CN109269039A - 一种压缩机的控制方法及冷媒循环系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压缩机的控制方法及冷媒循环系统，压缩机根据接收到的控制指令完成工作容积变化后，对压缩机的运行状态进行判断，判断压缩机的当前工作容积状态是否与控制指令相匹配，若是，则判定压缩机运行正常；若否，则判定压缩机出现运行故障。本申请中的压缩机的控制方法及使用该控制方法进行控制的冷媒循环系统，能够判断出压缩机的当前工作容积状态是否与控制指令相匹配，并根据判断结果及时进行处理，提高了压缩机工作过程的稳定性和可靠性，进而提高冷媒循环系统的可靠性。

Description

一种压缩机的控制方法及冷媒循环系统
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种压缩机的控制方法及冷媒循环系统。
背景技术
为了提高空调机组在低负荷状态下的能效，并在提高能效的同时降低最小制冷量，现有的空调机组使用工作容积能够发生变化的压缩机进行工作，以根据空调机组运行能力的不同切换成不同的工作容积，进而提高能效。
现有的压缩机大多为双缸压缩机，现有的改变双缸压缩机的控制方法包括：控制装置根据当前空调机组的运行能力需求和最优能力曲线选择最佳的运行频率和运行容积。当控制装置根据空调机组的运行能力判断为需要进行容积改变时，控制装置控制压缩机的阀体动作，同时将切换后的缸体指令发送给驱动控制器，驱动控制器接收到指令后切换对应控制程序。
采用上述的控制方法对压缩机进行控制时，如果由于某种原因造成压缩机的阀体发生损坏，则可能会出现在没有工作容积需求改变时自动对压缩机的工作容积进行改变，或者在控制装置发出压缩机工作容积改变命令后不能成功对压缩机的容积进行改变，进而造成压缩机的控制程序与压缩机的容积不匹配，从而导致空调机组运行不稳定，严重时空调机组出现停机现象。不仅极大地降低了空调机组的运行可靠性，还影响了用户的使用体验，降低了用户满意度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种压缩机的控制方法及冷媒循环系统，以解决现有技术中压缩机在其运行状态与控制指令不匹配的状态下运行，造成运行不稳定、运行可靠性差，甚至停机的问题。
为达到上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：
一种压缩机的控制方法，压缩机根据接收到的控制指令完成工作容积变化后，对所述压缩机的运行状态进行判断，
判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配，若是，则判定所述压缩机运行正常；
若否，则判定所述压缩机出现运行故障。
优选地，所述压缩机包括驱动控制器，所述驱动控制器与发出所述控制指令的控制装置相连，当所述压缩机出现运行故障时，
所述驱动控制器控制所述压缩机停止运行，和/或，所述控制装置控制与其相连的报警装置进行故障报警。
优选地，所述压缩机具有多个缸体和与所述多个缸体相连的控制单元，所述控制单元通过控制所述多个缸体中参与运行的所述缸体的数量来改变所述压缩机的工作容积。
优选地，所述压缩机包括两个缸体；和/或，
所述控制单元包括控制阀。
优选地，所述压缩机包括压缩机本体和与所述压缩机本体相连的驱动控制器，所述驱动控制器与发出所述控制指令的控制装置相连，若所述驱动控制器接收到所述控制指令并运行预定等待时长过程中，所述压缩机的工作容积始终没有变化，则判定所述压缩机工作容积变化故障。
优选地，所述驱动控制器接收到所述控制指令的时刻至所述压缩机执行工作容积变化完成的时刻，对所述控制方法进行屏蔽，不对所述压缩机的运行状态进行判断。
优选地，所述压缩机包括压缩机本体和与所述压缩机本体相连的驱动控制器；
判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配的方法包括：
每间隔第一预定时长对所述驱动控制器的参数Y进行采集，每间隔第二预定时长对采集到的所述参数Y进行存储，根据所述参数Y判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配。
