CN110243102B - 一种制冷及制热系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冷及制热系统及其控制方法，属于制冷及制热技术领域，包括压缩机、四通换向结构、外换热器、内换热器和中间冷却器，压缩机具有排气口、进气口和补气口，排气口和进气口均连接于四通换向结构，四通换向结构分别通过第一管路和第二管路连接于外换热器和内换热器，外换热器与内换热器之间连接有第三管路，第三管路上设置有第一节流阀；中间冷却器具有进液口、出液口和出气口，进液口通过第四管路连接于内换热器，出液口通过第三管路连接于外换热器，出气口通过第五管路连接于补气口，第四管路上设置有第二节流阀。本发明提出的制冷及制热系统，能够提升在低温状况下的制热能力和效率，且节省电量，提高了用户体验。

Description

一种制冷及制热系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷及制热技术领域，尤其涉及一种制冷及制热系统及其控制方法。

背景技术

目前，常规空气源热泵空调机组，在制热状态下遇到低温状况时，整个空调机组的蒸发温度降低，即低压压力降低，导致机组内的压缩机的压缩比超出可靠范围，容易导致压缩机产生故障而损坏，而且制热能力不足，无法满足正常的制热需求。为了保证空调机组的可靠性，遇到较低温度(压缩机运行范围的边缘)，由电辅热来解决低温环境下制热量不足的问题，同时避免压缩机损坏，但是通过电辅热无疑增加了热泵空调机组的结构，而且增加了用电量，导致用户体验较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制冷及制热系统及其控制方法，以实现在低温状况下，制冷及制热系统仍能够正常制热，节省电量，提高用户体验。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种制冷及制热系统，包括压缩机、四通换向结构、外换热器和内换热器，所述压缩机具有排气口、进气口和补气口，所述排气口和所述进气口均连接于所述四通换向结构，所述四通换向结构分别通过第一管路和第二管路连接于所述外换热器和内换热器，所述外换热器与所述内换热器之间连接有第三管路，所述第三管路上设置有第一节流阀；

所述制冷及制热系统还包括中间冷却器，所述中间冷却器具有进液口、出液口和出气口，所述进液口通过第四管路连接于所述内换热器，所述出液口通过第三管路连接于所述外换热器，所述出气口通过第五管路连接于所述补气口，所述第四管路上设置有第二节流阀。

进一步地，所述四通换向结构分别通过第一支管路和第二支管路连接于所述进气口和所述补气口，所述第一支管路和所述第二支管路上分别设置有第一控制阀和第二控制阀。

进一步地，所述制冷及制热系统还包括压力检测器，所述压力检测器设有三个，分别设置于所述压缩机的所述排气口、所述进气口和所述补气口。

进一步地，所述制冷及制热系统还包括温度检测器，所述温度检测器设置于所述压缩机的所述排气口。

进一步地，所述制冷及制热系统还包括气液分离器，所述气液分离器连接于所述四通换向结构和所述压缩机之间。

进一步地，所述第五管路上设置有第三控制阀，所述第三控制阀为单向阀，且所述单向阀沿指向所述压缩机的补气口的方向导通。

为实现上述目的，本实施例还提供了一种制冷及制热系统的控制方法，适用于上述所述的制冷及制热系统，在制热运行时，分别检测压缩机的排气口、进气口及补气口的压力，调节第一节流阀的开度使得压缩机的补气口的压力等于预设压力；

或者，在制热运行时，根据压缩机的特性确定由中间冷却器的出气口排出的气态制冷剂的预设过热度，并根据预设过热度调节第一节流阀的开度。

进一步地，当所述压缩机的工作频率≥F1时，开启所述第一控制阀，当所述压缩机的工作频率＜F2时，关闭所述第一控制阀，开启所述第二控制阀；所述压缩机的工作频率为Fmin～Fmax，所述压缩机的最佳工作频率为F0，F0＜F1＜Fmax，Fmin＜F2＜F0。

