CN111076353B - 一种电子膨胀阀开度控制方法、装置及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子膨胀阀开度控制方法，包括以下步骤：获取空调器的压缩机频率；根据所述压缩机频率确定压缩机频率的变化量；若所述压缩机频率的变化量大于预设频率变化量，则根据所述压缩机频率的变化量来控制电子膨胀阀的开度。本发明通过将压缩机频率的变化量作为调节电子膨胀阀开度的控制参数；且不同的压缩机频率的变化量对应设置有不同开度目标值；可使电子膨胀阀开度控制具有较高的控制精度，保证电子膨胀阀的开度与压缩机频率同时发生改变；另一方面，可防止在电子膨胀阀不需要调整开度时进行误操作，提高了空调系统的运行稳定性和运行能效。

Description

一种电子膨胀阀开度控制方法、装置及空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，具体而言，涉及一种电子膨胀阀开度控制方法、装置及空调器。

背景技术

目前变频空调系统的压缩机运行频率可以根据室温的变换进行自动调节，以达到最小温度波动、最佳舒适性和最佳节能的效果，而当压缩机运行频率调整时，空调系统的循环回路冷媒流量也随之变化，此时需要同步调节电子膨胀阀开度，实现最佳能效控制。但压缩机与电子膨胀阀的距离较远，尤其对于多联机这种电子膨胀阀在内机上的系统来说，在压缩机频率突然变化过大时，电子膨胀阀来不及反应，这将延迟空调达成目标控制状态，影响制冷效果。

发明内容

本发明解决的问题是：如何保证电子膨胀阀的开度能及时跟随压缩机运行频率的变化进行调整。

为解决上述问题，本发明提供一种电子膨胀阀开度控制方法，包括：

获取空调器的压缩机频率；

根据所述压缩机频率确定压缩机频率的变化量；

若所述压缩机频率的变化量大于预设频率变化量，则根据所述压缩机频率的变化量来控制电子膨胀阀的开度。

由此，通过将空调器运行过程中，压缩机频率的变化量作为调节电子膨胀阀开度的控制参数；且不同的压缩机频率的变化量对应设置有不同开度目标值；一方面，可使电子膨胀阀开度控制具有较高的控制精度，保证电子膨胀阀的开度与压缩机频率同时发生改变，有效规避由于压缩机转数突变带来的循环量不足导致的过热甚至停机的风险；另一方面，可防止在电子膨胀阀不需要调整开度时进行误操作，提高了空调系统的运行稳定性和运行能效。

可选地，所述压缩机频率包括相距预设时间间隔的第一压缩机频率和第二压缩机频率，所述压缩机频率的变化量为：预设时间间隔内获取的第一压缩机频率与第二压缩机频率的差值的绝对值。

由此，通过实时检测压缩机运行频率，当运行频率突然发生较大变化时，实时控制电子膨胀阀的开度变化以及时调整冷媒流量，进而提高空调器的制冷效果，实现最佳能效控制效果。

可选地，所述根据所述压缩机频率的变化量来控制电子膨胀阀的开度，具体包括：

根据所述压缩机频率的变化量确定所述电子膨胀阀的目标开度值，并调整所述电子膨胀阀的开度至所述目标开度值。

由此，通过将压缩机频率的变化量f与电子膨胀阀的目标开度值P相关联，将电子膨胀阀的开度的调整状态具体化，可进一步提高电子膨胀阀开度控制的控制精度，进而提高空调器的运行稳定性。

可选地，所述调整所述电子膨胀阀的开度至所述目标开度值，具体包括：若所述压缩机频率的变化量为正值，则控制所述电子膨胀阀的开度增大至所述目标开度值中的第一开度值；

所述第一开度值满足以下条件：P1＝P0+c(f2-f1)，P1为所述第一开度值，P0为调整前所述电子膨胀阀的开度，c为第一调整系数，f2为所述第二压缩机频率，f1为所述第一压缩机频率。

由此，通过细化目标开度值，并针对不同压缩机频率的变化量调整电子膨胀阀的开度，进一步提高了电子膨胀阀开度的控制精度，从而实现电子膨胀阀快速响应，实现最佳控制效果

可选地，所述调整所述电子膨胀阀的开度至所述目标开度值，具体还包括：若所述压缩机频率的变化量为负值，则获取所述压缩机的排气过热度；若所述排气过热度大于预设排气过热度，则控制所述电子膨胀阀的开度减小至所述目标开度值中的第二开度值；

