CN114992892A - 复叠式热泵系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复叠式热泵技术领域，具体提供一种复叠式热泵系统及其控制方法，旨在解决现有复叠式热泵系统运行范围较窄以及运行能耗高的问题。为此，本发明的复叠式热泵系统包括旁通支路，第一低压冷媒循环回路上设置有多个呈并联设置的第二压缩机，第二低压冷媒循环回路上设置有多个呈并联设置的氟泵。本发明能够根据获取的环境温度选择性运行第一低压冷媒循环回路和第二低压冷媒循环回路，以有效降低复叠式热泵系统的运行能耗；能够根据多个第二压缩机的运行频率控制多个第二压缩机的开启状态，以便进一步有效降低运行能耗；还能够根据获取的中间换热器的冷媒蒸发温度和冷媒冷凝温度控制旁通支路的运行状态，以便扩大运行范围、降低运行能耗。

Description

复叠式热泵系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及复叠式热泵技术领域，具体提供一种复叠式热泵系统及其控制方法。

背景技术

随着节能减排的政策推广，食品加工、纺织和化工等行业使用高温热泵系统进行高温加热处理的应用场合越来越多。工业加热需求旺盛，对高温热泵系统的应用要求也越来越高。首先，高温热泵系统的最终供热温度一般大于70℃甚至超过90℃。其次，供热系统的应用环境温度从-30℃到35℃，甚至跨度更大，无论冬季还是夏季都需要提供高温热水或热风。

工业使用的高温热水温度较高，这就导致普通热泵系统无法达到实际的加热使用需求，将复叠式热泵系统用来提供高温热水的技术已经非常成熟。复叠式热泵系统一般包括高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路，高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路通过共用的中间换热器进行换热，以达到提供高温热水的目的。然而，现有的复叠式热泵系统受环境温度的限制，在环境温度更高或更低时无法运行，即，现有的复叠式热泵系统的运行范围较窄，无法始终为用户提供热水，给用户带来不便。

相应地，本领域需要一种新的复叠式热泵系统及其控制方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有复叠式热泵系统运行范围较窄以及运行能耗高的问题。

在第一方面，本发明提供一种复叠式热泵系统的控制方法，所述复叠式热泵系统包括第一高压冷媒循环回路、第一低压冷媒循环回路、第二低压冷媒循环回路和旁通支路，

所述第一高压冷媒循环回路上设置有第一压缩机、第一换热器、第一节流构件和中间换热器，所述第一低压冷媒循环回路上设置有多个第二压缩机、所述中间换热器、第二节流构件和第二换热器，多个所述第二压缩机呈并联设置，且多个所述第二压缩机的两端与所述第二低压冷媒循环回路相连，所述第二低压冷媒循环回路上设置有多个氟泵、所述第二换热器和所述中间换热器，多个所述氟泵呈并联设置，且多个所述氟泵的两端与所述第一低压冷媒循环回路相连，所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路设置成能够选择性地通过所述中间换热器与所述第一高压冷媒循环回路进行换热，

所述旁通支路的第一端连接至所述氟泵与所述第一低压冷媒循环回路的连接点和所述第二换热器之间，所述旁通支路的第二端连接至所述第二压缩机和所述中间换热器之间，所述旁通支路上设置有控制阀，所述控制阀设置成能够控制所述旁通支路的通断状态和冷媒流动方向，

所述控制方法包括：

获取所述复叠式热泵系统所处的环境温度；

根据所述环境温度，控制所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路的运行状态；

在多个所述第二压缩机全部运行的情形下，获取多个所述第二压缩机的运行频率；

根据多个所述第二压缩机的运行频率，控制多个所述第二压缩机的开启状态；

获取所述中间换热器中的冷媒蒸发温度和冷媒冷凝温度；

根据所述冷媒蒸发温度和所述冷媒冷凝温度，控制所述旁通支路的运行状态。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述环境温度，控制所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路的运行状态”的步骤具体包括：

如果所述环境温度大于或等于预设环境温度，则控制所述第一低压冷媒循环回路不运行，且控制所述第二低压冷媒循环回路运行；并且/或者

如果所述环境温度小于所述预设环境温度，则控制所述第一低压冷媒循环回路运行，且控制所述第二低压冷媒循环回路不运行。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据多个所述第二压缩机的运行频率，控制多个所述第二压缩机的开启状态”的步骤包括：

如果多个所述第二压缩机的运行频率均小于第一预设运行频率，则控制多个所述第二压缩机中的至少一个停止运行，且控制多个所述第二压缩机中的至少一个继续运行。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