进一步地，制冷运行时，所述压缩机启动前，若外界温度≥t1，开启所述第一控制阀；若外界温度＜t1时，关闭所述第一控制阀，开启所述第二控制阀。

进一步地，制热运行时，压缩机启动前，若外界温度≤t2，开启第一控制阀；若外界温度＞t2，关闭第一控制阀，开启第二控制阀。

本发明的有益效果为：

在该制冷及制热系统处于制热运行时，通过第二节流阀的控制，使得制冷剂在中间冷却器内形成两部分，一部分是吸热蒸发的气态制冷剂，通过第五管路进入到压缩机的补气口；另一部分是进一步被冷却的过冷制冷剂液体，通过第三管路进入到外换热器内，相比于普通的热泵系统，虽然减少了进入外换热器内的液态制冷剂的总量，但是却增大了液态制冷剂的过冷度，所以最终的换热量并没有损失。而从补气口回到压缩机内的气态制冷剂处于中间压力和中间温度的状态(相对于压缩机的排气口、进气口的压力和温度)，能够降低压缩机的排气温度，增大压缩比，提升该制冷及制热系统在低温状况下的制热能力和效率，且与现有技术中采用电辅热制热相比，节省了电量，提高了用户体验。

本发明提出的制冷及制热系统的控制方法，针对于上述制冷及制热系统，能够在制冷及制热系统制热运行时，调整由压缩机的补气口进入到压缩机内的气态制冷剂的温度和压力，使得压缩机处于最佳工作状态，提升该制冷及制热系统的制热能力和效率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的制冷及制热系统的示意图；

图2是本发明实施例二提供的制冷及制热系统的示意图；

图中：

11、第一管路；12、第二管路；13、第三管路；131、第四控制阀；132、第一节流阀；14、第四管路；141、第二节流阀；15、第五管路；151、第三控制阀；161、第一支管路；1611、第一控制阀；162、第二支管路；1612、第二控制阀；17、第六管路；171、第五控制阀；

2、压缩机；3、四通换向结构；4、外换热器；5、内换热器；6、中间冷却器；7、气液分离器；

81、第一压力检测器；82、第二压力检测器；83、第三压力检测器；

9、温度检测器。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供了一种制冷及制热系统，主要应用于汽车领域，当然也可应用于其他需要制冷及制热的领域。该制冷及制热系统包括压缩机2、四通换向结构3、外换热器4及内换热器5。其中，压缩机2具有排气口、进气口和补气口，补气口位于进气口和排气口之间，由进气口到补气口制冷剂经过第一段压缩，由补气口到排气口制冷剂经过第二段压缩，排气口和进气口均连接于四通换向结构3。在本实施例中，四通换向结构3为四通换向阀，四通换向阀通过第一管路11连接于外换热器4，四通换向阀通过第二管路12连接于内换热器5，内换热器5和外换热器4之间连接有第三管路13。

该制冷及制热系统还包括中间冷却器6，中间冷却器6设置有进液口、出液口和出气口，进液口通过第四管路14连接于内换热器5，第四管路14上设置有第二节流阀141，在本实施例中，第二节流阀141为电子膨胀阀，当然在其他实施例中，第二节流阀141还可以为热力膨胀阀。出液口通过第六管路17连接于第三管路13，第六管路17上设置有第五控制阀171，在本实施例中，第五控制阀171为单向阀，且该单向阀沿指向第三管路13的方向导通，当然在其他实施例中，第五控制阀171还可以为能够开启和关闭的双向阀。出气口通过第五管路15连接于压缩机2的补气口，且第五管路15上设置有第三控制阀151，在本实施例中，第三控制阀151也为单向阀，且该单向阀沿指向补气口的方向导通，当然在其他实施例中，第三控制阀151还可以为能够开启和关闭的双向阀。

具体而言，在本实施例中，第四管路14也连接于第三管路13上，将第四管路14连接于第三管路13的位置命名为第一位置，将第六管路17连接于第三管路13的位置命名为第二位置，第三管路13上设置有第四控制阀131，第四控制阀131位于第一位置和第二位置之间，在本实施例中，第四控制阀131为电磁阀，当然在其他实施例中，第四控制阀131还可以为能够开启和关闭的双向阀。第三管路13在位于第二位置和外换热器4之间设置有第一节流阀132，在本实施例中，第一节流阀132同样为电子膨胀阀，当然在其他实施例中，第一节流阀132还可以为热力膨胀阀。

