CN112577172A - 空调系统的制冷控制方法和装置、存储介质、空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种空调系统的制冷控制方法和装置、存储介质、空调系统。一方面，本发明实施例通过获取采集的第一换热器的出口温度；确定第一换热器的出口温度在预设的多个温度分区中所处的温度分区，以得到目标温度分区；在控制第二换热器的制冷量满足制冷需求量的情况下，根据目标温度分区对应的控制策略调节参数。因此，本发明实施例提供的技术方案能够根据第一换热器的出口温度所处的温度分区，对空调系统所处的工况进行较为合理的划分，进而根据不同温度分区执行不同的控制策略，针对不同的参数进行调节，以使空调系统在不同工况下均可以达到较佳的能效比。

Description

空调系统的制冷控制方法和装置、存储介质、空调系统

【技术领域】

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调系统的制冷控制方法和装置、存储介质、空调系统。

【背景技术】

空调系统制冷过程中，受环境温度、制冷需求、冷媒性能、系统能力等各方面因素的制约和影响，对空调系统在工作时的能效控制是非常复杂的需求。相关技术中，存在根据环境温度判断系统是处于跨临界状态或是亚临界循环状态，从而采用不同控制策略调节压缩机排气压力或冷却器出口过冷度的技术方案。发明人认为，空调系统的制冷控制方法存在改善的需求。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种空调系统的制冷控制方法和装置、存储介质、空调系统，使本申请的空调系统在不同工况下均可以达到较佳的能效比。

一方面，本发明实施例提供了一种空调系统的制冷控制方法，该方法应用于包括压缩机、第一换热器、第二换热器和第三换热器的空调系统，，第三换热器包括第一换热部和第二换热部，第一换热部和第二换热部进行热交换，压缩机、第一换热器、第一换热部、第二换热部连通形成回路，该方法包括：获取采集的第一换热器的出口温度；确定第一换热器的出口温度在预设的多个温度分区中所处的温度分区，以得到目标温度分区；在控制第二换热器的制冷量满足制冷需求量的情况下，根据目标温度分区对应的控制策略，将以下至少一种参数调节至目标参数值或对应的阈值范围：压缩机的排气压力、第一换热部的出口过冷度、压缩机的吸气口过热度。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，可选的提供一种实现方式，多个温度分区包括以下分区：第一温度分区，第一温度分区为大于第一温度阈值的区间，第一温度阈值为空调系统在压缩机的排气压力达到额定最大排气压力时的标定温度；第二温度分区，第二温度分区为小于第一温度阈值且大于第二温度阈值的区间，第二温度阈值为空调系统采用冷媒的标定临界温度；第三温度分区，第三温度分区为小于第二温度阈值且大于第三温度阈值的区间，第三温度阈值为最低制冷目标温度加上标定温度值；第四温度分区，第四温度分区为小于第三温度阈值的区间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，可选的提供一种实现方式，第一温度分区的控制策略为：将压缩机的排气压力增大至额定最大排气压力；第二温度分区的控制策略为：根据第一换热器的出口温度确定目标排气压力，将压缩机的排气压力向目标排气压力调节，其中，目标排气压力与第一换热器的出口温度正线性相关；第三温度分区的控制策略为：控制所述第一换热部的出口过冷度向所述目标过冷度调节，其中，根据所述第一换热部的出口温度和出口压力确定所述第一换热部的出口过冷度；第四温度分区的控制策略为：控制所述压缩机的吸气口过热度向所述目标过热度调节，其中，根据所述压缩机的吸气口的温度及压力确定所述压缩机的吸气口过热度。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，可选的提供一种实现方式，空调系统还包括与第二换热器连接的第一流量调节装置；调节压缩机的排气压力的控制策略为：控制第一流量调节装置的开度，其中，第一流量调节装置的开度越小，压缩机的排气压力越大；调节第一换热部的出口过冷度的控制策略为：控制第一流量调节装置的开度，其中，第一流量调节装置开度越小，第一换热部出口的过冷度越大；调节压缩机的吸气口过热度的控制策略为：控制第一流量调节装置的开度，其中，第一流量调节装置开度越小，压缩机的吸气口过热度越大。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，可选的提供一种实现方式，控制第二换热器的制冷量满足制冷需求量，包括：控制压缩机的转速和/或第一流量调节装置的开度，以使第二换热器的制冷量满足制冷需求量，其中，所述压缩机的转速越大，所述第一换热器的出风温度或蒸发温度越低。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，可选的提供一种实现方式，空调系统还包括第四换热器，其中，第二换热器用于与第一对象热交换，第四换热器用于与第二对象热交换，空调系统还包括与第四换热器连接的第二流量调节装置，该方法还包括：控制第二流量调节装置的开度，以调节第二对象的出口温度。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，可选的提供一种实现方式，根据目标温度分区对应的控制策略，将以下至少一种参数调节至目标参数值或对应的阈值范围，包括：控制压缩机的转速在额定范围之内，和/或，通过控制压缩机的转速使压缩机的排气温度小于额定最大排气温度。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

