一种风冷冰箱冷凝风机控制系统及方法与流程

本发明涉及冰箱制冷系统，具体涉及一种风冷冰箱冷凝风机控制系统及方法。

背景技术：

1、目前市场上的风冷冰箱往往采用带冷凝风机的外置冷凝器，冷凝器和风机均放置在压缩机仓内部，外置冷凝器具备散热能力强，安装体积小的优点。冷凝器的散热能力无法自动调节，只能根据压缩机转速，环境温度对风机转速进行开环控制，而冷凝器散热性能对整机实际制冷量和cop(制冷系数)的输出都有重要影响，冷凝风机转速不合适，往往会导致冰箱制冷量变小、耗电量增高和噪音升高。

2、冰箱在从高温冷却到低温的过程中，随着箱内温度的下降，冷凝器的实际热负荷呈下降趋势，冷凝器的温度也逐渐降低，没有温度反馈的条件下，冷凝风机仍然维持高转速运转，造成风机功耗增加且噪音偏高。若冰箱是一个热箱体初次开机或者化霜后开机，蒸发器内没有液态制冷剂，此时以较高风机转速运转，冷凝器内制冷剂压力上升较慢，造成毛细管流量偏小，反而会使冰箱蒸发器制冷速率变慢。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风冷冰箱冷凝风机控制系统及方法，旨在至少解决上述现有技术存在的技术问题之一，为实现上述目的，本发明采用的技术解决方案如下：

2、一种风冷冰箱冷凝风机控制系统，包括冰箱主控制板、设置于冷凝器出口的冷凝器温度传感器、设置于蒸发器入口的蒸发器温度传感器、设置于冰箱壳体外部的环境温度传感器以及用户显示控制板，所述冰箱主控制板与冷凝器温度传感器、蒸发器温度传感器、环境温度传感器以及用户显示控制板均通信连接，所述冰箱主控制板还与冰箱壳体内部的压缩机和冷凝风机通信连接，所述冰箱主控制板根据用户显示控制板的设定参数调节冷凝风机的转速。

3、以及一种风冷冰箱冷凝风机控制方法，使用上述的一种风冷冰箱冷凝风机控制系统执行，包括：

4、所述蒸发器温度传感器检测蒸发器入口的温度并传输至冰箱主控制板，所述冷凝器温度传感器检测冷凝器出口的温度并传输至冰箱主控制板，所述环境温度传感器检测冰箱壳体外部环境的温度并传输至冰箱主控制板，所述冰箱主控制板根据接收到的各温度参数按照用户显示控制板设定的计算方法进行计算分析得到的结果控制调节冷凝风机的转速。

5、作为本发明进一步的方案：在压缩机从停止到启动且冷凝风机同步运行时，若蒸发器温度传感器检测到的温度te(0)>-5℃，冰箱主控制板控制冷凝风机运行转速锁定为sl，到j个δt时间段后检测到的te(j)<-20℃，从j+1个δt时间段开始按设定的计算方法计算冷凝风机转速；

6、其中，sl为冷凝风机转速下限；j为冷凝风机启动时间段序列，从1开始；每隔δt加1；te(j)为某一δt时间段开始时蒸发器温度传感器检测到的温度。

7、作为本发明进一步的方案：若蒸发器温度传感器检测到的温度te(0)<＝-5℃,则在头两个δt时间段内冷凝风机转速的s(0)和s(1)均设置为上次制冷系统停机时的冷凝风机运转频率slast，然后第三个δt时间段开始按设定的计算方法计算冷凝风机转速。

8、作为本发明进一步的方案：所述设定的计算方法包括以下步骤：

9、s1：冷凝器温度控制误差e(j)的计算

10、当冰箱运转至第j个δt时间段结束时，计算此时间段内冷凝器温度与环境温度的平均值，计算e(j)值：

11、δtca(j)＝tc(j)-tamb(j)，e(j)＝δtca(j)-δt0；

12、s2：下一δt时间段内冷凝风机运转频率的计算

13、当冰箱运行至第j个δt时间段结束时，计算下一个δt时间段内冷凝风机运转频率：

14、s(j+1)＝s(j)+kp·[e(j)-e(j-1)]+ki·e(j)；

15、s3：修正下一个δt时间段内风机运转频率；

16、其中，δt：冷凝风机运转频率判断周期；

17、j：冰箱风机启动时间段序列，从0开始，每隔δt加1；

18、s(j):某一δt时间段内的冷凝风机运行转速，计算结果四舍五入为整数；

19、δtca(j)：某一时间段内冷凝器温度传感器与环境温度传感器的差值；

20、te(j)：某一δt时间段开始时检测到的蒸发器温度；

21、δt0：冷凝器温度与环境温度差值的最优控制值；

22、tc(j)：某一δt时间段内冷凝器温度传感器采集的温度的平均值；

23、tamb(j):某一δt时间段内环境温度传感器采集到的温度的平均值；

24、kp:比例调整系数；

25、ki:积分调整系数。

26、作为本发明进一步的方案：在s3中，所述修正下一个δt时间段内风机运转频率包括：

27、若sl≤s(j+1)≤sh，则下一个δt时间段内以s(j+1)运转；

28、若s(j+1)<sl，则下一个δt时间段内以sl运转；

29、若s(j+1)>sh，则下一个δt时间段内以sh运转；

30、其中，sh：冷凝风机转速上限，sl：冷凝风机转速下限。

31、作为本发明进一步的方案：当检测到冷凝器温度传感器采集的温度的平均值tc>60℃，且持续1h以上，则立即停止压缩机运行，并在用户显示控制板上显示故障代码，提醒用户拨打电话报修。

