CN111765597B - 空调系统的能效测试控制方法及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统的能效测试控制方法及空调系统，其空调系统包括变频压缩机和控制变频压缩机工作状态的变频驱动控制器，该方法通过检测空调系统的运行参数，从而判断空调系统的运行工况，当运行工况为高负荷工况时，降低驱动控制器的开关损耗，当运行工况为低负荷工况时，降低变频压缩机的力矩补偿。本方法通过降低损耗的方式，提高空调运行能效，与现有技术相比，本方法不需要增大换热器或更换压缩机，大大的降低了空调器的成本。

Description

空调系统的能效测试控制方法及空调系统

技术领域

本发明涉及空调领域，特别是涉及一种空调系统的能效测试控制方法及空调系统。

技术背景

随着经济的发展，现各个国家对空调的能效要求越来越高，目前空调厂家提高能效的方法主要有：

1、更换高能压缩机和加大换热器（在设计允许范围内），这是目前提高能效比最直接的办法，但是这样做成本压力巨大。而且在增大换热器时，容易出现换热器与压缩机不匹配的情况，盲目增大换热器，会使空调系统中的制冷量过多，可能会导致其超出压缩机的允许值，反而会导致空调系统制冷能力的降低，即能效比的降低，严重时可能会导致压缩机故障。而且，压缩机选配时，为了兼顾空调制热量的要求，不能为了制冷能效比的目标值，选用小排量的压缩机。

2、合理选用毛细管和分流器。在空调器制冷系统中，在毛细管规格的选型上，内径较小的的节流效果好，但是太小容易被系统中的杂质堵塞；分流器的合理选用，可以使各路分流尽可能地发挥充分发挥两器地换热能力。

3、增加系统地地循环风量，一般通过直接加大电机本身地转速，或者通过加大风机电容加大风机转速，这种方法可能会导致系统产生地噪声过大。

4、制冷剂充注量地合理实用，在一定程度上也有利于空调系统地运行。

上述2-4提高空调系统能效比的方法，除了本身可能会导致的一些问题外，由于其都是间接调控，对空调能效比的提高只能起到改善作用，达不到特别明显的效果。

因此，如何提供一种不用更换压缩机或换热器，就能很有效的提高空调系统能效比的空调系统的能效测试控制方法及空调器，是世界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术方案中需要更换高能压缩机或增大换热器的技术问题，提出了一种空调系统的能效测试控制方法及空调系统。

本发明提出了一种空调系统的能效测试控制方法，所述空调系统包括变频压缩机和控制所述变频压缩机工作状态的变频驱动控制器；

所述能效测试控制方法包括以下步骤：

所述空调系统进入能效测试模式之后；

检测所述空调系统的运行参数，并根据所述运行参数判断所述空调系统的运行工况；

当运行工况为高负荷工况时，降低所述变频驱动控制器的开关损耗；

和/或当运行工况为低负荷工况时，降低所述变频压缩机的力矩补偿。

进一步，所述能效测试模式包括：高负荷点测试模式和低负荷点测试模式中的至少一种；所述高负荷点测试模式为将所述空调系统的运行参数控制在预设高负荷范围，所述低负荷点测试模式为将所述空调系统的运行参数控制在预设低负荷范围。

进一步，所述能效测试模式包括高负荷点测试模式和低负荷点测试模式时，手动选择所述空调系统进入所述高负荷点测试模式或所述低负荷测试模式。

进一步，所述空调系统进入能效测试模式且运行预设开机时间之后，再检测所述空调系统的运行参数。

进一步，所述运行参数为变频压缩机的运行频率；所述根据运行参数判断所述空调系统的运行工况包括：判断所述运行频率是否处于预设高负荷频率范围，若是则判定运行工况为高负荷工况。

