CN112229098B - 热泵系统及其控制方法、控制装置、制冷设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热泵技术领域，特别涉及一种热泵系统及其控制方法、控制装置、制冷设备和存储介质。本发明的热泵系统，包括：冷媒循环回路，包括通过冷媒管路依次连接的压缩机、第一换热器、第一节流件和第二换热器；第二节流件，与第一节流件并联；和分流器，连接第一节流件和第二节流件，并控制冷媒在第一节流件和第二节流件之间的流量分配。基于此，可以有效减轻第一节流件选型偏小对热泵系统性能的影响，从而可以有效改善热泵系统的性能。

Description

热泵系统及其控制方法、控制装置、制冷设备和存储介质

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，特别涉及一种热泵系统及其控制方法、控制装置、制冷设备和存储介质。

背景技术

一些热泵系统中，可能存在根据制冷模式和制热模式中的一个选型确定的节流件无法满足制冷模式和制热模式中的另一个使用需求的情况，影响热泵系统的性能。

例如，在低温型热泵系统中，以制热为主，元器件选型首要满足制热性能，其次再考虑制冷，这种情况下，基于制热模式选型得到的节流件在制冷运行中偏小，会导致制冷时循环冷媒量不足，难以充分发挥制冷性能。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是：改善热泵系统的性能。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种热泵系统，其包括：

冷媒循环回路，包括通过冷媒管路依次连接的压缩机、第一换热器、第一节流件和第二换热器；

第二节流件，与第一节流件并联；和

分流器，连接第一节流件和第二节流件，并控制冷媒在第一节流件和第二节流件之间的流量分配。

在一些实施例中，分流器设置于第一节流件与第一换热器之间的冷媒管路上；或者，分流器设置于第一节流件与第二换热器之间的冷媒管路上。

在一些实施例中，第一节流件和第二节流件中的至少之一为节流阀。

在一些实施例中，节流阀为电子膨胀阀。

在一些实施例中，热泵系统还包括经济器和补气节流件，经济器与第一节流件和第二换热器之间的冷媒管路连通，补气节流件与经济器和第一节流件之间的冷媒管路在连接点处连接，并通过经济器与压缩机的补气口连通。

在一些实施例中，热泵系统还包括第一控制阀，第一控制阀设置于第二换热器与第一节流件之间的冷媒管路上，用于控制第二换热器与第一节流件之间的冷媒管路的通断。

在一些实施例中，第一控制阀设置于连接点与第一节流件之间的冷媒管路上，用于控制连接点与第一节流件之间的冷媒管路的通断。

在一些实施例中，热泵系统还包括第二控制阀，第二控制阀的一端与第一控制阀和第一节流件之间的冷媒管路连通，第二控制阀的另一端与经济器和第二换热器之间的冷媒管路连通。

在一些实施例中，补气节流件为节流阀。

在一些实施例中，第一换热器为翅片换热器。

本发明第二方面提供了一种上述各实施例热泵系统的控制方法，其包括：

控制热泵系统进入第一工作模式，第一工作模式为制冷模式和制热模式中的一个；

控制第一被调件工作，并控制分流器不向第二被调件分配冷媒流量，其中，第一被调件和第二被调件分别为第一节流件和第二节流件中的一个和另一个；

根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节第一被调件和第二被调件的开度以及分流器向第一被调件和第二被调件所分配的流量，使实际参数值与目标参数值相等，其中，实际参数值为第二换热器的实际过热度，且目标参数值为第二换热器的目标过热度；或者，实际参数值为第一换热器的实际过冷度，且目标参数值为第一换热器的目标过冷度。

在一些实施例中，根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节第一被调件和第二被调件的开度以及分流器向第一被调件和第二被调件所分配的流量包括：

在实际参数值大于目标参数值时，调大第一被调件的开度；

在实际参数值小于目标参数值时，调小第一被调件的开度。

在一些实施例中，在实际参数值大于目标参数值，调大第一被调件开度的过程中，还根据第一被调件开度与预设上限开度值之间的大小关系，控制分流器向第一被调件和第二被调件所分配流量的大小。

在一些实施例中，预设上限开度值为预设最大开度值的2/3。

在一些实施例中，在实际参数值大于目标参数值，调大第一被调件开度的过程中，还根据第一被调件开度与预设上限开度值之间的大小关系，控制分流器向第一被调件和第二被调件所分配流量的大小包括：

在调大第一被调件开度的过程中，判断第一被调件开度与预设上限开度值之间的大小关系；

若第一被调件开度被调大至小于或等于预设上限开度值时，实际参数值就已经减小至与目标参数值相等，则停止调大第一被调件开度，并控制分流器仍不向第二被调件分配流量；

若第一被调件开度已被调大至大于预设上限开度值，但实际参数值仍大于目标参数值，则控制分流器向第二被调件分配冷媒流量，并根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节第一被调件和第二被调件的开度。

在一些实施例中，在控制分流器向第二被调件分配冷媒流量时，按照第一被调件与第二被调件的口径比例，分配第一被调件和第二被调件的冷媒流量。

在一些实施例中，在控制分流器向第二被调件分配冷媒流量，并根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节第一被调件和第二被调件开度的过程中，控制第一被调件与第二被调件阀步保持一致。

在一些实施例中，在控制分流器向第二被调件分配冷媒流量，并根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节第一被调件和第二被调件开度的过程中，还根据第一被调件和第二被调件开度与预设下限开度值的大小关系，来控制分流器是否停止向第二被调件分配冷媒流量。

