一種冰箱變頻控制方法及其應用權利要求

1.一種冰箱變頻控制方法，其特征是按如下步驟進行：步驟一：設定目標開機率η₀，冰箱首次上電，壓縮機以最高轉速運行；步驟二：當壓縮機運行至第（N 1）次停機時，通過式（1）獲得冰箱前連續(xù)N個開停周期的平均開機率η_i：η_i＝壓縮機累計運行時間/總時間（1）步驟三：通過式（2）獲得調整系數(shù)K_i：K_i＝η_i/η₀（2）步驟四：通過式（3）獲得下次開機時壓縮機的運行轉速S_i：S_i＝K_i×S_(i-1)（3）當冰箱內任一間室溫度高于所述間室的開機點溫度T₁攝氏度時，所述間室溫度與所述開機點溫度之間的溫差為ΔT₁，則通過式（4）更新所述運行轉速S_i，并運行（N 1）個周期后，按式（1）和式（2）重新計算平均開機率η_i和調整系數(shù)K_i，以獲得下次開機時壓縮機的運行轉速S_i；S_i＝S_(i-1) K₁×ΔT₁（4）式（4）中，K₁為常數(shù)，取值范圍為0—1500；若冰箱內任一間室所設定的溫度下調前后之間的差值為ΔT₂，則通過式（5）更新所述運行轉速S_i，并運行（N 1）個周期后，按式（1）和式（2）重新計算平均開機率η_i和調整系數(shù)K_i，以獲得下次開機時壓縮機的運行轉速S_i；S_i＝S_(i-1) K₂×ΔT₂（5）式（5）中，K2為常數(shù)，取值范圍為0—1500；若壓縮機連續(xù)運行時間大于等于T₁分鐘，則通過式(6)更新所述運行轉速S_i，并運行（N 1）個周期后，按式（1）和式（2）重新計算平均開機率η_i和調整系數(shù)K_i，以獲得下次開機時壓縮機的運行轉速S_i；S_i＝S_(i-1) K₃（6）式（6）中，K₃為常數(shù)，取值范圍為0—2100。

2.根據(jù)權利要求1所述的冰箱變頻控制方法，其特征在于：所述壓縮機的運行轉速Si在每N個開停周期后進行更新，N的取值范圍為2-10次。

3.根據(jù)權利要求1所述的冰箱變頻控制方法，其特征在于：所述運行轉速Si若大于等于規(guī)定的壓縮機最高轉速，則壓縮機以最高轉速運行，若運行轉速S_i小于等于規(guī)定的壓縮機最低轉速，則壓縮機以最低轉速運行。

4.根據(jù)權利要求1所述的冰箱變頻控制方法，其特征在于：所述目標開機率η₀為冰箱的理想開機率，取值范圍為40％—100％。

5.根據(jù)權利要求1所述的冰箱變頻控制方法，其特征在于：所述調整系數(shù)K_i若滿足|K_i-1|≤a，則K_i＝1，a的取值范圍為0—0.2。

6.根據(jù)權利要求1所述的冰箱變頻控制方法，其特征在于：所述間室的開機點溫度T₁的取值范圍為1—15攝氏度。

7.根據(jù)權利要求1所述的冰箱變頻控制方法，其特征在于：所述T₁分鐘的取值范圍為20—360分鐘。

8.一種電冰箱，其特征在于：所述電冰箱采用權利要求1—7中任一權利要求所述的冰箱變頻控制方法。

《一種冰箱變頻控制方法及其應用》涉及一種冰箱變頻控制方法及其應用，屬于冰箱控制領域。

圖1為《一種冰箱變頻控制方法及其應用》控制流程圖；

圖2為《一種冰箱變頻控制方法及其應用》變頻壓縮機功率變化趨勢圖。

一種冰箱變頻控制方法及其應用發(fā)明目的

《一種冰箱變頻控制方法及其應用》的目的在于提供一種冰箱變頻控制方法及其應用，能充分發(fā)揮變頻壓縮機轉速可變的優(yōu)勢，使冰箱達到降噪、節(jié)能之目的。

