CN112432404A - 热泵空调机组的化霜控制方法、装置、控制器和空调系统 - Google Patents

热泵空调机组的化霜控制方法、装置、控制器和空调系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种热泵空调机组的化霜控制方法、装置、控制器和空调系统。其中，在需要通过控制四通阀换向以使空调机组进入化霜模式时，在控制四通阀换向之前，先控制压缩机降至低频运行一段时间，从而降低系统压差，进而降低机组内冷媒的循环速度，使得蒸发器内的液态冷媒能够充分蒸发为气态冷媒，如此使得之后四通阀换向后，吸入压缩机的冷媒干度增加，从而减弱甚至完全避免出现吸气带液现象。因此，整个空调机组系统中可以不使用汽液分离器，从而能够有效节约系统成本。并且，由于可以根据系统状态对压缩机频率和四通阀的换向时机等进行控制和调节，因此比单纯使用汽液分离器的机组的运行更平稳可靠。

Description

热泵空调机组的化霜控制方法、装置、控制器和空调系统
技术领域
本申请涉及空调技术领域，尤其涉及一种热泵空调机组的化霜控制方法、装置、控制器和空调系统。
背景技术
热泵机组运行热泵功能时，风冷侧翅片换热器为蒸发器，与所在空间周围空气进行热交换。当环境温度较低时，空气中的水分会在蒸发器翅片表面凝结成霜，导致蒸发器换热面积下降，影响供热能力。目前空气源热泵最常用的有效除霜方式是四通阀换向化霜技术，化霜时通过四通阀换向，使压缩机中压缩的高温高压制冷剂蒸气进入室外换热器除霜。
对于大型的风冷冷(热)水空调机组，制冷(热)量较大，四通阀进行换向时原来处于高压状态的翅片侧换热器和压缩机低压侧联通，从而大量的制冷剂液体涌入压缩机中，造成回液过量(该现象称为吸气带液)。压缩机吸气带液会使得压缩机负载增加，影响机组工作性能，严重时甚至使压缩机损毁。
对于压缩机吸气带液现象，常规的解决方法是在压缩机四通阀与压缩机之间增加汽液分离器或储液罐等制冷剂存储压力容器，用于存储上述大量的回液。但是此类压力容器往往需要很大的体积，制冷量越大的机组需要的容器体积越大，兼容性越差，使得机组成本明显增加。
发明内容
本申请提供一种热泵空调机组的化霜控制方法、装置、控制器和空调系统，以解决传统热泵空调机组需要包含汽液分离器等压力容器，且制冷量越大的机组需要的容器体积越大，从而成本越高的问题。
本申请的上述目的是通过如下技术方案实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种热泵空调机组的化霜控制方法，所述方法包括：
在制热模式下，检测是否满足预设的化霜条件；
若检测到满足所述化霜条件，控制压缩机降频；
在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第一目标频率；所述系统压差为压缩机的高压侧压力值与低压侧压力值之差；
控制压缩机以所述第一目标频率运行第一预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组进入化霜模式。
可选的，所述预设的化霜条件包括：
连续第二预设时间内，检测到的蒸发器的化霜温度小于或等于预设的化霜开始温度；
或，
连续第三预设时间内，检测到的压缩机的低压侧压力值小于或等于预设的化霜开始压力，且所述化霜温度与所述化霜开始温度的差值小于或等于预设值。
可选的，所述第三预设时间小于所述第二预设时间。
可选的，所述基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第一目标频率，包括：
若当前系统压差小于或等于所述最小压差，确定以当前频率作为所述第一目标频率；
若直至压缩机降频至最小频率，系统压差均大于所述最小压差，确定以所述最小频率作为所述第一目标频率。
可选的，所述控制压缩机以所述第一目标频率运行第一预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，包括：
控制压缩机以所述第一目标频率运行第一预设时间后，
若当前系统压差大于或等于所述最小压差，直接控制四通阀换向；
若当前系统压差小于所述最小压差，控制压缩机升频，以使升频后的系统压差大于或等于所述最小压差后，控制四通阀换向。
可选的，所述控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组进入化霜模式，包括：
控制四通阀换向，并在四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第四预设时间后升频至额定频率。
可选的，所述控制四通阀换向，并在四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第四预设时间后升频至额定频率，之后还包括：
