CN113074432B - 空调冷媒量的调节方法及调节装置、空调系统 - Google Patents

空调冷媒量的调节方法及调节装置、空调系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调冷媒量的调节方法及调节装置、空调系统。其中，该调节方法包括：获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量；基于当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值；确定与最大能效值对应的目标冷媒灌注量；控制冷媒储液调节装置按照目标冷媒灌注量调节空调系统中的冷媒量。本发明解决了相关技术中空调系统无法进行冷媒量调节，导致系统运行能效无法处于最佳能效状态的技术问题。

Description

空调冷媒量的调节方法及调节装置、空调系统
技术领域
本发明涉及设备控制技术领域，具体而言，涉及一种空调冷媒量的调节方法及调节装置、空调系统。
背景技术
在空调系统中，制冷剂是空调系统实现能量转移的主要媒介，制冷剂的多少影响空调性能，制冷剂过多会造成空调功耗增加，制冷剂过少则会影响空调的能力输出，存在一定的最佳冷媒灌注量使空调达到最佳能效运行状态。
但是现有技术中，空调冷媒灌注量是按制冷模式状态下的最佳状态确定的，一般而言，根据历史工程经验，系统最佳冷媒灌注量与空调运行内外环工况有关，且空调制热模式状态下所需冷媒量一般会少于制冷模式状态，所以仅依据一定制冷工况确定冷媒灌注量很难使空调在所有工况均达到最佳能效运行状态。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种空调冷媒量的调节方法及调节装置、空调系统，以至少解决相关技术中空调系统无法进行冷媒量调节，导致系统运行能效无法处于最佳能效状态的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种空调冷媒量的调节方法，包括：获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量；基于所述当前运行参数、所述工况参数以及所述当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值；确定与所述最大能效值对应的目标冷媒灌注量；控制冷媒储液调节装置按照所述目标冷媒灌注量调节所述空调系统中的冷媒量。
可选地，基于所述当前运行参数、所述工况参数以及所述当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值的步骤，包括：基于所述当前冷媒灌注量，确定预设冷媒灌注范围；将所述当前运行参数、所述工况参数以及所述预设冷媒灌注范围内包含的多个冷媒灌注量值输入至冷媒状态预测模型，得到多组空调状态参数，其中，每组所述空调状态参数中至少包括：冷媒灌注量、空调运行状态以及能效值；从所述多组空调状态参数中筛选出最大能效值以及与所述最大能效值对应的目标冷媒灌注量。
可选地，在基于所述当前运行参数、所述工况参数以及所述当前冷媒灌注量，确定空调系统当前运行状态下的最大能效值之前，所述调节方法还包括：构建冷媒状态预测模型在初始状态下的输入层、隐藏层以及输出层；分别采用如下步骤S1至步骤S3训练冷媒状态预测模型：步骤S1，将多组空调历史运行参数输入至所述输入层，其中，每组所述空调历史运行参数包括：空调压缩机频率、内风机转速、节流装置开度、冷媒灌注量以及内外环温湿度；步骤S2，采用隐藏层的预设处理方式，对所述多组空调历史运行参数进行处理，其中，所述预设处理方式包括：归一化线性处理和非线性处理，所述非线性处理包括下述至少之一：对数变换、平方根变换、立方根；步骤S3，采用输出层输出空调状态参数。
可选地，控制冷媒储液调节装置按照所述目标冷媒灌注量调节所述空调系统中的冷媒量的步骤，包括：获取所述空调系统中的冷媒储液罐体的内径值以及预设冷媒密度函数；基于所述最大能效值对应的目标冷媒灌注量、所述预设冷媒密度函数以及所述冷媒储液罐体的内径值，计算目标储液高度；控制所述冷媒储液调节装置调节空调系统中的冷媒量，以使所述空调系统的储液高度满足所述目标储液高度。
可选地，在获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量之前，所述调节方法还包括：在所述空调系统开机后，计算当前室内温度值与设定温度值之间的温度差值；在所述温度差值大于等于预设差值阈值，且持续时间大于等于预设时长阈值，控制所述空调系统进入初始冷媒调节模式；在所述空调系统进入所述初始冷媒调节模式之后，获取所述空调系统的室外温度和设定温度；基于室外温度和设定温度，查询空调系统在初始状态下的初始冷媒灌注量和初始冷媒密度参数；基于所述初始冷媒灌注量和所述初始冷媒密度参数，计算空调系统在初始状态下的最大储液高度；控制所述冷媒储液调节装置按照所述最大储液高度进行冷媒灌注。
可选地，在计算当前室内温度值与设定温度值之间的温度差值之后，所述调节方法还包括：在所述温度差值低于预设差值阈值时，控制所述空调系统进入恒温冷媒调节模式；在所述恒温冷媒调节模式下，开始执行获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量的步骤。