一種冰箱變頻控制方法及其應用技術方案

《一種冰箱變頻控制方法及其應用》為解決技術問題采用如下技術方案：

《一種冰箱變頻控制方法及其應用》一種冰箱變頻控制方法的特點是按如下步驟進行：

步驟一：設定目標開機率

步驟二：當壓縮機運行至第（N 1）次停機時，通過式（1）獲得冰箱前連續(xù)N個開停

周期的平均開機率

步驟三：通過式（2）獲得調整系數(shù)

步驟四：通過式（3）獲得下次開機時壓縮機的運行轉速Si：

當冰箱內任一間室溫度高于所述間室的開機點溫度T₁℃時，所述間室溫度與所述開機點溫度之間的溫差為

式（4）中，

若冰箱內任一間室所設定的溫度下調前后之間的差值為

式（5）中，

若壓縮機連續(xù)運行時間大于等于T₁分鐘，則通過式(6)更新所述運行轉速

式（6）中，

《一種冰箱變頻控制方法及其應用》冰箱變頻控制方法的特點也在于：

所述壓縮機的運行轉速

所述運行轉速

所述目標開機率

所述調整系數(shù)

所述間室的開機點溫度T₁的取值范圍為1—15℃。

所述T₁分鐘的取值范圍為20—360分鐘。

一種冰箱變頻控制方法及其應用改良效果

《一種冰箱變頻控制方法及其應用》通過周期性地更新壓縮機的運行轉速，從而可根據(jù)冰箱實際負荷變化及時有效的調整壓縮機的制冷量，負荷增加壓縮機頻率增加，負荷降低壓縮機頻率降低，使冰箱始終處于較為理想的狀態(tài)運行，且可有效減少壓縮機開停機損失，減小箱內溫度波動，達到噪音低、能耗小之目的。

冰箱壓縮機分為定頻壓縮機和變頻壓縮機。定頻壓縮機產(chǎn)品類型豐富、技術成熟，應用廣泛，但其頻率不可變，在一定的工況下制冷量為定值；變頻壓縮機可實現(xiàn)改變其轉速進而改變壓縮機制冷量，在高負荷狀態(tài)下壓縮機可高速運行，冰箱能夠快速制冷降溫，在低負荷或穩(wěn)定的狀態(tài)下壓縮機可維持低轉速運行，制冷系統(tǒng)效率高，有效減少壓縮機開停頻率，使箱內溫度波動小，噪音低。

截至2014年2月，變頻壓縮機在轉速控制方面主要采用“劃檔”的方式，即根據(jù)環(huán)境溫度和箱內溫度，壓縮機轉數(shù)劃分不同檔位，壓縮機運行頻率由當前所處的環(huán)境溫度和箱內溫度決定，當冰箱某間室溫度高于該間室開機點溫度某個值時，壓縮機轉數(shù)會相應的上升至某個檔位。事實上合適的壓縮機制冷量需求不僅與環(huán)境溫度相關，還包括冰箱本身負荷變化，比如冰箱開門或放入負載等，因此該控制方法很難做到由箱體狀態(tài)發(fā)生變化時及時有效的調整。由上可知，現(xiàn)有的變頻壓縮機頻率控制技術未能充分發(fā)揮變頻壓縮機的特點。

