专利名称：热泵型空调机及其除霜控制方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种热泵型空调机及其除霜控制方法和装置。
背景技术：
为了节约成本，简化控制器设计和电器连接，目前大部分热泵型空调机都采用室内机环境感温包和室内机换热器盘管温度感温包检测温度综合判断进行除霜。对于上述定频热泵型空调机，由于除霜控制逻辑对空调运行参数的依赖性较强， 需要设定具体的参数判断机组是否结霜，因而系统配置发生变化以后，除霜的效果也会发生改变，可能因而除霜不及时而导致除霜不干净或频繁进入除霜，自适应能力不好，容易误判断进入除霜操作或者延迟进入除霜操作，导致除霜频繁或者除霜不干净，直接影响空调的制热效果。
发明内容
为此，本发明的主要目的在于提供一种热泵型空调机及其除霜控制方法和装置，以解决现有技术中的热泵型空调机除霜效果不够好的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热泵型空调机的除霜控制方法。该热泵型空调机的除霜控制方法包括获取室内环境感温包的检测温度；获取室内换热器的盘管温度；根据室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的温差和等效温差系数得到等效温差，并以等效温差对时间进行积分计算，得到全过程平均制热量；以及根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制。进一步地，上述方法还包括获取室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的最大温差。进一步地，根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制包括获取室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的最大温差；在最大温差持续减小第一设定值且热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断全过程平均制热量是否小于等于预估平均制热量；在全过程平均制热量小于等于预估平均制热量时，则进入除霜模式。进一步地，根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制包括获取室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的最大温差；在最大温差持续减小第一设定值且热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断等效温差是否小于等于全过程平均制热量与衰减系数之积；在等效温差小于等于全过程平均制热量与衰减系数之积时，则进入除霜模式。进一步地，衰减系数对应于累计运行时间的不同范围为不同的值，等效温差系数为通过以下方法得到根据室内机第O风档的风机转速、第i风档的风机转速以及第i风档时的制热量修正系数ki得到等效温差系数，其中，i为常数，ki取值为O. 85至I。
进一步地，对热泵型空调机进行除霜控制还包括有获取第一、第二变化时间的步骤从找到最大温差AT最大后，等效温差持续减小的时刻起至等效温差减小第二设定值的时刻止，记为第一变化时间；从找到最大温差△ T最大后，等效温差持续减小的时刻起至等效温差降低第三设定值的时刻止，记为第二变化时间。进一步地，根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制包括在热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断第二变化时间是否小于等于第一变化时间的三倍；以及在第二变化时间小于等于第一变化时间的三倍时，进入除霜模式。进一步地，根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制包括在找到最大温差AT最大后，从室内环境感温包的检测温度不降低的时刻起，第一变化时间内室内换热器的盘管温度降低第四设定值以上，或者第二变化时间内室内换热器的盘管温度降低第五设定值以上，则进入除霜模式。 进一步地，根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制包括获取室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的最大温差；在热泵型空调机的压缩机连续运行第三变化时间以上，最大温差小于等于第六设定值，室内换热器的盘管温度小于等于第七设定值，且累计运行第四变化时间后，判断最大温差与等效温差的差值是否大于等于第八设定值；以及如果最大温差与等效温差的差值大于等于第八设定值，则进入除霜。为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种热泵型空调机的除霜控制装置。该热泵型空调机的除霜控制装置包括第一获取模块，用于获取室内环境感温包的检测温度；第二获取模块，用于获取室内换热器的盘管温度；处理模块，用于以室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的温差和等效温差系数得到等效温差，并以等效温差对时间进行积分计算得到全过程平均制热量；以及控制模块，用于根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制。