CN113639417A - 多台外机同时运行时的多联机空调控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种多台外机同时运行时的多联机空调控制方法，旨在解决保证多联机空调安全运行的前提下，最大程度地保证空调运行效果的问题。为此目的，本发明的方法包括：根据运行中的每台外机的目标最大功率和实际功率，得到外机总实际功率TotalcurPower与总目标最大功率TotaltarMaxPower，根据二者数值大小，并基于运行中的每台外机的额定能效比，对运行中的每台外机的频率进行控制。本发明通过优化压机频率控制方法，在满足使用过程中总实际功率不会超过总目标最大功率‑即保证空调正常安全运行的前提下，最大程度地保证空调的运行效果。

Description

多台外机同时运行时的多联机空调控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种多台外机同时运行时的多联机空调控制方法。

背景技术

空调随着使用时间的增加，供电线路容易发生老化。用户在用电高峰期使用空调时，容易发生供电电路起火或跳闸。简单的处理方式是修改空调运行参数，比如限制空调运行的压机最大频率、电流或运转功率等，但更改这些参数需要专业人员现场操作。为了保证使用安全，同时兼顾空调效果，这些参数要根据实际使用情况不停地修改，会造成用户认可度和满意度下降。

此外，使用压机最大频率限制方法不能与实际情况吻合，在不同的运行条件下，压机频率即使达到最大，其运转功率仍然可能很低，且限制最大频率会影响空调的运行效果。如果空调连接网络智能设备，可以由云服务、手机等根据使用情况随时调整最大频率、电流或运转功率等参数，或设定日程时间表设定某个时间段需要进行限制的参数，但同样需要人为地不停修改。特别是对于多联机空调而言，由于运行的外机数量和编号可能随时发生变化，考虑到回油等各种因素，一般是由主机对需要运转的外机发出统一的能力输出比指令，即正常时各运转外机的能力输出比应该是一样的。当需要降频时，通常做法是各外机的压机频率一起下降，但同时降频必然会影响空调的运行效果。

相应地，本领域需要一种新的空调控制方法，特别是多台外机同时运行时的多联机空调控制方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，即为了解决现有空调控制方法无法在保证多联机空调安全运行的前提下最大程度地保证空调运行效果的问题，在第一方面，本申请提供了一种多台外机同时运行时的多联机空调控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1，获取运行中的每台外机的目标最大功率，并对所述目标最大功率求和，得到总目标最大功率TotaltarMaxPower；

S2，实时获取运行中的每台外机的实际功率，并对所述实际功率求和，得到总实际功率TotalcurPower；

S3，获取运行中的每台外机的额定能效比；

S4，根据所述总实际功率TotalcurPower与所述总目标最大功率TotaltarMaxPower的大小关系，并基于运行中的每台外机的额定能效比，对运行中的每台外机的压缩机频率进行控制。

在上述多联机空调控制方法的优选实施方式中，所述步骤S4进一步包括：当TotalcurPower>TotaltarMaxPower时，按照能效比从小到大的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行降频控制。

在上述多联机空调控制方法的优选实施方式中，在按照能效比从小到大的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行降频控制的过程中，如果TotalcurPower≤TotaltarMaxPower，则停止降频操作。

在上述多联机空调控制方法的优选实施方式中，所述方法还包括：在按照能效比从小到大的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行降频控制的过程中，实时获取运行中的每台外机的能力输出比，其中，所述能力输出比是指每台外机的实际频率与最大频率的比值；

在按照能效比从小到大的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行降频控制的过程中，如果R1-R2≥T1，且TotalcurPower>TotaltarMaxPower，则停止对当前外机的压缩机进行降频控制，开始对能效比次低的外机的压缩机进行降频控制，

其中，R1表示运行外机中的最高能力输出比，R2表示运行外机中的最低能力输出比，T1为设定的能力输出比差值阈值。

在上述多联机空调控制方法的优选实施方式中，T1为10％。

在上述多联机空调控制方法的优选实施方式中，所述步骤S4进一步包括：

当TotalcurPower<(TotaltarMaxPower-T2)且需要升频时，按照能效比从大到小的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行升频控制，

其中，T2为设定的功率容差阈值，其数值大于0。

在上述多联机空调控制方法的优选实施方式中，在按照能效比从大到小的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行升频控制的过程中，如果(TotaltarMaxPower-T2)≤TotalcurPower≤TotaltarMaxPower，则停止升频操作。

