CN109312949A - 具有双线配置的可变容量压缩机控制器 - Google Patents

具有双线配置的可变容量压缩机控制器 Download PDF

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萨希尔·波普利
维克拉姆·巴拉萨赫布·戈拉普
凯坦·阿威纳施·索瓦尼
坦迈·赫曼特·德什潘德
小爱德华·J·特鲁多
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Emerson Climate Technologies Inc
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Abstract

一种系统，包括转换器和控制器，该控制器用以控制压缩机并且在不从恒温器接收电力供应的情况下进行操作。转换器从恒温器接收需求信号，该需求信号用于为控制器供电并对电容器充电。当恒温器对需求信号解除断定时，已充电的电容器为控制器供电，该控制器将系统参数保存在非易失性存储器中并进入省电模式。通过将系统参数交替存储在不同的存储位置来延长非易失性存储器的寿命。该系统在需求周期期间对室外环境温度(OAT)进行归一化。系统通过在需求周期期间执行基于时间的计算、在需求周期开始时执行基于需求周期的计算或者在需求周期期间执行基于时间和需求周期的计算来确定OAT斜率，该OAT斜率用于选择使压缩机以不同容量操作的持续时间。

Description

具有双线配置的可变容量压缩机控制器
相关申请的交叉应用
本申请要求于2017年5月23日提交的美国发明专利申请第15/602,328号的优先权，并且还要求于2016年5月27日提交的印度专利申请第201621018358号的权益和优先权。以上引用的这些申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开内容涉及包括可变容量压缩机的双线气候控制系统和用于控制该气候控制系统的方法。
背景技术
本节提供与本公开内容有关的背景信息，并且其不一定是现有技术。
气候控制系统诸如例如热泵系统、制冷系统或空气调节系统可以包括流体回路，其具有室外热交换器、室内热交换器、设置在室内热交换器与室外热交换器之间的膨胀装置以及使工作流体(例如，制冷剂或二氧化碳)在室内热交换器与室外热交换器之间循环的压缩机。改变压缩机的容量可能影响系统的能量效率以及系统能够加热或冷却房间或空间的速度。
发明内容
本节提供了对本公开内容的总体概述，而这并非是对本公开内容的全部范围或其所有特征的全面公开。
在一种形式中，一种气候控制系统包括转换器和控制器。转换器被配置成从恒温器接收需求信号并且基于该需求信号生成电力。控制器被配置成接收由转换器基于需求信号生成的电力并且基于从恒温器接收的需求信号和从转换器接收的电力来控制压缩机。控制器对在需求周期中的第一预定时间段期间获得的数据进行归一化，该数据指示施加到由压缩机调节的空间的热负荷。
控制器在需求周期中的第二预定时间段之后选择性地确定数据的斜率。控制器基于归一化后的数据和在需求周期期间确定的数据的斜率中的一个或更多个来控制压缩机。
在一些配置中，控制器在需求周期期间以及在恒温器在需求周期结束时对需求信号解除断定之后的第三预定时间段内访问数据，该第三预定时间段小于相继的需求周期之间的时间段。控制器在需求周期期间从转换器接收电力并且在第三预定时间段期间从电容器接收电力，电容器由转换器在需求周期期间充电。
在一些配置中，控制器基于来自需求周期的归一化后的数据并且基于在需求周期中的第二预定时间段之后确定的或者在先前需求周期中确定的另外的归一化数据来确定数据的斜率。
在一些配置中，气候控制系统还包括非易失性存储器和电容器。非易失性存储器存储来自需求周期的归一化后的数据和在先前需求周期中确定的另外的归一化数据。电容器在每个需求周期期间从转换器接收电力，并且在每个需求周期结束时将该电力供应至非易失性存储器。
在一些配置中，转换器从需求信号接收电力。
在一些配置中，气候控制系统还包括电容器，其用于从转换器接收电力并且在恒温器对需求信号解除断定之后将电力从电容器供应至控制器。控制器包括非易失性存储器。在恒温器对需求信号解除断定之后，控制器检测来自转换器的电力何时不可用。在恒温器对需求信号解除断定之后，控制器从电容器接收电力。控制器基于从电容器接收的电力将归一化后的数据和数据的斜率中的一个或更多个存储在非易失性存储器中。
在一些配置中，当恒温器重新断定需求信号时，控制器从非易失性存储器读取所存储的数据并且基于所读取的数据来控制压缩机。
在一些配置中，在将归一化后的数据和数据的斜率中的一个或更多个存储在非易失性存储器中之后，控制器以省电模式进行操作，直至恒温器重新断定需求信号。
在一些配置中，压缩机能够以第一容量或大于该第一容量的第二容量进行操作。当接收到需求信号时，控制器使压缩机以第一容量操作达第一预定时间段。
在一些配置中，控制器在第一预定时间段期间接收包括指示热负荷的参数的测量值的数据。控制器确定该参数的归一化值以生成归一化数据。控制器基于该参数的归一化值来选择使压缩机以第一容量和第二容量中的一个或更多个操作的持续时间。
在一些配置中，控制器在使压缩机以第一容量操作达所选择的持续时间之后，使该压缩机以第二容量操作。
在一些配置中，在第一预定时间段之后并且当归一化值超过阈值并且响应于先前需求信号而使压缩机以第二容量操作的持续时间超过预先限定的持续时间时，控制器使该压缩机以第二容量操作。
在一些配置中，在使压缩机以第二容量操作之前，控制器基于参数的归一化值以及根据在第一预定时间段之后接收的参数的另外的测量值而确定的参数的另外的归一化值来确定数据的斜率。控制器基于该数据的斜率来选择持续时间。
在一些配置中，控制器在第一预定时间段和第二预定时间段期间接收包括指示热负荷的参数的第一测量值和参数的第二测量值的数据。控制器基于第一测量值和第二测量值以及第一预定时间段和第二预定时间段来确定参数的第一归一化值和第二归一化值。控制器基于该第一归一化值和第二归一化值来确定数据的斜率。控制器基于该数据的斜率来选择使压缩机以第一容量操作的持续时间。
在一些配置中，当接收到需求信号时控制器接收包括指示热负荷的参数的第一值的数据。控制器根据这些第一值来确定该参数的第一归一化值。控制器将第一归一化值与在先前需求信号被解除断定时存储在该控制器中的参数的第二归一化值进行比较。控制器基于第一归一化值和第二归一化值来确定数据的斜率。控制器基于该数据的斜率来确定使压缩机以第一容量和第二容量中的一个或更多个操作的持续时间。
在一些配置中，在接收到需求信号时控制器接收包括指示所述热负荷的参数的值的数据。控制器基于在第三预定时间段内数据的斜率来确定参数是否处于稳态。控制器响应于参数处于稳态而基于处于稳态的参数的值来选择使该压缩机以第一容量操作的持续时间。
在另一形式中，一种方法包括：在转换器处接收来自恒温器的需求信号；以及使用转换器基于从恒温器接收的需求信号来生成电力。该方法还包括使用控制器基于需求信号和根据需求信号生成的电力来控制压缩机。该方法还包括在控制器处在需求周期中的第一预定时间段期间获得数据，该数据指示施加到由压缩机调节的空间的热负荷。该方法还包括使用控制器在需求周期中的第二预定时间段之后选择性地确定数据的斜率。该方法还包括使用控制器基于数据的归一化值和在需求周期期间确定的数据的斜率中的一个或更多个来控制压缩机。
在一些配置中，该方法还包括使用控制器基于归一化数据的斜率来控制压缩机。
在一些配置中，该方法还包括在需求周期期间使用转换器对电容器充电。该方法还包括在需求周期期间从转换器向控制器供应电力并且在恒温器在需求周期结束时对需求信号解除断定之后的第三预定时间段期间从电容器向控制器供应电力，该第三预定时间段小于相继的需求周期之间的时间段。该方法还包括使用控制器在需求周期期间基于从转换器接收的电力访问数据，并且在第三预定时间段期间基于从电容器接收的电力访问数据。
在一些配置中，该方法还包括使用控制器基于来自需求周期的归一化数据并且基于在需求周期中的第二预定时间段之后确定的或者在先前需求周期中确定的另外的归一化数据来确定数据的斜率。
在一些配置中，该方法还包括使用控制器将来自需求周期的归一化数据和在先前需求周期中确定的所述另外的归一化数据存储在非易失性存储器中。该方法还包括在每个需求周期期间使用转换器基于根据需求信号生成的电力来对电容器充电；以及在每个需求周期结束时从电容器向非易失性存储器供应电力。
在一些配置中，该方法还包括响应于恒温器重新断定需求信号而使用控制器从非易失性存储器读取所存储的数据。该方法还包括使用控制器基于所读取的数据控制压缩机。在一些配置中，压缩机能够以第一容量或大于该第一容量的第二容量进行操作，并且该方法还包括当接收到需求信号时使用控制器使压缩机以第一容量操作达第一预定时间段。
在一些配置中，该方法还包括在控制器处在第一预定时间段期间接收包括指示热负荷的参数的测量值的数据。该方法还包括使用控制器确定参数的归一化值以生成数据的归一化值。该方法还包括使用控制器基于参数的归一化值来选择使压缩机以第一容量和第二容量中的一个或更多个操作的持续时间。
在一些配置中，该方法还包括在使压缩机以第一容量操作达所选择的持续时间之后使用控制器使该压缩机以第二容量操作。
在一些匹配中，该方法还包括在第一预定时间段之后并且当归一化值超过阈值并且响应于先前需求信号而使压缩机以第二容量操作的持续时间超过预先限定的持续时间时，使用控制器使压缩机以第二容量操作。
在一些配置中，该方法还包括在使用控制器使压缩机以第二容量操作之前：使用控制器基于参数的归一化值以及根据在第一预定时间段之后接收的参数的另外的测量值而确定的参数的另外的归一化值来确定数据的斜率。该方法还包括使用控制器基于该数据的斜率来选择持续时间。
在一些配置中，该方法还包括在控制器处在第一预定时间段期间和第二预定时间段期间接收包括指示热负荷的参数的第一测量值和第二测量值的数据。该方法还包括使用控制器基于第一测量值和第二测量值以及第一预定时间段和第二预定时间段来确定参数的第一归一化值和第二归一化值。该方法还包括使用控制器基于第一归一化值和第二归一化值来确定数据的斜率。该方法还包括使用控制器基于数据的斜率来选择使压缩机以第一容量操作的持续时间。
在一些配置中，该方法还包括当接收到需求信号时，在控制器处接收包括指示热负荷的参数的第一值的数据。该方法还包括使用控制器基于参数的第一值来确定参数的第一归一化值。该方法还包括使用控制器将第一归一化值与在先前需求信号被解除断定时存储在控制器中的参数的第二归一化值进行比较。该方法还包括使用控制器基于第一归一化值和第二归一化值来确定数据的斜率。该方法还包括使用控制器基于数据的斜率来确定使压缩机以第一容量和第二容量中的一个或更多个操作的持续时间。
在一些配置中，该方法还包括当接收到需求信号时，在控制器处接收包括指示热负荷的参数的值的数据。该方法还包括使用控制器基于在第三预定时间段内数据的斜率来确定参数是否处于稳态。该方法还包括响应于参数处于稳态而使用控制器基于处于稳态的参数的值来选择使压缩机以第一容量操作的持续时间。
根据本文中提供的描述，其他适用领域将变得明显。该发明内容中的描述和具体示例仅用于说明的目的，而并不旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
本文中描述的附图仅用于对所选择的实施方式而非所有可能的实现方式进行说明的目的，并且不旨在限制本公开内容的范围。
图1是根据本公开内容的原理的具有可变容量压缩机的热泵系统的示意表示；
图2是示出用于控制图1中的可变容量压缩机的方法的状态图；
图3是根据本公开内容的双线气候控制系统的示意表示，该双线气候控制系统包括用于对不接收来自恒温器的电力供应的压缩机进行控制的控制器。
图4是图3中的双线气候控制系统的控制器的示意图。
图5示出了用于操作图3中的双线气候控制系统的室外单元的方法的流程图。
图6示出了用于对图3中的双线气候控制系统中的室外热负荷(例如，OAT)进行归一化的方法的流程图。
图7是在图3的双线气候控制系统中包括的表，该表提供了使压缩机根据OAT斜率以不同容量操作的运行时间。
