CN109983284B - 一种基于变频压缩机的空调系统及其控制方法 - Google Patents

一种基于变频压缩机的空调系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109983284B
CN109983284B CN201680090891.1A CN201680090891A CN109983284B CN 109983284 B CN109983284 B CN 109983284B CN 201680090891 A CN201680090891 A CN 201680090891A CN 109983284 B CN109983284 B CN 109983284B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressor
frequency
adjusted
refrigerant
preset
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680090891.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109983284A (zh
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ecoer Inc
Original Assignee
Ecoer Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ecoer Inc filed Critical Ecoer Inc
Publication of CN109983284A publication Critical patent/CN109983284A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109983284B publication Critical patent/CN109983284B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/025—Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0253—Compressor control by controlling speed with variable speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/15—Power, e.g. by voltage or current
    • F25B2700/151—Power, e.g. by voltage or current of the compressor motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/17—Speeds
    • F25B2700/171—Speeds of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19—Pressures
    • F25B2700/193—Pressures of the compressor
    • F25B2700/1931—Discharge pressures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19—Pressures
    • F25B2700/193—Pressures of the compressor
    • F25B2700/1933—Suction pressures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2106—Temperatures of fresh outdoor air
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种变频空调压缩机的控制方法及控制装置。

Description

一种基于变频压缩机的空调系统及其控制方法
背景技术
本申请在于提出一种空调系统或热泵系统在进行制冷或制热过程中的热交换原则。具体地，在于讨论如何空调或热泵的内部工作方式，同时也讨论如何操作压缩机转速与压缩机RPS之间的转换。
随着空调技术的发展，变频空调由于其节能、低噪音、恒温效果好等优点已经逐渐成为市场上的主流产品。现有的变频空调一般包括室内机、温控器和室外机。在变频空调工作时，室外机需接收来自室内机或温控器发出的开关指、设定温度、室内温度等信号，才能现实对室外机中压缩机频率的控制调节。在该控制过程中一般采用根据当前室内温度与设定温度的温度差值和温度差值变化率来判断室内负荷，从而计算出压缩机输出频率数值。通过上述内容可知，在室外机无法与室内机或温控器通信的情况下，现有的变频空调是无法精确获得压缩机输出频率的。
从另一方面来说，现存的旧式定频空调中的室外机和室内机或温控器之间只能利用开关信号进行信号传输，因此如果想把旧式的定频空调升级成变频空调，就意味着不仅仅要升级室外机，而且还要升级室内机和线控器。这大大增加了成本和施工难度。
发明内容
基于上述现有技术中的缺陷，本发明的目的即在于提供过一种新的控制系统及控制方法，该方法能够解决在将旧式定频空调升级为变频空调过程中遇到的上述技术问题。所述系统的全新设计的部分在于通过室外机的频率自学习得到各个环境温度下的压缩机频率输出值的控制方法，基于该控制方法可实现，在与现有技术中定频空调系统控制规则完全一致即室内机或温控器仅向室外机提供开停信号的前提下，室外机可对变频空调压缩机进行精确的频率调节。
为实现上述技术目的本发明的变频空调压缩机的控制装置包括：变频控制运算单元、数据存储单元、信息采集单元。
