CN110986336A - 一种空调系统的压缩机频率控制方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的一种空调系统的压缩机频率控制方法与装置，控制方法包括：在压缩机正常运行状态下，获取压缩机的运行频率以及实际压缩比；依据当前所述运行频率得出相对应预设的安全压缩比区间；判断所述实际压缩比是否在所述安全压缩比区间内以调整压缩机的所述运行频率；所提供的控制装置包括：参数采集模块，工况判断模块和频率控制模块。通过实时获取压缩机的运行频率和实际压缩比，并依据运行频率得出相对应预设的安全压缩比区间，然后判断实际压缩比是否在安全压缩比区间内以调整压缩机的运行频率，控制过程简单，有效解决不能完全避免压缩机长时间超过压缩比运行范围运行的问题。

Description

一种空调系统的压缩机频率控制方法与装置

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是指一种空调系统的压缩机频率控制方法与装置。

背景技术

压缩机是空调的心脏，在压缩机运行过程中，压缩比是衡量压缩机的运行状态一个重要参数，压缩比的过低和过高都会严重影响压缩机的可靠性，从而大大影响机组整体性能。

在实际运行时，由于机组工况是实时变化的，如何使压缩机可同步地与对应的空调系统匹配至最佳状态从而提高空调系统的运行效率，是本领域技术人员关注的重点。

目前市场上普遍采用会通过压缩机环境温度、实时电流或排气温度以进行对压缩机的运行状态的把控，虽一定程度保证了压缩机的可靠性，但不够精准，甚至存在误入保护模式的可能，反而导致机组能力下降。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种空调系统的压缩机频率控制方法，以解决不能完全避免压缩机长时间超过压缩比运行范围运行的问题，更有效和直接保证压缩机的可靠性。

为了实现上述的目的，本发明所提供的一种空调系统的压缩机频率控制方法包括：S100，在压缩机正常运行状态下，获取压缩机的运行频率以及实际压缩比；S200，依据当前所述运行频率得出相对应预设的安全压缩比区间；S300，判断所述实际压缩比是否在所述安全压缩比区间内以调整压缩机的所述运行频率。

进一步，所述步骤S300具体步骤还包括：若判断结果为是，则维持当前所述运行频率不变；若判断结果为否，则进入压缩比保护模式；所述压缩比保护模式具体包括以下步骤：判断所述实际压缩比是否大于或等于所述安全压缩比区间的最大值，若是，则控制降低所述运行频率，并在预设时间后返回所述步骤S100；若否，则控制升高所述运行频率，并在预设时间后返回所述步骤S100。

进一步，所述压缩比保护模式中还包括：降低或升高所述运行频率的控制分别为逐级降档式控制和逐级升档式控制。

进一步，所述压缩比保护模式中还包括：基于所述实际压缩比和所述安全压缩比区间计算所述实际压缩比的偏差程度；根据得出的所述偏差程度选择性地调整升高或降低所述运行频率的速度；其中，所述安全压缩比区间为压缩机正常运行状态所规定的压缩比的运行范围。

进一步，所述实际压缩比为ε；在步骤“基于所述实际压缩比和所述安全压缩比区间计算所述实际压缩比的偏差程度”中：当ε_下限<ε<ε_上限时，所述压缩比ε的偏差程度Dε为0；当ε≥ε_上限时，所述压缩比ε的偏差程度Dε按照如下公式计算：Dε=ε_上限/ε-1；当ε≤ε_下限时，所述压缩比ε的偏差程度Dε按照如下公式计算：Dε=ε_下限/ε-1；其中，ε_下限为所述安全压缩比区间的最小值，ε_上限为所述安全压缩比区间的最大值。

进一步，在获取压缩机的实际压缩比的步骤还包括，检测压缩机的排气压力和吸气压力；依据所述排气压力与所述吸气压力计算所述压缩机的实际压缩比。

一种空调系统的压缩机频率的控制装置，具体包括：

参数采集模块，用于获取所述压缩机的运行参数，所述运行参数为所述压缩机的实际压缩比和当前的运行频率相对应的安全压缩比区间；

工况判断模块，用于对所述运行参数进行判断，判断所述运行参数是否满足预设的判定条件时确定所述压缩机是否进入压缩比保护模式；

频率控制模块，用于对当判断出所述压缩机进入压缩比保护模式时，按照预设调节方式控制压缩机升高或降低运行频率；当判断出所述压缩机没有进入或者离开压缩比保护模式时，维持当前运行频率不变。

