CN114396734B - 温控系统的控制方法及温控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体生产技术领域，尤其涉及一种温控系统的控制方法及温控系统，温控系统的控制方法包括：获取高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值；根据高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值和目标压力值，控制高温级系统的压缩机的输出频率与高温级系统的热气旁通阀的开度。本发明针对使用复叠式制冷系统的温控设备，使其在常规复叠制冷系统的结构下，满足快速升温和高温工况下的稳定控温运行的两项需求，相较于现有控制方法及温控系统需要在高温级系统中增加支路蒸发器，在高温工况下仅开启高温级系统对循环液控温的方式，本发明简化温控系统的结构，降低成本。

Description

温控系统的控制方法及温控系统

技术领域

本发明涉及半导体生产技术领域，尤其涉及一种温控系统的控制方法及温控系统。

背景技术

在当前储存芯片的制造工艺中，多层堆叠是主流开发方向，其在刻蚀制程环节，需要实现较大的刻蚀深度。但随着制造工艺往28nm或更低的方向发展，就需要控制良好的宽深比。要实现这一工艺要求，就要使加工腔温度更低，目前国内先进工艺对刻蚀过程的温度需求已达到-70℃，半导体专用温控装置主流是采用常规的R404a/R23复叠制冷系统实现低温控温。但刻蚀设备需要进行定期保养，保养时需要温控装置尽快将刻蚀腔维持在常温状态。所以，温控装置的控温范围需要满足-70～40℃的宽温域。

对于半导体用温控装置，采用常规复叠制冷系统的工艺及控制方案即可实现-70℃的低温需求，但当需要运行常温工况时，常规的复叠制冷控制方式，低温级R23制冷剂系统无法满足常温工况的稳定运行。当前应用的温控系统，主要是采用双蒸发器的方式实现高温工况的需求，即高温级系统中并联一路蒸发器，蒸发器另一侧直接通入循环液，当循环液目标温度超过-30℃以后，关闭R23制冷系统，在高温级制冷系统的支路蒸发器，直接进行循环液的控温。

现有温控系统包含复叠制冷系统和循环液系统两部分，复叠制冷系统分为高温级制冷系统和低温级制冷系统。在高温级制冷系统中，并联有两个蒸发器，分为两个回路，一个为由主路电子膨胀阀，蒸发冷凝器形成的主回路，一个是由支路电子膨胀阀和蒸发器形成的支路。当循环液目标温度低于-20℃时，高温级制冷系统中支路电子膨胀阀关闭，即支路蒸发器内不进行换热，仅开启主路电子膨胀阀形成完整的复叠制冷系统，循环液仅在蒸发器内换热并控温；当循环液目标温度高于-20℃时，低温级系统停机，高温级系统中主路电子膨胀阀关闭，仅开启支路电子膨胀阀，循环液在支路蒸发器内换热并控温。

上述的温控系统及控制方法硬件结构复杂，需要在常规复叠制冷系统的基础上，多增加一路电子膨胀阀和蒸发器，增加了设备的复杂程度，增加了成本。同时，由于循环液需要经过两次蒸发器，导致循环液系统侧压降增大。

发明内容

本发明提供一种温控系统的控制方法及温控系统，用以解决现有技术中温控系统需要在常规复叠制冷系统的基础上，多增加一路电子膨胀阀和蒸发器，增加了设备的复杂程度，增加了成本缺陷，实现在常规复叠制冷系统的结构下，满足快速升温和高温工况下的稳定控温运行的两项需求，简化温控系统的结构，降低成本。

本发明提供一种温控系统的控制方法，包括：

S1，获取高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值；

S2，根据高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值和目标压力值，控制高温级系统的压缩机的输出频率与高温级系统的热气旁通阀的开度。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，在步骤S2中，当所述实际压力值小于所述目标压力值时，减小所述高温级系统的压缩机的输出频率，增大所述高温级系统的热气旁通阀的开度，当所述实际压力值大于所述目标压力值时，增大所述高温级系统的压缩机的输出频率，减小所述高温级系统的热气旁通阀的开度。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，还包括：

S3，获取所述高温级系统的压缩机的吸气过热度；

S4，根据所述高温级系统的压缩机的吸气过热度和设定过热度范围调节所述高温级系统的主路膨胀阀的开度。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，步骤S3包括：

