自然风空调风机转速控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种自然风空调风机转速控制方法。该自然风空调风机转速控制方法包括：获取当前时间段的空调出风口风速；根据当前时间段的空调出风口风速和下个时间段的自然风特征参数确定下个时间段的空调出风口风速；根据当前时间段的空调出风口风速以及下个时间段的空调出风口风速对风机转速进行调节。根据本发明的自然风空调风机转速控制方法，可以解决现有技术中室内出风与室外自然风随动所带来的送风稳定性差，人体感受差的问题。
【专利说明】
自然风空调风机转速控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种自然风空调风机转速控制方法。
【背景技术】
[0002]现有自然风空调的调速技术多停留于实验室阶段，需要使用PC机进行大量数据的计算，然后将数据通过传输协议传递给变频器，最后才能控制电机按照要求曲线运转。这种控制方式适合大型新风系统与大型设备，由于需要强大的计算能力与存储能力，因此并不适用于普通的家用空调。而现有的家用空调自然风控制方法多采用放大室外侧真实自然风的方法，具体做法为在室外侧设置风速传感器，实时采集室外侧的自然风风速值，同时传回中央处理器进行优化处理，然后使用处理后的数据对室内机的风机进行控制。这种方法技术比较简单，但是需要空调的数据处理能力很强，并且具有延时性。特别是当室外侧无风或风速较高变化剧烈时，室内侧空调自然风送风忽强忽弱，人体主观舒适性感受较差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提出一种自然风空调风机转速控制方法，以解决现有技术中室内出风与室外自然风随动所带来的送风稳定性差，人体感受差的问题。
[0004]根据本发明的一个方面，提供了一种自然风空调风机转速控制方法，包括:获取当前时间段的空调出风口风速;根据当前时间段的空调出风口风速和下个时间段的自然风特征参数确定下个时间段的空调出风口风速;根据当前时间段的空调出风口风速以及下个时间段的空调出风口风速对风机转速进行调节。
[0005]优选地，在根据当前时间段的空调出风口风速和下个时间段的自然风特征参数确定下个时间段的空调出风口风速之前，自然风空调风机转速控制方法还包括:收集自然风数据;根据收集的自然风数据确定自然风特征曲线。
[0006]优选地，自然风特征参数包括下列至少之一:对数功率谱曲线的负斜率β、湍流强度、平均风速和风速分布概率。
[0007]优选地，确定下个时间段的空调出风口风速通过如下方程进行:
[0008]Xn+i = a 11-b.Xn2
[0009]其中:xn为第η个风速数据，χη+ι为第n+1个风速数据，a为比例系数，b为自然风特征参数。
[0010]优选地，根据当前时间段的空调出风口风速以及下个时间段的空调出风口风速对风机转速进行调节的步骤包括:确定当前风机的转速-风速关系;根据确定的转速-风速关系将空调出风口风速的自然风方程转换为风机转速的自然风方程;根据风机转速的自然风方程确定目标风机转速。
[0011 ]优选地，风机转速的自然风方程为:
[0012]Rn+1=A(Xn+l+dl )+d2
[0013]其中，Rn+1为第n+1个转速数据，χη+ι为第n+1个风速数据，A为转速-风速比例系数，d1、d2为相位微调系数。
[0014]优选地，A为常数或风速-转速曲线的拟合方程。
[0015]本发明的自然风空调风机转速控制方法，包括:获取当前时间段的空调出风口风速;根据当前时间段的空调出风口风速和下个时间段的自然风特征参数确定下个时间段的空调出风口风速;根据当前时间段的空调出风口风速以及下个时间段的空调出风口风速对风机转速进行调节。本发明的自然风空调风机转速控制方法，能够根据自然风特征曲线要求实时调整风机转速，使得空调出风口能够连续不断地吹出自然风，同时由于该自然风来源于自然风特征曲线，而非是外界自然风，因此可以保证空调器出风口的出风始终保持自然风状态，不受外界影响，参数调试与不同类型自然风的获得难度较小，自然风送风风速波动特征不重复，风速波动平稳，实时性好，所需计算量小，处理速度快，可以有效提高自然风出风状态下人体的舒适性。