本发明实施例提供的技术方案能够根据第一换热器的出口温度所处的温度分区，对空调系统所处的工况进行较为合理的划分，进而根据不同温度分区执行不同的控制策略，针对不同的参数进行调节，以使空调系统在不同工况下均可以达到较佳的能效比。

另一方面，本发明实施例提供了一种空调系统的制冷控制装置，该装置应用于包括压缩机、第一换热器、第二换热器和第三换热器的空调系统，第三换热器包括第一换热部和第二换热部，第一换热部和第二换热部进行热交换，压缩机、第一换热器、第一换热部、第二换热部连通形成回路，该装置包括：获取模块，用于获取采集的第一换热器的出口温度；确定模块，用于确定第一换热器的出口温度在预设的多个温度分区中所处的温度分区，以得到目标温度分区；调节模块，用于在控制第二换热器的制冷量满足制冷需求量的情况下，根据目标温度分区对应的控制策略，将以下至少一种参数调节至目标参数值或对应的阈值范围：压缩机的排气压力、第一换热部的出口过冷度、压缩机的吸气口过热度。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，可选的提供一种实现方式，多个温度分区包括以下分区：第一温度分区，第一温度分区为大于第一温度阈值的区间，第一温度阈值为空调系统在压缩机的排气压力达到额定最大排气压力时的标定温度；第二温度分区，第二温度分区为小于第一温度阈值且大于第二温度阈值的区间，第二温度阈值为空调系统采用冷媒的标定临界温度；第三温度分区，第三温度分区为小于第二温度阈值且大于第三温度阈值的区间，第三温度阈值为最低制冷目标温度加上标定温度值；第四温度分区，第四温度分区为小于第三温度阈值的区间。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

本发明实施例提供的技术方案能够根据第一换热器的出口温度所处的温度分区，对空调系统所处的工况进行较为合理的划分，进而根据不同温度分区执行不同的控制策略，针对不同的参数进行调节，以使空调系统在不同工况下均可以达到较佳的能效比。

再一方面，本发明实施例提供了一种存储介质，存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得上述计算机执行本实施例提供的空调系统的制冷控制方法。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

本发明实施例提供的技术方案能够根据第一换热器的出口温度所处的温度分区，对空调系统所处的工况进行较为合理的划分，进而根据不同温度分区执行不同的控制策略，针对不同的参数进行调节，以使空调系统在不同工况下均可以达到较佳的能效比。

再一方面，本发明实施例提供了一种空调系统，包括：压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器和控制器，第三换热器包括第一换热部和第二换热部，第一换热部和第二换热部进行热交换，压缩机、第一换热器、第一换热部、第二换热部连通形成回路，控制器用于执行本实施例提供的空调系统的制冷控制方法。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

本发明实施例提供的技术方案能够根据第一换热器的出口温度所处的温度分区，对空调系统所处的工况进行较为合理的划分，进而根据不同温度分区执行不同的控制策略，针对不同的参数进行调节，以使空调系统在不同工况下均可以达到较佳的能效比。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的一种可选的空调系统的示例图；

图2是本发明实施例的另一种可选的空调系统的示例图；

图3是本发明实施例所提供的空调系统的制冷控制方法的一种可选的实施例的流程示意图；

图4是本发明实施例所提供的空调系统的制冷控制方法的出口温度和排气压力的关系示意图；

图5是本发明实施例所提供的空调系统的制冷控制方法在出口温度处于不同温度分区的压焓图的示意图；

图6是本发明实施例所提供的空调系统的制冷控制方法的另一种可选的实施例的流程示意图；

图7是本发明实施例所提供的空调系统的制冷控制方法的最优排气压力的示意图；

图8是本发明实施例所提供的空调系统的制冷控制的一种可选的实施例的结构框图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书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。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述XXX，但这些XXX不应限于这些术语。这些术语仅用来将XXX彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一XXX也可以被称为第二XXX，类似地，第二XXX也可以被称为第一XXX。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

实施例一

本发明实施例给出一种空调系统，如图1所示，包括压缩机14、第一换热器11、第二换热器12、第三换热器和控制器(控制器在图1中未示出，第三换热器包括图1中的第一换热部131和第二换热部132)。

