空调器及其频率控制方法和控制装置与流程

本发明属于空气调节技术领域，具体地说，是涉及空调器，更具体地说，是涉及空调器及其频率控制方法和控制装置。

背景技术：

目前，很多空调器都会采用PID频率控制方法，该方法基于室内环境温度与设定室温差值的差值作PID运算，输出压缩机频率控制压缩机运行，并根据差值的大小逐渐地降低压缩机频率，使室温维持在设定室温上。

但是，对于空调器的压缩机而言，在低频时经常出现震动较大的情况，如果不加以控制，长期运行会极大的缩短管路的使用寿命。所以，空调器的控制中都设置有跳频带控制，将对震动较大的频率点直接跳过不再运行。在PID频率控制过程中，如果计算输出的压缩机频率刚好处于跳频带内，现有技术均是直接跳过该跳频带，控制压缩机按照该跳频带的上一个可运行频率或下一个可运行频率运行。但是，这样处理极容易因频率跳动幅度过大而造成室内温度的大幅波动，影响舒适性。而且，室内温度的大幅波动，进而再次影响频率的控制，造成压缩机频繁的升降频动作，噪音增大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种空调器频率控制方法及控制装置，解决现有技术频率控制中因跳频带处理不恰当引起的温度波动大、压缩机频繁升降频等的问题。

为实现上述发明目的，本发明提供的空调器频率控制方法采用下述技术方案予以实现：

一种空调器频率控制方法，所述方法包括：

获取当前压缩机频率变化量，判断所述当前压缩机频率变化量是否大于零；

若所述当前压缩机频率变化量大于零，且判定根据所述当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率位于跳频带时，判断当前室温与设定室温之间的温差是否大于第一设定阈值；若是，将大于所述跳频带上限频率的第一个可运行频率作为目标运行频率，否则，将当前压缩机运行频率作为目标运行频率；

若所述当前压缩机频率变化量小于零，且判定根据所述当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率位于跳频带时，判断当前室温与设定室温之间的温差是否大于第二设定阈值；若是，将小于所述跳频带下限频率的第一个可运行频率作为目标运行频率，否则，将当前压缩机运行频率作为目标运行频率；

控制压缩机按照所述目标运行频率运行。

如上所述的方法，所述第一设定阈值小于第二设定阈值。

如上所述的方法，所述获取当前压缩机频率变化量，具体包括：

获取所述当前室温与所述设定室温，计算所述当前室温与所述设定室温之间的所述温差，基于所述温差执行PID运算，获取所述当前压缩机频率变化量。

优选的，所述PID为增量式PID。

如上所述的方法，所述判定根据所述当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率位于跳频带，具体包括：

获取当前压缩机运行频率，根据所述当前压缩机频率变化量和所述当前压缩机运行频率获得所述调整后的压缩机运行频率，将所述调整后的压缩机运行频率与所述跳频带作比较，若所述调整后的压缩机运行频率属于所述跳频带内的频率，则判定所述调整后的压缩机运行频率位于所述跳频带。

如上所述的方法，若所述当前压缩机频率变化量为零，将所述当前压缩机运行频率作为所述目标运行频率，控制压缩机按照所述目标运行频率运行。

为实现前述发明目的，本发明提供的空调器频率控制装置采用下述技术方案来实现：

一种空调器频率控制装置，所述装置包括：

当前压缩机频率变化量获取单元，用于获取当前压缩机频率变化量；

当前压缩机频率变化量判断单元，用于判断所述当前压缩机频率变化量是否大于零，并输出判断结果；

跳频带判断单元，用于判断根据所述当前压缩机频率变化量调整后压缩机运行频率是否位于跳频带，并输出判断结果；

第一频率处理单元，用于在所述当前压缩机频率变化量判断单元输出的结果为所述当前压缩机频率变化量大于零，且所述跳频带判断单元输出的结果为根据所述当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率位于跳频带时，判断当前室温与设定室温之间的温差是否大于第一设定阈值；若是，将大于所述跳频带上限频率的第一个可运行频率作为目标运行频率，否则，将当前压缩机运行频率作为目标运行频率；