可选地，所述空调系统包括：室内换热器、压缩机、室外换热器、节流装置、其它截止阀以及四通换向阀；其中，在所述节流装置和所述其它截止阀中间设置所述冷媒储液调节装置。
可选地，所述冷媒储液调节装置包括：储液罐壳体；至少一个连接管，从所述储液罐壳体的顶部插入储液罐壳体的内部；冷媒调节单元，控制储液罐的罐体内储存的液态冷媒体积，其中，所述冷媒调节单元包括：旋转螺栓以及调节块；电机控制器，通过电机旋转带动所述旋转螺栓转动，通过所述旋转螺栓与所述调节块的螺纹配合实现调节块的上升与下降，控制所述调节块上表面与连接管深入罐体端的高度，以调节液态冷媒体积。
可选地，所述冷媒储液调节装置还包括：密封圈，设置在所述调节块与储液罐壳体之间，防止冷媒漏入罐体底部。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种空调系统，包括：室内换热器、四通换向阀、压缩机气液分离器和压缩机主体、室外冷凝器、节流装置、其它截止阀，所述室内换热器与第一截止阀连接，所述四通换向阀与所述第一截止阀连接，所述压缩机气液分离器和压缩机主体分别与所述四通换向阀连接，所述室外冷凝器与所述四通换向阀连接，所述节流装置与所述室外冷凝器连接，所述其它截止阀与所述室内换热器连接，其中，在所述节流装置和所述其它截止阀中间设置所述冷媒储液调节装置；处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的空调冷媒量的调节方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种空调冷媒量的调节装置，包括：获取单元，用于获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量；第一确定单元，用于基于所述当前运行参数、所述工况参数以及所述当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值；第二确定单元，用于确定与所述最大能效值对应的目标冷媒灌注量；控制单元，用于控制冷媒储液调节装置按照所述目标冷媒灌注量调节所述空调系统中的冷媒量。
可选地，所述第一确定单元包括：第一确定模块，用于基于所述当前冷媒灌注量，确定预设冷媒灌注范围；第一输入模块，用于将所述当前运行参数、所述工况参数以及所述预设冷媒灌注范围内包含的多个冷媒灌注量值输入至冷媒状态预测模型，得到多组空调状态参数，其中，每组所述空调状态参数中至少包括：冷媒灌注量、空调运行状态以及能效值；第一筛选模块，用于从所述多组空调状态参数中筛选出最大能效值以及与所述最大能效值对应的目标冷媒灌注量。
可选地，所述空调冷媒量的调节装置还包括：第二确定模块，用于在基于所述当前运行参数、所述工况参数以及所述当前冷媒灌注量，确定空调系统当前运行状态下的最大能效值之前，构建冷媒状态预测模型在初始状态下的输入层、隐藏层以及输出层；训练模块，用于分别采用如下步骤S1至步骤S3训练冷媒状态预测模型：步骤S1，将多组空调历史运行参数输入至所述输入层，其中，每组所述空调历史运行参数包括：空调压缩机频率、内风机转速、节流装置开度、冷媒灌注量以及内外环温湿度；步骤S2，采用隐藏层的预设处理方式，对所述多组空调历史运行参数进行处理，其中，所述预设处理方式包括：归一化线性处理和非线性处理，所述非线性处理包括下述至少之一：对数变换、平方根变换、立方根；步骤S3，采用输出层输出空调状态参数。
可选地，所述控制单元包括：第一获取模块，用于获取所述空调系统中的冷媒储液罐体的内径值以及预设冷媒密度函数；第一计算模块，用于基于所述最大能效值对应的目标冷媒灌注量、所述预设冷媒密度函数以及所述冷媒储液罐体的内径值，计算目标储液高度；第一控制模块，用于控制所述冷媒储液调节装置调节空调系统中的冷媒量，以使所述空调系统的储液高度满足所述目标储液高度。
可选地，所述空调冷媒量的调节装置还包括：第二计算模块，用于在获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量之前，在所述空调系统开机后，计算当前室内温度值与设定温度值之间的温度差值；第二控制模块，用于在所述温度差值大于等于预设差值阈值，且持续时间大于等于预设时长阈值，控制所述空调系统进入初始冷媒调节模式；第二获取模块，用于在所述空调系统进入所述初始冷媒调节模式之后，获取所述空调系统的室外温度和设定温度；第三计算模块，用于基于室外温度和设定温度，查询空调系统在初始状态下的初始冷媒灌注量和初始冷媒密度参数；第四计算模块，用于基于所述初始冷媒灌注量和所述初始冷媒密度参数，计算空调系统在初始状态下的最大储液高度；第三控制模块，用于控制所述冷媒储液调节装置按照所述最大储液高度进行冷媒灌注。
可选地，所述空调冷媒量的调节装置还包括：第四控制模块，用于在计算当前室内温度值与设定温度值之间的温度差值之后，在所述温度差值低于预设差值阈值时，控制所述空调系统进入恒温冷媒调节模式；执行模块，用于在所述恒温冷媒调节模式下，开始执行获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量的步骤。
