CN107144053B - 冷媒加热装置、方法以及空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷媒加热装置、方法以及空调机组，涉及空调领域，其中的装置包括：包括：至少一级冷媒加热换路单元；冷媒加热换路单元包括：分流管路和阀门组件；空调外机分别通过气管和液管与空调内机相连接，分流管路的两端分别与气管和液管相连通，阀门组件用于控制气管、液管和分流管路的连通或断开，以使空调外机输出的冷媒经过分流管路或空调内机返回空调外机。本发明的冷媒加热装置、方法以及空调机组，能够使得空调外机输出的冷媒能够经过分流管路返回空调外机，可以实现对气管和液管中形成的大量液态冷媒进行快速制热，有利于热泵多联机在严寒地区的推广，并能够提升制热能力，提高空调机组的可靠性，同时提高用户的体验度。

Description

冷媒加热装置、方法以及空调机组

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种冷媒加热装置、方法以及空调机组。

背景技术

目前，空调的应用非常广泛，可以提供舒适的工作及生活环境。随着空气污染的严重性日益加重，国家相续推出“煤改电”等一系列的政策，以政策推动技术的更新换代。空调有多种类型，例如，空气源热泵多联机是一种很好治理空气污染的技术供热设备之一，但因为北方冬季气温偏低，加之有些商用场所，比如写字楼等，一般会在下班后，将空调机组关机，直到次日白天再次开机，可能会造成空气源热泵多联机长时间不制热的现象。造成此现象的原因是：1、外机及管路长时间处于低温环境。多联机机组的外机一般都是放置在室外，且内外机连接管相对较长，尽管有保温棉包裹，但仍与低温环境直接接触；2、由于用户使用要求或习惯的制约，一般冬季夜间下班，都会关机操作甚至是断电操作，机组无法持续制热，机组快速冷却至环境温度；3、长时间放置后，冷媒冷却为大量液态冷媒在外机及长连管中，待次日开机后，首先要对外机及长连管中的液态冷媒进行加热，这个加热依靠外机子压缩机的自身加热时间会很长，一般会花费1小时，极端低温时，例如在-25℃时，可能会因为长时间(6小时以上)系统低压偏低，限制压缩机的升频，而长时间无法正常制热运行，造成用户的投诉。因此，在低温环境下长时间处于停机或断电放置后不制热的问题，是空气源热泵多联机北方严寒地带向推广的制约因素之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种冷媒加热装置、方法以及空调机组，控制空调外机输出的冷媒经过分流管路或空调内机返回空调外机。

根据本发明的一个方面，提供一种冷媒加热装置，包括：至少一级冷媒加热换路单元；所述冷媒加热换路单元包括：分流管路和阀门组件；空调外机分别通过气管和液管与空调内机相连接，所述分流管路的两端分别与所述气管和所述液管相连通，所述阀门组件用于控制所述气管、所述液管和所述分流管路的连通或断开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路或所述空调内机返回所述空调外机。

可选地，所述阀门组件包括：第一阀门、第二阀门和第三阀门；所述第一阀门设置在所述分流管路上，所述第二阀门和所述第三阀门分别设置在所述气管和所述液管上。

可选地，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门都为电磁阀；所述冷媒加热装置还包括：控制单元；所述控制单元分别与所述第一阀门、第二阀门和第三阀门电连接，控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路或所述空调内机返回所述空调外机。

可选地，第一温度采集模块，用于采集所述空调外机所处的环境温度；第二温度采集模块，用于采集所述空调外机侧的液管温度；所述控制单元分别与所述第一温度采集模块和所述第二温度采集模块电连接，基于所述环境温度和所述液管温度控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭。

可选地，所述空调机组处于断电状态；所述控制单元，包括：断电状态换路控制模块，用于接收开机制热命令，如果确定所述环境温度>第一环境温度阈值，则启动所述空调外机并控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

可选地，所述断电状态换路控制模块，还用于接收开机制热命令，如果确定所述环境温度<第二环境温度阈值、或者所述第二环境温度阈值≤所述环境温度≤第一环境温度阈值并且所述空调外机断电时长≥第一时长阈值，则控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路返回所述空调外机。