进一步地，第一获取子模块，用于获取室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的最大温差。进一步地，控制模块包括第一判断子模块，用于在最大温差持续减小第一设定值且热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断全过程平均制热量是否小于等于预估平均制热量；第一控制子模块，用于在全过程平均制热量小于等于预估平均制热量时控制热泵型空调机进入除霜模式。进一步地，述控制模块包括第二判断子模块，用于在最大温差持续减小第一设定值且热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断等效温差是否小于等于全过程平均制热量与衰减系数之积；第二控制子模块，用于在等效温差小于等于全过程平均制热量与衰减系数之积时控制热泵型空调机进入除霜模式。进一步地，控制模块包括第一记录模块，用于从找到最大温差八1*±后，等效温差持续减小的时刻起至等效温差减小第二设定值的时刻止，记为第一变化时间；第二记录模块，用于从找到最大温差△1 ±后，等效温差持续减小的时刻起至等效温差降低第三设定值的时刻止，记为第二变化时间。进一步地，控制模块包括第三判断子模块，用于在热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断第二变化时间是否小于等于第一变化时间的三倍；以及第三控制子模块，用于在第二变化时间小于等于第一变化时间的三倍时控制热泵型空调机进入除霜模式。进一步地，第三控制子模块还用于从室内环境感温包的检测温度不降低的时刻起，第一变化时间内室内换热器的盘管温度的温差降低第四设定值以上，或者第二变化时间内室内换热器的盘管温度的温差降低第五设定值以上时控制热泵型空调机进入除霜模式。进一步地，控制模块包括第四判断子模块，用于在热泵型空调机的压缩机连续运行第三变化时间以上，最大温差小于等于第六设定值，室内换热器的盘管温度小于等于第七设定值，且累计运行第四变化时间后，判断最大温差与等效时间的差值是否大于等于第八设定值；第四控制子模块，用于在最大温差与等效时间的差值大于等于第八设定值时控制热泵型空调机进入除霜。进一步地，控制模块包括第五判断子模块，用于在热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断第二变化时间是否小于等于第一变化时间的三倍；以及第五控制子模块，用于在第二变化时间小于等于第一变化时间的三倍时，进入除霜模式。为了实现上述目的，根据本发明的又一方面，还提供了一种热泵型空调机。该热泵型空调机包括本发明提供的任意一种热泵型空调机的除霜控制装置。通过本发明，采用获取室内环境感温包的检测温度；获取室内换热器的盘管温度；根据室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的温差和等效温差系数得到等效温差，并以等效温差对时间进行积分计算，得到全过程平均制热量；以及根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制，解决了现有技术中的热泵型空调机除霜效果不够好 的问题，进而达到了保证除霜判断的稳定性和及时性的效果。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是根据本发明实施例的热泵型空调机的除霜控制方法的流程图；图2是根据本发明实施例的除霜进入条件I的除霜控制方法的流程图；图3是根据本发明实施例的除霜进入条件2的除霜控制方法的流程图；图4是根据本发明实施例的除霜进入条件3的除霜控制方法的流程图；图5是根据本发明实施例的除霜进入条件4的除霜控制方法的流程图；图6是根据本发明实施例的除霜进入条件5的除霜控制方法的流程图；图7是根据本发明第一实施例的热泵型空调机的除霜控制装置的示意图；图8是根据本发明第二实施例的热泵型空调机的除霜控制装置的示意图；图9是根据本发明第三实施例的热泵型空调机的除霜控制装置的示意图；图10是根据本发明第四实施例的热泵型空调机的除霜控制装置的示意图；图11是根据本发明第五实施例的热泵型空调机的除霜控制装置的示意图；以及图12是根据本发明第六实施例的热泵型空调机的除霜控制装置的示意图。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。图I是根据本发明实施例的热泵型空调机的除霜控制方法的流程图。如图I所示，该方法包括如下的步骤步骤S102，获取室内环境感温包的检测温度，例如，室内机通过温度传感器检测室内环境感温包的温度。步骤S104，获取室内换热器的盘管温度，例如，室内机通过温度传感器检测室内换热器的盘管温度。步骤S106，根据室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的温差和等效温差系数得到等效温差，并以等效温差对时间进行积分计算，得到全过程平均制热量。 步骤S108，根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制。