检测是否满足预设的退出化霜条件；
若检测到满足所述退出化霜条件，控制压缩机降频；
在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第二目标频率；
控制压缩机以所述第二目标频率运行第五预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组退出化霜模式。
可选的，所述预设的退出化霜条件包括：
连续第六预设时间内，检测到的蒸发器的化霜温度大于预设的化霜结束温度；
或，
连续第七预设时间内，检测到的压缩机的高压侧压力值大于预设的化霜结束压力。
可选的，所述基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第二目标频率，包括：
若当前系统压差小于或等于所述最小压差，确定以当前频率作为所述第二目标频率；
若直至压缩机降频至最小频率，系统压差均大于所述最小压差，确定以所述最小频率作为所述第二目标频率。
可选的，所述控制压缩机以所述第二目标频率运行第五预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，包括：
控制压缩机以所述第二目标频率运行第五预设时间后，
若当前系统压差大于或等于所述最小压差，直接控制四通阀换向；
若当前系统压差小于所述最小压差，控制压缩机升频，以使升频后的系统压差大于或等于所述最小压差后，控制四通阀换向。
可选的，所述控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组退出化霜模式，包括：
控制四通阀换向，并在四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第八预设时间后获取压缩机的吸气过热度；其中，所述吸气过热度为压缩机的吸气温度与吸气压力对应的饱和温度之差；
若在连续第九预设时间内，所述吸气过热度均大于或等于预设的允许过热度，控制压缩机根据负荷需求进行加卸载。
第二方面，本申请实施例还提供一种热泵空调机组的化霜控制装置，所述装置包括：
检测模块，用于在制热模式下，检测是否满足预设的化霜条件；
第一控制模块，用于若检测到满足所述化霜条件，控制压缩机降频；
确定模块，用于在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第一目标频率；所述系统压差为压缩机的高压侧压力值与低压侧压力值之差；
第二控制模块，用于控制压缩机以所述第一目标频率运行第一预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组进入化霜模式。
可选的，所述检测模块，还用于在进入化霜模式后，检测是否满足预设的退出化霜条件；
所述第一控制模块，还用于若检测到满足所述退出化霜条件，控制压缩机降频；
所述确定模块，还用于在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第二目标频率；
所述第二控制模块，还用于控制压缩机以所述第二目标频率运行第五预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组退出化霜模式。
第三方面，本申请实施例还提供一种热泵空调机组的控制器，其包括：
存储器和与所述存储器相连接的处理器；
所述存储器，用于存储程序，所述程序至少用于执行上述第一方面任一项所述的方法；
所述处理器，用于调用并执行所述存储器存储的所述程序。
第四方面，本申请实施例还提供一种热泵空调系统，其包括热泵空调机组和与所述热泵空调机组相连接的、如上述第三方面所述的控制器。
可选的，所述热泵空调机组不包括汽液分离器。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请的实施例提供的技术方案中，在制热模式下，当检测到空调机组满足预设的化霜条件时，先控制压缩机降频，并在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差(压缩机的高压侧压力值与低压侧压力值之差)，并基于系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第一目标频率，然后控制压缩机以第一目标频率运行第一预设时间后，在系统压差大于或等于四通阀换向所需的最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使热泵空调机组进入化霜模式。也即，在需要通过控制四通阀换向以使空调机组进入化霜模式时，在控制四通阀换向之前，先控制压缩机降至低频运行一段时间，从而降低系统压差，进而降低机组内冷媒的循环速度(相应的，降低压缩机吸气端的冷媒体积流量)，使得蒸发器内的液态冷媒能够充分蒸发为气态冷媒，如此就使得之后四通阀换向后，吸入压缩机的冷媒干度增加，从而减弱甚至完全避免出现吸气带液现象。因此，整个空调机组系统中可以不使用汽液分离器，从而能够有效节约系统成本。并且，由于可以根据系统状态对压缩机频率和四通阀的换向时机等进行控制和调节，因此比单纯使用汽液分离器的机组的运行更平稳可靠。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例示出的一种热泵空调系统的结构示意图；