S31，获取所述高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值和实际温度值；

S32，根据所述高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值和实际温度值计算获得所述吸气过热度。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，在步骤S4中，当所述吸气过热度大于所述设定过热度范围的上限时，增大所述高温级系统的主路膨胀阀的开度，当所述吸气过热度小于所述设定过热度范围的下限时，减小所述高温级系统的主路膨胀阀的开度。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，还包括：

S5，获取所述低温级系统的蒸发冷凝器的出口的过冷度；

S6，根据所述低温级系统的蒸发冷凝器的出口的过冷度和设定过冷度调节所述高温级系统的压缩机的吸气口的目标压力值。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，步骤S5包括：

S51，获取所述低温级系统的蒸发冷凝器的出口的实际温度值和压缩机的排气口的实际压力值；

S52，根据所述低温级系统的蒸发冷凝器的出口的实际温度值和压缩机的排气口的实际压力值计算获得所述过冷度。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，在步骤S6中，当所述过冷度小于所述设定过冷度时，减小所述高温级系统的压缩机的排气口的目标压力值。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，还包括：

S7、根据所述低温级系统的压缩机的排气口的实际温度值与设定温度值，控制所述高温级系统的压缩机的吸气口的目标压力值。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，在步骤S7中，当所述低温级系统的压缩机的排气口的实际温度值小于设定温度值时，增大所述高温级系统的压缩机的吸气口的目标压力值。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，还包括：

S8，获取温控系统出口的实际温度值；

S9，根据温控系统出口的目标温度值和实际温度值，控制所述低温级系统的压缩机的输出频率以及主路膨胀阀与热气旁通阀的开度。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，在步骤S9中，当所述温控系统出口的实际温度值大于目标温度值是，增大所述低温级系统的压缩机的输出频率和所述低温级系统的主路膨胀阀的开度，减小所述低温级系统的热气旁通阀的开度，当所述温控系统出口的实际温度值小于目标温度值是，减小所述低温级系统的压缩机的输出频率和所述低温级系统的主路膨胀阀的开度，增大所述低温级系统的热气旁通阀的开度。

本发明还提供一种温控系统，应用于上述的温控系统的控制方法，包括：

高温级系统，包括第一压缩机、冷凝器的放热通路、第一主路膨胀阀和蒸发冷凝器的吸热通路依次连通形成的高温级制冷回路；所述第一压缩机的排气口与所述蒸发冷凝器的吸热通路的进口之间还通过第一热气旁通管路连通，所述第一热气旁通管路上设有第一热气旁通阀；所述第一压缩机与所述蒸发冷凝器的吸热通路连通的管路上设有第一压力传感器和第一温度传感器；所述第一压缩机与所述冷凝器的放热通路连通的管路上设有第二温度传感器；

低温级系统，包括第二压缩机、所述蒸发冷凝器的放热通路、第二主路膨胀阀和蒸发器的吸热通路依次连通形成的低温级制冷回路；所述第二压缩机的排气口与所述蒸发器的吸热通路的进口之间还通过第二热气旁通管路连通，所述第二热气旁通管路上设有第二热气旁通阀；所述蒸发冷凝器的放热通路的出口与所述第二压缩机的吸气口之间还通过补液旁通管路连通，所述补液管路上设有补液旁通阀；所述第二压缩机与所述蒸发器的吸热通路连通的管路上设有第二压力传感器和第三温度传感器；所述蒸发冷凝器的放热通路与所述蒸发器的吸热通路连通的管路上还设有第四温度传感器；所述第二压缩机与所述蒸发冷凝器的放热通路连通的管路上还设有第五温度传感器和第三压力传感器；

循环液系统，包括循环泵、所述蒸发器的放热通路、外部负载和水箱依次连通形成的循环液回路；所述蒸发器的放热通路的出口设置第六温度传感器；

控制器，用于通过所述第一压力传感器获取高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值，根据高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值和目标压力值，控制高温级系统的压缩机的输出频率与高温级系统的热气旁通阀的开度。