在多个所述第二压缩机中的至少一个不运行，且多个所述第二压缩机中的至少一个运行的情形下，再次获取正在运行的所述第二压缩机的运行频率；

根据再次获取的正在运行的所述第二压缩机的运行频率，控制不运行的所述第二压缩机的开启状态。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据再次获取的正在运行的所述第二压缩机的运行频率，控制不运行的所述第二压缩机的开启状态”的步骤包括：

如果再次获取的正在运行的至少一个所述第二压缩机的运行频率大于或等于第二预设运行频率，则控制不运行的所述第二压缩机中的至少一个开启，

其中，所述第一预设运行频率小于所述第二预设运行频率。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据再次获取的正在运行的所述第二压缩机的运行频率，控制不运行的所述第二压缩机的开启状态”的步骤还包括：

如果再次获取的正在运行的所述第二压缩机的运行频率均小于所述第二预设运行频率且大于或等于所述第一预设运行频率，则控制不运行的所述第二压缩机继续关闭。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述冷媒蒸发温度和所述冷媒冷凝温度，控制所述旁通支路的运行状态”的步骤具体包括：

计算所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值；

根据所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值，控制所述旁通支路的运行状态。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值，控制所述旁通支路的运行状态”的步骤包括：

如果所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值大于或等于预设温度差值，则控制所述旁通支路运行。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值，控制所述旁通支路的运行状态”的步骤还包括：

如果所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值小于所述预设温度差值，则控制所述旁通支路不运行。

在另一方面，本发明还提供一种复叠式热泵系统，所述复叠式热泵系统包括控制器，所述控制器能够上述任一项优选技术方案中所述的控制方法。

在采用上述技术方案的情况下，本发明的复叠式热泵系统能够根据获取的环境温度控制第一低压冷媒循环回路和第二低压冷媒循环回路的运行状态，以有效降低复叠式热泵系统的运行能耗；能够根据多个第二压缩机的运行频率控制多个第二压缩机的开启状态，以便进一步有效降低运行能耗；还能够根据获取的中间换热器的冷媒蒸发温度和冷媒冷凝温度控制旁通支路的运行状态，以便扩大运行范围、降低运行能耗。

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是本发明的复叠式热泵系统的整体结构示意图；

图2是本发明的控制方法的主要步骤流程图；

图3是本发明的控制方法的第一优选实施例的具体步骤流程图；

图4是本发明的控制方法的第二优选实施例的具体步骤流程图；

附图标记：

1、第一高压冷媒循环回路；11、第一压缩机；12、第一换热器；13、第一节流构件；14、中间换热器；15、第一气分装置；

2、第一低压冷媒循环回路；21、第二压缩机；22、第二节流构件；23、第二换热器；24、第一单向阀；25、第二单向阀；26、第二气分装置；27、电加热装置；

3、第二低压冷媒循环回路；31、氟泵；32、第三单向阀；

4、第二高压冷媒循环回路；41、第三压缩机；42、第三换热器；43、第三节流构件；44、第三气分装置；

5、旁通支路；51、控制阀；

6、第一换热水路；

7、第二换热水路。

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。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，本发明中所述的复叠式热泵系统可以是家用复叠式热泵系统，也可是工业用复叠式热泵系统，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定本发明的复叠式热泵系统的应用场合。这种有关应用场合的改变并不偏离本发明的基本原理，属于本发明的保护范围。

需要说明的是，在本优选实施方式的描述中，除非另有明确的规定和限定，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。此外，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，还可以是两个元件内部的相连，因此不能理解为对本发明的限制。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的控制方法的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。

首先参阅图1，图1是本发明的复叠式热泵系统的整体结构示意图。如图1所示，本发明的复叠式热泵系统包括第一高压冷媒循环回路1、第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3，第一高压冷媒循环回路1上设置有第一压缩机11、第一换热器12、第一节流构件13和中间换热器14，第一低压冷媒循环回路2上设置有多个第二压缩机21、中间换热器14、第二节流构件22和第二换热器23，多个第二压缩机21呈并联设置，第二低压冷媒循环回路3上设置有多个氟泵31、第二换热器23和中间换热器14，多个氟泵31呈并联设置，第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3设置成能够选择性地通过中间换热器14与第一高压冷媒循环回路1进行换热。

基于上述结构设置，本发明的复叠式热泵系统通过选择性地运行第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3，有效保证第一高压冷媒循环回路1始终运行；此外，多个第二压缩机21和多个氟泵31既能够进一步有效扩大所述复叠式热泵系统的运行范围，还能够有效降低所述复叠式热泵系统的运行能耗，提升用户使用体验感。