进一步，所述频率控制模块还包括：

升频控制单元，用于当所述实际压缩比不大于所述安全压缩比区间的最小值时，控制所述压缩机逐级升频；

降频控制单元，用于当所述实际压缩比不小于所述安全压缩比区间的最大值时，控制所述压缩机逐级降频。

进一步，所述频率控制模块还包括：

偏差计算单元，用于按预设公式计算所述压缩比的偏差程度；

调节单元，用于根据得出的所述偏差程度选择性地调整所述压缩机升频或降频的速度。

进一步，所述参数采集模块还包括：

第一数据采集单元，用于采集所述压缩机的排气压力、吸气压力并依据所述排气压力与所述吸气压力计算所述压缩机的实际压缩比；

第二数据采集单元，用于采集所述压缩机的当前的运行频率，并根据所述运行频率得出相对应预设的安全压缩比区间。

本发明采用上述的方案，其有益效果在于：通过实时获取压缩机的运行频率和实际压缩比，并依据运行频率得出相对应预设的安全压缩比区间，然后判断实际压缩比是否在安全压缩比区间内以调整压缩机的运行频率。此方法是通过实时监测并对压缩机的直接控制使压缩机快速摆脱非正常状态运行的工况，控制过程简单，成本较低，有效解决不能完全避免压缩机长时间超过压缩比运行范围运行的问题，从而保证压缩机的可靠性以及保证了空调系统运行的稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的一种空调系统的压缩机频率控制方法实施例的流程图；

图2为本发明提供的另一种空调系统的压缩机频率控制方法实施例的流程图；

图3为本发明提供的一种空调系统的压缩机频率的控制装置实施例的结构框图；

图4为本发明提供的另一种空调系统的压缩机频率的控制装置实施例的结构框图。

附图标记说明：110-参数采集模块，111-第一数据采集单元，112-第二数据采集单元，120-工况判断模块，130-频率控制模块，131-升频控制单元，132-降频控制单元，133-偏差计算单元，134-调节单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参见图1所示，为本发明提供了一种空调系统的压缩机频率控制方法实施例的流程图，下面对其具体流程进行详细阐述。

步骤S100，在压缩机正常运行状态下，获取压缩机的运行频率以及实际压缩比；

步骤S200，依据当前所述运行频率得出相对应预设的安全压缩比区间。

需要说明的是，本实施例所述的压缩机均为变频压缩机。

在压缩机的工作过程中，如果压缩比过高，则有可能导致压缩机损坏，从而影响压缩机的使用寿命，所以需要在实际使用过程中，当压缩机的压缩比过高时，需降低压缩机的压缩比，以保证压缩机在正常压缩比的状态下工作。所以，为了判断在工作过程中的压缩机的压缩比是否处于正常范围之内，需首先采集相应的压缩机的数据。

每台压缩机在工作时，均会有一安全压缩比区间范围，若压缩机工作时的压缩比超过或小于该区间范围都会对压缩机造成一定程度的损坏或是大大降低空调系统的运行效率。根据压缩机的性能的不同，该安全压缩比区间范围可能也存在差异，本实施例对此并不做任何限定。本领域技术人员可根据压缩比的实际运行频率得出相对应的安全压缩比区间范围。

获取压缩机的实际压缩比的步骤还包括：采集压缩机的排气压力和吸气压力；依据所述排气压力与所述吸气压力计算所述压缩机的实际压缩比。

具体的，排气压力指压缩机排气口处的压力，通过设置于压缩机排气口处的压力传感器可检测出；吸气压力指压缩机吸气口处的压力，通过设置于压缩机吸气口处的压力传感器可检测出。具体的，设压缩机的排气压力为pd，压缩机的吸气压力为ps，压缩比可由算式pd+1/ps+1（即为排气绝对压力与吸气绝对压力的比值）计算得出。

步骤S300，判断所述实际压缩比是否在所述安全压缩比区间内以调整压缩机的所述运行频率，若判断结果为是，则执行步骤S301，若否，则执行步骤S302。

步骤S301，维持当前所述运行频率不变；

当所述实际压缩比位于所述安全压缩比区间（不含两端值）内时，则维持所述运行频率不变。

步骤S302，判断所述实际压缩比是否大于或等于所述安全压缩比区间的最大值；

具体的，在步骤S300中，若判断结果为否，则进入步骤S302，即进入压缩比保护模式。

步骤S303，控制逐级降低当前的运行频率，并在预设时间后返回所述步骤S100；

步骤S304，控制逐级升高所述运行频率，并在预设时间后返回所述步骤S100；

在上述压缩比保护模式中，具体的判断条件为：当所述实际压缩比大于或等于所述安全压缩比区间的最大值时，则进入步骤S303，即控制逐级降低运行频率，然后，在预设时间后返回步骤S100重复以上步骤直至实际压缩比为安全压缩比区间（不含两端值）内，停止降频；当所述实际压缩比小于或等于所述安全压缩比区间的最小值时，则进入步骤S304，即控制逐级升高运行频率，然后，在预设时间后返回步骤S100重复以上步骤直至实际压缩比为安全压缩比区间（不含两端值）内，停止升频。