优选地，所述驱动控制器的参数包括所述驱动控制器的电流、电压和/或功率。
优选地，所述驱动控制器与发出所述控制指令的控制装置相连，所述控制装置包括存储单元，所述存储单元具有按顺序排列的初始值为零的多个暂存变量X1、X2、…、Xn，
每间隔第一预定时长对所述驱动控制器的参数Y进行采集，每间隔第二预定时长对采集到的所述参数Y进行存储的方法包括：
在每个所述第一预定时长的最后时刻对所述驱动控制器的参数Y进行采集；每间隔第二预定时长，按照由前至后的顺序，将存储单元中的相邻的两个所述暂存变量中的后一个暂存变量的数值赋给前一个暂存变量，并将所述第二预定时长的最后时刻采集到的所述参数Y的数值赋给暂存变量Xn，其中，所述第二预定时长是所述第一预定时长的整数倍。
优选地，根据所述参数判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配的方法包括：
计算比值r＝Y/X1，根据比值r与预定值的关系判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配。
优选地，所述预定值包括第一预定值r1，所述压缩机包括两个缸体，当所述控制指令为所述压缩机单缸运行时，根据比值r与所述第一预定值r1的关系判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配，判断方法包括：
判断所述比值r是否大于所述第一预定值r1，若是，则所述压缩机的当前工作容积状态为双缸运行，所述压缩机的当前工作容积状态与所述控制指令不匹配；
若否，则所述压缩机的当前工作容积状态为单缸运行，所述压缩机的当前工作容积状态与所述控制指令匹配。
优选地，所述预定值包括第二预定值r2，当所述控制指令为所述压缩机双缸运行时，根据比值r与所述第二预定值r2的关系判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配，判断方法包括：
判断所述比值r是否小于所述第二预定值r2，若是，则所述压缩机的当前工作容积状态为单缸运行，所述压缩机的当前工作容积状态与所述控制指令不匹配；
若否，则所述压缩机的当前工作容积状态为双缸运行，所述压缩机的当前工作容积状态与所述控制指令匹配。
优选地，所述第一预定值r1与所述第二预定值r2之间的关系为r1大于r2。
为达上述目的，另一方面，本发明采用以下技术方案：
一种冷媒循环系统，包括压缩机和控制装置，采用如上所述的压缩机的控制方法对所述压缩机进行控制。
本申请中的压缩机的控制方法及使用该控制方法进行控制的冷媒循环系统，能够判断出压缩机的当前工作容积状态是否与控制指令相匹配，并根据判断结果及时进行处理，提高了压缩机工作过程的稳定性和可靠性，进而提高冷媒循环系统的可靠性。
使用本申请中的控制方法对压缩机进行控制，能够有效避免因压缩机的控制阀出现故障或失效导致的压缩机工作过程不稳定及故障保护。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出本发明具体实施方式提供的压缩机的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本申请提供了一种压缩机的控制方法，该压缩机应用在空调等冷媒循环系统中，对冷媒循环系统的压缩机进行控制。其中，压缩机的工作容积能够进行调节，工作容积是指参与到压缩机工作过程中的处于变化状态的容积，并非指压缩机的最大容积。压缩机优选为变频压缩机，变频压缩机包括压缩机本体和与压缩机本体相连的驱动控制器。当压缩机为容积可变的定频压缩机时，在定频压缩机上安装检测装置和控制器即可使用本发明中的控制方法对定频压缩机进行控制。
下面以空调上的压缩机为例，对本发明中的压缩机的控制方法进行详细的说明。压缩机包括压缩机本体和驱动控制器，压缩机本体上设置有控制单元，优选地，控制单元包括控制阀，更加优选地，控制阀为电磁控制阀，通过控制阀的动作能够控制压缩机本体参与压缩机工作的工作容积。控制阀和驱动控制器分别与空调的控制装置相连，控制装置能够对控制阀的换向等状态进行控制，以改变压缩机的工作容积，控制装置还能够将控制指令发送给驱动控制器，驱动控制器能够根据接收到的控制指令，控制压缩机本体采用不同的控制程序进行控制。当用户通过空调的控制器将空调的运行模式设置为比如低负荷运行模式等能耗较低的模式时，控制装置根据用户的设置控制压缩机的控制单元对压缩机的容积进行调整，以在提高低负荷能效的同时减低最小制冷量，此时控制装置会根据用户的指令对控制阀进行控制，以变化压缩机的容积。