【附图说明】
[0016]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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:
[0017]图1是本发明实施例的自然风空调风机转速控制方法的流程图；
[0018]图2是本发明实施例的自然风空调风机转速控制方法的风速时序曲线图。
【具体实施方式】
[0019]在以下详细描述中，提出大量特定细节，以便于提供对本发明的透彻理解。但是，本领域的技术人员会理解，即使没有这些特定细节也可实施本发明。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、组件和电路，以免影响对本发明的理解。
[0020]结合参见图1所示，根据本发明的实施例，自然风空调风机转速控制方法包括:获取当前时间段的空调出风口风速;根据当前时间段的空调出风口风速和下个时间段的自然风特征参数确定下个时间段的空调出风口风速;根据当前时间段的空调出风口风速以及下个时间段的空调出风口风速对风机转速进行调节。
[0021 ]本发明的自然风空调风机转速控制方法，能够根据自然风特征曲线要求实时调整风机转速，使得空调出风口能够连续不断地吹出自然风，同时由于该自然风来源于自然风特征曲线，而非是外界自然风，因此可以通过设定合适的自然风特征曲线来保证空调器出风口的出风始终保持平稳的自然风状态，不受外界影响，参数调试难度以及不同类型自然风的获得难度较小，自然风送风风速波动特征不重复，风速波动平稳，实时性好，所需计算量小，处理速度快，可以有效提高自然风出风状态下人体的舒适性。
[0022]自然风特征参数包括下列至少之一:对数功率谱曲线的负斜率β、湍流强度、平均风速和风速分布概率。
[0023]通过对这些自然风特征参数中的一种或者几种进行调整，可以使空调出风口的出风更加符合自然风风速特征，能够使得空调出风更加贴近自然风出风，提高用户的自然风使用体验。自然风特征参数还可以为其他能够体现自然风特性的参数。
[0024]在根据当前时间段的空调出风口风速和下个时间段的自然风特征参数确定下个时间段的空调出风口风速之前，自然风空调风机转速控制方法还包括:收集自然风数据;根据收集的自然风数据确定自然风特征曲线。
[0025]通过对不同位置、不同季节与不同天气状况的真实自然风数据进行采集，可以积累大量自然界中各种不同类型自然风的特征数据，通过对上述真实自然风数据进行分析，可以得到区别于机械风表征的自然风特性的几个判定条件，包括对数功率谱曲线的负斜率β、湍流强度、平均风速与风速分布概率等，进而根据所获取的各种不同类型自然风的特征数据，构建出更加符合自然风特征的自然风特征曲线，从而使得自然风空调吹出的自然风更加符合实际自然风的特征，同时又不会由于室外侧的自然风突变而造成室内送风突变，提高自然风出风时的舒适度。
[0026]确定下个时间段的空调出风口风速通过如下方程进行:
[0027]Xn+i = a 11-b.Xn2
[0028]其中:χη为第η个风速数据，χη+ι为第n+1个风速数据，a为比例系数，b为自然风特征参数。
[0029]上述方程是根据前一个时间段风速值计算出下一个时间段的风速值，其中平均风速的大小可以通过初始风速值Xo进行调节，自然风波动的振幅可以通过比例系数a进行调节，自然风的特征可以通过特征参数b进行调节。自然风的时间间隔可以根据具体情况进行调节，可以为一个固定值，或者通过方程进行控制，时间间隔根据实时风速的不同随时调整。通过该方程可以更加准确地根据当前风速值计算出下一个时间段符合自然风特征的风速值，从而使得调整后的出风能够能够更加符合自然风特征。
