CN115420006A - 一种空调器及其控制方法、装置和可读存储介质 - Google Patents

一种空调器及其控制方法、装置和可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空调器及其控制方法、装置和可读存储介质。空调器包括补气压力传感器，补气压力传感器用于获取补气点实际压力PI，控制方法包括：获取压缩机的排气压力PD、吸气压力PS和补气点实际压力PI；根据排气压力PD和吸气压力PS，确定目标补气压力SPI；根据目标补气压力SPI和补气点实际压力PI，确定补气压差ΔP；根据补气压差ΔP，调节电子膨胀阀的开度。本发明解决的问题是：相关技术中的技术方案无法精准控制电子膨胀阀，使补气压力保持在合理的水平，进而无法保证喷焓入口压力和旁通制冷剂流量的稳定。

Description

一种空调器及其控制方法、装置和可读存储介质
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调器及其控制方法、装置和可读存储介质。
背景技术
喷气增焓是目前热泵空调机组提升能力的热门技术，通过中压补气，可以有效提升压机排气量，提高机组能力。在喷气增焓机组中，旁通补气量会直接影响机组的能力、能效和可靠性。当前技术方案一般通过旁通电子膨胀阀控制补气量大小，阀开度根据旁通支路制冷剂过热度控制。这种控制方法能够避免液态制冷剂冲击压缩机，保证系统可靠性，但温度控制具有精度低、反馈慢、易干扰等特点，容易引起旁通补气量波动，造成不必要的振动、噪声和功率消耗，影响系统的稳定性和可靠性。
由此可见，相关技术中存在的问题是：相关技术中的技术方案无法精准控制电子膨胀阀，使补气压力保持在合理的水平，进而无法保证喷焓入口压力和旁通制冷剂流量的稳定。
发明内容
本发明解决的问题是：相关技术中的技术方案无法精准控制电子膨胀阀，使补气压力保持在合理的水平，进而无法保证喷焓入口压力和旁通制冷剂流量的稳定。
为解决上述问题，本发明的第一目的在于提供一种空调器的控制方法。
本发明的第二目的在于提供一种空调器的控制装置。
本发明的第三目的在于提供一种空调器。
本发明的第四目的在于提供一种可读存储介质。
为实现本发明的第一目的，本发明的实施例提供了一种空调器的控制方法，空调器包括补气压力传感器，补气压力传感器用于获取补气点实际压力PI，控制方法包括：获取压缩机的排气压力PD、吸气压力PS和补气点实际压力PI；根据排气压力PD和吸气压力PS，确定目标补气压力SPI；根据目标补气压力SPI和补气点实际压力PI，确定补气压差ΔP；根据补气压差ΔP，调节电子膨胀阀的开度。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：相比现有技术，本发明增设有补气压力传感器250，根据排气压力PD和吸气压力PS，确定目标补气压力SPI，根据目标补气压力SPI和补气点实际压力PI，确定补气压差ΔP，最后根据补气压差ΔP，调节电子膨胀阀的开度。本发明通过对目标压力的检测，到最后对电子膨胀阀开度实施控制，相比现有技术中对目标过热度的控制方法，本发明的控制方法更加稳定，能够更加精准地控制电子膨胀阀，且能够有效地避免温度波动带来的振动、噪音等问题。
在本发明的一个实施例中，根据排气压力PD和吸气压力PS，确定目标补气压力SPI，包括：根据排气压力PD和吸气压力PS，确定压缩机的中部压力；获取补气压力修正系数δ；根据中部压力和修正系数δ，确定目标补气压力SPI。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：根据排气压力PD和吸气压力PS，能够准确地确定压缩机的中部压力，进而帮助后续方法更准确地确定目标补气压力SPI。
在本发明的一个实施例中，根据排气压力PD和吸气压力PS，确定压缩机的中部压力，包括：
Figure BDA0003832284590000021
根据中部压力和修正系数δ，确定目标补气压力SPI，包括：
Figure BDA0003832284590000022
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：本发明的方法能够准确高效地确定目标补气压力SPI，进而帮助后续的控制方法能够实现更高效准确地控制。
在本发明的一个实施例中，根据补气压差ΔP，调节电子膨胀阀的开度，包括：每隔周期t，根据ΔP确定电子膨胀阀开度变化量ΔEV＝ΔP*K1；根据电子膨胀阀开度变化量ΔEV，调节电子膨胀阀的开度；其中，K1为开度调节系数。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：根据电子膨胀阀开度变化量ΔEV，调节电子膨胀阀的开度，能够准确地满足压缩机当前压力状态下的补气需求，在满足可靠性的前提下，使补气压力保持在较为合理的水平，保证喷焓入口压力和旁通制冷剂流量稳定，有效地提升了系统可靠性。
在本发明的一个实施例中，在每隔周期t，根据ΔP确定电子膨胀阀开度变化量ΔEV＝ΔP*K1之后，控制方法还包括：将电子膨胀阀开度变化量ΔEV与最小调节量ΔEVA进行大小比较；当|ΔEV|＜ΔEVA时，电子膨胀阀的开度维持不变。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：最小调节量ΔEVA的设置能够使控制阀的开度调节稳定在合理的范围，有效地提升了本发明的控制方法的稳定性和可靠性。
在本发明的一个实施例中，空调器包括补气温度传感器，补气温度传感器用于获取补气点实际温度TI，获取补气压力修正系数δ，包括：根据补气点实际压力PI确定饱和温度TSI；根据补气点实际温度TI和饱和温度TSI，确定旁通制冷剂过热度SH；根据旁通制冷剂过热度SH，确定补气压力修正系数δ。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：本发明的控制方法能够使补气进口压力稳定略高于压缩机中压，进而更加匹配压缩机运行需求；本发明的控制方法在目标压力控制的基础上兼顾过热度控制，兼顾了稳定性和系统可靠性。
