一种空调制热控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明实施例涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调制热控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.空调在冬季低温环境下运行制热时，空调外机受室外温湿度的影响会出现结霜的情况，而现有空调在运行制热时通常只会对室外温度进行检测，并配合一固定湿度值(例如rh80％)的工况来设定空调运行制热时的控制参数和单一控制逻辑，这样会出现高湿工况(例如rh90％)下因排气偏高导致结霜恶化，制热时长偏短；或会出现低湿工况(例如rh60％)下因排气偏低而影响制热能力的发挥。
3.可见，现有空调仅有室外环境温度检测，无法灵活根据室外湿度大小改变运行制热时的单一控制逻辑，从而造成高湿工况结霜速率快，制热时长短；低湿工况排气偏低，制热能力无法发挥出来的问题。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种空调制热控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有空调在不同湿度条件下空调制热结霜的制热控制策略单一的问题。
5.第一方面，本发明实施例提供一种空调制热控制方法，包括：
6.获取当前的室外温度和室外湿度；
7.根据当前所述室外温度和室外湿度确定空调运行制热所属的当前霜区环境，其中所述霜区环境为空调在不同室外温度和室外湿度下运行制热时室外机的不同结霜程度；
8.根据当前霜区环境，选择对应的制热控制策略并确认当前制热控制策略下的控制参数，并根据当前制热控制策略运行空调制热；
9.将当前制热控制策略下的控制参数和当前的环境参数输入制热能力预测模型进行空调制热能力预测，输出当前制热控制策略下的最佳制热能力所对应的膨胀阀开度，并作为最佳膨胀阀开度保持运行。
10.第二方面，本发明实施例提供一种空调制热控制装置，包括：
11.获取单元，用于获取当前的室外温度和室外湿度；
12.霜区确认单元，用于根据当前所述室外温度和室外湿度确定空调运行制热所属的当前霜区环境，其中所述霜区环境为空调在不同室外温度和室外湿度下运行制热时室外机的不同结霜程度；
13.策略选择单元，用于根据当前霜区环境，选择对应的制热控制策略并确认当前制热控制策略下的控制参数，并根据当前制热控制策略运行空调制热；
14.开度预测单元，用于将当前制热控制策略下的控制参数和当前的环境参数输入制热能力预测模型进行空调制热能力预测，输出当前制热控制策略下的最佳制热能力所对应的膨胀阀开度，并作为最佳膨胀阀开度保持运行。
15.第三方面，本发明实施例提供了一种空调制热控制设备，其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的空调制热控制方法。
16.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行上述第一方面所述的空调制热控制方法。
17.本发明实施例公开了一种空调制热控制方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：获取当前的室外温度和室外湿度；根据当前室外温度和室外湿度确定空调运行制热所属的当前霜区环境，其中霜区环境为空调在不同室外温度和室外湿度下运行制热时室外机的不同结霜程度；根据当前霜区环境，选择对应的制热控制策略并确认当前制热控制策略下的控制参数，并根据当前制热控制策略运行空调制热。本发明基于室外温湿度检测和空调霜区环境判断基础上，制定了空调不同霜区环境下的不同制热控制策略，更大限度提高不同霜区环境下的空调制热舒适性。
18.本发明实施例将当前制热控制策略下的控制参数和当前的环境参数输入制热能力预测模型进行空调制热能力预测，输出当前制热控制策略下的最佳制热能力所对应的膨胀阀开度，并作为最佳膨胀阀开度保持运行。本发明还解决了不同制热控制策略下的最佳膨胀阀开度的确认，提升了制热效果和制热时长。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例提供的空调制热控制方法的流程示意图；
21.图2为本发明实施例提供的空调制热控制方法的子流程示意图；
22.图3为本发明实施例提供的空调制热控制方法的又一子流程示意图；
23.图4为本发明实施例提供的空调制热控制方法的又一子流程示意图；
24.图5为本发明实施例提供的空调制热控制方法的又一子流程示意图；
25.图6为本发明实施例提供的空调制热控制方法的又一子流程示意图；
26.图7为本发明实施例提供的空调制热结霜图谱示意图；
27.图8为本发明实施例提供的制热能力预测模型的原理图；
28.图9为本发明实施例提供的空调制热控制装置的示意性框图；
29.图10为本发明实施例提供的空调制热控制设备的示意性框图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示