进一步地，驱动控制器接收到控制装置的控制指令并运行预定等待时长过程中，若压缩机的工作容积始终没有发生变化，则说明压缩机工作容积变化发生故障。造成压缩机工作容积变化发生故障的原因可能是控制阀一直没有动作，或者是控制阀进行动作，但压缩机的容积由于比如卡住等原因没有进行改变。此时，控制装置控制与其相连的报警装置进行关于容积改变失败的故障报警，具体地，可以进行压缩机切缸失败的故障报警，以提醒相关技术人员或用户对压缩机以及控制阀进行检查，以确定其是否发生损坏。如果在驱动控制器接收到控制装置的控制指令并运行预定等待时长过程中的任意时刻，控制阀进行动作使得压缩机的工作容积变化后，则对压缩机的运行状态进行判断。具体地，判断压缩机的当前工作容积状态是否与控制指令相匹配，若是，则判定压缩机运行正常；若否，则判定压缩机出现运行故障。当压缩机出现运行故障时，控制装置控制压缩机停止运行，和/或，控制装置控制与其相连的报警装置进行故障报警。如果压缩机出现运行故障，则说明控制阀出现故障，报警装置进行故障报警，以便相关操作人员对控制阀进行相关检测和维修。另外，由于从控制装置发出控制指令至压缩机的工作容积发生变化完成后这段时间中，必定会出现压缩机的当前工作容积与控制指令不符的情况。因此，从驱动控制器接收到控制指令的时刻至压缩机执行工作容积变化完成的时刻，对控制方法进行屏蔽，不对压缩机的运行状态进行判断，以保证控制可靠性。其中，判断压缩机的工作容积是否发生变化的方法包括通过压缩机的比如电流、电压和/或频率的突然变大或变小来判断，进而确定压缩机的容积出现变化。或者，还可以通过压缩机的排气压力和吸气压力之差突然变大或变小来判断压缩机的容积发生了改变。如果在检测过程中上述方法检测的参数均没有发生变化，说明压缩机的工作容积没有发生变化。
在一个具体的实施例中，压缩机具有多个缸体和与多个缸体相连的控制阀，更加优选地，压缩机具有两个缸体，控制阀通过控制两个缸体中参与运行的缸体的数量来改变压缩机的工作容积，也即通过控制控制阀能够实现压缩机单缸运行或双缸运行。为了准确的判断压缩机的当前工作容积状态是否与控制指令相匹配，本申请中的控制方法包括：
每间隔第一预定时长对驱动控制器的参数Y进行采集，每间隔第二预定时长对采集到的参数Y进行存储，根据参数Y判断压缩机的当前工作容积状态是否与控制指令相匹配。优选第一预定时长小于第二预定时长，以便进行多次采集，采集到的参数Y还可以在进行其他控制过程中使用，并进一步提高控制可靠性。
每一个第一预定时长的时间长度内为一个检测周期，在一个检测周期中采集一次驱动控制器的参数Y，驱动控制器的参数包括驱动控制器的电流、电压和/或功率。采集周期的次数是预存在控制装置中的，采集周期的次数太少不能够保证控制过程的稳定性和可靠性，进而不能很好的判断出压缩机的当前工作容积状态是否与控制指令相匹配。如果采集周次的次数太大，一方面浪费资源，另一方面有可能导致压缩机以故障状态运行时间过程，影响用户体验的同时也对压缩机造成了损害。因此，采集周期的次数优选为4次。
驱动控制器包括存储单元，存储单元具有按顺序排列的初始值为零的多个暂存变量X1、X2、…、Xn。其中，暂存变量的数量根据采集周期的次数进行相应设置，由于采集次数优选为4次，因此暂存变量包括X1、X2和X3。进一步地，每间隔第一预定时长对驱动控制器的参数Y进行采集，每间隔第二预定时长对采集到的参数进行存储的方法包括：
在每个第一预定时长的最后时刻对驱动控制器的参数Y进行采集；每间隔第二预定时长，按照由前至后的顺序，将存储单元中的相邻的两个暂存变量中的后一个暂存变量的数值赋给前一个暂存变量，并将在每间隔第二预定时长的最后时刻采集到的参数Y的数值赋给暂存变量Xn，其中，第二预定时长是第一预定时长的整数倍，第一预定时长可以与第二预定时长相等。具体地，在本实施例中，在第一个采集周期中，将采集到的参数Y的数值Y1赋给X3，那么存储单元中的X1＝0、X2＝0、X3＝Y1；在第二采集周期中，将采集到的参数Y的数值Y2赋给X3，将X3的数值赋给X2，那么存储单元中的X1＝0、X2＝Y1、X3＝Y2；在第三个采集周期中将采集到的参数Y的数值Y3赋给X3，将X3的数值赋给X2，将X2的数值赋给X1，那么存储单元中的X1＝Y1、X2＝Y2、X3＝Y3。在第四个采集周期中，采集到参数Y4。