可选地，所述空调系统包括：室内换热器、压缩机、室外换热器、节流装置、其它截止阀以及四通换向阀；其中，在所述节流装置和所述其它截止阀中间设置所述冷媒储液调节装置。
可选地，所述冷媒储液调节装置包括：储液罐壳体；至少一个连接管，从所述储液罐壳体的顶部插入储液罐壳体的内部；冷媒调节单元，控制储液罐的罐体内储存的液态冷媒体积，其中，所述冷媒调节单元包括：旋转螺栓以及调节块；电机控制器，通过电机旋转带动所述旋转螺栓转动，通过所述旋转螺栓与所述调节块的螺纹配合实现调节块的上升与下降，控制所述调节块上表面与连接管深入罐体端的高度，以调节液态冷媒体积。
可选地，所述冷媒储液调节装置还包括：密封圈，设置在所述调节块与储液罐壳体之间，防止冷媒漏入罐体底部。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项所述的空调冷媒量的调节方法。
本发明实施例中，采用获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，然后基于当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值，之后可确定与最大能效值对应的目标冷媒灌注量，从控制冷媒储液调节装置按照目标冷媒灌注量调节空调系统中的冷媒量。在该实施例中，可根据空调运行工况和当前冷媒量，准确确定出最大能效值，实现对空调系统实时最佳冷媒量调节，使空调可时刻运行在最佳能效状态，并保证空调可实现快速制冷制热，从而解决相关技术中空调系统无法进行冷媒量调节，导致系统运行能效无法处于最佳能效状态的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种可选的空调系统的示意图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的冷媒储液调节装置的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的空调冷媒量的调节方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的冷媒状态预测模型的示意图；
图5是根据本发明实施例的另一种可选的空调冷媒量的调节方法的示意图；
图6是根据本发明实施例的一种可选的空调冷媒量的调节装置的示意图；
下面对附图中的附图标记进行说明：
空调系统包括：
室内换热器101、第一截止阀102、四通换向阀103；
压缩机气液分离器104和压缩机主体105、室外冷凝器106；
节流装置107、其它截止阀108、冷媒储液调节装置109，
冷媒储液调节装置109包括：
旋转螺栓109-1、密封圈109-2、调节块109-3；
电机控制器109-4、储液罐壳体109-5、连接管109-6。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明可应用于各种空调系统中，该空调系统中增加了空调储液调节装置，通过简易可调节系统冷媒量的储液装置，结合本发明提供的空调能效目标冷媒量神经网络预测及控制算法可实现对所有空调运行工况所需的目标冷媒量(可理解为最佳冷媒量)的预测，以调节空调系统当前运行状态下的冷媒量，保证系统高效运行。本发明提供的技术方案具有成本低，通用性好的特点。
本发明涉及的空调系统的类型包括但不限于：家用空调系统、商用空调系统，在现有家用、商用空调上可进行应用推广。下面结合各个实施例来说明本发明。
实施例一
根据本发明实施例的一方面，提供了一种空调系统，包括：
室内换热器、四通换向阀、压缩机气液分离器和压缩机主体、室外冷凝器、节流装置，室内换热器与第一截止阀连接，四通换向阀与第一截止阀连接，压缩机气液分离器和压缩机主体分别与四通换向阀连接，室外冷凝器与四通换向阀连接，节流装置与室外冷凝器连接，其它截止阀与截止阀连接，其它截止阀还与室内换热器连接，其中，在节流装置和其它截止阀中间设置冷媒储液调节装置；处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述下述的空调冷媒量的调节方法。
图1是根据本发明实施例的一种可选的空调系统的示意图，如图1所示，该空调系统包括：
室内换热器101、第一截止阀102、四通换向阀103、压缩机气液分离器104和压缩机主体105、室外冷凝器106、节流装置107、其它截止阀108，在节流装置107和其它截止阀108之间设置了冷媒储液调节装置109。
图1中，室内换热器101与第一截止阀102(大阀门)连接，四通换向阀103与第一截止阀102连接，压缩机气液分离器104和压缩机主体105分别与四通换向阀103连接，室外冷凝器106与四通换向阀103连接，节流装置107(在图1中指示为节流阀，具体可为：①电子膨胀阀或②“电子膨胀阀+毛细管”串联)与室外冷凝器106连接，其它截止阀108与室内换热器101连接，其中，在节流装置和其它截止阀中间设置冷媒储液调节装置。
上述空调系统中还可以设置处理器以及存储器，其中，存储器用于存储处理器的可执行指令，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述下述实施例中的空调冷媒量的调节方法。该处理器可以为空调设备中的中控单元或者单片机，能够运行存储器中存储的程序，该程序包括空调冷媒量的调节方法对应的程序。
