CN111829206B

CN111829206B - 卸载膨胀阀热泵机组及其控制方法、装置和存储介质

Info

Publication number: CN111829206B
Application number: CN202010500099.7A
Authority: CN
Inventors: 杜泽波; 余栋伟; 陈曦
Original assignee: Guangdong Aobote Energy Saving Equipment Co ltd
Current assignee: Guangdong Aobote Energy Saving Equipment Co ltd
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2040-06-04
Also published as: CN111829206A

Abstract

本发明公开了一种卸载膨胀阀热泵机组及其控制方法、装置和存储介质，卸载膨胀阀热泵机组包括压缩机、卸载膨胀阀、测温模块和控制模块，控制模块根据输出温度所在区间，控制卸载膨胀阀的开度。本发明将卸载膨胀阀应用于热泵机组，并为卸载膨胀阀配置控制逻辑，可以实现对卸载膨胀阀的控制，从而实现对输出温度的微调，实现对输出温度的快速精细化调节，当将卸载膨胀阀热泵机组应用于物料烘干等场合时，容易实现各种烘干工艺。与一些使用数码涡旋压缩机或者变频压缩机实现的输出温度微调技术相比，使用卸载膨胀阀实现输出温度的微调，有助于降低成本。本发明广泛应用于热泵技术领域。

Description

卸载膨胀阀热泵机组及其控制方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，尤其是一种卸载膨胀阀热泵机组及其控制方法、装置和存储介质。

背景技术

现有热泵机组大多采用定频压缩机，虽然能够输出稳定的热量，但是当应用在物料烘干等场合时，经常需要控制物料的温度进行多段变化以实现各种烘干工艺。现有的热泵机组难以实现精细快速的温度控制。

术语解释

卸载膨胀阀：是电子膨胀阀的一种应用形式。电子膨胀阀是利用被调节参数产生的电信号，控制施加于膨胀阀上的电压或电流，进而达到调节供液量的目的。电子膨胀阀可以较好地满足无级变容量制冷系统等对制冷供液量调节范围宽、调节反应快的要求。而卸载膨胀阀则是在普通电子膨胀阀的基础上，通过控制流通到冷凝翅片的冷媒量，从而控制出风温度。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种卸载膨胀阀热泵机组及其控制方法、装置和存储介质。

一方面，本发明实施例包括一种卸载膨胀阀热泵机组，包括：

压缩机；

卸载膨胀阀，与所述压缩机连接；

测温模块，用于检测所述卸载膨胀阀热泵机组的输出温度；

控制模块，用于根据所述输出温度所在区间，控制所述卸载膨胀阀的开度。

进一步地，所述根据所述输出温度所在区间，控制所述卸载膨胀阀的开度，具体包括：

根据所述输出温度所在区间，确定第一控制参数和第二控制参数；所述区间由目标温度和温度回差确定；

根据所述第一控制参数、所述第二控制参数和所述卸载膨胀阀的当前流通能力值，确定所述卸载膨胀阀的目标流通能力值；

根据所述目标流通能力值控制所述卸载膨胀阀的开度。

进一步地，所述根据所述输出温度所在区间，确定第一控制参数和第二控制参数，具体包括：

当所述输出温度等于所述目标温度，确定所述第一控制参数为0；

当所述输出温度小于或等于所述目标温度与所述温度回差之差，确定所述第一控制参数大于0，确定所述第二控制参数等于2；

当所述输出温度大于或等于所述目标温度与所述温度回差之和，确定所述第一控制参数小于0，确定所述第二控制参数等于2；

当所述输出温度大于所述目标温度与所述温度回差之差，且所述输出温度小于所述目标温度，确定所述第一控制参数大于0，确定所述第二控制参数等于2；

当所述输出温度小于所述目标温度与所述温度回差之和，且所述输出温度大于所述目标温度，确定所述第一控制参数小于0，确定所述第二控制参数等于2。

进一步地，所述根据所述第一控制参数、所述第二控制参数和所述卸载膨胀阀的当前流通能力值，确定所述卸载膨胀阀的目标流通能力值，具体包括：

当所述第一控制参数大于0，确定所述目标流通能力值等于所述卸载膨胀阀的最大流通能力值与所述当前流通能力值的差与所述第二控制参数之商加上所述当前流通能力值的和；所述最大流通能力值为所述卸载膨胀阀的最大开度的两倍；