该制冷及制热系统制冷运行时，第二节流阀141处于关闭状态，通过将第五控制阀171设置为单向阀，外换热器4中的制冷剂在通过第一节流阀132变为气液混合的饱和制冷剂后，沿第三管路13进入到内换热器5内与车内的空气进行热交换，而不经过中间冷却器6，避免对该制冷及制热系统产生影响。

该制冷及制热系统制热运行时，第二节流阀141可处于开启状态或关闭状态，当第二节流阀141处于开启状态时，第四控制阀131关闭，制冷剂通过中间冷却器6，进而实现对压缩机2进行补气增焓，以实现在低温环境下仍然具有较好的制热效果。具体而言，在该制冷及制热系统处于制热运行时，且外界温度相对较低时，通过第二节流阀141的控制，使得制冷剂在中间冷却器6内形成两部分，一部分是吸热蒸发的气态制冷剂，通过第五管路15进入到压缩机2的补气口；另一部分是进一步被冷却的过冷制冷剂液体，通过第三管路13进入到外换热器4内，相比于普通的热泵系统，虽然减少了进入外换热器4内的液态制冷剂的总量，但是却增大了液态制冷剂的过冷度，所以最终的换热量并没有损失。而从补气口回到压缩机2内的气态制冷剂处于中间压力和中间温度的状态，能够降低压缩机2的排气温度，增大压缩比，提升该制冷及制热系统在低温状况下的制热能力和效率，与现有技术中采用电辅热制热相比，节省了电量，提高了用户体验。

该制冷及制热系统还包括气液分离器7，气液分离器7连接于四通换向结构3和压缩机2之间，具体而言，气液分离器7的排气口连接有第三支管路，第三支管路连接有第一支管路161，第一支管路161连接于压缩机2的进气口，第三支管路上还连接有第二支管路162，第二支管路162连接于压缩机2的补气口，并且第一支管路161上设置有第一控制阀1611，第二支管路162上设置有第二控制阀1612，在本实施例中，第一控制阀1611为电磁阀，第二控制阀1612为单向阀，且该单向阀沿指向补气口的方向导通，当然在其他实施例中，第一控制阀1611和第二控制阀1612还可以为其他能够开启和关闭的阀门。

通过设置第一支管路161和第二支管路162，当第一支管路161连通时，能够适应压缩机2较高的排气量，满足较高的制冷或制热负荷需求，当第二支管路162连通时，能够适应压缩机2较低的排气量，降低系统的能耗，进而能够使得该制冷及制热系统能够在开机运行阶段、环境负荷变化阶段、系统运行本身波动等情况下，调整自身的工作负荷。比如在开机制热时，若外界温度过低，此时第一控制阀1611开启，制冷剂由进气口到排气口经过两段压缩，提高压缩机2的排气量，满足较高的制热负荷需求；若外界温度较高时，则压缩机2的工作负荷就会较小，此时第一控制阀1611关闭，制冷剂由补气口到排气口经过一段压缩，不会影响制热效果，但是降低了压缩机2的能耗。

该制冷及制热系统还包括压力检测器，压力检测器设置有三个，三个压力检测器分别设置于压缩机2的排气口、进气口和补气口，具体而言，压缩机2的排气口和四通换向结构3之间的管路上设置有第一压力检测器81，用于检测压缩机2的排气口的压力。四通换向结构3和气液分离器7之间的管路上设置有第二压力检测器82，用于检测压缩机2的进气口的压力。第五管路15连接于补气口的一端设置有第三压力检测器83，用于检测压缩机2的补气口的压力。在本实施例中，三个压力检测器均为压力传感器，当然在其他实施例中，压力检测器还可以为压力检测仪等结构。

该制冷及制热系统在制热运行时，通过调节第二节流阀141的开度使得压缩机2的补气口的压力等于预设压力，预设压力根据实际需要进行设置，使得制冷及制热系统处于最佳的工作状态，提高制热效果。预设压力稍大于压缩机2内与补气口相对的位置的压力，使得中间冷却器6内的气态制冷剂能够从补气口进入到压缩机2内，同时使得从补气口进入到压缩机2的气态制冷剂处于中间压力和中间温度的状态，降低压缩机2的排气温度，增大压缩机2的压缩比，提升该制冷及制热系统的制热能力。