图8是在图3的双线气候控制系统中包括的表，该表提供了使压缩机根据OAT值以不同容量操作的运行时间。
图9示出了在图3的双线气候控制系统中进行基于时间的OAT斜率确定的方法的示例。
图10示出了在图3的双线气候控制系统中进行OAT归一化和基于时间的OAT斜率确定的组合方法。
图11示出了在图3的双线气候控制系统中进行OAT归一化和基于时间的OAT斜率确定的组合方法。
图12A和图12B示出了在图3的双线气候控制系统中进行的基于需求周期的OAT斜率确定的示例。
图13A和图13B示出了在图3的双线气候控制系统中进行基于时间和需求周期的OAT斜率确定的组合方法。
贯穿附图的多个视图，对应的附图标记指示对应的部分。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述示例性实施方式。
提供示例性实施方式以便本公开内容变得透彻并且更充分地向本领域技术人员传达本公开内容的范围。阐述了许多具体细节例如具体部件、装置以及方法的示例以提供对本公开内容的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员而言明显的是，不需要采用具体细节，示例性实施方式可以以许多不同的形式被实施并且不应当被解释为对本公开内容的范围的限制。在一些示例性实施方式中，未详细描述公知的处理、公知的装置结构以及公知的技术。
本文中使用的术语仅是出于描述特定示例性实施方式的目的，而并不旨在是限制性的。如本文中所使用的，除非上下文清楚地另有指示，否则单数形式(“a,”、“an,”和“the”)也可以旨在包括复数形式。术语“包括”、“含有”、“具有”等(“comprises,”、“comprising,”、“including,”和“having,”)是包括性的，并且因此指明了存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素和/或部件，但是不排除存在或另外有一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或这些的群组。本文中描述的方法步骤、处理以及操作不应被解释为必须要求其以所讨论或示出的特定顺序来执行，除非其被明确地识别为执行的顺序。还应理解，可以采用另外的或替选的步骤。
当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”或“耦接至”另一元件或层时，该元件或层可以直接在其他元件或层上、接合、连接或耦接至其他元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一元件或层上”或者“直接接合至”、“直接连接至”或“直接耦合至”另一元件或层时，不可以存在中间元件或层。应当以类似的方式来解释用于描述元件之间的关系的其他词语(例如，“在......之间”与“直接在......之间”，“邻近”与“直接邻近”等)。如在本文中所使用的，术语"和/或"包括一个或更多个相关联的列举项的任意和所有组合。
尽管在本文中可以使用术语第一、第二和第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与其他区域、层和部分进行区分。除非上下文明确指出，否则诸如“第一”、“第二”的术语和其他数字术语在本文中使用时并不暗示顺序或次序。因此，在不偏离示例性实施方式的教示的情况下，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
为了便于描述，在本文中可能使用空间相对术语例如“内部”、“外部”、“在...下方”、“在...下面”、“下部”、“在...上方”、“上部”等来描述如附图所示的一个元件或特征相对于另外的一个或多个元件或特征的关系。除了附图所绘的取向之外，空间相对术语还可以旨在包含装置在使用或操作时的不同取向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为处于其他元件或特征的“下方”或“下面”的元件将被定向成处于该其他元件或特征的“上方”。因此，示例术语“下方”可以包含上方和下方两种取向。装置可以以其他方式被定向(旋转90度或处于其他取向)，并且本文中所使用的空间相对描述符也被相应地解释。
参照图1，提供了气候控制系统10，其可以包括可变容量压缩机(或可变容量压缩机组)12、室外热交换器14、室外风机15、第一膨胀装置16、第二膨胀装置17、室内热交换器18以及室内风机19。在图1所示的特定配置中，系统10是具有换向阀20的热泵系统，该换向阀能够进行操作以控制工作流体流过系统10的方向，从而在加热模式与冷却模式之间切换系统10。在一些配置中，系统10例如可以是空气调节系统或制冷系统并且可以仅能够在冷却模式下进行操作。
如以下将更详细地描述的，控制器或控制模块22可以控制压缩机12的操作并且可以基于从室外气温传感器24接收的数据、从恒温器26接收的信号、对压缩机12的运行时间T与预定的低容量运行时间T1之间的比较以及/或者对先前高容量运行时间T2与预定值之间的比较来在低容量模式与高容量模式之间切换压缩机12。控制模块22可以在保持要加热或要冷却空间的可接受的舒适水平的同时最小化或减少对高容量模式操作的使用以最小化或减少能量使用。
压缩机12可以是或可以包括例如涡旋式压缩机、往复式压缩机或旋转叶片式压缩机、以及/或者任何其他类型的压缩机。压缩机12可以是能够至少以低容量模式和高容量模式进行操作的任意类型的可变容量压缩机。例如，压缩机12可以是或可以包括多级压缩机、可独立操作的压缩机组、多速或可变速压缩机(具有可变速或多速电动机)、具有经调制的吸入(例如，阻塞吸入)的压缩机、具有流体注入(例如，节约回路)的压缩机、被配置用于涡卷分离的脉冲宽度调制的涡旋式压缩机(例如，数字涡旋式压缩机)、具有被配置成泄漏中间压力工作流体的可变容积比阀的压缩机、或具有以上容量调制装置中的两种或更多种的压缩机。应当理解，压缩机12可以包括用于改变其容量和/或系统10的操作容量的任何其他另外的或替选的结构。
应当理解，低容量和/或高容量模式可以是连续的稳态操作模式，或者可以在低容量模式下的操作期间和/或在高容量模式下的操作期间对压缩机12进行调制(例如，脉冲宽度调制)。在受让人共同拥有的美国专利第8,816,014号、美国专利第6,679,072号、美国专利第8,585,382号、美国专利第6,213,731号、美国专利第8,485,789号、美国专利第8,459,053号、以及美国专利第5,385,453号中公开了示例性可变容量压缩机，所述美国专利申请的公开内容通过引用并入本文中。
压缩机12、室外热交换器14、室外风机15、第一膨胀装置16和换向阀20可以被布置在室外单元28中。第二膨胀装置17、室内热交换器18和室内风机19可以被布置在室内单元30(例如，空气处理器或炉)内，该室内单元30被布置在住宅或其他建筑物32内。在室外热交换器14与第一膨胀装置16之间可以布置第一止回阀34，并且在冷却模式下该第一止回阀可以限制或阻止流体流过第一膨胀装置16，而在加热模式下其可以允许流体流过第一膨胀装置16。在第二膨胀装置17与室内热交换器18之间可以布置第二止回阀36，并且在加热模式下该第二止回阀可以限制或阻止流体流过第二膨胀装置17，而在冷却模式下其可以允许流体流过第二膨胀装置17。
室外气温传感器24被布置在建筑物32的外部并且在室外单元28内或外部，并且室外气温传感器24被配置成测量室外环境气温并且间歇地、连续地或按照需要将室外环境气温值传送至控制模块22。在一些配置中，室外气温传感器24可以是温度计或与天气监测和/或天气报告系统或实体相关联的其他传感器。在这样的配置中，控制模块22可以例如经由互联网、Wi-Fi、电力线载波通信(PLCC)或蜂窝连接或任何其他有线或无线通信协议来从天气监测和/或天气报告系统或实体获得(由传感器24测量的)室外气温。
例如，控制模块22可以经由至与位于建筑物32中或与建筑物32相关联的Wi-Fi路由器的Wi-Fi连接通过互联网来与天气监测和/或天气报告系统或实体进行通信。恒温器26被布置在建筑物32内部且在室内单元30外部，并且被配置成测量要由系统10冷却或加热的房间或空间内的气温。恒温器26例如可以是单级恒温器，其响应于房间或空间内的温度升高到设定点温度以上(在冷却模式下)或者降低到设定点温度以下(在加热模式下)而生成仅一种类型的需求信号。例如，控制模块22可以被布置在任何合适的位置，例如室外单元28的内部或附近或者室内单元30的内部或附近。
在冷却模式下，例如，室外热交换器14可以作为冷凝器或作为气体冷却器进行操作，并且可以通过将热量从工作流体传递至被室外风机15强制通过室外热交换器14的空气来冷却从压缩机12接收的排放压力工作流体。室外风机15可以包括定速风扇、多速风扇或可变速风扇。在冷却模式下，室内热交换器18可以作为蒸发器进行操作，其中，工作流体吸收来自被室内风机19强制通过室内热交换器18的空气的热量以冷却住宅或建筑物32内的空间。室内风机19可以包括定速风扇、多速风扇或可变速风扇。在加热模式下，室外热交换器14可以作为蒸发器进行操作，并且室内热交换器18可以作为冷凝器或气体冷却器进行操作，并且可以将热量从由压缩机12排放的工作流体传递至要加热空间。
现在参照图2，将描述可以由控制模块22执行的方法300。方法300可以控制压缩机12的操作并且在低容量模式与高容量模式之间切换压缩机12。在初始状态310下，压缩机12可以关停。恒温器26可以响应于在要由系统10加热或冷却的空间中的气温下降到所选设定点温度以下(在加热模式下)或升高到所选设定点温度以上(在冷却模式下)而向控制模块22发送需求信号Y。响应于接收到需求信号Y，控制模块22可以启动压缩机12以低容量模式的操作(状态340)，并且同时在状态320处读取(在输入330处从传感器24接收的)室外气温，并且基于来自表(参见图7)中的数据设定低容量运行时间T1。此后，压缩机12可以继续在低容量模式下运行直到满足冷却需求(即，恒温器26指示要冷却的空间中的温度下降到所选的设定点温度以下并且恒温器将需求信号Y切换成“关闭”)、直到自接收到需求信号Y以来压缩机12的总运行时间T超过在状态320处设定的低容量运行时间T1、或者直到压缩机12或系统10被手动关闭或者诊断或保护方案覆盖了方法300或者控制模块22断电。
如果在总运行时间T达到预定的低容量运行时间T1之前满足了需求，则控制模块22可以关闭压缩机12(状态350)。如果压缩机12已经持续运行的时间长于预定的低容量运行时间T1但未满足需求，则控制模块22可以将压缩机12从低容量模式切换成高容量模式(状态360)。压缩机12可以继续在高容量模式下运行，直到满足冷却需求(或直到压缩机12或系统10被手动关闭或者诊断或保护方案覆盖了方法22或者控制模块22断电)。当满足了需求时，控制模块22可以关闭压缩机12(状态350)。当在通过以高容量模式进行操作而满足需求之后关闭了压缩机12时，控制模块22可以记录压缩机12在高容量模式下的运行时间T2并且将该高容量运行时间T2存储在与控制模块22相关联的存储器模块中。
许多气候控制系统使用三线方案，其中位于室内的恒温器和风扇风机模块通过三条线连接至位于室外的室外控制单元以控制压缩机。这三条线包括承载从恒温器到室外控制单元的承载需求信号的第一线、承载从恒温器到室外控制单元的电力供应(例如，24VAC)的第二线以及在恒温器与室外控制单元之间常见的(用于完成电路)的第三线。来自恒温器的电力供应允许室外控制单元连续监测OAT，对OAT进行归一化(即，使由于太阳辐射导致的OAT中的尖峰变得平滑)以及计算OAT斜率。使用基于归一化OAT和OAT斜率选择的运行时间来操作压缩机改善了气候控制系统的性能。