其中，第一换热器11为冷却器，第一换热器11可以是风冷换热器，冷媒在第一换热器11中放热。

第二换热器12为蒸发器，第二换热器12可以是液冷换热器也可以是风冷换热器，冷媒在第二换热器12中蒸发吸热，进而与第二换热器12的热交换对象进行热交换，以吸收第二换热器12的热交换对象的热量，达到降低热交换对象温度的效果。第二换热器12的热交换对象可以是气体或液体，可选的，第二换热器12与空气进行热交换时，第二换热器12可以置于相对密闭的空间内，与第二换热器12所放置的空间的空气进行热交换，从而实现降低第二换热器12所放置的空间的温度的目的。

第三换热器为中间换热器，第三换热器包括第一换热部131和第二换热部132，第一换热部131与第二换热部132进行热交换且不连通，中间换热器可以提高空调系统的性能和能效。在本申请中，压缩机14、第一换热器11、第一换热部131、第二换热器12、第二换热部132依次连通形成回路。需要说明的是，第一换热部131和第二换热部132在图1中是用于示例性的说明，并非限定为将第一换热部131和第二换热部132设置为两个并排相邻的分布，例如，第一换热部131和第二换热部132可以是设置为交错的板翅结构，以提高换热效率。可选的，第三换热器可以为套管换热器或者板式换热器等，只要能实现两路流体进行换热即可，本申请对换热器种类不予限制。

此外，本实施例的空调系统还包括汽液分离器16，以及用于控制第二换热器12的入口流量的第一流量调节装置121，用于检测第一换热器11的出口温度的第一检测传感器111，用于检测压缩机的出口参数的第二检测传感器141，其中，第二检测传感器141可以是用于检测以下压缩机14的排气压力和/或排气温度的传感器或传感器组合。

控制器用于执行本申请提供的空调系统的制冷控制方法，包括如下步骤：

步骤1，获取采集的第一换热器11的出口温度；

步骤2，确定第一换热器11的出口温度在预设的多个温度分区中所处的温度分区，以得到目标温度分区；

步骤3，在控制第二换热器12的制冷量满足制冷需求量的情况下，根据目标温度分区对应的控制策略，将以下至少一种参数调节至目标参数值或对应的阈值范围：压缩机14的排气压力、第一换热部131的出口过冷度、压缩机14的吸气口过热度。

可选的，上述的参数可以通过对压缩机14的转速和与第二换热器12连接的第一流量调节装置121的开度中的一个或多个控制对象进行控制，来实现将对应参数调节至对应的目标参数值或范围。相应的，控制器可以通过对上述的一个或多个控制对象进行控制，以实现上述步骤。

可选的，空调系统除了上述的换热器之外，还可以包括其他换热器，以用于调节其他目标的温度，例如，空调系统还可以包括第四换热器，如图2所示。在空调系统用于制冷时，第四换热器为蒸发器，第四换热器的热交换对象可以是气体或液体，例如，第四换热器可以与冷却液回路的冷却液进行热交换，第四换热器中的冷媒与冷却液回路的冷却液进行热交换，吸收冷却液回路中冷却液的热量。可选的，第四换热器可以为液冷换热器、板式换热器等，只要能实现两路流体进行换热即可，本申请对换热器种类不予限制。

本实施例提供的空调系统可以应用于车辆，在制冷时，空调系统用于降低车厢内部的空气温度和车辆电池组的冷却液温度。如图2所示，本实施例提供的空调系统包括：

第一换热器11为冷却器，设置于车厢外，冷媒通过第一换热器11与外界环境进行热交换，冷媒放热后温度降低，第一换热器11的冷媒出口设置有第一检测传感器111，第一检测传感器111用于检测第一换热器11的(冷媒)出口温度；

第二换热器12为蒸发器，设置于车厢内，冷媒通过第二换热器12与车厢内空气进行热交换，冷媒蒸发吸热降低车厢内的温度，从而实现对车厢内的空气制冷，第二换热器12的冷媒入口连接有第一流量调节装置121。可选的，第一流量调节装置121可以是电子膨胀阀；

第三换热器为中间换热器，第三换热器包括第一换热部131和第二换热部132，第一换热部131连通于第一换热器11出口和第二换热器12入口之间，第二换热部132连通于第二换热器12出口与压缩机14进口之间，第一换热部131与第二换热部132进行热交换，可选的，在第一换热部131的出口(也即中间换热器的高压侧出口)可以设置有压力和温度传感器(图2中未示出)，用于检测计算过冷度的参数；