所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
32.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
33.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
34.如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0035]
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的空调制热控制方法的流程示意图；
[0036]
如图1所示，该方法包括步骤s101～s104。
[0037]
s101、获取当前的室外温度和室外湿度；
[0038]
该步骤可以通过室外机上设置的温湿度检测装置进行温湿度检测并获取当前的室外温度和室外湿度。
[0039]
s102、根据当前室外温度和室外湿度确定空调运行制热所属的当前霜区环境，其中霜区环境为空调在不同室外温度和室外湿度下运行制热时室外机的不同结霜程度；
[0040]
该步骤中，不同的室外温湿度对应不同的霜区环境，根据不同的室外温湿度选择对应的霜区环境以便于后续进行制热控制策略的调整。
[0041]
s103、根据当前霜区环境，选择对应的制热控制策略并确认当前制热控制策略下的控制参数，并根据当前制热控制策略运行空调制热；
[0042]
该步骤中，不同制热控制策略下的控制参数的参数值不同，以实现不同霜区环境下运行制热的适应性调整，从而提高制热能力和延长制热时长。
[0043]
s104、将当前制热控制策略下的控制参数和当前的环境参数输入制热能力预测模型进行空调制热能力预测，输出当前制热控制策略下的最佳制热能力所对应的膨胀阀开度，并作为最佳膨胀阀开度保持运行。
[0044]
该步骤中，首先需理解的是，当前制热控制策略在运行的同时，受室外机的当前结霜程度的影响和当前的环境参数的影响，控制参数中的膨胀阀开度会通过开度变化以调节制冷剂流量，此时的空调制热能力(即实际制热量)也会随着改变，而为了确保当前制热控制策略的稳定运行；本步骤通过制热能力预测模型对当前运行的制热控制策略进行空调制热能力预测，以确认当前制热控制策略下的最佳制热能力所对应的膨胀阀开度，当预测到空调制热能力处在最佳制热能力时，则确认该最佳制热能力所对应的膨胀阀开度为当前制热控制策略的最佳膨胀阀开度，并以最佳膨胀阀开度保持空调的制热运行，直至接收到停机指令。该步骤的停机指令可以是用户输入的关机指令或者室外机结霜到达一定程度后进入自动化霜功能而触发的停机指令。
[0045]
本实施例基于室外温湿度检测装置的基础上，依据不同的霜区环境制定了空调的不同制热控制策略，更大限度提高了不同霜区环境下的空调制热舒适性。
[0046]
在一实施例中，步骤s102包括：
[0047]
根据当前室外温度和室外湿度，在预设的空调制热结霜图谱中进行匹配，得到对应的霜区环境，其中，霜区环境包括无霜区、轻霜区、中霜区和重霜区。
[0048]
本实施例根据空调应用的环境，将不同的室外温度和室外湿度划分出四个霜区环境，即无霜区、轻霜区、中霜区和重霜区，具体可参考图7，其中无霜区主要指-10℃-4℃的室外温度下室外湿度为40％-60％的范围区，轻霜区、中霜区和重霜区均可参考图7示出的空调制热结霜图谱，根据当前室外温度和室外湿度即可确认出对应的当前霜区环境。
[0049]
应理解的，本实施例的霜区环境的划分并不局限于上述四种类型的划分，本领域技术人员可根据实际场景的使用需求对室外温湿度的范围、霜区类型和数量进行适应性调整。
[0050]
下面具体介绍各个霜区环境下的制热控制策略：
[0051]
在一实施例中，如图2所示，步骤s103包括：
[0052]
s201、若霜区环境为中霜区，选择对应中霜区的第一制热控制策略并确认第一制热控制策略的控制参数，第一制热控制策略的控制参数包括初始的膨胀阀开度p1、膨胀阀开度变化速率ε1和室外风机转速no1；
[0053]
s202、按膨胀阀开度p1和室外风机转速no1运行空调制热，并在运行时以膨胀阀开度变化速率ε1调节膨胀阀开度。
[0054]
本实施例中，若霜区环境为中霜区，则按常规的制热控制策略运行，即第一制热控制策略，第一制热控制策略下的控制参数均为空调开启制热后的常规参数值(即初始参数值)，主要包括初始的压缩机频率f、膨胀阀开度p1、膨胀阀开度变化速率ε1和室外风机转速no1。
[0055]
其中，膨胀阀开度的大小影响室外机的结霜速率，即增大膨胀阀开度时，制冷剂流量增大，空调制热能力可以在预设上限内提升，室外机的结霜速率降低；而减小膨胀阀开度时，空调制热能力下降且室外机的结霜速率上升。
[0056]
其中，膨胀阀开度变化速率的大小会影响空调制热能力，膨胀阀开度变化速率增大，空调制热能力的变化加快。
[0057]