以下将对该制冷及制热系统的工作过程进行详细的说明。

1、制热运行时

若车外温度大于T1，第二节流阀141关闭，第一节流阀132开启，第四控制阀131开启，压缩机2开始工作，压缩机2的排气口排出的高温高压的气态制冷剂通过四通换向结构3、第二管路12进入到内换热器5，在内换热器5内气态制冷剂与车内的空气进行热交换，车内的空气温度升高，高温高压的气态制冷剂被冷却成中温高压的液态制冷剂。由内换热器5内排出的中温高压的液态制冷剂经第一节流阀132进入到外换热器4内，在外换热器4内，液态制冷剂吸收热量蒸发为气态制冷剂，随后经过四通换向结构3、气液分离器7后经第一支管路161回到压缩机2的进气口，或者经过第二支管路162从压缩机2的补气口进入到压缩机2内。

若车外温度小于T1，第二节流阀141开启，第一节流阀132开启，第四控制阀131关闭，压缩机2的排气口排出的高温高压的气态制冷剂通过四通换向结构3、第二管路12进入到内换热器5，在内换热器5内气态制冷剂与车内的空气进行热交换，车内的空气温度升高，高温高压的气态制冷剂被冷却成中温高压的液态制冷剂。由内换热器5而出的中温高压的液态制冷剂通过第二节流阀141被调节成中间压力状态，进入到中间冷却器6内的部分液态制冷剂吸热蒸发，产生中间压力和中间温度的气态制冷剂，并使得剩余的液态制冷剂过冷。中间冷却器6内的液态制冷剂经过第六管路17、第三管路13(同时经过第三管路13上的第一节流阀132)进入到外换热器4内与车外的空气进行热交换，低温低压的液态制冷剂吸热蒸发形成气态制冷剂，随后经过第一管路11、四通换向结构3和气液分离器7后经第一支管路161回到压缩机2的进气口，或者经过第二支管路162回到压缩机2的补气口。而中间冷却器6内的气态制冷剂通过第五管路15从压缩机2的补气口进入到压缩机2内，并且与由压缩机2的进气口进入到压缩机2内并且经过第一段压缩的气态制冷剂混合，随后混合后的气态制冷剂经第二段压缩后由排气口排出，形成制热状态下制冷剂的循环。

上述过程中，在压缩机2启动之前，检测车外的温度，若车外温度(外界温度)≤t2，第一控制阀1611开启，第一支管路161连通，以适应压缩机2启动后的高排气量，满足较高的制热负荷需求。若车外温度(外界温度)＞t2，第一控制阀1611关闭，由于第二控制阀1612为单向阀，此时第二支管路162连通，以适应压缩机2启动后的低排气量，降低系统的能耗。此外，由于压缩机2进气口的压力低于补气口的压力，当第一控制阀1611开启使得第一支管路161连通时，第二控制阀1612即便开启，由于压差的作用，气态制冷剂还是会由进气口进入到压缩机2内部，所以此时第二控制阀1612开启或关闭不会对该制冷及制热系统的运行产生影响。

上述T1和t2的具体数值根据实际需要进行设定，T1和t2的数值相同或者不同。

2、制冷运行时

第二节流阀141关闭，第一节流阀132开启，第四控制阀131开启，压缩机2的排气口排出的高温高压的气态制冷剂通过四通换向结构3、第一管路11进入到外换热器4与车外的空气进行热交换，高温高压的气态制冷剂被冷却成中温高压液态制冷剂，随后由外换热器4内流出的中温高压液态制冷剂经第一节流阀132降温降压成气液混合的饱和制冷剂，随后通过第四控制阀131进入到内换热器5内，与车内的空气进行热交换，车内空气的温度降低，制冷剂吸热蒸发成气态制冷剂。由内换热器5内流出的气态制冷剂经第二管路12、四通换向结构3和气液分离器7由第一支管路161回到压缩机2的进气口，或者由第二支管路162通过补气口进入到压缩机2内，再经压缩机2压缩后由排气口排出，形成制冷状态制冷剂的循环。