其中，所述第二开度值满足以下条件：P2＝P0+a(f2-f1)，P2为所述第二开度值，a为第二调整系数。

由此，通过细化目标开度值，并针对不同排气过热度调整电子膨胀阀的开度，进一步提高了电子膨胀阀开度的控制精度，从而实现电子膨胀阀快速响应。

可选地，所述调整所述电子膨胀阀的开度至所述目标开度值，还包括：若所述排气过热度大于或等于预设排气过热度，则控制所述电子膨胀阀的开度减小至所述目标开度值中的第三开度值；

其中，所述第三开度值满足以下条件：P3＝P0+b(f2-f1)，P3为所述第三开度值，b为第三调整系数。

由此，通过设定第二开度值的具体数值范围，将电子膨胀阀的开度调整定量化，可进一步提高电子膨胀阀开度的调节精度。

可选地，还包括步骤：当所述电子膨胀阀的开度减小至所述第二开度值或第三开度值后，将所述第二开度值或所述第三开度值与预设最小开度值进行比较；若所述第二开度值或所述第三开度值大于所述预设最小开度值，则控制所述电子膨胀阀维持所述第二开度值或第三开度值运行；若所述第二开度值或所述第三开度值小于或等于所述预设最小开度值，则控制所述电子膨胀阀以所述预设最小开度值运行。

由此，通过对电子膨胀阀的开度减小值的修正，在保证空调器正常运行的同时，实现电子膨胀阀和压缩机的随动，保证变频压缩机在运行过程中控制的精确度和准确度。

本发明的另一目的在于提供一种电子膨胀阀开度控制装置，以保证电子膨胀阀的开度能及时跟随压缩机运行频率的变化进行调整。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电子膨胀阀开度控制装置，包括：

获取模块，用于获取空调器的压缩机频率；

确定模块，用于根据所述压缩机频率确定压缩机频率的变化量；

控制模块，用于在所述压缩机频率的变化量的绝对值大于预设频率变化量时，根据所述压缩机频率的变化量来控制电子膨胀阀的开度。

本发明的第三目的在于提供一种空调器，以保证电子膨胀阀的开度能及时跟随压缩机运行频率的变化进行调整。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种空调器，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上述所述的电子膨胀阀开度控制方法。

本发明的第四目的在于提供一种计算机可读存储介质，以实现上述电子膨胀阀开度控制方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上述所述的电子膨胀阀开度控制方法。

所述电子膨胀阀开度控制装置、空调器以及计算机可读存储介质均与上述电子膨胀阀开度控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明实施例所述的电子膨胀阀开度控制方法的原理示意图；

图2为本发明实施例所述的电子膨胀阀开度控制装置的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的电子膨胀阀开度控制方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，下述若有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

现有技术中的空调器，电子膨胀阀是制冷系统中的重要器件，用于按照预设程序调节蒸发器的冷媒供液量。对于变频空调来说，最重要的就是压缩机的变频控制，压缩机可以根据室内外的温度变化进行调频，在压缩机频率变化的同时，电子膨胀阀也应及时调整开度来调整流量。然而，在实际运行时，变频空调器的压缩机频率是处于经常变化中的，尤其是压缩机与电子膨胀阀之间距离较远，且变频制冷系统的蒸发器有一阶滞后效应，这就导致电子膨胀阀的开度无法及时调节到系统最合适的开度，从而影响了制冷效果。

为解决上述问题，本发明提供了一种电子膨胀阀开度控制方法，通过在检测到压缩机频率变化量较大时，根据压缩机频率的变化量来计算电子膨胀阀的开度目标值，并按照开度目标值调整电子膨胀阀的开度，这样使得在压缩机频率变化的同时，电子膨胀阀的开度也随之变化，达到精确控制的效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

结合图1、图3所示，本发明实施例提供了一种电子膨胀阀开度控制方法，包括以下步骤：

S1、获取空调器的压缩机频率；

S2、根据压缩机频率确定压缩机频率的变化量；

S3、若压缩机频率的变化量f大于预设频率变化量F，则根据压缩机频率的变化量f来控制电子膨胀阀的开度。

由此，通过将空调器运行过程中，压缩机频率的变化量f作为调节电子膨胀阀开度的控制参数，当压缩机的频率突然增大或减小时，对电子膨胀阀的开度进行调整，如果变化不大，则保持继续正常运行；且不同的压缩机频率的变化量f对应设置有不同开度目标值。这样一方面，可使电子膨胀阀开度控制具有较高的控制精度，保证电子膨胀阀的开度与压缩机频率同时发生改变，有效规避由于压缩机转数突变带来的循环量不足导致的过热甚至停机的风险；另一方面，可防止在电子膨胀阀不需要调整开度时进行误操作，提高了空调系统的运行稳定性和运行能效。