其中，室外风机转速的大小会影响室外结霜速率，室外风机转速增大，空调的制热能力增大，但相应的也会加快室外结霜速率。
[0058]
在一实施例中，如图3所示，步骤s103还包括：
[0059]
s301、若霜区环境为无霜区或轻霜区，选择对应无霜区或轻霜区的第二制热控制策略并确认第二制热控制策略的控制参数，第二制热控制策略的控制参数包括初始的膨胀阀开度p2、膨胀阀开度变化速率ε2和室外风机转速no2，其中p2＜p1，ε2＞ε1，no2＞no1；
[0060]
s302、按膨胀阀开度p2和室外风机转速no2运行空调制热，并在运行时以膨胀阀开度变化速率ε2调节膨胀阀开度。
[0061]
本实施例中，霜区环境为无霜区或轻霜区时，表示室外处在低温低湿环境，室外机不易结霜，此时可以通过增大室外风机转速no2来提高空调制热能力输出，相应的，则需要膨胀阀开度相对减小。
[0062]
具体的，霜区环境为无霜区或轻霜区时选择第二制热控制策略，相比于第一制热控制策略，第二制热控制策略的膨胀阀开度p2相对常规的膨胀阀开度p1减小一个开度值δpi；即p2＝p
1-δpi，δpi根据不同的室外温度t
外
设定如表1所示的取值：
[0063]
表1
[0064] t
外
＜-10℃-10℃≤t
外
＜-5℃-5℃≤t
外
＜0℃0℃≤t
外
轻霜区δp
11
δp
12
δp
13
δp
14
无霜区δp
21
δp
22
δp23δp
24
[0065]
其中，轻霜区的δpi取值根据不同的室外温度t
外
设定为δp
11
至δp
14
，且δp
11
＜δp
12
＜δp
13
＜δp
14
；无霜区的δpi取值根据不同的室外温度t
外
设定为δp
21
至δp
24
，且δp
21
＜δp
22
＜δp
23
＜δp
24
。可以理解的，室外温度t
外
的划分并不局限于上述四个范围的划分，本领域技术人员可根据实际场景的使用需求对室外温度t
外
进行适应性调整，每一范围对应设置一个开度值δpi。
[0066]
具体的，第二制热控制策略的膨胀阀开度变化速率ε2相对常规的膨胀阀开度变化速率ε1进行增加，以提高膨胀阀的开度调节速度。
[0067]
具体的，第二制热控制策略的室外风机转速no2相对常规的室外风机转速no1增加一个转速值δnoi；即no2＝no1+δnoi，其中，轻霜区的δnoi取值设定为no
11
，无霜区的δnoi取值设定为no
21
，且δno
11
＜δno
21
。
[0068]
本实施例分别对处于无霜区和轻霜区两种情况时选择的第二制热控制策略进行了调整，相对第一制热控制策略，均减小了膨胀阀开度，增大了室外风机转速和膨胀阀开度变化速率，从而实现在低温低湿工况下保持制热能力的同时有效延长了制热时长。
[0069]
在一实施例中，如图4所示，步骤s103还包括：
[0070]
s401、若霜区环境为重霜区，选择对应重霜区的第三制热控制策略并确认第三制热控制策略的控制参数，第三制热控制策略的控制参数包括初始的膨胀阀开度p3、膨胀阀开度变化速率ε3和室外风机转速no1，其中p3＞p2，ε3＞ε2；
[0071]
s402、按膨胀阀开度p3和室外风机转速no1运行空调制热，并在运行时以膨胀阀开度变化速率ε3调节膨胀阀开度。
[0072]
本实施例中，霜区环境为重霜区时，表示室外处在低温高湿环境，室外机易结霜，此时可以通过增加膨胀阀开度来降低外机结霜速率，以延长空调实际制热时长。
[0073]
具体的，霜区环境为重霜区时选择第三制热控制策略，相比于第一制热控制策略，第三制热控制策略的膨胀阀开度p3相对常规的膨胀阀开度p1增肌一个开度值δpi；即p3＝p1+δpi，δpi根据不同的室外温度t
外
设定如表2所示的取值：
[0074]
表2
[0075] t
外
＜-10℃-10℃≤t
外
＜-5℃-5℃≤t
外
＜0℃0℃≤t
外
重霜区δp31δp32δp33δp34
[0076]
其中，重霜区的δpi取值根据不同的室外温度t
外
设定为δp
31
至δp
34
，且δp
31
＜δp
32
＜δp
33
＜δp
34
。
[0077]
具体的，第三制热控制策略的膨胀阀开度变化速率ε3相对常规的膨胀阀开度变化速率ε1进行了增加，以提高膨胀阀的开度调节速度。
[0078]
本实施例对处于重霜区时选择的第三制热控制策略进行了调整，相对第一制热控制策略，增大了膨胀阀开度和膨胀阀开度变化速率，从而实现在低温高湿工况下保持制热能力。
[0079]
在一实施例中，如图5所示，步骤s104包括：
[0080]
s501、将第二制热控制策略下的膨胀阀开度p2、膨胀阀开度变化速率ε2、室外风机转速no2和压缩机频率f，当前的室内温度、室内湿度、室外温度和室外湿度，输入制热能力预测模型进行空调制热能力预测，输出第二制热控制策略下的最大制热能力所对应的膨胀阀开度，并作为第二制热控制策略下的最佳膨胀阀开度p'；
[0081]
s502、当空调在第二制热控制策略下运行制热时，膨胀阀开度p2经过膨胀阀开度变化速率ε2的调节达到最佳膨胀阀开度p'后，保持最佳膨胀阀开度p'运行制热，直至接收到停机指令。