其中变频控制单元用于根据当前外界温度和预设的压缩机开机时长t获取压缩机开机后的初始目标工作频率，并在压缩机工作达到初始目标工作频率后，根据压缩机电流值变化量ΔI、压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc、压缩机冷媒低压压力变化量Δ Pe和压缩机开机时长变化量Δt作为控制变量对压缩机频率变化量ΔF进行控制。
制冷数据存储单元用于存储压缩机在每个工作周期内的实际开机时长t'、外界温度平均温度和压缩机平均工作频率；以及及压缩机电流值变化量ΔI的权重参数为A1，压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc的权重参数为A2，压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe 的权重参数为A3，压缩机开机时长变化量Δt的权重参数为A4；并在每次压缩机开机工作时，供变频控制单元调取历史数据。
信息采集单元用于获取是外机传感器所生成的数据，包括外界温度、室外机高/低压冷媒饱和温度、压缩机工作频率、压缩机电流值I、压缩机冷媒高压压力Pc、压缩机冷媒低压压力Pe。
该变频空调压缩机模糊控制方法包括如下步骤：
a.获取预设的压缩机开机时长t，及压缩机电流值变化量ΔI的权重参数为A1，压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc的权重参数为A2，压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe 的权重参数为A3，压缩机开机时长变化量Δt的权重参数为A4；
b.根据外界温度和预设的压缩机开机时长t确定压缩机初始目标工作频率；
c.控制压缩机运行直到达到初始目标工作频率，并运行一个变频周期；
d.根据压缩机电流值变化量ΔI判断压缩机频率应该上调或下调；
e.根据压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc判断压缩机频率应该上调或下调；
f.根据压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe判断压缩机频率应该上调或下调；
g.若当前时刻未超出预设的压缩机开机时长t，则将A1、A2、A3中判断为压缩机频率应上调的权重数相加，并与判断压缩机频率应下调的权重数相加结果比较大小，若判断为压缩机频率应上调的权重数之和＞断压缩机频率应下调的权重数之和，则压缩机频率以预设值X上调；反之，则压缩机频率以预设值X下调；
h.若当前时刻已超出预设的压缩机开机时长t，则将A1、A2、A3、A4中判断为压缩机频率应上调的权重数相加，其中A4权重参数固定定义为压缩机上调项权重参数，并与判断压缩机频率应下调的权重数相加结果比较大小，若判断为压缩机频率应上调的权重数之和＞断压缩机频率应下调的权重数之和，则压缩机频率以预设值X上调；反之，则压缩机频率以预设值X下调；
i.变频空调压缩机运行一个变频周期后，再次返回步骤d
j.当变频空调室外机接收到关机信号时，将本次压缩机实际开机时长t'、实际开机时长内的平均外界温度和实际开机时长内的压缩机平均工作频率作为自学习信息存储入自学习数据库。若本次压缩机实际开机时长t'≤预设的压缩机开机时长t，则本次压缩机工作过程标记为“压缩机能力充足”，若本次压缩机实际开机时长t'＞预设的压缩机开机时长t，则本次压缩机工作过程标记为“压缩机能力不足”。
k.当某一外界温度下同时学习到多个对应的压缩机频率值时，对每一个压缩机频率值的“压缩机能力充足”和“压缩机能力不足”的数量进行统计，当“压缩机能力充足”＞“压缩机能力不足”时，则外界温度-压缩机目标工作频率对照关系中的该外界温度多对应的压缩机目标工作频率值以预设值X下调，反之，则以预设值X 上调。
本发明工作原理在于，对于机器来说，频率输出越大相应的制冷/制热能力越大，但如果系统输出超过房间所需要的能力则会进入系统频繁起停机的状态，这会带来电力的过度消耗。为了兼顾舒适性和节电性，该发明重点关注了和舒适性相关的及压缩机电流值变化量ΔI，压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc，压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe，压缩机开机时长变化量Δt，和通过预设运行时间自学习的方式找到避免系统频繁起停的目标频率值。
附图说明
图1为本发明的第一实施例的新型变频空调的结构示意图；
图2为本发明第一实施例的变频空调控制方法在制冷模式下的流程图；
图3为本发明第一实施例的变频空调压缩机控制方法自学习形成的数据曲线示意图；
图4为本发明第一实施例的变频空调压缩机控制方法在制热模式下的流程图；
图5为本发明第二实施例的变频空调压缩机控制方法在制冷模式下的流程图；
图6为本发明第二实施例的变频空调压缩机控制方法在制热模式下的流程图；
图7为本发明第三实施例的变频空调压缩机控制方法在制冷模式下的流程图；
图8为本发明第三实施例的变频空调压缩机控制方法在制热模式下的流程图；
图9为本发明第四实施例的变频空调压缩机控制方法的流程图；
图10为本发明第四实施例的变频空调压缩机控制方法自学习形成的数据曲线示意图；
图11为本发明第五实施例的变频空调压缩机控制方法的流程图；
具体实施方式
第一实施例
如附图1所示为本实施例变频空调压缩机模糊控制装置示意图，该变频空调压缩机模糊控制装置包括：变频控制单元、数据存储单元、信息采集单元以及网络通讯模块。
其中变频控制单元用于根据当前外界温度和预设的压缩机开机时长t获取压缩机开机后的初始目标工作频率，并在压缩机工作达到初始目标工作频率后，根据压缩机工作电流的变化对压缩机工作频率做出调节。
制冷数据存储单元用于存储压缩机在每个工作周期内的实际开机时长t'、外界温度平均温度和压缩机平均工作频率；并在每次压缩机开机工作时，供变频控制单元1调取历史数据。
信息采集单元用于获取是外机传感器所生成的数据，包括外界温度、室外机高/低压冷媒饱和温度、压缩机工作频率、压缩机电流值。