本发明提供的温控系统的控制方法，设定高温级系统的压缩机的吸气口的目标压力值，其目标目标值的确定需要根据系统中器件配置调试得出。通过压力传感器测量获得高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值，利用PID控制算法调整高温级系统的压缩机的输出频率和热气旁通阀的开度。针对使用复叠式制冷系统的温控设备，使其在常规复叠制冷系统的结构下，满足快速升温和高温工况下的稳定控温运行的两项需求，相较于现有控制方法及温控系统需要在高温级系统中增加支路蒸发器，在高温工况下仅开启高温级系统对循环液控温的方式，本发明简化温控系统的结构，降低成本。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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他的附图。

图1是本发明提供的温控系统的温控方法的流程示意图之一；

图2是本发明提供的温控系统的温控方法的流程示意图之二；

图3是本发明提供的温控系统的结构示意图；

附图标记：

100、高温级系统；110、第一压缩机；120、冷凝器；130、第一主路膨胀阀；140、蒸发冷凝器；150、第一压力传感器；160、第一温度传感器；170、第一热气旁通管路；180、第二温度传感器；171、第一热气旁通阀；

200、低温级系统；210、第二压缩机；220、第二主路膨胀阀；230、蒸发器；240、第二热气旁通管路；250、补液旁通管路；260、第二压力传感器；270、第三温度传感器；280、第四温度传感器；290、第五温度传感器；2100、第三压力传感器；241、第二热气旁通阀；251、补液旁通阀；

300、循环液系统；310、循环泵；320、外部负载；330、水箱；340、第六温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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“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，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

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发明实施例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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供的温控系统的控制方法，包括：

S1，获取高温级系统100的压缩机的吸气口的实际压力值；

S2，根据高温级系统100的压缩机的吸气口的实际压力值和目标压力值，控制高温级系统100的压缩机的输出频率与高温级系统100的热气旁通阀的开度。

本发明实施例的温控装置的温控方法，是针对复叠式制冷系统的控制方法，复叠式制冷系统通过低温级系统200和高温级系统100的配合对循环液系统300进行制冷温控。当温控系统的出口温度目标值从低温工况切换到高温工况时，高温级系统100以控制压缩机的吸气压力为目标，使吸气压力处于较高值。此情况下会使低温级系统200的冷凝压力处于较高的状态，低温级系统200的压缩机的排气温度会快速升高，升温过程中低温级系统200的主路膨胀阀关闭，低温级系统200的热气旁通阀开至最大开度，高温热气进入低温级系统200的蒸发器230后加热循环液系统300的循环液，使循环液升温速率加快。

进入高温工况稳定控温环节后，由于高温工况下低温级系统200的蒸发器230内换热量小，低温级系统200的主路膨胀阀的开度很小，容易进入死区，导致高温工况下温控不稳定。所以需要高温级系统100控制压缩机的吸气口处较高的吸气压力，使低温级系统200冷凝压力升高，降低高温级系统100的蒸发冷凝器140中的换热，使低温级系统200的压缩机的排气温度升高，进而低温级系统200的主路膨胀阀有较大开度，提供较多的液体去平衡从低温级系统200的热气旁通阀进入低温级系统200的蒸发器230的大量高温热气，低温级系统200的主路膨胀阀不会进入死区，可保证高温工况下的温控精度。

本发明设定高温级系统100的压缩机的吸气口的目标压力值，其目标目标值的确定需要根据系统中器件配置调试得出。通过压力传感器测量获得高温级系统100的压缩机的吸气口的实际压力值，利用PID控制算法调整高温级系统100的压缩机的输出频率和热气旁通阀的开度。针对使用复叠式制冷系统的温控设备，使其在常规复叠制冷系统的结构下，满足快速升温和高温工况下的稳定控温运行的两项需求，相较于现有控制方法及温控系统需要在高温级系统100中增加支路蒸发器230，在高温工况下仅开启高温级系统100对循环液控温的方式，本发明简化温控系统的结构，降低成本。

根据本发明提供的一个实施例，在步骤S2中，当实际压力值小于目标压力值时，减小高温级系统100的压缩机的输出频率，增大高温级系统100的热气旁通阀的开度，当实际压力值大于目标压力值时，增大高温级系统100的压缩机的输出频率，减小高温级系统100的热气旁通阀的开度。本实施例中，当高温级系统100的压缩机的吸气口的实际压力值小于目标压力值时，减小高温级系统100的压缩机的输出频率，增大高温级系统100的热气旁通阀的开度；当高温级系统100的压缩机的吸气口的实际压力值大于目标压力值时，增大高温级系统100的压缩机的输出频率，减小高温级系统100的热气旁通阀的开度，以实现对高温级系统100的压缩机的吸气口温度的控制。