去除从恒温器向室外控制单元供应电力的第二导线将形成双线方案，该方案可以通过减少承建商的工作量和安装所花费的时间来节省大量的安装成本。因此，具有额外的2线算法/模块允许承建商在无需进行在室内单元与室外单元之间拉设电线的额外的工作(这在未被建造用于拉设电线从中穿过的老式房屋中或者在室内单元与室外单元之间具有较长距离的房屋中可能很麻烦)的情况下实现下述压缩机控制。在双线方案中，恒温器通过仅两条线连接至室外控制单元：承载从恒温器到室外控制单元的需求信号的第一线，以及在恒温器与室外控制单元之间常见的(用于完成电路的)第二线。不存在承载从恒温器到室外控制单元的电力供应的额外的线。
在双线方案中，室外控制单元包括电力转换器，该电力转换器在需求周期开始时接收来自恒温器的需求信号。需求信号通常为24VAC。电力转换器将需求信号从24VAC转换为具有合适DC电压(例如，5VDC)的DC电力信号以操作室外控制单元。电力转换器还使用DC电力信号对室外控制单元中的电容器充电。当恒温器在需求周期结束时对需求信号解除断定时，转换器不再能生成DC电力信号。相反，电容器向室外控制单元供应DC电力。室外控制单元将用于控制压缩机的操作参数保存在非易失性存储器中并切换至省电模式，直到恒温器在下一需求周期中重新断定需求信号。当恒温器在下一需求周期中重新断定需求信号时，电力转换器基于该需求信号生成电力信号，向室外控制单元供应电力并且重新对电容器充电。
图3示出了根据本公开内容的气候控制系统500。系统500包括恒温器502、室外控制单元504、压缩机506和传感器508。恒温器502使用仅两条线连接至室外控制单元：承载需求信号Y的第一线和在恒温器502与室外控制单元504之间常见的(用于完成电路的)第二线C。恒温器502不通过单独的第三线向室外控制单元504供应电力。室外控制单元504不从恒温器502或任何其他电源接收电力供应。室外控制单元504仅基于从恒温器502接收的需求信号Y来生成供其进行操作的电力。室外控制单元504控制压缩机506。压缩机506包括可变容量压缩机。例如，压缩机506可以包括涡旋式压缩机，其具有第一容量和大于第一容量的第二容量。在整个本公开内容中，Y1模式和Y1级指第一(低)容量，Y2模式和Y2级指第二(高)容量。
室外控制单元504包括电力转换器(在下文中称为“转换器”)510、控制器512和电容器514。转换器510仅通过两条线连接至恒温器502：承载需求信号Y的第一线和在恒温器502与室外控制单元504之间常见的第二线C。当恒温器502断定需求信号Y时，转换器510基于需求信号生成电力信号。来自转换器510的电力信号向控制器512供应电力并且对电容器514充电。例如，转换器可以包括将24VAC需求信号转换为5VDC电力信号的AC至DC转换器。
控制器512包括处理器516和非易失性存储器518。处理器516基于非易失性存储器518中存储的参数来控制压缩机506。处理器516基于由传感器508感测到的室外热负荷(例如，OAT)来选择参数。处理器516在需求周期期间选择参数。需求周期是从恒温器502断定需求信号Y时起到恒温器502对需求信号Y解除断定时止的时间段。两个相继的需求周期之间的时间是恒温器502在第一(例如，当前的)需求周期中对需求信号Y解除断定时至恒温器502在第二(例如，下一个或者紧接着当前需求周期的)需求周期中重新断定需求信号Y时之间的时间。
如图3和图4所示，处理器516接收需求信号Y。当恒温器502对需求信号Y解除断定时，处理器516检测到需求信号Y被解除断定。虽然转换器510在需求信号Y被解除断定之后不再生成电力信号，但是处理器516在需求信号Y被解除断定之后从电容器514接收电力。基于在需求信号Y被解除断定之后从电容器514接收的电力，处理器516在需求信号Y被解除断定之后将用于控制压缩机506的参数保存在非易失性存储器518中。在保存这些参数之后，处理器516进入省电模式。处理器516保持在省电模式，直到恒温器502在下一个(紧接着当前需求周期的)需求周期中重新断定需求信号Y。当恒温器502在下一个需求周期中重新断定需求信号Y时，转换器510生成电力信号。电力信号向控制器512供应电力并重新对电容器514充电。在从转换器510接收到电力信号之后，处理器516检索存储在非易失性存储器518中的参数并且基于检索到的参数控制压缩机506。
图5示出了根据本公开内容的使用双线方案操作室外控制单元504的方法550。在552处，控制确定需求信号是否被恒温器502断定。如果需求信号被断定，则在554处，处理器516、非易失性存储器518和电容器514接收由室外控制单元504中的转换器510根据需求信号生成的电力。在556处，控制从非易失性存储器518读取参数并且基于从非易失性存储器518读取的这些参数来控制压缩机506。在558处，控制确定需求信号是否被恒温器502解除断定。如果需求信号未被恒温器502解除断定，则控制返回至554。如果需求信号被恒温器502解除断定，则在560处，处理器516和非易失性存储器518从电容器514接收电力，并且处理器将参数保存在非易失性存储器中。在562处，处理器516进入省电模式。在564处，控制确定需求信号是否被恒温器502重新断定。如果需求信号未被恒温器502重新断定，则控制返回至562。如果需求信号被恒温器502重新断定，则控制返回至556。
在非易失性存储器518中保存的参数的示例包括来自先前需求周期的高容量运行时间状态(例如，在当前需求周期中压缩机506的高容量运行时间是大于阈值还是小于阈值)；以及OAT值、OAT斜率值和OAT斜率状态(正、负或中性)。
在非易失性存储器518(例如，闪速存储器和电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))中，数据可以写入存储位置的次数有限。为了增强非易失性存储器518的使用寿命，可以在不同的需求周期期间将数据写入不同的存储位置。例如，在第一需求周期结束时可以将参数存储在非易失性存储器518的第一部分中，而在第二需求周期结束时可以将其存储在非易失性存储器518的第二部分中，等等。
下文描述了本公开内容的其他方面，包括：由于不能从恒温器获得电力供应以用于对OAT进行连续监测和归一化而进行在单个(当前)需求周期期间的对OAT的归一化；在单个(当前)需求周期期间的基于时间的OAT斜率确定；在单个(当前)需求周期期间的基于需求周期的OAT斜率确定；以及在单个(当前)需求周期期间的基于时间和需求周期的OAT斜率确定。
多数系统由于无论需求如何都能够从恒温器持续地获得电力供应因而可以执行对OAT的连续监测和归一化。然而，根据本公开内容的双线方案如前文所述不从恒温器接收恒定的电力供应。因此，并非无论需求是开启还是关闭都连续地对OAT进行归一化(例如，每分钟进行一次对OAT的归一化)，根据本公开的系统(例如，图3的系统500)如下对OAT进行归一化。
当从恒温器502接收到需求信号时，控制器512启动压缩机506处于低容量模式(称为Y1级)达小段预定时间段(运行时间或RT)(例如，M分钟，其中M可以是3分钟至5分钟)。
OAT归一化(例如，平均)仅在一个需求周期期间(即，当前需求周期期间需求信号的断定与解除断定之间)执行。
在上述小段预定RT期间，处理器516接收由传感器508感测的多个OAT值。尽管使用了OAT作为室外热负荷的示例，但是也可以使用指示室外热负荷的其他或另外的参数。处理器516在上述小段预定RT期间处理从传感器508接收的多个OAT值，并在该小段预定RT结束时生成归一化OAT值。因此，在上述小段预定RT之后，可以获得归一化OAT值处理器516使用归一化OAT值来查找用于使压缩机506以低容量模式(Y1级)和高容量模式(Y2级)操作的运行时间，这些时间被分别称为Y1运行时间(RT)和Y2运行时间(RT)。处理器516在(具有斜率的)扩展表中查找与由归一化OAT值指示的OAT范围对应的Y1RT和Y2RT。图7中示出了扩展表的一个示例。
在自从压缩机506开始以Y1级进行操作起经过的总时间大于或等于Y1RT之后，处理器将压缩机506的操作切换至Y2级。这允许在切换至Y2模式之前有至少3至5分钟的Y1RT。即使OAT非常高并且紧接在前的需求周期中的最后级RT大于预先指定的值，压缩机506也会继续以Y1级运行至少3至5分钟。
如果恒温器502在小段预定RT期间对需求信号Y解除断定，则使压缩机506以低级Y1操作是适当的模式。如果恒温器502在小段预定RT期间没有对需求信号Y解除断定并且OAT偏高，则处理器516将压缩机506的操作切换至Y2级。如果恒温器502在小段预定RT期间没有对需求信号Y解除断定并且OAT偏低，则避免了压缩机506的直接高(Y2)级运行，这可能成为短的Y2循环。由于压缩机506的Y2循环比压缩机506的Y1循环消耗多达20％的能量，因此避免直接的Y2循环(其也可能在持续时间上较短)对于系统500而言确实改善了系统性能。
图6示出了根据本公开内容的用于对OAT进行归一化的方法600。在602处，控制确定需求信号是否被断定。在604处，控制使压缩机506以低容量Y1操作达预定时段(例如，3分钟至5分钟)。在606处，控制基于在预定时段期间对OAT的多个读数来在该预定时段结束时对OAT进行归一化。在608处，控制确定需求信号是否被解除断定。如果需求信号被解除断定，则在610处，控制将压缩机506的操作参数保存在非易失性存储器518中，并且控制返回至602。如果需求未被解除断定，则在612处，控制基于归一化的OAT使压缩机506以低容量或高容量操作，并且控制返回至606。
系统500可以使用基于时间的方法和/或基于需求周期的方法在单个(当前)需求周期期间确定OAT斜率。以下参照图9描述了基于时间的OAT斜率确定方法。以下参照图10和图11描述了OAT归一化和基于时间的OAT斜率确定的组合方法。以下参照图12A和图12B描述了基于需求周期的OAT斜率确定方法。
用于确定OAT斜率的基于时间的方法如下。当从恒温器502接收到需求信号时，处理器516使压缩机506以第一容量(Y1)操作达预定时间段。在该预定时间段期间，处理器516从传感器508接收多个OAT读数。在该预定时间段结束时，处理器516基于在该预定时间段期间从传感器508接收的多个OAT读数来确定归一化OAT值。例如，如果预定时间段为三分钟，则在预定时间段结束时的归一化OAT值被称为在预定时间段之后，在另外的(第二)预定时间段结束时确定被称为的另外的(第二)归一化OAT值。例如，另外的(第二)预定时间段可以是在从接收到需求信号起预定时间段之后另外的三分钟(例如，从接收到需求信号起六分钟)。
如果则OAT斜率为正。如果 则OAT斜率为负。基于OAT斜率，处理器516在图7所示的基于斜率的运行时间表(被称为扩展表)中查找压缩机506的Y1运行时间/Y2运行时间，并且根据图7所示的扩展表中的运行时间使压缩机以Y1模式/Y2模式(即，以低容量模式/高容量模式)操作。如果OAT斜率既非正也非负，则处理器516在图8所示的不含OAT斜率的基于归一化OAT的运行时间表(被称为基准表)中查找压缩机506的Y1运行时间/Y2运行时间，并且根据图8所示的基准表中的运行时间使压缩机以Y1模式/Y2模式(即，以低容量模式/高容量模式)操作。如果在Y1运行时间结束时需求信号仍然保持被断定，则处理器516在Y1运行时间过去之后将压缩机506的操作切换到Y2模式。两个归一化OAT值之间的时间差可以是任何预定值(合理低的值)(例如，在3分钟至10分钟之间)。
除了例外情况，处理器516使压缩机506以Y1级操作，直到确定了OAT斜率。该例外情况是，当并且上一Y2RT>X分钟时处理器516在OAT斜率被确定之前将压缩机的操作切换到Y2模式。也就是说，如果满足下述两个条件，则处理器516在OAT斜率被确定之前将压缩机的操作切换到Y2级：首先，在接收到需求信号之后的预定时段(例如，3至5分钟)结束时的归一化OAT大于或等于预定值(例如，90度)；其次，紧接在前的需求周期中(即，紧接在前的需求信号被解除断定时)的压缩机506处于Y2级的运行时间大于或等于预定值。
所有运行时间(RT)是从当前需求周期的开始起(即，从在当前需求周期中接收到来自恒温器502的需求信号的时间起)计算的。当完成斜率检测时，预定时间段(即，小段的预定RT)和压缩机506处于Y1级的运行时间都不被重置。相反，使压缩机506操作达所选择的Y1运行时间的剩余部分。例如，在完成斜率检测之后，如果基于斜率的Y1运行时间为T分钟，则压缩机506被操作处于Y1级的时长为T分钟减去6分钟(在上述示例中，在从需求周期开始起6分钟结束时完成斜率确定)。