上述过程中，在压缩机2启动之前，检测车外的温度，若车外温度(外界温度)≥t1，开启第一控制阀1611，第一支管路161连通，以适应压缩机2启动后的高排气量，满足较高的制冷负荷需求。若车外温度(外界温度)＜t1，关闭第一控制阀1611，由于第二控制阀1612为单向阀，此时第二支管路162连通，以适应压缩机2启动后的低排气量，降低系统的能耗。此外，由于压缩机2进气口的压力低于补气口的压力，当开启第一控制阀1611使得第一支管路161连通时，第二控制阀1612即便开启，由于压差的作用，气态制冷剂还是会由进气口进入到压缩机2内部，所以此时第二控制阀1612开启或关闭不会对该制冷及制热系统的运行产生影响。

上述t1的具体数值根据实际需要进行设定。

本实施例还提供了一种制冷及制热系统的控制方法，适用于上述制冷及制热系统，包括：

在制热运行时，分别检测压缩机2的排气口、进气口及补气口的压力，调节第二节流阀141的开度使得压缩机2的补气口的压力等于预设压力，并且预设压力大于压缩机2与补气口相对的位置的压力。

根据第一压力检测器81检测的压缩机2的排气口的压力和第二压力检测器82检测的压缩机2的吸气口的压力，通过计算得出补气口的气态制冷剂的中间压力值，进而通过控制第二节流阀141的开度调整进入到中间冷却器6内的液态制冷剂吸热蒸发变为气态制冷剂的量，进而调整中间冷却器6内的气态制冷剂的压力，使得由中间冷却器6的出气口排出的气态制冷剂的压力(第三压力检测器83检测的压力值)等于预设压力，预设压力大于计算得到的中间压力值，进而使得中间冷却器6内的气态制冷剂能够从气口进入到压缩机2内，同时避免压缩机2内的制冷剂通过补气口流出，而且此时制冷及制热系统处于最佳的工作状态，提高制热效果。

本实施例提供的制冷及制热系统的控制方法，还包括：

当压缩机2的工作频率≥F1时，第一控制阀1611开启，当压缩机2的工作频率＜F2时，第一控制阀1611关闭，第二控制阀1612开启，压缩机2的工作频率为Fmin～Fmax，压缩机2的最佳工作频率为F0，F0＜F1＜Fmax，Fmin＜F2＜F0。

当压缩机2的工作频率高于最佳工作频率时，说明此时压缩机2此时的工作负荷相对较大，比如制冷运行时，外界温度相对较高，或者制热运行时，外界温度相对较低。此时第一控制阀1611开启，气态制冷剂由进气口进入到压缩机2内，制冷剂经过两段压缩，以提高制冷或制热效果。当压缩机2的工作频率低于最佳工作频率时，说明此时压缩机2此时的工作负荷相对较低，比如制冷运行时，外界温度相对较低，或者制热运行时，外界温度相对较高，此时第一控制阀1611关闭，气态制冷剂由补气口进入到压缩机2内，制冷剂经过一段压缩，以降低能耗。

本实施例提供的制冷及制热系统的控制方法，还包括：

制冷运行时，压缩机2启动前，若车外温度≥t₁，第一控制阀1611开启；若车外温度＜t₁时，第一控制阀1611关闭，第二控制阀1612开启。

制热运行时，若车外温度≤t₂，第一控制阀1611开启；若车外温度＞t₂，第一控制阀1611关闭，第二控制阀1612开启。

在本实施例中，由于第二控制阀1612为单向阀，所述第一控制阀1611关闭时，第二支管路162即可连通。在制冷运行时，若车外温度相对较高，若要实现较好的制冷效果，压缩机2的排气量就会相对较高，此时将第一控制阀1611开启，第一支管路161连通，气态制冷剂经由进气口进入，在压缩机2内经过两段压缩。若车外温度相对较低，此时压缩机2具有相对较低的排气量就可以实现较好的制冷效果，此时将第一控制阀1611关闭，第二支管路162连通，气态制冷剂由补气口进入到压缩机2内，在压缩机2内经过一段压缩，以降低压缩机2的能耗。

而在制热运行时，若车外温度相对较低，若要实现较好的制热效果，压缩机2的排气量就会相对较高，此时将第一控制阀1611开启，第一支管路161连通，气态制冷剂经由进气口进入，在压缩机2内经过两段压缩。若车外温度相对较高，此时压缩机2具有相对较低的排气量可以实现较好的制热效果，此时将第一控制阀1611关闭，第二支管路162连通，气态制冷剂由补气口进入到压缩机2内，在压缩机2内经过一段压缩，以降低压缩机2的能耗。