图2为本申请实施例示出的一种热泵空调机组的化霜控制方法中进入化霜模式的流程示意图；
图3为本申请实施例示出的一种热泵空调机组的化霜控制方法中退出化霜模式的流程示意图；
图4为本申请实施例示出的一种热泵空调机组的化霜控制装置的结构示意图；
图5为本申请实施例示出的一种热泵空调机组的控制器的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例
参照图1，图1为本申请实施例示出的一种热泵空调系统的结构示意图。如图1所示，该空调系统包括：可变频的压缩机、油分离器、四通阀、翅片换热器(室外)、干燥过滤器、电子膨胀阀等节流装置(下文以电子膨胀阀为例进行说明)以及降膜式或满液式壳管换热器(室内)，当然，容易理解的是，为了实现系统正常运行，整个空调系统中还需要包括图1中未示出的相应的控制器(对于该控制器，将在后续实施例中进行说明)和其他必要部件。概括来说，该系统包括使用了变频压缩机的风冷冷(热)水机组，其中特别是使用降膜式壳管换热器的变频螺杆式压缩机风冷冷(热)水机组。该系统与常规热泵空调系统的最大区别在于不包括设置于压缩机与四通阀之间的汽液分离器。
图1所示的系统中，运行制冷循环时，制冷剂的流向为：压缩机→油分离器→四通阀→翅片换热器→干燥过滤器→电子膨胀阀→壳管换热器；其中，运行制冷循环时壳管换热器作为蒸发器，翅片换热器作为冷凝器；
运行制热循环时，制冷剂的流向为：压缩机→油分离器→四通阀→壳管换热器→干燥过滤器→电子膨胀阀→翅片换热器；其中，运行制热循环时翅片换热器作为蒸发器，壳管换热器作为冷凝器。
由于上述系统不包括汽液分离器，因此，在通过四通阀换向的方式对室外换热器进行化霜的过程中，需要避免压缩机的吸气带液现象，也即避免大量制冷剂以液体的形式涌入压缩机。
为了实现上述目的，本申请提供如下的控制方法，该控制方法可以由基于软件、硬件或其结合的控制器来执行。需要注意的是，对下述控制方法进行说明时，是以上述系统为基础进行说明，但并不代表示下述控制方法只能应用于上述系统。
参照图2，图2为本申请实施例示出的一种热泵空调机组的化霜控制方法中进入化霜模式的流程示意图。如图2所示，该流程至少包括以下步骤：
S101：在制热模式下，检测是否满足预设的化霜条件；
一些实施例中，预设的化霜条件包括：
条件一：连续第三预设时间内，检测到的蒸发器的化霜温度T小于或等于预设的化霜开始温度Ts；其中，化霜温度T可以由设置在翅片换热器(制热模式下作为蒸发器)上的化霜感温包检测得到；
或者，
条件二：连续第四预设时间内，检测到的压缩机的低压侧压力值Pl小于或等于预设的化霜开始压力Ps，且所述化霜温度T与所述化霜开始温度Ts的差值小于或等于预设值；其中，压缩机的低压侧压力值Pl可以由设置在压缩机吸气侧管路上的压力传感器检测得到；
并且，由于条件二中参考的参数较多，因此，第四预设时间可以小于第三预设时间，且更进一步的，前述预设值例如可以是9℃。
当然，应当理解的是，以上所给出的化霜条件仅是示例性的，实际上，现有技术中，检测空调蒸发器是否结霜(是否满足化霜条件)的方法很多，因此，具体应用时也可以采用其他相关方法，对此不进行限制。
并且，在实际应用中，由于空调机组只有在制热模式下持续运行一段时间后，蒸发器(上述翅片换热器)才会出现结霜现象，因此，步骤S101可以在制热模式运行一段时间后再执行，例如制热模式下运行6分钟之后再执行。
S102：若检测到满足所述化霜条件，控制压缩机降频；
其中，控制压缩机降频，也即控制压缩机以当前频率为基础不断降低频率，其降频速率可以为定值也可以不为定值。
S103：在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第一目标频率；所述系统压差为压缩机的高压侧压力值Ph与低压侧压力值Pl之差，也即排气侧压力值与吸气侧压力值之差；其中，压缩机的高压侧压力值Ph可以由设置在压缩机排气侧管路上的压力传感器检测得到；
具体的，压缩机降频过程中，系统压差△P会随之不断减小，而系统压差△P减小后，机组管路内的冷媒(制冷剂)的循环速度(流速)会降低(相应的，压缩机吸气端的冷媒体积流量会降低)，因此冷媒可以在换热器处更充分地换热，在蒸发器处表现为更多液态冷媒充分吸热蒸发为气态，由于从蒸发器处离开的冷媒会返回压缩机，如此就使得吸入压缩机的冷媒干度增加(气态增加、液态减少)，减弱甚至完全避免出现吸气带液现象。