网络通讯模块用于从远程服务器获取天气预报结果从而提前获取当前外界环境温度。本实施例中根据压缩机压缩机电流值I的变化对室内温度的变化情况进行推测，并根据推测结果控制压缩机的频率。
如附图2所示为本实施例的变频空调压缩机模糊控制方法在空调制冷模式下的流程示意图，该变频空调压缩机模糊控制方法包括如下步骤：
a.获取预设的压缩机开机时长t；
b.根据外界温度和预设的压缩机开机时长t确定压缩机初始目标工作频率；
c.控制压缩机运行直到达到初始目标工作频率，并运行一个变频周期；
d.对比当前压缩机电流值I与前个变频周期开始时的压缩机电流值I'的数值大小，若前个变频周期开始时的压缩机电流值I'≤当前压缩机电流值I则说明室内温度没有发生下降，此时将当前压缩机工作频率以预设值X上调；若前个变频周期开始时的压缩机电流值I'＞当前压缩机电流值I则说明室内温度正在下降，此时进一步判断当前压缩机工作频率是否大于初始目标工作频率，若当前压缩机工作频率是否＞初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率以预设值X下调；若前压缩机工作频率≤初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率保持不变。
e.变频空调压缩机运行一个变频周期后，再次返回步骤d；
f.当变频空调室外机接收到关机信号时，将本次压缩机实际开机时长t'、实际开机时长内的平均外界温度和实际开机时长内的压缩机平均工作频率作为自学习信息存储入自学习数据库。
<预设的压缩机开机时长t>
本实施例中的预设的压缩机开机时长t，可以由空调用户自行设定，也可以通过远程服务器设定。该预设的压缩机开机时长t可以根据变频空调压缩机在额定工况下，以额定功率运行时计算获得。
<压缩机工作频率调节预设值X>
本实施例中的压缩机工作频率调节预设值X，可以有空调用户自行设定，也可以通过远程服务器设定。预设值X的大小决定了每次变频空调压缩机的变频幅度，当预设值X较大时，能够较为快速的寻找到变频空调压缩机稳定的工作频率，但是可能会导致室内温度波动幅度较大，造成使用者不适。当预设值X较小时，室内温度波动幅度较小，但寻找到变频空调压缩机稳定的工作频率的时间相对变长。
<压缩机工作变频周期>
变频周期时长可由空调用户自行设定，也可以通过远程服务器设定。例如设置成每120s进行一次变频。
<数据自学习过程中的平均外界温度和压缩机平均工作频率>
在数据自学习过程中，平均外界温度和压缩机平均工作频率的计算均可以使用时间加权方式计算其平均值。例如，当压缩机实际工作时长为50min时，针对外界温度而言在33℃下维持了15min，在34℃下维持了30min，在35℃下维持了5min，则可以计算得到该压缩机实际工作时长为50min内的平均外界温度为：(15/50) ×33℃+(30/50)×34℃+(5/50)×35℃＝33.8℃。同时针对压缩机工作频率而言在50Hz下运行了10min，在48Hz下运行了30min，在46Hz下运行了10min，则可以计算得到该压缩机实际工作时长为50min内的压缩机平均工作频率为：(10/50)×50Hz +(30/50)×48Hz+(10/50)×46Hz＝48Hz。
根据本实施例的变频空调压缩机模糊控制方法，经过变频压缩机足够次数的学习，则可以形成如图3所示的数据曲线。每次变频压缩机根据室内机传来的开机信号启动时，均可以依据该数据曲线获得变频压缩机初始目标工作频率。
另一面对于变频空调室外机而言，所接收的关机信号除了可能是由室内机传送的达温关机信号，也可能是空调使用者主动关闭空调所产生的关机信号，对于这种情况，由于其自学习得到外界平均温度、压缩机实际工作时长、压缩机平均工作频率三者数值对应关系是不准确的。为了应对这一问题，可以通过不断累计该频率下的时间值通过平均来规避偶发的停机数据的影响，也可也设置运行时间周期的可信赖的范围来剔除不可信的数据。比如频率48rps下得到了时间40min，50min，60min，55min， 65min则可以对这些值进行平均值计算，以消除偶然的一次意外停机对整体数值的影响。
如附图4所示为本实施例的变频空调压缩机模糊控制方法在空调制热模式下的流程示意图，该变频空调压缩机模糊控制方法包括如下步骤：
a.获取预设的压缩机开机时长t；
b.根据外界温度和预设的压缩机开机时长t确定压缩机初始目标工作频率；
c.控制压缩机运行直到达到初始目标工作频率，并运行一个变频周期；
d.对比当前压缩机电流值I与前个变频周期开始时的压缩机电流值I'的数值大小，若前个变频周期开始时的压缩机电流值I'≥当前压缩机电流值I则说明室内温度没有发生升高，此时将当前压缩机工作频率以预设值X上调；若前个变频周期开始时的压缩机电流值I＜当前压缩机电流值I则说明室内温度正在升高，此时进一步判断当前压缩机工作频率是否大于初始目标工作频率，若当前压缩机工作频率是否＞初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率以预设值X下调；若前压缩机工作频率≤初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率保持不变。
e.变频空调压缩机运行一个变频周期后，再次返回步骤d；
f.当变频空调室外机接收到关机信号时，将本次压缩机实际开机时长t'、实际开机时长内的平均外界温度和实际开机时长内的压缩机平均工作频率作为自学习信息存储入自学习数据库。
第二实施例
类似于第一实施例，本实施例中根据压缩机冷媒高压压力Pc的变化对室内温度的变化情况进行推测，并根据推测结果控制压缩机的频率。
如附图5所示为本实施例的变频空调压缩机模糊控制方法在空调制冷模式下的流程示意图，该变频空调压缩机模糊控制方法包括如下步骤：
a.获取预设的压缩机开机时长t；
b.根据外界温度和预设的压缩机开机时长t确定压缩机初始目标工作频率；
c.控制压缩机运行直到达到初始目标工作频率，并运行一个变频周期；
