CN106871386B - 一种空调器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器及控制方法，属于空调器技术领域。空调器包括控制器、用于驱动冷媒循环的变容量压缩机组件，变容量压缩机组件包括变容量压缩机，变容量压缩机的运行模式包括双级模式和双缸模式；控制器用于：根据变容量压缩机效率特性曲线，确定变容量压缩机的额定频率；获取变容量压缩机的运行频率；在运行频率小于额定频率时，控制变容量压缩机以双级模式运行，并提高变容量压缩机的运行频率。本发明空调器具有变容量压缩机，可以根据变容量压缩机效率特性曲线调节变容量压缩机的运行模式，并且通过调节升频或者降频操作，使变容量压缩机可以匹配最优能效的频率运行。

Description

一种空调器及控制方法

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，特别是涉及一种空调器及控制方法。

背景技术

常常规的空调器大多是采用机械式压缩机对冷媒进行升温升压的压缩操作，如活塞压缩机，螺杆压缩机，离心压缩机，直线压缩机等类型，根据压缩机内部的压缩缸体数量，可以分为单缸压缩机、双缸压缩机以及多缸压缩机，其中，对于缸体数量不少于一个的双缸和多缸压缩机，其压缩过程是按照多个缸体之间的连接顺序，依次对冷媒进行多级压缩操作。空调器在正常运行时，压缩机往往只能按照固定的单一压缩顺序模式对冷媒升温升压，但是由于室外环温、室内温度等多种因素的影响，使得在不同工况条件下，空调器对其压缩机的运行频率、压缩效率等提出了不同要求，因此常规压缩机以其单一压缩模式运行往往存在无用功耗，不能到空调器的最佳能效运行状态。

发明内容

本发明提供了一种空调器及控制方法，旨在解决如何空调器的运行能效的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明的第一个方面，还提供了一种空调器的控制方法，控制方法包括：根据第一温度传感器所获取的室外环境温度确定变容量压缩机的最高运行效率，根据最高运行效率确定变容量压缩机的额定频率；获取变容量压缩机的运行频率；在运行频率小于额定频率时，控制变容量压缩机以双级模式运行，并提高变容量压缩机的运行频率，其中，双级模式包括变容量压缩机的两个压缩缸体依次压缩冷媒的运行模式。

进一步的，根据第一温度传感器所获取的室外环境温度确定变容量压缩机的最高运行效率，包括：最高运行效率按照如下公式计算得到：η_max＝k*Tao+b，其中，η_max为最高运行效率，k为室外温度计算系数，Tao为室外环境温度，b为第一计算常数。

进一步的，根据最高运行效率确定变容量压缩机的额定频率，包括：额定频率按照如下公式计算得到：

其中，f_额定为额定频率，c为第二计算常数。

进一步的，控制方法还包括：获取用户设定的目标室内温度；确定第二温度传感器获取的室内环境温度与目标室内温度之间的温差值的绝对值；在绝对值大于或等于预置的温差阈值时，控制变容量压缩机以第一调频速率提高其运行频率；否则，控制变容量压缩机以第二调频速率提高其运行频率；第一调频速率大于第二调频速率。

进一步的，控制方法还包括：在在运行频率大于额定频率时，控制变容量压缩机以双缸模式运行，并降低变容量压缩机的运行频率，其中，双缸模式包括变容量压缩机的两个压缩缸体单独压缩冷媒的运行模式。

进一步的，控制方法还包括：获取用户设定的目标室内温度；确定第二温度传感器所获取的室内环境温度与目标室内温度之间的温差值的绝对值；在绝对值大于或等于预置的温差阈值时，控制变容量压缩机以第一调频速率降低其运行频率；否则，控制变容量压缩机以第二调频速率降低其运行频率；第一调频速率大于第二调频速率。

根据本发明的第二个方面，还提供了一种空调器，空调器包括控制器、用于驱动冷媒循环的变容量压缩机组件，变容量压缩机组件包括变容量压缩机，变容量压缩机的运行模式包括双级模式和双缸模式；空调器还包括用于获取室外环境温度的第一温度传感器；控制器用于：根据第一温度传感器所获取的室外环境温度确定变容量压缩机的最高运行效率，根据最高运行效率确定变容量压缩机的额定频率；获取变容量压缩机的运行频率；在运行频率小于额定频率时，控制变容量压缩机以双级模式运行，并提高变容量压缩机的运行频率，其中，双级模式包括变容量压缩机的两个压缩缸体依次压缩冷媒的运行模式。