图9示出了根据本公开内容的基于时间的OAT斜率确定方法的示例。在所示示例中，如果((OAT2-OAT1)/斜率间隔)>‘OAT正斜率截止’，则检测到上升的OAT曲线或正OAT斜率。如果((OAT3-OAT4)/斜率间隔)>‘OAT负斜率截止’，则检测到下降的OAT曲线或负OAT斜率。仅举例来说，斜率间隔＝15分钟；并且其他持续时间可用于该斜率间隔。
在上述等式中，OAT正斜率截止是下述斜率值：在该斜率值以上，OAT曲线将被视为上升，(例如：如果正斜率截止＝0.2，则如果OAT斜率超过0.2，则OAT曲线将被认为上升)。OAT负斜率截止下述斜率值：在该斜率值以下，OAT曲线将被视为下降，(例如：如果负斜率截止＝0.2，则如果OAT斜率低于0.2，则OAT曲线将被认为下降)。斜率间隔是针对其将确定OAT斜率的时间间隔。
图10示出了根据本公开内容的在单个(当前)需求周期期间组合了OAT归一化和基于时间的OAT斜率确定的方法650的示例。在652处，在需求周期开始时，控制在接收到来自恒温器502的需求信号之后检查初始OAT值。
在654处，控制通过查找图8所示的基准表来基于初始OAT值确定使压缩机506以Y1级操作的运行时间。在656处，控制确定是否确定了OAT斜率。如果确定了OAT斜率，则在658处，控制根据图7所示的扩展表基于OAT斜率更新使压缩机506以Y1模式和Y2模式中的一个或更多个模式操作的运行时间。如果OAT斜率未被确定，则在660处，控制根据图8所示的基准表基于初始OAT值继续使压缩机506以Y1模式和Y2模式中的一个或更多个模式操作。
图11示出了根据本公开内容的在单个(当前)需求周期期间组合了OAT归一化和基于时间的OAT斜率确定的方法700。在702处，控制接收从恒温器502接收需求信号。在704处，控制使压缩机506以低容量(Y1)模式操作。在706处，控制启动运行时间计数器，其对压缩机506被操作处于Y1级所持续的预定时间段(例如，3至5分钟)计数。在708处，在预定时间段结束时，控制确定归一化OAT值并且根据图8所示的基准表基于该归一化OAT值来选择使压缩机506以第一容量和/或第二容量操作的运行时间(即，Y1运行时间/Y2运行时间)。
在710处，控制确定是否已经经过了Y1运行时间(即，使压缩机以低容量(Y1)级操作的运行时间)。如果已经经过了Y1运行时间，则在712处，控制将压缩机506的操作模式切换到Y2(即，切换到高容量模式)。如果尚未经过Y1运行时间，则在714处，控制确定归一化OAT是否大于或等于预定值(例如，90度)以及紧接在前的需求周期中的压缩机506的Y2运行时间是否大于或等于预定的持续时间。如果归一化OAT大于或等于预定值(例如，90度)并且紧接在前的需求周期中的压缩机506的Y2运行时间大于或等于预定的持续时间，则控制返回至712。
如果归一化OAT不大于且不等于预定值(例如，90度)或紧接在前的需求周期中压缩机506的Y2运行时间不大于且不等于预定的持续时间，则在716处，控制确定两个归一化OAT值之间的差是否大于第一预定阈值。例如，这两个归一化OAT值可以在从需求周期开始起计数的第一预定时间段结束时和第二预定时间段结束时被确定。例如，这两个归一化OAT值可以在从需求周期开始起(即，从在当前需求周期中从恒温器502接收到需求信号时起)计数的三分钟结束时和六分钟结束时被确定。
如果两个归一化OAT值之间的差大于第一预定阈值，则在718处，控制向OAT斜率分配正值。在720处，控制根据图7所示的扩展表基于OAT斜率选择使压缩机506以第一容量和/或第二容量操作的运行时间(即，Y1运行时间/Y2运行时间)。
如果两个归一化OAT值之间的差不大于第一预定阈值，则在722处，控制确定这两个归一化OAT值之间的差是否小于第二预定阈值。如果两个归一化OAT值之间的差小于第二预定阈值，则在724处控制向OAT斜率分配负值。在726处，控制根据图7所示的扩展表基于OAT斜率选择使压缩机506以第一容量和/或第二容量操作的运行时间(即，Y1运行时间/Y2运行时间)。
如果两个归一化OAT值之间的差不小于第二预定阈值(并且不大于第一预定阈值)，则在728处控制根据图8所示的基准表选择使压缩机506以第一容量和/或第二容量操作的运行时间(即，Y1运行时间/Y2运行时间)。
图12A和图12B示出了用于确定OAT斜率的基于需求周期的方法的示例。在图12A中，使用在当前需求周期开始时的原始或归一化OAT值与紧接在前的需求周期结束时的原始或归一化OAT值之间的差来在当前需求周期开始时确定OAT斜率。如果两个相继的需求周期之间的时间(关闭时间)大于预定的延长时间段(例如，3小时)，则处理器516使用图8中的基准表中所示的运行时间来操作压缩机506，而不是确定OAT斜率和使用图7中的扩展表中所示的基于斜率的运行时间。
在图12B中，如果(OAT2-OAT1)>‘OAT正斜率截止’，则检测到上升的OAT曲线或正OAT斜率。如果(OAT3-OAT4)>‘OAT负斜率截止’，则检测到下降的OAT曲线或负OAT斜率。仅举例来说，OAT正斜率截止＝0.35；并且OAT负斜率截止＝0.35。
图13A和图13B示出了使用基于时间的OAT斜率确定方法和基于需求周期的OAT斜率确定方法的组合来确定OAT斜率的方法800。在802处，控制从恒温器502接收需求信号。在804处，控制使压缩机506以低容量(Y1)模式操作。在806处，控制启动运行时间计数器，其对压缩机506被操作处于Y1级所持续的预定时间段(例如，3至5分钟)计数。在808处，在预定时间段结束时，控制确定归一化OAT值并且根据图8所示的基准表基于该归一化OAT值来选择使压缩机506以第一容量和/或第二容量操作的运行时间(即，Y1运行时间/Y2运行时间)。
在810处，控制确定是否已经经过了Y1运行时间(即，使压缩机以低容量(Y1)级操作的运行时间)。如果已经经过了Y1运行时间，则在812处，控制将压缩机506的操作模式切换到Y2(即，切换到高容量模式)。如果尚未经过Y1运行时间，则在814处，控制确定归一化OAT是否大于或等于预定值(例如，90度)以及紧接在前的需求周期中的压缩机506的Y2运行时间是否大于或等于预定的持续时间。
如果归一化OAT大于或等于预定值(例如，90度)并且紧接在前的需求周期中的压缩机506的Y2运行时间大于或等于预定的持续时间，则控制返回至812。
如果归一化OAT不大于且不等于预定值(例如，90度)或紧接在前的需求周期中的压缩机506的Y2运行时间不大于且不等于预定的持续时间，则在816处，控制确定紧接在前的需求周期的总持续时间(包括Y1运行时间和Y2运行时间的开启(ON)时间)是否大于或等于预定值(例如，20分钟)。
如果紧接在前的需求周期的总持续时间不大于且不等于预定值，则在818处，控制通过首先确定当前需求周期中的两个归一化OAT值之间的差是否大于第一预定阈值来根据基于时间的方法确定OAT斜率。例如，这两个归一化OAT值可以在从当前需求周期开始起计数的第一预定时间段结束时和第二预定时间段结束时被确定。例如，这两个归一化OAT值可以在从需求周期开始起计数的三分钟结束时和六分钟结束时被确定。
如果两个归一化OAT值之间的差大于第一预定阈值，则在820处，控制向OAT斜率分配正值，并且控制根据图7所示的扩展表基于OAT斜率来选择使压缩机506以第一容量和/或第二容量操作的运行时间(即，Y1运行时间/Y2运行时间)。
如果两个归一化OAT值之间的差不大于第一预定阈值，则在822处，控制确定这两个归一化OAT值之间的差是否小于第二预定阈值。如果两个归一化OAT值之间的差小于第二预定阈值，则在824处，控制向OAT斜率分配负值，并且控制根据图7所示的扩展表基于OAT斜率来选择使压缩机506以第一容量和/或第二容量操作的运行时间(即，Y1运行时间/Y2运行时间)。
如果两个归一化OAT值之间的差不小于第二预定阈值(并且不大于第一预定阈值)，则在826处，控制根据图8所示的基准表选择使压缩机506以第一容量和/或第二容量操作的运行时间(即，Y1运行时间/Y2运行时间)。
如果紧接在前的需求周期的总持续时间大于或等于预定值，则在830处，控制根据基于需求周期的方法来确定OAT。在832处，控制确定在从当前需求周期开始起的预定时间段(例如，3至5分钟)结束时的第一归一化OAT值与在紧接在前的需求周期结束时的第二归一化OAT之间的差是否大于第一预定阈值。如果第一归一化OAT值与第二归一化OAT值之间的差大于第一预定阈值，则在834处，控制向OAT斜率分配正值，并且控制根据图7所示的扩展表基于OAT斜率来选择使压缩机506以第一容量和/或第二容量操作的运行时间(即，Y1运行时间/Y2运行时间)。
如果第一归一化OAT值与第二归一化OAT值之间的差不大于第一预定阈值，则在836处，控制确定这两个归一化OAT值之间的差是否小于第二预定阈值。如果第一归一化OAT值与第二归一化OAT值之间的差小于第二预定阈值，则在838处，控制向OAT斜率分配负值，并且控制根据图7所示的扩展表基于OAT来选择使压缩机506以第一容量和/或第二容量操作的运行时间(即，Y1运行时间/Y2运行时间)。
如果第一归一化OAT值与第二归一化OAT值之间的差不小于第二预定阈值(并且不大于第一预定阈值)，则在840处，控制根据图8所示的基准表选择使压缩机506以第一容量和/或第二容量操作的运行时间(即，Y1运行时间/Y2运行时间)。
在图11和图13A至图13B中，使用不同的阈值进行正斜率确定和负斜率确定提供了足以用于检测中性斜率的窗。例如，假设X＝0.01至0.05，Y＝0.01至0.05。如果斜率>X，则检测到的斜率＝正。如果斜率<Y，则检测到的斜率＝负。如果Y<斜率<X，则检测到斜率＝中性。
总之，图3所示的系统500在许多方面不同于标准的双线系统。例如，与标准的双线系统相比，系统500不能一直访问OAT数据，因为不会一直向系统500供应电力。因此，OAT数据例如在3至5分钟的运行时间之后被归一化，然后例如在6分钟处确定斜率；或者，使用从电容器接收的电力存储来自先前运行时间的归一化OAT数据，并且然后将其与在当前运行时间中的3至5分钟标记处确定的新归一化OAT数据一起使用，以计算出用于控制压缩机的新OAT斜率。
实质上，控制器512以不同的模式进行操作。例如，在第一模式下，控制器512在每个需求周期期间从需求信号接收电力。在第二模式下，控制器512在恒温器502对需求信号解除断定之后的预定时间段内从电容器514接收电力，因此不再能够从需求信号获得电力。在恒温器502对需求信号解除断定之后电容器514向控制器512供应电力的预定时间段的持续时间远小于两个相继的需求周期之间的时间段。
在一些实施方式中，不是在从需求周期开始起等待预先指定的时间段(例如，3分钟)之后再确定归一化OAT值，而是可以在归一化OAT值达到稳定值之后利用该归一化OAT值。
例如，在预先指定的时间期间，控制器512可以检查是否有或<X，其中X是预定阈值。如果或<X，则控制器512继续获取OAT数据。否则，控制器512采用OAT的稳态值并根据该稳态OAT值分配Y1RT和Y2RT。
因此，控制器512在接收到需求信号时接收OAT数据，基于在预定时间段(例如，10至20秒)内数据的斜率是否大于或小于预定阈值来确定OAT是否处于稳态，并且如果OAT处于稳态，则基于该稳态OAT值选择使压缩机506以第一容量操作的持续时间。
如本文所使用的，室内指被调节的空间，在该空间中，热负荷针对基于一个或更多个室外条件而被冷却或加热的房屋或单元(即，被调节的空间)。因此，室外热负荷是指施加到调节空间的热负荷。
本公开内容仅举例描述了双线冷却系统。本公开内容的教示同样适用于双线加热系统和双线热泵系统。