[0082]
结合图8所示，本实施例中，第二制热控制策略中将膨胀阀开度降低虽可以提高排气和内管温度，但制冷剂循环量会降低并影响内机的实际换热能力；因此本实施例在运行第二制热控制策略时利用制热能力预测模型对第二制热控制策略下的当前控制参数和当前室外环境参数进行分析，并实时输出空调制热能力(即能力参数q)；并在膨胀阀开度降低的过程中如果出现变化拐点(即模型输出的空调制热能力为最大值)时，此时所对应的膨胀阀开度作为第二制热控制策略下的最佳膨胀阀开度p'，并保持最佳膨胀阀开度p'运行制热，直至接收到停机指令。
[0083]
本实施例在低温低湿工况条件下，通过制热能力预测模型进行最佳膨胀阀开度预测，更大限度提高该条件下最大制热能力的提升。
[0084]
其中，制热能力预测模型的分析过程为：通过单层或多层神经网络隐藏层对当前控制参数和当前室外环境参数进行归一化及权值计算，可实现空调能力的快速预测(可以理解为空调能力状态和空调执行器参数关系的非线性拟合)。该制热能力预测模型预先通过空调实际运行数据训练学习，具有较高的预测精度。
[0085]
在一实施例中，如图6所示，步骤s104还包括：
[0086]
s601、将第三制热控制策略下的膨胀阀开度p3、膨胀阀开度变化速率ε3、室外风机转速no1和压缩机频率f，当前的室内温度、室内湿度、室外温度和室外湿度，输入制热能力预测模型进行空调制热能力预测，输出第三制热控制策略下的最佳制热能力所对应的膨胀阀开度，并作为第三制热控制策略下的最佳膨胀阀开度p”；
[0087]
s602、当空调在第三制热控制策略下运行制热时，膨胀阀开度p3经过膨胀阀开度变化速率ε3的调节达到最佳膨胀阀开度p”后，保持最佳膨胀阀开度p”运行制热，直至接收到停机指令。
[0088]
本实施例中，第三制热控制策略中虽然膨胀阀开度增大以提高内机的实际换热能力，但在运行过程中，受室外机的结霜影响，内机的制热能力会降低，因此本实施例在运行第三制热控制策略时利用制热能力预测模型对第三制热控制策略下的当前控制参数和当前室外环境参数进行分析，并实时输出空调制热能力；当输出的制热能力降低至预设能力阈值时，此时所所对应的膨胀阀开度作为第三制热控制策略下的最佳膨胀阀开度p”，并保持最佳膨胀阀开度p”运行制热，直至接收到停机指令。
[0089]
本实施例在低温高湿工况条件下，通过制热能力预测模型进行最佳膨胀阀开度预测，在保证实际制热能力条件下，有效提高该条件下实际制热时长。
[0090]
本发明实施例还提供一种空调制热控制装置，该空调制热控制装置用于执行前述空调制热控制方法的任一实施例。具体地，请参阅图9，图9是本发明实施例提供的空调制热控制装置的示意性框图。
processing unit，cpu)，该处理器1002还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0107]
本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该计算机程序被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
[0108]
在本发明的另一实施例中提供计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以为非易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时使处理器执行上述空调制热控制方法的任意实施例。
[0109]
存储介质为实体的、非瞬时性的存储介质，例如可以是u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的实体存储介质。
[0110]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0111]
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
[0112]
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0113]
该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台空调器执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
[0114]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0115]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，尚且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
[0116]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。