进一步的，变容量压缩机组件包括变容量压缩机和第一四通阀；空调器包括室内换热器、室外换热器、第二四通阀和节流装置；变容量压缩机组件通过冷媒管路与室内换热器、室外换热器、第二四通阀和节装置连接，构成冷媒循环管路。

进一步的，空调器还包括连接于冷媒循环管路的气液分离器，气液分离器包括第一出口和第二出口；变容量压缩机包括第一压缩缸和第二压缩缸，第一压缩缸具有第一进气口和第一出气口，第二压缩缸具有第二进气口和第二出气口，其中，第一进气口与气液分离器的第一出口相连通，第二压缩缸的第二出气口与变容量压缩机的排气口相连通；第一四通阀包括阀体、设置于阀体内的阀腔的阀块、以及第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，阀块具有连通第一接口和第二接口、连通第三接口和第四接口的第一阀位，连通第二接口和第三接口、阻断第一接口和第四接口的第二阀位；其中，第一接口与气液分离器的第二出口相连通，第二接口与第二进气口相连通，第三接口与第一出气口相连通，第四接口与排气口相连通；控制变容量压缩机以双缸模式运行，包括：控制第一四通阀的阀块切换至第一阀位；控制变容量压缩机以双级模式运行，包括：控制第一四通阀的阀块切换至第二阀位。

进一步的，气液分离器包括进口；第二四通阀包括阀体、设置于阀体内的阀腔的阀块、以及第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，阀块具有连通第一接口和第四接口、连通第二接口和第三接口的第一阀位，连通第一接口和第二接口、连通第三接口和第四接口的第二阀位；其中，第一接口与室外换热器相连通，第二接口与气液分离器的出口相连通，第三接口与室内换热器相连通，第四接口与排气口相连通；在空调器制冷运行时，第二四通阀的阀块处于第一阀位；

在空调器制热运行时，第二四通阀的阀块处于第二阀位。

本发明空调器具有变容量压缩机，可以根据变容量压缩机效率特性曲线调节变容量压缩机的运行模式，并且通过调节升频或者降频操作，使变容量压缩机可以匹配最优能效的频率运行。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的工作流程图；

图2为根据一示例性实施例所示出的本发明空调器的结构示意图；

图3为根据一示例性实施例所示出的变容量压缩机效率特性曲线的示意图。

其中，11、室外换热器；

12、变容量压缩机；121、第一压缩缸；122、第二压缩缸；123、第一端口；124、第二端口；125、第三端口；126、第四端口；127、排气口；

1211、第一进气口；1212、第一出气口；

1221、第二进气口；1222、第二出气口；

由于第一四通阀和第二四通阀均设置于多个接口，因此本发明对不同四通阀的多个相同名称的接口采用不同的附图标记加以区分，具体如下：

13、第一四通阀；131、第一接口；132、第二接口；133、第三接口；134、第四接口；

14、第二四通阀：141、第一接口；142、第二接口；143、第三接口；144、第四接口；

16、气液分离器；161、第一出口；162、第二出口；

21、室内换热器；22、节流装置。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

如图2所示，本发明提供了一种空调器，本发明提供了一种空调器，空调器包括室内机和室外机，室外机设置有用于驱动冷媒循环的变容量压缩机组件，该变容量压缩机组件可以空调器冷媒循环管路中的冷媒进行压缩，并为冷媒在室内机和室外机之间的循环流动提供动力。

变容量压缩机组件包括变容量压缩机12，在实施例中，变容量压缩机12至少包括两个压缩缸体，每一压缩缸体可单独对冷媒执行压缩操作；空调器在不同温度和湿度工况下运行时，其对冷媒循环管路内流动的冷媒也有相应的要求，例如，在冬季室内外温度较低时，为加快空调器的制热效率，需要压缩机输出更多冷媒；或者在冬季室内温度接近用户设定的制热温度时，为提高空调器的能效，需要压缩机以较高的压缩比对冷媒进行压缩。因此，本发明采用的变容量压缩机12的运行模式包括双级模式和双缸模式，其中，在变容量压缩机12以双级模式运行时，流经变容量压缩机12的冷媒由每一压缩缸体依次进行压缩，经过多级压缩的冷媒输出至冷媒循环管路，可以提高冷媒的压缩比，因此双级模式适用于温度差较小或湿度差异较小的情况；而在变容量压缩机12以双缸模式运行时，流经变容量压缩机12的冷媒由每一压缩缸体单独进行压缩，每一压缩缸体压缩的冷媒之间互不流通，每一压缩缸体完成压缩后，单独将其压缩的冷媒输出至冷媒循环管路内，相比于双级压缩的模式，双缸模式下的多个压缩缸体同时执行压缩操作，可以输出更多倍数数量的冷媒，因此适用于温度差异较大或湿度差异较大、冷媒需求较多的情况。