在一些实施例中，根据第一被调件和第二被调件开度与预设下限开度值的大小关系，来控制分流器是否停止向第二被调件分配冷媒流量包括：

若在第一被调件和第二被调件开度均大于或等于预设下限开度值时，实际参数值即已等于目标参数值，则控制分流器继续向第二被调件分配当前大小的冷媒流量，并控制第一被调件和第二被调件保持当前开度大小；

若在第一被调件和第二被调件开度均小于预设下限开度值时，实际参数值仍大于目标参数值，则控制分流器停止向第二被调件分配冷媒流量，并重新根据实际参数值与目标参数值之间的大小关系，来调节第一被调件的开度。

在一些实施例中，预设下限开度值为预设最大开度值的1/5。

在一些实施例中，第一节流件和第二节流件轮替地用作第一被调件。

本发明第三方面提供了一种热泵系统的控制装置，其包括存储器和耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令执行各实施例的控制方法。

本发明第四方面提供了一种制冷设备，其包括各实施例的热泵系统和各实施例的控制装置。

本发明第五方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行各实施例的的控制方法。

通过在热泵系统中增设与第一节流件并联的第二节流件，并增设分流器来控制冷媒在第一节流件和第二节流件之间的流量分配，可以有效减轻第一节流件选型偏小对热泵系统性能的影响，从而可以有效改善热泵系统的性能。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明一些实施例中热泵系统的原理图。

图2为图1所示热泵系统处于制热模式时的流路图。

图3为图1所示热泵系统处于制冷模式的流路图。

图4为本发明一些实施例中热泵系统的控制方法的流程图。

图5为本发明另一些实施例中热泵系统的控制方法的流程图。

图中：

1、压缩机；11、排气口；12、吸气口；13、补气口；

2、四通阀；2D、第一切换口；2C、第二切换口；2E、第三切换口；2S、第四切换口；

3、第一换热器；31、第一接口；32、第二接口；

4、风机；

5、分流器；51、汇合口；52、第一分流口；53、第二分流口；

61、第一节流件；61a、第一口；61b、第二口；

62、第二节流件；62a、第一阀口；62b、第二阀口；

63、补气节流件；63a、补气进口；63b、补气出口；

64、第一控制阀；65、第二控制阀；

7、经济器；71、第一工作口；72、第二工作口；73、第三工作口；74、第四工作口；

8、第二换热器；81、第一端口；82、第二端口；83、第三端口；84、第四端口；

9、气液分离器；

10、泵。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展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。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1-图3示例性地示出了本发明的热泵系统。图4-图5示例性地示出了本发明热泵系统的控制方法。

本发明适用于各种因基于一种工作模式选型得到的节流件在另一种工作模式中偏小，而导致相应模式下的换热性能难以充分发挥的热泵系统。但为了简化描述，接下来着重以低温型热泵系统为例予以说明。

低温型热泵系统以制热为主，元器件基于制热模式选型。为了满足低温型热泵系统高压比和高换热的工况条件，低温型热泵系统一般采用增焓式双级(或1.5级)压缩系统，以下均统称为增焓式双级压缩系统，这种系统可以实现良好的制热性能，满足高制热量和低能耗的要求。

采用增焓式双级压缩系统的低温型热泵系统，其结构及工作原理参照图1-3进行说明。

参照图1，当热泵系统为采用增焓式双级压缩系统的低温型热泵系统时，其不仅包括冷媒循环回路，同时还包括补气增焓流路。

其中，冷媒循环回路用于实现制冷模式和制热模式等基本工作模式下的冷媒循环，其包括依次连接的压缩机1、第一换热器3、第一节流件61和第二换热器8。补气增焓流路用于实现制热模式下对压缩机1的补气，其包括经济器7和补气节流件63。

具体地，一些实施例中，压缩机1具有排气口11、吸气口12和补气口13。经过压缩机1压缩后的冷媒从排气口11排出。经过制冷或制热循环后的冷媒从吸气口12流回压缩机1中，被压缩机1压缩。由补气增焓流路流向压缩机1的冷媒经由补气口13进入压缩机1中，实现对压缩机1的补气。

第一换热器3设置在室外，用于实现冷媒与室外空气之间的换热，与第二换热器8一起，完成温度调节过程。此时，第一换热器3也可以称为室外换热器。第一换热器3具有第一接口31和第二接口32，用于供冷媒进出第一换热器3。其中，第一换热器3可以为板式换热器等各类换热器。并且，第一换热器3处可以对应设有风机4，用于促进冷媒流经第一换热器3时与室外空气的换热。

第二换热器8设置在室内，用于实现冷媒与水等换热工质之间的换热，以实现制冷或制热目的。此时，第二换热器8也可以称为室内换热器。第二换热器8具有第一端口81和第二端口82，第一端口81和第二端口82彼此连通，用于供冷媒进出第二换热器8。并且，一些实施例中，第二换热器8还具有第三端口83和第四端口84，第三端口83和第四端口84彼此连通，用于供水等换热工质进出第二换热器8。水等换热器工质可以在泵10的驱动下，进出第二换热器8，与流经第二换热器8的冷媒交换热量。

第一节流件61设置于第一换热器3和第二换热器8之间，用于对由第一换热器3流向第二换热器8或由第二换热器8流向第一换热器3的冷媒进行节流。第一节流件61具有第一口61a和第二口61b，用于供冷媒进出第一节流件61。第一口61a通过与第一换热器3的第二接口32连接，而实现与第一换热器3的连接。第二口61b通过与第二换热器8的第二端口82连接，而实现与第二换热器8的连接。这样，第一节流件61通过连接第二接口32和第二端口82，而实现对第一换热器3与第二换热器8的连接。其中，第一节流件61可以为节流阀或节流孔板的各种节流元件。例如，一些实施例中，第一节流件61为电子膨胀阀或热力膨胀阀等节流阀。