当所述第一控制参数小于0，确定所述目标流通能力值等于所述当前流通能力值减去所述当前流通能力值与所述第二控制参数之商所得的差；

当所述第一控制参数等于0，确定所述目标流通能力值等于所述当前流通能力值。

进一步地，所述卸载膨胀阀热泵机组还包括电加热模块；所述控制模块用于通过以下方式确定所述卸载膨胀阀的当前流通能力值：

当所述电加热模块开启，所述当前流通能力值等于所述卸载膨胀阀的最大开度的两倍与所述卸载膨胀阀的当前开度之差；

当所述电加热模块关闭，所述当前流通能力值等于所述卸载膨胀阀的最大开度与所述卸载膨胀阀的当前开度之差。

进一步地，所述根据所述目标流通能力值控制所述卸载膨胀阀的开度，具体包括：

当所述目标流通能力值大于所述卸载膨胀阀的最大开度，开启所述电加热模块，将所述卸载膨胀阀的开度设定为所述卸载膨胀阀的最大开度与所述目标流通能力值之差；

当所述目标流通能力值小于或等于所述卸载膨胀阀的最大开度，关闭所述电加热模块，将所述卸载膨胀阀的开度设定为所述卸载膨胀阀的最大开度与所述目标流通能力值之差。

进一步地，所述控制模块还用于：

当所述输出温度大于所述目标温度与所述温度回差之和，且所述目标流通能力值等于0，关闭所述压缩机，执行过热报警；

当所述输出温度小于所述目标温度与所述温度回差之差，开启所述压缩机，解除过热报警。

另一方面，本发明实施例还包括一种卸载膨胀阀热泵机组控制方法，所述卸载膨胀阀热泵机组包括压缩机、卸载膨胀阀、测温模块和控制模块，所述卸载膨胀阀与所述压缩机连接，所述控制方法包括以下步骤：

检测所述卸载膨胀阀热泵机组的输出温度；

根据所述输出温度所在区间，控制所述卸载膨胀阀的开度。

另一方面，本发明实施例还包括一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行实施例所述方法。

另一方面，本发明实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行实施例所述方法。

本发明的有益效果是：本发明的实施例中，将卸载膨胀阀应用于热泵机组，并为卸载膨胀阀配置控制逻辑，可以实现对卸载膨胀阀的控制，从而实现对输出温度的微调，实现对输出温度的快速精细化调节，当将卸载膨胀阀热泵机组应用于物料烘干等场合时，容易实现各种烘干工艺。与一些使用数码涡旋压缩机或者变频压缩机实现的输出温度微调技术相比，使用卸载膨胀阀实现输出温度的微调，有助于降低成本。

附图说明

图1为实施例中卸载膨胀阀热泵机组的结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例中，卸载膨胀阀热泵机组是指压缩机上设有卸载膨胀阀的热泵机组。参照图1，卸载膨胀阀热泵机包括压缩机、卸载膨胀阀、测温模块和控制模块，卸载膨胀阀与压缩机连接，控制模块分别与压缩机、测温模块和卸载膨胀阀连接，控制模块控制压缩机和卸载膨胀阀工作，具体地，控制模块可以控制压缩机的工作状态，包括压缩机开启或关闭，以及控制卸载膨胀阀的开度。

测温模块检测卸载膨胀阀热泵机组的输出温度，在实际使用中，可以选择检测被卸载膨胀阀热泵机组加热的物品或区域的温度，例如将卸载膨胀阀热泵机组应用于物品烘烤时，可以将测温模块配置为检测烤房的温度，作为卸载膨胀阀热泵机组的输出温度。

测温模块将检测到的卸载膨胀阀热泵机组的输出温度发送到控制模块，控制模块根据输出温度，确定对压缩机和卸载膨胀阀的控制逻辑，因此控制模块、测温模块、压缩机和卸载膨胀阀形成一个负反馈系统，输出温度作为负反馈信号。