在包括下述定义的本申请中，术语“模块”或术语“控制器”可以被替换为术语“电路”。术语“模块”可以指代下述内容、是下述内容的一部分或者包括下述内容：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享的、专用的或成组的)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享的、专用的或成组的)；提供所述功能的其他合适的硬件部件；或者以上的一些或全部的组合，例如在片上系统中。
模块可以包括一个或更多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接至局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本公开内容中的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块之中。例如，多个模块可以允许负载均衡。在其他示例中，服务器(也称为远程或云)模块可以代表客户端模块来实现一些功能。
如上文所使用的术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”包含了执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”包含了与另外的处理器电路组合来执行来自一个或更多个模块的一些或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的提及包含分立晶片上的多个处理器电路、单个晶片上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程或以上的组合。术语“共享存储器电路”包含存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”包括与另外的存储器组合来存储来自一个或更多个模块的一些或全部代码的存储器电路。
术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如文中所使用的，术语“计算机可读介质”不包括通过介质(例如在载波上)传播的暂态的电信号或电磁信号，因此术语“计算机可读介质”可以被认为是有形的且非暂态的。非暂态、有形的计算机可读介质的非限定性示例是非易失性存储器电路(例如闪速存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩膜只读存储器电路)、易失性存储器电路(例如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(例如模拟或数字磁带或硬盘驱动)以及光学存储介质(例如CD、DVD或蓝光光碟)。
本申请中描述的装置和方法可以由通过配置通用计算机执行以计算机程序体现的一个或更多个特定功能而创建的专用计算机来部分地或完全地实现。上述功能块、流程组件和其他元件用作软件规格，其可以由有经验的技术人员或编程人员的常规工作编译成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂态、有形的计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件进行交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置进行交互的装置驱动器、一个或更多个操作系统、用户应用、后台服务、后台应用等。
计算机程序可以包括：(i)要被解析的描述性文本，例如HTML(超文本标记语言)或XML(可扩展标记语言)，(ii)汇编代码，(iii)由编译器从源代码生成的对象代码，(iv)用于由解释器执行的源代码，(v)用于由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例，源代码可以使用来自以下语言的语法编写，该语言包括：C、C++、C#、Objective C、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、HTML5、Ada、ASP(动态服务器页面)、PHP、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、VisualLua以及
除非使用短语“用于......的装置”明确记载元件或者在使用短语“用于......的操作”或“用于......的步骤”的方法权利要求的情况下，否则权利要求书中记载的元件均不旨在是在35U.S.C§112(f)意义上的装置加功能元件。
出于说明和描述的目的已经提供了对实施方式的前述描述。这并不旨在是穷举的也不限制本公开内容。特定实施方式的各个元件或者特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下可互换并且可以用于所选择的实施方式中，即便没有具体示出或描述。还可以以许多方式对特定实施方式的各个元件或特征进行改变。这样的变型不应被认为是背离本公开内容，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开内容的范围内。

Claims (30)

1.一种气候控制系统，包括：
转换器，用于从恒温器接收需求信号并且基于所述需求信号生成电力；以及
控制器，用于接收由所述转换器基于所述需求信号生成的电力，并且基于从所述恒温器接收的所述需求信号和从所述转换器接收的所述电力来控制压缩机，
其中，所述控制器对在需求周期中的第一预定时间段期间获得的数据进行归一化，所述数据指示施加到由所述压缩机调节的空间的热负荷；在所述需求周期中的第二预定时间段之后选择性地确定所述数据的斜率；并且基于归一化后的数据以及在所述需求周期期间确定的所述数据的斜率中的一个或更多个来控制所述压缩机。
2.根据权利要求1所述的气候控制系统，其中，所述控制器在所述需求周期期间以及在所述恒温器在所述需求周期结束时对所述需求信号解除断定之后的第三预定时间段内访问所述数据，所述第三预定时间段小于相继的需求周期之间的时间段；并且其中，所述控制器在所述需求周期期间从所述转换器接收电力并且在所述第三预定时间段期间从电容器接收电力，所述电容器由所述转换器在所述需求周期期间充电。
3.根据权利要求1所述的气候控制系统，其中，所述控制器基于来自所述需求周期的归一化后的数据并且基于在所述需求周期中的所述第二预定时间段之后确定的或者在先前需求周期中确定的另外的归一化数据来确定所述数据的斜率。
4.根据权利要求3所述的气候控制系统，还包括：
非易失性存储器，用于存储来自所述需求周期的归一化后的数据和在所述先前需求周期中确定的所述另外的归一化数据；以及
电容器，用于在每个需求周期期间从所述转换器接收电力，并且在每个需求周期结束时将电力供应至所述非易失性存储器。
5.根据权利要求1所述的气候控制系统，其中，所述热负荷包括室外环境温度。
6.根据权利要求1所述的气候控制系统，还包括电容器，所述电容器用于从所述转换器接收电力并且在所述恒温器对所述需求信号解除断定之后将所述电力从所述电容器供应至所述控制器，其中，所述控制器包括非易失性存储器，所述控制器检测在所述恒温器对所述需求信号解除断定之后来自所述转换器的电力何时不可用，在所述恒温器对所述需求信号解除断定之后从所述电容器接收电力，并且基于从所述电容器接收的电力将归一化后的数据和所述数据的斜率中的一个或更多个存储在所述非易失性存储器中。
7.根据权利要求6所述的气候控制系统，其中，当恒温器重新断定所述需求信号时，所述控制器从所述非易失性存储器读取所存储的数据并且基于所读取的存储数据来控制所述压缩机。
8.根据权利要求6所述的气候控制系统，其中，在将归一化后的数据和所述数据的斜率中的一个或更多个存储在所述非易失性存储器中之后，所述控制器以省电模式进行操作，直至所述恒温器重新断定所述需求信号。
9.根据权利要求1所述的气候控制系统，其中，所述压缩机能够以第一容量或大于所述第一容量的第二容量进行操作，并且其中，当接收到所述需求信号时，所述控制器使所述压缩机以所述第一容量操作达所述第一预定时间段。
10.根据权利要求9所述的气候控制系统，其中，所述控制器在所述第一预定时间段期间接收包括指示所述热负荷的参数的测量值的数据，确定所述参数的归一化值以生成归一化数据，并且基于所述参数的所述归一化值来选择使所述压缩机以所述第一容量和所述第二容量中的一个或更多个操作的持续时间。
11.根据权利要求10所述的气候控制系统，其中，所述控制器在使所述压缩机以所述第一容量操作达所选择的持续时间之后，使所述压缩机以所述第二容量操作。
12.根据权利要求10所述的气候控制系统，其中，在所述第一预定时间段之后并且当所述归一化值超过阈值并且响应于先前需求信号而使所述压缩机以所述第二容量操作的持续时间超过预先限定的持续时间时，所述控制器使所述压缩机以所述第二容量操作。
13.根据权利要求10所述的气候控制系统，其中，在使所述压缩机以所述第二容量操作之前，所述控制器基于所述参数的所述归一化值以及基于在所述第一预定时间段之后接收的所述参数的另外的测量值而确定的所述参数的另外的归一化值来确定所述数据的斜率，并且基于所述数据的斜率选择所述持续时间。
14.根据权利要求9所述的气候控制系统，其中，所述控制器在所述第一预定时间段和所述第二预定时间段期间接收包括指示所述热负荷的参数的第一测量值和第二测量值的数据，基于所述第一测量值和所述第二测量值以及所述第一预定时间段和所述第二预定时间段来确定所述参数的第一归一化值和第二归一化值，基于所述第一归一化值和所述第二归一化值来确定所述数据的斜率，并且基于所述数据的斜率来选择使所述压缩机以所述第一容量操作的持续时间。
15.根据权利要求9所述的气候控制系统，其中，在接收到所述需求信号时所述控制器接收包括指示所述热负荷的参数的第一值的数据，根据所述第一值确定所述参数的第一归一化值，将所述第一归一化值与在先前需求信号被解除断定时存储在所述控制器中的所述参数的第二归一化值进行比较，基于所述第一归一化值和所述第二归一化值来确定所述数据的斜率，并且基于所述数据的斜率来确定使所述压缩机以所述第一容量和所述第二容量中的一个或更多个操作的持续时间。
16.根据权利要求9所述的气候控制系统，其中，在接收到所述需求信号时所述控制器接收包括指示所述热负荷的参数的值的数据，基于在所述第三预定时间段内所述数据的斜率来确定所述参数是否处于稳态，并且响应于所述参数处于稳态，基于处于所述稳态的所述参数的值来选择使所述压缩机以所述第一容量操作的持续时间。
17.一种方法，包括：
在转换器处从恒温器接收需求信号；
使用所述转换器基于从所述恒温器接收的所述需求信号来生成电力；
使用控制器基于所述需求信号和根据所述需求信号生成的电力来控制压缩机；
在所述控制器处，在所述需求周期中的第一预定时间段期间获得数据，所述数据指示施加到由所述压缩机调节的空间的热负荷；
使用所述控制器在所述需求周期中的第二预定时间段之后选择性地确定所述数据的斜率；以及
使用所述控制器基于所述数据的归一化值和在所述需求周期期间确定的所述数据的斜率中的一个或更多个来控制所述压缩机。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述热负荷包括室外环境温度。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括：
在所述需求周期期间使用所述转换器对电容器充电；
在所述需求周期期间从所述转换器向所述控制器供应电力，并且在所述恒温器在所述需求周期结束时对所述需求信号解除断定之后的第三预定时间段期间从所述电容器向所述控制器供应电力，所述第三预定时间段小于相继的需求周期之间的时间段；以及
使用所述控制器在所述需求周期期间基于从所述转换器接收的电力访问所述数据，并且在所述第三预定时间段期间基于从所述电容器接收的电力访问所述数据。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括：使用所述控制器基于来自所述需求周期的归一化数据并且基于在所述需求周期中的所述第二预定时间段之后确定的或者在先前需求周期中确定的另外的归一化数据来确定所述数据的斜率。