步骤S2中，压缩机频率包括相距预设时间间隔的第一压缩机频率f1和第二压缩机频率f2，其中，先获取第一压缩机频率，后获取第二压缩机频率。压缩机频率的变化量f为：预设时间间隔内获取的第二压缩机频率f2与第一压缩机频率f1之间的差值，也即f＝|f2-f1|。具体地，以预设时间间隔为检测周期，检测多个检测周期的压缩机运行频率，且不同检测周期的压缩机频率是在该检测周期运行前10s作为数据采集时间，也即，以此检测周期的前10s压缩机运行频率平均值作为第一压缩机运行频率f1，每预设时间间隔结束后，进入下一检测周期，以下一检测周期的前10s的压缩机运行频率平均值作为第二压缩机运行频率f2。在本实施例中，通过实时检测压缩机运行频率，当运行频率突然发生较大变化时，实时控制电子膨胀阀的开度变化以及时调整冷媒流量，进而提高空调器的制冷效果，实现最佳能效控制效果。

可以理解的是，当第二压缩机频率与第一压缩机频率之间的差值|f2-f1|小于要素和频率变化量F时，说明压缩机运行频率变化在安全范围内，此时电子膨胀阀自行调节开度，可以满足压缩机的运行需求，因此，空调器维持正常运行即可。而当|f2-f1|＞F时，说明压缩机运行频率有较大波动，若不进行控制调整，电子膨胀阀响应速度可能跟不上压缩机运行频率的变化，无法实现最佳能效控制，此时，根据压缩机频率的变化量f来控制电子膨胀阀的开度，规避了电子膨胀阀动作滞后效应的不利影响，从而解决在运行频率发生变化时电子膨胀阀无法快速准确地调节到最合适开度的问题。

其中，预设频率变化量F可以根据系统的实际情况和具体数据情况来确定，若预设频率变化量F的值过低，可能导致电子膨胀阀的开度变化频繁，一定程度上降低了电子膨胀阀的使用寿命；而若预设频率变化量F的值过高，则失去了控制效果。在本发明实施例中，优选地，预设频率变化量F的范围10-20HZ。

步骤S3中，根据压缩机频率的变化量f来控制电子膨胀阀的开度，具体包括：

根据压缩机频率的变化量f确定电子膨胀阀的目标开度值P，并调整电子膨胀阀的开度至目标开度值P。

压缩机的频率变化必然导致电子膨胀阀开度的变化，两者之间存在正相关或负相关，可以通过具体的实验数据进行拟合得到与压缩机频率变化适配的电子膨胀阀的目标开度值，由此，通过将压缩机频率的变化量f与电子膨胀阀的目标开度值P相关联，将电子膨胀阀的开度的调整状态具体化，可进一步提高电子膨胀阀开度控制的控制精度，进而提高空调器的运行稳定性。

优选地，调整电子膨胀阀的开度至目标开度值P，具体包括：

S31、若压缩机频率的变化量为正值，也即第二压缩机频率f2大于第一压缩机频率f1时，则控制电子膨胀阀的开度增大至目标开度值P中的第一开度值P1；

S32、若压缩机频率的变化量为负值，也即第二压缩机频率f2小于第一压缩机频率f1时，则控制电子膨胀阀的开度减小至目标开度值P中的第二开度值P2或第三开度值P3。

只有当压缩机频率的变化量f大于预设频率变化量F时，对电子膨胀阀的开度进行控制才会有实际意义，而此时，压缩机频率有可能是突然增大，也有可能是突然减小。当压缩机频率的变化量为正值时，说明压缩机的运行频率突然增大，此时，需要适当增加电子膨胀阀步数，来配合系统的提频。当压缩机频率的变化量为负值时，说明压缩机的运行频率突然减小，则需要适当减小电子膨胀阀步数，来配合系统的降频。

由此，通过细化目标开度值P，并针对不同压缩机频率的变化量调整电子膨胀阀的开度，进一步提高了电子膨胀阀开度的控制精度，从而实现电子膨胀阀快速响应，实现最佳控制效果。

其中，步骤S32中，当若压缩机频率的变化量为负值时，控制电子膨胀阀的开度减小至目标开度值P中的第二开度值P2或第三开度值P3，具体包括：

S321、获取并判断压缩机的排气过热度是否小于预设排气过热度；

S322、当排气过热度小于预设排气过热度时，控制电子膨胀阀的开度减小至所述目标开度值中的第二开度值；

S323、当排气过热度大于或等于预设排气过热度，则控制电子膨胀阀的开度减小至目标开度值中的第三开度值。

当电子膨胀阀的开度降低时，压缩机排气过热度会相应增加，为防止排气过热度过高而影响换热效率，电子膨胀阀的开度的减小值需要考虑排气过热度的因素。由此，通过将排气过热度作为电子膨胀阀目标开度值的控制参数，可以进一步对目标开度值进行限定，避免出现调整过量的情况，保证压缩机在运行过程中控制的精确度和准确度。