不过，由于上述过程依然处于制热模式下，而化霜时需要四通阀换向后才能进行，且四通阀换向有最小压差Pf的限制(系统压差△P低于最小压差Pf时无法换向)，因此，压缩机降频时，可以根据当前系统压差△P与四通阀换向所需的最小压差Pf的大小关系对降频过程进行调节，使得后续进行四通阀换向时更快速便捷，具体可以是在系统压差△P与四通阀换向所需的最小压差Pf满足特定条件时控制压缩机停止降频，压缩机停止降频时的频率即为上述第一目标频率。
其中，一些实施例中，基于系统压差△P与四通阀换向所需的最小压差Pf确定上述第一目标频率的方法可以包括：
若压缩机降频过程中，系统压差△P小于或等于最小压差Pf，确定以当前频率作为所述第一目标频率；其中，在压缩机降频过程中，如果系统压差△P等于最小压差Pf，那么此时刚好能够实现四通阀换向，而如果系统压差△P小于最小压差Pf，那么此时不能实现四通阀换向，换言之，如果想要实现四通阀换向，则需要重新控制压缩机升高一定频率来提高系统压差，因此，在系统压差△P小于或等于最小压差Pf时，可以控制压缩机停止降频，从而在后续四通阀换向前，尽量减少重新升频时需要升高的频率值。
若直至压缩机降频至最小频率，系统压差△P均大于最小压差Pf，确定以最小频率作为所述第一目标频率，也即，即使压缩机降频至最小频率，系统压差△P依然能够保证四通阀可以进行换向，那么就可以使压缩机降频至最小频率，从而最大程度上降低系统压差△P，也即使蒸发器内的液态冷媒最大程度上蒸发为气态。
当然，以上所述的确定第一目标频率的方法仅是示例性的，在实际应用时，也可以基于系统压差△P与最小压差Pf的其他大小关系确定第一目标频率，例如当系统压差△P小于最小压差Pf特定值后，再停止降频，从而相对于“当系统压差△P等于最小压差Pf时就停止降频”的方式，能够更大程度上降低系统压差△P，使蒸发器更充分地换热。
S104：控制压缩机以所述第一目标频率运行第一预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组进入化霜模式。
也即，当确定上述第一目标频率后，先控制压缩机以该第一目标频率持续运行第一预设时间(例如3分钟)，以保证机组能够稳定运行以及蒸发器(此处为翅片换热器)中冷媒能够充分换热。之后，由于蒸发器中的冷媒全部或绝大部分为气态，因此此时四通阀换向后不会出现吸气带液现象，可以控制四通阀换向，从而机组进入化霜模式对蒸发器化霜。其中，准备控制四通阀换向时，如果系统压差△P不小于最小压差Pf，则直接控制四通阀换向，如果系统压差△P小于最小压差Pf，则先控制压缩机升频，使系统压差△P不小于最小压差Pf后，再控制四通阀换向。
此外，一些实施例中，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组进入化霜模式，具体包括：控制四通阀换向，并在四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第四预设时间后升频至额定频率。其中，四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第四预设时间(例如3分钟)，以保证系统稳定运行，之后压缩机逐步升频至额定频率，此时压缩机排气管与翅片换热器(此时作为冷凝器)联通，高温的冷媒气体进入翅片换热器中进行除霜。
上述方案中，在制热模式下，当检测到空调机组满足预设的化霜条件时，先控制压缩机降频，并在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差(压缩机的高压侧压力值与低压侧压力值之差)，并基于系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第一目标频率，然后控制压缩机以第一目标频率运行第一预设时间后，在系统压差大于或等于四通阀换向所需的最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使热泵空调机组进入化霜模式。也即，在需要通过控制四通阀换向以使空调机组进入化霜模式时，在控制四通阀换向之前，先控制压缩机降至低频运行一段时间，从而降低系统压差，进而降低机组内冷媒的循环速度(相应的，降低压缩机吸气端的冷媒体积流量)，使得蒸发器内的液态冷媒能够充分蒸发为气态冷媒，如此就使得之后四通阀换向后，吸入压缩机的冷媒干度增加，从而减弱甚至完全避免出现吸气带液现象。因此，整个空调机组系统中可以不使用汽液分离器，从而能够有效节约系统成本。并且，由于可以根据系统状态对压缩机频率和四通阀的换向时机等进行控制和调节，因此比单纯使用汽液分离器的机组的运行更平稳可靠。