第二频率处理单元，用于在所述当前压缩机频率变化量判断单元输出的结果为所述当前压缩机频率变化量小于零，且所述跳频带判断单元输出的结果为根据所述当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率位于跳频带时，判断当前室温与设定室温之间的温差是否大于第二设定阈值；若是，将小于所述跳频带下限频率的第一个可运行频率作为目标运行频率，否则，将当前压缩机运行频率作为目标运行频率；

压缩机控制单元，用于控制压缩机按照所述目标运行频率运行。

如上所述的装置，所述第一设定阈值小于第二设定阈值。

如上所述的装置，所述当前压缩机频率变化量获取单元具体包括：

当前室温获取子单元，用于获取当前室温；

设定室温获取子单元，用于获取设定室温；

温差获取子单元，用于获取所述当前室温与所述设定室温之间的所述温差；

当前压缩机频率变化量确定子单元，用于基于所述温差执行PID运算，确定所述当前压缩机频率变化量。

本发明还提供了一种具有上述频率控制装置的空调器。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：应用本发明提供的方法和装置控制空调器运行频率时，如果调整后的压缩机运行频率位于跳频带内，并非直接跳过跳频带进行升降频，而是根据当前室温与设定室温之间的温差来决定是否升降频，当温差大于设定阈值时，才执行升降频，若温差不大于阈值，则保持频率不变。由此，大大减少了温差不大的情况下也执行跳频式的升降频而产生的因频率跳动幅度过大造成室内温度大幅波动带来的舒适性降低的问题，同时也避免了因频繁升降频产生的噪音大、压缩机及管路寿命降低等的问题。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是基于本发明空调器频率控制方法一个实施例的流程图；

图2是基于本发明空调器频率控制装置一个实施例的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

请参见图1，该图所示为基于本发明空调频率控制方法一个实施例的流程图。

如图1所示，该实施例实现空调频率控制的方法包括具有如下步骤的过程：

步骤11：获取当前压缩机频率变化量，判断当前压缩机频率变化量是否大于零。

当前压缩机频率变化量，是指采用一定的技术手段所获得的、针对当前工况（包括但不局限于空调器所在室内的环境、空调器的运行模式）对当前压缩机运行频率进行调整所使用的频率变化量。获得该当前压缩机频率变化量之后，判断当前压缩机频率变化量是否大于零。其中，当前压缩机频率变化量可能大于零，即为正值，表示压缩机需要升频工作；也可能小于零，即为负值，表示压缩机需要降频工作。当然，也有可能等于零，也即表示不需要对当前运行频率作调整。根据当前压缩机频率变化量大于零还是小于零，执行步骤12或者步骤13的频率处理过程。

步骤12：若当前压缩机频率变化量大于零，且判定根据当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率位于跳频带时，判断当前室温与设定室温之间的温差是否大于第一设定阈值。若是，将大于跳频带上限频率的第一个可运行频率作为目标运行频率；否则，将当前压缩机运行频率作为目标运行频率。然后，转至步骤14。

如上所描述，如果当前压缩机频率变化量大于零，表示压缩机需要升频工作。如果根据当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率位于跳频带，也即需要跳过运行的频率，此时，并非立即执行跳频处理，而是根据当前室温及设定室温来决定是否需要升频。

具体来说，如果判定调整后的压缩机运行频率位于跳频带内，获取当前室温与设定室温之间的温差，并与第一设定阈值作比较，以判断该温差是否大于第一设定阈值。其中，当前室温是指当前室内环境温度，可以通过设置在空调器上的温度传感器、例如设置在室内机进风口处的温度传感器所检测到的温度；而设定室温是指期望室内所能达到的设定温度，也是对空调器压缩机频率进行控制的目标温度，一般为用户的设定温度，也可以是智能空调器的一个推荐温度。第一设定阈值是预先设置的温度阈值，是一个正值，用来表征当前室温与设定室温之间的温差的大小，且可以通过授权被修改。

如果判定温差大于第一设定阈值，表明当前室温与设定室温差别较大，为了满足快速温度调整的主要调控目标，需要对压缩机作升频控制。此情况下，由于设置有跳频带控制，跳频带的频率需要跳过、不能作为压缩机的运行频率，则将大于跳频带上限频率的第一个可运行频率作为目标运行频率。譬如，空调器具有31-35Hz的跳频带，且压缩机频率的控制步长为1Hz。如果根据当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率为33Hz，处于31-35Hz的跳频带内，满足作跳频的升频处理的情况下，将跳过31-35Hz的跳频带。而由于频率控制步长为1Hz，也即，大于该跳频带上限频率35Hz的第一个可运行频率为36Hz，则将36Hz作为目标运行频率。