实施例二

如图2所示，本实施例提供的制冷及制热系统与实施例一中的制冷及制热系统的结构基本相同，不同之处在于：本实施例提供的制冷及制热系统还包括温度检测器9，温度检测器9设置于压缩机2的排气口，用于检测压缩机2的排气口的温度。该制冷及制热系统制热运行时，根据温度检测器9的检测结果调整第二节流阀141的开度大小，当温度检测器9检测到压缩机2的排气口的温度超出预设温度时，第二节流阀141的开度增加，增大从压缩机2的补气口进入到压缩机2内的气态制冷剂的量，从而降低压缩机2的排气温度。

实施例三

本实施例提供了一种应用于上述制冷及制热系统的控制方法，包括：

根据压缩机2的特性确定由中间冷却器6的出气口排出的气态制冷剂的预设过热度，并根据该预设过热度调节第二节流阀141的开度。

压缩机2的特性具体是指压缩机2的补气口的设置位置，在对该制冷及制热系统设计之初，根据制冷和/或制热需求选定压缩机2的类型或型号，不同类型或型号的压缩机2的补气口的位置不同，当选用的压缩机2的类型或型号确定时，压缩机2的补气口相对于进气口和出气口的位置就是固定不变的。当压缩机2的类型或者型号改变时，由补气口进入的气态制冷剂的状态也需要相应的改变。根据补气口的位置确定由中间冷却器6的出气口排出的气态制冷剂的预设过热度(最佳过热度)，该预设过热度可通过多次试验得到，并且可根据制冷及制热系统的制冷、制热需要进行调整。(说明：预设过热度是由压缩机2厂家提供的，理论上是可以根据实际的制冷及制热系统，进行试验后再调整，或者可以不作调整)。随后通过调节第二节流阀141的开度，使得由中间冷却器6的出气口排出的气态制冷剂的过热度处于预设过热度，从而使得由补气口进入到压缩机2内的气态制冷剂的压力和温度与进气口的气态制冷剂混合后，压缩机2处于最佳工作状态，提升该制冷及制热系统的制热能力。

本实施例提供的制冷及制热系统的控制方法，还包括：

当压缩机2的工作频率≥F1时，第一控制阀1611开启，当压缩机2的工作频率＜F2时，第一控制阀1611关闭，第二控制阀1612开启，压缩机2的工作频率为Fmin～Fmax，压缩机2的最佳工作频率为F0，F0＜F1＜Fmax，Fmin＜F2＜F0。

当压缩机2的工作频率高于最佳工作频率时，说明此时压缩机2此时的工作负荷相对较大，比如制冷运行时，外界温度较低，或者制热运行时，外界温度较高。此时第一控制阀1611开启，气态制冷剂由进气口进入到压缩机2内，制冷剂经过两段压缩，以提高制冷或制热效果。当压缩机2的工作频率低于最佳工作频率时，说明此时压缩机2此时的工作负荷相对较低，比如制冷运行时，外界温度较高，或者制热运行时，外界温度较低，此时第一控制阀1611关闭，气态制冷剂由补气口进入到压缩机2内，制冷剂经过一段压缩，以降低能耗。

本实施例提供的制冷及制热系统的控制方法，还包括：

制冷运行时，压缩机2启动前，若车外温度≥t1，开启第一控制阀1611；若车外温度＜t1时，关闭第一控制阀1611，开启第二控制阀1612。

制热运行时，若车外温度≤t2，开启第一控制阀1611；若车外温度＞t2，关闭第一控制阀1611，开启第二控制阀1612。

在本实施例中，由于第二控制阀1612为单向阀，所述第一控制阀1611关闭时，第二支管路162即可连通。在制冷运行时，若车外温度相对较高，若要实现较好的制冷效果，压缩机2的工作频率就比较高，此时将第一控制阀1611开启，第一支管路161连通，气态制冷剂经由进气口进入，在压缩机2内经过两段压缩。若车外温度相对较低，此时压缩机2工作频率不用很高就可以实现较好的制冷效果，此时将第一控制阀1611关闭，第二支管路162连通，气态制冷剂由补气口进入到压缩机2内，在压缩机2内经过一段压缩，以降低压缩机2的能耗。