需要说明的是，本发明不对第一压缩机11、第二压缩机21、氟泵31、第一节流构件13、第二节流构件22、第一换热器12和第二换热器23的具体结构和具体型号作任何限制，也不对第二压缩机21和氟泵31的具体设置数量作任何限制；第一压缩机11和第二压缩机21可以是变频压缩机，也可以是定频压缩机，优选地，第一压缩机11和第二压缩机21是变频压缩机，以便控制所述复叠式热泵系统的运行状态；氟泵31可以是衬氟离心泵，也可以是衬氟磁力泵，还可以是衬氟自吸泵；第一节流构件13和第二节流构件22可以是电子膨胀阀，也可以是毛细管，还可以是热力膨胀阀；第一换热器12和第二换热器23可以是板式换热器，也可以是壳管式换热器，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

另外，本发明也不对第二换热器23的热源来源作任何限制，其可以是空气源，也可以是地源，这都不是限制性的，只要能够实现对第二换热器23的换热目的即可，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。在本优选实施例中，第二换热器23的热源是空气源，以进一步降低所述复叠式热泵系统的能耗，提高运行能效；具体地，所述复叠式热泵系统还包括换热风机(图中未示出)，所述换热风机设置在第二换热器23的附近，以提高空气和第二换热器23中冷媒的换热效果。

在本优选实施例中，第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3相连，以有效简化所述复叠式热泵系统的结构。如图1所示，多个氟泵31并联后的两端与第一低压冷媒循环回路2相连，多个第二压缩机21并联后的两端与第二低压冷媒循环回路3相连；具体地，多个并联后的氟泵31的第一端连接至第二节流构件22和第二换热器23之间，多个并联后的氟泵31的第二端连接至中间换热器14和第二节流构件22之间。

进一步地，所述复叠式热泵系统还包括第二高压冷媒循环回路4，第二高压冷媒循环回路4上设置有第三压缩机41、第三换热器42、第三节流构件43和中间换热器14，第二高压冷媒循环回路4设置成能够选择性地与第一高压冷媒循环回路1、第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3进行换热。

需要说明的是，本发明不对第三压缩机41、第三换热器42、第三节流构件43和中间换热器14具体结构和类型作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。优选地，中间换热器14为三介质换热器；具体地，所述三介质换热器包括第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道，第一高压冷媒循环回路1中的冷媒流经所述第一换热通道，第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3中的冷媒流经所述第二换热通道，第二高压冷媒循环回路4中的冷媒流经所述第三换热通道，以使第一高压冷媒循环回路1、第一低压冷媒循环回路2、第二低压冷媒循环回路3和第二高压冷媒循环回路4通过所述三介质换热器进行换热。

此外，还需要说明的是，本发明也不对第一高压冷媒循环回路1、第一低压冷媒循环回路2、第二低压冷媒循环回路3和第二高压冷媒循环回路4中流动的冷媒的具体类型作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。作为一种具体的实施方式，第一高压冷媒循环回路1和第二高压冷媒循环回路4中的冷媒为制冷剂R134a，第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3中的冷媒为制冷剂R410A，当然，这并不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步地，在本优选实施例中，所述复叠式热泵系统还包括旁通支路5，旁通支路5的第一端连接至氟泵31与第一低压冷媒循环回路2的连接点和第二换热器23之间，旁通支路5的第二端连接至第二压缩机21与第二低压冷媒循环回路3的连接点和中间换热器14之间，旁通支路5的设置能够进一步扩大所述复叠式热泵系统的运行范围，进而有效保证第一高压冷媒循环回路1和第二高压冷媒循环回路4能够始终运行，满足用户的实际需求。需要说明的是，本发明不对旁通支路5的第一端和第二端的具体连接位置作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

优选地，旁通支路5上设置有控制阀51，控制阀51设置成能够控制旁通支路5的通断状态和冷媒流动方向。需要说明的是，本发明不对控制阀51的具体结构和类型作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

作为一种具体的实施方式，控制阀51为换向控制阀，所述换向控制阀设置成通过换向控制既能够使旁通支路5中流动的冷媒由旁通支路5的第二端流向旁通支路5的第一端，也能够使旁通支路5中流动的冷媒由旁通支路5的第一端流向旁通支路5的第二端。