由于室内和室外环境因素的多变性，空调器运行时所处的工况也会存在差异，例如，在冬季严寒天气状况中，室外环境温度较低，直接影响到室外机的换热器与室外环境的换热量；又或者，在夏季的白天和晚上的两个时段中，室外环境温度变化较大，因此常规空调器的压缩机以单一模式运行时，不能满足当前工况下的冷媒需求。因此，如果在不同工况下只调整压缩机的运行频率而不改变压机排量，，对整机能效的限制影响仍较大；采用变容量压缩机12的本发明的空调器，为适用不同工况下的压缩机运行能效的需求，在本发明的实施例中，还提供了一种空调器的控制方法，如图1所示，控制方法至少包括以下步骤：S110、根据所述第一温度传感器所获取的室外环境温度确定变容量压缩机的最高运行效率，根据最高运行效率确定变容量压缩机的额定频率；S120、获取变容量压缩机的运行频率；S131、在运行频率小于额定频率时，控制变容量压缩机以双级模式运行，并提高变容量压缩机的运行频率，其中，双级模式包括变容量压缩机的两个压缩缸体依次压缩冷媒的运行模式。

本发明空调器采用变容量压缩机12，根据空调器实际运行时所处的不同工况条件，按照最佳工作能效控制切换变容量压缩机12排量以及调节变容量压缩机12的运行效率，极大的提高空调器的季节能效比。

图3所示的是本发明一实施例中，根据空调器的实际运行情况所确定的某一工况下的变容量压缩机效率特性曲线示意图，其中，X轴表示变容量压缩机12的运行频率，并以f表示运行频率，Y轴表示变容量压缩机12的运行效率，并以η表示运行效率。图示中，随着变容量压缩机12自身运行频率的升高，变容量压缩机12的运行效率呈波峰状变化，其中，峰顶为变容量压缩机12在当前工况下的最高运行效率，其对应的变容量压缩机12的运行频率为额定频率f_额定，当压缩机的实际运行频率小于或大于该额定频率f_额定时，其实际运行效率不能达到最高运行效率，因此就需要对变容量压缩机12的运行频率作相应的调整。

步骤S110分为步骤S111和S112，其中步骤S111为根据第一温度传感器所获取的室外环境温度确定变容量压缩机的最高运行效率，其过程包括：

按照如下公式计算得到最高运行效率：

η_max＝k*Tao+b，

其中，η_max为最高运行效率，k为室外温度计算系数，Tao为室外环境温度，b为第一计算常数。其中，室外温度计算系数和第一计算常数可以在空调出厂前通过实验确定，并将实验获取的一组或几组室外温度计算系数和第一计算常数存储在控制器内。

室外环境温度由设置于室外机上的第一温度传感器检测得到，第一温度传感器将所获取的室外环境温度信息传输至控制器，以便于控制器执行相应的控制流程。

同时，步骤S112为根据最高运行效率确定所述变容量压缩机的额定频率，其具体流程包括：

按照如下公式计算得到额定频率：

其中，f_额定为额定频率，c为第二计算常数。其中，第二计算常数也可以在空调出厂前通过实验确定，并将实验获取的一组或几组第二计算常数存储在控制器内，每组第二计算常数参数与前述的每组室外温度计算系数和第一计算常数具有一一对应的关联关系。

控制器存储有一种或多种变容量压缩机效率特性曲线，每一变容量压缩机效率特性曲线对应空调器运行的不同工况，控制器可以根据空调器所处的当前工况，调用相适配的变容量压缩机效率特性曲线，从而可以根据该变容量压缩机效率特性曲线确定变容量压缩机12达到最高运行效率所需的额定频率。

步骤S120中所获取的变容量压缩机12的运行频率为变容量压缩机12在当前工况下的实时运行频率，这样，后续控制步骤即可以在当前的实时运行的频率的基础上，判断变容量压缩机12的最佳运行模式，并可以将变容量压缩机12的运行频率调整至可以达到最高运行效率的额定频率。

控制器在空调器长时间段的运行过程中，其执行的上述控制流程的次数为一次或多次，因此在控制器执行第N次上述控制流程时，其所获取的是与当前N次控制流程相匹配的实时运行功率，便于控制器在第N次控制流程时，对第N-1次控制流程所切换的变容量压缩机12模式及运行频率进行适应性调整，从而使变容量压缩机12的运行模式和运行频率可以与不同时间点或时间段的当前工况相适配。

