CN108397865A - 一种应用电化学压机的空调系统的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用电化学压机的空调系统的控制方法及装置，属于空调技术领域。控制方法包括：获取电化学压机的单次运行时长；判断单次运行时长是否大于设定的第一时长；响应于单次运行时长不大于第一时长的第一判断结果，触发停机保护流程。本发明提供的应用电化学压机的空调系统的控制方法在空调系统常规的响应压机启动指令的控制方式前提下，引入了基于电化学压机单次运行时长这一参数的判断，并可在单次运行时长较短等情况下，使电化学压机延后响应启动指令，从而可以避免电化学压机在短时间内的频繁启停，提高其使用寿命，保证空调系统的稳定性。

Description

一种应用电化学压机的空调系统的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种应用电化学压机的空调系统的控制方法及装置。

背景技术

目前，电化学压机技术已经开始逐步应用于空调技术领域，电化学压机的原理是：通过用泵使质子穿过位于两个气体扩散电极中间的离子交换膜来运转，这些质子会带动非氟制冷剂穿过离子交换膜；在制冷剂到达膜的另一侧后，会以高压释放，进入制冷循环系统中。采用电化学压机的空调结构中，多是以氢气作为制冷介质，并将金属氢化物填充至换热器中，金属氢化物具有吸氢放热及放氢吸热的特性，从而在金属氢化物的吸氢或放氢过程中对流经其的空气进行升温或降温。

一般的，对于应用电化学压机的空调系统，其启停控制也多是根据室内温度进行调整，例如，当室内温度达到设定的目标温度时，则会控制电化学压机停机；一段时间之后，当室内温度偏离目标温度时，则会重新启动电化学压机。实际应用过程中，电化学压机的骤然启停和频繁启停会对其自身造成一定的损坏，长久以往其使用寿命大大降低，同时也会对该空调系统的性能产生一定的不利影响。

发明内容

本发明提供了一种应用电化学压机的空调系统的控制方法及装置，旨在解决常规空调系统所采用的针对电化学压机的频繁或骤然启停的控制方式会对其构成损耗的问题。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，提供了一种应用电化学压机的空调系统的控制方法，控制方法包括：

获取电化学压机的单次运行时长；

判断单次运行时长是否大于设定的第一时长；

响应于单次运行时长不大于第一时长的第一判断结果，触发停机保护流程。

在一种可选的实施方式中，触发停机保护流程，包括：控制所述电化学压机至少停机第二时长之后，响应所述电化学压机的启动指令。

在一种可选的实施方式中，控制方法还包括：

统计在第三时长内，响应于单次运行时长不大于第一时长的第一判断结果的次数；

判断次数是否大于设定的异常响应次数；

响应于次数是否大于设定的异常响应次数的第二判断结果，控制电化学压机至少停机第四时长之后，响应电化学压机的启动指令。

在一种可选的实施方式中，控制方法还包括：

获取电化学压机的电压切换方向的间隔时长；

根据间隔时长，确定第一时长和第四时长。

在一种可选的实施方式中，第一时长的取值范围大于或等于15min，第二时长的取值范围大于或等于3min，第四时长的取值范围大于或等于60min。

根据本发明的第二个方面，还提供了一种应用电化学压机的空调系统的控制装置，控制装置包括：

第一获取单元，用于获取电化学压机的单次运行时长；

第一判断单元，用于判断单次运行时长是否大于设定的第一时长；

第一响应单元，用于响应于单次运行时长不大于第一时长的第一判断结果，触发停机保护流程。

在一种可选的实施方式中，第一响应单元具有用于控制所述电化学压机至少停机第二时长之后，响应所述电化学压机的启动指令。

在一种可选的实施方式中，控制装置还包括：

统计单元，用于统计在第三时长内，响应于单次运行时长不大于第一时长的第一判断结果的次数；

第二判断单元，用于判断次数是否大于设定的异常响应次数；

第二响应单元，用于响应于次数是否大于设定的异常响应次数的第二判断结果，控制电化学压机至少停机第四时长之后，响应电化学压机的启动指令。

在一种可选的实施方式中，控制装置还包括：

第二获取单元，用于获取电化学压机的电压切换方向的间隔时长；

确定单元，用于根据间隔时长，确定第一时长和第四时长。

第一时长的取值范围大于或等于15min，第二时长的取值范围大于或等于3min，第四时长的取值范围大于或等于60min。

本发明采用上述技术方案所具有的有益效果是：

本发明提供的应用电化学压机的空调系统的控制方法在空调系统常规的响应压机启动指令的控制方式前提下，引入了基于电化学压机单次运行时长这一参数的判断，并可在单次运行时长较短等情况下，使电化学压机延后响应启动指令，从而可以避免电化学压机在短时间内的频繁启停，提高其使用寿命，保证空调系统的稳定性。