更进一步地，根据参数判断压缩机的当前工作容积状态是否与控制指令相匹配的方法包括：
计算比值r＝Y/X1，根据比值r与预定值的关系判断压缩机的当前工作容积状态是否与控制指令相匹配。以上述实施例为例，r＝Y4/X1。在此需要说明的是，在计算比值时X1不能为0，以保证比值计算的可靠性，进而保证上述方法能够实施。将Xn的初始值设置为0，能够保证至少要进行4次参数Y的存储，以保证控制方法的可靠性和完整性。
具体地，预定值根据控制指令中的作为压缩机当前工作容积的压缩机缸体的数量不同包括第一预定值r1和第二预定值r2。第一预定值r1和第二预定r2的具体数值根据压缩机的容量不同发生变化，其具体的确定过程可以通过经验值或是多次试验获得。当控制指令为压缩机单缸运行时，根据比值r与第一预定值r1的关系判断压缩机的当前工作容积状态是否与控制指令相匹配，判断方法包括：
判断比值r是否大于第一预定值r1，若是，则压缩机的当前工作容积状态为双缸运行，压缩机的当前工作容积状态与控制指令不匹配；
若否，则压缩机的当前工作容积状态为单缸运行，压缩机的当前工作容积状态与控制指令匹配。
当控制指令为压缩机双缸运行时，根据比值r与第二预定值r2的关系判断压缩机的当前工作容积状态是否与控制指令相匹配，判断方法包括：
判断比值r是否小于第二预定值r2，若是，则压缩机的当前工作容积状态为单缸运行，压缩机的当前工作容积状态与控制指令不匹配；
若否，则压缩机的当前工作容积状态为双缸运行，压缩机的当前工作容积状态与控制指令匹配。
其中，第一预定值r1大于第二预定值r2，优选地，第一预定值r1的范围为1.3至1.6，第二预定值r2的范围为0.6至0.8。在此需要说明的是，不同的变容积压缩机的第一预定值r1和第二预定值r2的范围不同。
本申请还提供了一种冷媒循环系统，包括控制装置和压缩机，该冷媒循环系统采用上述控制方法对压缩机进行控制，以避免压缩机的控制阀失效引起压缩机误切缸或无法切缸，从而导致冷媒循环系统控制过程不稳定并出现各种保护状态，造成冷媒循环系统运行可靠性低的问题。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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 (14)

1.一种压缩机的控制方法，其特征在于，压缩机根据接收到的控制指令完成工作容积变化后，对所述压缩机的运行状态进行判断，
判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配，若是，则判定所述压缩机运行正常；
若否，则判定所述压缩机出现运行故障。
2.根据权利要求1所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述压缩机包括驱动控制器，所述驱动控制器与发出所述控制指令的控制装置相连，当所述压缩机出现运行故障时，
所述驱动控制器控制所述压缩机停止运行，和/或，所述控制装置控制与其相连的报警装置进行故障报警。
3.根据权利要求1所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述压缩机具有多个缸体和与所述多个缸体相连的控制单元，所述控制单元通过控制所述多个缸体中参与运行的所述缸体的数量来改变所述压缩机的工作容积。
4.根据权利要求3所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述压缩机包括两个缸体；和/或，
所述控制单元包括控制阀。
5.根据权利要求1所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述压缩机包括压缩机本体和与所述压缩机本体相连的驱动控制器，所述驱动控制器与发出所述控制指令的控制装置相连，若所述驱动控制器接收到所述控制指令并运行预定等待时长过程中，所述压缩机的工作容积始终没有变化，则判定所述压缩机工作容积变化故障。