可选地，所述断电状态换路控制模块，还用于如果所述冷媒加热换路单元的级数为1级，则在所述空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭；如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

可选地，所述断电状态换路控制模块，还用于如果所述冷媒加热换路单元的级数为多级，则在所述空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，从距离所述空调主机最近的第一级冷媒加热换路单元开始，依次控制多级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且在控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭时，控制当前级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒依次经过各级冷媒加热换路单元的分流管路返回所述空调外机。

可选地，所述断电状态换路控制模块，还用于如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭。

可选地，所述断电状态换路控制模块，还用于在控制最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制所述多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

可选地，所述空调机组处于停机状态；所述控制单元，包括：停机状态换路控制模块，用于如果确定所述环境温度>第三环境温度阈值，则控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

可选地，所述停机状态换路控制模块，还用于如果确定空调外机停机时长≥第四时长阈值并且所述环境温度<第四环境温度阈值，则控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路返回所述空调外机。

可选地，所述停机状态换路控制模块，还用于判断是否首次确定第四环境温度阈值≤所述环境温度≤第三环境温度阈值、并且空调机组待机时长≥第五时长阈值，如果是，则执行所述控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭；如果否，则执行所述控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

可选地，所述停机状态换路控制模块，还用于如果所述冷媒加热换路单元的级数为1级，则控制所述空调外机制热开启，并控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭；如果确定所述液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

可选地，所述停机状态换路控制模块，还用于如果所述冷媒加热换路单元的级数为多级，则控制距离所述空调外机最远的最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且控制位于所述最后一级冷媒加热换路单元之前的全部冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒通过所述最后一级冷媒加热换路单元的分流管路返回所述空调外机。

可选地，所述停机状态换路控制模块，还用于在控制所述最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定所述液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制所述多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

根据本发明的另一发明，提供一种空调机组，包括：如上所述的冷媒加热装置。

根据本发明的又一发明，提供一种冷媒加热方法，包括：设置至少一级冷媒加热换路单元；其中，所述冷媒加热换路单元包括：分流管路和阀门组件；空调外机分别通过气管和液管与空调内机相连接，所述分流管路的两端分别与所述气管和所述液管相连通；通过控制所述阀门组件控制所述气管、所述液管和所述分流管路的连通或断开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路或所述空调内机返回所述空调外机。

可选地，所述阀门组件包括：第一阀门、第二阀门和第三阀门；所述第一阀门设置在所述分流管路上，所述第二阀门和所述第三阀门分别设置在所述气管和所述液管上。

可选地，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门都为电磁阀；所述方法还包括：控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路或所述空调内机返回所述空调外机。

可选地，还包括：获取第一温度采集模块采集的所述空调外机所处的环境温度；获取第二温度采集模块采集的所述空调外机侧的液管温度；基于所述环境温度和所述液管温度控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭。

可选地，所述空调机组处于断电状态；所述方法还包括：接收开机制热命令；如果确定所述环境温度>第一环境温度阈值，则启动所述空调外机并控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

可选地，接收开机制热命令；如果确定所述环境温度<第二环境温度阈值、或者所述第二环境温度阈值≤所述环境温度≤第一环境温度阈值并且所述空调外机断电时长≥第一时长阈值，则控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路返回所述空调外机。

可选地，所述控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭包括：如果所述冷媒加热换路单元的级数为1级，则在所述空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭；如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

可选地，所述控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭包括：如果所述冷媒加热换路单元的级数为多级，则在所述空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，从距离所述空调主机最近的第一级冷媒加热换路单元开始，依次控制多级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且在控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭时，控制当前级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒依次经过各级冷媒加热换路单元的分流管路返回所述空调外机。

可选地，如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭。

可选地，在控制最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制所述多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

可选地，所述空调机组处于停机状态；所述方法还包括：如果确定所述环境温度>第三环境温度阈值，则控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

可选地，如果确定空调外机停机时长≥第四时长阈值并且所述环境温度<第四环境温度阈值，则控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路返回所述空调外机。