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是根据一示例性实施例所示出的本发明应用电化学压缩机的空调系统的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程示意图一；

图3是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程示意图二；

图4是根据一示例性实施例所示出的本发明控制装置的结构框图一；

图5是根据一示例性实施例所示出的本发明控制装置的结构框图二。

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。

图1是根据一示例性实施例所示出的本发明应用电化学压缩机的空调系统的结构示意图。图示中，主要示出了电化学压机和金属氢化物换热器等主要部件。

如图1所示，本发明的应用电化学压机的空调系统包括一电化学压机1和两个金属氢化物换热器，两个金属氢化物换热器包括通过第一输氢管路31与电化学压机1的第一端口连接的第一金属氢化物换热器21，以及通过第二输氢管路32与电化学压机1的第二端口连接的第二金属氢化物换热器22，每一金属氢化物换热器内均填充有可进行吸/放氢的金属氢化物。

电化学压机1与电源相连接，电源可给电化学压机1切换的施加方向相反的电压，当电源施加给电化学压机1的是第一方向的电压时，电化学压机1可以驱动其内部的氢气沿第一端口向第二端口方向在电解液内电离移动，此时，第一金属氢化物换热器21处于放氢阶段，第二金属氢化物换热器22处于吸氢阶段；而当电源施加给电化学压机1的是第二方向的电压时，电化学压机1可以驱动氢气沿第二端口向第一端口方向在电解液内电离移动，此时，第一金属氢化物换热器21处于吸氢状态，第二金属氢化物换热器22处于放氢阶段。

因此，通过切换电源施加给电化学压机1的电压方向，可以切换氢气在电化学压机1和两个金属氢化物换热器所构成的氢气流路中的流动方向，从而分别实现两个金属氢化物换热器的吸放热功能。

在空调系统的一个较长时间的使用过程中，电化学压机1并不是始终处于供电状态，例如，在夏季高温工况条件下，当空调系统的运行已经将室内温度降低至目标制冷温度时，为了避免室内温度的进一步下降以及实现节能降耗的目的，是需要对电化学压机1进行断电操作或切换至低电压状态，此时，一般视为是对电化学压机1的停机操作，此时，氢气在两个金属氢化物换热器之间不流动或者流量极低，因此，可以停止金属氢化物的吸放热进程；而室内温度重新升高至超出目标制冷温度的某一温度时，则为避免室内温度的进一步升高、保证室内用户的舒适度，则需要对电化学压机1重新开始供电或者切换至工作电压状态，此时，一般视为电化学压机1的启动操作。

这样，空调在使用过程中，电化学压机1是需要多次重复上述的启停操作，在电化学压机1的相邻的两次启停时间间隔较短或者一定时间内压机启停操作次数较多的情况下，往往容易造成电化学压机1的损耗，本发明的即是针对这一技术问题所提出的解决方案。

图2是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程示意图一。

如图2所示，本发明提供了一种应用电化学压机的空调系统的控制方法，具体的，该控制方法的控制流程如下：

S201、获取电化学压机的单次运行时长；

在本实施例中，单次运行时长是指电化学压机当前从启动至停机的总时长；在该单次运行时长中，电化学压机可能执行一次或多次电压方向的切换操作；

为方便理解，假设应用电化学压机的空调系统从开机至关机的整体过程中，可划分出非连续的多个运行时段，在每一运行时段内，电化学压机为正常供电工作状态，即电化学压机为启动状态；而在相邻的运行时段之间，电化学压机则是处于停机状态；在步骤S201中所获取的单次运行时长即为上述多个运行时段的其中一个运行时段的总时长。

这里，每个运行时段的总时长可能一致，也可能不一致。

在空调系统开机之后，可按照时间顺序依次对每个运行时段进行编号，如编号1、2、3、……、N；在电化学压机重新启动时，则在当前编号的基础上加1，即得到本次电化学压机的运行时段的编号。本发明的技术方案即可应用于对上述的一个或多个运行时段的电化学压机的运行状态的启停控制。

这里，单次运行时长可以由电化学压机启动时所对应的起始时刻与停机时所对应的终止时刻计算得到，例如，在电化学压机的某一运行时段中，电化学压机启动的起始时刻为11:25，停机时的终止时刻为11:37，则根据起始时刻和终止时刻，计算得到本次电化学压机的单次运行时长为12min。