d.对比当前压缩机冷媒高压压力Pc与前个变频周期开始时的压缩机冷媒高压压力Pc'的数值大小，若前个变频周期开始时的压缩机冷媒高压压力Pc'≤当前压缩机冷媒高压压力Pc则说明室内温度没有发生下降，此时将当前压缩机工作频率以预设值 X上调；若前个变频周期开始时的压缩机冷媒高压压力Pc'＞当前压缩机冷媒高压压力Pc则说明室内温度正在下降，此时进一步判断当前压缩机工作频率是否大于初始目标工作频率，若当前压缩机工作频率是否＞初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率以预设值X下调；若前压缩机工作频率≤初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率保持不变；
e.变频空调压缩机运行一个变频周期后，再次返回步骤d；
f.当变频空调室外机接收到关机信号时，将本次压缩机实际开机时长t'、实际开机时长内的平均外界温度和实际开机时长内的压缩机平均工作频率作为自学习信息存储入自学习数据库。
如附图6所示为本实施例的变频空调压缩机模糊控制方法在空调制热模式下的流程示意图，该变频空调压缩机模糊控制方法包括如下步骤：
a.获取预设的压缩机开机时长t；
b.根据外界温度和预设的压缩机开机时长t确定压缩机初始目标工作频率；
c.控制压缩机运行直到达到初始目标工作频率，并运行一个变频周期；
d.对比当前压缩机电流值I与前个变频周期开始时的压缩机电流值I'的数值大小，若前个变频周期开始时的压缩机冷媒高压压力Pc'≥当前压缩机冷媒高压压力Pc则说明室内温度没有发生升高，此时将当前压缩机工作频率以预设值X上调；若前个变频周期开始时的压缩机冷媒高压压力Pc'＜当前压缩机冷媒高压压力Pc则说明室内温度正在升高，此时进一步判断当前压缩机工作频率是否大于初始目标工作频率，若当前压缩机工作频率是否＞初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率以预设值X 下调；若前压缩机工作频率≤初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率保持不变。
e.变频空调压缩机运行一个变频周期后，再次返回步骤d；
f.当变频空调室外机接收到关机信号时，将本次压缩机实际开机时长t'、实际开机时长内的平均外界温度和实际开机时长内的压缩机平均工作频率作为自学习信息存储入自学习数据库。
第三实施例
类似于第二实施例，本实施例中根据压缩机冷媒低压压力Pe的变化对室内温度的变化情况进行推测，并根据推测结果控制压缩机的频率。
如附图7所示为本实施例的变频空调压缩机模糊控制方法在空调制冷模式下的流程示意图，该变频空调压缩机模糊控制方法包括如下步骤：
a.获取预设的压缩机开机时长t；
b.根据外界温度和预设的压缩机开机时长t确定压缩机初始目标工作频率；
c.控制压缩机运行直到达到初始目标工作频率，并运行一个变频周期；
d.对比当前压缩机冷媒低压压力Pe与前个变频周期开始时的压缩机冷媒低压压力Pe'的数值大小，若前个变频周期开始时的压缩机冷媒低压压力Pe'≤当前压缩机冷媒低压压力Pe则说明室内温度没有发生下降，此时将当前压缩机工作频率以预设值 X上调；若前个变频周期开始时的压缩机冷媒低压压力Pe'＞当前压缩机冷媒低压压力Pe则说明室内温度正在下降，此时进一步判断当前压缩机工作频率是否大于初始目标工作频率，若当前压缩机工作频率是否＞初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率以预设值X下调；若前压缩机工作频率≤初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率保持不变。
e.变频空调压缩机运行一个变频周期后，再次返回步骤d；
f.当变频空调室外机接收到关机信号时，将本次压缩机实际开机时长t'、实际开机时长内的平均外界温度和实际开机时长内的压缩机平均工作频率作为自学习信息存储入自学习数据库。
如附图8所示为本实施例的变频空调压缩机模糊控制方法在空调制热模式下的流程示意图，该变频空调压缩机模糊控制方法包括如下步骤：
a.获取预设的压缩机开机时长t；
b.根据外界温度和预设的压缩机开机时长t确定压缩机初始目标工作频率；
c.控制压缩机运行直到达到初始目标工作频率，并运行一个变频周期；
d.对比当前压缩机冷媒低压压力Pe与前个变频周期开始时的压缩机冷媒低压压力Pe'的数值大小，若前个变频周期开始时的压缩机冷媒低压压力Pe'≥当前压缩机冷媒低压压力Pe则说明室内温度没有发生升高，此时将当前压缩机工作频率以预设值X上调；若前个变频周期开始时的压缩机冷媒低压压力Pe'＜当前压缩机冷媒低压压力Pe则说明室内温度正在升高，此时进一步判断当前压缩机工作频率是否大于初始目标工作频率，若当前压缩机工作频率是否＞初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率以预设值X下调；若前压缩机工作频率≤初始目标工作频率，则当前压缩机工作频率保持不变。
e.变频空调压缩机运行一个变频周期后，再次返回步骤d；
f.当变频空调室外机接收到关机信号时，将本次压缩机实际开机时长t'、实际开机时长内的平均外界温度和实际开机时长内的压缩机平均工作频率作为自学习信息存储入自学习数据库。
第四实施例
本实施例中，在前面实施例的基础上，“压缩机能力充足”和“压缩机能力不足”两个参数被收集进入数据集。
如附图9所示为本实施例的变频空调压缩机模糊控制方法的流程示意图，该变频空调压缩机模糊控制方法包括如下步骤：
a.获取预设的压缩机开机时长t；
b.根据外界温度和预设的压缩机开机时长t确定压缩机初始目标工作频率；
c.控制压缩机运行直到达到初始目标工作频率，并运行一个变频周期；
d.根据外界温度的变化，参照外界温度-压缩机目标工作频率对照关系，对压缩机工作频率进行调整。