不过，需要特别说明的是，虽然上文在对化霜控制方法进行详细说明时，是以不包括汽液分离器的热泵空调机组为基础进行的说明，但是容易理解的是，本申请所提供的化霜控制方法在常规的包括汽液分离器的热泵空调机组中同样适用，并且具体实现方式也不必改动。也就是说，无论热泵空调机组是否包括汽液分离器，本申请上述实施例以及后续实施例所提供的热泵空调机组的化霜控制方法以及相关设备都能够正常实现和应用。
此外，上述实施例所述的方案是针对进入化霜模式的过程的说明，以下对退出化霜模式的过程进行相应说明。
参照图3，图3为本申请实施例示出的一种热泵空调机组的化霜控制方法中退出化霜模式的流程示意图。如图3所示，该流程至少包括以下步骤：
S201：检测是否满足预设的退出化霜条件；其中，该步骤S201以及后续各步骤，均在上述实施例中的步骤S104之后执行；
一些实施例中，所述预设的退出化霜条件包括：
条件一：连续第六预设时间内，检测到的蒸发器的化霜温度T大于预设的化霜结束温度Te；
或，
条件二：连续第七预设时间内，检测到的压缩机的高压侧压力值Ph大于预设的化霜结束压力Pt。
当然，应当理解的是，以上所给出的退出化霜条件仅是示例性的，实际上，现有技术中，检测空调蒸发器是否化霜完成(是否满足退出化霜条件)的方法很多，因此，具体应用时也可以采用其他相关方法，对此不进行限制。
并且，由于化霜过程需要持续一定时间才能完成，因此，步骤S201同样可以在化霜模式运行一段时间后再执行。
S202：若检测到满足所述退出化霜条件，控制压缩机降频；
其中，该步骤与步骤S102相似，此处不再赘述；
S203：在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第二目标频率；
其中，一些实施例中，基于系统压差△P与四通阀换向所需的最小压差Pf确定上述第二目标频率的方法可以包括：
若压缩机降频过程中，系统压差△P小于或等于最小压差Pf，确定以当前频率作为所述第二目标频率；
若直至压缩机降频至最小频率，系统压差△P均大于最小压差Pf，确定以最小频率作为所述第二目标频率。
也即，在实际应用中，步骤S203的具体实现方法可以和步骤S103的一些具体实现方法相一致，其原理不再重复说明。
S204：控制压缩机以所述第二目标频率运行第五预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组退出化霜模式。
也即，当确定上述第二目标频率后，先控制压缩机以该第二目标频率持续运行第五预设时间(例如3分钟)，以保证机组能够稳定运行以及蒸发器(此处为壳管换热器)中冷媒能够充分换热。之后，由于蒸发器中的冷媒全部或绝大部分为气态，因此此时四通阀换向后不会出现吸气带液现象，可以控制四通阀换向，从而机组退出化霜模式。其中，同样的，准备控制四通阀换向时，如果系统压差△P不小于最小压差Pf，则直接控制四通阀换向，如果系统压差△P小于最小压差Pf，则先控制压缩机升频，使系统压差△P不小于最小压差Pf后，再控制四通阀换向。
此外，一些实施例中，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组退出化霜模式，具体包括：
控制四通阀换向，并在四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第八预设时间后获取压缩机的吸气过热度△T；其中，所述吸气过热度△T为压缩机的吸气温度与吸气压力(低压侧压力值Pl)对应的饱和温度之差，实际应用时，可以分别由设置在压缩机吸气管路上的温度传感器与压力传感器检测得到吸气温度与吸气压力，然后先得到吸气压力对应的饱和温度，再计算得到吸气过热度△T；并且，四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第八预设时间(例如3分钟)，是用以保证系统稳定运行；
之后，若在连续第九预设时间内，所述吸气过热度△T均大于或等于预设的允许过热度Tc，则表示液态制冷剂已在蒸发器内充分换热，此时可以控制压缩机根据负荷需求进行加卸载，也即控制压缩机退出化霜模式，恢复正常的制热模式。
上述方案中，需要退出化霜模式时，在控制四通阀换向之前，同样先控制压缩机降至低频运行一段时间，从而降低系统压差，使得蒸发器内的液态冷媒能够充分蒸发为气态冷媒，如此就使得之后四通阀换向后，吸入压缩机的冷媒干度增加，从而减弱甚至完全避免出现吸气带液现象。
为了使本申请的上述方案更容易理解，以下通过一个具体示例进行说明。
首先，机组启动时按制冷正常启动，此时四通阀电磁导阀不通电，当检测到系统压差△P大于四通阀换向最小压差Pf要求后，四通阀电磁导阀通电进行四通阀换向，系统切换为制热运行，制热模式下运行6分钟后，机组开始检测化霜条件，当连续1分钟化霜感温包检测到的化霜温度T≤化霜开始温度Ts，或者连续30秒检测低压侧压力Pl≤化霜开始压力Ps且化霜温度T≤化霜开始温度Ts+9(℃)后，开始准备进入化霜模式；
