自然風空調風機轉速控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自然風空調風機轉速控制方法。該自然風空調風機轉速控制方法包括：獲取當前時間段的空調出風口風速；根據當前時間段的空調出風口風速和下個時間段的自然風特征參數確定下個時間段的空調出風口風速；根據當前時間段的空調出風口風速以及下個時間段的空調出風口風速對風機轉速進行調節(jié)。根據本發(fā)明的自然風空調風機轉速控制方法，可以解決現有技術中室內出風與室外自然風隨動所帶來的送風穩(wěn)定性差，人體感受差的問題。
【專利說明】
自然風空調風機轉速控制方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及空調技術領域，具體而言，涉及一種自然風空調風機轉速控制方法。
【背景技術】
[0002]現有自然風空調的調速技術多停留于實驗室階段，需要使用PC機進行大量數據的計算，然后將數據通過傳輸協議傳遞給變頻器，最后才能控制電機按照要求曲線運轉。這種控制方式適合大型新風系統與大型設備，由于需要強大的計算能力與存儲能力，因此并不適用于普通的家用空調。而現有的家用空調自然風控制方法多采用放大室外側真實自然風的方法，具體做法為在室外側設置風速傳感器，實時采集室外側的自然風風速值，同時傳回中央處理器進行優(yōu)化處理，然后使用處理后的數據對室內機的風機進行控制。這種方法技術比較簡單，但是需要空調的數據處理能力很強，并且具有延時性。特別是當室外側無風或風速較高變化劇烈時，室內側空調自然風送風忽強忽弱，人體主觀舒適性感受較差。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種自然風空調風機轉速控制方法，以解決現有技術中室內出風與室外自然風隨動所帶來的送風穩(wěn)定性差，人體感受差的問題。
[0004]根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種自然風空調風機轉速控制方法，包括:獲取當前時間段的空調出風口風速;根據當前時間段的空調出風口風速和下個時間段的自然風特征參數確定下個時間段的空調出風口風速;根據當前時間段的空調出風口風速以及下個時間段的空調出風口風速對風機轉速進行調節(jié)。
[0005]優(yōu)選地，在根據當前時間段的空調出風口風速和下個時間段的自然風特征參數確定下個時間段的空調出風口風速之前，自然風空調風機轉速控制方法還包括:收集自然風數據;根據收集的自然風數據確定自然風特征曲線。
[0006]優(yōu)選地，自然風特征參數包括下列至少之一:對數功率譜曲線的負斜率β、湍流強度、平均風速和風速分布概率。
[0007]優(yōu)選地，確定下個時間段的空調出風口風速通過如下方程進行:
[0008]Xn+i = a 11-b.Xn2
[0009]其中:xn為第η個風速數據，χη+ι為第n+1個風速數據，a為比例系數，b為自然風特征參數。
[0010]優(yōu)選地，根據當前時間段的空調出風口風速以及下個時間段的空調出風口風速對風機轉速進行調節(jié)的步驟包括:確定當前風機的轉速-風速關系;根據確定的轉速-風速關系將空調出風口風速的自然風方程轉換為風機轉速的自然風方程;根據風機轉速的自然風方程確定目標風機轉速。
[0011 ]優(yōu)選地，風機轉速的自然風方程為:
[0012]Rn+1=A(Xn+l+dl )+d2
[0013]其中，Rn+1為第n+1個轉速數據，χη+ι為第n+1個風速數據，A為轉速-風速比例系數，d1、d2為相位微調系數。
[0014]優(yōu)選地，A為常數或風速-轉速曲線的擬合方程。