而如果判定温差不大于第一设定阈值，表明当前室温与设定室温差别不大，此时，以温度和频率的稳定为主要调控目标，不作压缩机升频控制，而保持运行频率不变，也即，将当前压缩机运行频率作为目标运行频率。譬如，仍以上述31-35Hz的跳频带为例，如果当前压缩机运行频率为30Hz，根据当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率为33Hz，处于31-35Hz的跳频带内，由于温差不大于第一设定阈值，满足不升频处理的情况，则仍将30Hz作为目标运行频率。

步骤13：若当前压缩机频率变化量小于零，且判定根据当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率位于跳频带时，判断当前室温与设定室温之间的温差是否大于第二设定阈值。若是，将小于跳频带下限频率的第一个可运行频率作为目标运行频率；否则，将当前压缩机运行频率作为目标运行频率。然后，转至步骤14。

如上所描述，如果当前压缩机频率变化量小于零，表示压缩机需要降频工作。如果根据当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率位于跳频带，也即需要跳过运行的频率，此时，并非立即执行跳频处理，而是根据当前室温及设定室温来决定是否需要降频。

具体来说，如果判定调整后的压缩机运行频率位于跳频带内，获取当前室温与设定室温之间的温差，并与第二设定阈值作比较，以判断该温差是否大于第二设定阈值。其中，当前室温是指当前室内环境温度，可以通过设置在空调器上的温度传感器、例如设置在室内机进风口处的温度传感器所检测到的温度；而设定室温是指期望室内所能达到的设定温度，也是对空调器压缩机频率进行控制的目标温度，一般为用户的设定温度，也可以是智能空调器的一个推荐温度。第二设定阈值是预先设置的温度阈值，是一个正值，用来表征当前室温与设定室温之间的温差的大小，且可以通过授权被修改。

如果判定温差大于第二设定阈值，表明当前室温与设定室温差别较大，为了满足快速温度调整及节能降耗的主要调控目标，需要对压缩机作降频控制。此情况下，由于设置有跳频带控制，跳频带的频率需要跳过、不能作为压缩机的运行频率，则将小于跳频带下限频率的第一个可运行频率作为目标运行频率。譬如，仍以空调器具有31-35Hz的跳频带、且压缩机频率的控制步长为1Hz为例。如果根据当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率为33Hz，处于31-35Hz的跳频带内，满足作跳频的降频处理的情况下，将跳过31-35Hz的跳频带。而由于频率控制步长为1Hz，也即，小于该跳频带下限频率31Hz的第一个可运行频率为30Hz，则将30Hz作为目标运行频率。

而如果判定温差不大于第二设定阈值，表明当前室温与设定室温差别不大，此时，以温度和频率的稳定为主要调控目标，不作压缩机降频控制，而保持运行频率不变，也即，将当前压缩机运行频率作为目标运行频率。譬如，仍以上述31-35Hz的跳频带为例，如果当前压缩机运行频率为37Hz，根据当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率为33Hz，处于31-35Hz的跳频带内，由于温差不大于第二设定阈值，满足不降频处理的情况，则仍将37Hz作为目标运行频率。

步骤14：控制空调的压缩机按照目标运行频率运行。

具体来说，是控制压缩机按照步骤12或者步骤13所确定出的目标运行频率运行。

应当理解，在空调运行过程中，不断执行步骤11至步骤14的过程，实现对压缩机运行频率的连续控制。

采用上述实施例提供的方法控制空调器运行频率时，如果调整后的压缩机运行频率位于跳频带内，并非直接跳过跳频带进行升降频，而是根据当前室温与设定室温之间的温差来决定是否升降频，当温差大于设定阈值时，才执行升降频，若温差不大于阈值，则保持频率不变。由此，大大减少了温差不大的情况下也执行跳频式的升降频而产生的因频率跳动幅度过大造成室内温度大幅波动带来的舒适性降低的问题，同时也避免了因频繁升降频产生的噪音大、压缩机及管路寿命降低等的问题。