判断机组准备进入化霜模式后，首先压缩机进行降频，降频的同时检测系统压差△P，若检测到系统压差△P≤四通阀换向最小压差Pf，压缩机则停止降频的动作，并维持当前频率运行3分钟，否则降频至最小频率并运行3分钟；随后在满足系统压差△P不小于四通阀换向最小压差Pf要求后，四通阀电磁导阀断电进行四通阀换向，若系统压差△P不满足最小压差Pf，则压缩机升频10Hz，之后四通阀电磁导阀再断电进行四通阀换向；换向后压缩机以最小频率运行3分钟，3分钟后压缩机开始进行升频至压缩机额定频率，此时压缩机排气管与翅片换热器联通，高温的冷媒气体进行翅片换热器中进行除霜；
化霜模式下，当连续30秒检测到化霜温度T＞化霜结束温度Te，或者连续5秒检测高压侧压力Ph＞化霜结束压力Pt后，开始准备退出化霜模式；
判断机组开始准备退出化霜模式后，首先压缩机进行降频，降频的同时检测系统压差△P，当检测到系统压差△P≤四通阀换向最小压差Pf时，压缩机则停止降频的动作，维持频率运行3分钟，否则降频至最小频率并运行3分钟；随后在满足系统压差△P不小于四通阀换向最小压差Pf要求后，四通阀电磁导阀断电进行四通阀换向，若系统压差△P不满足最小压差Pf，则压缩机升频10Hz，之后四通阀电磁导阀再断电进行四通阀换向；换向后压缩机以最小频率运行3分钟，3分钟后检测压缩机吸气过热度△T，当连续1分钟检测△T≥允许过热度Tc后，压缩机开始根据负荷需求进行正常加卸载，也即恢复制热模式。
其中，上述各预设参数的最佳实施例和可行设置范围如下表所示：
定义 最佳实施例 可行设置范围
Pf 四通阀换向所需最小压差 300kPa 该值与四通阀设计参数相关
Ps 化霜开始压力 130kPa 120～150kPa
Pt 化霜结束压力 1700kPa 1600～1800kPa
Ts 化霜开始温度 -4℃ -7～-1℃
Te 化霜结束温度 28℃ 23～30℃
Tc 允许过热度 1.5℃ 0～5℃
此外，对应于上述热泵空调机组的化霜控制方法，本申请实施例还提供一种热泵空调机组的化霜控制装置。
参照图4，图4为本申请实施例示出的一种热泵空调机组的化霜控制装置的结构示意图，如图4所示，该装置至少包括以下结构：
检测模块41，用于在制热模式下，检测是否满足预设的化霜条件；
第一控制模块42，用于若检测到满足所述化霜条件，控制压缩机降频；
确定模块43，用于在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第一目标频率；所述系统压差为压缩机的高压侧压力值与低压侧压力值之差；
第二控制模块44，用于控制压缩机以所述第一目标频率运行第一预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组进入化霜模式。
可选的，检测模块41所检测的所述预设的化霜条件包括：
连续第二预设时间内，检测到的蒸发器的化霜温度小于或等于预设的化霜开始温度；
或，
连续第三预设时间内，检测到的压缩机的低压侧压力值小于或等于预设的化霜开始压力，且所述化霜温度与所述化霜开始温度的差值小于或等于预设值。
可选的，所述第三预设时间小于所述第二预设时间。
可选的，所述确定模块43具体用于：
若当前系统压差小于或等于所述最小压差，确定以当前频率作为所述第一目标频率；
若直至压缩机降频至最小频率，系统压差均大于所述最小压差，确定以所述最小频率作为所述第一目标频率。
可选的，所述第二控制模块44具体用于：
控制压缩机以所述第一目标频率运行第一预设时间后，
若当前系统压差大于或等于所述最小压差，直接控制四通阀换向；
若当前系统压差小于所述最小压差，控制压缩机升频，以使升频后的系统压差大于或等于所述最小压差后，控制四通阀换向。
可选的，所述第二控制模块44具体用于：
控制四通阀换向，并在四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第四预设时间后升频至额定频率。
可选的，所述检测模块41，还用于在进入化霜模式后，检测是否满足预设的退出化霜条件；
所述第一控制模块42，还用于若检测到满足所述退出化霜条件，控制压缩机降频；
所述确定模块43，还用于在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第二目标频率；
所述第二控制模块44，还用于控制压缩机以所述第二目标频率运行第五预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组退出化霜模式。
可选的，所述检测模块41检测的所述预设的退出化霜条件包括：
连续第六预设时间内，检测到的蒸发器的化霜温度大于预设的化霜结束温度；
或，
连续第七预设时间内，检测到的压缩机的高压侧压力值大于预设的化霜结束压力。
