一种直冷单循环冰箱变频控制方法与流程

1.本发明属于冰箱变频控制技术领域，特别是涉及一种直冷单循环冰箱变频控制方法。


背景技术：

2.冰箱变频技术目前在冰箱领域广泛应用，尤其是在风冷冰箱上普遍应用。由于变频价格较高，在直冷冰箱是应用较少，特别是在两门单循环，冷冻蒸发器为绕管式结构的冰箱上应用极少。当变频应用到两门单循环直冷冰箱，冷冻蒸发器为绕管式结构的冰箱上时，一方面由于绕管缠绕在冷冻内衬上，内衬为abs或hips材料，其导热热阻相对较大，同时绕管工艺可能存在不一致更加加剧蒸发器管道向冷冻间室传导的热阻，造成不同冰箱之间冷藏冷冻温度配置差异大；另一方面，此类冰箱为提升绕管换热效率，目前绝大多数厂家采用d型管，由于d型管压扁高度受工艺影响，工艺误差导致单循环系统制冷剂在冷藏冷冻室内分布出现差异，进一步加剧不同冰箱冷藏冷冻温度配置差异。
3.除工艺差异和制冷剂状态分布差异外，用户使用状态差异较大，冷冻、冷藏开门频率，开门时间不同，对冷量的要求也不相同。
4.针对变频直冷冰箱控制方法，发明专利公开号cn201810765032.9一种直冷变频冰箱及其转速控制方法，针对目前变频问题，提出直冷冰箱变频控制方法，同时按间室和环境温度控制压缩转速。上述控制方法仅针对直冷变频冰箱提出一种控制方法，对于冷冻室蒸发器设置在冷冻室内部的丝管式或板管式蒸发器控制比较有效，对绕管式蒸发器出现的上述问题并无法解决或部分解决。
5.为解决上述问题，本发明提供一种直冷单循环冰箱变频控制方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种直冷单循环冰箱变频控制方法，用于解决背景技术中提出的技术问题。
7.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
8.本发明为一种直冷单循环冰箱变频控制方法，包括如下过程：
9.a00：冰箱上电初始化；
10.a01：冰箱控制板控制从环境温度传感器获取环境温度th、从冷藏温度传感器获取冷藏温度tc以及从冷冻温度传感器获取冷冻温度td；
11.a02：冰箱控制板根据冷藏温度tc以及冷冻温度td判断是否需求压缩机开启制冷；若否，则执行a01；若是，则执行a03；
12.a03：冰箱控制板根据环境温度th以及档位转速规则确定初始转速；
13.其中，所述档位转速规则包括如下：
14.将变频压缩机转速档位分为s1
‑
s2档位：
15.当th＜t1时，变频压缩机的初始档位为s2；
16.当t1≤th＜t2时，变频压缩机的初始档位为s5；
17.当t2≤th＜t3时，变频压缩机的初始档位为s7；
18.当t3≤th＜t4时，变频压缩机的初始档位为s9；
19.当th＞t4时，变频压缩机的初始档位为s11；
20.a04：冰箱控制板根据压缩机运行时间n、冷藏温差δtc以及冷冻温差δtd调整转速；
21.其中，δtc＝tc
‑
tcoff，δtd＝td
‑
tdoff；tcoff为冷藏停机点，tdoff为冷冻停机点；tc为冷藏实时温度，td为冷冻实时温度；
22.a05：冰箱控制板判断是否满足停机条件：tc达到冷藏停机点tcoff且td同时达到冷冻停机点tdoff，并记录变频压缩机转速sn1；若是，则执行a08；若否，则执行a06；
23.a06：冰箱控制板判断tc是否达到冷藏停机点tcoff；若是，则冰箱控制板控制变频压缩机转速档位提升2档,记录变频压缩机转速sn2并执行a08；若否，则执行a07；
24.a07：冰箱控制板判断td是否达到冷冻停机点tdoff；若是，则冰箱控制板控制变频压缩机转速档位降低2档，记录变频压缩机转速sn2并执行a08；若否，则执行a04；
25.a08：下次开机前判断是否有开门或档位调整；若是，则执行a04；若否，则冰箱控制板控制保持上次开机调整后的转速sn1或sn2运行。
26.作为一种优选的技术方案，a03中t1＝16℃，t2＝25℃，t3＝32℃，t4＝38℃；
27.另外，s1＝1200rpm，s2＝1500rpm，s3＝1800rpm，s4＝2100rpm，s5＝2400rpm，s6＝2700rpm，s7＝3000rpm，s8＝3300rpm，s9＝3600rpm，s10＝3720rpm，s11＝3900rpm，s12＝4120rpm。
28.作为一种优选的技术方案，a03中变频压缩机启动后，所述冰箱控制板记录压缩机运行时间n。
29.本发明具有以下有益效果：