目标开度值中的第一开度值P1、第二开度值P2以及第三开度值P3除了与调整前电子膨胀阀的开度、压缩机频率的变化量相关外，还与不同运行情况下的调整系数相关，具体为：

第一开度值P1满足以下条件：P1＝P0+c(f2-f1)；第二开度值满足以下条件：P2＝P0+a(f2-f1)；第三开度值满足以下条件：P3＝P0+b(f2-f1)；其中，P0为调整前所述电子膨胀阀的开度，c为第一调整系数，a为第二调整系数，b为第三调整系数，f2为第二压缩机频率，f1为第一压缩机频率。

第一调整系数c、第二调整系数a和第三调整系数b可以根据系统的实际情况和具体数据情况来确定。在本发明实施例中，由于压缩机运行频率增加，电子膨胀阀步数的调整适当增加即可，优选地，第一调整系数c的取值范围为0.5-1。

而由于压缩机运行频率降低，电子膨胀阀开度减少，而当检测的排气过热度小于预设排气过热度时，实际排气过热度较低，所以可以加大电子膨胀阀的关闭程度，优选地，第二调整系数a的取值范围为1-2。

由于压缩机运行频率降低，电子膨胀阀开度减少，当检测的排气过热度大于或等于预设排气过热度时，实际排气过热度较高，此时电子膨胀阀阀的开度不能减少过多，否则会出现排气过热度过高而影响压缩机稳定运行的情况，优选地，第三调整系数b的取值范围为0-0.5。

由此，通过分别设定第一开度值、第二开度值和第三开度值的具体数值范围，将电子膨胀阀的开度调整定量化，可进一步提高电子膨胀阀开度的调节精度，从而有利于进一步保证当压缩机运行频率发生变化时电子膨胀阀能快速准确地调节到最合适开度，提高空调器运行能效比。

此外，由于空调器自身特性，电子膨胀阀的开度减小的过程中，开度不能无限的降低，开度过小将影响冷媒流量的供给，从而降低空调器的制冷效果。因此，在步骤S32后，还包括步骤：

S33、将第二开度值P2或第三开度值P3与预设最小开度值P0进行比较；

S34、若第二开度值P2或第三开度值P3大于预设最小开度值P0，则电子膨胀阀按第二开度值P2或第三开度值P3运行，并结束控制；

S35、若第二开度值P2或第三开度值P3小于或等于预设最小开度值P0，则控制电子膨胀阀以预设最小开度值P0运行，并结束控制。

由此，通过对电子膨胀阀的开度减小值的修正，在保证空调器正常运行的同时，实现电子膨胀阀和压缩机的随动，保证变频压缩机在运行过程中控制的精确度和准确度。

优选地，在本发明实施例中，目标开度值P的范围为40-60PLS。

结合图2所示，本发明另一实施例还提供了一种电子膨胀阀开度控制装置200，包括获取模块201、确定模块202以及控制模块203，其中：

获取模块201，用于获取空调器的压缩机频率；

确定模块202，用于根据压缩机频率确定压缩机频率的变化量；

控制模块203，用于在压缩机频率的变化量的绝对值大于预设频率变化量时，根据压缩机频率的变化量来控制电子膨胀阀的开度。

本发明另一实施例还提供一种电子膨胀阀开度控制装置，包括存储器和处理器，其中：

存储器用于存储计算机程序。在本发明实施例中，存储器可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；RAM)和/或高速缓存存储器。

处理器用于当执行所述计算机程序时，实现如上所述的电子膨胀阀开度控制方法。

本发明通过在检测到压缩机频率变化量较大时，根据压缩机频率的变化量来计算电子膨胀阀的开度目标值，并按照开度目标值调整电子膨胀阀的开度，这样使得在压缩机频率变化的同时，电子膨胀阀的开度也随之变化，达到精确控制的效果。

本发明另一实施例还提供了一种空调器，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述所述的电子膨胀阀开度控制方法。在本发明实施例中，所述空调器有如上所述的电子膨胀阀开度控制装置200，还设置有用于检测排气温度、冷凝温度等的多个温度传感器，例如感温包。所述空调器还设置有EEPROM302等用于存储系统预设参数的存储单元。