进一步，所述判定运行工况为高负荷工况之后，所述变频压缩机维持当前运行频率连续运行到第一预设时间时，降低所述变频驱动控制器的开关损耗。

进一步，所述降低变频驱动控制器的开关损耗包括：将所述变频驱动控制器的母线电压降低至预设电压值、将所述变频驱动控制器中开关管的载波频率降低至预设频率中的至少一种。

进一步，所述运行参数为变频压缩机的运行频率；所述根据运行参数判断所

述空调系统的运行工况包括：判断所述运行频率是否处于预设低负荷频率范围，若是则判定运行工况为低负荷工况。

进一步，所述判定运行工况为低负荷工况之后，维持当前运行频率连续运行第二预设时间时，降低所述变频压缩机的力矩补偿。

进一步，所述降低变频压缩机的力矩补偿之后，维持当前运行频率连续运行并计时累计运行时间，当所述累计运行时间达到第三预设时间时，关闭所述变频压缩机。

进一步，所述计时累计运行时间期间，若所述空调系统被关机，则所述累计运行时间清零。

进一步，所述降低变频压缩机的力矩补偿包括：将叠加在所述变频压缩机的力矩电流上的力矩调节电流按照预设比例减少，所述力矩调节电流曲线与所述变频压缩机的阻力矩曲线方向相反。

本发明还提出了一种空调器，所述空调器在进行能效测试时采用任一项所述的能效测试控制方法。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、在高负荷工况下，通过降低变频驱动控制器的母线电压和载波频率，从

而降低变频驱动控制器的开关损耗，提高空调运行能效。

2、在低负荷工况下，将叠加在变频压缩机的力矩电流上的力矩调节电流按

照预设比例减少，使压缩机低频运行下的过度补偿耗功降低，提高空调运行能效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为不同工况下提高空调能效的方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可

能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。

本发明空调系统，主要由变频压缩机、变频驱动控制器、主板、换热器、电机、节流部件灯组成，其中，变频压缩机为空调器制冷系统的核心，它由变频驱动控制器控制，用电源线连接。主板相当于电脑的主板，上面的控制芯片相当于电脑的CPU。其中，主板和变频驱动控制器都有预设入的控制程序，变频驱动控制器用于控制变频压缩机的运行，主板用于接收用户设定的命令，并做出相应的判断，发送所需要的频率给变频驱动控制器，然后再通过变频驱动控制器控制变频压缩机的工作频率。

如图1为不同工况下提高空调能效的方法流程图，可以发现，本方法空调系统是在高负荷点和低负荷点两种不同情况下进行能效测试的，并根据不同的能效测试点，提出了相应的方案。具体的，由于现有各国空调能效测试标准都在多个负荷下测试，高负荷运行频率较高，低负荷运行频率较低，可以得出各负荷工况下的能效，从而计算综合能效（对照空调运行时各工况下运行参数表格可以直接得到）。为了提高空调能效测试值，因此提出该发明的控制方法，针对空调系统的不同运行工况，提出相应的控制方法，其中，当空调系统同时包括高负荷点测试模式和低负荷点测试模式时，人工选择进入高负荷点测试模式或低负荷点测试模式。

首先，为了测试空调系统高负荷工况下运行能效时，启动空调系统，进入高负荷点测试模式，通过主板控制使变频压缩机的运行频率在50hz≤F≤68hz，即预设高负荷频率范围，检测其频率，维持当前变频压缩机运行频率第一预设时间，第一预设时间为5分钟，可根据实际情况调节，只需保证压缩机运行频率稳定。然后降低驱动控制器的开关损耗，从而提高空调系统的运行能效，这里降低驱动控制器的开关损耗方法主要包括：将驱动控制器的母线电压由380V降低至320V；将驱动控制器的载波频率由8K降低至5K。对于第一种方法，当驱动控制器的母线电压降低后，对应的电流也会随之降低，故开关管的消耗功率也会降低，从而使得变频驱动控制器的开通损耗降低；对第二种方法，当驱动控制器的载波频率降低后，开关电流的切换减少，从而降低开关管的开关损耗，提高空调能效。两种方法都是通过降低驱动控制器的开关损耗（开关损耗包括开通损耗），从而提高空调运行能效。