30.本发明利用变频压缩机转速不同，提供的制冷蒸发器温度不同，调整单循环直冷系统冰箱在不同热负荷需求下冷藏冷量和冷冻冷量；一方面满足用户对冷藏冷冻温度不同需求的同时，更加节能；另一方面，解决由于生产工艺误差导致的不同箱体冷藏冷冻温度配比差异大的问题。
31.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
33.图1为本发明的一种直冷单循环冰箱变频控制方法的流程图；
34.图2为本发明中现有制冷两门冰箱的结构示意图；
35.图3为本发明中现有直冷两门冰箱制冷系统原理图；
36.图4为本发明中一种直冷单循环冰箱变频控制系统的结构示意图。
具体实施方式
37.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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
38.为清楚理解本发明的技术方案，如图2所示，为现有制冷两门冰箱的结构示意图，该冰箱包括冷冻间室1、冷藏间室2、冷藏蒸发器4位于冷藏间室2后背，为板管蒸发器；冷冻蒸发器7缠绕在冷冻胆内衬上，冷藏蒸发器4和冷冻蒸发器7分别为冷藏间室2以及冷冻间室1提供冷量；
39.请参阅图3所示，现有直冷两门冰箱制冷系统原理图，制冷系统依次连接压缩机
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防凝管
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冷凝器
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过滤器
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毛细管
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冷冻蒸发器
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冷藏蒸发器
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压缩机，形成完整循环。压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，进入防凝管
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冷凝器散热，经毛细管节流后成低温低压液体，先进入冷冻蒸发器，再进入冷藏蒸发器中进行蒸发吸热，分别将冰箱冷藏间室和冷冻间室温度降温，制冷剂蒸发吸热后成低温低压气体回热进入压缩机再次压缩，形成完整制冷循环。冷量匹配设计过程中，根据在冰箱在某一个或几个外界环境温度下，冷藏间室的漏热负荷和冷冻间室的漏热负荷进行匹配冷冻蒸发器和冷藏蒸发器面积，实现不同状态冷量匹配。由此制冷原理可清楚的知道，冷藏蒸发器和冷冻蒸发器通过同一根毛细管进行节流，其蒸发器温度为同一温度，不能单独调节。故会出现技术背景中的一系列缺点。
40.实际上，变频压缩机转速升高，对应冷藏蒸发器和冷冻蒸发器温度同时降低，从而增大了各间室内热空气与蒸发器之间的温差δt,蒸发器供给各间室的冷量qc＝ac*δtc,qd＝ad*δtd,由于冷藏间室空气温度相对较高，故冷藏间室空气温度与冷藏蒸发器温度差值较大，即δtc远大于δtd。
41.若变频压缩机转速不变，假定此时为δtc1和δtd1，设定此时蒸发器温度为
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18℃，冷藏空气温度5℃，冷冻空气温度
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17℃，则δtc1＝23℃，δtd1＝1℃。若压缩机转速升高，对应的冷藏蒸发器温度和冷冻蒸发器温度同等降低
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20℃，再次得到的δtc2＝25和δtd2＝3，此时蒸发器温度降低对冷冻室的传热效率明显增加，而对冷藏则影响较小。此时中情况若冷冻室偏热，即可调整冷冻室偏热的情况。反之亦然。如果按现有技术压缩机变频控制,单单利用环境温度和最长开机时间对变频压缩机进行转速控制，无法实现冷藏和冷冻再不同环温下的温度需求匹配，经常会出现冷冻过低，或冷藏偏低的问题。比如在16℃时，冷藏设定4℃，冷冻设置