步骤S131中，在运行频率小于额定频率时，变容量压缩机12以低于最高运行效率的方式对冷媒进行压缩，由于运行频率较低，输入变容量压缩机12的冷媒压缩比也较低，限制了单位流量冷媒的换热量，因此本发明控制器在该种情况下控制变容量压缩机12以双级模式运行，两个压缩缸体依次执行冷媒压缩操作，以提高空调器对冷媒的压缩比，增加单位流量的冷媒的换热量，进而提升空调器与室外环境的换热效率。

同时，由于变容量压缩机12的运行频率低于额定频率，因此步骤S131中还控制提高变容量压缩机12的运行频率，以逐渐将变容量压缩机12的运行频率提升至可以达到最高运行效率的的额定效率，从而提高变容量压缩机12的工作能效。

在实施例中，空调器具有用于检测室内环境温度的第二温度传感器，第二温度传感器将检测得到的室内环境温度等参数传输至控制器，以便于控制器对变容量压缩机12的运行频率的调整。

在本发明的实施例中，空调器的变容量压缩机12在以双级模式运行时，提高变容量压缩机12的运行频率的步骤包括：S141、获取用户设定的目标室内温度；S151、确定第二温度传感器所获取的室内环境温度与目标室内温度之间的温差值的绝对值；S161、在绝对值大于或等于预置的温差阈值时，控制变容量压缩机以第一调频速率提高其运行频率，否则，控制变容量压缩机以第二调频速率提高其运行频率；第一调频速率大于第二调频速率。

在实施例中，空调器运行的工况主要包括夏季制冷工况和冬季制热工况，其中，在夏季制冷工况，室内环境温度与目标室内环境温度之间的温差值大多是正值，而在冬季制热工况，室内环境温度与目标室内环境温度之间的温差值大多是负值。这样，为了方便后续步骤S161中温差值与温差阈值之间的数值比较，步骤S151一般取室内环境温度和目标室内温度两者温差值的绝对值。

步骤S161中，室内环境温度与目标室内温度之间的温差值越大，则室内环境温度与目标室内温度之间的温度差异越大，因此在步骤S161中，在温差值大于或等于预置的温差阈值时，控制变容量压缩机12以数值较大的第一调频速率提高其运行频率，可以在不影响空调器制冷效果或者影响较低的情况下，加快变容量压缩机12的频率调节进程，缩短频率调节的时长，从而提高压缩机的运行效率。

另外，步骤S161中，室内环境温度与目标室内温度之间的温差值越小，则室内环境温度与目标室内温度之间的温度差异越小，因此在步骤S161中，在温差值小于预置的温差阈值时，控制变容量压缩机12以数值较小的第二调频速率提高其运行频率，可以减小变容量压缩机12调节过程的频率波动影响，避免变容量压缩机12所输出的冷媒的温度和压力状况变化过快，以提高变容量压缩机12在升频过程中的稳定性。

在步骤S161中，温差阈值为预先存储在控制器内的阈值参数，例如，控制器内存储的温差阈值可以为2℃，3℃，4℃等等。

在本发明的上述实施例中，控制器执行的控制流程还包括以下步骤：S132、在运行频率大于额定频率时，控制变容量压缩机以双缸模式运行，并降低变容量压缩机的运行频率，其中，双缸模式包括变容量压缩机的两个压缩缸体单独压缩冷媒的运行模式。

步骤S132中，在运行频率大于额定频率时，变容量压缩机以高于最高运行效率的方式对冷媒进行压缩，由于运行频率较高，输入变容量压缩机12的冷媒压缩比也较高，容易导致压缩机内部冷媒泄露的问题。因此本发明控制器在该种情况下控制变容量压缩机12以双缸模式运行，两个压缩缸体独立的执行冷媒压缩操作，相比于双级模式，双缸模式可以减少冷媒的压缩次数，从而降低空调器对冷媒的压缩比，并且增加了变容量压缩机12向冷媒循环管路内输出的冷媒流量，提升空调器与室外环境的换热效率。

同时，由于变容量压缩机12的运行频率高于额定频率，因此步骤S131中还控制降低变容量压缩机12的运行频率，以逐渐将变容量压缩机12的运行频率降低至可以达到最高运行效率的的额定效率，从而提高变容量压缩机12的工作能效。

在本发明的实施例中，空调器的变容量压缩机12在以双缸模式运行时，提高变容量压缩机12的运行频率的步骤包括：S142、获取用户设定的目标室内温度；S152、确定第二温度传感器所获取的室内环境温度与目标室内温度之间的温差值的绝对值；S162、在绝对值大于或等于预置的温差阈值时，控制变容量压缩机以第一调频速率降低其运行频率，否则，控制变容量压缩机以第二调频速率降低其运行频率；第一调频速率大于第二调频速率。