[0015]本發(fā)明的自然風空調風機轉速控制方法，包括:獲取當前時間段的空調出風口風速;根據當前時間段的空調出風口風速和下個時間段的自然風特征參數確定下個時間段的空調出風口風速;根據當前時間段的空調出風口風速以及下個時間段的空調出風口風速對風機轉速進行調節(jié)。本發(fā)明的自然風空調風機轉速控制方法，能夠根據自然風特征曲線要求實時調整風機轉速，使得空調出風口能夠連續(xù)不斷地吹出自然風，同時由于該自然風來源于自然風特征曲線，而非是外界自然風，因此可以保證空調器出風口的出風始終保持自然風狀態(tài)，不受外界影響，參數調試與不同類型自然風的獲得難度較小，自然風送風風速波動特征不重復，風速波動平穩(wěn)，實時性好，所需計算量小，處理速度快，可以有效提高自然風出風狀態(tài)下人體的舒適性。
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1是本發(fā)明實施例的自然風空調風機轉速控制方法的流程圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實施例的自然風空調風機轉速控制方法的風速時序曲線圖。
【具體實施方式】
[0019]在以下詳細描述中，提出大量特定細節(jié)，以便于提供對本發(fā)明的透徹理解。但是，本領域的技術人員會理解，即使沒有這些特定細節(jié)也可實施本發(fā)明。在其它情況下，沒有詳細描述眾所周知的方法、過程、組件和電路，以免影響對本發(fā)明的理解。
[0020]結合參見圖1所示，根據本發(fā)明的實施例，自然風空調風機轉速控制方法包括:獲取當前時間段的空調出風口風速;根據當前時間段的空調出風口風速和下個時間段的自然風特征參數確定下個時間段的空調出風口風速;根據當前時間段的空調出風口風速以及下個時間段的空調出風口風速對風機轉速進行調節(jié)。
[0021 ]本發(fā)明的自然風空調風機轉速控制方法，能夠根據自然風特征曲線要求實時調整風機轉速，使得空調出風口能夠連續(xù)不斷地吹出自然風，同時由于該自然風來源于自然風特征曲線，而非是外界自然風，因此可以通過設定合適的自然風特征曲線來保證空調器出風口的出風始終保持平穩(wěn)的自然風狀態(tài)，不受外界影響，參數調試難度以及不同類型自然風的獲得難度較小，自然風送風風速波動特征不重復，風速波動平穩(wěn)，實時性好，所需計算量小，處理速度快，可以有效提高自然風出風狀態(tài)下人體的舒適性。
[0022]自然風特征參數包括下列至少之一:對數功率譜曲線的負斜率β、湍流強度、平均風速和風速分布概率。
[0023]通過對這些自然風特征參數中的一種或者幾種進行調整，可以使空調出風口的出風更加符合自然風風速特征，能夠使得空調出風更加貼近自然風出風，提高用戶的自然風使用體驗。自然風特征參數還可以為其他能夠體現自然風特性的參數。
[0024]在根據當前時間段的空調出風口風速和下個時間段的自然風特征參數確定下個時間段的空調出風口風速之前，自然風空調風機轉速控制方法還包括:收集自然風數據;根據收集的自然風數據確定自然風特征曲線。
[0025]通過對不同位置、不同季節(jié)與不同天氣狀況的真實自然風數據進行采集，可以積累大量自然界中各種不同類型自然風的特征數據，通過對上述真實自然風數據進行分析，可以得到區(qū)別于機械風表征的自然風特性的幾個判定條件，包括對數功率譜曲線的負斜率β、湍流強度、平均風速與風速分布概率等，進而根據所獲取的各種不同類型自然風的特征數據，構建出更加符合自然風特征的自然風特征曲線，從而使得自然風空調吹出的自然風更加符合實際自然風的特征，同時又不會由于室外側的自然風突變而造成室內送風突變，提高自然風出風時的舒適度。
[0026]確定下個時間段的空調出風口風速通過如下方程進行:
[0027]Xn+i = a 11-b.Xn2
[0028]其中:χη為第η個風速數據，χη+ι為第n+1個風速數據，a為比例系數，b為自然風特征參數。
[0029]上述方程是根據前一個時間段風速值計算出下一個時間段的風速值，其中平均風速的大小可以通過初始風速值Xo進行調節(jié)，自然風波動的振幅可以通過比例系數a進行調節(jié)，自然風的特征可以通過特征參數b進行調節(jié)。自然風的時間間隔可以根據具體情況進行調節(jié)，可以為一個固定值，或者通過方程進行控制，時間間隔根據實時風速的不同隨時調整。通過該方程可以更加準確地根據當前風速值計算出下一個時間段符合自然風特征的風速值，從而使得調整后的出風能夠能夠更加符合自然風特征。