在本实施例中，预设时间是指在空调系统处于运行状态时，按一定周期对压缩机的运行频率进行检测，该预设时间可以设定为20秒、40秒或者其他合适的时间，本领域技术人员可根据实际情况灵活地设置预设时间。

具体的，上述关于升频或降频的速度提供了以下设定方式：逐级式降档控制或逐级式升档控制，即通过预设的档数，以每次降一级或升一级档数的速度去调整当前的运行频率。在利用降频的方式降低压缩比时，如果降频速度较快，将导致压缩机的实际压缩比在降至安全压缩比区间内时还会由于惯性的原因持续下降，甚至再一次超出安全压缩比区间，因此通过逐级降档的方式，会有效保证避免此种状况的发生，并且在升档的过程也会趋于稳定。

实施例二：

参见图2所示，在本实施例中，与实施一相比较区别特征在于升频或降频的速度不同，下面对其具体说明：

同样的，在本实施例的步骤S300中，若判断结果为否，则进入步骤S302，即进入压缩比保护模式。基于实际压缩比和安全压缩比区间计算出实际压缩比的偏差程度；根据得出的所述偏差程度选择性地调整升高或降低所述运行频率的速度。其中，安全压缩比区间为压缩机正常运行状态所规定的压缩比的运行范围，设当前的实际压缩比为ε，安全压缩比区间的最小值为ε下限，安全压缩比区间的最大值为ε上限，偏差程度为Dε。

步骤S305，根据计算得出的偏差程度Dε调整运行频率的降频速度；

步骤S306，根据计算得出的偏差程度Dε调整运行频率的升频速度。

在上述压缩比保护模式中，具体的，本领域技术人员能够理解的是，一般情况下压缩机生产商会要求空调运行过程中压缩比在2~8以内，即压缩比的安全压缩比区间的最大值为ε_上限为8，最小值ε_下限为2。而判断条件为：当ε_下限<ε<ε_上限时，所述压缩比ε的偏差程度Dε为0；当ε≥ε_上限时，压缩比ε的偏差程度Dε按照如下公式计算：Dε=ε_上限/ε-1；当ε≤ε_下限时，压缩比ε的偏差程度Dε按照如下公式计算：Dε=ε_下限/ε-1。

这样，通过以上得出的偏差程度相应地选择性地调整升频或降频的速度，即本领域技术人员可根据偏差程度的大小来调整升频或降频速度的快慢，从而提高保护压缩机的精准性以及避免运行频率修正过度的情况发生。

实施例三：

图3为本申请提供的一种空调系统的压缩机频率的控制装置实施例的结构框图。

参见图2所示，本实施例提供的控制装置对空调系统中的压缩机提供保护性控制性方案，具体包括参数采集模块110，工况判断模块120和频率控制模块130。

参数采集模块110用于获取压缩机的运行参数。

在空调系统的正常运行状态下，参数采集模块110按一定周期对压缩机的运行参数进行检测，可以理解的，通过参数采集模块110可以执行步骤S100和步骤S200。

具体的，参数采集模块110包括有第一数据采集单元111和第二数据采集单元112，其中，第一数据采集单元111用于采集当前压缩机的排气压力和吸气压力以通过该排气压力和吸气压力计算出实际压缩比；第二数据采集单元112则用于采集当前压缩机的运行频率，从而得出相对应预设的安全压缩比区间。进一步，检测周期可以设定为20秒、40秒或者60秒，本领域技术人员可根据实际情况灵活地设置预设时间。

工况判断模块120用于对运行参数进行判断。

因为压缩比是衡量压缩机的运行状态一个重要参数，压缩比的过低和过高都会严重影响压缩机的可靠性，在一般情况下压缩机生产商会要求空调运行过程中压缩比在2~8以内，因此这里即根据获取到的实际压缩比来进行判断。而预设的判定条件具体为实际压缩比是否在当前的安全压缩比区间内而是否进入压缩比保护模式。

频率控制模块130用于对当判断出压缩机进入压缩比保护模式时，按照预设调节方式控制压缩机升高或降低运行频率；当判断出压缩机没有进入或者离开压缩比保护模式时，维持当前运行频率不变。

在本实施例中，频率控制模块130包括有升频控制单元131和降频控制单元132，其中，升频控制单元131可以控制压缩机以每次升一级档数的速度去调整当前的运行频率，而执行升频控制单元131要满足的判定条件为：当前实际压缩比不大于安全压缩比区间的最小值；降频控制单元132可以控制压缩机以每次降一级档数的速度去调整当前的运行频率，而执行降频控制单元132要满足的判定条件为：当前实际压缩比不小于安全压缩比区间的最大值。