在实施例中，室内环境温度也是由第二温度传感器检测得到，第二温度传感器将检测得到的室内环境温度等参数传输至控制器，以便于控制器对变容量压缩机12的运行频率的调整。

为了方便后续步骤S162中温差值与温差阈值之间的数值比较，步骤S152与前述的步骤S151一样，一般取室内环境温度和目标室内温度两者温差值的绝对值。

步骤S162中，室内环境温度与目标室内温度之间的温差值越大，则室内环境温度与目标室内温度之间的温度差异越大，因此在步骤S162中，在温差值大于或等于预置的温差阈值时，控制变容量压缩机12以数值较大的第一调频速率降低其运行频率，可以在不影响空调器制冷效果或者影响较低的情况下，加快变容量压缩机12的频率调节进程，缩短频率调节的时长，从而提高压缩机的运行效率。

另外，步骤S162中，室内环境温度与目标室内温度之间的温差值越小，则室内环境温度与目标室内温度之间的温度差异越小，因此在步骤S162中，在温差值小于预置的温差阈值时，控制变容量压缩机12以数值较小的第二调频速率降低其运行频率，可以减小变容量压缩机12调节过程的频率波动影响，避免变容量压缩机12所输出的冷媒的温度和压力状况变化过快，以提高变容量压缩机12在升频过程中的稳定性。

在步骤S162中，温差阈值同样为预先存储在控制器内的阈值参数，例如，控制器内存储的温差阈值可以为2℃，3℃，4℃等等。又或者，控制器可以分别存储变容量压缩机12在双缸模式和双级模式两种模式下的各一种或几种阈值参数。

下面结合一具体实施例对本发明空调器的控制方法的具体工作流程进行详细说明：

该实施例以空调器在夏季制冷工况下运行进行说明，

S201、控制空调器制冷运行；

S202、获取变容量压缩机的当前运行频率；

S203、调取适配夏季制冷工况的变容量压缩机效率特性曲线，确定在当前工况下变容量压缩机达到最高运行效率的额定频率；

S204、获取室内环境温度和用户设定的目标制冷温度，确定室内环境温度与目标制冷温度之间的温差值的绝对值；

S205、判断当前运行频率是否小于额定频率，如果是，则执行步骤S261，如果否，则执行步骤S262；

S261、控制变容量压缩机以双级模式运行；获取预先存储的第一调频速率和第二调频速率，其中，第一调频速率大于第二调频速率，判断室内环境温度与目标制冷温度之间的温差值的绝对值是否大于或等于预置的温差阈值，如果是，则执行步骤S271，如果否，则执行步骤S272；

S271、控制变容量压缩机以第一调频速率提高其运行频率，直至达到额定频率；

S272、控制变容量压缩机以第二调频速率提高其运行频率，直至达到额定频率；

S252、控制变容量压缩机以双缸模式运行；获取预先存储的第一调频速率和第二调频速率，其中，第一调频速率大于第二调频速率，判断室内环境温度与目标制冷温度之间的温差值的绝对值是否大于或等于预置的温差阈值，如果是，则执行步骤S273，如果否，则执行步骤S274；

S273、控制变容量压缩机以第一调频速率降低其运行频率，直至达到额定频率；

S274、控制变容量压缩机以第二调频速率降低其运行频率，直至达到额定频率。

为了本发明空调器的控制器可以控制空调器及其部件执行上述流程，本发明对空调器的具体部件组成及结构作进一步说明：

空调器包括室内换热器21、室外换热器11、第二四通阀14和节流装置22，室内换热器21、室外换热器11、第二四通阀14、节流装置22和前述实施例中的变容量压缩组件通过冷媒管路相连接，构成空调器内的冷媒循环管路，从而实现冷媒在室内机和室外机之间的循环流程。

其中，室内换热器21用于与室内环境进行换热，包括在夏季制冷工况时吸收室内环境的热量，以及在冬季制热工况时向室内环境放出热量；室外换热器11用于室外环境进行换热，包括在夏季制冷工况时将室内换热器21吸收的室内热量通过冷媒输送至室外换热器11，并由室外换热器11向室外环境放出热量，以及在冬季制热工况时从室外环境中吸收热量，并通过冷媒将热量输送至室内换热器21，并由室内换热器21向室内环境释放出这些热量。

实施例中，空调器还包括连接于冷媒循环管路的气液分离器16，气液分离器16用于将流回至变容量压缩机12的气态冷媒和液态冷媒进行分离，并将气态冷媒输入至变容量压缩机12的吸气口；实施例中的本发明变容量压缩机12具有两个压缩缸体，为了保证在双缸模式运行时两个压缩缸体可以独立的吸入冷媒，本发明的气液分离器16包括第一出口161和第二出口162，以分别用于向变容量压缩机12的两个压缩缸体输送冷媒。