根据本发明提供的一个实施例，本发明实施例的温控系统的控制方法还包括：

S3，获取高温级系统100的压缩机的吸气过热度；

S4，根据高温级系统100的压缩机的吸气过热度和设定过热度范围调节高温级系统100的主路膨胀阀的开度。

本实施例中，由于高温级系统100的压缩机的输出频率随着PID输出变化而变化，所以相应吸气过热度也随之改变，根据吸气过热度和设定过热度范围控制高温级系统100中主路膨胀阀的开度值，即高温级系统100仅使用过热度调节的方法实现主路膨胀阀对循环流量的控制，能够简化控制方案。

根据本发明提供的一个实施例，步骤S3包括：

S31，获取高温级系统100的压缩机的吸气口的实际压力值和实际温度值；

S32，根据高温级系统100的压缩机的吸气口的实际压力值和实际温度值计算获得吸气过热度。

本实施例中，采集高温级系统100的压缩机的吸气管路上的压力传感器和温度传感器的测量值，从而获得高温级系统100的压缩机的吸气口的实际压力值和实际温度值，计算得到高温级系统100的压缩机的吸气口的吸气过热度，根据吸气过热度和设定过热度范围调节高温级系统100的主路膨胀阀的开度。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，在步骤S4中，当吸气过热度大于设定过热度范围的上限时，增大高温级系统100的主路膨胀阀的开度，当吸气过热度小于设定过热度范围的下限时，减小高温级系统100的主路膨胀阀的开度。本实施例中，根据计算得到的吸气过热度与预设的设定过热度范围调节高温级系统100的主路膨胀阀的开度，以使高温级系统100的吸气过热度维持在合适的范围内，即实现高温级系统100的主路膨胀阀的开度匹配此时高温级系统100的压缩机的输出情况。

在一个实施例中，设定过热度范围为5～15℃，当吸气过热度超过15℃时，逐渐增大高温级系统100的主路膨胀阀的开度；当吸气过热度低于5℃时，逐渐减小高温级系统100的主路膨胀阀的开度。

根据本发明提供的一个实施例，本发明实施例的温控系统的控制方法还包括：

S5，获取低温级系统200的蒸发冷凝器140的出口的过冷度；

S6，根据低温级系统200的蒸发冷凝器140的出口的过冷度和设定过冷度调节高温级系统100的压缩机的吸气口的目标压力值。

本实施例中，高温工况的调节过程中，为防止低温级系统200中制剂液体的过冷度太低，造成低温级系统200的主路膨胀阀入口出现闪发蒸汽导致温控不稳的问题，需要根据低温级系统200的蒸发冷凝器140的放热通路的出口的过冷度和设定过冷度，调节高温级系统100的压缩机的吸气口的目标压力值，从而调节低温级系统200与高温级系统100实现热交换的蒸发冷凝器140内的换热量。

根据本发明提供的一种温控系统的控制方法，步骤S5包括：

S51，获取低温级系统200的蒸发冷凝器140的出口的实际温度值和压缩机的排气口的实际压力值；

S52，根据低温级系统200的蒸发冷凝器140的出口的实际温度值和压缩机的排气口的实际压力值计算获得过冷度。

本实施例中，采集低温级系统200的蒸发冷凝器140的放热通路的出口上温度传感器的测量值，以及低温级系统200的压缩机的排气管路上的压力传感器的测量值，从而获得低温级系统200的蒸发冷凝器140的放热通路的出口的实际温度值和压缩机的排气口的实际压力值，计算得到低温级系统200的蒸发冷凝器140的出口的过冷度，进而结合设定过热度范围调节高温级系统100的主路膨胀阀的开度。