压缩机14，是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，压缩机14吸入低温低压的冷媒，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，排出高温高压的冷媒，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。在压缩机14的出口设置有第二检测传感器(或检测传感器组合)141，用于检测以下至少一个参数：压缩机14的排气压力、排气温度；在压缩机14的吸气口还可以设置有压力和温度传感器(图2中未示出)，用于检测计算过热度的参数。

第四换热器为蒸发器，第四换热器分为两个部分：第三换热部154和第四换热部155，第三换热部154与第四换热部155进行热交换且不连通。冷媒流经第三换热部154，与第四换热部155中的冷却液回路的冷却液进行热交换，从而实现对车辆的电池组151的热管理，吸收冷却液回路中冷却液的热量。冷却液回路的冷却液通过水泵152提供动力，用于给电池组151降温，第三换热部154的(冷媒)入口连接有第二流量调节装置153。可选的，第二流量调节装置153可以是电子膨胀阀。第二换热部132连通于第三换热部154的出口和压缩机14的进口之间。

气液分离器16，用于分离气态冷媒和液态冷媒，保护压缩机14。

可选的，在其他实施例中，与本实施例相比，空调系统中可以不包括第四换热器，不通过第四换热器实现冷媒与冷却液回路的热交换，采用其他方式对电池组151进行热管理。

图1和图2中还示出了冷媒的循环路径，其中，单实线表示流动的是高温高压的冷媒，单虚线表示流动的是低温低压的冷媒，图2中的双实线表示流动的是冷却液，图1和图2中箭头所指方向为冷媒或冷却液的流动方向。

本实施例提供的空调系统，通过执行本申请提供的空调系统的制冷控制方法，能够根据第一换热器11的出口温度(冷却后冷媒的温度)所处的温度分区，对空调系统所处的工况进行了较为合理的划分，进而根据不同温度分区执行不同的控制策略，针对不同的参数进行调节，以使空调系统在不同工况下均可以达到较佳的能效比。

实施例二

本实施例给出一种的空调系统的制冷控制方法，本实施例提供的方法可以应用于实施例一提供的空调系统。

图3是本发明实施例所提供的一种可选的空调系统的制冷控制方法的流程示意图。如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤101，获取采集的第一换热器11的出口温度；

步骤102，确定第一换热器11的出口温度在预设的多个温度分区中所处的温度分区，以得到目标温度分区；

步骤103，在控制第二换热器12的制冷量满足制冷需求量的情况下，根据目标温度分区对应的控制策略，将以下至少一种参数调节至目标参数值或对应的阈值范围：压缩机14的排气压力、第一换热部131的出口过冷度、压缩机14的吸气口过热度。

本实施例提供的方法用于控制制冷过程中的参数，以使空调系统的能效比较佳。

在步骤101中，第一换热器11的出口温度通过第一检测传感器(类型为温度传感器)111所采集，冷媒在第一换热器11中放热，第一检测传感器111设置于第一换热器11的出口处，用于检测第一换热器11出口处冷媒的温度。检测得到的结果反馈给本实施例的执行方，可选的，本实施例的执行方可以是空调系统的控制器，用于控制空调系统的至少一个控制对象。

在获取到第一换热器11的出口温度之后，判断第一换热器11的出口温度属于预设的多个温度分区中的哪一个温度分区。可选的，多个温度分区包括以下分区：

第一温度分区，第一温度分区为大于第一温度阈值的区间，第一温度阈值为空调系统在压缩机14的排气压力达到额定最大排气压力时的标定温度，例如，压缩机14的排气压力的额定最大排气压力为125bar，则通过实验多次测量空调系统在排气压力为125bar时第一换热器11的出口温度，将此温度标定为第一温度阈值。可选的，在实验时，还需要使空调系统满足其他的限制条件，例如，压缩机14的排气温度小于额定最大排气温度。

第二温度分区，第二温度分区为小于第一温度阈值且大于第二温度阈值的区间，第二温度阈值为空调系统采用冷媒的标定临界温度。可选的，例如，在冷媒为R744型制冷剂(也即冷媒为CO₂)时，冷媒的临界温度为31℃，将此临界温度标定为第二温度阈值。

第三温度分区，第三温度分区为小于第二温度阈值且大于第三温度阈值的区间，第三温度阈值为最低制冷目标温度与标定温度值之和。最低制冷目标温度为空调系统设计的制冷的最低温度，第三温度阈值比空调系统设计的最低制冷目标温度要高，具体设定为最低制冷目标温度加上标定温度值。