或者，气液分离器16可以只设置一个冷媒出口，冷媒出口与变容量压缩机12的两个压缩缸体之间采用分支冷媒管路进行连接，以使从该冷媒出口流出的冷媒，可以沿分支冷媒管路分别流入对应的压缩缸体内。

在本发明的实施例中，变容量压缩机组件主要包括变容量压缩机12和第一四通阀13，本发明通过第一四通阀13的不同阀位之间的切换，以实现对变容量压缩机12的两种运行模式的切换。

具体实施例中，变容量压缩机12包括第一压缩缸121和第二压缩缸122，两个压缩缸均可以单独均可以对冷媒执行压缩操作，在图示中，就变容量压缩机12单机而言，两个压缩缸的缸体互不连通，本发明通过第一四通阀13实现两个压缩缸体的连通，并且在第一四通阀13处于不同阀位时，两个压缩缸分别构成双级模式冷媒流路和双缸模式冷媒流路。

实施例中，变容量压缩机12的机体上共开设有用于与外部冷媒管路连通的5个端口，包括第一端口123、第二端口124、第三端口125、第四端口126和排气口127，其中，第四端口126在变容量压缩机12的机体内部与排气口127相连通，排气口127与压缩机的排气管路相连通，使经过压缩后的冷媒可以沿排气管路输入空调器的冷媒循环管路内；第一压缩缸121具有第一进气口1211和第一出气口1212，第二压缩缸122具有第二进气口1221和第二出气口1222，其中，第一进气口1211与气液分离器16的第一出口161相连通，第二压缩缸122的第二出气口1222与变容量压缩机12的排气口127相连通；

第一四通阀13包括阀体、设置于阀体内的阀腔的阀块、以及第一接口131、第二接口132、第三接口133和第四接口134，阀块具有连通第一接口131和第二接口132、连通第三接口133和第四接口134的第一阀位，连通第二接口132和第三接口133、阻断第一接口131和第四接口134的第二阀位；其中，第一接口131与气液分离器16的第二出口162相连通，第二接口132与第二进气口1221相连通，第三接口133与第一出气口1212相连通，第四接口134与排气口127相连通。

在第一四通阀13处于前述的第一阀位时，变容量压缩机12以双缸模式运行，冷媒在变容量压缩机组件内的流动路径包括两条：(1)待压缩的冷媒沿变容量压缩机12的第一端口123流入，冷媒依次流经变容量压缩机12的第一端口123→第一进气口1211→第一压缩缸121→第一出气口1212→变容量压缩机12的第二端口124→第一四通阀13的第三接口133→阀腔-第一四通阀13的第四接口134→变容量压缩机12的第四端口126→变容量压缩机12的排气口127，在此冷媒流动路径中，冷媒由第一压缩缸121进行一次压缩，最后经由排气口127127输出至空调器的冷媒循环流路中；(2)待压缩的冷媒沿第一四通阀13的第一接口流入，冷媒依次流经第一四通阀13的第一接口131→阀腔→第一四通阀13的第二接口132→变容量压缩机12的第三端口125→第二进气口1221→第二压缩缸122→第二出气口1222→变容量压缩机12的排气口127，在此冷媒流动路径中，冷媒由第二压缩缸122进行一次压缩，最后经由排气口127输出至空调器的冷媒循环流路中。在上述的两条冷媒流动路径中，变容量压缩机12的两个压缩缸可以分别单独执行吸气、压缩和排气等操作，可以有效增加冷媒的压缩量，提高压缩机的冷媒输出量，以满足室内机的多个换热单元进行制冷、制热或除湿等操作时的冷媒量需求。

在第一四通阀13处于前述的第二阀位时，变容量压缩机12以双级模式运行，冷媒在变容量压缩机12内的流动路径为一条：待压缩的冷媒沿变容量压缩机12的第一端口123流入，冷媒依次流经变容量压缩机12的第一端口123→第一进气口1211→第一压缩缸121→第一出气口1212→变容量压缩机12的第二端口124→第一四通阀13的第三接口133→阀腔→第一四通阀13的第二接口132→变容量压缩机12的第三端口125→第二进气口1221→第二压缩缸122→第二压缩缸122的第二出气口1222→变容量压缩机12的排气口127，在此冷媒流动路径中，冷媒由第一压缩缸121进行一次压缩，并由第二压缩缸122进行二次压缩，最后经由排气口127输出至空调器的冷媒循环流路中。在上述的冷媒流动路径中，变容量压缩机12的两个压缩缸先后执行吸气、压缩和排气等操作，从而实现对冷媒的二次压缩，可以有效提高冷媒的压缩比，以增强室内换热器21和室外换热器11的换热效率。