[0030]結合參見圖2所示，為初始風速Xo = 0.8m/s，比例系數a= 1.5時的風速時序曲線圖，其中時間間隔為5s。徒2為風速的時序圖，風速曲線并不能直接應用于空調產品中，需要轉換為轉速的時序圖。由于不同空調產品的風扇類型、風扇大小、與風道設計的不同，其轉速-風速曲線差異性很大，這就需要測量不同產品的轉速-風速關系，根據具體產品的轉速-風速關系將自然風方程轉換為風機轉速的自然風方程。
[0031]因此，根據當前時間段的空調出風口風速以及下個時間段的空調出風口風速對風機轉速進行調節(jié)的步驟包括:確定當前風機的轉速-風速關系;根據確定的轉速-風速關系將空調出風口風速的自然風方程轉換為風機轉速的自然風方程;根據風機轉速的自然風方程確定目標風機轉速。
[0032]在本實施例中，風機轉速的自然風方程為:
[0033]Rn+i=A(Xn+i+di )+d2
[0034]其中，Rn+i為第n+1個轉速數據，χη+ι為第n+1個風速數據，A為轉速-風速比例系數，d1、d2為相位微調系數。
[0035]轉速-風速比例系數A根據不同的空調產品可以為一個常數，即轉速與風速為線性關系。針對于復雜風速-轉速關系，A可以為風速-轉速曲線的擬合方程。
[0036]通過上述的控制方法，經過空調中央處理器的實時計算便可以實時控制風機電機的轉速，輸出滿足控制要求的變化的風速。
[0037]以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。
【主權項】
1.一種自然風空調風機轉速控制方法，其特征在于，包括: 獲取當前時間段的空調出風口風速； 根據當前時間段的空調出風口風速和下個時間段的自然風特征參數確定下個時間段的空調出風口風速； 根據當前時間段的空調出風口風速以及下個時間段的空調出風口風速對風機轉速進行調節(jié)。2.根據權利要求1所述的自然風空調風機轉速控制方法，其特征在于，在根據當前時間段的空調出風口風速和下個時間段的自然風特征參數確定下個時間段的空調出風口風速之前，所述自然風空調風機轉速控制方法還包括: 收集自然風數據； 根據收集的自然風數據確定自然風特征曲線。3.根據權利要求1所述的自然風空調風機轉速控制方法，其特征在于，自然風特征參數包括下列至少之一: 對數功率譜曲線的負斜率β、湍流強度、平均風速和風速分布概率。4.根據權利要求1所述的自然風空調風機轉速控制方法，其特征在于，確定下個時間段的空調出風口風速通過如下方程進行:Xn+l = a 1-b.Xn2 其中:Xn為第n個風速數據，xn+i為第n+1個風速數據，a為比例系數，b為自然風特征參數。5.根據權利要求1所述的自然風空調風機轉速控制方法，其特征在于，所述根據當前時間段的空調出風口風速以及下個時間段的空調出風口風速對風機轉速進行調節(jié)的步驟包括: 確定當前風機的轉速-風速關系； 根據確定的轉速-風速關系將空調出風口風速的自然風方程轉換為風機轉速的自然風方程； 根據風機轉速的自然風方程確定目標風機轉速。6.根據權利要求5所述的自然風空調風機轉速控制方法，其特征在于，風機轉速的自然風方程為: Rn+l=A(Xn+l+dl)+d2 其中，Rn+i為第n+1個轉速數據，χη+ι為第n+1個風速數據，A為轉速-風速比例系數，d1、d2為相位微調系數。7.根據權利要求6所述的自然風空調風機轉速控制方法，其特征在于，A為常數或風速-轉速曲線的擬合方程。
【文檔編號】F24F7/013GK106091234SQ201610383022
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月2日 公開號201610383022.X, CN 106091234 A, CN 106091234A, CN 201610383022, CN-A-106091234, CN106091234 A, CN106091234A, CN201610383022, CN201610383022.X
【發(fā)明人】任志強, 付裕, 李波, 張明杰, 袁俊軍, 劉金龍
【申請人】青島海爾空調器有限總公司