本发明的实施例中，控制模块对根据输出温度确定对卸载膨胀阀的控制逻辑，具体为：

卸载膨胀阀热泵机组上电后，控制模块控制卸载膨胀阀复位，关闭550P；每次检测到压缩机开机后，控制模块控制卸载膨胀阀的开启到最大开度，卸载膨胀阀的最大开度与卸载膨胀阀的性能有关；每次检测到压缩机关机后，控制模块控制卸载膨胀阀的关闭；

控制模块根据所述输出温度所在区间，控制卸载膨胀阀的开度。

本发明的实施例中，控制模块存储了目标温度和温度回差等温度数据，其中目标温度可以在使用卸载膨胀阀热泵机组时设置，目标温度表示希望卸载膨胀阀热泵机组将物品加热到的温度，温度回差与压缩机的性能有关。目标温度和温度回差等温度数据之间有大小关系，可以形成一个或多个区间，控制模块可以判断输出温度在哪个区间。

本发明的实施例中，控制模块按照工作周期来控制卸载膨胀阀。在每个工作周期中，控制模块根据这个工作周期所确定的开度来控制卸载膨胀阀。在下一个工作周期到来前，控制模块确定下一个工作周期的开度，即目标流通能力值。当下一个工作周期到来，控制模块更新卸载膨胀阀的开度，使得卸载膨胀阀的开度达到目标流通能力值。

本发明的实施例中，当控制模块要控制卸载膨胀阀的开度，控制模块根据输出温度所在区间，先确定一个第一控制参数和一个第二控制参数，然后根据第一控制参数和第二控制参数的大小，以及卸载膨胀阀在当前周期中的流通能力值即当前流通能力值，来确定卸载膨胀阀在即将到来的一个工作周期中的流通能力值即目标流通能力值。

本发明的实施例中，第一控制参数采用符号KI表示，第二控制参数采用符号KP表示。KI的取值可以是正数、0或负数，KP的取值可以是自然数。控制模块根据目标温度和温度回差确定多个区间，确定输出温度所在区间等同于确定输出温度与目标温度和温度回差等温度数据之间的大小关系。控制模块根据输出温度与目标温度和温度回差等温度数据之间的大小关系确定KI、KP的规则具体如表1所示。

表1

表1的规则的原理为：根据输出温度与目标温度和温度回差等之间的大小关系，可以确定输出温度的变化趋势，以第一控制参数的取值来表示变化趋势。本发明的实施例中，KI＜0表示输出温度呈上升趋势，KI＞0表示输出温度呈下降趋势，KI＝0表示输出温度不变。根据输出温度与目标温度和温度回差等之间的大小关系，所确定的第二控制参数可以用于后续步骤中对卸载膨胀阀的当前流通能力值进行调整，从而确定卸载膨胀阀的目标流通能力值。

控制模块根据表1的规则，可以确认得到第一控制参数和第二控制参数的取值。根据第一控制参数的取值，可以确定卸载膨胀阀热泵机组的输出温度的变化趋势，结合卸载膨胀阀的当前流通能力值，控制模块可以根据第二控制参数对卸载膨胀阀的当前流通能力值进行调整，确定卸载膨胀阀的目标流通能力值，从而迎合或对抗输出温度的变化趋势，实现对输出温度的调整。控制模块根据第一控制参数的取值、第二控制参数的取值和卸载膨胀阀的当前流通能力值确定卸载膨胀阀的目标流通能力值的规则具体如表2所示。

表2

本发明的实施例，将卸载膨胀阀应用于热泵机组，并为卸载膨胀阀配置表1和表2中的控制逻辑，先执行表1中的控制逻辑，根据输出温度所在区间，确定第一控制参数和第二控制参数，然后执行表2中的控制逻辑，根据第一控制参数的大小，使用第二控制参数来调整当前流通能力值，来确定卸载膨胀阀在即将到来的一个工作周期中的开度。通过表1中的控制逻辑和表2中的控制逻辑的结合，可以实现对卸载膨胀阀的控制，可以实现对输出温度的微调，从而实现对输出温度的快速精细化调节，当将卸载膨胀阀热泵机组应用于物料烘干等场合时，容易实现各种烘干工艺。与一些使用数码涡旋压缩机或者变频压缩机实现的输出温度微调技术相比，本发明的实施例使用卸载膨胀阀实现输出温度的微调，有助于降低成本。