或者，空调系统也可以通过计时装置对电化学压机的运行时长进行计时，从而得到电化学压机的单次运行时长。这里，在进行下一编号的计时之前，计时装置一般可进行清零操作。

S202、判断单次运行时长是否大于设定的第一时长；

在本实施例中，第一时长为预存在空调系统中的阈值参数，该第一时长可在空调出厂前通过实验统计等方式汇总得到。这里，第一时长用于表征电化学压机单次运行过程中对自身损耗较小的最短时长。

当电化学压机单次运行时长不大于该第一时长时，则可判定电化学氢泵本次异常运行，对压机自身损耗较大；而当电化学压机单次运行时长大于该第一时长时，则可判定电化学氢泵本次正常运行，对压机自身损耗较小。

较佳的，第一时长的优选取值范围大于或等于15min。

S203、响应于单次运行时长不大于第一时长的第一判断结果，触发停机保护流程。

在本发明的一个实施例中，步骤S203的停机保护流程具体可包括：控制电化学压机至少停机第二时长之后，响应电化学压机的启动指令。

在前述图1所示出实施例中，电化学压机的启动是在满足一个或多个外部参数确定的启动条件的情况下才进行的，例如，外部参数可包括室内温度值、室内温度值与目标温度的差值，等等；一种可选的启动条件为室内温度值与目标温度的差值大于2℃，此时，空调的总控装置会向电化学压机发出启动指令，或者向电化学压机的供电装置发出启动指令，以指示重启电化学压机的运行。电化学压机或其供电装置在接收到该启动指令时，电化学压机执行启动操作。

在步骤S203中，当得到单次运行时长不大于第一时长的第一判断结果时，如果接收到电化学压机的启动指令，则电化学压机延后响应该指令，即在得到前述的第一判断结果时，执行停机保护程序，控制电化学压机至少停机第二时长之后，响应电化学压机的启动指令，电化学压机执行启动操作。

这里，如果在电化学压机至少停机第二时长的时段内，未接收到电化学压机的启动指令，则在停机第二时长之后，保持电化学压机的停机状态；如果在第二时长内的任一时刻接收到电化学压机的启动指令，则在第二时长之后，执行电化学压机的启动操作。

在本实施例中，第二时长开始计时的起始时刻为当前编号的运行时段的终止时刻，即在当前编号的运行时段的终止时刻得到第一判断结果时，即从该时刻开始对停机保护流程的第二时长进行计时。

因此，通过上述步骤S201-S203，空调系统可在电化学压机单次运行时长较短等情况下，使电化学压机延后响应启动指令，从而可以避免电化学压机在短时间内的频繁启停，提高其使用寿命，保证空调系统的稳定性。

较佳的，第二时长的优选取值范围为大于或等于3min。

图3是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程示意图二。

如图3所示，在一些实施例中，针对电化学压机启停过于频繁而对其造成损耗的问题，本发明的控制方法还包括：

S301、统计在第三时长内，响应于单次运行时长不大于第一时长的第一判断结果的次数；

这里，第三时长为预先设计的时长值，较佳的，第三时长的优选取值范围大于或等于60min；

即在60min的第三时长内，统计响应第一判断结果的总次数。

S302、判断次数是否大于设定的异常响应次数；

这里，异常响应次数为预存在空调系统中的阈值参数，该异常响应次数也可在空调出厂前通过实验统计等方式汇总得到。这里，异常响应次数用于表征电化学压机在第三时长中对自身损耗较小的响应第一判断结果的次数。

当统计的次数大于该异常响应次数时，则可判定电化学氢泵在第三时长内异常运行，对压机自身损耗较大；而当统计的次数不大于该异常响应次数时，则可判定电化学氢泵本次正常运行，对压机自身损耗较小。

S303、响应于次数是否大于设定的异常响应次数的第二判断结果，控制电化学压机至少停机第四时长之后，响应电化学压机的启动指令。

与前述步骤S203类似的，通过电化学压机延后响应启动指令，也可以在整体上避免电化学压机在短时间内的频繁启停，提高其使用寿命，进一步保证空调系统的稳定性。

在本实施例中，第四时长的优选取值范围大于或等于60min。

在一种可选的实施方式中，控制方法还包括：

获取电化学压机的电压切换方向的间隔时长；

根据间隔时长，确定第一时长和第四时长。

具体的，在本实施例中，应用电化学压机的空调系统的电压切换方向的间隔时长为15min，即每次电化学压机以单一电压方向运行的时长约为15min。这里，电化学压机在单次运行时可以完成一次电压切换方向之后在停机重启的情况下，对空调系统本身的损耗较小，因此，第一时长的的最小取值为该间隔时长的数值，如本实施例中的15min，以保证空调系统的单次运行过程中可以进行至少一次电压切换方向的操作；