可选地，判断是否首次确定第四环境温度阈值≤所述环境温度≤第三环境温度阈值、并且空调机组待机时长≥第五时长阈值；如果是，则执行所述控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭；如果否，则执行所述控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

可选地，所述控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭包括：如果所述冷媒加热换路单元的级数为1级，则所述空调外机制热开启，并控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭；如果确定所述液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

可选地，所述控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭包括：如果所述冷媒加热换路单元的级数为多级，则控制距离所述空调外机最远的最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且控制位于所述最后一级冷媒加热换路单元之前的全部冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒通过所述最后一级冷媒加热换路单元的分流管路返回所述空调外机。

可选地，在控制所述最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定所述液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制所述多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

本发明的冷媒加热装置、方法以及空调机组，设置有冷媒加热换路单元，冷媒加热换路单元的分流管路的两端分别与气管和液管相连通，通过控制冷媒加热换路单元的阀门组件使得空调外机输出的冷媒能够经过分流管路返回空调外机，可以实现对气管和液管中形成的大量液态冷媒进行快速制热，有利于热泵多联机在严寒地区的推广，并能够提升制热能力，提高空调机组的可靠性，同时提高用户的体验度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明的冷媒加热装置的一个实施例的流程示意图；

图2为根据本发明的冷媒加热装置的一个实施例中控制单元的连接关系示意图；

图3为根据本发明的冷媒加热装置的一个实施例中控制单元的模块示意图；

图4为根据本发明的冷媒加热装置的一个实施例中断电开机后加热循环的示意图；

图5为根据本发明的冷媒加热装置的一个实施例中待机开机后加热循环的示意图；

图6为根据本发明的冷媒加热方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合各个图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。

下文中的“第一”、“第二”等仅用于描述上相区别，并没有其它特殊的含义。

如图1所示，本发明提供一种冷媒加热装置，包括：至少一级冷媒加热换路单元。冷媒加热换路单元包括：分流管路15和阀门组件。空调外机11分别通过气管13和液管14与空调内机12相连接，气管13和液管14为空调内、外机的连接管。分流管路15的两端分别与气管13和液管14相连通，阀门组件用于控制气管13、液管14和分流管路15的连通或断开，以使空调外机11输出的冷媒经过分流管路15或空调内机12返回空调外机11，对冷媒进行加热。

可以设置一级冷媒加热换路单元或多级冷媒加热换路单元，一级冷媒加热换路单元仅有一个冷媒加热换路单元。对于多级冷媒加热换路单元的设置可以有多种方式。例如，按照多级冷媒加热换路单元的级数将液管、气管位于室外的部分进行等分，将多个冷媒加热换路单元均布在液管、气管位于室外的部分，形成多级冷媒加热换路单元。

上述实施例中的冷媒加热装置，设置冷媒加热换路单元，通过控制阀门组件控制气管、液管和分流管路的连通或断开，以使空调外机输出的冷媒可以经过分流管路返回空调外机，可以在停机或断电长时间低温放置后，利用压缩机的加热，直接对气管和液管中形成的大量液态冷媒进行加热，可以缩短流程。

阀门组件可以有多种。例如，如图1所示，阀门组件包括：第一阀门a16、第二阀门a17和第三阀门a18。第一阀门a16设置在分流管路15上，第二阀门a17和第三阀门a18分别设置在气管13和液管14上。可以通过手动控制第一阀门a16、第二阀门a17和第三阀门a18，也可以对第一阀门a16、第二阀门a17和第三阀门a18进行自动控制。

在一个实施例中，如图2所示，第一阀门a16、第二阀门a17和第三阀门a18都为电磁阀。控制单元21分别与第一阀门a16、第二阀门a17和第三阀门a18电连接，控制第一阀门a16、第二阀门a17和第三阀门a18打开或关闭，以使空调外机11输出的冷媒经过分流管路或空调内机返回空调外机。第一阀门a16可以为断电常闭型电磁阀，即断电后电磁阀关闭，上电后电磁阀打开。第二阀门a17和第三阀门a18可以为断电常开型电磁阀。