6.根据权利要求5所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述驱动控制器接收到所述控制指令的时刻至所述压缩机执行工作容积变化完成的时刻，对所述控制方法进行屏蔽，不对所述压缩机的运行状态进行判断。
7.根据权利要求1至6之一所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述压缩机包括压缩机本体和与所述压缩机本体相连的驱动控制器；
判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配的方法包括：
每间隔第一预定时长对所述驱动控制器的参数Y进行采集，每间隔第二预定时长对采集到的所述参数Y进行存储，根据所述参数Y判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配。
8.根据权利要求7所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述驱动控制器的参数包括所述驱动控制器的电流、电压和/或功率。
9.根据权利要求7所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述驱动控制器与发出所述控制指令的控制装置相连，所述驱动控制器包括存储单元，所述存储单元具有按顺序排列的初始值为零的多个暂存变量X1、X2、…、Xn，
每间隔第一预定时长对所述驱动控制器的参数Y进行采集，每间隔第二预定时长对采集到的所述参数Y进行存储的方法包括：
在每个所述第一预定时长的最后时刻对所述驱动控制器的参数Y进行采集；每间隔第二预定时长，按照由前至后的顺序，将存储单元中的相邻的两个所述暂存变量中的后一个暂存变量的数值赋给前一个暂存变量，并将所述第二预定时长的最后时刻采集到的所述参数Y的数值赋给暂存变量Xn，其中，所述第二预定时长是所述第一预定时长的整数倍。
10.根据权利要求9所述的压缩机的控制方法，其特征在于，根据所述参数判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配的方法包括：
计算比值r＝Y/X1，根据比值r与预定值的关系判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配。
11.根据权利要求10所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述预定值包括第一预定值r1，所述压缩机包括两个缸体，当所述控制指令为所述压缩机单缸运行时，根据比值r与所述第一预定值r1的关系判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配，判断方法包括：
判断所述比值r是否大于所述第一预定值r1，若是，则所述压缩机的当前工作容积状态为双缸运行，所述压缩机的当前工作容积状态与所述控制指令不匹配；
若否，则所述压缩机的当前工作容积状态为单缸运行，所述压缩机的当前工作容积状态与所述控制指令匹配。
12.根据权利要求11所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述预定值包括第二预定值r2，当所述控制指令为所述压缩机双缸运行时，根据比值r与所述第二预定值r2的关系判断所述压缩机的当前工作容积状态是否与所述控制指令相匹配，判断方法包括：
判断所述比值r是否小于所述第二预定值r2，若是，则所述压缩机的当前工作容积状态为单缸运行，所述压缩机的当前工作容积状态与所述控制指令不匹配；
若否，则所述压缩机的当前工作容积状态为双缸运行，所述压缩机的当前工作容积状态与所述控制指令匹配。
13.根据权利要求12所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述第一预定值r1与所述第二预定值r2之间的关系为r1大于r2。
14.一种冷媒循环系统，包括压缩机和控制装置，其特征在于，采用如权利要求1至13之一所述的压缩机的控制方法对所述压缩机进行控制。
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