具体地，所述换向控制阀设置成在第一低压冷媒循环回路2运行且第二低压冷媒循环回路3不运行时，能够使第一低压冷媒循环回路2中流动的冷媒由旁通支路5的第二端流向旁通支路5的第一端。第一低压冷媒循环回路2中的冷媒从第二压缩机21的排气口排出后，一部分通过旁通支路5的第二端进入旁通支路5中，另一部分进入中间换热器14中与第一高压冷媒循环回路1和第二高压冷媒循环回路4中的冷媒进行换热，然后经过第二节流构件22节流降压后与旁通支路5的第一端流出的冷媒汇合后进入第二换热器23中，再由第二压缩机21的进气口回至第二压缩机21中。

此外，所述换向控制阀还设置成在第一低压冷媒循环回路2不运行且第二低压冷媒循环回路3运行时，能够使第二低压冷媒循环回路3中流动的冷媒由旁通支路5的第一端流向旁通支路5的第二端。具体地，经由氟泵31循环出的冷媒一部分通过旁通支路5的第一端进入旁通支路5中，另一部分进入第二换热器23中蒸发吸热后与旁通支路5的第二端流出的冷媒汇合，然后进入中间换热器14中与第一高压冷媒循环回路1和第二高压冷媒循环回路4中的冷媒进行换热，换热后的冷媒再次进入氟泵31中参与循环。

另外，在第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3均运行时，本领域技术人员可以通过控制所述换向控制阀的方向，进而控制旁通支路5中冷媒的流向，本发明对此不作任何限制。

优选地，第一低压冷媒循环回路2上还设置有第一单向阀24，第一单向阀24设置在第二压缩机21的排气口附近，第一单向阀24设置成仅允许冷媒从第二压缩机21的排气口的一侧流向旁通支路5的第二端和中间换热器14的一侧，第一单向阀24能够有效保证在第一低压冷媒循环回路2不运行且第二低压冷媒循环回路3运行时，旁通支路5的第二端流出的冷媒不会逆流至第二压缩机21中。

进一步地，第一低压冷媒循环回路2上还设置有第二单向阀25，第二单向阀25设置在旁通支路5的第一端和并联后的氟泵31与第一低压冷媒循环回路2的连接点之间，第二单向阀25设置成仅允许冷媒由氟泵31与第一低压冷媒循环回路2的连接点的一侧流向旁通支路5的第一端和第二换热器23的一侧，第二单向阀25能够有效保证在第一低压冷媒循环回路2运行且第二低压冷媒循环回路3不运行时，旁通支路5的第一端流出的冷媒不会逆流至氟泵31中。

进一步优选地，第二低压冷媒循环回路3上还设置有第三单向阀32，第三单向阀32设置在第二换热器23和中间换热器14之间，具体地，第三单向阀32与多个第二压缩机21呈并联设置，第三单向阀32设置成仅允许冷媒由第二换热器23的一侧流向中间换热器14的一侧。

需要说明的是，本发明不对第一单向阀24、第二单向阀25和第三单向阀32的具体结构和型号作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步地，所述复叠式热泵系统还包括第一换热水路6，第一换热水路6的一部分设置于第一换热器12中以与第一高压冷媒循环回路1中的冷媒进行换热，此外，所述复叠式热泵系统还包括第二换热水路7，第二换热水路7的一部分设置于第三换热器42中以与第二高压冷媒循环回路4中的冷媒进行换热。

优选地，所述复叠式热泵系统还包括第三换热水路(图中未示出)，所述第三换热水路的一部分设置于第一换热器12和第三换热器42中以与第一高压冷媒循环回路1和第二高压冷媒循环回路4中的冷媒进行换热。

第一换热水路6、第二换热水路7和所述第三换热水路能够同时为用户提供不同温度的热水，最大程度满足用户的使用需求。当然，本发明不对第一换热水路6、第二换热水路7和所述第三换热水路的具体结构作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步优选地，第一高压冷媒循环回路1上还设置有第一气分装置15，第一气分装置15设置于第一压缩机11的进气口处。第一低压冷媒循环回路2上还设置有第二气分装置26，第二气分装置26设置于第二压缩机21的进气口处。第二高压冷媒循环回路4上还设置有第三气分装置44，第三气分装置44设置于第三压缩机41的进气口处。

第一气分装置15、第二气分装置26和第三气分装置44的设置能够有效避免第一压缩机11、第二压缩机21和第三压缩机41出现液击的问题，有效保证第一压缩机11、第二压缩机21和第三压缩机41的使用寿命。需要说明的是，本发明不对第一气分装置15、第二气分装置26和第三气分装置44的具体结构作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