本发明的实施例中，卸载膨胀阀热泵机组还设有电加热模块，用于辅助压缩机进行加热。在设置有电加热模块的情况下，表2所用到的当前流通能力值，是通过表3所示的方式确定的。

表3

电加热模块的工作状态	当前流通能力值
		开启	当前流通能力值＝卸载膨胀阀的最大开度×2-卸载膨胀阀的当前开度
关闭	当前流通能力值＝卸载膨胀阀的最大开度-卸载膨胀阀的当前开度

本发明的实施例中，控制模块根据目标流通能力值，除了控制卸载膨胀阀的开度，还控制电加热模块的工作状态。控制模块控制卸载膨胀阀的开度和电加热模块的工作状态的规则具体如表4所示。

表4

通过表4所示的控制逻辑，控制模块可以控制电加热模块的工作状态，与压缩机配合实现加热。

本发明的实施例中，控制模块根据卸载膨胀阀热泵机组的输出温度，除了控制卸载膨胀阀的开度以及电加热模块的工作状态，还控制压缩机的工作状态。控制模块控制压缩机的工作状态的规则具体如表5所示。

表5

通过表5所示的控制逻辑，控制模块可以控制压缩机的工作状态，与卸载膨胀阀配合实现加热，并且实现过热报警的功能。

本发明的实施例中，可以通过计算机编程技术，编写卸载膨胀阀热泵机组中的控制模块适用的计算机程序，当计算机程序被控制模块读取并运行时，控制模块可以实现上述实施例的表1-表5中的控制逻辑，以控制卸载膨胀阀、电热模块和压缩机实现上述实施例的技术效果。

本发明的实施例中，一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行实施例中的控制方法，实现与实施例所述的相同的技术效果。

本发明的实施例中，一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行实施例中的控制方法，实现与实施例所述的相同的技术效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作，除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims

1.一种卸载膨胀阀热泵机组，其特征在于，包括：

压缩机；

卸载膨胀阀，与所述压缩机连接；

测温模块，用于检测所述卸载膨胀阀热泵机组的输出温度；

控制模块，用于根据所述输出温度所在区间，控制所述卸载膨胀阀的开度；

所述根据所述输出温度所在区间，控制所述卸载膨胀阀的开度，具体包括：

根据所述目标流通能力值控制所述卸载膨胀阀的开度；

所述根据所述输出温度所在区间，确定第一控制参数和第二控制参数，具体包括：

当所述输出温度小于所述目标温度与所述温度回差之和，且所述输出温度大于所述目标温度，确定所述第一控制参数小于0，确定所述第二控制参数等于2；

所述根据所述第一控制参数、所述第二控制参数和所述卸载膨胀阀的当前流通能力值，确定所述卸载膨胀阀的目标流通能力值，具体包括：

2.根据权利要求1所述的卸载膨胀阀热泵机组，其特征在于，所述卸载膨胀阀热泵机组还包括电加热模块；所述控制模块用于通过以下方式确定所述卸载膨胀阀的当前流通能力值：

3.根据权利要求2所述的卸载膨胀阀热泵机组，其特征在于，所述根据所述目标流通能力值控制所述卸载膨胀阀的开度，具体包括：

4.根据权利要求1所述的卸载膨胀阀热泵机组，其特征在于，所述控制模块还用于：

5.一种卸载膨胀阀热泵机组控制方法，其特征在于，所述卸载膨胀阀热泵机组包括压缩机、卸载膨胀阀、测温模块和控制模块，所述卸载膨胀阀与所述压缩机连接，所述控制方法包括以下步骤：

检测所述卸载膨胀阀热泵机组的输出温度；

根据所述输出温度所在区间，控制所述卸载膨胀阀的开度；

根据所述目标流通能力值控制所述卸载膨胀阀的开度；

6.一种计算机装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行权利要求5所述方法。

7.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求5所述方法。