21.根据权利要求19所述的方法，还包括：
使用所述控制器将来自所述需求周期的所述归一化数据和在所述先前需求周期中确定的所述另外的归一化数据存储在非易失性存储器中；
在每个需求周期期间使用所述转换器基于根据所述需求信号生成的电力对电容器充电；以及
在每个需求周期结束时从所述电容器向所述非易失性存储器供应电力。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括：响应于所述恒温器重新断定所述需求信号，使用所述控制器从所述非易失性存储器读取所存储的数据；并且使用所述控制器基于所读取的存储数据来控制所述压缩机。
23.根据权利要求17所述的方法，其中，所述压缩机能够以第一容量或大于所述第一容量的第二容量进行操作，所述方法还包括当接收到所述需求信号时使用所述控制器使所述压缩机以所述第一容量操作达所述第一预定时间段。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括：
在所述控制器处，在所述第一预定时间段期间接收包括指示所述热负荷的参数的测量值的数据；
使用所述控制器确定所述参数的归一化值以生成所述数据的归一化值；以及
使用所述控制器基于所述参数的所述归一化值来选择使所述压缩机以所述第一容量和所述第二容量中的一个或更多个操作的持续时间。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括在使所述压缩机以所述第一容量操作达所选择的持续时间之后，使用所述控制器使所述压缩机以所述第二容量操作。
26.根据权利要求24所述的方法，还包括：在所述第一预定时间段之后并且当所述归一化值超过阈值并且响应于先前需求信号而使所述压缩机以所述第二容量操作的持续时间超过预先限定的持续时间时，使用所述控制器使所述压缩机以所述第二容量操作。
27.根据权利要求24所述的方法，还包括在使用所述控制器使所述压缩机以所述第二容量操作之前：
使用所述控制器基于所述参数的所述归一化值以及根据在所述第一预定时间段之后接收的所述参数的另外的测量值而确定的所述参数的另外的归一化值来确定所述数据的斜率；并且使用所述控制器基于所述数据的斜率来选择所述持续时间。
28.根据权利要求23所述的方法，还包括：
在所述控制器处，在所述第一预定时间段期间和所述第二预定时间段期间接收包括指示所述热负荷的参数的第一测量值和第二测量值的数据；
使用所述控制器基于所述第一测量值和所述第二测量值以及所述第一预定时间段和所述第二预定时间段来确定所述参数的第一归一化值和第二归一化值；
使用所述控制器基于所述第一归一化值和所述第二归一化值来确定所述数据的斜率；以及
使用所述控制器基于所述数据的斜率来选择使所述压缩机以所述第一容量操作的持续时间。
29.根据权利要求23所述的方法，还包括：
当接收到所述需求信号时，在所述控制器处接收包括指示所述热负荷的参数的第一值的数据；
使用所述控制器基于所述参数的所述第一值来确定所述参数的第一归一化值；
使用所述控制器将所述第一归一化值与在先前需求信号被解除断定时存储在所述控制器中的所述参数的第二归一化值进行比较；
使用所述控制器基于所述第一归一化值和所述第二归一化值来确定所述数据的斜率；以及
使用所述控制器基于所述数据的斜率来确定使所述压缩机以所述第一容量和所述第二容量中的一个或更多个操作的持续时间。
30.根据权利要求23所述的方法，还包括：
当接收到需求信号时，在所述控制器处接收包括指示所述热负荷的参数的值的数据；
使用所述控制器基于在第三预定时间段内所述数据的斜率来确定所述参数是否处于稳态；以及
响应于所述参数处于所述稳态，使用所述控制器基于处于所述稳态的所述参数的值来选择使所述压缩机以所述第一容量操作的持续时间。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116104789A (zh) * 2023-02-08 2023-05-12 新疆敦华绿碳技术股份有限公司 一种二氧化碳压缩储能作业中压缩机的运行维护方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014111946A1 (de) * 2014-08-21 2016-02-25 Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage
US10197319B2 (en) 2015-04-27 2019-02-05 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method of controlling a variable-capacity compressor
US9562710B2 (en) 2015-04-27 2017-02-07 Emerson Climate Technologies, Inc. Diagnostics for variable-capacity compressor control systems and methods
US9709311B2 (en) 2015-04-27 2017-07-18 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method of controlling a variable-capacity compressor
US10408517B2 (en) 2016-03-16 2019-09-10 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method of controlling a variable-capacity compressor and a variable speed fan using a two-stage thermostat
US10760814B2 (en) 2016-05-27 2020-09-01 Emerson Climate Technologies, Inc. Variable-capacity compressor controller with two-wire configuration
CN110376005B (zh) * 2018-04-13 2023-08-22 开利公司 数据处理方法、制冷剂泄漏检测方法、系统故障检测方法以及系统性能检测方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4431134A (en) * 1982-11-08 1984-02-14 Microcomm Corporation Digital thermostat with protection against power interruption
US4685615A (en) * 1984-12-17 1987-08-11 Hart Douglas R S Diagnostic thermostat
US20030033823A1 (en) * 2001-03-16 2003-02-20 Pham Hung M. Digital scroll condensing unit controller
CN1632399A (zh) * 2003-12-23 2005-06-29 乐金电子(天津)电器有限公司 无抖动的室温控制装置及其控制方法
US20070267508A1 (en) * 2005-12-28 2007-11-22 Honeywell International Inc. Auxiliary stage control of multistage thermostats
US20100275628A1 (en) * 2009-04-29 2010-11-04 Bristol Compressors International, Inc. Capacity control systems and methods for a compressor
US20110014890A1 (en) * 2007-07-13 2011-01-20 Sami Ajram Dynamic Selection of Oscillation Signal Frequency for Power Converter
CN103851743A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 珠海格力电器股份有限公司 空调器恒温除湿控制方法及系统
CN104596171A (zh) * 2014-12-22 2015-05-06 广东美的制冷设备有限公司 空调器及空调器中压缩机电机的控制方法和控制装置
US20150323212A1 (en) * 2011-02-24 2015-11-12 Google Inc. Thermostat with power stealing delay interval at transitions between power stealing states

Family Cites Families (88)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4228846A (en) 1978-08-02 1980-10-21 Carrier Corporation Control apparatus for a two-speed heat pump
US4257238A (en) 1979-09-28 1981-03-24 Borg-Warner Corporation Microcomputer control for an inverter-driven heat pump
JPH03160261A (ja) 1989-11-20 1991-07-10 Toshiba Corp 空気調和機
JP2745836B2 (ja) 1990-05-23 1998-04-28 ダイキン工業株式会社 冷凍装置の運転制御装置
US5062276A (en) 1990-09-20 1991-11-05 Electric Power Research Institute, Inc. Humidity control for variable speed air conditioner
US5129234A (en) 1991-01-14 1992-07-14 Lennox Industries Inc. Humidity control for regulating compressor speed
JP3233447B2 (ja) 1992-06-02 2001-11-26 東芝キヤリア株式会社 空気調和機
US5385453A (en) 1993-01-22 1995-01-31 Copeland Corporation Multiple compressor in a single shell
US5381669A (en) 1993-07-21 1995-01-17 Copeland Corporation Overcharge-undercharge diagnostic system for air conditioner controller
US6047557A (en) 1995-06-07 2000-04-11 Copeland Corporation Adaptive control for a refrigeration system using pulse width modulated duty cycle scroll compressor
JPH09318140A (ja) 1996-05-24 1997-12-12 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和装置
US5877476A (en) 1996-09-30 1999-03-02 Parker-Hannifin Corp. Apparatus and method for mass flow control of a working fluid