根据本发明提供的一个实施例，在步骤S6中，当过冷度小于设定过冷度时，减小高温级系统100的压缩机的排气口的目标压力值。本实施例中，根据计算得到的低温级系统200的蒸发冷凝器140的出口的过冷度与预设的过冷度值调节低高温级系统100的压缩机的排气口的目标压力值，以使低温级系统200的蒸发冷凝器140的过冷度维持在合适的范围内，即实现高温级系统100的压缩机的排气口的目标压力值匹配此时低温级系统200的蒸发冷凝器140的出口的过冷度。

在一个实施例中，低温级系统200的蒸发冷凝器140的过冷度需要大于3℃，即设定过冷度为3℃，当过冷度低于3℃时，逐渐降低高温级系统100的压缩机的排气口的目标压力值，即提高蒸发冷凝器140内换热量。

根据本发明提供的一个实施例，本发明实施例的温控系统的控制方法还包括：

S7、根据低温级系统200的压缩机的排气口的实际温度值与设定温度值，控制高温级系统100的压缩机的吸气口的目标压力值。

本实施例中，为保证较快的升温速率，且在高温工况下低温级系统200的压缩机的排气温度足够高，需要对低温级系统200的压缩机的排气温度进行控制，一般设定低温级系统200的压缩机的排气温度在90℃-110℃。在保证上述步骤S6中低温级系统200的蒸发冷凝器140的出口过冷度大于设定过冷度的前提下，对低温级系统200的压缩机的排气温度的控制，也提高了温控系统的进入高温工况时的升温速率。

根据本发明提供的一个实施例，在步骤S7中，当低温级系统200的压缩机的排气口的实际温度值小于设定温度值时，增大高温级系统100的压缩机的吸气口的目标压力值。本实施例中，采集低温级系统200的压缩机的排气管路上的温度传感器的测量值，结合设定温度值，控制高温级系统100的压缩机的吸气口的目标压力值，以使低温级系统200的压缩机排气温度维持在合适的范围内，实现提高温控系统的进入高温工况时的升温速率的效果，提高高温级系统100的吸热通路出口的目标温度值，降低蒸发冷凝器140中换热，使更多的排气热量通过低温级系统200的热气旁通阀进入蒸发器230。

在一个实施例中，低温级系统200的压缩机的排气口的设定温度值范围在90℃-110℃。在保证步骤S6中低温级系统200的蒸发冷凝器140出口的过冷度大于3℃的前提下，当低温级系统200的压缩机的排气口的实际温度值低于90℃时，需要逐渐提高高温级系统100的压缩机的吸气口的目标温度值，即提高高温级系统100的吸热通路出口的目标温度值，降低蒸发冷凝器140中换热，使更多的排气热量通过低温级系统200的热气旁通阀进入蒸发器230。

根据本发明提供的一个实施例，本发明实施例的温控系统的控制方法还包括：

S8，获取温控系统出口的实际温度值；

S9，根据温控系统出口的目标温度值和实际温度值，控制低温级系统200的压缩机的输出频率以及主路膨胀阀与热气旁通阀的开度。

本实施例中，高温工况下，低温级系统200仍采用低温工况的控制逻辑。采集循环液系统300的蒸发器230的放热通路的出口的实际温度，作为温控系统出口的实际温度，结合目标温度，利用PID控制算法，调节低温级系统200的压缩机的输出频率、低温级系统200的主路膨胀阀和低温级系统200的热气旁通阀的开度，进而实现温控系统出口的精确控温。

根据本发明提供的一个实施例，在步骤S9中，当温控系统出口的实际温度值大于目标温度值是，增大低温级系统200的压缩机的输出频率和低温级系统200的主路膨胀阀的开度，减小低温级系统200的热气旁通阀的开度，当温控系统出口的实际温度值小于目标温度值是，减小低温级系统200的压缩机的输出频率和低温级系统200的主路膨胀阀的开度，增大低温级系统200的热气旁通阀的开度。本实施例中，将循环液系统300的蒸发器230的放热通路的出口的实际温度与目标温度的差值为输入，利用PID控制算法，即当循环液系统300的蒸发器230的放热通路的出口的实际温度值高于目标温度值时，根据PID输出值，对应提高低温级系统200的压缩机的输出频率，增大低温级系统200的主路膨胀阀的开度，减小低温级系统200的热气旁通阀的开度；当循环液系统300的蒸发器230的放热通路的出口的实际温度值低于目标温度值时，根据PID输出值，对应降低低温级系统200的压缩机的输出频率，减小低温级系统200的主路膨胀阀的开度，增大低温级系统200的热气旁通阀的开度。