第一温度采集模块19采集空调外机所处的环境温度，环境温度可以为空调外机处的室外环境温度。第一温度采集模块19包括：第一温度传感器或第一感温包，第一温度传感器或第一感温包设置的位置有多种，例如，可以设置在空调外机的外壳上等。第二温度采集模块20采集空调外机侧的液管温度，第二温度采集模块20包括：第二温度传感器或第二感温包，第二温度传感器或第二感温包设置的位置有多种，例如可以设置在液管上并位于压缩机与液管的连接处。

控制单元21分别与第一温度采集模块19和第二温度采集模块20电连接，基于环境温度和液管温度控制第一阀门a16、第二阀门a17和第三阀门a18打开或关闭。

对于严寒地带，经过长时间的低温放置后，在气管、液管中形成大量的液态冷媒，要将这部分冷媒要进行加热，只能依靠压缩机进行加热。空调机组断电后，由于空调机组处于断电状态，只能在上电后执行制热命令，等待产生良好制热效果的时间很长。控制单元21可以通过检测空调机组的主芯片判断是否空调机组是否处于断电状态。

如图3所示，控制单元21包括：断电状态换路控制模块211和停机状态换路控制模块212。如图4所示，设置有两级冷媒加热换路单元，第一级冷媒加热换路单元包括：分流管路41、第一阀门b42、第二阀门b43和第三阀门b44，第二级冷媒加热换路单元包括：分流管路45、第一阀门c46、第二阀门c47和第三阀门c48。

当空调机组处于断电状态时，断电状态换路控制模块211接收开机制热命令，如果确定环境温度>第一环境温度阈值，则启动空调外机，可以设置一级或多级冷媒加热换路单元，控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使空调外机输出的冷媒经过空调内机返回空调外机。

第一环境温度阈值可以根据设计要求进行设置，例如为-10℃。当外机的环境温度＞-10℃时，控制第一级冷媒加热换路单元的第一阀门b42关闭、第二阀门b43和第三阀门b44打开，第二级冷媒加热换路单元的第一阀门c46关闭、第二阀门c47和第三阀门c48打开，空调外机输出的冷媒经过空调内机返回空调外机。

断电状态换路控制模块211如果确定环境温度<第二环境温度阈值、或者第二环境温度阈值≤环境温度≤第一环境温度阈值并且空调外机断电时长≥第一时长阈值，则控制第一阀门、第二阀门和第三阀门打开或关闭，以使空调外机输出的冷媒经过分流管路返回空调外机。

如果冷媒加热换路单元的级数为1级，即只有一个冷媒加热换路单元，则在空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，断电状态换路控制模块211控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭。如果确定液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则断电状态换路控制模块211控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

如果冷媒加热换路单元的级数为多级，则断电状态换路控制模块211在空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，从距离空调主机最近的第一级冷媒加热换路单元开始，依次控制多级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且在控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭时，控制当前级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使空调外机输出的冷媒依次经过各级冷媒加热换路单元的分流管路返回空调外机。

断电状态换路控制模块211如果确定液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭。断电状态换路控制模块211在控制最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使空调外机输出的冷媒经过空调内机返回空调外机。

在一个实施例中，第二环境温度阈值可以根据设计要求进行设置，例如为-15℃。第一时长阈值、第二时长阈值和第三时长阈值也可以根据设计要求进行设置，例如第一时长阈值为2小时、第二时长阈值为10分钟、第三时长阈值为5分钟。第一冷媒温度阈值可以根据设计要求进行设置，例如为40℃。

如图4所示，当空调外机的环境温度＜-15℃，或者空调外机的环境温度＜-15℃并且空调机组的断电时长超过4小时，当收到开机制热命令后，空调外机按照正常制热命令启动，在空调外机完成制热模式换向后10min，断电状态换路控制模块211控制第一级冷媒加热换路单的第一阀门b42打开、第二阀门b43和第三阀门b44关闭，以使空调外机输出的冷媒经过第一级冷媒加热换路单元的分流管路41返回空调外机。