本发明另一实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上述所述的电子膨胀阀开度控制方法。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (4)

1.一种电子膨胀阀开度控制方法，其特征在于，包括：

获取空调器的压缩机频率；

以预设时间间隔为检测周期，检测多个检测周期的压缩机频率,所述压缩机频率包括相距预设时间间隔的第一压缩机频率和第二压缩机频率，根据所述压缩机频率确定压缩机频率的变化量，所述压缩机频率的变化量为：所述第二压缩机频率与所述第一压缩机频率之间的差值；根据所述压缩机频率的变化量确定所述电子膨胀阀的目标开度值，并调整所述电子膨胀阀的开度至所述目标开度值；

若所述压缩机频率的变化量为正值，则控制所述电子膨胀阀的开度增大至所述目标开度值中的第一开度值；其中，所述第一开度值满足以下条件：P1＝P0+c(f2-f1)，P1为所述第一开度值，P0为调整前所述电子膨胀阀的开度，c为第一调整系数，f2为所述第二压缩机频率，f1为所述第一压缩机频率；

若所述压缩机频率的变化量为负值，则获取所述压缩机的排气过热度；当所述排气过热度小于预设排气过热度时，控制所述电子膨胀阀的开度减小至所述目标开度值中的第二开度值或第三开度值；其中，所述第二开度值满足以下条件：P2＝P0+a(f2-f1)，P2为所述第二开度值，a为第二调整系数；当所述排气过热度大于或等于预设排气过热度时，控制所述电子膨胀阀的开度减小至所述目标开度值中的第三开度值；其中，所述第三开度值满足以下条件：P3＝P0+b(f2-f1)，P3为所述第三开度值，b为第三调整系数；

若所述压缩机频率的变化量大于预设频率变化量，则根据所述压缩机频率的变化量来控制电子膨胀阀的开度；

当所述电子膨胀阀的开度减小至所述第二开度值或所述第三开度值后，将所述第二开度值或所述第三开度值与预设最小开度值进行比较；

若所述第二开度值或所述第三开度值大于所述预设最小开度值，则控制所述电子膨胀阀维持所述第二开度值或第三开度值运行；

若所述第二开度值或所述第三开度值小于或等于所述预设最小开度值，则控制所述电子膨胀阀以所述预设最小开度值运行。

2.一种电子膨胀阀开度控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取空调器的压缩机频率；

确定模块，用于以预设时间间隔为检测周期，检测多个检测周期的压缩机频率，所述压缩机频率包括相距预设时间间隔的第一压缩机频率和第二压缩机频率，还用于根据所述压缩机频率确定压缩机频率的变化量，所述压缩机频率的变化量为：所述第二压缩机频率与所述第一压缩机频率之间的差值；根据所述压缩机频率的变化量确定所述电子膨胀阀的目标开度值，并调整所述电子膨胀阀的开度至所述目标开度值；若所述压缩机频率的变化量为正值，则控制所述电子膨胀阀的开度增大至所述目标开度值P中的第一开度值P1；当若压缩机频率的变化量为负值时，控制电子膨胀阀的开度减小至目标开度值P中的第二开度值P2或第三开度值P3；当排气过热度小于预设排气过热度时，控制电子膨胀阀的开度减小至所述目标开度值中的第二开度值；当排气过热度大于或等于预设排气过热度，则控制电子膨胀阀的开度减小至目标开度值中的第三开度值，第一开度值P1满足以下条件：P1＝P0+c(f2-f1)；第二开度值满足以下条件：P2＝P0+a(f2-f1)；第三开度值满足以下条件：P3＝P0+b(f2-f1)；其中，P0为调整前所述电子膨胀阀的开度，c为第一调整系数，a为第二调整系数，b为第三调整系数，f2为第二压缩机频率，f1为第一压缩机频率；

控制模块，用于在所述压缩机频率的变化量的绝对值大于预设频率变化量时，根据所述压缩机频率的变化量来控制电子膨胀阀的开度；

所述控制模块还用于当所述电子膨胀阀的开度减小至所述第二开度值或所述第三开度值后，将所述第二开度值或所述第三开度值与预设最小开度值进行比较；

所述控制模块还用于若所述第二开度值或所述第三开度值大于所述预设最小开度值时，控制所述电子膨胀阀维持所述第二开度值或第三开度值运行；

所述控制模块还用于若所述第二开度值或所述第三开度值小于或等于所述预设最小开度值时，控制所述电子膨胀阀以所述预设最小开度值运行。

3.一种空调器，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如权利要求1所述的电子膨胀阀开度控制方法。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如权利要求1所述的电子膨胀阀开度控制方法。

Images