本发明实施例通过提供一种冷媒储液调节装置，能够根据控制信号实时调节空调系统在不同运行状态下的冷媒存储量和冷媒存储高度，这里，对冷媒储液调节装置进行说明。
可选的，冷媒储液调节装置可以包括：储液罐壳体；至少一个连接管，从储液罐壳体的顶部插入储液罐壳体的内部；冷媒调节单元，控制储液罐的罐体内储存的液态冷媒体积，其中，冷媒调节单元包括：旋转螺栓以及调节块；电机控制器，通过电机旋转带动旋转螺栓转动，通过旋转螺栓与调节块的螺纹配合实现调节块的上升与下降，控制调节块上表面与连接管深入罐体端的高度，以调节液态冷媒体积。
另一种可选的，冷媒储液调节装置还包括：密封圈，设置在调节块与储液罐壳体之间，防止冷媒漏入罐体底部。
本实施例示意的冷媒储液调节装置包含了储液罐以及调节模块，实现对于罐体内储存液态冷媒体积的控制。
图2是根据本发明实施例的一种可选的冷媒储液调节装置的示意图，如图2所示，该冷媒储液调节装置109可以包括：
旋转螺栓109-1、密封圈109-2、调节块109-3、电机控制器109-4、储液罐壳体109-5、连接管109-6。
如图2所示，两根连接管109-6，分别插入壳体内部深入壳体部分长度相同。储液罐底部固定安装电机控制器109-4，该电机控制器可通过电机旋转带动旋转螺栓109-1转动，并通过旋转螺栓109-1与调节块109-3间螺纹配合实现调节块109-3的上升与下降，这样就可以控制调节块109-3上表面与连接管109-6深入罐体端的高度H，即可实现对于罐体内储存液态冷媒体积的控制。在本实施例中，冷媒存储量的计算公式可以为：
M＝ρ(t)·π·D2·H/4，
其中，ρ(t)为冷媒密度函数，t为内管温度，密度大小与冷媒温度相关，D为冷媒储液罐体109-5的内径大小，H为可调储液高度。
另外，调节块109-3与壳体109-5间通过多个密封圈109-2进行密封，防止冷媒漏入罐体底部。
通过图2示意的冷媒储液调节装置，可实现空调在全工况条件下最佳冷媒量控制，使空调运行在最佳能效状态，降低空调的能耗。
因不同工况下系统运行能效与冷媒量有较大关系，遂需要根据不同工况实时调节空调的冷媒量才能使系统能效达到最佳。但一般控制很难对所有工况最佳冷媒状态进行控制，本发明实施例提供了一种空调冷媒量的调节方法，通过冷媒预测模型，来实现对空调最佳冷媒状态预测。下面结合具体的实施步骤来详细说明本发明实施例。
根据本发明实施例，提供了一种空调冷媒量的调节方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图3是根据本发明实施例的一种可选的空调冷媒量的调节方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤S302，获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量；
步骤S304，基于当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值；
步骤S306，确定与最大能效值对应的目标冷媒灌注量；
步骤S308，控制冷媒储液调节装置按照目标冷媒灌注量调节空调系统中的冷媒量。
通过上述步骤，可以先获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，然后基于当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值，之后可确定与最大能效值对应的目标冷媒灌注量，从控制冷媒储液调节装置按照目标冷媒灌注量调节空调系统中的冷媒量。在该实施例中，可根据空调运行工况和当前冷媒量，准确确定出最大能效值，实现对空调系统实时最佳冷媒量调节，使空调可时刻运行在最佳能效状态，并保证空调可实现快速制冷制热，从而解决相关技术中空调系统无法进行冷媒量调节，导致系统运行能效无法处于最佳能效状态的技术问题。
下面结合上述各实施步骤来详细说明本发明实施例。
步骤S302，获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量。
可选的，当前运行参数可以包括但不限于：空调系统所处空间的室内温度、室外环境温度、室内机换热器温度，工况参数包括但不限于：运行模式(如制冷模式、制热模式、通风模式)、设定温度、风速、导风板位置及运行时长。
一种可选的，在基于当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，确定空调系统当前运行状态下的最大能效值之前，调节方法还包括：构建冷媒状态预测模型在初始状态下的输入层、隐藏层以及输出层；分别采用如下步骤S1至步骤S3训练冷媒状态预测模型：步骤S1，将多组空调历史运行参数输入至输入层，其中，每组空调历史运行参数包括：空调压缩机频率、内风机转速、节流装置开度、冷媒灌注量以及内外环温湿度；步骤S2，采用隐藏层的预设处理方式，对多组空调历史运行参数进行处理，其中，预设处理方式包括：归一化线性处理和非线性处理，非线性处理包括下述至少之一：对数变换、平方根变换、立方根；步骤S3，采用输出层输出空调状态参数。