在上述多联机空调控制方法的优选实施方式中，所述方法还包括：在按照能效比从大到小的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行升频控制的过程中，实时获取运行中的每台外机的能力输出比，其中，所述能力输出比是指每台外机的实际频率与最大频率的比值；

在按照能效比从大到小的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行升频控制的过程中，如果R1-R2≥T1，且TotalcurPower<(TotaltarMaxPower-T2)，则停止对当前外机的压缩机进行升频控制，开始对能效比次高的外机的压缩机进行升频控制，

其中，R1表示运行外机中的最高能力输出比，R2表示运行外机中的最低能力输出比，T1为设定的能力输出比差值阈值。

在上述多联机空调控制方法的优选实施方式中，T2≤5％TotaltarMaxPower。

在第一方面，本申请提供一种多联机空调，该多联机空调包括控制器，其特征在于，所述控制器配置成能够执行上述任一项技术方案中的控制方法。

根据本发明的优选实施方式，通过上述空调控制方法，在满足使用过程中总实际功率不会超过总目标最大功率-即保证空调安全运行的前提下，可以最大程度地保证空调的运行效果。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1为多台外机同时运行时的多联机空调控制方法的主要步骤流程图。

图2为多台外机同时运行时的多联机空调控制方法的详细步骤流程图。

图3为多台外机同时运行时的多联机空调控制方法的设备架构图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

首先参阅图1，本发明的多台外机同时运行时的多联机空调控制方法主要包括下列步骤：

S1，获取运行中的每台外机的目标最大功率，并对所述目标最大功率求和，得到总目标最大功率TotaltarMaxPower；

S2，实时获取运行中的每台外机的实际功率，并对所述实际功率求和，得到总实际功率TotalcurPower；

S3，获取运行中的每台外机的额定能效比；

S4，根据所述总实际功率TotalcurPower与所述总目标最大功率TotaltarMaxPower的大小关系，并基于运行中的每台外机的额定能效比，对运行中的每台外机的压缩机频率进行控制。

在上述步骤S1中，根据本发明的优选实施方式，为了最大程度地保证空调运行安全，本发明根据空调的累计运行时间对每台外机的目标最大功率进行修正。

具体而言，在空调出厂时，设定每台外机的初始的目标最大功率InitMaxPower，存在对应外机的电脑板的EEPROM中或者其他合适的位置(例如云端服务器或其他远程服务器中)。现场安装时，可根据实际电源等情况修改保存。外机在运转时，记录累计运转时间并存入EEPROM中或者其他合适的位置(例如云端服务器或其他远程服务器中)。目标最大功率tarMaxPower根据累计运转时间进行修正，即tarMaxPower＝InitMaxPower*fixRate。修正系数fixRate与空调累计运转时间之间的关系为：累计运转时间越大，修正系数fixRate下降的幅度越大，即作为百分比的修正系数fixRate的数值越小。

在一个优选实施方式中，修正系数fixRate可根据累计运转时间进行分段，每段对应不同的fixRate值；或者，累计运转时间与修正系数fixRate之间的映射关系为平滑曲线，每一个累计运转时间都对应一个修正系数fixRate。分段的具体实施例可参阅下表：

需要说明的是，无论是分段，还是平滑曲线，累计运转时间与修正系数fixRate之间的关系都是成反比，且其对应关系可通过任意合适的方式获得，例如基于实验数据。

在上述步骤S2中，可通过运行中的每台外机的压机模块来获取每台外机当前的实际运转功率curPower。

在上述步骤S3中，每台外机的额定能效比可通过查阅其外机铭牌来获得。

下面结合图2和3来详细描述上述步骤S4。为了更清楚地描述多台外机运行的多联机压机频率控制方案，先结合一台外机的情形对本发明的技术原理进行简要说明。具体地，当多联机系统只有1台外机运行时，其压机频率按照如下方式进行控制：