在低温型热泵系统中，第一节流件61基于制热模式进行选型，即以能够满足制热工况的需求为准进行选型。

一些实施例中，压缩机1通过四通阀2与第一换热器3和第二换热器8连接。四通阀2用于切换第一换热器3和第二换热器8与排气口11和吸气口12的通断关系。其中，四通阀2包括第一切换口2D、第二切换口2C、第三切换口2E和第四切换口2S。第一切换口2D与排气口11连通。第二切换口2C与第一接口31连通。第三切换口2E与第一端口81连接。第四切换口2S与吸气口12连通。第一切换口2D与第二切换口2C和第三切换口2E中的一个连通时，第四切换口2S与第二切换口2C和第三切换口2E中的另一个连通，换句话说，第一切换阀2具有第一状态和第二状态，在第一状态时，第一切换口2D与第二切换口2C连通，且第四切换口2S与第三切换口2E连通，而在第二状态时，第一切换口2D与第三切换口2E连通，且第四切换口2S与第二切换口2C连通。这样，第一切换阀2在第一状态和第二状态之间切换，即可控制第一接口31及第一端口81与排气口11和吸气口12之间的通断关系，使得第一换热器3和第二换热器8在蒸发器模式和冷凝器模式之间切换，进而控制热泵系统在制冷模式和制热模式之间切换。可以理解，蒸发器模式是指换热器用作蒸发器时的状态。冷凝器模式是指换热器用作冷凝器时的状态。

并且，一些实施例中，冷媒循环回路还包括气液分离器9。第四切换口2S通过气液分离器9与吸气口12连接，以降低压缩机回液风险。

为了实现补气功能，参照图1，一些实施例中，经济器7与第一节流件61和第二换热器8之间的冷媒管路连通，补气节流件63与经济器7和第一节流件61之间的冷媒管路在连接点F处连接，并通过经济器7与压缩机1的补气口连通。其中，补气节流件63可以为节流阀(例如电子膨胀阀或热力膨胀阀)或节流孔板等各类节流元件，其具有补气进口63a和补气出口63b，分别用于供补气流入和流出补气节流件63。经济器7包括第一工作口71、第二工作口72、第三工作口73和第四工作口74。第一工作口71和第二工作口72彼此连通，且第一工作口71与第一节流件61(具体为第一节流件61的第二口61b)连接，第二工作口72与第二换热器8(具体为第二换热器8的第二端口82)连接，使得经济器7能够通过第一工作口71和第二工作口72实现与第一节流件61与第二换热器8之间冷媒管路的连接。第三工作口73与第四工作口74彼此连通，且第三工作口73与补气口13连通，第四工作口74与补气节流件63的补气出口63b连通。同时，补气节流件63的补气进口63a与第一工作口71和第一节流件61(具体为第二接口61b)之间的冷媒管路在连接点F处连接。这样，需要时，补气增焓流路可以从第一节流件61与经济器7之间的冷媒管路中取冷媒，并在经济器7处与冷媒循环回路中的冷媒换热后，流至补气口13，进入压缩机1中，实现补气增焓功能。

继续参照图1，在一些实施例中，热泵系统还包括第一控制阀64。第一控制阀64设置于第二换热器8与第一节流件61之间的冷媒管路上，用于控制第二换热器8与第一节流件61之间的冷媒管路的通断。具体地，在一些实施例中，第一控制阀64设置于连接点F与第一节流件61之间的冷媒管路上，用于控制连接点F与第一节流件61之间的冷媒管路的通断。

设置第一控制阀64，可以在不需要补气时，利用第一控制阀64将第一控制阀64所在的管路切断，使得冷媒不再流经经济器7，补气增焓流路不再起作用，不再执行补气增焓功能。

并且，参照图1，在一些实施例中，热泵系统还包括第二控制阀65，第二控制阀65的一端与第一控制阀64和第一节流件61之间的冷媒管路连通，第二控制阀65的另一端与经济器7和第二换热器8之间的冷媒管路连通。这样，第二控制阀65所在的管路段与经济器7和第一控制阀64所在的管路段形成并联关系，在第一控制阀64关闭时，第二控制阀65可以打开，使得冷媒虽然不能再经由经济器7和第一控制阀64所在的管路段在第一换热器3和第二换热器8之间流动，但仍可以经由第二控制阀65所在的管路段在第一换热器3和第二换热器8之间流动，不影响冷媒的正常循环。

基于前述所设置的冷媒循环回路和补气增焓流路，热泵系统在制热模式和制冷模式下的流路分别参照图2-3进行说明。

其中，参照图2，当热泵系统处于制热模式时，四通阀2处于第二状态，且第一控制阀64打开，第二控制阀65关闭，从压缩机1流出的冷媒流经第二换热器8和经济器7，并在从经济器7的第一工作口71流出后分成两路，一路经过第一节流件61节流，变成低压饱和态，进入第一换热器3，并最终流至吸气口12，回到压缩机1，另一路则经补气节流阀63节流，变成中压饱和态，并流经经济器7，在经济器7处与冷媒循环回路的冷媒进行换热，之后从经济器7的第三工作口73流出，并流至补气口13，进入压缩机1压缩。

参照图3，当热泵系统处于制冷模式时，四通阀2切换至第一状态，且第一控制阀64关闭，第二控制阀65打开，从压缩机1流出的冷媒依次流经第一换热器3、第一节流件61、第二控制阀65和第二换热器8，并最终流至吸气口12，流回压缩机1中。