[0030]结合参见图2所示，为初始风速Xo = 0.8m/s，比例系数a= 1.5时的风速时序曲线图，其中时间间隔为5s。徒2为风速的时序图，风速曲线并不能直接应用于空调产品中，需要转换为转速的时序图。由于不同空调产品的风扇类型、风扇大小、与风道设计的不同，其转速-风速曲线差异性很大，这就需要测量不同产品的转速-风速关系，根据具体产品的转速-风速关系将自然风方程转换为风机转速的自然风方程。
[0031]因此，根据当前时间段的空调出风口风速以及下个时间段的空调出风口风速对风机转速进行调节的步骤包括:确定当前风机的转速-风速关系;根据确定的转速-风速关系将空调出风口风速的自然风方程转换为风机转速的自然风方程;根据风机转速的自然风方程确定目标风机转速。
[0032]在本实施例中，风机转速的自然风方程为:
[0033]Rn+i=A(Xn+i+di )+d2
[0034]其中，Rn+i为第n+1个转速数据，χη+ι为第n+1个风速数据，A为转速-风速比例系数，d1、d2为相位微调系数。
[0035]转速-风速比例系数A根据不同的空调产品可以为一个常数，即转速与风速为线性关系。针对于复杂风速-转速关系，A可以为风速-转速曲线的拟合方程。
[0036]通过上述的控制方法，经过空调中央处理器的实时计算便可以实时控制风机电机的转速，输出满足控制要求的变化的风速。
[0037]以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种自然风空调风机转速控制方法，其特征在于，包括: 获取当前时间段的空调出风口风速； 根据当前时间段的空调出风口风速和下个时间段的自然风特征参数确定下个时间段的空调出风口风速； 根据当前时间段的空调出风口风速以及下个时间段的空调出风口风速对风机转速进行调节。2.根据权利要求1所述的自然风空调风机转速控制方法，其特征在于，在根据当前时间段的空调出风口风速和下个时间段的自然风特征参数确定下个时间段的空调出风口风速之前，所述自然风空调风机转速控制方法还包括: 收集自然风数据； 根据收集的自然风数据确定自然风特征曲线。3.根据权利要求1所述的自然风空调风机转速控制方法，其特征在于，自然风特征参数包括下列至少之一: 对数功率谱曲线的负斜率β、湍流强度、平均风速和风速分布概率。4.根据权利要求1所述的自然风空调风机转速控制方法，其特征在于，确定下个时间段的空调出风口风速通过如下方程进行:Xn+l = a 1-b.Xn2 其中:Xn为第n个风速数据，xn+i为第n+1个风速数据，a为比例系数，b为自然风特征参数。5.根据权利要求1所述的自然风空调风机转速控制方法，其特征在于，所述根据当前时间段的空调出风口风速以及下个时间段的空调出风口风速对风机转速进行调节的步骤包括: 确定当前风机的转速-风速关系； 根据确定的转速-风速关系将空调出风口风速的自然风方程转换为风机转速的自然风方程； 根据风机转速的自然风方程确定目标风机转速。6.根据权利要求5所述的自然风空调风机转速控制方法，其特征在于，风机转速的自然风方程为: Rn+l=A(Xn+l+dl)+d2 其中，Rn+i为第n+1个转速数据，χη+ι为第n+1个风速数据，A为转速-风速比例系数，d1、d2为相位微调系数。7.根据权利要求6所述的自然风空调风机转速控制方法，其特征在于，A为常数或风速-转速曲线的拟合方程。
【文档编号】F24F7/013GK106091234SQ201610383022
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月2日 公开号201610383022.X, CN 106091234 A, CN 106091234A, CN 201610383022, CN-A-106091234, CN106091234 A, CN106091234A, CN201610383022, CN201610383022.X
【发明人】任志强, 付裕, 李波, 张明杰, 袁俊军, 刘金龙
【申请人】青岛海尔空调器有限总公司