第四温度分区，第四温度分区为小于第三温度阈值的区间。

其中，根据第一换热器11的出口温度，分为四个温度分区。在第一换热器11出口的冷媒温度较高时，需要增加冷媒的压力(也即，调节压缩机14的排气压力)以使冷媒的蒸发温度提高，压缩机14的排气压力是与第一换热器11的出口温度线性相关的，但为了空调系统安全，空调系统会设置一个压缩机14的额定最大排气压力，即使冷媒温度再高，也不可以继续增加压力，只能将压缩机14的排气压力限制在额定最大排气压力范围内，这个区域即为第一温度分区，第一温度分区为超高温区，如图4示出了排气压力(纵坐标轴)与第一换热器11的出口温度(横坐标轴)的相关关系图，在第一换热器11的出口温度高于第一温度阈值T1的第一温度分区201内，控制压缩机14的排气压力不高于额定最大排气压力Pmax，在第一换热器11的出口温度处于第二温度阈值T2～第一温度阈值T1之间的高温区(第二温度分区)202内，压缩机14的最优排气压力(目标排气压力)是与第一换热器11的出口温度线性相关的，在第一换热器11的出口温度处于第三温度阈值T3～第二温度阈值T2之间的中温区(第三温度分区)203、以及温度值小于第三温度阈值T3的低温区(第四温度分区)204内，压缩机14的转速比较低，排气压力变化范围较小，在这个两个温度分区内，不对压缩机14的排气压力进行限制，只要压缩机14的转速高于最低的额定转速即可。图5为四个温度分区对应的制冷循环过程的压焓图，横坐标轴为焓值，纵坐标轴为压力值，曲线205为饱和液体线。

也即，在四个温度分区中，仅在第二温度分区内，对压缩机14的排气压力进行调节，调节至目标排气压力(最优的排气压力)，目标排气压力是根据实时检测的第一换热器11的出口温度计算出来的，具体的，目标排气压力与第一换热器11的出口温度正线性相关：y＝kx+b，其中，y为目标排气压力，x为第一换热器11的出口温度，k和b均为标定的系数。例如，一个应用场景中，在使用冷媒为R744制冷剂时，一个标定的线性相关函数为y＝2.6883x-7.5208，在Pmax为125bar时标定的T1为48℃。可选的，还需要检测压缩机14的排气温度，使排气温度小于额定最大排气温度。

在第一换热器11的出口温度处于第一温度分区时，控制策略为将压缩机14的排气压力增大至额定最大排气压力。可选的，还需要检测压缩机14的排气温度，使排气温度小于额定最大排气温度。

在第一换热器11的出口温度处于第三温度分区时，控制策略为：控制第一换热部的出口过冷度向目标过冷度调节。

在第一换热器11的出口温度处于第四温度分区时，控制策略为：控制压缩机的吸气口过热度向目标过热度调节。

根据第一换热部的出口温度和出口压力确定第一换热部的出口过冷度，目标过冷度为第二换热器的制冷量满足制冷需求量的前提下，达到最优能效比时的过冷度；根据压缩机的吸气口的温度及压力确定压缩机的吸气口过热度，目标过热度为第二换热器的制冷量满足制冷需求量的前提下，达到最优能效比时的过热度。

为了实现上述针对不同温度分区的参数控制策略，一种可选的控制方法为控制空调系统中与第二换热器12连接的第一流量调节装置121和/或压缩机14转速。具体的，在调节压缩机14的排气压力时：控制第一流量调节装置121的开度，其中，第一流量调节装置121的开度越小，压缩机14的排气压力越大。在调节第一换热部131的出口过冷度时，控制第一流量调节装置121的开度，其中，第一流量调节装置121开度越小，第一换热部131出口的过冷度越大。在调节压缩机14的吸气口过热度时，控制第一流量调节装置121的开度，其中，第一流量调节装置121开度越小，压缩机14的吸气口过热度越大。

需要说明的是，针对每个温度分区的控制策略，都需要使空调系统符合安全设计值，控制压缩机14的转速在额定的最大值和最小值的范围之内，和/或，通过控制压缩机14的转速使压缩机14的排气温度控制在小于额定最大排气温度。

在针对每个温度分区的控制策略中，除了需要采用上述的控制策略提高能效比之外，还需要使第二换热器12的制冷量满足制冷需求量，具体的，可以通过控制压缩机14的转速和/或第一流量调节装置121的开度，以使第二换热器12的制冷量满足制冷需求量，其中，所述压缩机的转速越大，所述第一换热器的出风温度或蒸发温度越低。