可见，制热过程中，补气增焓流路形成冷媒循环回路的支路，能够分流冷媒循环回路中的一部分冷媒(例如约30％的冷媒)，由第一分流件61节流的冷媒流量相对较小，基于制热模式选型的第一节流件61规格较小。而制冷过程中，补气增焓流路并不工作，所有的冷媒都经过第一节流件61节流。这就导致，对于以制热性能选型的热泵系统，其第一节流件61虽然能够满足制热模式的需求，但在制冷模式时，会显得偏小，以致于制冷时循环冷媒量不足，制冷性能发挥不出来，影响热泵系统的性能。

针对上述情况，本发明对热泵系统的结构进行改进，通过在热泵系统中增设第二节流件62和分流器5，来解决因第一节流件61选型偏小所导致的换热性能难以充分发挥的问题，以改善热泵系统的性能。

参照图1，一些实施例中，第二节流件62与第一节流件61并联，且分流器5连接第一节流件61和第二节流件62，并控制冷媒在第一节流件61和第二节流件62之间的流量分配。

通过在第一节流件61的基础上增加与第一节流件61并联的第二节流件62，使得当第一节流件61自己无法承担所需冷媒流量时，可以启用第二节流件62，由第二节流件62分担一部分冷媒流量，实现对冷媒流量的有效增加，从而防止因第一节流件61选型偏小所导致的冷媒流量不足，换热性能下降的问题，有效改善热泵系统性能。

并且，在并联的第一节流件61和第二节流件62的基础上，进一步设置分流器5，使得在需要时，不仅可以调节第一节流件61和第二节流件62的开度，还可以调节第一节流件61和第二节流件62的冷媒流量，这种节流件开度可调，且冷媒流量可调的热泵系统，可以通过流量和开度这两个自变量的调节，来最大可能地将热泵系统性能维持在最优值附近。

因为，在不设置分流器5，而仅设置与第一节流件61并联的第二节流件62的情况下，虽然第二节流件2也能分担一部分流量，在一定程度上增大系统冷媒流量，但节流件的开度与系统性能并不是线性关系，单纯依靠调节节流件的开度，可能仍无法实现节流件开度与冷媒流量的最佳匹配，因此，仍难以将热泵系统性能维持在最优值附近，影响热泵系统性能的充分发挥。

而进一步设置分流器5，利用分流器5在调节节流件开度的基础上，进一步调节并联的两个节流件(即第一节流件61和第二节流件62)之间的冷媒流量，则有利于实现节流件开度与冷媒流量的更佳匹配，便于尽可能地将热泵系统性能维持在最优值附近，实现热泵系统地更充分发挥，更有效地改善热泵系统性能。

另外，为彼此并联的第一节流件61和第二节流件62配备分流器5，还便于实现第一节流件61和第二节流件62开度的同步调节，调节得到第一节流件61和第二节流件62的最优开度，这有利于改善热泵系统性能。最优开度是指使机组能力达到最大值时的开度值。节流件的开度与机组能力并不是线性关系，当两个节流件并联时，与单独一个节流件的情况相比，最优开度的调节难度增大很多。而所设置的分流器5，由于能够以分流方式实现流量可控，对并联式节流方式进行优化，在开度这一变量的基础上，进一步增加流量这一变量，因此，更容易通过流量和开度这两个自变量的调节，实现并联的第一节流件61和第二节流件62开度的同步调节，对开度与流量进行最佳匹配，最大可能地将第一节流件61和第二节流件62开度调节至最优开度。

同时，在分流器5与第一节流件61和第二节流件62的配合下，对冷媒流量和节流件开度进行调节，还能起到均衡节流件负荷的作用，这有利于延长节流件的使用寿命，降低节流件的故障率。

其中，分流器5具有汇合口51、第一分流口52和第二分流口53。汇合口51分别通过第一分流流路和第二分流流路与第一分流口52和第二分流口53连接，且第一分流流路和第二分流流路上设有阻尼等流量调节件，使得分流器5具有流量分配功能。其中，分流器5可以在分流模式和非分流模式之间切换。处于分流模式时，第一分流流路和第二分流流路均连通，冷媒能在第一流路和第二流路之间分配，进而实现冷媒在与第一分流流路和第二分流流路连通的第一节流件61和第二节流件62之间的分配，并且，可以通过调节第一分流流路和第二分流流路上的阻尼大小，来调节分配给第一节流件61和第二节流件62的冷媒流量的多少。而处于非分流模式时，第一分流流路和第二分流流路中的至少一个断开，使得冷媒至多只分配给第一节流件61和第二节流件62中的一个，例如，第一分流流路连通，第二分流流路断开，使得分流器5仅向第一节流件61分配流量，而不向第二节流件62分配流量。

一些实施例中，分流器5设置于第一节流件61与第一换热器3之间的冷媒管路上。具体地，参照图1，一些实施例中，分流器5的汇合口51与第一换热器3的第二接口32连通。分流器5的第一分流口52与第一节流件61的第一口61a连通。分流器5的第二分流口53与第二节流件62的第一阀口62a连通。第二节流件62的第二阀口62b与第一节流件61的第二口61b连通。这样，第二节流件62并联于第一节流件61的两端，且分流器5能够对从第一换热器3流向第二换热器8的冷媒在第一节流件61和第二节流件62之间进行流量分配。分流器5的这种设置方式，适用于第一换热器3为室外换热器，第二换热器8为室内换热器,且第一节流件61在制冷模式下偏小的热泵系统，或者，适用于第一换热器3为室内换热器，第二换热器8为室外换热器，且第一节流件61在制热模式下偏小的热泵系统。例如，在图1所示低温型热泵系统中，当热泵系统处于制冷模式时，若需要，可以控制分流器5进入分流模式，将冷媒分配给第二节流件62，由第二节流件62与第一节流件61一起，对冷媒进行节流。

