CN104633946A - 热泵热水器的启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热泵热水器的启动方法，该热泵热水器包括N个并联设置的热泵、N个分控制器和一主控制器，N≥2，且N为整数；热泵热水器的启动方法包括：主控制器接向N个分控制器发送启动信号；第n个分控制器接收到启动信号后，每间隔时间t，判断与第n个分控制器所对应的第n个热泵是否符合开机条件，若是，则第n个热泵开始工作，且第n个分控制器停止判断；其中t＝a+b×(n-i)，且n取不大于N的所有正整数，a、b均为正数，i小于n。本发明提供的热泵热水器的启动方法，通过给每一分控制器设置一开机检测的间隔时间，这样热泵同时启动所需的时间按倍率增加，而该同时启动所需的时间小于温度传感器的响应时间，从而避免了热泵同时启动。

Description

热泵热水器的启动方法

技术领域

本发明涉及热泵系统领域，更具体而言，涉及一种热泵热水器的启动方法。

背景技术

现有的热泵系统中，当多个热泵模块并联使用时，存在以下两种启动方法：

一种是：并联的所有热泵模块同时启动，但同时启动会形成巨大的启动电流，因此，需要配备容量巨大的断路器和电源，同时巨大的启动电流会对电网造成巨大的冲击。

另一种是：顺序延时启动，即主控制器接收到开机命令后，按照预设的延时时间，分别向并联的热泵模块发送开机指令，各热泵模块接收到开机指令后即时开机。该启动方法是建立在主控制器代替所有热泵模块进行开停机条件判断的基础上，一旦热泵模块因故障、保护或其它原因无法在接收到开机指令时立即开机，而后则存在其故障排除、保护解除或其它导致无法开机的原因消失时，存在多个热泵模块同时启动的情况，同样会带来过大的启动电流。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个方面的目的在于，提供一种热泵热水器的启动方法，减少并联热泵同时启动的概率，避免产生过大的启动电流。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种热泵热水器的启动方法，所述热泵热水器包括N个并联设置的热泵、N个分控制器和一主控制器，N个所述分控制器与N个所述热泵一一对应相连接，且N个所述分控制器均与所述主控制器相连接，其中N为大于等于2的正整数；所述热泵热水器的启动方法包括以下步骤：所述主控制器接向N个所述分控制器发送启动信号；第n个所述分控制器接收到所述启动信号后，每间隔时间t，判断与第n个所述分控制器所对应的第n个所述热泵是否符合开机条件，若是，则第n个所述热泵开始工作，且第n个所述分控制器停止判断；其中t＝a+b×(n-i)，且n取不大于N的所有正整数，a、b均为正数，i小于n。

在本发明的上述实施例中，主控制器同时向所有的分控制器发出启动信号后，第1个分控制器收到启动信号后，每隔t₁＝a+b×(1-i)的时间，检测一次与该第1个分控制器相对应的第一热泵是否满足开机条件；同时，第2个分控制器收到启动信号后，每隔t₂＝a+b×(2-i)的时间，检测一次与该第2个分控制器相对应的第二热泵是否满足开机条件；依次类推，第n个分控制器收到启动信号后，每隔t_n＝a+b×(n-i)的时间，检测一次与该第n个分控制器相对应的第n热泵是否满足开机条件，若某一热泵满足开机条件后，与该热泵相对应的分控制器停止检测，否则每隔预设的时间t检测一次。

利用上述的方法来控制各热泵的启动，使得任意两个热泵的开机检测的间隔时间都不相同，这样任意两个热泵同时启动，所需要的时间为：与第n₁个分控制器和第n₁个分控制器对应的热泵同时启动，所需要的时间为：t_n1×t_n2＝[a+b×(n₁-i)]×[a+b×(n₂-i)]，即只有在发送启动信号后经过的时间满足其检测时间t的最小公倍数时，两热泵才有可能同时启动，当热泵的数量增加时，只会使最小公倍数更大，所有热泵同时启动的概率更低。当热泵的数量一定时，要获得更低的同时启动概率，则只需将a或/和b的值加大即可。