当确定液管温度达到40℃且持续5分钟，则断电状态换路控制模块211控制第二级冷媒加热换路单的第一阀门c46打开、第二阀门c47和第三阀门c48关闭，并且在控制第二冷媒加热换路单元的第一阀门c46打开、第二阀门c47和第三阀门c48关闭时，控制第一级冷媒加热换路单元的第一阀门b42关闭、第二阀门b43和第三阀门b44打开，以使空调外机输出的冷媒经过第二级冷媒加热换路单元的分流管路45返回空调外机。

在控制最后一级冷媒加热换路单元(第二级冷媒加热换路单元)的第一阀门c46打开、第二阀门c47和第三阀门c48关闭之后，如果确定液管温度达到40℃且持续5min，则控制两级冷媒加热换路单元的第一阀门b42、第一阀门c46关闭、第二阀门b43、第二阀门c47和第三阀门b44、第三阀门c48打开，以使空调外机输出的冷媒经过空调内机返回空调外机。当-15℃≤空调外机的环境温度≤-10℃，且待机时间≥2小时，则按照当空调外机的环境温度＜-15℃时对第一阀门、第二阀门和第三阀门的控制方式进行。

在一个实施例中，在空调机组停机的状态下，空调机组并未断电，处于待机状态，空调机组长时间在低温中放置，不需要长时间等待，控制单元可以通过检测空调机组的主芯片判断是否处于停机的状态。

当空调机组处于停机状态时，停机状态换路控制模块212如果确定环境温度>第三环境温度阈值，则控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使空调外机输出的冷媒经过空调内机返回空调外机。

停机状态换路控制模块212如果确定空调外机停机时长≥第四时长阈值并且环境温度<第四环境温度阈值，则控制第一阀门、第二阀门和第三阀门打开或关闭，以使空调外机输出的冷媒经过分流管路返回空调外机。

停机状态换路控制模块212判断是否首次确定第四环境温度阈值≤环境温度≤第三环境温度阈值、并且空调机组待机时长≥第五时长阈值，如果是，则执行控制第一阀门、第二阀门和第三阀门打开或关闭；如果否，则执行控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

如果冷媒加热换路单元的级数为1级，则停机状态换路控制模块212控制空调外机制热开启，并控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭。如果确定液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

如果冷媒加热换路单元的级数为多级，则停机状态换路控制模块212控制距离空调外机最远的最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且控制位于最后一级冷媒加热换路单元之前的全部冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使空调外机输出的冷媒通过最后一级冷媒加热换路单元的分流管路返回空调外机。

停机状态换路控制模块212在控制最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

如图5所示，设置有两级冷媒加热换路单元，第一级冷媒加热换路单元包括：分流管路51、第一阀门d52、第二阀门d53和第三阀门d54。第二级冷媒加热换路单元包括：分流管路55、第一阀门e56、第二阀门e57和第三阀门e58。

第三环境温度阈值、第四环境温度阈值可以根据设计要求进行设置，例如，第三环境温度阈值为-10℃，第四环境温度为-15℃。第四时长阈值、第五时长阈值可以根据设计要求进行设置，例如，第四时长阈值为4小时，第五时长阈值为2小时。第二冷媒温度阈值可以根据设置需求进行设置，例如第二冷媒温度阈值为40℃。

当空调外机的环境温度＜-15℃，且待机时间≥4小时，空调外机制热开启，控制第一级冷媒加热换路单元的第一阀门d52关闭、第二阀门d53和第三阀门d54打开，控制第二冷媒加热换路单元的第一阀门e56打开、第二阀门e57和第三阀门e58关闭，以使空调外机输出的冷媒经过第二级冷媒加热换路单元的分流管路55返回空调外机。当液管温度大于40℃，空调机组停机，控制两级冷媒加热换路单元的第一阀门d52、第一阀门e56关闭、第二阀门d53、第二阀门e57和第三阀门d54、第三阀门e58打开。