因此，控制器在控制变容量压缩机12以双缸模式运行，具体是控制第一四通阀13的阀块切换至第一阀位；在控制变容量压缩机12以双级模式运行时，具体控制第一四通阀13的阀块切换至第二阀位。

在本发明的实施例中，第二四通阀14主要用于控制冷媒在制冷循环和制热循环时的流向，第二四通阀14包括阀体、设置于阀体内的阀腔的阀块、以及第一接口141、第二接口142、第三接口143和第四接口144，阀块具有连通第一接口141和第四接口144、连通第二接口142和第三接口143的第一阀位，连通第一接口141和第二接口142、连通第三接口143和第四接口144的第二阀位；其中，第一接口141与室外换热器11相连通，第二接口142与气液分离器16的出口相连通，第三接口143与室内换热器21相连通，第四接口144与排气口127相连通。在空调器制冷运行时，第二四通阀14的阀块处于第一阀位；在空调器制热运行时，第二四通阀14的阀块处于第二阀位。

同时，为了实现前述实施例所公开的控制方法的相关步骤流程，本发明空调器的控制器用于：根据第一温度传感器所获取的室外环境温度确定变容量压缩机的最高运行效率，根据最高运行效率确定变容量压缩机的额定频率；获取变容量压缩机的运行频率；在运行频率小于额定频率时，控制变容量压缩机以双级模式运行，并提高变容量压缩机的运行频率，其中，双级模式包括变容量压缩机的两个压缩缸体依次压缩冷媒的运行模式。

在实施例中，根据第一温度传感器所获取的室外环境温度确定变容量压缩机的最高运行效率，包括：最高运行效率按照如下公式计算得到：η_max＝k*Tao+b，其中，η_max为最高运行效率，k为室外温度计算系数，Tao为室外环境温度，b为第一计算常数。

在实施例中，根据最高运行效率确定变容量压缩机的额定频率，包括：额定频率按照如下公式计算得到：

其中，f_额定为额定频率，c为第二计算常数。

在实施例中，控制器还用于：获取用户设定的目标室内温度；确定第二温度传感器获取的室内环境温度与目标室内温度之间的温差值的绝对值；在绝对值大于或等于预置的温差阈值时，控制变容量压缩机以第一调频速率提高其运行频率；否则，控制变容量压缩机以第二调频速率提高其运行频率；第一调频速率大于第二调频速率。

在实施例中，控制器还用于：在在运行频率大于额定频率时，控制变容量压缩机以双缸模式运行，并降低变容量压缩机的运行频率，其中，双缸模式包括变容量压缩机的两个压缩缸体单独压缩冷媒的运行模式。

在实施例中，控制器还用于：获取用户设定的目标室内温度；确定第二温度传感器所获取的室内环境温度与目标室内温度之间的温差值的绝对值；在绝对值大于或等于预置的温差阈值时，控制变容量压缩机以第一调频速率降低其运行频率；否则，控制变容量压缩机以第二调频速率降低其运行频率；第一调频速率大于第二调频速率。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种空调器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

根据第一温度传感器所获取的室外环境温度确定变容量压缩机的最高运行效率，根据所述最高运行效率确定所述变容量压缩机的额定频率；

获取所述变容量压缩机的运行频率；

在所述运行频率小于所述额定频率时，控制所述变容量压缩机以双级模式运行，并提高所述变容量压缩机的运行频率，其中，双级模式包括变容量压缩机的两个压缩缸体依次压缩冷媒的运行模式；

在所述运行频率大于所述额定频率时，控制所述变容量压缩机以双缸模式运行，并降低所述变容量压缩机的运行频率，其中，双缸模式包括变容量压缩机的两个压缩缸体单独压缩冷媒的运行模式。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

根据所述第一温度传感器所获取的室外环境温度确定所述变容量压缩机的最高运行效率，包括：

所述最高运行效率按照如下公式计算得到：

ηmax=k *Tao+b，

其中，ηmax为所述最高运行效率，k为室外温度计算系数，Tao为所述室外环境温度，b为第一计算常数。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，