其次，为了测试空调系统低负荷工况下运行能效时，启动空调系统，进入低负荷点测试模式，通过主板控制使变频压缩机运行频率维持在10hz≤F≤35hz，即预设低负荷频率范围，检测其频率，并维持当前变频压缩机频率运行第二预设时间，第二预设时间为5分钟，与高负荷点相同，均只需保证变频压缩机运行频率稳定即可，然后降低对压缩机的力矩补偿。这里降低对压缩机的力矩补偿方法为，将原叠加在变频压缩机的力矩电流上的力矩调节电流按照预设比例减少，其中，变频压缩机力矩电流曲线与力矩调节电流曲线方向相反，预设比例为75%，电流减少后，其消耗的功率也相应减小，即减小了压缩机的过渡补偿耗功。然后维持当前频率运行，驱动控制器开始计算当前频率的累计运行时间，当累计运行时间达到第三预设值，第三预设值设定为5小时，发停机命令给压缩机。这里需要说明，因为当力矩调节电流减少后，压缩机的震动会增加，如果维持该频率运行时间过长，可能会损害压缩机，故考虑到压缩机的安全性，维持当前状态运行5小时后，需关闭压缩机。同时，在计时累计运行时间期间，若空调系统因为故障或人为原因等使空调系统被关机，则清除该累计运行时间，当空调系统重新启动后，从零开始重新计算累计运行时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种空调系统的能效测试控制方法，所述空调系统包括变频压缩机和控制所述变频压缩机工作状态的变频驱动控制器；

其特征在于，所述能效测试控制方法包括以下步骤：

所述空调系统进入能效测试模式之后；

检测所述空调系统的运行参数，并根据所述运行参数判断所述空调系统的运行工况；

当运行工况为高负荷工况时，降低所述变频驱动控制器的开关损耗；

和/或当运行工况为低负荷工况时，降低所述变频压缩机的力矩补偿。

2.根据权利要求1所述的能效测试控制方法，其特征在于，所述能效测试模式包括：高负荷点测试模式和低负荷点测试模式中的至少一种；所述高负荷点测试模式为将所述空调系统的运行参数控制在预设高负荷范围，所述低负荷点测试模式为将所述空调系统的运行参数控制在预设低负荷范围。

3.根据权利要求2所述的能效测试控制方法，其特征在于，所述能效测试模式包括高负荷点测试模式和低负荷点测试模式时，手动选择所述空调系统进入所述高负荷点测试模式或所述低负荷点测试模式。

4.根据权利要求1至3任一项所述的能效测试控制方法，其特征在于，所述空调系统进入能效测试模式且运行预设开机时间之后，再检测所述空调系统的运行参数。

5.根据权利要求1所述的能效测试控制方法，其特征在于，所述运行参数为变频压缩机的运行频率；所述根据运行参数判断所述空调系统的运行工况包括：判断所述运行频率是否处于预设高负荷频率范围，若是则判定运行工况为高负荷工况。

6.根据权利要求5所述的能效测试控制方法，其特征在于，所述判定运行工况为高负荷工况之后，所述变频压缩机维持当前运行频率连续运行到第一预设时间时，降低所述变频驱动控制器的开关损耗。

7.根据权利要求1所述的能效测试控制方法，其特征在于，所述降低变频驱动控制器的开关损耗包括：将所述变频驱动控制器的母线电压降低至预设电压值、将所述变频驱动控制器中开关管的载波频率降低至预设频率中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的能效测试控制方法，其特征在于，所述运行参数为变频压缩机的运行频率；所述根据运行参数判断所述空调系统的运行工况包括：判断所述运行频率是否处于预设低负荷频率范围，若是则判定运行工况为低负荷

工况。

9.根据权利要求8所述的能效测试控制方法，其特征在于，所述判定运行工况为低负荷工况之后，维持当前运行频率连续运行第二预设时间时，降低所述变频压缩机的力矩补偿。

10.根据权利要求9所述的能效测试控制方法，其特征在于，所述降低变频压缩机的力矩补偿之后，维持当前运行频率连续运行并计时累计运行时间，当所述累计运行时间达到第三预设时间时，关闭所述变频压缩机。

11.根据权利要求10所述的能效测试控制方法，其特征在于，所述计时累计运行时间期间，若所述空调系统被关机，则所述累计运行时间清零。

12.根据权利要求1所述的能效测试控制方法，其特征在于，所述降低变频压缩机的力矩补偿包括：将叠加在所述变频压缩机的力矩电流上的力矩调节电流按照预设比例减少，所述力矩调节电流曲线与所述变频压缩机的阻力矩曲线方向相反。

13.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统在进行能效测试时采用权利要求1至12任一项所述的能效测试控制方法。

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