KR100323541B1 (ko) 1998-06-11 2002-06-22 구자홍 공기조화기제어방법
US6213731B1 (en) 1999-09-21 2001-04-10 Copeland Corporation Compressor pulse width modulation
JP3137114B1 (ja) 1999-10-06 2001-02-19 松下電器産業株式会社 多室形空気調和装置
US6318101B1 (en) 2000-03-15 2001-11-20 Carrier Corporation Method for controlling an electronic expansion valve based on cooler pinch and discharge superheat
US6293116B1 (en) 2000-04-10 2001-09-25 Delphi Technologies, Inc. Humidity control method for a variable capacity vehicle climate control system
US6450409B1 (en) 2000-04-14 2002-09-17 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for wiring room thermostat to two stage HVAC system
US6578373B1 (en) 2000-09-21 2003-06-17 William J. Barbier Rate of change detector for refrigerant floodback
US6892546B2 (en) 2001-05-03 2005-05-17 Emerson Retail Services, Inc. System for remote refrigeration monitoring and diagnostics
US6616416B1 (en) 2002-02-19 2003-09-09 Bristol Compressors, Inc. Methods and system for motor optimization using capacitance and/or voltage adjustments
KR100471441B1 (ko) 2002-07-03 2005-03-08 엘지전자 주식회사 2개의 압축기를 적용한 공기조화기의 압축기 동작방법
KR100512278B1 (ko) 2002-09-10 2005-09-02 엘지전자 주식회사 냉난방기의 제습 절전 운전방법
KR100484869B1 (ko) 2003-01-13 2005-04-22 엘지전자 주식회사 히트펌프 시스템의 운전제어방법
US7490477B2 (en) 2003-04-30 2009-02-17 Emerson Retail Services, Inc. System and method for monitoring a condenser of a refrigeration system
US20050155369A1 (en) 2004-01-15 2005-07-21 Toshiba Carrier Corporation Air conditioner
KR100539765B1 (ko) 2004-05-21 2006-01-12 엘지전자 주식회사 유니터리 공기조화기 및 그의 제어방법
KR100539764B1 (ko) 2004-05-21 2006-01-12 엘지전자 주식회사 유니터리 공기조화기 및 그의 제어방법
KR100661919B1 (ko) 2004-08-14 2006-12-28 엘지전자 주식회사 유니터리 공기조화기의 운전제어방법
KR100608685B1 (ko) 2004-08-20 2006-08-08 엘지전자 주식회사 유니터리 공기조화기 및 그의 운전제어방법
KR100697195B1 (ko) 2004-12-28 2007-03-21 엘지전자 주식회사 유니터리 에어컨 및 그것의 가변 운전 제어 방법
US8550368B2 (en) 2005-02-23 2013-10-08 Emerson Electric Co. Interactive control system for an HVAC system
JP4457928B2 (ja) 2005-03-15 2010-04-28 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
US20060260334A1 (en) 2005-05-17 2006-11-23 Carey Steven L Thermostat and method for operating in either a normal or dehumidification mode
US8156751B2 (en) 2005-05-24 2012-04-17 Emerson Climate Technologies, Inc. Control and protection system for a variable capacity compressor
CN1873352A (zh) 2005-05-30 2006-12-06 王春刚 一种变容量、变流量热泵热水器
US7628028B2 (en) 2005-08-03 2009-12-08 Bristol Compressors International, Inc. System and method for compressor capacity modulation
US8621881B2 (en) 2005-09-14 2014-01-07 Arzel Zoning Technology, Inc. System and method for heat pump oriented zone control
KR100719851B1 (ko) 2005-10-10 2007-05-18 엘지전자 주식회사 유니터리 공기조화기
US7752854B2 (en) 2005-10-21 2010-07-13 Emerson Retail Services, Inc. Monitoring a condenser in a refrigeration system
KR100715999B1 (ko) 2005-10-26 2007-05-09 삼성전자주식회사 멀티형 공기조화기 및 그 운전방법
KR101229342B1 (ko) 2005-12-29 2013-02-05 삼성전자주식회사 시스템에어컨의 압축기 제어장치 및 그 방법
JP2007183020A (ja) 2006-01-05 2007-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 能力可変式空気調和機
WO2007130051A1 (en) 2006-05-09 2007-11-15 Carrier Corporation Climate control system with automatic wiring detection
CN101109553A (zh) 2006-07-19 2008-01-23 乐金电子(天津)电器有限公司 根据室外环境温度限制变频压缩机最大频率的方法
JP2008038833A (ja) 2006-08-09 2008-02-21 Calsonic Kansei Corp 可変容量圧縮機の制御装置及び可変容量圧縮機の制御方法
US20080135635A1 (en) 2006-12-08 2008-06-12 The Hong Kong Polytechnic University High-low speed control algorithm for direct expansion air-conditioning systems for improved indoor humidity control and energy efficiency
KR20080089967A (ko) 2007-04-03 2008-10-08 엘지전자 주식회사 공기조화기의 제어방법
US7793510B2 (en) 2007-04-30 2010-09-14 Emerson Electric Co. Two mode thermostat with set-back temperature and humidity set-point feature
US8485789B2 (en) 2007-05-18 2013-07-16 Emerson Climate Technologies, Inc. Capacity modulated scroll compressor system and method
US9074787B2 (en) 2007-09-28 2015-07-07 Daikin Industries, Ltd. Operation controller for compressor and air conditioner having the same
US8539786B2 (en) 2007-10-08 2013-09-24 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for monitoring overheat of a compressor
US8459053B2 (en) 2007-10-08 2013-06-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Variable speed compressor protection system and method
US8418483B2 (en) 2007-10-08 2013-04-16 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for calculating parameters for a refrigeration system with a variable speed compressor
WO2009061301A1 (en) 2007-11-08 2009-05-14 Carrier Corporation A method and apparatus for improving dehumidification
KR101270622B1 (ko) 2007-12-21 2013-06-03 엘지전자 주식회사 공기조화 시스템
JP4735690B2 (ja) 2008-09-16 2011-07-27 日立電線株式会社 データセンタ
US20100082162A1 (en) 2008-09-29 2010-04-01 Actron Air Pty Limited Air conditioning system and method of control
US7975495B2 (en) 2008-11-06 2011-07-12 Trane International Inc. Control scheme for coordinating variable capacity components of a refrigerant system
KR20100059522A (ko) 2008-11-26 2010-06-04 엘지전자 주식회사 공기조화기의 제어방법
US7988433B2 (en) 2009-04-07 2011-08-02 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having capacity modulation assembly