該實施例中，如圖1所示，一種冰箱變頻控制方法，按如下步驟進行：

步驟一：設定冰箱目標開機率η₀，目標開機率η₀為冰箱的理想開機率，取值范圍為40％—100％；冰箱首次上電，壓縮機以最高轉速運行；

步驟二：當壓縮機運行至第（N 1）次停機時，通過式（1）獲得冰箱前連續(xù)N個開停周期的平均開機率η_i：η_i＝壓縮機累計運行時間/總時間（1）

步驟三：前連續(xù)N個開停周期的平均開機率η_i與目標開機率η₀進行比較，通過式（2）獲得調整系數(shù)K_i：K_i＝η_i/η₀（2）

步驟四：通過式（3）獲得下次開機時壓縮機的運行轉速Si：

S_i＝K_i×S_(i-1)（3）

當冰箱內任一間室溫度高于該間室的開機點溫度T₁℃時，間室溫度與開機點溫度之間的溫差為ΔT₁，則通過式（4）更新運行轉速S_i，并按此轉速運行（N 1）個周期后，按式（1）和式（2）重新計算平均開機率η_i和調整系數(shù)K_i，以獲得下次開機時壓縮機的運行轉速Si；否則不更新壓縮機轉速；

S_i＝S_(i-1) K₁×ΔT₁（4）

式（4）中，K₁為常數(shù)，取值范圍為0-1500；間室的開機點溫度T₁的取值范圍為1—15℃。

若冰箱內任一間室所設定的溫度下調前后之間的差值為ΔT₂，即某間室所設定的溫度在下調之前為T_a，下調之后為T_b，則ΔT₂＝T_a-T_b，通過式（5）更新運行轉速S_i，并按此轉速運行（N 1）個周期后，按式（1）和式（2）重新計算平均開機率η_i和調整系數(shù)K_i，以獲得下次開機時壓縮機的運行轉速Si；否則不更新壓縮機轉速；

S_i＝S_(i-1) K₂×ΔT₂（5）

式（5）中，K₂為常數(shù)，取值范圍為0—1500；

若壓縮機連續(xù)運行時間大于等于T₁分鐘，則通過式（6）更新運行轉速S_i，并按此轉速運行（N 1）個周期后，按式（1）和式（2）重新計算平均開機率η_i和調整系數(shù)K_i，以獲得下次開機時壓縮機的運行轉速S_i；否則不更新壓縮機轉速；

S_i＝S_(i-1) K₃（6）

式（6）中，K₃為常數(shù)，取值范圍為0-2100；T₁分鐘的取值范圍為20-360分鐘。

壓縮機的運行轉速Si在每N個開停周期后進行更新，N的取值范圍為2—10次。調整系數(shù)K_i若滿足|K_i-1|≤a，則壓縮機轉速可以不更新，即K_i＝1，a的取值范圍為0—0.2。

運行轉速Si若大于等于規(guī)定的壓縮機最高轉速，則壓縮機以最高轉速運行，若運行轉速Si小于等于規(guī)定的壓縮機最低轉速，則壓縮機以最低轉速運行。

一種采用以上冰箱變頻控制方法的電冰箱，如圖2所示，在運行過程中可以達到節(jié)能省電的目的：冰箱首次上電，壓縮機以最高轉速運行，每N個開停周期，壓縮機更新轉速。隨著時間的推移，箱體負荷減小，此時壓縮機轉速降低，冰箱功率減小，當間室溫度趨向穩(wěn)定時，壓縮機以低轉速高運行率穩(wěn)定運行。

2021年8月16日，《一種冰箱變頻控制方法及其應用》獲得安徽省第八屆專利獎金獎。

《變頻冰箱變頻控制方法》涉及一種冰箱的控制方法，尤其是一種變頻冰箱變頻控制方法。

變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法專利目的

《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，該發(fā)明的一個目的在于提出一種能夠實現(xiàn)合理降溫，并大大提高制冷效率的變頻冰箱。該發(fā)明的另一個目的在于提出一種變頻冰箱的控制方法。

變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法技術方案

為達到上述目的，《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》一方面實施例提出了一種變頻冰箱，包括：箱體，所述箱體內設置有多個間室，所述多個間室包括冷藏室和冷凍室；箱門，所述箱門設置在所述箱體上；壓縮機；與所述壓縮機相連的轉速檢測器，用以檢測所述壓縮機的轉速；設置在所述冷凍室的溫度傳感器，用以檢測所述冷凍室內的溫度；以及控制板，所述控制板分別與所述壓縮機、所述轉速檢測器和所述溫度傳感器相連，所述控制板在所述壓縮機連續(xù)運行第一預設時間后根據(jù)所述溫度傳感器檢測的所述冷凍室內的溫度獲取預設時間閾值內所述冷凍室內的溫度差值，并根據(jù)所述溫度差值和所述壓縮機的當前轉速所處的轉速區(qū)間對所述壓縮機的轉速進行控制。