本发明实施例可以预先训练冷媒状态预测模型，提供一种利用神经网络强大拟合计算能力的预测模型，来实现对空调最佳冷媒状态预测。其中，该冷媒状态预测模型可以为神经网络预测模型，该模型的输入数据为空调压缩机频率、内风机转速、节流装置开度、冷媒灌注量等历史空调运行的状态参数以及内外环温湿度等环境条件，然后将其通过多层的归一化线性处理和对数变换、平方根变换、立方根等非线性处理，最后输出空调的实时运行能力、功率、能效等空调状态参数。
图4是根据本发明实施例的一种可选的冷媒状态预测模型的示意图，如图4所示，冷媒状态预测模型包括：输入层、隐藏层和输出层，其中，在输入层可以输入压缩机频率、内环温湿度、外环温湿度、冷媒灌注量、电子膨胀阀开度，在隐藏层可以通过隐藏节点(如图4中的隐藏节点数1、隐藏节点数2、隐藏节点数n)进行数据处理，最后通过输出各个预测数据，包括输出：能力、能效、管温等。
图4中隐藏层不局限于图中所示一层，使其可以快速预测出不同运行工况、空调运行状态、冷媒量与系统运行能效间的对应关系。
神经网络训练学习：空调最佳冷媒状态神经网络预测模型训练数据获取方式很多，可以通过大量实验数据，也可以利用空调大数据。也可以通过预设的空调系统仿真模型获取训练数据，这样可以快速获取较多工况的大量空调运行数据供神经网络进行训练。其中，空调系统仿真模型的输入参数可以包括但不限于：压缩机频率、环境温湿度、导风板位置、冷媒灌注量、内外风机转速、电子膨胀阀开度，输出参数可以包括但不限于：能力、功率、能效、管温、电机电流。
利用上述已知的空调历史运行数据和神经网络训练方式，可以训练得到冷媒状态预测模型，通过该冷媒状态预测模型，可以快速对空调运行的各种能效值进行预测。
通过该冷媒状态预测模型，可预测空调能效最佳冷媒量，通过大量数据训练学习后，能够快速准确预测全工况条件下空调系统的最佳冷媒量。
步骤S304，基于当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值。
在本实施例可选的实施方式中，基于当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值的步骤，包括：基于当前冷媒灌注量，确定预设冷媒灌注范围；将当前运行参数、工况参数以及预设冷媒灌注范围内包含的多个冷媒灌注量值输入至冷媒状态预测模型，得到多组空调状态参数，其中，每组空调状态参数中至少包括：冷媒灌注量、空调运行状态以及能效值；从多组空调状态参数中筛选出最大能效值以及与最大能效值对应的目标冷媒灌注量。
通过获取空调当前运行参数、室内外工况参数以及当前冷媒灌注量,然后在冷媒灌注范围内取N组不同冷媒灌注量值作为输入值，代入冷媒状态预测模型进行计算，输出N组不同冷媒灌注量所对应空调状态及能效序列，然后通过比较判断挑选出能效值最高的数值，即确定最大能效值，并输出与最大能效值所对应的目标冷媒灌注量/最佳冷媒量。
步骤S306，确定与最大能效值对应的目标冷媒灌注量。
步骤S308，控制冷媒储液调节装置按照目标冷媒灌注量调节空调系统中的冷媒量。
可选的，控制冷媒储液调节装置按照目标冷媒灌注量调节空调系统中的冷媒量的步骤，包括：获取空调系统中的冷媒储液罐体的内径值以及预设冷媒密度函数；基于最大能效值对应的目标冷媒灌注量、预设冷媒密度函数以及冷媒储液罐体的内径值，计算目标储液高度；控制冷媒储液调节装置调节空调系统中的冷媒量，以使空调系统的储液高度满足目标储液高度。
在基于最大能效值对应的目标冷媒灌注量、预设冷媒密度函数以及冷媒储液罐体的内径值，计算目标储液高度时，可以采用如下计算公式计算储液高度H：
H＝4·(M-M|cop-max)/(ρ(t)·π·D2)z，其中，H为计算得到的储液高度，M为当前冷媒灌注量，M|cop-max为目标冷媒灌注量，ρ(t)为冷媒密度函数，t为内管温度，密度大小与冷媒温度相关，D为冷媒储液罐体109-5的内径大小。
在本发明实施例中，在获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量之前，调节方法还包括：在空调系统开机后，计算当前室内温度值与设定温度值之间的温度差值；在温度差值大于等于预设差值阈值，且持续时间大于等于预设时长阈值，控制空调系统进入初始冷媒调节模式；在空调系统进入初始冷媒调节模式之后，获取空调系统的室外温度和设定温度；基于室外温度和设定温度，查询空调系统在初始状态下的初始冷媒灌注量和初始冷媒密度参数；基于初始冷媒灌注量和初始冷媒密度参数，计算空调系统在初始状态下的最大储液高度；控制冷媒储液调节装置按照最大储液高度进行冷媒灌注。
在本发明实施例中，对于初次运行的空调器，可以进入初始冷媒调节模式，空调此时为升温或降温阶段。为保证空调快速控温和稳定运行，初始冷媒灌注量M0则根据空调室外温度和设定温度按如下表1进行查询得到，然后控制冷媒调节装置动作使其储液高度H满足：H＝4·(M-M0)/(ρ(t)·π·D2)，H为计算得到的最大储液高度，M0为初始冷媒灌注量，ρ(t)为冷媒密度参数，t为内管温度，密度大小与冷媒温度相关，D为储液罐体的内径大小。
表1初始冷媒量M0值表
Figure BDA0003044552920000111