此外，在本优选实施例中，第一低压冷媒循环回路2上还设置有电加热装置27，电加热装置27设置在第二换热器23和第二压缩机21的进气口侧与第二低压冷媒循环回路3的连接点之间。需要说明的是，本发明电加热装置27的具体结构和具体设置位置作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步地，所述复叠式热泵系统还包括温度传感器和控制器，所述温度传感器用于检测环境温度以及中间换热器14的冷媒蒸发温度和冷媒冷凝温度。需要说明的是，本发明不对所述温度传感器的具体结构、型号、设置数量和设置位置作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。所述控制器能够获取所述温度传感器和所述压力传感器的检测结果，所述控制器还能够控制所述复叠式热泵系统的运行状态，例如，所述控制器可以控制第一低压冷媒循环回路2、第二低压冷媒循环回路3和旁通支路5的运行状态，还可以控制第二压缩机21的开启状态等，这都不是限制性的。本领域技术人员能够理解的是，本发明不对所述控制器的具体结构和型号作任何限制，并且所述控制器既可以是所述复叠式热泵系统原有的控制器，也可以是为执行本发明的控制方法单独设置的控制器，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定所述控制器的结构和型号。

首先参阅图2，图2是本发明的控制方法的主要步骤流程图。如图2所示，基于上述实施例中所述的复叠式热泵系统，本发明的控制方法主要包括下列步骤：

S1：获取复叠式热泵系统所处的环境温度；

S2：根据环境温度，控制第一低压冷媒循环回路和第二低压冷媒循环回路的运行状态；

S3：在多个第二压缩机全部运行的情形下，获取多个第二压缩机的运行频率；

S4：根据多个第二压缩机的运行频率，控制多个第二压缩机的开启状态；

S5：获取中间换热器中的冷媒蒸发温度和冷媒冷凝温度；

S6：根据冷媒蒸发温度和冷媒冷凝温度，控制旁通支路的运行状态。

首先，在步骤S1中，所述控制器获取所述温度传感器检测的所述复叠式热泵系统所处的环境温度；当然，本发明并不对所述环境温度的具体获取时机以及获取方式作任何限制，所述控制器可以实时获取，也可以间隔一定的时长获取，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。优选地，所述控制器实时获取所述环境温度，以便能够及时有效地对所述复叠式热泵系统的运行状态进行调整，进而有效提高所述复叠式热泵系统的运行能效，扩大所述复叠式热泵系统的运行范围。

接着，在步骤S2中，所述控制器根据所述环境温度，控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3的运行状态。

需要说明的是，本发明不对步骤S2的具体控制逻辑作任何限制，所述控制器可以根据所述环境温度控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3的通断状态，也可以控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3中冷媒的运行速度，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步地，在步骤S3中，在多个第二压缩机21全部运行的情形下，所述控制器获取多个第二压缩机21的运行频率。需要说明的是，本发明不对第二压缩机21的运行频率的具体获取方式和具体获取时机作任何限制，其可以在多个第二压缩机21全部运行即刻获取，也可以在多个第二压缩机21运行一段时间后获取，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

接着，在步骤S4中，所述控制器根据多个第二压缩机21的运行频率控制多个第二压缩机21的开启状态，以便既能够有效保证所述复叠式热泵系统正常运行，还能够有效降低运行能耗。

需要说明的是，本发明不对上述步骤的具体控制逻辑作任何限制，例如，所述控制器将第二压缩机21的运行频率与预设运行频率运行进行比较，然后根据比较的结果控制多个第二压缩机21的开启状态。

进一步优选地，在步骤S5中，所述控制器获取所述温度传感器检测的中间换热器14中的冷媒蒸发温度和冷媒冷凝温度。当然，本发明不对所述冷媒蒸发温度和所述冷媒冷凝温度的具体获取方式作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步地，在步骤S6中，所述控制器根据所述冷媒蒸发温度和所述冷媒冷凝温度控制旁通支路5的运行状态。

需要说明的是，本发明不对步骤S6的具体控制逻辑作任何限制，所述控制器可以根据所述冷媒蒸发温度和所述冷媒冷凝温度控制旁通支路5的通断状态，也可以根据所述冷媒蒸发温度和所述冷媒冷凝温度通过控制控制阀51的开度，进而控制旁通支路5的运行状态，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

此外，还需要说明的是，本发明不对步骤S3和步骤S5的具体执行顺序作任何限制，且可以同时执行，也可以不分任何顺序地先后执行，本领域技术人员根据实际情况自行设定。

接着参阅图3，图3是本发明的控制方法的第一优选实施例的具体步骤流程图。如图3所示，基于上述实施例中所述的复叠式热泵系统，本发明的优选实施例的控制方法的包括下列步骤：