热泵同时启动所需的时间越长，同时启动的几率越低，避免了热泵同时启动产生的启动电流对电网的冲击，且降低了对断路器和电源的要求。

在t＝a+b×(n-i)中，a、b均为正数，i小于n，以确保间隔的时间t为正数，且利用函数关系来控制检测的间隔时间，在普遍使用的单片机控制系统中易于实现。

另外，本发明上述实施例提供的热泵热水器的启动方法还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，a为整数。

根据本发明的一个实施例，a为奇数。

根据本发明的一个实施例，a为奇数且为质数。

根据本发明的一个实施例，b为整数。

根据本发明的一个实施例，a与b不相等。

根据本发明的一个实施例，b为偶数。

根据本发明的一个实施例，i大于等于0。

根据本发明的一个实施例，i＝0。

根据本发明的一个实施例，i＝1。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例所述的热泵热水器的启动方法的流程示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图描述根据本发明一些实施例的热泵热水器的启动方法。

根据本发明一些实施例提供的一种热泵热水器的启动方法，所述热泵热水器包括N个并联设置的热泵、N个分控制器和一主控制器，N个所述分控制器与N个所述热泵一一对应相连接，且N个所述分控制器均与所述主控制器相连接，其中N为大于等于2的整数。

如图1所示，所述热泵热水器的启动方法包括以下步骤：

步骤202，所述主控制器接向N个所述分控制器发送启动信号；

步骤204，第n个所述分控制器接收到所述启动信号后，每间隔时间t，判断与第n个所述分控制器所对应的第n个所述热泵是否符合开机条件，若是，则进入步骤206，若否，则继续判断。

步骤206，第n个所述热泵开始工作，且第n个所述分控制器停止判断。

其中，t＝a+b×(n-i)，且n取不大于N的所有正整数，a、b均为正数，i小于n。

在本发明的上述实施例中，主控制器同时向所有的分控制器发出启动信号后，第1个分控制器收到启动信号后，每隔t₁＝a+b×(1-i)的时间，检测一次与该第1个分控制器相对应的第一热泵是否满足开机条件；同时，第2个分控制器收到启动信号后，每隔t₂＝a+b×(2-i)的时间，检测一次与该第2个分控制器相对应的第二热泵是否满足开机条件；依次类推，第n个分控制器收到启动信号后，每隔t_n＝a+b×(n-i)的时间，检测一次与该第n个分控制器相对应的第n热泵是否满足开机条件，若某一热泵满足开机条件后，与该热泵相对应的分控制器停止检测，否则每隔预设的时间t检测一次。

利用上述的方法来控制各热泵的启动，使得任意两个热泵的开机检测的间隔时间都不相同，这样任意两个热泵同时启动，所需要的时间为：与第n₁个分控制器和第n₁个分控制器对应的热泵同时启动，所需要的时间为：t_n1×t_n2＝[a+b×(n₁-i)]×[a+b×(n₂-i)]，即只有在发送启动信号后经过的时间满足其检测时间t的最小公倍数时，两热泵才有可能同时启动，当热泵的数量增加时，只会使最小公倍数更大，所有热泵同时启动的概率更低。当热泵的数量一定时，要获得更低的同时启动概率，则只需将a或/和b的值加大即可。

热泵同时启动所需的时间越长，同时启动的几率越低，避免了热泵同时启动产生的启动电流对电网的冲击，且降低了对断路器和电源的要求。

在t＝a+b×(n-i)中，a、b均为正数，i小于n，以确保间隔的时间t为正数，且利用函数关系来控制检测的间隔时间，在普遍使用的单片机控制系统中易于实现。

在本发明的一些实施例中，a为整数。

进一步，a为奇数。

优选地，a为质数。

在上述实施例中，规定公式t＝a+b×(n-i)中的修正参数a为奇数且为质数是为了保证间隔时间t为奇数，这样可以使不同间隔时间t的最小公倍数不至于太小，降低同时启动的概率。