外机在运转时，通过压机模块获取外机当前的实际运转功率curPower。

当curPower<(tarMaxPower-阈值2)时，证明压机实际运行频率处于正常范围内，可以根据需要(例如根据内机负荷需求)进行升频。

当(tarMaxPower-阈值2)≤curPower≤tarMaxPower时，证明压机运行频率接近最大目标频率，此时禁止压机升频(可以根据需要降频)。

当curPower>tarMaxPower时，证明压机运行频率过高，必须进行压机降频，直到curPower≤tarMaxPower。

在上述关系式中，阈值2为设定的功率容差阈值，其数值大于0，且优选地小于等于5％tarMaxPower。关于这点需要说明的是，尽管这里描述的是，阈值2小于等于5％tarMaxPower，但这仅仅是示例性的，本领域技术人员可以根据实际控制需要对阈值2的上限值进行调整，这并不偏离本发明的原理和范围。

如背景技术部分所述，当多联机空调系统有多台外机同时运行时，考虑到回油等各种因素，各外机负荷分配方法一般是由主机对需要运转的外机发出统一的能力输出比指令，即正常时各运转外机的能力输出比应该是一样的。当总实际运转功率>总目标最大功率，即发生功率限制时，通常的做法是各外机的压机频率一起下降，直到满足总实际运转功率≤总目标最大功率为止。但是，同时对运行中的所有外机进行降频必然会影响空调的运行效果。

为了解决这个问题，本发明的方法不再使运行中的所有外机的压机频率一起下降，而是根据各运转外机的能效比按顺序分层次进行调整。下面参阅图2并继续参阅图1，本发明的多台外机同时运行时的多联机空调控制方法具体包括如下步骤：

首先，获取运行中的每台外机的目标最大功率tarMaxPower，并对所述目标最大功率求和，得到总目标最大功率TotaltarMaxPower；

同时，实时获取运行中的每台外机的实际功率curPower，并对所述实际功率求和，得到总实际功率TotalcurPower；

并且，获取运行中的每台外机的额定能效比和能力输出比；

多台外机中的主机根据所述总实际功率TotalcurPower与所述总目标最大功率TotaltarMaxPower的大小关系，并基于运行中的每台外机的额定能效比，对运行中的每台外机的频率进行控制。

具体地，当TotalcurPower>TotaltarMaxPower，即发生功率限制时，优先降低能效比最低的外机的压缩机频率，但要满足：能效比最高的运转外机的能力输出比-能效比最低的运转外机的能力输出比≤阈值1，其中，所述能力输出比是指每台外机的压缩机的实际频率与最大频率的比值。

实验证明，当阈值1为10％时，即当最高和最低能力输出比偏差10％以内，各运转外机的回油效果不会明显下降，可满足各压机正常运转的条件。当然，由于压机类型不同，阈值1的具体数值可根据外机的情况适当调整。

如上所述，出现功率限制时的频率下降的控制原则为：优先下降能效比最低的运转外机的压缩机频率，如果下降到某点无功率限制，即总实际运转功率≤总目标最大功率时，则停止下降该外机的压缩机频率，维持等待；否则继续下降该能效比最低的外机的压缩机频率，直到“能效比最高运转外机的能力输出比-能效比最低运转外机的能力输出比＝阈值1”。

如仍旧功率限制，即如果依然TotalcurPower>TotaltarMaxPower，则开始下降能效比次低的运转外机的压缩机频率，直到“能效比次低的运转外机的能力输出比＝能效比最低的运转外机的能力输出比”。以此类推，循环往复，直到设备运行状态调整到最佳为止。

例如，有三台外机，设备的能效比按照从大到小顺序为外机1>外机2>外机3。外机1和外机2处于运转状态，外机3停止，如表1所示，在某一时间段出现功率限制时的频率调整情况：

表1：两台外机运转功率限制降频

当TotalcurPower<(TotaltarMaxPower-阈值2)，且需要提升频率时(例如根据内机负荷需求)，主机可以正常控制各运转外机升频，直到满足(TotaltarMaxPower-阈值2)≤TotalcurPower≤TotaltarMaxPower时，停止升频。

频率上升控制原则：优先上升能效比最高的运转外机，如果上升到某点满足(TotaltarMaxPower-阈值2)≤TotalcurPower≤TotaltarMaxPower时，则停止上升该外机频率，维持等待；否则继续上升该能效比最高的运转外机，直到“能效比最高的运转外机的能力输出比-能效比最低的运转外机的能力输出比＝阈值1”。如仍满足频率上升条件，则开始上升能效比第二高的运转外机，直到“能效比第二高的运转外机的能力输出比＝能效比最高的运转外机的能力输出比”。具体如表2所示。