可选的，空调系统还可以包括另外一个蒸发器与另一个对象热交换，具体的，空调系统还包括第四换热器，第四换热器为蒸发器，第二换热器12与第一对象(如，空气)进行热交换，第四换热器与第二对象(如，冷却液)进行热交换，第四换热器的冷媒进口侧连接有第二流量调节装置153，在针对每个温度分区的控制策略中，还需要控制第二流量调节装置153的开度，以调节第四换热器与第二对象热交换的效果。

下面结合图6对本实施例应用在图2所示的空调系统中的一种具体应用场景的实施步骤描述如下：

在该场景中，第一温度阈值标定为50℃，第二温度阈值标定为31℃，第三温度阈值标定为25℃，冷媒为R744制冷剂，空调系统使用的压缩机14的额定最大排气压力为125bar，压缩机14的额定最大排气温度为150℃。

在空调制冷模式(AC)开启之后，判断第一换热器11的出口温度(出口冷媒的温度)所处的温度分区。

如果第一换热器11出口温度大于或者等于50℃，判断压缩机14排气温度是否大于150℃：

如果压缩机14排气温度大于150℃，则逐渐降低压缩机14转速调节压缩机14排气温度至小于150℃；如果压缩机14排气温度不大于150℃，则通过如下控制策略满足制冷需求：控制与第四换热器连接的第二流量调节装置153，以调节冷却液回路的冷却液的温度；控制压缩机14转速，以调节第二换热器12出风温度、或蒸发温度。并在满足制冷需求的前提下，控制与第二换热器12连接的第一流量调节装置121，以将排气压力调节至125Bar。

如果第一换热器11出口温度在31℃～50℃之间，判断压缩机14排气温度是否大于150℃：

如果压缩机14排气温度大于150℃，则逐渐降低压缩机14转速调节压缩机14排气温度至小于150℃；如果压缩机14排气温度不大于150℃，则通过如下控制策略满足制冷需求：控制与第四换热器连接的第二流量调节装置153，以调节冷却液回路的冷却液的温度；控制压缩机14转速，以调节第二换热器12出风温度、或蒸发温度。并在满足制冷需求的前提下，控制与第二换热器12连接的第一流量调节装置121，以将排气压力调节至与出口温度相应的最优排气压力，也即，将最优排气压力作为目标排气压力。

最优排气压力与系统的能效比和第一换热器11的出口温度相关，图7示出了第一换热器11的出口温度T分别在Ta和Tb时的排气压力P与能效比COP的关系曲线，在第一换热器11的出口温度相同的情况下，系统的能效比随着排气压力的增大，呈现先增加后减小的关系，系统能效比最高时的排气压力即为最优排气压力。如图7所示，在T＝Ta时的最优排气压力为P1，T＝Tb时的最优排气压力为P2。另外，最优排气压力与第一换热器11的出口温度正线性相关。

如果第一换热器11出口温度在25℃～31℃之间，通过如下控制策略满足制冷需求：控制与第四换热器连接的第二流量调节装置153，以调节冷却液回路的冷却液的温度；控制压缩机14转速，以调节第二换热器12出风温度、或蒸发温度。并在满足制冷需求的前提下，控制与第二换热器12连接的第一流量调节装置121，以将第一换热部131的出口过冷度调节至目标过冷度。其中，根据第一换热部的出口温度和出口压力确定第一换热部的出口过冷度，目标过冷度为第二换热器的制冷量满足制冷需求量的前提下，达到最优能效比时的过冷度。

如果第一换热器11出口温度小于或者等于25℃，通过如下控制策略满足制冷需求：控制与第四换热器连接的第二流量调节装置153，以调节冷却液回路的冷却液的温度；控制压缩机14转速，以调节第二换热器12出风温度、或蒸发温度。并在满足制冷需求的前提下，控制与第二换热器12连接的第一流量调节装置121，以调节压缩机14吸气口过热度至目标过热度。其中，根据压缩机的吸气口的温度及压力确定压缩机的吸气口过热度，目标过热度为第二换热器的制冷量满足制冷需求量的前提下，达到最优能效比时的过热度。

本实施例提供的空调系统的制冷控制方法，能够根据第一换热器11的出口温度所处的温度分区，对空调系统所处的工况进行较为合理的划分，进而根据不同温度分区执行不同的控制策略，针对不同的参数进行调节，以使空调系统在不同工况都可以达到较佳的能效比。

实施例三

本实施例提供了一种空调系统的制冷控制装置。需要说明的是，基于上述实施例二所提供的空调系统的制冷控制方法，步骤101～步骤103的执行主体可以为本实施例提供的空调系统的制冷控制装置，该制冷控制装置可以位于空调系统的控制器中。