S101：获取复叠式热泵系统所处的环境温度；

S102：如果环境温度大于或等于预设环境温度，则控制第一低压冷媒循环回路不运行，且控制第二低压冷媒循环回路运行；

S103：如果环境温度小于预设环境温度，则控制第一低压冷媒循环回路运行，且控制第二低压冷媒循环回路不运行；

S104：获取中间换热器中的冷媒蒸发温度和冷媒冷凝温度；

S105：计算冷媒冷凝温度和冷媒蒸发温度的差值；

S106：如果冷媒冷凝温度和冷媒蒸发温度的差值大于或等于预设温度差值，则控制旁通支路运行；

S107：如果冷媒冷凝温度和冷媒蒸发温度的差值小于预设温度差值，则控制旁通支路不运行。

首先，在步骤S101中，所述控制器获取所述温度传感器检测的所述复叠式热泵系统所处的环境温度；当然，本发明并不对所述环境温度的具体获取时机以及获取方式作任何限制，所述控制器可以实时获取，也可以间隔一定的时长获取，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。优选地，所述控制器实时获取所述环境温度，以便能够及时有效地对所述复叠式热泵系统的运行状态进行调整，进而有效提高所述复叠式热泵系统的运行能效，扩大所述复叠式热泵系统的运行范围。

接着，所述控制器根据所述环境温度，控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3的运行状态。

需要说明的是，本发明不对上述步骤的具体控制逻辑作任何限制，所述控制器可以根据所述环境温度控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3的通断状态，也可以控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3中冷媒的运行速度，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

优选地，在步骤S102中，如果所述环境温度大于或等于所述预设环境温度，则所述控制器控制第一低压冷媒循环回路2不运行，且控制第二低压冷媒循环回路3运行，以便有效降低所述复叠式热泵系统的运行能耗。

进一步地，在步骤S103中，如果所述环境温度小于所述预设环境温度，则所述控制器控制第一低压冷媒循环回路2运行，且控制第二低压冷媒循环回路3不运行，以便有效保证中间换热器14的换热量能够使第一高压冷媒循环回路1和第二高压冷媒循环回路4正常运行，以满足用户的使用需求。

需要说明的是，本发明不对所述预设环境温度的具体设定值作任何限制，本领域技术人员可以根据所述复叠式热泵系统的实际运行情况设定，也可以根据用户的实际使用需求获取，这都不是限制性的。

进一步地，在步骤S104中，所述控制器获取所述温度传感器检测到的中间换热器14的冷媒蒸发温度和冷媒冷凝温度。当然，本发明不对所述冷媒蒸发温度和所述冷媒冷凝温度的具体获取方式作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

接着，所述控制器根据所述冷媒蒸发温度和所述冷媒冷凝温度控制旁通支路5的运行状态；当然，本发明不对本步骤的具体控制逻辑作任何限制，例如，所述控制器可以将所述冷媒蒸发温度和所述冷媒冷凝温度作比，并根据比值结果控制旁通支路5的运行状态。

优选地，在步骤S105中，所述控制器计算所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值。

接着，所述控制器根据所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值控制旁通支路5的运行状态。所述控制器可以将所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值与预设温度差值进行比较，也可以与其他数值进行作比，进而控制旁通支路5的运行状态，这都不是限制性的，本领域技术人员可以自行设定。作为一种优选的设定方式，所述控制器将所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值与所述预设温度差值进行大小比较，并根据大小比较结果控制旁通支路5的运行状态，以便简化所述控制器的控制逻辑，能够更加快速地使旁通支路5的运行状态发生改变，提高所述复叠式热泵系统的运行能效，降低运行能耗。

具体地，在步骤S106中，如果所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值大于或等于所述预设温度差值，则所述控制器控制旁通支路5运行，以使第一低压冷媒循环回路2中的部分冷媒由第二压缩机21的排气口通过旁通支路5进入第二换热器23或使第二低压冷媒循环回路3中的部分冷媒通过旁通支路5进入中间换热器14中，以降低第二压缩机21或氟泵31的运行负荷，进而降低所述复叠式热泵系统的运行能耗。

进一步地，在步骤S107中，如果所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值小于所述预设温度差值，说明此时第一低压冷媒循环回路2或第二低压冷媒循环回路3中的冷媒热量在中间换热器14中不足以保证第一高压冷媒循环回路1或第二高压冷媒循环回路4中的冷媒充分蒸发，进而导致第一压缩机11或第三压缩机41存在停机的风险，则所述控制器控制旁通支路5不运行，以保证第一高压冷媒循环回路1或第二高压冷媒循环回路4的正常运行。