另一些实施例中，分流器5设置于第一节流件61与第二换热器8之间的冷媒管路上。具体地，一些实施例中，汇合口51与第二端口82连接。第一分流口52与第二口61b连通。第二分流口53与第二阀口62b连通。第一阀口62a与第一口61a连通。这样，第二节流件62并联于第一节流件61的两端，且分流器5能够对从第二换热器8流向第一换热器3的冷媒在第一节流件61和第二节流件62之间进行流量分配。分流器5的这种设置方式，适用于第一换热器3为室外换热器，第二换热器8为室内换热器,且第一节流件61在制热模式下偏小的热泵系统，或者，适用于第一换热器3为室内换热器，第二换热器8为室外换热器，且第一节流件61在制冷模式下偏小的热泵系统。

可见，通过在热泵系统中增设第二节流件62和分流器5，不仅可以解决因第一节流件61选型偏小所导致的冷媒循环量不足的问题，同时还方便节流并联式节流件的开度控制，以分流器分流的方式实现流量可控，优化并联式节流方式，有利于使机组性能尽可能地接近最优值。

基于所增设的第二节流件62和分流器5，参照图4和图5，一些实施例中，热泵系统的控制方法包括：

S100、控制热泵系统进入第一工作模式，第一工作模式为制冷模式和制热模式中的一个。

其中，在热泵系统为前述低温型热泵系统，第一节流件61在制冷模式下偏小的情况下，第一工作模式为制冷模式。而在第一节流件61在制热模式偏小的热泵系统中，第一工作模式则为制热模式。

S200、控制第一被调件工作，且控制分流器5不向第二被调件分配冷媒流量。此时，冷媒仅流经第一被调件，而不流经第二被调件，换句话说，仅第一被调件承担冷媒流量，第二被调件不承担。

其中，第一被调件和第二被调件分别为第一节流件61和第二节流件62中的一个和另一个，即，第一被调件为第一节流件61和第二节流件62中的一个，第二被调件为第一节流件61和第二节流件62中的另一个。并且，一些实施例中，第一节流件61和第二节流件62轮替地作为第一被调件，以延长第一节流件61和第二节流件62的使用寿命。例如，一次进入第一工作模式时，以第一节流件61作为第一被调件，并以第二节流件62作为第二被调件，而下一次进行第一工作模式时，则可以以第二节流件62作为第一被调件，并以第一节流件61为第二被调件，重复相同的步骤。

S300、根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节第一被调件和第二被调件的开度以及分流器5向第一被调件和第二被调件所分配的流量，使实际参数值与目标参数值相等。

其中，实际参数值为第二换热器8的实际过热度，且目标参数值为第二换热器8的目标过热度；或者，实际参数值为第一换热器3的实际过冷度，且目标参数值为第一换热器3的目标过冷度。其中，实际过热度＝气体实际温度-气体压力对应的饱和温度。气体压力对应的饱和温度近似等于第二换热器8用作蒸发器时的蒸发液管温度，此时，可以认为实际过热度为实际过热度＝第二换热器8蒸发气管温度-第二换热器8蒸发液管温度，即，实际过热度＝第一端口81的温度-第二端口82的温度。目标参数值可以根据实际试验确定。

参照图5，在一些实施例中，步骤S300中根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节第一被调件和第二被调件的开度以及分流器5向第一被调件和第二被调件所分配的流量包括：

在实际参数值大于目标参数值时，调大第一被调件的开度；

在实际参数值小于目标参数值时，调小第一被调件的开度。

其中，调大第一被调件的开度，可以减小实际参数值，使偏大的实际参数值逐渐减小至靠近或等于目标参数值。

调小第一被调件的开度，可以增大实际参数值，使偏小的实际参数值逐渐增大至靠近或等于目标参数值。

继续参照图5，在一些实施例中，在实际参数值大于目标参数值，调大第一被调件开度的过程中，还根据第一被调件开度与预设上限开度值之间的大小关系，控制分流器5向第一被调件和第二被调件所分配流量的大小。

例如，一些实施例中，参照图5，在调大第一被调件开度的过程中，判断第一被调件开度与预设上限开度值之间的大小关系，若第一被调件开度被调大至小于或等于预设上限开度值时，实际参数值就已经减小至与目标参数值相等，则停止调大第一被调件开度，并控制分流器5仍不向第二被调件分配流量；而若第一被调件开度已被调大至大于预设上限开度值，但实际参数值仍大于目标参数值，则控制分流器5向第二被调件分配冷媒流量，并根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节第一被调件和第二被调件的开度。

基于上述步骤，可以在将实际参数值调节至与目标参数值相等的过程中，控制第一被调件的开度不超过预设上限开度值。由于节流件开度过大时，开度调节精度变差，因此，控制第一被调件的开度不超过预设上限开度值，有利于实现更精准的开度调节过程。

其中，控制第一被调件的开度不超过预设上限开度值，是通过在第一被调件的开度大于预设上限开度值时，控制分流器5进入分流模式，使第二被调件也承担冷媒流量，用两个节流件代替一个节流件，来实现的。该过程中，由于第二被调件可以分担一部分冷媒流量，因此，使得在减小实际参数值的过程中，第一被调件开度的减小成为可能，从而第一被调件的开度可以由大于预设上限开度值，减小至小于预设上限开度值。由于可以避免第一被调件在极限状态下长时间运行，因此，有利于实现更精准可靠的调节过程。