本发明实施例还提供一种温控系统，应用于上述实施例的温控系统的控制方法，包括：

高温级系统100，包括第一压缩机110、冷凝器120的放热通路、第一主路膨胀阀130和蒸发冷凝器140的吸热通路依次连通形成的高温级制冷回路；第一压缩机110的排气口与蒸发冷凝器140的吸热通路的进口之间还通过第一热气旁通管路170连通，第一热气旁通管路170上设有第一热气旁通阀171；第一压缩机110与蒸发冷凝器140的吸热通路连通的管路上设有第一压力传感器150和第一温度传感器160；第一压缩机110与冷凝器120的放热通路连通的管路上设有第二温度传感器180；

低温级系统200，包括第二压缩机210、蒸发冷凝器140的放热通路、第二主路膨胀阀220和蒸发器230的吸热通路依次连通形成的低温级制冷回路；第二压缩机210的排气口与蒸发器230的吸热通路的进口之间还通过第二热气旁通管路240连通，第二热气旁通管路240上设有第二热气旁通阀241；蒸发冷凝器140的放热通路的出口与第二压缩机210的吸气口之间还通过补液旁通管路250连通，补液管路上设有补液旁通阀251；第二压缩机210与蒸发器230的吸热通路连通的管路上设有第二压力传感器260和第三温度传感器270；蒸发冷凝器140的放热通路与蒸发器230的吸热通路连通的管路上还设有第四温度传感器280；第二压缩机210与蒸发冷凝器140的放热通路连通的管路上还设有第五温度传感器290和第三压力传感器2100；

循环液系统300，包括循环泵310、蒸发器230的放热通路、外部负载320和水箱330依次连通形成的循环液回路；蒸发器230的放热通路的出口设置第六温度传感器340；

控制器，用于通过第一压力传感器150获取高温级系统100的压缩机的吸气口的实际压力值，根据高温级系统100的压缩机的吸气口的实际压力值和目标压力值，控制高温级系统100的压缩机的输出频率与高温级系统100的热气旁通阀的开度。

本发明实施例的温控系统，分为复叠式氟利昂制冷系统和循环液系统300两部分。氟利昂制冷系统分为高温级系统100和低温级系统200两个部分，设定高温级系统100的压缩机的吸气口的目标压力值，其目标目标值的确定需要根据系统中器件配置调试得出。通过压力传感器测量获得高温级系统100的压缩机的吸气口的实际压力值，利用PID控制算法调整高温级系统100的压缩机的输出频率和热气旁通阀的开度。针对使用复叠式制冷系统的温控设备，使其在常规复叠制冷系统的结构下，满足快速升温和高温工况下的稳定控温运行的两项需求，相较于现有控制方法及温控系统需要在高温级系统100中增加支路蒸发器230，在高温工况下仅开启高温级系统100对循环液控温的方式，本发明简化温控系统的结构，降低成本。

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 (11)

1.一种温控系统的控制方法，其特征在于：包括：

S1，获取高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值；

S2，根据高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值和目标压力值，控制高温级系统的压缩机的输出频率与高温级系统的热气旁通阀的开度；

S3，获取所述高温级系统的压缩机的吸气过热度；

S4，根据所述高温级系统的压缩机的吸气过热度和设定过热度范围调节所述高温级系统的主路膨胀阀的开度；

S5，获取低温级系统的蒸发冷凝器的出口的过冷度；

S6，根据所述低温级系统的蒸发冷凝器的出口的过冷度和设定过冷度调节所述高温级系统的压缩机的吸气口的目标压力值。

2.根据权利要求1所述的温控系统的控制方法，其特征在于：在步骤S2中，当所述实际压力值小于所述目标压力值时，减小所述高温级系统的压缩机的输出频率，增大所述高温级系统的热气旁通阀的开度，当所述实际压力值大于所述目标压力值时，增大所述高温级系统的压缩机的输出频率，减小所述高温级系统的热气旁通阀的开度。

3.根据权利要求1所述的温控系统的控制方法，其特征在于：步骤S3包括：

S31，获取所述高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值和实际温度值；

S32，根据所述高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值和实际温度值计算获得所述吸气过热度。