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18℃，由于上述工艺原因的存在，可能有些冰箱运行到冷藏3℃，冷冻
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18℃，有些可能运行到冷冻5℃，冷冻
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20℃。无法满足冷藏冷冻的最佳匹配；
42.请参阅图1所示，为解决上述问题，本发明为一种直冷单循环冰箱变频控制方法，包括如下过程：
43.为保证上述控制方法的正常施用，请参阅图4所示，还提供一种直冷单循环冰箱变频控制系统，包括冰箱顶部安装环境温传感器3用于环境温度th、冷藏间室2内部安装冷藏温度传感器5用于检测冷藏温度tc、冷冻间室1内部安装冷冻温度传感器6用于检测冷冻温度td；还包括变频压缩机以及冰箱控制板8；冰箱控制板分别与环境温传感器3、冷藏温度传感器5、冷冻温度传感器6以及变频压缩机电信号连接；
44.a00：冰箱上电初始化；
45.a01：冰箱控制板控制从环境温度传感器获取环境温度th、从冷藏温度传感器获取冷藏温度tc以及从冷冻温度传感器获取冷冻温度td；
46.a02：冰箱控制板根据冷藏温度tc以及冷冻温度td判断是否需求压缩机开启制冷；若否，则执行a01；若是，则执行a03；
47.a03：冰箱控制板根据环境温度th以及档位转速规则确定初始转速；
48.其中，档位转速规则包括如下：
49.将变频压缩机转速档位分为s1
‑
s2档位：
50.当th＜t1时，变频压缩机的初始档位为s2；
51.当t1≤th＜t2时，变频压缩机的初始档位为s5；
52.当t2≤th＜t3时，变频压缩机的初始档位为s7；
53.当t3≤th＜t4时，变频压缩机的初始档位为s9；
54.当th＞t4时，变频压缩机的初始档位为s11；
55.t1＝16℃，t2＝25℃，t3＝32℃，t4＝38℃；s1＝1200rpm，s2＝1500rpm，s3＝1800rpm，s4＝2100rpm，s5＝2400rpm，s6＝2700rpm，s7＝3000rpm，s8＝3300rpm，s9＝3600rpm，s10＝3720rpm，s11＝3900rpm，s12＝4120rpm；
56.a04：冰箱控制板根据压缩机运行时间n、冷藏温差δtc以及冷冻温差δtd调整转速；实际上，变频压缩机启动后，冰箱控制板记录压缩机运行时间n；
57.其中，δtc＝tc
‑
tcoff，δtd＝td
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tdoff；tcoff为冷藏停机点，tdoff为冷冻停机点；tc为冷藏实时温度，td为冷冻实时温度；
58.a05：冰箱控制板判断是否满足停机条件：tc达到冷藏停机点tcoff且td同时达到冷冻停机点tdoff，并记录变频压缩机转速sn1；若是，则执行a08；若否，则执行a06；
59.a06：冰箱控制板判断tc是否达到冷藏停机点tcoff；若是，则冰箱控制板控制变频压缩机转速档位提升2档,记录变频压缩机转速sn2并执行a08；若否，则执行a07；
60.a07：冰箱控制板判断td是否达到冷冻停机点tdoff；若是，则冰箱控制板控制变频压缩机转速档位降低2档，记录变频压缩机转速sn2并执行a08；若否，则执行a04；
61.a08：下次开机前判断是否有开门或档位调整；若是，则执行a04；若否，则冰箱控制板控制保持上次开机调整后的转速sn1或sn2运行。
62.本发明实际使用时，利用变频压缩机转速不同，提供的制冷蒸发器温度不同，调整单循环直冷系统冰箱在不同热负荷需求下冷藏冷量和冷冻冷量；一方面满足用户对冷藏冷冻温度不同需求的同时，更加节能；另一方面，解决由于生产工艺误差导致的不同箱体冷藏冷冻温度配比差异大的问题。
63.值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
64.另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
65.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，
可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。