根據(jù)《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》實施例的變頻冰箱，通過轉速檢測器檢測壓縮機的轉速，并通過溫度傳感器檢測冷凍室內的溫度，控制板在壓縮機連續(xù)運行第一預設時間后根據(jù)溫度傳感器檢測的冷凍室內的溫度獲取預設時間閾值內冷凍室內的溫度差值，并根據(jù)溫度差值和壓縮機的當前轉速所處的轉速區(qū)間對壓縮機的轉速進行控制，以使變頻冰箱的制冷效果達到最佳，實現(xiàn)變頻冰箱的合理降溫，大大提高制冷效率，有效解決變頻冰箱在某一轉速長時間運行而引起的降溫緩慢以及能耗增大的問題，為用戶的實際使用提供更高可靠性和便利性，同時提高了變頻冰箱的使用壽命。

根據(jù)《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》的一個實施例，當所述壓縮機連續(xù)運行所述第一預設時間后，如果所述壓縮機的當前轉速小于或等于第一預設轉速，所述控制板進一步判斷所述溫度差值，其中，當所述溫度差值大于或等于第一溫度閾值時，所述控制板控制所述壓縮機的轉速保持不變；當所述溫度差值小于所述第一溫度閾值且大于或等于第二溫度閾值時，所述控制板控制所述壓縮機的轉速檔位上升一檔；當所述溫度差值小于所述第二溫度閾值且大于或等于第三溫度閾值時，所述控制板控制所述壓縮機的轉速檔位上升兩檔；當所述溫度差值小于所述第三溫度閾值時，所述控制板控制所述壓縮機的轉速檔位上升三檔。

根據(jù)《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》的一個實施例，如果所述壓縮機的當前轉速大于所述第一預設轉速且小于或等于第二預設轉速，所述控制板進一步判斷所述溫度差值，其中，當所述溫度差值大于或等于所述第一溫度閾值時，所述控制板控制所述壓縮機的轉速保持不變；當所述溫度差值小于所述第一溫度閾值且大于或等于所述第二溫度閾值時，所述控制板控制所述壓縮機的轉速檔位上升一檔；當所述溫度差值小于所述第二溫度閾值時，所述控制板控制所述壓縮機的轉速檔位上升兩檔。

根據(jù)《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》的一個實施例，如果所述壓縮機的當前轉速大于所述第二預設轉速且小于或等于第三預設轉速，所述控制板進一步判斷所述溫度差值，其中，當所述溫度差值大于或等于所述第一溫度閾值時，所述控制板控制所述壓縮機的轉速保持不變；當所述溫度差值小于所述第一溫度閾值時，所述控制板控制所述壓縮機的轉速檔位上升一檔。

在《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》的一些實施例中，如果所述壓縮機的當前轉速大于第三預設轉速，所述控制板控制所述壓縮機的轉速保持不變。

為達到上述目的，《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》另一方面實施例提出了一種變頻冰箱的控制方法，所述變頻冰箱包括冷凍室和壓縮機，所述控制方法包括以下步驟：檢測所述壓縮機的轉速，并檢測所述冷凍室內的溫度；在所述壓縮機連續(xù)運行第一預設時間后，根據(jù)所述冷凍室內的溫度獲取預設時間閾值內所述冷凍室內的溫度差值；以及根據(jù)所述溫度差值和所述壓縮機的當前轉速所處的轉速區(qū)間對所述壓縮機的轉速進行控制。