在上述的热泵型空调机的除霜控制方法中，建立了一种专家模糊判断机制，因而减弱了对运行参数的依赖性，从而提供了一种自适应能力强的除霜控制模式，提升了空调的制热效果。新智能除霜模式采用了室内机环境感温包和室内机换热器盘管温度感温包检测温度的温差积分和微分计算，跟踪室内机环境感温包和室内机换热器盘管温度的变化趋势和速度，并采用专家模糊控制方案，不需要设定具体的运行参数。其中积分计算可以保证除霜判断的稳定性，因为积分计算表征的是整个运行过程量；微分计算可以保证除霜判断的及时性，因为微分计算表征的是一个短时间的阶段量。真正实现有霜除霜，无霜不化，多霜多化，少霜少化。提升空调制热运行的舒适性和可靠性。优选地，步骤S108可以包括获取室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的最大温差；在最大温差持续减小第一设定值且热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断全过程平均制热量是否小于等于预估平均制热量；在全过程平均制热量小于等于预估平均制热量时，则进入除霜模式。其中，由于在全过程平均制热量小于等于预估平均制热量时自动进入除霜模式，减弱了对运行参数的依赖性。优选地，根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制包括获取室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的最大温差；在最大温差持续减小第一设定值且热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断等效温差是否小于等于全过程平均制热量与衰减系数之积；在等效温差小于等于全过程平均制热量与衰减系数之积时，则进入除霜模式。此时，通过在等效温差小于等于全过程平均制热量与衰减系数之积时自动进入除霜模式，减弱了对运行参数的依赖性。优选地，衰减系数对应于累计运行时间的不同范围为不同的值，等效温差系数为通过以下方法得到根据室内机第O风档的风机转速、第i风档的风机转速以及第i风档时的制热量修正系数ki得到等效温差系数，其中，i为常数，ki取值为O. 85至I。通过使得衰减系数对应于累计运行时间的不同范围为不同的值，能够使得除霜控制更加精确。优选地，根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制包括从等效温差持续减小的时刻起至等效温差降低第二设定值的时刻止，记为第一变化时间；从等效温差持续减小的时刻起至等效温差降低第三设定值的时刻止，记为第二变化时间；在热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断第二变化时间是否小于等于第一变化时间的三倍；以及在第二变化时间小于等于第一变化时间的三倍时，进入除霜模式。此时，通过在第二变化时间小于等于第一变化时间的三倍时自动进入除霜模式，减弱了对运行参数的依赖性。优选地，根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制包括从室内环境感温包的检测温度不降低的时刻起，第一变化时间内室内换热器的盘管温度的温差降低第四设定值以上，或者第二变化时间内室内换热器的盘管温度的温差降低第五设定值以上，则进入除霜模式。此时，通过一变化时间内室内换热器的盘管温度的温差降低第四设定值以上，或者第二变化时间内室内换热器的盘管温度的温差降低第五设定值以上时自动进入除霜模式，减弱了对运行参数的依赖性。优选地，根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制包括获取室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的最大温差；在热泵型空调机的压缩机连续运行第三变化时间以上，最大温差小于等于第六设定值，室内换热器的盘管温度小于第七设定值，且累计运行第四变化时间后，如果最大温差与等效时间的差值大于等于第八设定 值，则进入除霜。需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。以下对本发明的优选实施方式进行介绍。I对技术方案的要求新智能除霜模式要求室内机具备两个温度传感器检测温度其一是室内环1 感温包检测温度T _ ；其二是室内换热器盘管温度T _ ;两者之间的温差定义为Λ T实际=T内管-T内环；采用温差积分和微分计算方法，采用专家模糊控制方案，不需要具体的运行参数，积分计算可以保证除霜判断的稳定性，微分计算可以保证除霜判断的及时性。真正实现有霜除霜，无霜不化，多霜多化，少霜少化，从而提升了空调制热运行的舒适性。2控制方案的思路机组运行制热量为Q = Cpm Λ TCp——空气的定压比容；m-空气的质量流量；ΔΤ—空气的换热温差，为空调室内机平均进风温度和出风温度的差值，其中出
风温度可以近似采用室内机换热器盘管温度T内管计算。
7 R不同风档条件下的制热量为β =矣
kOliOk1Iii—室内机第i风档下制热量修正系数(规定最高风档为I，其余风档都小于1，比如超高风档取值为I，高风档取值为O. 95，中风档取值为O. 9，低风档取值为O. 85)；Ri—室内机第i风档的风机转速(单位rpm)；R0—室内机第O风档的风机转速(单位rpm)；