当空调外机的环境温度＞-10℃，控制两级冷媒加热换路单元的第一阀门d52、第一阀门e56关闭、第二阀门d53、第二阀门e57和第三阀门d54、第三阀门e58打开。判断是否首次确定-15℃≤外机环境温度≤-10℃，且空调机组待机时间≥2小时，如果是，则按当空调外机的环境温度＜-15℃，且待机时间≥4小时的控制方式进行控制，如果否，则按当空调外机的环境温度＞-10℃时的控制方式进行。首次确定是指机组安装完成并开始运行后的首次判断并确定此结果。

在一个实施例中，本发明提供一种空调机组，包括：如上任一实施例中的冷媒加热装置。空调机组可以有多种，例如为空气源热泵多联机组等。

上述实施例中的冷媒加热装置、方法以及空调机组，设置有冷媒加热换路单元，冷媒加热换路单元的分流管路的两端分别与气管和液管相连通，通过控制冷媒加热换路单元的阀门组件使得空调外机输出的冷媒能够经过分流管路返回空调外机，可以实现对气管和液管中形成的大量液态冷媒进行快速制热，有利于热泵多联机在严寒地区的推广，并能够提升制热能力，提高空调机组的可靠性，同时提高用户的体验度。

图6为根据本发明的冷媒加热方法的一个实施例的流程示意图，如图6所示：

步骤601，设置至少一级冷媒加热换路单元。

冷媒加热换路单元包括：分流管路和阀门组件。空调外机分别通过气管和液管与空调内机相连接，分流管路的两端分别与气管和液管相连通；

步骤602，通过控制阀门组件控制气管、液管和分流管路的连通或断开，以使空调外机输出的冷媒经过分流管路或空调内机返回空调外机。

在一个实施例中，阀门组件包括：第一阀门、第二阀门和第三阀门。第一阀门设置在分流管路上，第二阀门和第三阀门分别设置在气管和液管上。第一阀门、第二阀门和第三阀门可以都为电磁阀，控制第一阀门、第二阀门和第三阀门打开或关闭，以使空调外机输出的冷媒经过分流管路或空调内机返回空调外机。

获取第一温度采集模块采集的空调外机所处的环境温度，获取第二温度采集模块采集的空调外机侧的液管温度，基于环境温度和液管温度控制第一阀门、第二阀门和第三阀门打开或关闭。

在一个实施例中，空调机组处于断电状态，接收开机制热命令。如果确定环境温度>第一环境温度阈值，则启动空调外机并控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使空调外机输出的冷媒经过空调内机返回空调外机。

当确定环境温度<第二环境温度阈值、或者第二环境温度阈值≤环境温度≤第一环境温度阈值并且空调外机断电时长≥第一时长阈值，则控制第一阀门、第二阀门和第三阀门打开或关闭，以使空调外机输出的冷媒经过分流管路返回空调外机。

如果冷媒加热换路单元的级数为1级，则在空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭。如果确定液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

如果冷媒加热换路单元的级数为多级，则在空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，从距离空调主机最近的第一级冷媒加热换路单元开始，依次控制多级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且在控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭时，控制当前级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使空调外机输出的冷媒依次经过各级冷媒加热换路单元的分流管路返回空调外机。

如果确定液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭。在控制最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使空调外机输出的冷媒经过空调内机返回空调外机。

在一个实施例中，空调机组处于停机状态，如果确定环境温度>第三环境温度阈值，则控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使空调外机输出的冷媒经过空调内机返回空调外机。

如果确定空调外机停机时长≥第四时长阈值并且环境温度<第四环境温度阈值，则控制第一阀门、第二阀门和第三阀门打开或关闭，以使空调外机输出的冷媒经过分流管路返回空调外机。

判断是否首次确定第四环境温度阈值≤环境温度≤第三环境温度阈值、并且空调机组待机时长≥第五时长阈值；如果是，则控制第一阀门、第二阀门和第三阀门打开或关闭，以使空调外机输出的冷媒经过分流管路返回空调外机；如果否，则控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

如果冷媒加热换路单元的级数为1级，则空调外机制热开启，并控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭。如果确定液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