请参考图8，其为本发明实施例所提供的空调系统的制冷控制装置的功能方块图。如图8所示，该装置包括：获取模块10，确定模块20和调节模块30，其中，获取模块用于获取采集的第一换热器11的出口温度；确定模块用于确定第一换热器11的出口温度在预设的多个温度分区中所处的温度分区，以得到目标温度分区；调节模块用于在控制第二换热器12的制冷量满足制冷需求量的情况下，根据目标温度分区对应的控制策略，将以下至少一种参数调节至目标参数值或对应的阈值范围：压缩机14的排气压力、第一换热部131的出口过冷度、压缩机14的吸气口过热度。

可选的，多个温度分区包括以下分区：第一温度分区，第一温度分区为大于第一温度阈值的区间，第一温度阈值为空调系统在压缩机14的排气压力达到额定最大排气压力时的标定温度；第二温度分区，第二温度分区为小于第一温度阈值且大于第二温度阈值的区间，第二温度阈值为空调系统采用冷媒的标定临界温度；第三温度分区，第三温度分区为小于第二温度阈值且大于第三温度阈值的区间，第三温度阈值为最低制冷目标温度加上标定温度值；第四温度分区，第四温度分区为小于第三温度阈值的区间。

可选的，第一温度分区的控制策略为：将压缩机14的排气压力增大至额定最大排气压力；第二温度分区的控制策略为：根据第一换热器11的出口温度确定目标排气压力，将压缩机14的排气压力向目标排气压力调节，其中，目标排气压力与第一换热器11的出口温度正线性相关；第三温度分区的控制策略为：控制第一换热部131的出口过冷度向目标过冷度调节；第四温度分区的控制策略为：控制压缩机14的吸气口过热度向目标过热度调节。

可选的，空调系统还包括与第二换热器12连接的第一流量调节装置121；调节压缩机14的排气压力的控制策略为：控制第一流量调节装置121的开度，其中，第一流量调节装置121的开度越小，压缩机14的排气压力越大；调节第一换热部131的出口过冷度的控制策略为：控制第一流量调节装置121的开度，其中，第一流量调节装置121开度越小，第一换热部131出口的过冷度越大；调节压缩机14的吸气口过热度的控制策略为：控制第一流量调节装置121的开度，其中，第一流量调节装置121开度越小，压缩机14的吸气口过热度越大。

可选的，控制第二换热器12的制冷量满足制冷需求量，包括：控制压缩机14的转速和/或第一流量调节装置121的开度，以使第二换热器12的制冷量满足制冷需求量，其中，压缩机的转速越大，第一换热器的出风温度或蒸发温度越低。

可选的，空调系统还包括第四换热器，其中，第二换热器12用于与第一对象热交换，第四换热器用于与第二对象热交换，第四换热器为蒸发器，空调系统还包括与第四换热器连接的第二流量调节装置153。

控制第四换热器的制冷量满足制冷需求量包括：控制第二流量调节装置153的开度，以调节第二对象的温度。

可选的，调节模块包括：控制单元，用于控制压缩机14的转速在额定范围之内，并通过控制压缩机14的转速使压缩机14的排气温度小于额定最大排气温度。

由于本实施例中的各模块能够用于执行实施例二提供的方法的对应步骤，本实施例未详细描述的部分，可参考对实施例二的相关说明。

本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本实施例提供的空调系统的制冷控制装置，能够根据第一换热器11的出口温度所处的温度分区，对空调系统所处的工况进行较为合理的划分，进而根据不同温度分区执行不同的控制策略，针对不同的参数进行调节，以使空调系统在不同工况都可以达到较佳的能效比。

实施例四

本发明实施例还提供了一种存储介质，存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得上述计算机执行本实施例提供的空调系统的制冷控制方法。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

本发明实施例提供的技术方案能够根据第一换热器11的出口温度所处的温度分区，对空调系统所处的工况进行较为合理的划分，进而根据不同温度分区执行不同的控制策略，针对不同的参数进行调节，以使空调系统在不同工况都可以达到较佳的能效比。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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。

Claims (10)

1.一种空调系统的制冷控制方法，其特征在于，所述方法应用于包括压缩机、第一换热器、第二换热器和第三换热器的空调系统，所述第三换热器包括第一换热部和第二换热部，所述第一换热部和所述第二换热部进行热交换，所述压缩机、所述第一换热器、所述第一换热部、所述第二换热器、所述第二换热部连通形成回路，所述方法包括：