Figure BDA0003044552920000121
可选的，在计算当前室内温度值与设定温度值之间的温度差值之后，调节方法还包括：在温度差值低于预设差值阈值时，控制空调系统进入恒温冷媒调节模式；在恒温冷媒调节模式下，开始执行获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量的步骤。
通过上述实施例，可以在空调系统中增加一种简易可调节空调系统冷媒量的储液装置，采用神经网络预测模型及空调冷媒量的调节方法，可实现对所有空调运行工况所需的最佳冷媒量的预测，并调节该状态下冷媒量，保证系统高效运行。结合储液调节装置可实现对不同工况冷媒量的调节,使空调可时刻运行在最佳能效状态，并保证空调可实现快速制冷制热，本实施例具有成本低，通用性好的特点，易在现有家用、商用空调上应用推广。
下面结合另一种详细的空调冷媒量的调节方法的实施方式来说明本发明。
图5是根据本发明实施例的另一种可选的空调冷媒量的调节方法的示意图，如图5所示，空调开机后会计算当前室内温度T内环与设定温度T设定间差值ΔT，并判断该差值ΔT是否＜1℃且持续5min。
当ΔT不满足ΔT＜1℃持续5min条件，即进入初始冷媒调节模式。空调此时为升温或降温阶段，为保证空调快速控温和稳定运行，初始冷媒量M0则根据空调室外温度和设定温度按上述实施方式中的表1进行确定。然后控制冷媒调节装置动作使其储液高度H满足：
H＝4·(M-M0)/(ρ(t)·π·D2)，
其中M为空调最大冷媒灌注量；
待空调接收到关机指令则推出该模式。
当ΔT满足ΔT＜1℃持续5min条件，即进入恒温冷媒调节模式。首先获取空调当前运行参数、工况参数以及冷媒灌注量M’,然后在M’±ΔM范围内取N组不同冷媒灌注量值作为输入值带入空调最佳冷媒状态预测模型机型计算，输出N组不同冷媒灌注量{M}所对应空调状态及能效序列{COP}。通过比较判断挑选出能效值最高的COP|max值，并输出其所对应的最佳冷媒量M|cop-max。然后控制冷媒调节装置动作使其储液高度H满足：
H＝4·(M-M|cop-max)/(ρ(t)·π·D2)z，其中，H为计算得到的储液高度，M为当前冷媒灌注量，M|cop-max为目标冷媒灌注量，ρ(t)为冷媒密度函数，t为内管温度，密度大小与冷媒温度相关，D为冷媒储液罐体109-5的内径大小。
最终可实现空调在全工况条件下最佳冷媒量控制，使空调运行在最佳能效状态，降低空调的能耗，同样，待空调接收到关机指令时，则推出该模式。
下面结合另一种可选的实施例来说明本发明。
实施例二
图6是根据本发明实施例的一种可选的空调冷媒量的调节装置的示意图，如图6所示，该调节装置可以包括：获取单元61，第一确定单元63，第二确定单元65，控制单元67，其中，
获取单元61，用于获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量；
第一确定单元63，用于基于当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值；
第二确定单元65，用于确定与最大能效值对应的目标冷媒灌注量；
控制单元67，用于控制冷媒储液调节装置按照目标冷媒灌注量调节空调系统中的冷媒量。
上述空调冷媒量的调节装置，可以通过获取单元61先获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，然后通过第一确定单元63基于当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值，之后可通过第二确定单元65确定与最大能效值对应的目标冷媒灌注量，从而控制单元67通过控制冷媒储液调节装置按照目标冷媒灌注量调节空调系统中的冷媒量。在该实施例中，可根据空调运行工况和当前冷媒量，准确确定出最大能效值，实现对空调系统实时最佳冷媒量调节，使空调可时刻运行在最佳能效状态，并保证空调可实现快速制冷制热，从而解决相关技术中空调系统无法进行冷媒量调节，导致系统运行能效无法处于最佳能效状态的技术问题。
可选的，第一确定单元包括：第一确定模块，用于基于当前冷媒灌注量，确定预设冷媒灌注范围；第一输入模块，用于将当前运行参数、工况参数以及预设冷媒灌注范围内包含的多个冷媒灌注量值输入至冷媒状态预测模型，得到多组空调状态参数，其中，每组空调状态参数中至少包括：冷媒灌注量、空调运行状态以及能效值；第一筛选模块，用于从多组空调状态参数中筛选出最大能效值以及与最大能效值对应的目标冷媒灌注量。
可选的，空调冷媒量的调节装置还包括：第二确定模块，用于在基于当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，确定空调系统当前运行状态下的最大能效值之前，构建冷媒状态预测模型在初始状态下的输入层、隐藏层以及输出层；训练模块，用于分别采用如下步骤S1至步骤S3训练冷媒状态预测模型：步骤S1，将多组空调历史运行参数输入至输入层，其中，每组空调历史运行参数包括：空调压缩机频率、内风机转速、节流装置开度、冷媒灌注量以及内外环温湿度；步骤S2，采用隐藏层的预设处理方式，对多组空调历史运行参数进行处理，其中，预设处理方式包括：归一化线性处理和非线性处理，非线性处理包括下述至少之一：对数变换、平方根变换、立方根；步骤S3，采用输出层输出空调状态参数。