在一些实施例中，在控制分流器5向第二被调件分配冷媒流量时，按照第一被调件与第二被调件的口径比例，分配第一被调件和第二被调件的冷媒流量。其中，第一被调件与第二被调件之间的最大口径不一定相等，也即，第一被调件与第二被调件由结构决定的最大开度(或称物理最大开度值)不一定相等。

在一些实施例中，在控制分流器5向第二被调件分配冷媒流量，并根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节第一被调件和第二被调件开度的过程中，控制第一被调件与第二被调件的阀步保持一致。进入分流模式后的调节过程中，第一被调件和第二被调件的阀步一致，可以简化调节过程，便于实现二者开度的同步调节，尽可能地将二者开度调节至最优开度附近。

阀步是指节流件开度调节过程中控制装置向节流件所发送信号对应的步数。节流件开度根据控制装置所发送信号对应的步数发生改变。当控制装置每次向第一被调件和第二被调件发送信号所对应的步数相同时，则意味着第一被调件和第二被调件阀步一致，此时，第一被调件和第二被调件所调节至的实际开度值与物理最大开度值的比值相等。换句话说，第一被调件和第二被调件阀步一致，意味着二者每次以各自物理最大开度值相同的比例进行开度调节。例如，第一被调件和第二被调件的物理最大开度值分别为1mm和2mm，且控制装置控制第一被调件和第二被调件分别达到各自物理最大开度值时，向第一被调件和第二被调件所发送信号对应的步数(简称为最大步数)为480B，则当控制装置向第一被调件和第二被调件发送信号所对应地步数均为最大步数480B的一半，即240B时，第一被调件和第二被调件阀步一致，二者的实际开度值分别调节至各自实际最大开度的一半，即分别为0.5mm和1mm，而当控制装置向第一被调件和第二被调件发送信号所对应地步数均为最大步数480B的1/4，即120B时，则第一被调件和第二被调件阀步一致，二者的实际开度值分别调节至各自实际最大开度的1/4，即分别为0.25mm和0.5mm。

由于在分流器5开始进入分流模式，为第二被调件分配冷媒流量时，第一被调件的开度相对较大，因此，第一被调件与第二被调件的阀度保持一致，可以先将第一被调件的开度调小，并将第二被调件的开度增大，直至二者开度所对应的步数相等，之后，再在二者阀步保持一致的情况下，继续根据实际参数值与目标参数值的大小关系，以目标参数值为目标，进行调节。该过程可以通过利用控制装置(主板)向第一被调件和第二被调件同步发送命令来实现。例如，若在第一被调件和第二被调件的开度均对应240B(B为步数)的情况下，希望第一被调件和第二被调件的开度均增大对应步数5B，则主板同时向第一被调件和第二被调件发送245B的命令，使二者开度同步增大5B，达到245B。

另外，参照图5，在一些实施例中，在控制分流器5向第二被调件分配冷媒流量，并根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节第一被调件和第二被调件开度的过程中，还根据第一被调件和第二被调件开度与预设下限开度值的大小关系，来控制分流器5是否停止向第二被调件分配冷媒流量。

例如，参照图5，在一些实施例中，若在第一被调件和第二被调件开度均大于或等于预设下限开度值时，实际参数值即已等于目标参数值，则控制分流器5继续向第二被调件分配当前大小的冷媒流量，并控制第一被调件和第二被调件保持当前开度大小；而若在第一被调件和第二被调件开度均小于预设下限开度值时，实际参数值仍大于目标参数值，则控制分流器5停止向第二被调件分配冷媒流量，并重新根据实际参数值与目标参数值之间的大小关系，来调节第一被调件的开度。

基于上述步骤，可以在将实际参数值调节至与目标参数值相等的过程中，控制第一被调件的开度不低于预设下限开度值。由于节流件开度过小时，开度调节精度也变差，因此，控制第一被调件的开度不低于预设下限开度值，有利于进一步提高开度调节精度，便于将开度尽可能地调节至最优开度附近。

其中，控制第一被调件的开度不低于预设下限开度值，是通过在第一被调件和第二被调件于分流模式下的调节过程中小于预设下限开度值时，控制分流器5退出分流模式，使第二被调件不再承担冷媒流量，重新变回单节流件节流方式来实现的。

当第一被调件和第二被调件的地开度均低于预设下限开度值，但实际参数值仍大于目标参数值，可以认为当前的流量较少，由一个节流件承担即可。因此，控制分流器5退出分流模式，只由第一被调件工作即可。此时，由于第二被调件不再承担冷媒流量，冷媒流量全部由第一节流件61承担，因此，可以增大第一被调件的开度，使第一被调件的开度增大大于或等于预设下限开度值，避免第一被调件在低于预设下限开度值的极限条件下工作较长时间。

在上述各实施例中，预设上限开度值大于预设下限开度值，二者可以根据实际需要设定。例如，一些实施例中，预设上限开度值为预设最大开度值的2/3。再例如，一些实施例中，预设下限开度值为预设最大开度值的1/5。其中，预设最大开度值可以等于或小于第一节流件61或第二节流件62的由结构决定的最大开度(或称物理最大开度值)，具体可以根据实际需要设定。

接下来对图5所示的控制方法予以进一步地说明。

该图5示出基于图1所示低温型热泵系统的控制过程。

如图5所示，在该实施例中，当热泵系统开机后，若热泵系统执行制热模式，则控制第一控制阀64打开，第二控制阀65关闭，且控制分流器5为第二节流件62分配的冷媒流量为0(即，分流器5不进入分流模式，不向第二节流件62分配冷媒流量)，使得热泵系统执行制热补气过程。