根据所述最高运行效率确定所述变容量压缩机的额定频率，包括：

所述额定频率按照如下公式计算得到：

其中，f额定为所述额定频率，c为第二计算常数。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

获取用户设定的目标室内温度；

确定第二温度传感器获取的室内环境温度与目标室内温度之间的温差值的绝对值；

在所述绝对值大于或等于预置的温差阈值时，控制所述变容量压缩机以第一调频速率提高其运行频率；

否则，控制所述变容量压缩机以第二调频速率提高其运行频率；

所述第一调频速率大于所述第二调频速率。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

获取用户设定的目标室内温度；

确定第二温度传感器所获取的室内环境温度与所述目标室内温度之间的温差值的绝对值；

在所述绝对值大于或等于预置的温差阈值时，控制所述变容量压缩机以第一调频速率降低其运行频率；

否则，控制所述变容量压缩机以第二调频速率降低其运行频率；

所述第一调频速率大于所述第二调频速率。

6.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括控制器、用于驱动冷媒循环的变容量压缩机组件，所述变容量压缩机组件包括变容量压缩机（12），所述变容量压缩机（12）的运行模式包括双级模式和双缸模式；所述空调器还包括用于获取室外环境温度的第一温度传感器；

所述控制器用于：

根据所述第一温度传感器所获取的室外环境温度确定所述变容量压缩机的最高运行效率，根据所述最高运行效率确定所述变容量压缩机的额定频率；

获取所述变容量压缩机的运行频率；

在所述运行频率小于所述额定频率时，控制所述变容量压缩机以双级模式运行，并提高所述变容量压缩机的运行频率，其中，双级模式包括变容量压缩机的两个压缩缸体依次压缩冷媒的运行模式；

在所述运行频率大于所述额定频率时，控制所述变容量压缩机以双缸模式运行，并降低所述变容量压缩机的运行频率，其中，双缸模式包括变容量压缩机的两个压缩缸体单独压缩冷媒的运行模式。

7.根据权利要求6所述的空调器，其特征在于，

所述变容量压缩机组件包括所述变容量压缩机（12）和第一四通阀（13）；

所述空调器包括室内换热器（21）、室外换热器（11）、第二四通阀（14）和节流装置（22）；

所述变容量压缩机组件通过冷媒管路与所述室内换热器（21）、所述室外换热器（11）、所述第二四通阀（14）和所述节流装置（22）连接，构成冷媒循环管路。

8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，

所述空调器还包括连接于所述冷媒循环管路的气液分离器（16），所述气液分离器（16）包括第一出口（161）和第二出口（162）；

所述变容量压缩机（12）包括第一压缩缸（121）和第二压缩缸（122），所述第一压缩缸（121）具有第一进气口（1211）和第一出气口（1212），所述第二压缩缸（122）具有第二进气口（1221）和第二出气口（1222），其中，所述第一进气口（1211）与所述气液分离器（16）的所述第一出口（161）相连通，所述第二压缩缸（122）的所述第二出气口（1222）与所述变容量压缩机（12）的排气口（127）相连通；

所述第一四通阀（13）包括阀体、设置于所述阀体内的阀腔的阀块、以及第一接口（131）、第二接口（132）、第三接口（133）和第四接口（134），所述阀块具有连通第一接口（131）和第二接口（132）、连通第三接口（133）和第四接口（134）的第一阀位，连通第二接口（132）和第三接口（133）、阻断第一接口（131）和第四接口（132）的第二阀位；其中，所述第一接口（131）与所述气液分离器（16）的所述第二出口（162）相连通，所述第二接口（132）与所述第二进气口（1221）相连通，所述第三接口（133）与所述第一出气口（1212）相连通，所述第四接口（134）与第四端口（126）相连通；

所述控制所述变容量压缩机（12）以双缸模式运行，包括：控制所述第一四通阀（13）的阀块切换至所述第一阀位；

所述控制所述变容量压缩机（12）以双级模式运行，包括：控制所述第一四通阀（13）的阀块切换至所述第二阀位。

9.根据权利要求8所述的空调器，其特征在于，

所述气液分离器（16）包括进口；

所述第二四通阀（14）包括阀体、设置于所述阀体内的阀腔的阀块、以及第一接口（141）、第二接口（142）、第三接口（143）和第四接口（144），所述阀块具有连通第一接口（141）和第四接口（144）、连通第二接口（142）和第三接口（143）的第一阀位，连通第一接口（141）和第二接口（142）、连通第三接口（143）和第四接口（144）的第二阀位；其中，所述第一接口（141）与所述室外换热器（11）相连通，所述第二接口（142）与所述气液分离器（16）的所述出口相连通，所述第三接口（143）与所述室内换热器（21）相连通，所述第四接口（144）与所述排气口（127）相连通；

在所述空调器制冷运行时，所述第二四通阀（14）的所述阀块处于第一阀位；

在所述空调器制热运行时，所述第二四通阀（14）的所述阀块处于第二阀位。

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