在本发明的一些实施例中，b为整数。

进一步，a与b不相等。

优选地，b为偶数。

在本发明的一些实施例中，i大于等于0。

优选地，i＝0或者i＝1，即t＝a+b×(n-1)或者t＝a+b×n。

需要说明的是，上述实施例中，对a、b、i的取值范围进行了限定，但是在实际应用时，可自行设定其取值，并不限于上述的范围。

下面结合一具体实施例，进一步说明本发明提供的热泵热水器的启动方法。

在一热泵热水器中，包括4个热泵和4个分控制器，每一分控制器均给予一个唯一的地址n，其地址分别为0～3(即i＝1的情况)，修正参数a取值为3，参数b取值为20，时间单位为秒。

则0号热泵开机检测的时间间隔t0＝3+20×0＝3秒，1号热泵开机检测的时间间隔t1＝3+20×1＝23秒，2号热泵开机检测的时间间隔t2＝3+20×2＝43秒，3号热泵开机检测的时间间隔t3＝3+20×3＝63秒。据此可以计算出理论上该热泵热水器出现热泵同时启动所需要耗费的时间分别如下：

理论2个热泵同时启动的最短时间发生在0号热泵和1号热泵之间，所需时间为t₀×t₁＝3×23＝69秒；

理论3个热泵同时启动最短时间发生在0号热泵、1号热泵和2号热泵之间，所需时间为t₀×t₁×t₂＝3×23×43＝2967秒；

理论4个所需时间同时启动最短时间为t₀、t₁、t₂、t₃的最小公倍数，为：t₀×t₁×t₂×t₃＝3×23×43×63＝186921秒。

通过理论计算可以看出，最大可能发生同时启动的时间为69秒，此时为2个热泵同时启动，结合实际来分析，发生同时启动现象往往是因为温度传感器响应速度较低引起，通常其响应速度为10秒至20秒之间，远小于69秒，故实际发生同时启动的可能性极低。

综上所述，本发明实施例提供的热泵热水器的启动方法，通过给每一分控制器设置一开机检测的间隔时间，这样热泵同时启动所需的时间按倍率增加，而该同时启动所需的时间小于温度传感器的响应时间，从而避免了热泵同时启动，且利用函数关系来控制检测的间隔时间，易于实现。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热泵热水器的启动方法，所述热泵热水器包括N个并联设置的热泵、N个分控制器和一主控制器，N个所述分控制器与N个所述热泵一一对应相连接，且N个所述分控制器均与所述主控制器相连接，其中N为大于等于2的整数；

其特征在于，所述热泵热水器的启动方法包括以下步骤：

所述主控制器接向N个所述分控制器发送启动信号；

第n个所述分控制器接收到所述启动信号后，每间隔时间t，判断与第n个所述分控制器所对应的第n个所述热泵是否符合开机条件，若是，则第n个所述热泵开始工作，且第n个所述分控制器停止判断；

其中t＝a+b×(n-i)，且n取不大于N的所有正整数，a、b均为正数，i小于n。

2.根据权利要求1所述的热泵热水器的启动方法，其特征在于，

a为整数。

3.根据权利要求2所述的热泵热水器的启动方法，其特征在于，

a为奇数。

4.根据权利要求3所述的热泵热水器的启动方法，其特征在于，

a为质数。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的热泵热水器的启动方法，其特征在于，

b为整数。

6.根据权利要求5所述的热泵热水器的启动方法，其特征在于，

a与b不相等。

7.根据权利要求6所述的热泵热水器的启动方法，其特征在于，

b为偶数。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的热泵热水器的启动方法，其特征在于，

i大于等于0。

9.根据权利要求8所述的热泵热水器的启动方法，其特征在于，

i＝0。

10.根据权利要求8所述的热泵热水器的启动方法，其特征在于，

i＝1。