同时，第四时长一般优选为该间隔时长的设定倍数，如4倍、6倍等偶数倍数，这样，当间隔时长为15min时，则第四时长的最小数值为60min、90min等等。

图4是根据一示例性实施例所示出的本发明控制装置的结构框图一。

如图4所示，本发明还提供了一种应用电化学压机的空调系统的控制装置，该控制装置可用于控制空调系统执行前述实施例中所公开的控制方法的控制流程；具体的，控制装置400包括：

第一获取单元410，用于获取电化学压机的单次运行时长；

第一判断单元420，用于判断单次运行时长是否大于设定的第一时长；

第一响应单元430，用于响应于单次运行时长不大于第一时长的第一判断结果，触发停机保护流程。

本发明提供的应用电化学压机的空调系统的控制装置在空调系统常规的响应压机启动指令的控制方式前提下，引入了基于电化学压机单次运行时长这一参数的判断，并可在单次运行时长较短等情况下，使电化学压机延后响应启动指令，从而可以避免电化学压机在短时间内的频繁启停，提高其使用寿命，保证空调系统的稳定性。

图5是根据一示例性实施例所示出的本发明控制装置的结构框图二。

如图5所示，本发明还提供了一种应用电化学压机的空调系统的控制装置，该控制装置可用于控制空调系统执行前述实施例中所公开的控制方法的控制流程；具体的，控制装置500包括第一获取单元510、第一判断单元520、第一响应单元530，其中，

第一获取单元510，用于获取电化学压机的单次运行时长；

第一判断单元520，用于判断单次运行时长是否大于设定的第一时长；

第一响应单元,530，用于响应于单次运行时长不大于第一时长的第一判断结果，触发停机保护流程。

在本实施例中，第一响应单元530具体用于：控制电化学压机至少停机第二时长之后，响应电化学压机的启动指令。

在本实施例中，控制装置500还包括：

统计单元540，用于统计在第三时长内，响应于单次运行时长不大于第一时长的第一判断结果的次数；

第二判断单元550，用于判断次数是否大于设定的异常响应次数；

第二响应单元560，用于响应于次数是否大于设定的异常响应次数的第二判断结果，控制电化学压机至少停机第四时长之后，响应电化学压机的启动指令。

在本实施例中，控制装置500还包括：

第二获取单元570，用于获取电化学压机的电压切换方向的间隔时长；

确定单元580，用于根据间隔时长，确定第一时长和第四时长。

在本实施例中，第一时长的取值范围大于或等于15min，第二时长的取值范围大于或等于3min，第四时长的取值范围大于或等于60min。

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 (10)

1.一种应用电化学压机的空调系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取所述电化学压机的单次运行时长；

判断所述单次运行时长是否大于设定的第一时长；

响应于单次运行时长不大于所述第一时长的第一判断结果，触发停机保护流程。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述触发停机保护流程，包括：控制所述电化学压机至少停机第二时长之后，响应所述电化学压机的启动指令。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

统计在第三时长内，响应于所述单次运行时长不大于第一时长的所述第一判断结果的次数；

判断所述次数是否大于设定的异常响应次数；

响应于所述次数是否大于设定的异常响应次数的第二判断结果，控制所述电化学压机至少停机第四时长之后，响应所述电化学压机的启动指令。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

获取所述电化学压机的电压切换方向的间隔时长；

根据所述间隔时长，确定所述第一时长和所述第四时长。

5.根据权利要求3或4所述的控制方法，其特征在于，所述第一时长的取值范围大于或等于15mi n，所述第二时长的取值范围大于或等于3mi n，所述第四时长的取值范围大于或等于60mi n。

6.一种应用电化学压机的空调系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

第一获取单元，用于获取所述电化学压机的单次运行时长；

第一判断单元，用于判断所述单次运行时长是否大于设定的第一时长；

第一响应单元，用于响应于单次运行时长不大于所述第一时长的第一判断结果，触发停机保护流程。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述第一响应单元具体用于控制所述电化学压机至少停机第二时长之后，响应所述电化学压机的启动指令。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

统计单元，用于统计在第三时长内，响应于所述单次运行时长不大于第一时长的所述第一判断结果的次数；

第二判断单元，用于判断所述次数是否大于设定的异常响应次数；

第二响应单元，用于响应于所述次数是否大于设定的异常响应次数的第二判断结果，控制所述电化学压机至少停机第四时长之后，响应所述电化学压机的启动指令。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

第二获取单元，用于获取所述电化学压机的电压切换方向的间隔时长；

确定单元，用于根据所述间隔时长，确定所述第一时长和所述第四时长。

10.根据权利要求8或9所述的控制装置，其特征在于，所述第一时长的取值范围大于或等于15mi n，所述第二时长的取值范围大于或等于3mi n，所述第四时长的取值范围大于或等于60mi n。