e.当变频空调室外机接收到关机信号时，将本次压缩机实际开机时长t'、实际开机时长内的平均外界温度和实际开机时长内的压缩机平均工作频率作为自学习信息存储入自学习数据库。若本次压缩机实际开机时长t'≤预设的压缩机开机时长t，则本次压缩机工作过程标记为“压缩机能力充足”，若本次压缩机实际开机时长t'＞预设的压缩机开机时长t，则本次压缩机工作过程标记为“压缩机能力不足”。
f.当某一外界温度下同时学习到多个对应的压缩机频率值时，对每一个压缩机频率值的“压缩机能力充足”和“压缩机能力不足”的数量进行统计，当“压缩机能力充足”＞“压缩机能力不足”时，则外界温度-压缩机目标工作频率对照关系中的该外界温度多对应的压缩机目标工作频率值以预设值X下调，反之，则以预设值X 上调。
图10中显示出了根据本实施例的控制方法所获得的多个“压缩机能力充足”及“压缩机能力不足”情况下的数据值，从而获得的外界温度-压缩机目标工作频率的对照关系。
第五实施例
本实施例中根据压缩机电流值变化量ΔI、压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc、压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe和压缩机开机时长变化量Δt作为控制变量对压缩机频率变化量ΔF进行控制，则有：ΔF＝f(ΔI，ΔPc，ΔPe，Δt)。针对参数ΔI，ΔPc，ΔPe，Δt在函数f(ΔI，ΔPc，ΔPe，Δt)其具有不同的权重参数，例如，压缩机电流值变化量ΔI的权重参数为A1，压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc的权重参数为 A2，压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe的权重参数为A3，压缩机开机时长变化量Δt 的权重参数为A4，权重参数为A1、A2、A3、A4可以取0～100％的任意数值，但应满足A1+A2+A3+A4＝100％。
如附图11 所示为本实施例的变频空调压缩机模糊控制方法的流程示意图，该变频空调压缩机模糊控制方法包括如下步骤：
a.获取预设的压缩机开机时长t，及压缩机电流值变化量ΔI的权重参数为A1，压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc的权重参数为A2，压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe 的权重参数为A3，压缩机开机时长变化量Δt的权重参数为A4；
b.根据外界温度和预设的压缩机开机时长t确定压缩机初始目标工作频率；
c.控制压缩机运行直到达到初始目标工作频率，并运行一个变频周期；
d.根据压缩机电流值变化量ΔI判断压缩机频率应该上调或下调；
e.根据压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc判断压缩机频率应该上调或下调；
f.根据压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe判断压缩机频率应该上调或下调；
g.若当前时刻未超出预设的压缩机开机时长t，则将A1、A2、A3中判断为压缩机频率应上调的权重数相加，并与判断压缩机频率应下调的权重数相加结果比较大小，若判断为压缩机频率应上调的权重数之和＞断压缩机频率应下调的权重数之和，则压缩机频率以预设值X上调；反之，则压缩机频率以预设值X下调；
h.若当前时刻已超出预设的压缩机开机时长t，则将A1、A2、A3、A4中判断为压缩机频率应上调的权重数相加，其中A4权重参数固定定义为压缩机上调项权重参数，并与判断压缩机频率应下调的权重数相加结果比较大小，若判断为压缩机频率应上调的权重数之和＞断压缩机频率应下调的权重数之和，则压缩机频率以预设值X上调；反之，则压缩机频率以预设值X下调；
i.变频空调压缩机运行一个变频周期后，再次返回步骤d
j.当变频空调室外机接收到关机信号时，将本次压缩机实际开机时长t'、实际开机时长内的平均外界温度和实际开机时长内的压缩机平均工作频率作为自学习信息存储入自学习数据库。若本次压缩机实际开机时长t'≤预设的压缩机开机时长t，则本次压缩机工作过程标记为“压缩机能力充足”，若本次压缩机实际开机时长t'＞预设的压缩机开机时长t，则本次压缩机工作过程标记为“压缩机能力不足”。
k.当某一外界温度下同时学习到多个对应的压缩机频率值时，对每一个压缩机频率值的“压缩机能力充足”和“压缩机能力不足”的数量进行统计，当“压缩机能力充足”＞“压缩机能力不足”时，则外界温度-压缩机目标工作频率对照关系中的该外界温度多对应的压缩机目标工作频率值以预设值X下调，反之，则以预设值X 上调。

Claims (6)

1.一种变频空调控制系统，所述变频空调能够实现制冷和制热，其特征在于，所述变频空调控制系统包括变频控制单元，数据存储单元，信息采集单元；所述变频控制单元根据压缩机电流值变化量ΔI、压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc、压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe和压缩机开机时长变化量Δt调整压缩机频率ΔF；
压缩机电流值变化量ΔI的权重参数为A1，压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc的权重参数为A2，压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe的权重参数为A3，压缩机开机时长变化量Δt的权重参数为A4；
变频控制单元根据压缩机电流值变化量ΔI判断压缩机频率应该上调或下调；
变频控制单元根据压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc判断压缩机频率应该上调或下调；
变频控制单元根据压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe判断压缩机频率应该上调或下调；