而当热泵系统开机后，若热泵系统执行制冷模式，则控制第一控制阀64关闭，第二控制阀65打开，使补气增焓流路不再工作，之后，先对第一节流件61进行初始化，第二节流件62不动作，并控制分流器5为第二节流件62分配的冷媒流量为0，使得第一节流件61被用作第一被调件，第二节流件62被用作第二被调件。然后，判定实际参数值(T_实际)与目标参数值(ΔT)是否相等，并根据实际参数值与目标参数值的大小关系执行不同的步骤。

其中，当实际参数值小于目标参数值，即，T_实际<ΔT时，就调小第一节流件61的开度，直至实际参数值等于目标参数值，即T_实际＝ΔT。

而当实际参数值大于目标参数值，即，T_实际>ΔT时，则先调大第一节流件61的开度，并在调大第一节流件61开度的过程中，对实际参数值及第一节流件61的实际开度进行检测，且判断第一节流件61的实际开度与预设上限开度值的大小关系，根据实际参数值与目标参数值之间的大小关系，以及第一节流件61的实际开度与预设上限开度值之间的大小关系，来执行不同的步骤。

其中，若实际参数值已等于目标参数值，且第一节流件61的开度仍小于或等于预设上限开度值，则判定热泵系统达到稳定状态，可以保持当前状态，即，保持第一节流件61的当前开度。后续可以继续根据实际参数值与目标参数值之间的大小关系，来对第一节流件61的开度进行调节。

而若第一节流件61的开度已经大于预设上限开度值，但实际参数值仍然大于目标参数值，则控制分流器5进入分流模式，开始向第二节流件62分配冷媒流量。在分流器5进入分流模式后，按照第一节流件61和第二节流件62的口径比例分配冷媒流量，且第一节流件61和第二节流件62阀步保持一致，继续按照目标参数值进行调节。

并且，分流模式下，在第一节流件61和第二节流件62阀步保持一致，并继续按照目标参数值进行调节的过程中，还判断第一节流件61和第二节流件62的开度与预设下限开度值的大小关系，并根据第一节流件61和第二节流件62的开度与预设下限开度值的大小关系，以及预设参数值与目标参数值的大小关系，来执行不同的步骤。

其中，若在实际参数值等于目标参数值时，第一节流件61和第二节流件62的开度仍大于或等于预设下限开度值，则判定热泵系统达到稳定状态，可以保持当前状态，即，保持第一节流件61和第二节流件62的当前开度，并保持分流器5为第一节流件61和第二节流件62当前所分配的冷媒流量大小。后续可以不断判断实际参数值与目标参数值的大小关系以及实际开度与预设上限开度值和预设下限开度值之间的大小关系，并根据比较结果，对第一节流件61和第二节流件62的开度进行调节。

而若在第一节流件61和第二节流件62的开度已经小于预设下限开度值时，实际参数值仍大于目标参数值，则控制分离器5退出分流模式，使第二节流件62的流量重新变回0，并重复前述第一节流件61初始化以后的步骤，按照目标过热度继续调节第一节流件61的开度。

按照上述步骤完成一次制冷调节过程之后，待热泵系统下次进入制冷模式时，可以变为将第二节流件62作为第一被调件，并将第一节流件61用作第二被调件，即，第一节流件61和第二节流件62可以轮替地作为第一被调件来使用，以延长节流件的使用寿命，提高热泵系统的工作可靠性。

另外，本发明还提供一种热泵系统的控制装置，其包括存储器和耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令执行前述各实施例中的控制方法。

并且，本发明还提供一种制冷设备，其包括前述各实施例的热泵系统和控制装置。

另外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行前述各实施例的控制方法。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种热泵系统，其特征在于，包括：

冷媒循环回路，包括通过冷媒管路依次连接的压缩机(1)、第一换热器(3)、第一节流件(61)和第二换热器(8)；

第二节流件(62)，与所述第一节流件(61)并联；和

分流器(5)，连接所述第一节流件(61)和所述第二节流件(62)，并控制冷媒在所述第一节流件(61)和所述第二节流件(62)之间的流量分配，其中，所述第一节流件(61)和所述第二节流件(62)的开度可调节，以根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节所述第一节流件(61)和所述第二节流件(62)的开度以及所述分流器(5)向所述第一节流件(61)和所述第二节流件(62)所分配的流量来使实际参数值与目标参数值相等，所述实际参数值为所述第二换热器(8)的实际过热度，且所述目标参数值为所述第二换热器(8)的目标过热度；或者，所述实际参数值为所述第一换热器(3)的实际过冷度，且所述目标参数值为所述第一换热器(3)的目标过冷度。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述分流器(5)设置于所述第一节流件(61)与所述第一换热器(3)之间的冷媒管路上；或者，所述分流器(5)设置于所述第一节流件(61)与所述第二换热器(8)之间的冷媒管路上。

3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第一节流件(61)和所述第二节流件(62)中的至少之一为节流阀。

4.根据权利要求3所述的热泵系统，其特征在于，所述节流阀为电子膨胀阀。

5.根据权利要求1-4任一所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括经济器(7)和补气节流件(63)，所述经济器(7)与所述第一节流件(61)和所述第二换热器(8)之间的冷媒管路连通，所述补气节流件(63)与所述经济器(7)和所述第一节流件(61)之间的冷媒管路在连接点(F)处连接，并通过所述经济器(7)与所述压缩机(1)的补气口连通。