获取采集的所述第一换热器的出口温度；

确定所述第一换热器的出口温度在预设的多个温度分区中所处的温度分区，以得到目标温度分区；

在控制所述第二换热器的制冷量满足制冷需求量的情况下，根据所述目标温度分区对应的控制策略，将以下至少一种参数调节至目标参数值或对应的阈值范围：所述压缩机的排气压力、所述第一换热部的出口过冷度、所述压缩机的吸气口过热度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个温度分区包括以下分区：

第一温度分区，所述第一温度分区为大于第一温度阈值的区间，所述第一温度阈值为所述空调系统在所述压缩机的排气压力达到额定最大排气压力时的标定温度；

第二温度分区，所述第二温度分区为小于所述第一温度阈值且大于第二温度阈值的区间，所述第二温度阈值为所述空调系统采用冷媒的标定临界温度；

第三温度分区，所述第三温度分区为小于所述第二温度阈值且大于第三温度阈值的区间，所述第三温度阈值为最低制冷目标温度与标定温度值之和；

第四温度分区，所述第四温度分区为小于所述第三温度阈值的区间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述第一温度分区的控制策略为：将所述压缩机的排气压力增大至所述额定最大排气压力；

所述第二温度分区的控制策略为：根据所述第一换热器的出口温度确定目标排气压力，将所述压缩机的排气压力向所述目标排气压力调节，其中，所述目标排气压力与所述第一换热器的出口温度正线性相关；

所述第三温度分区的控制策略为：控制所述第一换热部的出口过冷度向所述目标过冷度调节，其中，根据所述第一换热部的出口温度和出口压力确定所述第一换热部的出口过冷度；

所述第四温度分区的控制策略为：控制所述压缩机的吸气口过热度向所述目标过热度调节，其中，根据所述压缩机的吸气口的温度及压力确定所述压缩机的吸气口过热度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述空调系统还包括与所述第二换热器连接的第一流量调节装置；

调节所述压缩机的排气压力的控制策略为：控制所述第一流量调节装置的开度，其中，所述第一流量调节装置的开度越小，所述压缩机的排气压力越大；

调节所述第一换热部出口过冷度的控制策略为：控制所述第一流量调节装置的开度，其中，所述第一流量调节装置开度越小，所述第一换热部出口的过冷度越大；

调节所述压缩机的吸气口过热度的控制策略为：控制所述第一流量调节装置的开度，其中，所述第一流量调节装置开度越小，所述压缩机的吸气口过热度越大。

5.根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述第二换热器的制冷量满足制冷需求量，包括：

控制所述压缩机的转速和/或所述第一流量调节装置的开度，以使所述第二换热器的制冷量满足制冷需求量，其中，所述压缩机的转速越大，所述第一换热器的出风温度或蒸发温度越低。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述空调系统还包括第四换热器，其中，所述第二换热器用于与第一对象热交换，所述第四换热器用于与第二对象热交换，所述空调系统还包括与所述第四换热器连接的第二流量调节装置，所述方法还包括：

控制所述第二流量调节装置的开度，以调节所述第二对象的温度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标温度分区对应的控制策略，将以下至少一种参数调节至目标参数值或对应的阈值范围，包括：

控制所述压缩机的转速在额定范围之内，和/或，通过控制所述压缩机的转速使所述压缩机的排气温度小于额定最大排气温度。

8.一种空调系统的制冷控制装置，其特征在于，所述制冷控制装置应用于包括压缩机、第一换热器、第二换热器和第三换热器的空调系统，所述第三换热器包括第一换热部和第二换热部，所述第一换热部和所述第二换热部进行热交换，所述压缩机、所述第一换热器、所述第一换热部、所述第二换热器、所述第二换热部连通形成回路，所述制冷控制装置包括：

获取模块，用于获取采集的所述第一换热器的出口温度；

确定模块，用于确定所述第一换热器的出口温度在预设的多个温度分区中所处的温度分区，以得到目标温度分区；

调节模块，用于在控制所述第二换热器的制冷量满足制冷需求量的情况下，根据所述目标温度分区对应的控制策略，将以下至少一种参数调节至目标参数值或对应的阈值范围：所述压缩机的排气压力、所述第一换热部的出口过冷度、所述压缩机的吸气口过热度。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得上述计算机执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括：压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器和控制器，所述第三换热器包括第一换热部和第二换热部，所述第一换热部与所述第二换热部进行热交换，所述压缩机、所述第一换热器、所述第一换热部、所述第二换热器、所述第二换热部连通形成回路，所述控制器用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

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