如果冷媒加热换路单元的级数为多级，则控制距离空调外机最远的最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且控制位于最后一级冷媒加热换路单元之前的全部冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使空调外机输出的冷媒通过最后一级冷媒加热换路单元的分流管路返回空调外机。在控制最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

上述实施例中的冷媒加热装置、方法以及空调机组，设置有冷媒加热换路单元，冷媒加热换路单元的分流管路的两端分别与气管和液管相连通，通过控制冷媒加热换路单元的阀门组件使得空调外机输出的冷媒能够经过分流管路返回空调外机，可以实现对气管和液管中形成的大量液态冷媒进行快速制热，有利于热泵多联机在严寒地区的推广，并能够提升制热能力，提高空调机组的可靠性，同时提高用户的体验度。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (29)

1.一种冷媒加热装置，其特征在于，包括：

至少一级冷媒加热换路单元；所述冷媒加热换路单元包括：分流管路、控制单元和阀门组件；空调外机分别通过气管和液管与空调内机相连接，所述分流管路的两端分别与所述气管和所述液管相连通；所述阀门组件包括：第一阀门、第二阀门和第三阀门；所述第一阀门设置在所述分流管路上，所述第二阀门和所述第三阀门分别设置在所述气管和所述液管上；

所述控制单元分别与所述第一阀门、第二阀门和第三阀门电连接，基于所述空调外机所处的环境温度和所述空调外机侧的液管温度控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路或所述空调内机返回所述空调外机；

其中，所述控制单元，包括：断电状态换路控制模块，用于如果所述冷媒加热换路单元的级数为1级，则在所述空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭；如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

2.如权利要求1所述的冷媒加热装置，其特征在于，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门都为电磁阀。

3.如权利要求2所述的冷媒加热装置，其特征在于，还包括：

第一温度采集模块，用于采集所述空调外机所处的环境温度；

第二温度采集模块，用于采集所述空调外机侧的液管温度；

所述控制单元分别与所述第一温度采集模块和所述第二温度采集模块电连接。

4.如权利要求3所述的冷媒加热装置，其特征在于，空调机组处于断电状态；

所述断电状态换路控制模块，用于接收开机制热命令，如果确定所述环境温度>第一环境温度阈值，则启动所述空调外机并控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

5.如权利要求4所述的冷媒加热装置，其特征在于，

所述断电状态换路控制模块，还用于接收开机制热命令，如果确定所述环境温度<第二环境温度阈值、或者所述第二环境温度阈值≤所述环境温度≤第一环境温度阈值并且所述空调外机断电时长≥第一时长阈值，则控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路返回所述空调外机。

6.如权利要求5所述的冷媒加热装置，其特征在于，

所述断电状态换路控制模块，还用于如果所述冷媒加热换路单元的级数为多级，则在所述空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，从距离空调主机最近的第一级冷媒加热换路单元开始，依次控制多级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且在控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭时，控制当前级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒依次经过各级冷媒加热换路单元的分流管路返回所述空调外机。

7.如权利要求6所述的冷媒加热装置，其特征在于，

所述断电状态换路控制模块，还用于如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭。

8.如权利要求7所述的冷媒加热装置，其特征在于，

所述断电状态换路控制模块，还用于在控制最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制所述多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

9.如权利要求3所述的冷媒加热装置，其特征在于，空调机组处于停机状态；

所述控制单元，包括：

停机状态换路控制模块，用于如果确定所述环境温度>第三环境温度阈值，则控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

10.如权利要求9所述的冷媒加热装置，其特征在于，

所述停机状态换路控制模块，还用于如果确定空调外机停机时长≥第四时长阈值并且所述环境温度<第四环境温度阈值，则控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路返回所述空调外机。

11.如权利要求10所述的冷媒加热装置，其特征在于，

所述停机状态换路控制模块，还用于判断是否首次确定第四环境温度阈值≤所述环境温度≤第三环境温度阈值、并且空调机组待机时长≥第五时长阈值，如果是，则执行所述控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭；如果否，则执行所述控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