可选的，所述确定模块43，还具体用于：
若当前系统压差小于或等于所述最小压差，确定以当前频率作为所述第二目标频率；
若直至压缩机降频至最小频率，系统压差均大于所述最小压差，确定以所述最小频率作为所述第二目标频率。
可选的，所述第二控制模块44，还具体用于：
控制压缩机以所述第二目标频率运行第五预设时间后，
若当前系统压差大于或等于所述最小压差，直接控制四通阀换向；
若当前系统压差小于所述最小压差，控制压缩机升频，以使升频后的系统压差大于或等于所述最小压差后，控制四通阀换向。
可选的，所述第二控制模块44，还具体用于：
控制四通阀换向，并在四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第八预设时间后获取压缩机的吸气过热度；其中，所述吸气过热度为压缩机的吸气温度与吸气压力对应的饱和温度之差；
若在连续第九预设时间内，所述吸气过热度均大于或等于预设的允许过热度，控制压缩机根据负荷需求进行加卸载。
其中，上述各功能模块所实现功能的具体实现方式可以参照上述方法实施例中的对应内容来实现，此处不再详述。
此外，对应于上述热泵空调机组的化霜控制方法，本申请实施例还提供一种热泵空调机组的控制器。该控制器也即上述实施例所述的热泵空调系统所包括的控制器，用于执行上述实施例所述的热泵空调机组的化霜控制方法的各步骤，包括进入化霜模式的步骤和退出化霜模式的步骤。并且，该控制器可以是独立的控制器，也可以与热泵空调系统的其他原有控制器相集成。
参照图5，图5为本申请实施例示出的一种热泵空调机组的控制器的结构示意图。如图5所示，该控制器至少包括以下结构：
存储器51和与存储器51相连接的处理器52；
存储器51用于存储程序，所述程序至少用于执行前述实施例所述的热泵空调机组的化霜控制方法；
处理器52用于调用并执行存储器51存储的所述程序。
其中，上述程序所实现功能的具体实现方式可以参照上述方法实施例中的对应内容来实现，此处不再详述。
上述方案中，在需要通过控制四通阀换向以使空调机组进入或退出化霜模式时，在控制四通阀换向之前，先控制压缩机降至低频运行一段时间，从而降低系统压差，进而降低机组内冷媒的循环速度(相应的，降低压缩机吸气端的冷媒体积流量)，使得蒸发器内的液态冷媒能够充分蒸发为气态冷媒，如此就使得之后四通阀换向后，吸入压缩机的冷媒干度增加，从而减弱甚至完全避免出现吸气带液现象。因此，整个空调机组系统中可以不使用汽液分离器，从而能够有效节约系统成本。并且，由于可以根据系统状态对压缩机频率和四通阀的换向时机等进行控制和调节，因此比单纯使用汽液分离器的机组的运行更平稳可靠。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种热泵空调机组的化霜控制方法，其特征在于，所述方法包括：
在制热模式下，检测是否满足预设的化霜条件；
若检测到满足所述化霜条件，控制压缩机降频；
在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第一目标频率；所述系统压差为压缩机的高压侧压力值与低压侧压力值之差；
控制压缩机以所述第一目标频率运行第一预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组进入化霜模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的化霜条件包括：
连续第二预设时间内，检测到的蒸发器的化霜温度小于或等于预设的化霜开始温度；
或，
连续第三预设时间内，检测到的压缩机的低压侧压力值小于或等于预设的化霜开始压力，且所述化霜温度与所述化霜开始温度的差值小于或等于预设值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三预设时间小于所述第二预设时间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第一目标频率，包括：
若当前系统压差小于或等于所述最小压差，确定以当前频率作为所述第一目标频率；
若直至压缩机降频至最小频率，系统压差均大于所述最小压差，确定以所述最小频率作为所述第一目标频率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制压缩机以所述第一目标频率运行第一预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，包括：
控制压缩机以所述第一目标频率运行第一预设时间后，
若当前系统压差大于或等于所述最小压差，直接控制四通阀换向；