可以理解的是，通过升频控制单元131可以执行步骤S304，通过降频控制单元132可以执行步骤S303。

实施例四：

参见图4所示，在本实施例中，与实施三相比较区别特征在于频率控制模块130的不同，下面对其具体说明：

在本实施例中，频率控制模块130包括偏差计算单元133和调节单元134，其中，偏差计算单元133用于按照预设公式计算所述压缩比的偏差程度，即基于实际压缩比和安全压缩比区间计算出实际压缩比的偏差程度；调节单元134用于根据得出的偏差程度选择性地调整当前压缩机升频或降频的速度。

可以理解的是，通过调节单元134可以执行步骤S305或者步骤S306。

以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本发明的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种空调系统的压缩机频率控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：S100，在压缩机正常运行状态下，获取压缩机的运行频率以及实际压缩比；S200，依据当前所述运行频率得出相对应预设的安全压缩比区间；S300，判断所述实际压缩比是否在所述安全压缩比区间内以调整压缩机的所述运行频率。

2.根据权利要求1所述的一种空调系统的压缩机频率控制方法，其特征在于，所述步骤S300具体还包括以下步骤：若判断结果为是，则维持当前所述运行频率不变；若判断结果为否，则进入压缩比保护模式；

所述压缩比保护模式具体包括以下步骤：判断所述实际压缩比是否大于或等于所述安全压缩比区间的最大值，若是，则控制降低所述运行频率，并在预设时间后返回所述步骤S100；若否，则控制升高所述运行频率，并在预设时间后返回所述步骤S100。

3.根据权利要求2所述的一种空调系统的压缩机频率控制方法，其特征在于，所述压缩比保护模式的步骤中还包括：降低或升高所述运行频率的控制分别为逐级降档式控制和逐级升档式控制。

4.根据权利要求2所述的一种空调系统的压缩机频率控制方法，其特征在于，所述压缩比保护模式的步骤中还包括：基于所述实际压缩比和所述安全压缩比区间计算所述实际压缩比的偏差程度；根据得出的所述偏差程度选择性地调整所述运行频率的升频或降频速度；其中，所述安全压缩比区间为压缩机正常运行状态所规定的压缩比的运行范围。

5.根据权利要求4所述的一种空调系统的压缩机频率控制方法，其特征在于，所述实际压缩比为ε，在步骤“基于所述实际压缩比和所述安全压缩比区间计算所述实际压缩比的偏差程度”中： 当ε_下限<ε<ε_上限时，所述压缩比ε的偏差程度Dε为0； 当ε≥ε_上限时，所述压缩比ε的偏差程度Dε按照如下公式计算：Dε=ε_上限/ε-1； 当ε≤ε_下限时，所述压缩比ε的偏差程度Dε按照如下公式计算：Dε=ε_下限/ε-1； 其中，ε_下限为所述安全压缩比区间的最小值，ε_上限为所述安全压缩比区间的最大值。

6.根据权利要求1所述的一种空调系统的压缩机频率控制方法，其特征在于，所述S100中还包括：检测压缩机的排气压力和吸气压力；依据所述排气压力与所述吸气压力计算所述压缩机的实际压缩比。

7.一种空调系统的压缩机频率的控制装置，其特征在于，所述空调系统的压缩机频率的控制装置包括：参数采集模块（110），用于获取所述压缩机的运行参数，所述运行参数为所述压缩机的实际压缩比和当前的运行频率相对应的安全压缩比区间；工况判断模块（120），用于对所述运行参数进行判断，判断所述运行参数是否满足预设的判定条件时确定所述压缩机是否进入压缩比保护模式；频率控制模块（130），用于对当判断出所述压缩机进入压缩比保护模式时，按照预设调节方式控制压缩机升高或降低运行频率；当判断出所述压缩机没有进入或者离开压缩比保护模式时，维持当前运行频率不变。

8.根据权利要求7所述的一种空调系统的压缩机频率的控制装置，其特征在于，所述频率控制模块130还包括：升频控制单元（131），用于当所述实际压缩比不大于所述安全压缩比区间的最小值时，控制所述压缩机逐级升频；降频控制单元（132），用于当所述实际压缩比不小于所述安全压缩比区间的最大值时，控制所述压缩机逐级降频。

9.根据权利要求7所述的一种空调系统的压缩机频率的控制装置，其特征在于，所述频率控制模块（130）还包括：偏差计算单元（133），用于按预设公式计算所述压缩比的偏差程度；调节单元（134），用于根据得出的所述偏差程度选择性地调整所述压缩机升频或降频的速度。

10.根据权利要求7至9任一所述的一种空调系统的压缩机频率的控制装置，其特征在于，所述参数采集模块（110）还包括：第一数据采集单元（111），用于采集所述压缩机的排气压力和吸气压力并依据所述排气压力与所述吸气压力计算所述压缩机的实际压缩比；第二数据采集单元（112），用于采集所述压缩机的当前的运行频率，并根据所述运行频率得出相对应预设的安全压缩比区间。

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