根據(jù)《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》實施例的變頻冰箱的控制方法，首先檢測壓縮機的轉速，并檢測冷凍室內的溫度，然后在壓縮機連續(xù)運行第一預設時間后，根據(jù)冷凍室內的溫度獲取預設時間閾值內冷凍室內的溫度差值，以及根據(jù)溫度差值和壓縮機的當前轉速所處的轉速區(qū)間對壓縮機的轉速進行控制，以使變頻冰箱的制冷效果達到最佳，實現(xiàn)變頻冰箱的合理降溫，大大提高制冷效率，有效解決變頻冰箱在某一轉速長時間運行而引起的降溫緩慢以及能耗增大的問題，為用戶的實際使用提供更高可靠性和便利性，同時提高了變頻冰箱的使用壽命。

根據(jù)《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》的一個實施例，根據(jù)所述溫度差值和所述壓縮機的當前轉速所處的轉速區(qū)間對所述壓縮機的轉速進行控制，具體包括：判斷所述壓縮機的當前轉速；如果所述壓縮機的當前轉速小于或等于第一預設轉速，進一步判斷所述溫度差值；當所述溫度差值大于或等于第一溫度閾值時，控制所述壓縮機的轉速保持不變；當所述溫度差值小于所述第一溫度閾值且大于或等于第二溫度閾值時，控制所述壓縮機的轉速檔位上升一檔；當所述溫度差值小于所述第二溫度閾值且大于或等于第三溫度閾值時，控制所述壓縮機的轉速檔位上升兩檔；當所述溫度差值小于所述第三溫度閾值時，控制所述壓縮機的轉速檔位上升三檔。

根據(jù)《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》的一個實施例，根據(jù)所述溫度差值和所述壓縮機的當前轉速所處的轉速區(qū)間對所述壓縮機的轉速進行控制，還包括：如果所述壓縮機的當前轉速大于所述第一預設轉速且小于或等于第二預設轉速，進一步判斷所述溫度差值；當所述溫度差值大于或等于所述第一溫度閾值時，控制所述壓縮機的轉速保持不變；當所述溫度差值小于所述第一溫度閾值且大于或等于所述第二溫度閾值時，控制所述壓縮機的轉速檔位上升一檔；當所述溫度差值小于所述第二溫度閾值時，控制所述壓縮機的轉速檔位上升兩檔。

根據(jù)《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》的一個實施例，根據(jù)所述溫度差值和所述壓縮機的當前轉速所處的轉速區(qū)間對所述壓縮機的轉速進行控制，還包括：如果所述壓縮機的當前轉速大于所述第二預設轉速且小于或等于第三預設轉速，進一步判斷所述溫度差值；當所述溫度差值大于或等于所述第一溫度閾值時，控制所述壓縮機的轉速保持不變；當所述溫度差值小于所述第一溫度閾值時，控制所述壓縮機的轉速檔位上升一檔。

在《變頻冰箱及變頻冰箱的控制方法》的一些實施例中，如果所述壓縮機的當前轉速大于第三預設轉速，控制所述壓縮機的轉速保持不變。

變頻冰箱變頻控制方法專利目的

《變頻冰箱變頻控制方法》要解決的技術問題在于克服2008年3月之前技術的不足，提供一種壓縮機啟動后，可自行選擇轉速、且轉速自行變化以減少噪音的變頻冰箱變頻控制方法。

變頻冰箱變頻控制方法技術方案

《變頻冰箱變頻控制方法》采用技術方案的基本構思是：一種變頻冰箱變頻控制方法，該冰箱包括：主控板、冷凍傳感器、壓縮機，其特征在于：它包括如下工作步驟：

a、開始壓縮機啟動；

b、主控板判定壓縮機啟動是否為斷電后通電的壓縮機啟動、工作中節(jié)能停機后的啟動、化霜后的啟動，若是斷電后通電的壓縮機啟動，進入步驟c，若工作中節(jié)能停機后的啟動，進入步驟e，若是化霜后的啟動，進入步驟i；

c、主控板給壓縮機信號，以最大方波頻率A₁赫茲連續(xù)運行，進入步驟d；

d、冷凍傳感器連續(xù)檢測溫度是否在節(jié)能溫度范圍內，如果是，則停機，進入步驟h，如果不是，繼續(xù)以最大方波頻率A₁赫茲運行，直至停機，進入步驟h；