如前所描述，如果步骤11中获得的当前压缩机频率变化量为零，表示不需要对当前运行频率作调整，则将当前压缩机运行频率作为目标运行频率，控制压缩机按照该目标运行频率继续运行。

对于上述步骤12中的第一设定阈值及步骤13中的第二设定阈值，可以取相同的值。作为优选的实施方式，第一设定阈值小于第二设定阈值。也即，判断是否执行跳频式升频的温度阈值小于判断是否执行跳频式降频的温度阈值。这样处理的目的在于，选用较小的升频判断用阈值，以便及时进入升频处理，达到在制冷状态下将室温快速下降至设定室温、在制热状态下将室温快速升高至设定室温的快速调温目的，提高用户的温度舒适性。

作为优选的实施方式，步骤11中获取当前压缩机频率变化量，具体包括：

获取当前室温与设定室温，计算当前室温与设定室温之间的温差，基于温差执行PID运算，获取当前压缩机频率变化量，以实现快速、稳定的频率调节。

作为更优选的实施方式，PID为增量式PID，以得到更好的调节效果。

步骤12及步骤13中，均需要判定根据当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率是否位于跳频带内。作为优选的一种实施方式，可以采用下述过程来判断：

获取当前压缩机运行频率，根据当前压缩机频率变化量和当前压缩机运行频率获得调整后的压缩机运行频率；然后，将调整后的压缩机运行频率与跳频带作比较；若调整后的压缩机运行频率属于跳频带内的频率，则判定调整后的压缩机运行频率位于跳频带内，反之，则不位于跳频带内。

根据当前压缩机频率变化量和当前压缩机运行频率获得调整后的压缩机运行频率的具体方法可以参考现有技术来实现。

请参见图2，该图所示为基于本发明空调频率控制装置的一个实施例的结构框图。

如图2所示，该实施例实现空调频率控制的装置所包括的结构单元、每个结构单元的功能及相互之间的连接关系如下：

当前压缩机频率变化量获取单元21，用于获取当前压缩机频率变化量。

当前压缩机频率变化量判断单元22，用于判断当前压缩机频率变化量获取单元21所获取的当前压缩机频率变化量是否大于零，并输出判断结果。

跳频带判断单元23，用于判断根据当前压缩机频率变化量获取单元21所获取的当前压缩机频率变化量调整后压缩机运行频率是否位于跳频带，并输出判断结果。

第一频率处理单元24，用于在当前压缩机频率变化量判断单元22输出的结果为当前压缩机频率变化量大于零，且跳频带判断单元23输出的结果为根据当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率位于跳频带时，判断当前室温与设定室温之间的温差是否大于第一设定阈值；若是，将大于跳频带上限频率的第一个可运行频率作为目标运行频率，否则，将当前压缩机运行频率作为目标运行频率。

第二频率处理单元25，用于在当前压缩机频率变化量判断单元22输出的结果为当前压缩机频率变化量小于零，且跳频带判断单元23输出的结果为根据当前压缩机频率变化量调整后的压缩机运行频率位于跳频带时，判断当前室温与设定室温之间的温差是否大于第二设定阈值；若是，将小于跳频带下限频率的第一个可运行频率作为目标运行频率，否则，将当前压缩机运行频率作为目标运行频率。

压缩机控制单元26，用于控制压缩机按照第一频率处理单元24确定的目标运行频率或第二频率处理单元25确定的目标运行频率来运行。

上述实施例中的各结构单元运行相应的软件程序，按照图1实施例的方法实现对空调的频率控制，所产生的技术效果可以参考图1方法实施例的描述。

作为优选的实施例中，上述的第一设定阈值小于第二设定阈值。

并且，在优选的实施例中，当前压缩机频率变化量获取单元具体包括：

当前室温获取子单元，用于获取当前室温。

设定室温获取子单元，用于获取设定室温。

温差获取子单元，用于获取当前室外获取子单元获取的当前室温与设定室温获取子单元获取的设定室温之间的温差。

当前压缩机频率变化量确定子单元，用于基于温差获取子单元获取的温差执行PID运算，确定当前压缩机频率变化量。

更优选的，是执行增量式PID运算。

上述各实施例的频率控制装置可以应用在空调器中，实现对空调器压缩机频率的控制。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。