需要说明的是，本发明不对所述预设温度差值的具体设定值作任何限制，本领域技术人员可以根据所述复叠式热泵系统的实际运行情况设定，也可以根据用户的实际使用需求获取，这都不是限制性的。

接着参阅图4，图4是本发明的控制方法的第二优选实施例的具体步骤流程图。如图4所示，基于上述实施例中所述的复叠式热泵系统，本发明的优选实施例的控制方法的包括下列步骤：

S201：在多个第二压缩机全部运行的情形下，获取多个第二压缩机的运行频率；

S202：如果多个第二压缩机的运行频率均小于第一预设运行频率，则控制多个第二压缩机的至少一个停止运行，且控制多个第二压缩机的至少一个继续运行；

S203：再次获取正在运行的第二压缩机的运行频率；

S204：如果再次获取的正在运行的至少一个第二压缩机的运行频率大于或等于第二预设运行频率，则控制不运行的第二压缩机中的至少一个开启；

S205：如果再次获取的正在运行的第二压缩机的运行频率均小于第二预设运行频率且大于或等于第一预设运行频率，则控制不运行的第二压缩机继续关闭。

在步骤S201中，在多个第二压缩机21全部运行的情形下，所述控制器获取多个第二压缩机21的运行频率。需要说明的是，本发明不对第二压缩机21的运行频率的具体获取方式和具体获取时机作任何限制，其可以在多个第二压缩机21全部运行即刻获取，也可以在多个第二压缩机21运行一段时间后获取，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

接着，所述控制器根据多个第二压缩机21的运行频率控制多个第二压缩机21的开启状态，以便既能够有效保证所述复叠式热泵系统正常运行，还能够有效降低运行能耗。需要说明的是，本发明不对上述步骤的具体控制逻辑作任何限制，例如，所述控制器将第二压缩机21的运行频率与预设运行频率运行进行比较，然后根据比较的结果控制多个第二压缩机21的开启状态。

具体地，在本优选实施例中，在步骤S202中，如果多个第二压缩机21的运行频率均小于所述第一预设运行频率，说明此时第一低压冷媒循环回路2的运行负荷不大，则所述控制器控制多个第二压缩机21的至少一个停止运行，且控制多个第二压缩机21的至少一个继续运行，以便在保证所述复叠式热泵系统运行的同时，降低运行能耗。

需要说明的是，本发明不对停止运行和继续运行的第二压缩机21的具体设定数量以及具体选择的停止运行和继续运行的第二压缩机21作任何限制，例如，所述控制器可以根据多个第二压缩机21的运行累计时间进行选择性停止运行或继续运行，优选地，累计运行时间较长的第二压缩机21优先选择关闭，以便有效保证第二压缩机21的使用寿命。

进一步地，在步骤S203中，在多个第二压缩机21中的至少一个不运行，且多个第二压缩机21中的至少一个运行的情形下，所述控制器再次获取正在运行的第二压缩机21的运行频率。

接着，所述控制器根据再次获取正在运行的第二压缩机21的运行频率，控制不运行的第二压缩机21的开启状态。需要说明的是，本发明不对本步骤的具体控制逻辑作任何限制，例如，所述控制器还可以将第二压缩机21与所述第一预设运行频率进行比较，然后根据比较结果进行控制，这并不是限制性的，本领域技术人员可以自行设定。

优选地，在步骤S204中，如果再次获取的正在运行的至少一个第二压缩机21的运行频率大于或等于所述第二预设运行频率，其中，所述第一预设运行频率小于所述第二预设运行频率，说明此时正在运行的第二压缩机21的运行负荷较大，则所述控制器控制不运行的第二压缩机21中的至少一个开启，以便既能够有效降低第二压缩机21的运行负荷，还能够有效保证所述复叠式热泵系统的运行能效。

进一步地，在步骤S205中，如果再次获取的正在运行的第二压缩机21的运行频率均小于所述第二预设运行频率且大于或等于所述第一预设运行频率，则所述控制器控制不运行的第二压缩机21继续关闭，以降低运行能耗。

进一步优选地，如果再次获取的正在运行的第二压缩机21的运行频率均小于所述第一预设运行频率，则重复步骤S202。

需要说明的是，本发明不对所述第一预设运行频率和所述第二预设运行频率的具体设定值作任何限制，其可以根据所述复叠式热泵系统的实际运行情况设定，也可以根据用户的实际使用需求设定，这都不是限制性的，本领域技术人员根据实际情况自行设定。