若当前系统压差小于所述最小压差，控制压缩机升频，以使升频后的系统压差大于或等于所述最小压差后，控制四通阀换向。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组进入化霜模式，包括：
控制四通阀换向，并在四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第四预设时间后升频至额定频率。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制四通阀换向，并在四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第四预设时间后升频至额定频率，之后还包括：
检测是否满足预设的退出化霜条件；
若检测到满足所述退出化霜条件，控制压缩机降频；
在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第二目标频率；
控制压缩机以所述第二目标频率运行第五预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组退出化霜模式。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设的退出化霜条件包括：
连续第六预设时间内，检测到的蒸发器的化霜温度大于预设的化霜结束温度；
或，
连续第七预设时间内，检测到的压缩机的高压侧压力值大于预设的化霜结束压力。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第二目标频率，包括：
若当前系统压差小于或等于所述最小压差，确定以当前频率作为所述第二目标频率；
若直至压缩机降频至最小频率，系统压差均大于所述最小压差，确定以所述最小频率作为所述第二目标频率。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制压缩机以所述第二目标频率运行第五预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，包括：
控制压缩机以所述第二目标频率运行第五预设时间后，
若当前系统压差大于或等于所述最小压差，直接控制四通阀换向；
若当前系统压差小于所述最小压差，控制压缩机升频，以使升频后的系统压差大于或等于所述最小压差后，控制四通阀换向。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组退出化霜模式，包括：
控制四通阀换向，并在四通阀换向后，控制压缩机以最小频率运行第八预设时间后获取压缩机的吸气过热度；其中，所述吸气过热度为压缩机的吸气温度与吸气压力对应的饱和温度之差；
若在连续第九预设时间内，所述吸气过热度均大于或等于预设的允许过热度，控制压缩机根据负荷需求进行加卸载。
12.一种热泵空调机组的化霜控制装置，其特征在于，所述装置包括：
检测模块，用于在制热模式下，检测是否满足预设的化霜条件；
第一控制模块，用于若检测到满足所述化霜条件，控制压缩机降频；
确定模块，用于在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第一目标频率；所述系统压差为压缩机的高压侧压力值与低压侧压力值之差；
第二控制模块，用于控制压缩机以所述第一目标频率运行第一预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组进入化霜模式。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
所述检测模块，还用于在进入化霜模式后，检测是否满足预设的退出化霜条件；
所述第一控制模块，还用于若检测到满足所述退出化霜条件，控制压缩机降频；
所述确定模块，还用于在压缩机降频过程中，获取当前频率对应的系统压差，并基于所述系统压差与四通阀换向所需的最小压差确定控制压缩机停止降频的第二目标频率；
所述第二控制模块，还用于控制压缩机以所述第二目标频率运行第五预设时间后，在当前系统压差大于或等于所述最小压差的前提下，控制四通阀换向，以使所述热泵空调机组退出化霜模式。
14.一种热泵空调机组的控制器，其特征在于，包括：
存储器和与所述存储器相连接的处理器；
所述存储器，用于存储程序，所述程序至少用于执行如权利要求1-11任一项所述的方法；
所述处理器，用于调用并执行所述存储器存储的所述程序。
15.一种热泵空调系统，其特征在于，包括：
热泵空调机组和与所述热泵空调机组相连接的、如权利要求14所述的控制器。
16.根据权利要求15所述的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调机组不包括汽液分离器。
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