由变频控制单元判断当前时刻是否超出预设的压缩机开机时长t，若未超出，则将A1、A2、A3中判断为压缩机频率应上调的权重参数相加，并与判断压缩机频率应下调的权重参数相加结果比较大小，若判断为压缩机频率应上调的权重参数之和＞断压缩机频率应下调的权重参数之和，则压缩机频率以预设值X上调；反之，则压缩机频率以预设值X下调；
若已超出预设的压缩机开机时长t，则将A1、A2、A3、A4中判断为压缩机频率应上调的权重参数相加，其中A4权重参数固定定义为压缩机上调项权重参数，并与判断压缩机频率应下调的权重参数相加结果比较大小，若判断为压缩机频率应上调的权重参数之和＞断压缩机频率应下调的权重参数之和，则压缩机频率以预设值X上调；反之，则压缩机频率以预设值X下调。
2.如权利要求1所述的变频空调控制系统，其特征在于，当每个变频调节周期结束后，控制系统将根据开机时长判对该变频调节周期进行压缩机能力充足或不足进行标记，并根据多个变频调节周期的标记结果对压缩机目标工作频率以预设值进行增加或降低，并将调整后的压缩机目标工作频率上传至服务器。
3.一种变频空调控制方法，所述变频空调能实现制冷或制热，其特征在于，所述方法包括：
获取预设的压缩机开机时长t，及压缩机电流值变化量ΔI作为权重参数A1，压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc作为权重参数A2，压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe作为权重参数A3，压缩机开机时长变化量Δt作为权重参数A4；并根据外界温度和预设的压缩机开机时长t确定压缩机初始目标工作频率；
使压缩机工作直到达到初始目标工作频率并至少运行一个变频周期；
压缩机电流值变化量ΔI的权重参数为A1，压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc的权重参数为A2，压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe的权重参数为A3，压缩机开机时长变化量Δt的权重参数为A4；
变频控制单元根据压缩机电流值变化量ΔI判断压缩机频率应该上调或下调；
变频控制单元根据压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc判断压缩机频率应该上调或下调；
变频控制单元根据压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe判断压缩机频率应该上调或下调；
由变频控制单元判断当前时刻是否超出预设的压缩机开机时长t，若未超出，则将A1、A2、A3中判断为压缩机频率应上调的权重参数相加，并与判断压缩机频率应下调的权重参数相加结果比较大小，若判断为压缩机频率应上调的权重参数之和＞断压缩机频率应下调的权重参数之和，则压缩机频率以预设值X上调；反之，则压缩机频率以预设值X下调；
若已超出预设的压缩机开机时长t，则将A1、A2、A3、A4中判断为压缩机频率应上调的权重参数相加，其中A4权重参数固定定义为压缩机上调项权重参数，并与判断压缩机频率应下调的权重参数相加结果比较大小，若判断为压缩机频率应上调的权重参数之和＞断压缩机频率应下调的权重参数之和，则压缩机频率以预设值X上调；反之，则压缩机频率以预设值X下调。
4.如权利要求3所述的变频空调控制方法，其特征在于，当每个变频调节周期结束后，控制系统将根据开机时长判对该变频调节周期进行压缩机能力充足或不足进行标记，并根据多个变频调节周期的标记结果对压缩机目标工作频率以预设值进行增加或降低，并将调整后的压缩机目标工作频率上传至服务器。
5.一种非暂时性的计算机可读介质，其上存储有一组计算机可执行指令，用于使第一设备执行步骤，所述步骤包括：获取预设的压缩机开机时长t，及压缩机电流值变化量ΔI作为权重参数A1，压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc作为权重参数A2，压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe作为权重参数A3，压缩机开机时长变化量Δt作为权重参数A4；
并根据外界温度和预设的压缩机开机时长t确定压缩机初始目标工作频率；
使压缩机工作直到达到初始目标工作频率并至少运行一个变频周期；
压缩机电流值变化量ΔI的权重参数为A1，压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc的权重参数为A2，压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe的权重参数为A3，压缩机开机时长变化量Δt的权重参数为A4；
变频控制单元根据压缩机电流值变化量ΔI判断压缩机频率应该上调或下调；
变频控制单元根据压缩机冷媒高压压力变化量ΔPc判断压缩机频率应该上调或下调；
变频控制单元根据压缩机冷媒低压压力变化量ΔPe判断压缩机频率应该上调或下调；
由变频控制单元判断当前时刻是否超出预设的压缩机开机时长t，若未超出，则将A1、A2、A3中判断为压缩机频率应上调的权重参数相加，并与判断压缩机频率应下调的权重参数相加结果比较大小，若判断为压缩机频率应上调的权重参数之和＞断压缩机频率应下调的权重参数之和，则压缩机频率以预设值X上调；反之，则压缩机频率以预设值X下调；
若已超出预设的压缩机开机时长t，则将A1、A2、A3、A4中判断为压缩机频率应上调的权重参数相加，其中A4权重参数固定定义为压缩机上调项权重参数，并与判断压缩机频率应下调的权重参数相加结果比较大小，若判断为压缩机频率应上调的权重参数之和＞断压缩机频率应下调的权重参数之和，则压缩机频率以预设值X上调；反之，则压缩机频率以预设值X下调。
6.如权利要求5所述的非暂时性的计算机可读介质，其特征在于，当每个变频调节周期结束后，控制系统将根据开机时长判对该变频调节周期进行压缩机能力充足或不足进行标记，并根据多个变频调节周期的标记结果对压缩机目标工作频率以预设值进行增加或降低，并将调整后的压缩机目标工作频率上传至服务器。