6.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括第一控制阀(64)，所述第一控制阀(64)设置于所述第二换热器(8)与所述第一节流件(61)之间的冷媒管路上，用于控制所述第二换热器(8)与所述第一节流件(61)之间的冷媒管路的通断。

7.根据权利要求6所述的热泵系统，其特征在于，所述第一控制阀(64)设置于所述连接点(F)与所述第一节流件(61)之间的冷媒管路上，用于控制所述连接点(F)与所述第一节流件(61)之间的冷媒管路的通断。

8.根据权利要求6所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括第二控制阀(65)，所述第二控制阀(65)的一端与所述第一控制阀(64)和所述第一节流件(61)之间的冷媒管路连通，所述第二控制阀(65)的另一端与所述经济器(7)和所述第二换热器(8)之间的冷媒管路连通。

9.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于，所述补气节流件(63)为节流阀。

10.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第一换热器(3)为翅片换热器。

11.一种如权利要求1-10任一所述热泵系统的控制方法，其特征在于，包括：

控制所述热泵系统进入第一工作模式，所述第一工作模式为制冷模式和制热模式中的一个；

控制第一被调件工作，并控制所述分流器(5)不向第二被调件分配冷媒流量，其中，所述第一被调件和所述第二被调件分别为所述第一节流件(61)和所述第二节流件(62)中的一个和另一个；

根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节所述第一被调件和所述第二被调件的开度以及所述分流器(5)向所述第一被调件和所述第二被调件所分配的流量，使所述实际参数值与所述目标参数值相等，其中，所述实际参数值为所述第二换热器(8)的实际过热度，且所述目标参数值为所述第二换热器(8)的目标过热度；或者，所述实际参数值为所述第一换热器(3)的实际过冷度，且所述目标参数值为所述第一换热器(3)的目标过冷度。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述根据实际参数值与目标参数值的大小关系，调节第一被调件和第二被调件的开度以及分流器(5)向第一被调件和第二被调件所分配的流量包括：

在所述实际参数值大于所述目标参数值时，调大所述第一被调件的开度；

在所述实际参数值小于所述目标参数值时，调小所述第一被调件的开度。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，在所述实际参数值大于所述目标参数值，调大所述第一被调件开度的过程中，还根据所述第一被调件开度与预设上限开度值之间的大小关系，控制所述分流器(5)向所述第一被调件和所述第二被调件所分配流量的大小。

14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述预设上限开度值为预设最大开度值的2/3。

15.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述在所述实际参数值大于所述目标参数值，调大所述第一被调件开度的过程中，还根据所述第一被调件开度与预设上限开度值之间的大小关系，控制所述分流器(5)向所述第一被调件和所述第二被调件所分配流量的大小包括：

在调大所述第一被调件开度的过程中，判断所述第一被调件开度与所述预设上限开度值之间的大小关系；

若所述第一被调件开度被调大至小于或等于所述预设上限开度值时，所述实际参数值就已经减小至与所述目标参数值相等，则停止调大所述第一被调件开度，并控制所述分流器(5)仍不向所述第二被调件分配流量；

若所述第一被调件开度已被调大至大于所述预设上限开度值，但所述实际参数值仍大于所述目标参数值，则控制所述分流器(5)向所述第二被调件分配冷媒流量，并根据所述实际参数值与所述目标参数值的大小关系，调节所述第一被调件和所述第二被调件的开度。

16.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，在控制所述分流器(5)向所述第二被调件分配冷媒流量时，按照所述第一被调件与所述第二被调件的口径比例，分配所述第一被调件和所述第二被调件的冷媒流量。

17.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，在控制所述分流器(5)向所述第二被调件分配冷媒流量，并根据所述实际参数值与所述目标参数值的大小关系，调节所述第一被调件和所述第二被调件开度的过程中，控制所述第一被调件与所述第二被调件阀步保持一致。

18.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，在控制所述分流器(5)向所述第二被调件分配冷媒流量，并根据所述实际参数值与所述目标参数值的大小关系，调节所述第一被调件和所述第二被调件开度的过程中，还根据所述第一被调件和所述第二被调件开度与预设下限开度值的大小关系，来控制所述分流器(5)是否停止向所述第二被调件分配冷媒流量。

19.根据权利要求18所述的控制方法，其特征在于，根据所述第一被调件和所述第二被调件开度与预设下限开度值的大小关系，来控制所述分流器(5)是否停止向第二被调件分配冷媒流量包括：

若在所述第一被调件和所述第二被调件开度均大于或等于所述预设下限开度值时，所述实际参数值即已等于所述目标参数值，则控制所述分流器(5)继续向所述第二被调件分配当前大小的冷媒流量，并控制所述第一被调件和所述第二被调件保持当前开度大小；

若在所述第一被调件和所述第二被调件开度均小于所述预设下限开度值时，所述实际参数值仍大于所述目标参数值，则控制所述分流器(5)停止向所述第二被调件分配冷媒流量，并重新根据所述实际参数值与所述目标参数值之间的大小关系，来调节所述第一被调件的开度。

20.根据权利要求18所述的控制方法，其特征在于，所述预设下限开度值为预设最大开度值的1/5。

21.根据权利要求11-20任一所述的控制方法，其特征在于，所述第一节流件(61)和所述第二节流件(62)轮替地用作所述第一被调件。

22.一种热泵系统的控制装置，包括存储器和耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令执行如权利要求11-21任一所述的控制方法。

23.一种制冷设备，包括如权利要求1-10任一项所述的热泵系统和如权利要求22所述的控制装置。

24.一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指令，所述计算机指令被处理器执行如权利要求11-21任一所述的控制方法。