12.如权利要求11所述的冷媒加热装置，其特征在于，

所述停机状态换路控制模块，还用于如果所述冷媒加热换路单元的级数为1级，则控制所述空调外机制热开启，并控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭；如果确定所述液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

13.如权利要求11所述的冷媒加热装置，其特征在于，

所述停机状态换路控制模块，还用于如果所述冷媒加热换路单元的级数为多级，则控制距离所述空调外机最远的最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且控制位于所述最后一级冷媒加热换路单元之前的全部冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒通过所述最后一级冷媒加热换路单元的分流管路返回所述空调外机。

14.如权利要求13所述的冷媒加热装置，其特征在于，

所述停机状态换路控制模块，还用于在控制所述最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定所述液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制所述多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

15.一种空调机组，其特征在于，包括：

如上权利要求1至14任一项所述的冷媒加热装置。

16.一种冷媒加热方法，其特征在于，包括：

设置至少一级冷媒加热换路单元；其中，所述冷媒加热换路单元包括：分流管路和阀门组件；空调外机分别通过气管和液管与空调内机相连接，所述分流管路的两端分别与所述气管和所述液管相连通；

通过控制所述阀门组件控制所述气管、所述液管和所述分流管路的连通或断开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路或所述空调内机返回所述空调外机；

其中，所述阀门组件包括：第一阀门、第二阀门和第三阀门；所述第一阀门设置在所述分流管路上，所述第二阀门和所述第三阀门分别设置在所述气管和所述液管上；基于环境温度和液管温度控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路或所述空调内机返回所述空调外机；

其中，控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭包括：如果所述冷媒加热换路单元的级数为1级，则在所述空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭；如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门都为电磁阀。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括：

获取第一温度采集模块采集的所述空调外机所处的环境温度；

获取第二温度采集模块采集的所述空调外机侧的液管温度。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，空调机组处于断电状态；所述方法还包括：

接收开机制热命令；

如果确定所述环境温度>第一环境温度阈值，则启动所述空调外机并控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：

接收开机制热命令；

如果确定所述环境温度<第二环境温度阈值、或者所述第二环境温度阈值≤所述环境温度≤第一环境温度阈值并且所述空调外机断电时长≥第一时长阈值，则控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路返回所述空调外机。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭包括：

如果所述冷媒加热换路单元的级数为多级，则在所述空调外机完成制热模式换向并经过第二时长阈值后，从距离空调主机最近的第一级冷媒加热换路单元开始，依次控制多级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且在控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭时，控制当前级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒依次经过各级冷媒加热换路单元的分流管路返回所述空调外机。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括：

如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制下一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括：

在控制最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定所述液管温度达到第一冷媒温度阈值并且持续时长达到第三时长阈值，则控制所述多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

24.如权利要求18所述的方法，其特征在于，空调机组处于停机状态；所述方法还包括：

如果确定所述环境温度>第三环境温度阈值，则控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述空调内机返回所述空调外机。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，

如果确定空调外机停机时长≥第四时长阈值并且所述环境温度<第四环境温度阈值，则控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭，以使所述空调外机输出的冷媒经过所述分流管路返回所述空调外机。

26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，

判断是否首次确定第四环境温度阈值≤所述环境温度≤第三环境温度阈值、并且空调机组待机时长≥第五时长阈值；

如果是，则执行所述控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭；

如果否，则执行所述控制一级或多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭包括：

如果所述冷媒加热换路单元的级数为1级，则所述空调外机制热开启，并控制此冷媒热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭；

如果确定所述液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制此冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。

28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开或关闭包括：

如果所述冷媒加热换路单元的级数为多级，则控制距离所述空调外机最远的最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭，并且控制位于所述最后一级冷媒加热换路单元之前的全部冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，以使所述空调外机输出的冷媒通过所述最后一级冷媒加热换路单元的分流管路返回所述空调外机。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括：

在控制所述最后一级冷媒加热换路单元的第一阀门打开、第二阀门和第三阀门关闭之后，如果确定所述液管温度达到预设的第二冷媒温度阈值时，则控制所述多级冷媒加热换路单元的第一阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开。