可选的，控制单元包括：第一获取模块，用于获取空调系统中的冷媒储液罐体的内径值以及预设冷媒密度函数；第一计算模块，用于基于最大能效值对应的目标冷媒灌注量、预设冷媒密度函数以及冷媒储液罐体的内径值，计算目标储液高度；第一控制模块，用于控制冷媒储液调节装置调节空调系统中的冷媒量，以使空调系统的储液高度满足目标储液高度。
可选的，空调冷媒量的调节装置还包括：第二计算模块，用于在获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量之前，在空调系统开机后，计算当前室内温度值与设定温度值之间的温度差值；第二控制模块，用于在温度差值大于等于预设差值阈值，且持续时间大于等于预设时长阈值，控制空调系统进入初始冷媒调节模式；第二获取模块，用于在空调系统进入初始冷媒调节模式之后，获取空调系统的室外温度和设定温度；第三计算模块，用于基于室外温度和设定温度，查询空调系统在初始状态下的初始冷媒灌注量和初始冷媒密度参数；第四计算模块，用于基于初始冷媒灌注量和初始冷媒密度参数，计算空调系统在初始状态下的最大储液高度；第三控制模块，用于控制冷媒储液调节装置按照最大储液高度进行冷媒灌注。
可选的，空调冷媒量的调节装置还包括：第四控制模块，用于在计算当前室内温度值与设定温度值之间的温度差值之后，在温度差值低于预设差值阈值时，控制空调系统进入恒温冷媒调节模式；执行模块，用于在恒温冷媒调节模式下，开始执行获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量的步骤。
可选的，空调系统包括：室内换热器、压缩机、室外换热器、节流装置、其它截止阀以及四通换向阀；其中，在节流装置和其它截止阀中间设置冷媒储液调节装置。
可选的，冷媒储液调节装置包括：储液罐壳体；至少一个连接管，从储液罐壳体的顶部插入储液罐壳体的内部；冷媒调节单元，控制储液罐的罐体内储存的液态冷媒体积，其中，冷媒调节单元包括：旋转螺栓以及调节块；电机控制器，通过电机旋转带动旋转螺栓转动，通过旋转螺栓与调节块的螺纹配合实现调节块的上升与下降，控制调节块上表面与连接管深入罐体端的高度，以调节液态冷媒体积。
可选的，冷媒储液调节装置还包括：密封圈，设置在调节块与储液罐壳体之间，防止冷媒漏入罐体底部。
上述的空调冷媒量的调节装置还可以包括处理器和存储器，上述获取单元61，第一确定单元63，第二确定单元65，控制单元67等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
上述处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来控制冷媒储液调节装置按照目标冷媒灌注量调节空调系统中的冷媒量。
上述存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项的空调冷媒量的调节方法。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量；基于当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值；确定与最大能效值对应的目标冷媒灌注量；控制冷媒储液调节装置按照目标冷媒灌注量调节空调系统中的冷媒量。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种空调冷媒量的调节方法，其特征在于，包括：
获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量；
基于所述当前运行参数、所述工况参数以及所述当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值；
确定与所述最大能效值对应的目标冷媒灌注量；
控制冷媒储液调节装置按照所述目标冷媒灌注量调节所述空调系统中的冷媒量；
其中,基于所述当前运行参数、所述工况参数以及所述当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值的步骤，包括：基于所述当前冷媒灌注量，确定预设冷媒灌注范围；将所述当前运行参数、所述工况参数以及所述预设冷媒灌注范围内包含的多个冷媒灌注量值输入至冷媒状态预测模型，得到多组空调状态参数，其中，每组所述空调状态参数中至少包括：冷媒灌注量、空调运行状态以及能效值；从所述多组空调状态参数中筛选出最大能效值以及与所述最大能效值对应的目标冷媒灌注量。
2.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，在基于所述当前运行参数、所述工况参数以及所述当前冷媒灌注量，确定空调系统当前运行状态下的最大能效值之前，所述调节方法还包括：
构建冷媒状态预测模型在初始状态下的输入层、隐藏层以及输出层；
分别采用如下步骤S1至步骤S3训练冷媒状态预测模型：
步骤S1，将多组空调历史运行参数输入至所述输入层，其中，每组所述空调历史运行参数包括：空调压缩机频率、内风机转速、节流装置开度、冷媒灌注量以及内外环温湿度；