CN201680090891.1A 2016-12-29 2016-12-29 一种基于变频压缩机的空调系统及其控制方法 Active CN109983284B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2016/069345 WO2018125171A1 (en) 2016-12-29 2016-12-29 A variable speed compressor based ac system and control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109983284A CN109983284A (zh) 2019-07-05
CN109983284B true CN109983284B (zh) 2021-03-12

Family

ID=62709885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680090891.1A Active CN109983284B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种基于变频压缩机的空调系统及其控制方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11719477B2 (zh)
EP (1) EP3563097B1 (zh)
CN (1) CN109983284B (zh)
WO (1) WO2018125171A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11181291B2 (en) * 2016-11-01 2021-11-23 Ecoer Inc. DC varaiable speed compressor control method and control system
US10830501B2 (en) * 2018-04-25 2020-11-10 Johnson Controls Technology Company Systems for detecting and positioning of reversing valve
CN111156748B (zh) * 2019-12-25 2020-12-22 珠海格力电器股份有限公司 一种变频空调限制功率控制方法、存储介质及空调

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1745282A (zh) * 2002-12-09 2006-03-08 哈德逊技术公司 用于优化致冷系统的方法和设备
CN101881498A (zh) * 2009-05-06 2010-11-10 欧威尔空调(中国)有限公司 多联式空调系统的控制方法和系统
CN104791942A (zh) * 2014-01-21 2015-07-22 广东美的暖通设备有限公司 空调系统及其控制方法、空调系统的室外机
WO2015140871A1 (ja) * 2014-03-17 2015-09-24 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
CN106196788A (zh) * 2016-07-14 2016-12-07 海信（山东）空调有限公司 空调压缩机的频率控制方法和装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4574871A (en) * 1984-05-07 1986-03-11 Parkinson David W Heat pump monitor apparatus for fault detection in a heat pump system
US5022234A (en) * 1990-06-04 1991-06-11 General Motors Corporation Control method for a variable displacement air conditioning system compressor
US5628201A (en) * 1995-04-03 1997-05-13 Copeland Corporation Heating and cooling system with variable capacity compressor
KR101258973B1 (ko) * 2002-12-09 2013-04-29 허드슨 테크놀로지스, 인코포레이티드 냉각 시스템 최적화 방법 및 장치
US7739882B2 (en) * 2006-02-28 2010-06-22 Dometic, LLC Variable speed control
US7590499B2 (en) * 2006-06-28 2009-09-15 Computime, Ltd. Recording and conveying energy consumption and power information
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
US20080264080A1 (en) * 2007-04-24 2008-10-30 Hunter Manufacturing Co. Environmental control unit for harsh conditions
US8793003B2 (en) * 2011-03-31 2014-07-29 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Controlling operations of vapor compression system