e、壓縮機先以最大方波頻率A₁赫茲運行，持續(xù)時間t₀后，進入步驟f；

f、根據(jù)關機點與冷凍傳感器實際溫度對照關系進入相應的壓縮機轉速運行，進入步驟g；

g、冷凍傳感器連續(xù)檢測溫度是否在節(jié)能溫度范圍內，如果是，則停機，進入步驟h，如果不是，繼續(xù)以步驟f運行，直至停機，進入步驟h；

h、停機狀態(tài)，冷凍傳感器連續(xù)檢測溫度是否超過節(jié)能溫度，如果是，則進入步驟e；

i、主控板檢測是否為耗電程序前的化霜后啟動，如果是，則進入步驟j，如果不是，則進入步驟c；

j、壓縮機以方波頻率A₂赫茲連續(xù)運行，進入步驟k；

k、冷凍傳感器連續(xù)檢測溫度是否在節(jié)能溫度范圍內，如果是，則停機，進入步驟1，如果不是，繼續(xù)以步驟j運行，直至停機，進入步驟1；

1、停機狀態(tài)，冷凍傳感器連續(xù)檢測溫度是否超過節(jié)能溫度，如果是，則進入步驟m；

m、壓縮機先以方波頻率A₃赫茲連續(xù)運行時間t₁后，再以A₄赫茲繼續(xù)運行，進入步驟n；

n、冷凍傳感器連續(xù)檢測溫度是否在節(jié)能溫度范圍內，如果是，則停機，進入步驟1，如果不是，壓縮機繼續(xù)以A₄赫茲運行，直至停機，進入步驟1。

上述控制方法中壓縮機先運行的時間t₀、t₁內，如果傳感器檢測溫度在節(jié)能溫度范圍內，則壓縮機停機，然后分別按照對應步驟繼續(xù)執(zhí)行。

壓縮機根據(jù)關機點與冷凍傳感器實際溫度對照關系進入相應的壓縮機轉速運行后，以冷凍傳感器實際溫度為基準，如果溫度上調1度，轉速上調1檔，直至最大方波頻率A₁赫茲，如果溫度下降1度，轉速下調1檔，直至最小方波頻率A₅赫茲。

所述的變頻冰箱執(zhí)行冷凍速凍、快速制冰時，壓縮機轉速為最大方波頻率A₁赫茲，該程序為最優(yōu)先程序。

所述的壓縮機連續(xù)運行t時間且在一個頻率連續(xù)運行達到50％～60％時間后，壓縮機轉速上調1檔，檢測溫度，若進入節(jié)能溫度范圍，則停機，若否，則繼續(xù)增加1檔，直至停機，進入步驟h，該程序為次優(yōu)先程序。

所述的壓縮機進入步驟h后，下次壓縮機啟動時的關機點以上調后最終關機檔位為基準，如果開門或按按鍵，則該程序取消，參數(shù)初始化后進入步驟e。

所述的變頻控制方法中各參數(shù)與環(huán)境溫度對應。

變頻冰箱變頻控制方法有益效果

《變頻冰箱變頻控制方法》變頻冰箱采用模糊變頻控制方法有效的降低了噪音，特別是在夜間運行時冰箱會自動尋找最低轉速，以達到降低噪音的效果。而2008年3月之前的運行方式是在特定環(huán)境溫度下以一個固定轉速運行，噪音會相對較大。

由于采用了模糊控制能有效的降低了能耗，壓縮機工作會根據(jù)當前的環(huán)境溫度及冰箱內的溫度自動調節(jié)轉速，以達到降低耗電量的目的，比2008年3月之前的節(jié)能冰箱更降低了5％的能耗。

另外，此變頻技術充分了實現(xiàn)冰箱溫度的精確控制，改善食品的保鮮功能，大大減少了冰箱的耗電量。