4.根据权利要求3所述的温控系统的控制方法，其特征在于：在步骤S4中，当所述吸气过热度大于所述设定过热度范围的上限时，增大所述高温级系统的主路膨胀阀的开度，当所述吸气过热度小于所述设定过热度范围的下限时，减小所述高温级系统的主路膨胀阀的开度。

5.根据权利要求1所述的温控系统的控制方法，其特征在于：步骤S5包括：

S51，获取所述低温级系统的蒸发冷凝器的出口的实际温度值和压缩机的排气口的实际压力值；

S52，根据所述低温级系统的蒸发冷凝器的出口的实际温度值和压缩机的排气口的实际压力值计算获得所述过冷度。

6.根据权利要求1所述的温控系统的控制方法，其特征在于：在步骤S6中，当所述过冷度小于所述设定过冷度时，减小所述高温级系统的压缩机的排气口的目标压力值。

7.根据权利要求1所述的温控系统的控制方法，其特征在于：还包括：

S7，根据所述低温级系统的压缩机的排气口的实际温度值与设定温度值，控制所述高温级系统的压缩机的吸气口的目标压力值。

8.根据权利要求7所述的温控系统的控制方法，其特征在于：在步骤S7中，当所述低温级系统的压缩机的排气口的实际温度值小于设定温度值时，增大所述高温级系统的压缩机的吸气口的目标压力值。

9.根据权利要求1所述的温控系统的控制方法，其特征在于：还包括：

S8，获取温控系统出口的实际温度值；

S9，根据温控系统出口的目标温度值和实际温度值，控制所述低温级系统的压缩机的输出频率以及主路膨胀阀与热气旁通阀的开度。

10.根据权利要求8所述的温控系统的控制方法，其特征在于：在步骤S9中，当所述温控系统出口的实际温度值大于目标温度值时，增大所述低温级系统的压缩机的输出频率和所述低温级系统的主路膨胀阀的开度，减小所述低温级系统的热气旁通阀的开度，当所述温控系统出口的实际温度值小于目标温度值是，减小所述低温级系统的压缩机的输出频率和所述低温级系统的主路膨胀阀的开度，增大所述低温级系统的热气旁通阀的开度。

11.一种温控系统，其特征在于：应用于权利要求1至10任意一项所述的温控系统的控制方法，包括：

高温级系统，包括第一压缩机、冷凝器的放热通路、第一主路膨胀阀和蒸发冷凝器的吸热通路依次连通形成的高温级制冷回路；所述第一压缩机的排气口与所述蒸发冷凝器的吸热通路的进口之间还通过第一热气旁通管路连通，所述第一热气旁通管路上设有第一热气旁通阀；所述第一压缩机与所述蒸发冷凝器的吸热通路连通的管路上设有第一压力传感器和第一温度传感器；所述第一压缩机与所述冷凝器的放热通路连通的管路上设有第二温度传感器；

低温级系统，包括第二压缩机、所述蒸发冷凝器的放热通路、第二主路膨胀阀和蒸发器的吸热通路依次连通形成的低温级制冷回路；所述第二压缩机的排气口与所述蒸发器的吸热通路的进口之间还通过第二热气旁通管路连通，所述第二热气旁通管路上设有第二热气旁通阀；所述蒸发冷凝器的放热通路的出口与所述第二压缩机的吸气口之间还通过补液旁通管路连通，所述补液旁通管路上设有补液旁通阀；所述第二压缩机与所述蒸发器的吸热通路连通的管路上设有第二压力传感器和第三温度传感器；所述蒸发冷凝器的放热通路与所述蒸发器的吸热通路连通的管路上还设有第四温度传感器；所述第二压缩机与所述蒸发冷凝器的放热通路连通的管路上还设有第五温度传感器和第三压力传感器；

循环液系统，包括循环泵、所述蒸发器的放热通路、外部负载和水箱依次连通形成的循环液回路；所述蒸发器的放热通路的出口设置第六温度传感器；

控制器，用于通过所述第一压力传感器获取高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值，根据高温级系统的压缩机的吸气口的实际压力值和目标压力值，控制高温级系统的压缩机的输出频率与高温级系统的热气旁通阀的开度。