表2：两台外机运转无功率限制升频

当三台外机都运转时，因功率限制而降频如表3所示，无功率限制且需升频如表3所示。

表3：三台外机运转因功率限制而降频

表4：三台外机运转无功率限制且需升频

需要说明的是，尽管上面的优选实施例中描述的是外机中的主机来执行本发明的控制方法，但是，这并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，可以由任何适当的主体来执行本发明的控制方法，例如可以由云端服务器或其他远程控制装置来执行所述方法。

此外，在本发明的描述中，“模块”、“服务器”、“处理器”可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路、各种合适的感应器、通信端口、存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、图像处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。服务器或处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合的方式实现。非暂时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。术语“A和/或B”表示所有可能的A与B的组合，比如只是A、只是B或者A和B。术语“至少一个A和B”或者“A和B中的至少一个”含义与“A和/或B”类似，可以包括只是A、只是B或者A和B。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。

本领域技术人员能够理解的是，本申请通过优化压机频率控制方法，在满足使用过程中总实际功率不会超过总目标最大功率-即保证空调正常安全运行的前提下，可以最大程度地保证空调的运行效果，对提高用户感受具有十分重要的意义。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多台外机同时运行时的多联机空调控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1，获取运行中的每台外机的目标最大功率，并对所述目标最大功率求和，得到总目标最大功率TotaltarMaxPower；

S2，实时获取运行中的每台外机的实际功率，并对所述实际功率求和，得到总实际功率TotalcurPower；

S3，获取运行中的每台外机的额定能效比；

S4，根据所述总实际功率TotalcurPower与所述总目标最大功率TotaltarMaxPower的大小关系，并基于运行中的每台外机的额定能效比，对运行中的每台外机的压缩机频率进行控制。

2.根据权利要求1所述的多台外机同时运行时的多联机空调控制方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：

当TotalcurPower>TotaltarMaxPower时，按照能效比从小到大的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行降频控制。

3.根据权利要求2所述的多台外机同时运行时的多联机空调控制方法，其特征在于，在按照能效比从小到大的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行降频控制的过程中，如果TotalcurPower≤TotaltarMaxPower，则停止降频操作。

4.根据权利要求2或3所述的多台外机同时运行时的多联机空调控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在按照能效比从小到大的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行降频控制的过程中，实时获取运行中的每台外机的能力输出比，其中，所述能力输出比是指每台外机的压缩机的实际频率与最大频率的比值；

在按照能效比从小到大的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行降频控制的过程中，如果R1-R2≥T1，且TotalcurPower>TotaltarMaxPower，则停止对当前外机的压缩机进行降频控制，开始对能效比次低的外机的压缩机进行降频控制，

其中，R1表示运行外机中的最高能力输出比，R2表示运行外机中的最低能力输出比，T1为设定的能力输出比差值阈值。

5.根据权利要求4所述的多台外机同时运行时的多联机空调控制方法，其特征在于，T1为10％。

6.根据权利要求1所述的多台外机同时运行时的多联机空调控制方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：

当TotalcurPower<(TotaltarMaxPower-T2)且需要升频时，按照能效比从大到小的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行升频控制，

其中，T2为设定的功率容差阈值，其数值大于0。

7.根据权利要求6所述的多台外机同时运行时的多联机空调控制方法，其特征在于，在按照能效比从大到小的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行升频控制的过程中，如果(TotaltarMaxPower-T2)≤TotalcurPower≤TotaltarMaxPower，则停止升频操作。

8.根据权利要求6或7所述的多台外机同时运行时的多联机空调控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在按照能效比从大到小的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行升频控制的过程中，实时获取运行中的每台外机的能力输出比，其中，所述能力输出比是指每台外机的实际频率与最大频率的比值；

在按照能效比从大到小的顺序对运行中的每台外机的压缩机逐次进行升频控制的过程中，如果R1-R2≥T1，且TotalcurPower<(TotaltarMaxPower-T2)，则停止对当前外机的压缩机进行升频控制，开始对能效比次高的外机的压缩机进行升频控制，

其中，R1表示运行外机中的最高能力输出比，R2表示运行外机中的最低能力输出比，T1为设定的能力输出比差值阈值。

9.根据权利要求8所述的多台外机同时运行时的多联机空调控制方法，其特征在于，T2≤5％TotaltarMaxPower。

10.一种多联机空调，包括控制器，其特征在于，所述控制器配置成能够执行权利要求1至9中任一项所述的控制方法。

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