而在制热运行时，若车外温度相对较低，若要实现较好的制热效果，压缩机2的工作频率同样会相对较高，此时将第一控制阀1611开启，第一支管路161连通，气态制冷剂经由进气口进入，在压缩机2内经过两段压缩。若车外温度相对较高，此时压缩机2工作频率不用很高就可以实现较好的制热效果，此时将第一控制阀1611关闭，第二支管路162连通，气态制冷剂由补气口进入到压缩机内，在压缩机2内经过一段压缩，以降低压缩机2的能耗。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种制冷及制热系统，其特征在于，包括压缩机(2)、四通换向结构(3)、外换热器(4)和内换热器(5)，所述压缩机(2)具有排气口、进气口和补气口，所述排气口和所述进气口均连接于所述四通换向结构(3)，所述四通换向结构(3)分别通过第一管路(11)和第二管路(12)连接于所述外换热器(4)和内换热器(5)，所述外换热器(4)与所述内换热器(5)之间连接有第三管路(13)，所述第三管路(13)上设置有第一节流阀(132)；

所述制冷及制热系统还包括中间冷却器(6)，所述中间冷却器(6)具有进液口、出液口和出气口，所述进液口通过第四管路(14)连接于所述内换热器(5)，所述出液口通过第三管路(13)连接于所述外换热器(4)，所述出气口通过第五管路(15)连接于所述补气口，所述第四管路(14)上设置有第二节流阀(141)，由所述进气口到所述补气口制冷剂经过第一段压缩，由所述补气口到所述排气口制冷剂经过第二段压缩；

所述四通换向结构(3)分别通过第一支管路(161)和第二支管路(162)连接于所述进气口和所述补气口，所述第一支管路(161)和所述第二支管路(162)上分别设置有第一控制阀(1611)和第二控制阀(1612)；

所述制冷及制热系统还包括压力检测器，所述压力检测器设有三个，分别设置于所述压缩机(2)的所述排气口、所述进气口和所述补气口。

2.根据权利要求1所述的制冷及制热系统，其特征在于，所述制冷及制热系统还包括温度检测器(9)，所述温度检测器(9)设置于所述压缩机(2)的所述排气口。

3.根据权利要求1所述的制冷及制热系统，其特征在于，所述制冷及制热系统还包括气液分离器(7)，所述气液分离器(7)连接于所述四通换向结构(3)和所述压缩机(2)之间。

4.根据权利要求1所述的制冷及制热系统，其特征在于，所述第五管路(15)上设置有第三控制阀(151)，所述第三控制阀(151)为单向阀，且所述单向阀沿指向所述压缩机(2)的补气口的方向导通。

5.一种制冷及制热系统的控制方法，适用于如权利要求1-4任一项所述的制冷及制热系统，其特征在于，在制热运行时，分别检测压缩机的排气口、进气口及补气口的压力，调节第一节流阀的开度使得压缩机的补气口的压力等于预设压力；

或者，在制热运行时，根据压缩机的特性确定由中间冷却器的出气口排出的气态制冷剂的预设过热度，并根据所述预设过热度调节第一节流阀的开度。

6.根据权利要求5所述的制冷及制热系统的控制方法，其特征在于，当压缩机的工作频率≥F1时，开启第一控制阀，当压缩机的工作频率＜F2时，关闭第一控制阀，开启第二控制阀；压缩机的工作频率为Fmin～Fmax，压缩机的最佳工作频率为F0，F0＜F1＜Fmax，Fmin＜F2＜F0。

7.根据权利要求5所述的制冷及制热系统的控制方法，其特征在于，制冷运行时，压缩机启动前，若外界温度≥t1，开启第一控制阀；若外界温度＜t1时，关闭第一控制阀，开启第二控制阀。

8.根据权利要求7所述的制冷及制热系统的控制方法，其特征在于，制热运行时，压缩机启动前，若外界温度≤t2，开启第一控制阀；若外界温度＞t2，关闭第一控制阀，开启第二控制阀。