为了便于统计计算，所有内机风档的制热量等效为RO风档条件下的制热量。 定义等效温差系数为C等效温差=
liOk1定义等效温差的计算方法AT等效=C等效温差X ΛΤ实际=^~χΔΓ实际温差Λ 为近似衡量制热量的一个量，通过上述推导公式可知，其与机组运行制热量成正比关系，因此可以通过体现出机组制热量的变化趋势及相应的变化速率。在运行过程中以Λ 对时间进行积分计算，等效计算运行过程中平均制热量
Iγ=全过程时间
Δ τ全过程平均即Μ全过程平均x [
全过程时间r=0依据除霜制热衰减的特征，在开机一段时间后，在制热量达到顶峰开始衰减的时亥|J，等效计算运行过程中平均制热量为预估平均制热量ATwwtt
IΓ=预估时间即Δρ页估平均=X [效dr
T预估时间 r=0在运行过程中，如果室内机风档发生改变，则需要对温差进行修正，具体操作为风档转换运行过程中，实际温差计算方法风档转换时修正温差α计算当风档发生变化时，记录风档变化时刻的内管温TrtsOs,并记录风档变化之后τ s时刻的内管温!'·+ τ s。风档转换时修正温差Ct = (Τ ^ τ S_T p^(is)风档转换运行过程中，修正后的实际温差计算Δ T实际修正=(Δ T实际+ α )3控制的具体方案(I)基于平均制热量低于预估制热量的控制在找到最大温差Λ 1*±且Λ 1 ±持续减小Λ Tl以后，且满足压缩机连续运行t连续或累计运行t累计后，如果Λ ，则进入除霜。(2)基于当前制热量低于平均制热量一定限度的控制在找到最大温差Λ 1*±且Λ 1 ±持续减小Λ Tl以后，且满足压缩机连续运行t连续或累计运行，如果等效温差M執(Λ T4iaims XK衰减系数，则进入除霜。衰减系数K衰减系数按照机组运行时间取值计算
压缩机累计运行时间t累计运行衰减系数K衰减系数40min < t 累计< 50minKl
50min < t 累计< 6OminK2
6Omin < t 累计< 7OminK权利要求
1.一种热泵型空调机的除霜控制方法，其特征在于包括 获取室内环境感温包的检测温度； 获取室内换热器的盘管温度； 根据所述室内环境感温包的检测温度和所述室内换热器的盘管温度的温差和等效温差系数得到等效温差，并以所述等效温差对时间进行积分计算，得到全过程平均制热量；以及 根据所述全过程平均制热量对所述热泵型空调机进行除霜控制。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括获取所述室内环境感温包的检测温度和所述室内换热器的盘管温度的最大温差。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述全过程平均制热量对所述热泵 型空调机进行除霜控制包括 在所述最大温差持续减小第一设定值且所述热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断所述全过程平均制热量是否小于等于预估平均制热量；以及 在所述全过程平均制热量小于等于所述预估平均制热量时，则进入除霜模式。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述全过程平均制热量对所述热泵型空调机进行除霜控制包括 在所述最大温差持续减小第一设定值且所述热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断所述等效温差是否小于等于所述全过程平均制热量与衰减系数之积；以及 在所述等效温差小于等于所述全过程平均制热量与所述衰减系数之积时，则进入除霜模式。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述衰减系数对应于所述累计运行时间的不同范围为不同的值，所述等效温差系数为通过以下方法得到 根据室内机第O风档的风机转速、第i风档的风机转速以及第i风档时的制热量修正系数h得到等效温差系数，其中，所述i为常数，所述Ici取值为O. 85至I。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述热泵型空调机进行除霜控制还包括有获取第一变化时间和第二变化时间的步骤 从找到最大温差△ ! ±后，等效温差持续减小的时刻起至所述等效温差减小第二设定值的时刻止，记为所述第一变化时间；以及 从找到最大温差△ ! ±后，等效温差持续减小的时刻起至所述等效温差降低第三设定值的时刻止，记为所述第二变化时间。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述全过程平均制热量对所述热泵型空调机进行除霜控制包括 在所述热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断所述第二变化时间是否小于等于所述第一变化时间的三倍；以及 在所述第二变化时间小于等于所述第一变化时间的三倍时，进入除霜模式。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述全过程平均制热量对所述热泵型空调机进行除霜控制包括在找到最大温差△! ±后，从所述室内环境感温包的检测温度不降低的时刻起，所述第一变化时间内所述室内换热器的盘管温度降低第四设定值以上，或者所述第二变化时间内所述室内换热器的盘管温度降低第五设定值以上，则进入除霜模式。