步骤S2，采用隐藏层的预设处理方式，对所述多组空调历史运行参数进行处理，其中，所述预设处理方式包括：归一化线性处理和非线性处理，所述非线性处理包括下述至少之一：对数变换、平方根变换、立方根；
步骤S3，采用输出层输出空调状态参数。
3.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，控制冷媒储液调节装置按照所述目标冷媒灌注量调节所述空调系统中的冷媒量的步骤，包括：
获取所述空调系统中的冷媒储液罐体的内径值以及预设冷媒密度函数；
基于所述最大能效值对应的目标冷媒灌注量、所述预设冷媒密度函数以及所述冷媒储液罐体的内径值，计算目标储液高度；
控制所述冷媒储液调节装置调节空调系统中的冷媒量，以使所述空调系统的储液高度满足所述目标储液高度。
4.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，在获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量之前，所述调节方法还包括：
在所述空调系统开机后，计算当前室内温度值与设定温度值之间的温度差值；
在所述温度差值大于等于预设差值阈值，且持续时间大于等于预设时长阈值，控制所述空调系统进入初始冷媒调节模式；
在所述空调系统进入所述初始冷媒调节模式之后，获取所述空调系统的室外温度和设定温度；
基于所述室外温度和所述设定温度，查询空调系统在初始状态下的初始冷媒灌注量和初始冷媒密度参数；
基于所述初始冷媒灌注量和所述初始冷媒密度参数，计算空调系统在初始状态下的最大储液高度；
控制所述冷媒储液调节装置按照所述最大储液高度进行冷媒灌注。
5.根据权利要求4所述的调节方法，其特征在于，在计算当前室内温度值与设定温度值之间的温度差值之后，所述调节方法还包括：
在所述温度差值低于预设差值阈值时，控制所述空调系统进入恒温冷媒调节模式；
在所述恒温冷媒调节模式下，开始执行获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量的步骤。
6.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，所述空调系统包括：
室内换热器、压缩机、室外换热器、节流装置、其它截止阀以及四通换向阀；
其中，在所述节流装置和所述其它截止阀中间设置所述冷媒储液调节装置。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的调节方法，其特征在于，所述冷媒储液调节装置包括：
储液罐壳体；
至少一个连接管，从所述储液罐壳体的顶部插入储液罐壳体的内部；
冷媒调节单元，控制储液罐的罐体内储存的液态冷媒体积，其中，所述冷媒调节单元包括：旋转螺栓以及调节块；
电机控制器，通过电机旋转带动所述旋转螺栓转动，通过所述旋转螺栓与所述调节块的螺纹配合实现调节块的上升与下降，控制所述调节块上表面与连接管深入罐体端的高度，以调节液态冷媒体积。
8.根据权利要求7所述的调节方法，其特征在于，所述冷媒储液调节装置还包括：
密封圈，设置在所述调节块与储液罐壳体之间，防止冷媒漏入罐体底部。
9.一种空调系统，其特征在于，包括：
室内换热器、四通换向阀、压缩机气液分离器和压缩机主体、室外冷凝器、节流装置、其它截止阀，所述室内换热器与第一截止阀连接，所述四通换向阀与所述第一截止阀连接，所述压缩机气液分离器和压缩机主体分别与所述四通换向阀连接，所述室外冷凝器与所述四通换向阀连接，所述节流装置与所述室外冷凝器连接，所述其它截止阀与所述室内换热器连接，其中，在所述节流装置和所述其它截止阀中间设置所述冷媒储液调节装置；
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器用于执行所述可执行指令，其中，所述可执行指令用来执行权利要求1至5中任意一项所述的空调冷媒量的调节方法。
10.一种空调冷媒量的调节装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取空调系统的当前运行参数、工况参数以及当前冷媒灌注量；
第一确定单元，用于基于所述当前运行参数、所述工况参数以及所述当前冷媒灌注量，确定空调系统在当前运行状态下的最大能效值；
第二确定单元，用于确定与所述最大能效值对应的目标冷媒灌注量；
控制单元，用于控制冷媒储液调节装置按照所述目标冷媒灌注量调节所述空调系统中的冷媒量；
所述第一确定单元包括：第一确定模块，用于基于所述当前冷媒灌注量，确定预设冷媒灌注范围；第一输入模块，用于将所述当前运行参数、所述工况参数以及所述预设冷媒灌注范围内包含的多个冷媒灌注量值输入至冷媒状态预测模型，得到多组空调状态参数，其中，每组所述空调状态参数中至少包括：冷媒灌注量、空调运行状态以及能效值；第一筛选模块，用于从所述多组空调状态参数中筛选出最大能效值以及与所述最大能效值对应的目标冷媒灌注量。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至5中任意一项所述的空调冷媒量的调节方法。
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