32、作为本发明进一步的方案：当检测到冷凝器温度传感器与环境温度传感器的差值δtca≤0且持续6h以上,则在户显示控制板上显示制冷系统异常代码，提醒用户拨打电话报修。

33、本发明具有以下有益效果：

34、本发明通过设置一种风冷冰箱冷凝风机控制系统，包括冰箱主控制板、设置于冷凝器出口的冷凝器温度传感器、设置于蒸发器入口的蒸发器温度传感器、设置于冰箱壳体外部的环境温度传感器以及用户显示控制板，能够迅速将冷凝风机转速调整至平稳状态，并且使冷凝器温度和环境温度差值接近最优传热温差；降低冷凝风机高转速状态的运行时间，降低冷凝风机能耗，降低风机噪音；提高冰箱在化霜后或首次通电使用时的降温速率；提高冷凝风机对环境变化的适应性，并且提供制冷系统自检功能，方便用户检查报修。

技术特征：

1.一种风冷冰箱冷凝风机控制系统，其特征在于：包括冰箱主控制板、设置于冷凝器出口的冷凝器温度传感器、设置于蒸发器入口的蒸发器温度传感器、设置于冰箱壳体外部的环境温度传感器以及用户显示控制板，所述冰箱主控制板与冷凝器温度传感器、蒸发器温度传感器、环境温度传感器以及用户显示控制板均通信连接，所述冰箱主控制板还与冰箱壳体内部的压缩机和冷凝风机通信连接，所述冰箱主控制板根据用户显示控制板的设定参数调节冷凝风机的转速。

2.一种风冷冰箱冷凝风机控制方法,使用权利要求1所述的一种风冷冰箱冷凝风机控制系统执行，其特征在于：所述蒸发器温度传感器检测蒸发器入口的温度并传输至冰箱主控制板，所述冷凝器温度传感器检测冷凝器出口的温度并传输至冰箱主控制板，所述环境温度传感器检测冰箱壳体外部环境的温度并传输至冰箱主控制板，所述冰箱主控制板根据接收到的各温度参数按照用户显示控制板设定的计算方法进行计算分析得到的结果控制调节冷凝风机的转速。

3.根据权利要求2所述的一种风冷冰箱冷凝风机控制方法,其特征在于：在压缩机从停止到启动且冷凝风机同步运行时，若蒸发器温度传感器检测到的温度te(0)>-5℃，冰箱主控制板控制冷凝风机运行转速锁定为sl，到j个δt时间段后检测到的te(j)<-20℃，从j+1个δt时间段开始按设定的计算方法计算冷凝风机转速；

4.根据权利要求2所述的一种风冷冰箱冷凝风机控制方法,其特征在于：若蒸发器温度传感器检测到的温度te(0)<＝-5℃,则在头两个δt时间段内冷凝风机转速的s(0)和s(1)均设置为上次制冷系统停机时的冷凝风机运转频率slast，然后第三个δt时间段开始按设定的计算方法计算冷凝风机转速。

5.根据权利要求3或4所述的一种风冷冰箱冷凝风机控制方法,其特征在于，所述设定的计算方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种风冷冰箱冷凝风机控制方法,其特征在于：在s3中，所述修正下一个δt时间段内风机运转频率包括：

7.根据权利要求2所述的一种风冷冰箱冷凝风机控制方法,其特征在于：

8.根据权利要求2-7任一项所述的一种风冷冰箱冷凝风机控制方法,其特征在于：当检测到冷凝器温度传感器与环境温度传感器的差值δtca≤0且持续6h以上,则在户显示控制板上显示制冷系统异常代码，提醒用户拨打电话报修。

技术总结本发明公开了一种风冷冰箱冷凝风机控制系统及方法，属于冰箱制冷系统技术领域。包括冰箱主控制板、设置于冷凝器出口的冷凝器温度传感器、设置于蒸发器入口的蒸发器温度传感器、设置于冰箱壳体外部的环境温度传感器以及用户显示控制板，能够迅速将冷凝风机转速调整至平稳状态，并且使冷凝器温度和环境温度差值接近最优传热温差；降低冷凝风机高转速状态的运行时间，降低冷凝风机能耗，降低风机噪音；提高冰箱在化霜后或首次通电使用时的降温速率；提高冷凝风机对环境变化的适应性，并且提供制冷系统自检功能，方便用户检查报修。技术研发人员：杨帆,汤嘉诚受保护的技术使用者：长虹美菱股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13