9.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，根据所述全过程平均制热量对所述热泵型空调机进行除霜控制包括 获取所述室内环境感温包的检测温度和所述室内换热器的盘管温度的最大温差； 在所述热泵型空调机的压缩机连续运行第三变化时间以上，所述最大温差小于等于第六设定值，所述室内换热器的盘管温度小于等于第七设定值，且累计运行第四变化时间后，判断所述最大温差与等效温差的差值是否大于等于第八设定值；以及 如果所述最大温差与等效温差的差值大于等于第八设定值，则进入除霜。
10.一种热泵型空调机的除霜控制装置，其特征在于包括 第一获取模块，用于获取室内环境感温包的检测温度； 第二获取模块，用于获取室内换热器的盘管温度； 处理模块，用于以所述室内环境感温包的检测温度和所述室内换热器的盘管温度的温差和等效温差系数得到等效温差，并以等效温差对时间进行积分计算得到全过程平均制热量；以及 控制模块，用于根据所述全过程平均制热量对所述热泵型空调机进行除霜控制。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括 第一获取子模块，用于获取所述室内环境感温包的检测温度和所述室内换热器的盘管温度的最大温差。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括 第一判断子模块，用于在所述最大温差持续减小第一设定值且所述热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断所述全过程平均制热量是否小于等于预估平均制热量；以及 第一控制子模块，用于在所述全过程平均制热量小于等于所述预估平均制热量时控制所述热泵型空调机进入除霜模式。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括 第二判断子模块，用于在所述最大温差持续减小第一设定值且所述热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断所述等效温差是否小于等于所述全过程平均制热量与衰减系数之积；以及 第二控制子模块，用于在所述等效温差小于等于所述全过程平均制热量与所述衰减系数之积时控制所述热泵型空调机进入除霜模式。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括 第一记录模块，用于从找到最大温差△1 ±后，等效温差持续减小的时刻起至所述等效温差减小第二设定值的时刻止，记为第一变化时间；以及 第二记录模块，用于从找到最大温差△1 ±后，等效温差持续减小的时刻起至所述等效温差降低第三设定值的时刻止，记为第二变化时间。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括 第三判断子模块，用于在所述热泵型空调机的压缩机连续运行第一时间或累计运行第二时间后，判断所述第二变化时间是否小于等于所述第一变化时间的三倍；以及 第三控制子模块，用于在所述第二变化时间小于等于所述第一变化时间的三倍时控制所述热泵型空调机进入除霜模式。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括 第四判断子模块，用于从所述室内环境感温包的检测温度不降低的时刻起，判断所述第一变化时间内所述室内换热器的盘管温度的温差是否降低第四设定值以上，或者所述第二变化时间内所述室内换热器的盘管温度的温差是否降低第五设定值以上；以及 第四控制子模块，用于在所述第一变化时间内所述室内换热器的盘管温度的温差降低第四设定值以上，或者所述第二变化时间内所述室内换热器的盘管温度的温差降低第五设定值以上时控制所述热泵型空调机进入除霜模式。
17.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括 第五判断子模块，用于在所述热泵型空调机的压缩机连续运行第三变化时间以上，所述最大温差小于等于第六设定值，所述室内换热器的盘管温度小于等于第七设定值，且累计运行第四变化时间后，判断所述最大温差与等效时间的差值是否大于等于第八设定值；以及 第五控制子模块，用于在所述最大温差与等效时间的差值大于等于第八设定值时控制所述热泵型空调机进入除霜。
18.一种热泵型空调机，其特征在于，包括权利要求10至17中任一项所述的热泵型空调机的除霜控制装置。
全文摘要
本发明公开了一种热泵型空调机及其除霜控制方法和装置，该热泵型空调机的除霜控制方法包括获取室内环境感温包的检测温度；获取室内换热器的盘管温度；根据室内环境感温包的检测温度和室内换热器的盘管温度的温差和等效温差系数得到等效温差，并以等效温差对时间进行积分计算，得到全过程平均制热量；以及根据全过程平均制热量对热泵型空调机进行除霜控制。通过本发明，能够保证除霜判断的稳定性和及时性。
文档编号F25B47/02GK102759237SQ20111010412
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者张辉, 熊军, 陈绍林 申请人:珠海格力电器股份有限公司