US10465964B2 (en) * 2012-12-26 2019-11-05 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus and control method of refrigeration cycle apparatus
KR101983697B1 (ko) * 2013-09-23 2019-06-04 한온시스템 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템의 전동 압축기 제어 방법
US9417149B2 (en) * 2013-10-28 2016-08-16 Lennox Industries Inc. System for calibration of a compressor unit in a heating, ventilation, and air conditioning system
KR101549754B1 (ko) * 2013-11-29 2015-09-07 동명대학교산학협력단 가변속 냉동시스템의 고장진단방법
US10371426B2 (en) * 2014-04-01 2019-08-06 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method of controlling a variable-capacity compressor
US9841210B2 (en) * 2014-04-22 2017-12-12 Trane International Inc. Sound level control in an HVAC system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1745282A (zh) * 2002-12-09 2006-03-08 哈德逊技术公司 用于优化致冷系统的方法和设备
CN101881498A (zh) * 2009-05-06 2010-11-10 欧威尔空调(中国)有限公司 多联式空调系统的控制方法和系统
CN104791942A (zh) * 2014-01-21 2015-07-22 广东美的暖通设备有限公司 空调系统及其控制方法、空调系统的室外机
WO2015140871A1 (ja) * 2014-03-17 2015-09-24 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
CN106196788A (zh) * 2016-07-14 2016-12-07 海信（山东）空调有限公司 空调压缩机的频率控制方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018125171A1 (en) 2018-07-05
EP3563097C0 (en) 2024-02-14
EP3563097A1 (en) 2019-11-06
US11719477B2 (en) 2023-08-08
EP3563097A4 (en) 2019-12-11
CN109983284A (zh) 2019-07-05
US20200072520A1 (en) 2020-03-05
EP3563097B1 (en) 2024-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107525234B (zh) 一种空调压缩机变频保护的方法及装置
CN107621048B (zh) 一种空调的控制方法及装置
CN108375175B (zh) 空调系统控制方法及装置
CN106871334B (zh) 基于模糊控制的空调控制方法及装置
US10527304B2 (en) Demand response based air conditioning management systems and method
EP2559953A1 (en) Controller for water heater system, program for controlling water heater system, and method for operating water heater system
CN111237995B (zh) 一种空调冷机的控制方法
CN109983284B (zh) 一种基于变频压缩机的空调系统及其控制方法
CN110567127A (zh) 一种空调频率控制方法和空调器
US20190249894A1 (en) A dc varaiable speed compressor control method and control system
CN114440414B (zh) 多联机及其控制方法、计算机存储介质
CN112050425B (zh) 空调器的控制方法
CN111023523A (zh) 空调器控制方法、装置、空调器和存储介质
CN113685996A (zh) 空调器压缩机的控制方法以及空调器
CN113551376A (zh) 空调控制方法、装置及空调机组
CN112032946B (zh) 空调蓄热控制方法
CN112032951B (zh) 空调蓄热控制方法
CN112032945B (zh) 空调蓄热控制方法
CN112032942B (zh) 空调蓄热控制方法
CN112032956B (zh) 空调蓄热控制方法
CN112032952B (zh) 空调蓄热控制方法
CN112032944B (zh) 空调蓄热控制方法
CN113606728B (zh) 空调器及其控制方法
CN117553394A (zh) 空调运行控制方法、装置、空调及存储介质
CN115218438A (zh) 空调控制方法和空调

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant