CN113819683A - 制冷系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制冷设备技术领域，提供一种制冷系统及其控制方法。所述制冷系统包括：制冷装置、储冷装置、换热器、冰箱和控制器；制冷装置包括用于收容换热介质的容置腔体，换热器设有第一介质通道和第二介质通道，第一介质通道并联于冰箱的蒸发盘管的两端，储冷装置分别与容置腔体的进液口和第二介质通道的出液口相连通；储冷装置与第二介质通道的连通管路上设有第二截止阀和第二循环泵；储冷装置内设有第二温度传感器和/或液位传感器，分别用于检测储冷装置内换热介质的储冷温度和液面高度，第二温度传感器和液位传感器均与控制器通信连接。

Description

制冷系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种制冷系统及其控制方法。

背景技术

目前制冷装置已成为人们生活中必不可少的用电设备，比如用于冷藏食物的冷藏柜、用于调节室内温度的空调或空调扇等。其中，冷藏柜通常配置有压缩机，空调也配备有带压缩机的室外机，导致产品成本较高。空调扇则通过在水箱里储存冰水或放置冰盒，然后通过水泵把水输送到吸水纤维蒸发器上。风扇吹出的风通过该吸水纤维蒸发器，利用水蒸发吸热的原理带走空气的热量，达到吹出凉风的效果。空调扇虽然无需压缩机，降低了产品的成本，但为了保证其能够持续制冷，需要频繁更换冰水或冰盒，使用不便。

发明内容

本发明提供一种制冷系统及其控制方法，用以解决现有技术中制冷设备成本较高或使用不便的问题。

本发明提供一种制冷系统，包括：制冷装置、储冷装置、换热器、冰箱和控制器；

所述制冷装置包括用于收容换热介质的容置腔体，所述换热器设有第一介质通道和第二介质通道，所述第一介质通道并联于所述冰箱的蒸发盘管的两端，所述储冷装置分别与所述容置腔体的进液口和所述第二介质通道的出液口相连通；

所述储冷装置与所述第二介质通道的连通管路上设有第二截止阀和第二循环泵；所述储冷装置内设有第二温度传感器和/或液位传感器，分别用于检测所述储冷装置内所述换热介质的储冷温度和液面高度，所述第二温度传感器和所述液位传感器均与所述控制器通信连接。

根据本发明提供的一种制冷系统，所述储冷装置设有储冷腔和回液腔；所述容置腔体的进液口与所述储冷腔相连通，所述容置腔体的出液口所述回液腔相连通，所述第二介质通道的进液口与所述回液腔相连通，所述第二介质通道的出液口与所述储冷腔相连通；所述第二温度传感器和所述液位传感器均设置于所述储冷腔，分别用于检测所述储冷腔内的所述换热介质的温度和液面高度。

根据本发明提供的一种制冷系统，所述储冷装置包括箱体，所述箱体内设有真空隔热层以将所述箱体分隔为所述储冷腔和所述回液腔。

根据本发明提供的一种制冷系统，与所述第一介质通道相连通的进液管路或出液管路上设有第四截止阀。

本发明还提供如上述任一种制冷系统的控制方法，包括：

按预设时间间隔获取所述冰箱内压缩机的工作频率；

确定所述工作频率小于设定工作频率，获取所述储冷装置内所述换热介质的储冷温度和/或液面高度；

确定所述储冷温度＞第二设定温度，和/或，所述液面高度＜第二设定高度，控制所述第二截止阀和所述第二循环泵开启。

根据本发明提供的一种制冷系统的控制方法，还包括：

确定所述储冷温度≤第二设定温度，则按预设时间间隔获取当前时间；

确定所述当前时间处于预设谷电时段之内，则将所述第二设定高度取值为第一设定值；否则，将所述第二设定高度取值为第二设定值；其中，所述第一设定值＞所述第二设定值。

根据本发明提供的一种制冷系统的控制方法，在所述控制所述第二截止阀和所述第二循环泵开启之后，包括：

确定满足所述液面高度≥第三设定高度和所述工作频率≥设定工作频率中的任一条件，则控制所述第二截止阀和所述第二循环泵关闭。

根据本发明提供的一种制冷系统的控制方法，还包括：

确定所述储冷温度≤第二设定温度，则按预设时间间隔获取当前时间；

确定所述当前时间处于预设谷电时段之内，则将所述第三设定高度取值为第三设定值；否则，将所述第三设定高度取值为第四设定值；其中，所述第三设定值＞所述第四设定值。

根据本发明提供的一种制冷系统的控制方法，还包括：

将所述第二设定高度取值为第一设定值；否则，将所述第二设定高度取值为第二设定值；其中，所述第一设定值＞所述第二设定值，所述第一设定值等于所述第三设定值。

根据本发明提供的一种制冷系统的控制方法，还包括：

确定连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之内开启所述第二截止阀和所述第二循环泵以运行第二蓄冷模式，且在所述预设谷电时段之外开启所述制冷装置以运行制冷模式并未运行所述第二蓄冷模式；

根据所述连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之外所述液面高度的变化情况对所述第三设定值进行数值修正。

根据本发明提供的一种制冷系统的控制方法，所述根据所述连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之外所述液面高度的变化情况对所述第三设定值进行数值修正，包括：

获取所述当前时间所在的所述预设谷电时段之后的一天内的平均气温，计算所述平均气温和设定室内温度之间的温度差值；

在所述连续预设天数内每天的所述预设谷电时段之外的设定时间段内，实时获取室内温度，确定所述室内温度每降低设定温度值时所述液面高度的第一减小值以及所述室内温度稳定在设定范围内时每单位时间内所述液面高度的第二减小值；

获取在所述连续预设天数内每天运行所述制冷模式的总时长，根据所述温度差值、所述第一减小值和所述第二减小值和所述总时长，确定修正后的所述第三设定值。

根据本发明提供的一种制冷系统的控制方法，确定所述工作频率小于设定工作频率，则控制第四截止阀开启；否则，控制所述第四截止阀关闭。

本发明提供的制冷系统及其控制方法，通过设置储冷装置、换热器和冰箱，利用冰箱的制冷系统对流经换热器的换热介质降温后输送给储冷装置储存，以备制冷装置制冷时使用，无需为制冷装置另外单独配置压缩机，节省了制冷装置的成本并可实现制冷装置的持续制冷。当制冷装置为空调扇时，无需反复更换冰水或冰盒。可根据储冷装置内的储冷温度和/或液面高度控制第二截止阀和第二循环泵开启以为储冷装置进行蓄冷，保证储冷装置储存足够的冷量以满足制冷装置持续制冷的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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他的附图。

图1是本发明提供的制冷系统的结构示意图；

图2是本发明提供的制冷系统的控制方法的流程示意图；

附图标记：

1、制冷装置； 11、制冷模块； 111、蓄冷管；

112、容置腔体； 12、换热管； 13、第五截止阀；

14、流量调节阀； 15、接水盘； 2、储冷装置；

21、储冷腔； 22、回液腔； 23、箱体；

3、换热器； 4、冰箱； 41、蒸发盘管；

42、冷凝盘管； 43、压缩机； 44、电子膨胀阀；

51、第一截止阀； 52、第二截止阀； 53、第三截止阀；

54、第四截止阀； 61、第一循环泵； 62、第二循环泵。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”“第三”“第四”“第五”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种制冷系统，如图1所示为本发明提供的制冷系统的结构示意图。本发明提供的制冷系统包括制冷装置1、储冷装置2、换热器3和冰箱4。制冷装置1包括用于收容换热介质的容置腔体112。换热器3设有第一介质通道和第二介质通道，第一介质通道并联于冰箱4的蒸发盘管41的两端，储冷装置2分别与容置腔体112的进液口和第二介质通道的出液口相连通。第一介质通道内的冷媒与第二介质通道内的换热介质能够进行热交换。

储冷装置2与第二介质通道的连通管路上设有第二截止阀52和第二循环泵62。储冷装置2内设有第二温度传感器和/或液位传感器，分别用于检测储冷装置2内换热介质的储冷温度Tc和液面高度Hc，第二温度传感器和液位传感器均与控制器通信连接。

第二循环泵62用于驱动换热介质流入储冷装置2。控制器可用于将储冷温度Tc或液面高度Hc进行输出以便用户根据储冷温度Tc或液面高度Hc开启或关闭第二截止阀52和第二循环泵62。或者，控制器与第二截止阀52和第二循环泵62通信连接，用于根据储冷温度Tc或液面高度Hc控制第二截止阀52和第二循环泵62的开启和关闭，实现对储冷装置2内存储冷量的自动控制。

其中，换热介质可以为水、盐水或者其他可用于换热的冷媒介质。换热器3可以独立于冰箱4，也可以集成于冰箱4的内部，如图1所示。冰箱4的制冷系统包括蒸发盘管41、冷凝盘管42、压缩机43和电子膨胀阀。蒸发盘管41、压缩机43、冷凝盘管42以及电子膨胀阀44的冷媒出口和冷媒入口依次首尾相连形成循环制冷回路。

换热器3的第一介质通道并联于蒸发盘管41的两端，使冷媒经电子膨胀阀44后，一部分进入蒸发盘管41，另一部分进入第一介质通道。流经第二介质通道的换热介质与第一介质通道内的冷媒完成热交换后从第二介质通道的出液口流出到容置腔体112内，以供制冷装置1进行制冷。

其中，换热器3可以为板式换热器或管壳式换热器等。当换热器3为管壳式换热器时，第一介质通道为管程流道，第二介质通道为壳程流道。

通过在制冷装置1和换热器3之间设置储冷装置2，并利用第二循环泵62驱动换热介质流入储冷装置2。使经换热器3降温后的换热介质先存储于储冷装置2内，以备制冷装置1使用。

可根据第二温度传感器检测到的储冷温度Tc和液位传感器检测到的液面高度Hc，确定储冷装置2内的换热介质的温度和容量是否满足制冷装置1的制冷需求。若不满足，则通过开启第二截止阀52和第二循环泵62使换热器3内的低温换热介质流入储冷装置2，对储冷装置2进行蓄冷，以保证储冷装置2具有足够的冷量，以满足制冷装置1持续制冷的需求。

可根据室内温度传感器检测道的室内温度估算在制冷装置1运行制冷模式时储冷装置2内的换热介质的消耗速度。以便确定开启第二截止阀52和第二循环泵62向储冷装置2内输入低温换热介质的目标液面高度Hc，以按需配置储冷装置2的冷量，减少能源浪费。

本发明实施例通过设置储冷装置2、换热器3和冰箱4，利用冰箱4的制冷系统对流经换热器3的换热介质降温后输送给储冷装置2储存，以备制冷装置1制冷时使用，无需为制冷装置1另外单独配置压缩机，节省了制冷装置的成本并可实现制冷装置的持续制冷。当制冷装置1为空调扇时，无需反复更换冰水或冰盒。可根据储冷装置2内的储冷温度Tc和/或液面高度Hc控制第二截止阀52和第二循环泵62开启以为储冷装置2进行蓄冷，保证储冷装置2储存足够的冷量以满足制冷装置1持续制冷的需求。

本发明一些实施例中，该制冷系统还包括室温传感器(图中未示出)，室温传感器与控制器通信连接，用于检测制冷装置1所处的室内温度Ts。控制器根据室内温度Ts确定在制冷装置1运行制冷模式时储冷装置2内的换热介质的消耗速度。以便确定执行第二蓄冷模式时向储冷装置2内输入低温换热介质的目标液面高度Hc，减少能源浪费。

本发明一些实施例中，容置腔体112与第二介质通道的连通管路上设有第一截止阀51和第一循环泵61。容置腔体112内设有第一温度传感器(图中未示出)，用于检测容置腔体112内换热介质的液面高度Tz，第一温度传感器与控制器通信连接。第一循环泵61用于驱动换热介质流入容置腔体112。控制器可用于将制冷温度Tz进行输出以便用户根据制冷温度Tz开启或关闭第一截止阀51和第一循环泵61。或者，控制器与第一截止阀51和第一循环泵61通信连接，用于根据检测到的制冷温度Tz控制第一截止阀51和第一循环泵61开启或关闭，实现对制冷装置1的制冷温度Tz的自动控制。

本发明一些实施例中，第二介质通道的进液口可以与外部水源装置相连通，外部水源进入第二介质通道并与第一介质通道内的低温冷媒进行换热降温后输送到储冷装置2。其中，第二介质通道的出液口可直接与容置腔体112的进液口相连通，也可以通过中间储冷装置与容置腔体112的进液口相连通。容置腔体112的出液口可以直接与第二介质通道的进液口相连通，也可以与外部水源装置相连通，使容置腔体112的出液口排出的换热介质回流到外部水源装置。

进一步地，第一截止阀51和第一循环泵61均设置于容置腔体112与储冷装置2的连通管路上。当制冷装置1内的冷量不足时，通过开启第一截止阀51和第一循环泵61将储冷装置2内储存的低温换热介质输送到容置腔体112内，同时使容置腔体112内的较高温度的换热介质从出液口排出，从而为制冷装置1补充冷量。当然，也可以在制冷装置1开启制冷的同时也开启第一截止阀51和第一循环泵61。

本发明实施例提供的制冷系统，可运行于制冷模式或蓄冷模式。具体地，当开启制冷装置1时，进入制冷模式；当关闭制冷装置1时，退出制冷模式。当开启第一截止阀51和第一循环泵61时，进入第一蓄冷模式；当关闭第一截止阀51和第二循环泵62时，退出第一蓄冷模式。当开启第二截止阀52和第二循环泵62时，进入第二蓄冷模式；当关闭第二截止阀52和第二循环泵62时，退出第二蓄冷模式。

根据本发明提供的制冷系统，可通过控制系统在谷电时段内运行第一蓄冷模式为制冷装置1蓄冷或运行第二蓄冷模式为储冷装置2蓄冷，以备用户在谷电时段之外运行制冷模式时使用。或者在谷电时段之内和谷电时段之外采用不同的蓄冷控制策略，以减轻制冷装置1的使用对电网的影响并为用户节省电量。

在其中一些实施例中，储冷装置2设有储冷腔21和回液腔22。容置腔体112的进液口与储冷腔21相连通，容置腔体112的出液口与回液腔22相连通。第二介质通道的进液口与回液腔22相连通，第二介质通道的出液口和储冷腔21相连通。

通过设置储冷腔21和回液腔22，使经制冷装置1使用后的高温换热介质回流到回液腔22，然后由回液腔22回流到第二介质通道再次降温。从而形成闭环的循环系统，以使换热介质能够在制冷装置1、储冷装置2和换热器3之间循环流动，节省能源。

需要说明的是，容置腔体112的进液口与储冷腔21通过第一管路连通，容置腔体112的出液口与回液腔22通过第二管路连通，第二介质通道的进液口与回液腔22通过第三管路连通，第二介质通道的出液口与储冷腔21通过第四管路连通。第一截止阀51和第一循环泵61均可设置于第一管路上，也可设置于第二管路上。第二截止阀52和第二循环泵62均可设置于第三管路上，也可设置于第四管路上。

第一截止阀51和第二截止阀52的数量均可以为多个。第一管路靠近储冷腔21的出液口和容置腔体112的进液口均可设置第一截止阀51，第二管路靠近容置腔体112的出液口和回液腔22的进液口均可设置第一截止阀51。第三管路靠近回液腔22的出液口和第二介质通道的进液口均可设置第二截止阀52，第四管路靠近第二介质通道的出液口和回流腔22的进液口均可对应设置第二截止阀52。

其中，第二温度传感器和/或液位传感器均设置于储冷腔21内，分别用于检测储冷腔21内的换热介质的储冷温度Tc和液面高度Hc。根据该储冷温度Tc和/或液面高度Hc确定是否需要开启第二蓄冷模式，以保证储冷装置2具有足够的冷量。

进一步地，储冷腔21和回液腔22之间通过管路连接，且二者的连通管路上设有阀门。由于储冷装置2在实际使用时可能存在冷量散失，当储冷腔21内换热介质温度较高时，可通过打开第三截止阀53，使储冷腔21内的换热介质流入到回液腔22，经回液腔22回流到第二介质通道重新进行降温处理，以保证从储冷腔21进入制冷装置1的换热介质的温度处于设定温度以下的同时，还能提高储冷装置2的蓄冷效率。其中，第三截止阀53可与控制器通信连接。

在其中一实施例中，储冷腔21和回液腔22的连通管路上同时设置第三截止阀53和第三循环泵，通过开启第三截止阀53和第三循环泵，使储冷腔21内的换热介质能够进入到回液腔22内。

在其中另一实施例中，如图1所示，储冷腔21位于回液腔22的上方，储冷腔21的底部设有排水口，回液腔22设有进水口。排水口和进水口的连通管路上设有第三截止阀53。可选地，第三截止阀53为常闭阀。如此，无需其他液动力装置，直接开启第三截止阀53即可使储冷腔21内的换热介质自然流入到回液腔22。

进一步地，如图1所示，储冷装置2包括箱体23，箱体23内设有真空隔热层以将箱体23分隔为储冷腔21和回液腔22，防止储冷腔21内的换热介质和回液腔22内的换热介质发生热交换。

进一步地，与所述第一介质通道相连通的进液管路或出液管路上设有第四截止阀54。可选的，第四截止阀54可与控制器通信连接。当启动运行第二蓄冷模式时，同时开启第四截止阀54。当退出第二蓄冷模式时，同时关闭第四截止阀54，以防止冰箱4内的冷媒流入到换热器3的第一介质通道内，减少不必要的冷量损失。

本发明实施例中的制冷装置1可以为空调扇或冷藏柜等具有制冷功能的装置。本发明一些实施例中，制冷装置1还包括蓄冷管111、换热管12和风扇(图中未示出)。蓄冷管111位于容置腔体112内。换热管12的两端分别与蓄冷管111的两端相连通以形成封闭的冷媒循环管路，风扇用于驱动空气流经换热管12。

其中，蓄冷管111位于容置腔体112内的换热介质内，蓄冷管111和容置腔体112形成制冷装置1的制冷模块11。换热管12和蓄冷管111均可以为盘状管或包括多根直管的换热管束，以增加蓄冷管111内的冷媒与容置腔体112内的换热介质的换热面积。换热管12和蓄冷管111均采用导热系数高的材料制作如铜或不锈钢等。

可选地，蓄冷管111的两端分别与容置腔体112的侧壁相连，换热管12的两端分别与容置腔体112的侧壁相连。容置腔体112的侧壁设有保温层，形成保温盒，以减少容置腔体内的制冷模块11与外界环境的换热，节省冷量。

通过设置封闭的冷媒循环管路。利用制冷模块11内的换热介质对冷媒循环管路内的冷媒进行冷却。冷媒可在封闭的冷媒循环管路内循环使用，无需更换。通过风扇驱动空气与换热管3换热，不会增加环境内的空气相对湿度，可减少细菌的滋生，降低对人体健康的损害。

可选地，容置腔体112位于换热管12的上方。蓄冷管111中的冷媒在换热介质作用下冷凝为低温液态冷媒。低温液态冷媒在重力作用下流入换热管12。风扇驱动室内高温空气经过换热管12，并与换热管12内的液态冷媒换热后，低温液态冷媒转化为高温气态冷媒，高温气态冷媒通过自然上升回流到蓄冷管111。回流到蓄冷管111的冷媒被重新冷凝为低温液态冷媒，如此往复循环。

在冷媒的整个循环过程中，无需借助泵送装置即可实现冷媒的自主循环，无噪声且节省能源。当然，也可以将容置腔体112设置于换热管12的下方，通过循环泵实现二者之间冷媒的循环流通。若容置腔体112的换热介质冷量不足，则将经换热器3降温后的换热介质输入到容置腔体112内，以保证制冷效果。

可选地，冷媒循环管路上设置有阀第五截止阀13，第五截止阀13与控制器通信连接。当关闭该空调扇时，同时关闭该第五截止阀13。进一步地，第五截止阀13安装于换热管12的出口与蓄冷管111的入口之间。用以防止在关闭该蓄冷式空调扇后，气化后的冷媒继续回流到容置腔体112，造成容置腔体112内的冷量损失。

可选地，冷媒循环管路上设置有流量调节阀14，流量调节阀14与控制器通信连接。可通过调节流量调节阀14的开度来调节进入换热管12的冷媒流量，从而实现对制冷装置1出风温度的精准控制。该流量调节阀14为电磁流量调节阀，如电子膨胀阀。

该空调扇还包括接水盘15，接水盘15位于换热管12的下方。当换热管12的表面温度低于室内空气温度时，换热管12的表面会产生凝结水。接水盘15用于接收从换热管12流下的冷凝水。接水盘15由耐锈蚀材料制成，如不锈钢盘。

本发明还提供一种制冷系统的控制方法。如图2所示为本发明提供的制冷系统的控制方法的流程示意图。

本发明一些实施例中，所述制冷系统的控制方法包括：

步骤S100，按预设时间间隔获取当前时间和所述制冷装置1内的所述换热介质的制冷温度Tz；

步骤S200，确定所述当前时间处于预设谷电时段之内，且所述制冷温度Tz＞第一设定温度T1，控制所述第一截止阀51和所述第一循环泵61开启。

其中，该制冷系统还包括时间模块，用于获取当前时间。可获取制冷装置1的定位信息后，通过物联网获取所在地区的用电低谷时段，并将获取的用电低谷时段确定为预设谷电时段，并能够实现自动更新。

第一设定温度T1设置为制冷装置1在谷电时段内需要补充冷量时其内部换热介质的温度，即需要启动运行第一蓄冷模式的温度，如25℃。预设谷电时段可设置在一天之内的用电低谷时段，比如设定在夜间的24:00到5:00。在用电低谷时段，电网负荷小，电量损失少，能够提高能源利用率，减少能源浪费。且用电低谷时段的电价较低，能够为用户节省用电费用。

具体地，通过第一温度传感器检测制冷温度Tz。当前时间处于预设谷电时段内时，若检测到制冷温度Tz高于第一设定温度T1，表明制冷装置1内换热介质的冷量不足，此时控制第一截止阀51和第一循环泵61开启，以运行第一蓄冷模式，向制冷装置1内输送低温换热介质。若制冷温度Tz小于或等于第一设定温度T1，控制第一截止阀51和第一循环泵61关闭，以退出第一蓄冷模式。

本发明实施例提供的制冷系统的控制方法，通过在预设的谷电时段内，根据制冷装置1内的制冷温度控制第一截止阀51和第一循环泵61开启以对制冷装置1进行蓄冷，实现制冷装置1的错峰用电，减轻在峰电时段电网的负荷，并减少制冷装置1的用电量。

本发明一些实施例中，所述制冷系统的控制方法包括：

步骤S210，在步骤S200中所述确定所述当前时间处于预设谷电时段之内后，获取所述储冷装置2内的所述换热介质的储冷温度Tc。

步骤S220，确定所述制冷温度Tz＞第一设定温度T1，且所述储冷温度Tc＜第二设定温度T2，控制所述第一截止阀51和所述第一循环泵61开启。

其中，第一设定温度T1为设定的制冷装置1需要开始蓄冷的设定温度，如10℃～20℃，可选15℃，第二设定温度T2为储冷装置2内的换热介质适合给制冷装置1进行蓄冷的温度，其可根据制冷装置1的实际制冷需求进行设定，如5℃～15℃，可选10℃。

具体地，当检测到制冷温度Tz高于第一设定温度T1时，表明制冷装置1需要开始蓄冷。储冷温度Tc低于第二设定温度T2时，表明储冷装置2内的换热介质的温度能够达到制冷装置1的制冷需求，此时启动运行第一蓄冷模式。

根据本发明一些实施例，所述制冷系统的控制方法还包括：

步骤S310，获取所述储冷装置2内的所述换热介质的储冷温度Tc。

步骤S320，确定所述当前时间处于所述预设谷电时段之外，获取启动所述制冷装置1的第一控制指令。

步骤S330，确定所述制冷温度Tz＞第三设定温度T3，且所述储冷温度Tc＜第二设定温度T2，控制所述第一截止阀51和所述第一循环泵61开启；其中，所述第三设定温度T3＞第一设定温度T1。

其中，第三设定温度T3为在谷电时段之外制冷装置1需要开始蓄冷的设定温度。其可设定为制冷装置1内冷量消耗殆尽时的温度，如18℃～22℃，可选20℃。

具体地，当前时间处于预设谷电时段之外时，若制冷装置1处于关闭状态，不运行第一蓄冷模式。在制冷装置1接收启动指令后运行于制冷模式的情况下，通过设置在预设谷电时段之外制冷温度Tz的最高限值(第三设定温度T3)高于在预设谷电时段之内制冷装置1的最高限值(第一设定温度T1)，以减少在预设谷电时段之外的时间给制冷装置1蓄冷的次数，以节省能源。

在上述实施例的基础上，在所述开启第一截止阀51和第一循环泵61后，还包括：确定满足制冷温度Tz≤第四设定温度T4、所述储冷温度Tc≥所述第二设定温度T2、储冷装置2内的换热介质的液面高度Hc≤第一设定高度H1和获取关闭制冷装置1的第二控制指令中的任一条件，则控制第一截止阀51和第一循环泵61关闭，以退出第一蓄冷模式。

其中，第四设定温度T4为制冷装置1的冷量蓄满时其内部换热介质的温度，例如-10℃～0℃，可选-5℃。第一设定高度H1可设置为储冷装置2内能够储存换热介质的最高液面高度的0％～10％，可选5％。

根据本发明一些实施例，所述制冷系统的控制方法还包括：

步骤S410，确定连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之内开启所述第一截止阀51和所述第一循环泵61以运行第一蓄冷模式，以及在所述预设谷电时段之外开启所述制冷装置1以运行制冷模式且未运行所述第一蓄冷模式。

步骤S420，获取所述连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之内运行所述第一蓄冷模式时，所述制冷温度Tz由所述第一设定温度T1下降到所述第四设定温度T4的蓄冷时长，并计算所述连续预设天数的平均蓄冷时长tp。

步骤S430，在距离所述预设谷电时段的最后时刻之前所述平均制冷时长tp的时刻，控制所述第一截止阀51和所述第一循环泵61开启。

步骤S440，在所述预设谷电时段的最后时刻控制所述第一截止阀51和所述第一循环泵61关闭。

具体地，在初次使用时，在在预设谷电时段内的默认时刻(比如预设谷电时段的开始时刻)开始运行第一蓄冷模式。在连续预设天数之后，在预设谷电时段内开始运行第一蓄冷模式的时间，则根据连续预设天数内的蓄冷时长和谷电时段的最后时刻来确定，以保证在谷电时段的最后时刻之前，制冷装置1的冷量能够达到满足用户的平均制冷需求。当连续使用天数小于设定天数时，均默认为初次使用。

例如，第四设定温度T1为-5℃，预设谷电时段的最后时刻为早上5:00。在第一天的预设谷电时段内，第一设定温度T1为18℃，制冷装置1的制冷温度Tz达到18℃时开始运行第一蓄冷模式，当制冷温度Tz达到冷量蓄满时的-5℃时消耗的蓄冷时长tp为120min。根据同样方法计算第二天和第三天的蓄冷时长分别为80min和100min，则三天的平均蓄冷时长tp为100min。则从第四天开始，在预设谷电时段的3:20开始运行第一蓄冷模式，以在5:00时使制冷装置1内的冷量满足三天的平均需求。

根据本发明一些实施例，所述制冷系统的控制方法还包括：

步骤S510，确定连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之内开启所述第一截止阀51和所述第一循环泵61以运行第一蓄冷模式，以及在所述预设谷电时段之外开启所述制冷装置1以运行制冷模式且未运行所述第一蓄冷模式。

步骤S520，根据所述连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之外所述制冷温度Tz的变化情况对所述第一设定温度T1进行数值修正。

具体地，在制冷装置1初次使用时，第一设定温度T1为人为设定的制冷装置1需要开始蓄冷的温度。在制冷装置1连续使用预设天数(比如3天)后，根据用户在预设谷电时段之外制冷装置1的实际使用情况对第一设定温度T1进行数值修正。当连续使用天数小于设定天数时，均默认为初次使用。

本发明实施例基于在预设谷电时段之外只运行制冷模式而未运行第一蓄冷模式的情况下，对第一设定温度T1进行数值修正。旨在确定制冷装置1在不进行蓄冷的情况下能够满足用户在预设谷电时段之外的制冷需求。以便于利用储冷装置2在预设谷电时段内对制冷装置1进行蓄冷时，能够按一般需求进行，以避免能源浪费。

其中，步骤S420中所述的，根据所述连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之外所述制冷温度Tz的变化情况对所述第一设定温度T1进行数值修正，包括：

步骤S521，获取所述连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之外所述制冷装置1在第一次开启时的第一制冷温度Tz1与所述制冷装置1在最后一次关闭时的第二制冷温度Tz2。

步骤S522，根据所述第一制冷温度Tz1、所述第二制冷温度Tz2以及所述第四设定温度T4，确定修正后的所述第一设定温度T1。

具体地，计算连续预设天数内每天的第一制冷温度Tz1和第二制冷温度Tz2的温度差值△Tz，并计算预设天数的温度差值△Tz的平均温度差值，第一设定温度T1确定为该平均温度差值与第五设定温度T5的差值。修正后的第一设定温度T1为第四设定温度T4与温度差值△Tz之和。

例如，设定第四设定温度T5为-5℃。制冷装置1在第一天的预设谷电时段之外第一次开启时的第一制冷温度Tz1为-2℃，最后一次关闭时的第二制冷温度Tz2为20℃，则第一天的温度差值△Tz为22℃。根据同样方法计算第二天和第三天的温度差值△Tz分别为20℃和18℃，则三天的平均温度差值△Tz为20℃。计算得到第一设定温度T1为15℃。从第四天开始，在预设谷电时段内，当制冷装置1的制冷温度Tz达到15℃时，即启动第一蓄冷模式对制冷装置1补充冷量。

根据本发明一些实施例，所述制冷系统的控制方法还包括：

步骤S610，按预设时间间隔获取所述冰箱4内压缩机43的工作频率F。

步骤S620，确定所述工作频率F小于设定工作频率，获取储冷装置1内的所述换热介质的储冷温度Tc和/或液面高度Hc。

步骤S630，确定所述储冷温度Tc＞第二设定温度T2，和/或，所述液面高度Hc＜第二设定高度H2，控制所述第二截止阀52和所述第二循环泵62开启。

其中，该制冷系统还包括频率获取模块，用于获取压缩机43的工作频率F。第二设定温度T2设置为储冷装置2需要补充冷量时其内部换热介质的最低温度，即需要运行第二蓄冷模式时的储冷温度Tc，比如10℃。第二设定高度H2为储冷装置2需要补充冷量时其内部换热介质的液面高度Hc，即需要运行第二蓄冷模式时的液面高度Hc。在储冷装置2设有储冷腔21和回液腔22的情况下，储冷温度Tc和液面高度Hc均为储冷腔21内的换热介质的温度和液面高度。

具体地，通过第二温度传感器检测储冷温度Tc，通过液位传感器检测液面高度Hc。当储冷温度Tc高于第二设定温度T2时，表明储冷装置2内的换热介质的温度不能满足制冷装置1的蓄冷需求。当液面高度Hc低于第二设定高度H2时，表明储冷装置2内的换热介质的容量不能满足制冷装置1的蓄冷需求。确定满足这两个条件中的至少一个时，不宜运行第一蓄冷模式，此时启动运行第二蓄冷模式。

根据本发明一些实施例，所述制冷系统的控制方法还包括：确定所述工作频率F小于设定工作频率，控制所述第四截止阀54开启；否则，控制所述第四截止阀54关闭。

其中，设定工作频率可设定为不高于压缩机43在冰箱4满负荷状态下的工作频率。当压缩机43的工作频率F小于设定工作频率时，表明冰箱4处于未满负荷运行状态，此时打开第四截止阀54，允许冰箱4内的冷媒进入第一介质通道，使换热器3能够发挥给换热介降温的功能。当压缩机43的工作频率F≥设定工作频率时，表明冰箱4处于满负荷运行状态，此时关闭第四截止阀54，阻止冷媒进入第一介质通道，以优先满足冰箱4的制冷需求。

根据本发明一些实施例，在确定所述储冷温度Tc＞第二设定温度T2的情况下，所述控制所述第二截止阀52和所述第二循环泵62开启之前，包括：

步骤S631，确定所述液面高度Hc＞0，控制第三截止阀53开启。

步骤S632，在所述控制第三截止阀53开启之后，确定所述液面高度Hc＝0，控制所述第三截止阀53关闭。

具体地，本实施例基于储冷腔21位于回液腔22的上方，且二者之间连通管路上设有常闭的第三截止阀53的情况。当储冷温度Tc高于第二设定温度T2时，控制第三截止阀53开启，使储冷腔21内的换热介质自动流入回液腔22。当储冷腔21内的全部换热介质流入回液腔22后，关闭第三截止阀53，再启动运行第二蓄冷模式。如此可使储冷装置2快速获得较低的储冷温度Tc，提高蓄冷效率。

根据本发明一些实施例，所述制冷系统的控制方法还包括：

确定所述储冷温度Tc≤第二设定温度T2，则按预设时间间隔获取当前时间。

确定所述当前时间处于预设谷电时段之内，则将所述第二设定高度H2取值为第一设定值H21；否则，将所述第二设定高度H2取值为第二设定值H22；其中，所述第一设定值H21＞所述第二设定值H22。

其中，当储冷温度Tc低于第二设定温度T2时，表明储冷装置2内的换热介质的温度能够满足制冷装置1的蓄冷需求。此时根据当前时间是否处于预设谷电时段确定第二设定高度H2的取值。

例如，若当前时间处于预设谷电时段之内，且储冷温度Tc低于10℃，则第二设定高度H2取储冷装置2内能够储存换热介质的最高液面高度的70％。若当前时间处于预设谷电时段之外，且储冷温度Tc低于10℃，则第二设定高度H2取储冷装置2内能够储存换热介质的最高液面高度的10％。也就是说，在预设谷电时段之内时，待储冷装置2的冷量消耗较少时即开启运行第二蓄冷模式。在预设谷电时段之外时，在储冷装置2冷量消耗较多时才开启运行第二蓄冷模式，从而减少储冷装置2在谷电时段之外的蓄冷次数，以节省能源。

根据本发明一些实施例，在上述实施例中所述的控制在所述控制所述第二截止阀52和所述第二循环泵62开启之后，还包括：

步骤S640，确定满足所述液面高度Hc≥第三设定高度H3和所述工作频率F≥设定工作频率中的任一条件，则控制所述第二截止阀52和所述第二循环泵62关闭。

其中，第二设定高度H2为储冷装置2内的冷量达到设定所需冷量时所对应的液面高度Hc。在运行第二蓄冷模式时，实时检测储冷装置2内的液面高度Hc。当液面高度达到第三设定高度H3以上时，退出第二蓄冷模式。

根据本发明一些实施例，所述制冷系统的控制方法还包括：

确定所述储冷温度Tc≤第二设定温度T2，则按预设时间间隔获取当前时间。

确定所述当前时间处于预设谷电时段之内，则将所述第三设定高度H3取值为第三设定值H31；否则，将所述第三设定高度H3取值为第四设定值H32；其中，所述第三设定值H31＞所述第四设定值H32。

其中，当储冷温度Tc低于第二设定温度T2时，表明储冷装置2内的换热介质的温度能够满足制冷装置1的蓄冷需求。此时根据当前时间是否处于预设谷电时段确定第三设定高度H3的取值。

例如，若当前时间处于预设谷电时段之内，且储冷温度Tc低于10℃，则第三设定高度H3取储冷装置2内能够储存换热介质的最高液面高度的95％。若当前时间处于预设谷电时段之外，且储冷温度Tc低于10℃，则第二设定高度H2取储冷装置2内能够储存换热介质的最高液面高度的40％。即在预设谷电时段之内时，向储冷装置2存储较多的冷量。在预设谷电时段之外时，向储冷装置2存储较少的冷量，从而减少储冷装置2在谷电时段之外产生的能量损耗，以节省能源。

进一步地，第一设定值H21与第三设定值H31相等。即若当前时间处于预设谷电时段之内，且储冷装置2内部换热介质的储冷温度Tc低于其需要补充冷量时的温度的情况下，通过运行第二蓄冷模式向储冷装置2输入低温换热介质，使储冷装置2内的液面高度Hc始终保持在第一设定值H21。

根据本发明一些实施例，所述制冷系统的控制方法还包括：

步骤S710，确定连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之内开启所述第二截止阀52和所述第二循环泵62以运行第二蓄冷模式，且在所述预设谷电时段之外开启所述制冷装置1以运行制冷模式并未运行所述第二蓄冷模式。

步骤S720，根据所述连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之外所述液面高度Hc的变化情况对所述第三设定值H31进行数值修正。

具体地，在系统初次使用时，第三设定值H31为人为设定的谷电时段内启动运行第二蓄冷模式的起始液面高度，例如储冷装置2能够储存换热介质的最高液面高度。在系统连续使用预设天数(比如3天)后，根据用户在预设谷电时段之外储冷装置2内的换热介质的实际使用量对第三设定值H31进行数值修正。当连续使用天数小于设定天数时，均默认为初次使用。

本发明实施例基于在预设谷电时段之外只运行制冷模式而未运行第二蓄冷模式的情况下，对第三设定值H31进行数值修正。旨在确定储冷装置2在不进行蓄冷的情况下能够满足用户在预设谷电时段之外的制冷需求。以便于利用换热器3在预设谷电时段内对制冷装置1进行蓄冷时，能够按需进行，以避免能源浪费。

其中，步骤S720中所述的，根据所述连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之外所述液面高度Hc的变化情况对所述第三设定值H31进行数值修正，包括：

步骤S721，获取所述当前时间所在的所述预设谷电时段之后的一天内的平均气温Tp，计算所述平均气温Tp和设定室内温度Tss之间的温度差值△T。

步骤S722，在所述连续预设天数内每天的所述预设谷电时段之外的设定时间段内，实时获取室内温度Ts，确定所述室内温度Ts每降低设定温度值(如1℃)时所述液面高度Hc的第一减小值△Hc1以及所述室内温度Ts稳定在设定范围内时每单位时间内所述液面高度Hc的第二减小值△Hc2。

步骤S723，获取在所述连续预设天数内每天运行所述制冷模式的总时长t，根据所述温度差值△T、所述第一减小值△Hc1和所述第二减小值△Hc2和所述总时长t，确定修正后的所述第三设定值H31。

其中，预设谷电时段之外的时间包括白天时间。步骤S722中所述的设定时间段可设定为在预设谷电时段之外室内温度Ts通常处于最高的时间段，比如白天的11:00-13:00。当室内温度Ts下降到设定室内温度Tss后，通过对制冷装置1内的流量调节阀调节开度的方式将室内温度Ts稳定在设定范围内。该设定范围可以为设定室内温度Tss±1℃的范围。设定室内温度Ts在系统运行制冷模式时，用户人为设定的室内温度Ts，即制冷装置1的目标温度。

具体地，获取到第一减小值△Hc1、第二减小值△Hc2以及总时长t后，计算连续预设天数的第一减小值△Hc1的平均值Hp1、第二减小值△Hc2的平均值Hp2以及总时长t的平均值tp。修正后的第三设定值H31＝第一设定高度H1+Hp1×△T+Hp2×tp。

例如，第一设定高度H1为0m，设定室内温度为26℃。计算得到当前时间所在的预设谷电时段之后的一天内的平均气温Tp为35℃。连续三天在所述设定时间段，室内温度Ts每降低1℃，液面高度Hc的平均减小0.1m。当室内温度Ts下降到26℃并稳定在26±1℃的过程中，液面高度Hc每小时减小0.04m。连续三天运行制冷模式的总时长的平均值为8h。那么修正后的第三设定值H31为0.1×9+0.03×8＝1.22m。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：制冷装置、储冷装置、换热器、冰箱和控制器；

所述制冷装置包括用于收容换热介质的容置腔体，所述换热器设有第一介质通道和第二介质通道，所述第一介质通道并联于所述冰箱的蒸发盘管的两端，所述储冷装置分别与所述容置腔体的进液口和所述第二介质通道的出液口相连通；

所述储冷装置与所述第二介质通道的连通管路上设有第二截止阀和第二循环泵；所述储冷装置内设有第二温度传感器和/或液位传感器，分别用于检测所述储冷装置内所述换热介质的储冷温度和液面高度，所述第二温度传感器和所述液位传感器均与所述控制器通信连接。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述储冷装置设有储冷腔和回液腔；所述容置腔体的进液口与所述储冷腔相连通，所述容置腔体的出液口所述回液腔相连通，所述第二介质通道的进液口与所述回液腔相连通，所述第二介质通道的出液口与所述储冷腔相连通；所述第二温度传感器和所述液位传感器均设置于所述储冷腔，分别用于检测所述储冷腔内的所述换热介质的温度和液面高度。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述储冷装置包括箱体，所述箱体内设有真空隔热层以将所述箱体分隔为所述储冷腔和所述回液腔。

4.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，与所述第一介质通道相连通的进液管路或出液管路上设有第四截止阀。

5.一种如权利要求1-4任一项所述制冷系统的控制方法，其特征在于，包括：

按预设时间间隔获取所述冰箱内压缩机的工作频率；

确定所述工作频率小于设定工作频率，获取所述储冷装置内所述换热介质的储冷温度和/或液面高度；

确定所述储冷温度＞第二设定温度，和/或，所述液面高度＜第二设定高度，控制所述第二截止阀和所述第二循环泵开启。

6.根据权利要求5所述制冷系统的控制方法，其特征在于，还包括：

确定所述储冷温度≤第二设定温度，则按预设时间间隔获取当前时间；

确定所述当前时间处于预设谷电时段之内，则将所述第二设定高度取值为第一设定值；否则，将所述第二设定高度取值为第二设定值；其中，所述第一设定值＞所述第二设定值。

7.根据权利要求5所述制冷系统的控制方法，其特征在于，在所述控制所述第二截止阀和所述第二循环泵开启之后，包括：

确定满足所述液面高度≥第三设定高度和所述工作频率≥设定工作频率中的任一条件，则控制所述第二截止阀和所述第二循环泵关闭。

8.根据权利要求7所述制冷系统的控制方法，其特征在于，还包括：

确定所述储冷温度≤第二设定温度，则按预设时间间隔获取当前时间；

确定所述当前时间处于预设谷电时段之内，则将所述第三设定高度取值为第三设定值；否则，将所述第三设定高度取值为第四设定值；其中，所述第三设定值＞所述第四设定值。

9.根据权利要求8所述制冷系统的控制方法，其特征在于，还包括：

将所述第二设定高度取值为第一设定值；否则，将所述第二设定高度取值为第二设定值；其中，所述第一设定值＞所述第二设定值，所述第一设定值等于所述第三设定值。

10.根据权利要求8所述制冷系统的控制方法，其特征在于，还包括：

确定连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之内开启所述第二截止阀和所述第二循环泵以运行第二蓄冷模式，且在所述预设谷电时段之外开启所述制冷装置以运行制冷模式并未运行所述第二蓄冷模式；

根据所述连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之外所述液面高度的变化情况对所述第三设定值进行数值修正。

11.根据权利要求10所述制冷系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述连续预设天数内每天在所述预设谷电时段之外所述液面高度的变化情况对所述第三设定值进行数值修正，包括：

获取所述当前时间所在的所述预设谷电时段之后的一天内的平均气温，计算所述平均气温和设定室内温度之间的温度差值；

在所述连续预设天数内每天的所述预设谷电时段之外的设定时间段内，实时获取室内温度，确定所述室内温度每降低设定温度值时所述液面高度的第一减小值以及所述室内温度稳定在设定范围内时每单位时间内所述液面高度的第二减小值；

获取在所述连续预设天数内每天运行所述制冷模式的总时长，根据所述温度差值、所述第一减小值和所述第二减小值和所述总时长，确定修正后的所述第三设定值。

12.根据权利要求5所述制冷系统的控制方法，其特征在于，确定所述工作频率小于设定工作频率，则控制第四截止阀开启；否则，控制所述第四截止阀关闭。

Images