此外，还需要说明的是，本发明虽然未对所述控制器对多个氟泵31的控制逻辑作任何限制，但本领域技术人员能够理解的是，在第二低压冷媒循环回路3运行时，所述控制器可以根据第二优选实施例中针对多个第二压缩机21的控制逻辑控制多个氟泵31的开启状态，本发明在此不再作过多赘述，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

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)

1.一种复叠式热泵系统的控制方法，其特征在于，所述复叠式热泵系统包括第一高压冷媒循环回路、第一低压冷媒循环回路、第二低压冷媒循环回路和旁通支路，

所述第一高压冷媒循环回路上设置有第一压缩机、第一换热器、第一节流构件和中间换热器，所述第一低压冷媒循环回路上设置有多个第二压缩机、所述中间换热器、第二节流构件和第二换热器，多个所述第二压缩机呈并联设置，且多个所述第二压缩机的两端与所述第二低压冷媒循环回路相连，所述第二低压冷媒循环回路上设置有多个氟泵、所述第二换热器和所述中间换热器，多个所述氟泵呈并联设置，且多个所述氟泵的两端与所述第一低压冷媒循环回路相连，所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路设置成能够选择性地通过所述中间换热器与所述第一高压冷媒循环回路进行换热，

所述旁通支路的第一端连接至所述氟泵与所述第一低压冷媒循环回路的连接点和所述第二换热器之间，所述旁通支路的第二端连接至所述第二压缩机和所述中间换热器之间，所述旁通支路上设置有控制阀，所述控制阀设置成能够控制所述旁通支路的通断状态和冷媒流动方向，

所述控制方法包括：

获取所述复叠式热泵系统所处的环境温度；

根据所述环境温度，控制所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路的运行状态；

在多个所述第二压缩机全部运行的情形下，获取多个所述第二压缩机的运行频率；

根据多个所述第二压缩机的运行频率，控制多个所述第二压缩机的开启状态；

获取所述中间换热器中的冷媒蒸发温度和冷媒冷凝温度；

根据所述冷媒蒸发温度和所述冷媒冷凝温度，控制所述旁通支路的运行状态。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“根据所述环境温度，控制所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路的运行状态”的步骤具体包括：

如果所述环境温度大于或等于预设环境温度，则控制所述第一低压冷媒循环回路不运行，且控制所述第二低压冷媒循环回路运行；并且/或者

如果所述环境温度小于所述预设环境温度，则控制所述第一低压冷媒循环回路运行，且控制所述第二低压冷媒循环回路不运行。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，“根据多个所述第二压缩机的运行频率，控制多个所述第二压缩机的开启状态”的步骤包括：

如果多个所述第二压缩机的运行频率均小于第一预设运行频率，则控制多个所述第二压缩机中的至少一个停止运行，且控制多个所述第二压缩机中的至少一个继续运行。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在多个所述第二压缩机中的至少一个不运行，且多个所述第二压缩机中的至少一个运行的情形下，再次获取正在运行的所述第二压缩机的运行频率；

根据再次获取的正在运行的所述第二压缩机的运行频率，控制不运行的所述第二压缩机的开启状态。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，“根据再次获取的正在运行的所述第二压缩机的运行频率，控制不运行的所述第二压缩机的开启状态”的步骤包括：

如果再次获取的正在运行的至少一个所述第二压缩机的运行频率大于或等于第二预设运行频率，则控制不运行的所述第二压缩机中的至少一个开启，

其中，所述第一预设运行频率小于所述第二预设运行频率。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，“根据再次获取的正在运行的所述第二压缩机的运行频率，控制不运行的所述第二压缩机的开启状态”的步骤还包括：

如果再次获取的正在运行的所述第二压缩机的运行频率均小于所述第二预设运行频率且大于或等于所述第一预设运行频率，则控制不运行的所述第二压缩机继续关闭。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制方法，其特征在于，“根据所述冷媒蒸发温度和所述冷媒冷凝温度，控制所述旁通支路的运行状态”的步骤具体包括：

计算所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值；

根据所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值，控制所述旁通支路的运行状态。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，“根据所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值，控制所述旁通支路的运行状态”的步骤包括：

如果所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值大于或等于预设温度差值，则控制所述旁通支路运行。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，“根据所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值，控制所述旁通支路的运行状态”的步骤还包括：

如果所述冷媒冷凝温度和所述冷媒蒸发温度的差值小于所述预设温度差值，则控制所述旁通支路不运行。

10.一种复叠式热泵系统，其特征在于，所述复叠式热泵系统包括控制器，所述控制器能够执行权利要求1至9中任一项所述的控制方法。

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