US8019478B2 (en) 2009-04-20 2011-09-13 Airxcel, Inc. Control system and method for controlling multi-stage air conditioners
US8209073B2 (en) 2009-05-06 2012-06-26 Ford Global Technologies, Llc Climate control system and method for optimizing energy consumption of a vehicle
US8948918B2 (en) 2009-05-21 2015-02-03 Lennox Industries Inc. Outdoor fan and indoor blower controller for heating, ventilation and air conditioning system and method of operation thereof
US8616014B2 (en) 2009-05-29 2013-12-31 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having capacity modulation or fluid injection systems
US8011199B1 (en) 2010-07-27 2011-09-06 Nordyne Inc. HVAC control using discrete-speed thermostats and run times
US9121628B2 (en) 2009-06-02 2015-09-01 Nortek Global Hvac Llc Heat pumps with unequal cooling and heating capacities for climates where demand for cooling and heating are unequal, and method of adapting and distributing such heat pumps
CN101586866B (zh) 2009-06-17 2011-09-28 广东美的电器股份有限公司 一种提高变频空调出风温度舒适性的控制方法
WO2010145657A1 (en) 2009-06-19 2010-12-23 Danfoss A/S A method for determining wire connections in a vapour compression system
CN101968249B (zh) 2010-09-09 2012-12-19 宁波奥克斯电气有限公司 直流变频压缩机正常运行频率调节方法
JP4993014B2 (ja) 2010-09-30 2012-08-08 ダイキン工業株式会社 コントローラおよび空調処理システム
AU2011265563B2 (en) 2010-12-24 2016-09-22 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation System and method for detecting and/or diagnosing faults in multi-variable systems
US20120303165A1 (en) 2011-05-23 2012-11-29 Lennox Industries Inc. Control system and method for both energy saving and comfort control in an air conditioning system
JP5392298B2 (ja) 2011-05-27 2014-01-22 株式会社デンソー バッテリの冷却装置
US20120318007A1 (en) 2011-06-16 2012-12-20 A.P. Moller - Maersk A/S Internal air circulation control in a refrigerated transport container
KR20130033847A (ko) 2011-09-27 2013-04-04 엘지전자 주식회사 공기 조화기의 제어 장치, 이를 포함한 공기 조화기 및 자가 진단 방법
WO2013149210A1 (en) 2012-03-29 2013-10-03 Nest Labs, Inc. Processing and reporting usage information for an hvac system controlled by a network-connected thermostat
CN104487778B (zh) 2012-07-23 2017-05-17 三菱电机株式会社 空调装置以及空调控制方法
US9551504B2 (en) 2013-03-15 2017-01-24 Emerson Electric Co. HVAC system remote monitoring and diagnosis
CN103216910B (zh) 2013-04-02 2016-08-03 广东美的制冷设备有限公司 变频空调器的节能控制方法及装置
WO2014169212A1 (en) 2013-04-12 2014-10-16 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor with flooded start control
US10371426B2 (en) 2014-04-01 2019-08-06 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method of controlling a variable-capacity compressor
US10018392B2 (en) 2014-06-09 2018-07-10 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for controlling a variable-capacity compressor
US10197319B2 (en) 2015-04-27 2019-02-05 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method of controlling a variable-capacity compressor
US9562710B2 (en) 2015-04-27 2017-02-07 Emerson Climate Technologies, Inc. Diagnostics for variable-capacity compressor control systems and methods
US9709311B2 (en) 2015-04-27 2017-07-18 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method of controlling a variable-capacity compressor
US10408517B2 (en) 2016-03-16 2019-09-10 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method of controlling a variable-capacity compressor and a variable speed fan using a two-stage thermostat
US10760814B2 (en) 2016-05-27 2020-09-01 Emerson Climate Technologies, Inc. Variable-capacity compressor controller with two-wire configuration

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4431134A (en) * 1982-11-08 1984-02-14 Microcomm Corporation Digital thermostat with protection against power interruption
US4685615A (en) * 1984-12-17 1987-08-11 Hart Douglas R S Diagnostic thermostat
US20030033823A1 (en) * 2001-03-16 2003-02-20 Pham Hung M. Digital scroll condensing unit controller
CN1632399A (zh) * 2003-12-23 2005-06-29 乐金电子(天津)电器有限公司 无抖动的室温控制装置及其控制方法
US20070267508A1 (en) * 2005-12-28 2007-11-22 Honeywell International Inc. Auxiliary stage control of multistage thermostats
US20110014890A1 (en) * 2007-07-13 2011-01-20 Sami Ajram Dynamic Selection of Oscillation Signal Frequency for Power Converter
US20100275628A1 (en) * 2009-04-29 2010-11-04 Bristol Compressors International, Inc. Capacity control systems and methods for a compressor
US20150323212A1 (en) * 2011-02-24 2015-11-12 Google Inc. Thermostat with power stealing delay interval at transitions between power stealing states
CN103851743A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 珠海格力电器股份有限公司 空调器恒温除湿控制方法及系统
CN104596171A (zh) * 2014-12-22 2015-05-06 广东美的制冷设备有限公司 空调器及空调器中压缩机电机的控制方法和控制装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116104789A (zh) * 2023-02-08 2023-05-12 新疆敦华绿碳技术股份有限公司 一种二氧化碳压缩储能作业中压缩机的运行维护方法
CN116104789B (zh) * 2023-02-08 2024-06-11 新疆敦华绿碳技术股份有限公司 一种二氧化碳压缩储能作业中压缩机的运行维护方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3465020A4 (en) 2020-01-15
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US20170343230A1 (en) 2017-11-30
US10760814B2 (en) 2020-09-01

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