在本发明的一个实施例中，获取补气压力修正系数δ，还包括：每隔周期T，重新确定补气压力修正系数δ；其中，T＝t*a，a为大于1的整数。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：本发明的方法的周期T的设置有效地兼顾了中压调节的稳定性和过热度修正的及时性，进而提高了控制方法的稳定性和可靠性。
在本发明的一个实施例中，控制方法还包括：判断条件一是否满足：旁通制冷剂过热度SH连续n个周期T是否都小于第一阈值；判断条件二是否满足：电子膨胀阀的当前阀开度为最小阀开度EVM；判断条件三是否满足：补气压力修正系数δ为最小修正系数δmin；在条件一满足的前提下，条件二和条件三满足任意一者，则压缩机重新启动；其中，n为正整数。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：本发明的控制方法兼顾了保护退出的功能，进而有效地保证了控制方法的安全性和可靠性，使控制方法更加稳定。
为实现本发明的第二目的，本发明的实施例提供了一种空调器的控制装置，空调器包括补气压力传感器，补气压力传感器用于获取补气点实际压力PI，控制装置包括：检测模块，检测模块用于获取压缩机的排气压力PD、吸气压力PS和补气点实际压力PI；第一计算模块，第一计算模块用于根据排气压力PD和吸气压力PS，确定目标补气压力SPI；第二计算模块，第二计算模块用于根据目标补气压力SPI和补气点实际压力PI，确定补气压差ΔP；控制模块，控制模块用于根据补气压差ΔP，调节电子膨胀阀的开度。
本发明实施例的空调器的控制装置实现如本发明任一实施例的空调器的控制方法的步骤，因而具有如本发明任一实施例的空调器的控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
为实现本发明的第三目的，本发明的实施例提供了一种空调器，其包括：处理器，存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如本发明任一实施例的空调器的控制方法的步骤。
本发明实施例的空调器实现如本发明任一实施例的空调器的控制方法的步骤，因而具有如本发明任一实施例的空调器的控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
为实现本发明的第四目的，本发明的实施例提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如本发明任一实施例的空调器的控制方法的步骤。
本发明实施例的可读存储介质实现如本发明任一实施例的空调器的控制方法的步骤，因而具有如本发明任一实施例的空调器的控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明一些实施例的空调器的控制方法的步骤流程图；
图2为本发明一些实施例的空调器的系统原理图之一；
图3为本发明一些实施例的空调器的系统原理图之二。
附图标记说明：
100-冷凝器；200-三通；210-补气电磁阀；220-补气电子膨胀阀；230-毛细管；240-经济器；250-补气压力传感器；260-补气温度传感器；300-喷焓压机；310-排气压力传感器；320-吸气压力传感器。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
【第一实施例】
参见图1，本实施例提供一种空调器的控制方法，空调器包括补气压力传感器250，补气压力传感器250用于获取补气点实际压力PI，控制方法包括：
S100：获取压缩机的排气压力PD、吸气压力PS和补气点实际压力PI；
S200：根据排气压力PD和吸气压力PS，确定目标补气压力SPI；
S300：根据目标补气压力SPI和补气点实际压力PI，确定补气压差ΔP；
S400：根据补气压差ΔP，调节电子膨胀阀的开度。
在本实施例中，空调器至少包括制冷和制热两种模式。
参见图2，图2所示为空调器系统在制冷模式下的系统循环原理图，制冷剂经过冷凝器100在三通200处分流，主路经过经济器240流向截止阀，即进入内机，旁通路经过补气电磁阀210，再经毛细管230和补气电子膨胀阀220节流后，进入经济器240与主路制冷剂换热，最后回到压缩机补气口，即喷焓压机300的补气口。
参见图3，图3所示为空调器系统在制热模式下的系统循环原理图，制冷剂从截止阀出内机后，在三通200处分流，主路经过主电子膨胀阀节流后进入冷凝器100换热，最后回压缩机回气口；旁通路经过补气电磁阀210，再经毛细管230和补气电子膨胀阀220节流后，进入经济器240与主路制冷剂换热，最后回到压缩机补气口，即喷焓压机300的补气口。
需要说明的是，无论制冷或者制热，旁通制冷剂都是经过经济器240与主路制冷剂换热，最终回到压缩机补气口，流向和制冷剂状态一致，因此对于制冷模式和制热模式，可使用同样的辅阀控制方法。
需要说明的是，本发明中出现的电子膨胀阀均指的是补气电子膨胀阀220。
进一步地，在S100中，获取压缩机的排气压力PD、吸气压力PS和补气点实际压力PI。排气压力传感器310设于喷焓压机300的排气口，用于获取压缩机的排气压力PD；吸气压力传感器320喷焓压机300的吸气口，用于获取压缩机的吸气压力PS；补气压力传感器250设于补气管路上，用于获取补气点实际压力PI。
进一步地，在S300中，根据目标补气压力SPI和补气点实际压力PI，确定补气压差ΔP。需要说明的是，ΔP＝SPI-PI。
可以理解地，相比现有技术，本发明增设有补气压力传感器250，根据排气压力PD和吸气压力PS，确定目标补气压力SPI，根据目标补气压力SPI和补气点实际压力PI，确定补气压差ΔP，最后根据补气压差ΔP，调节电子膨胀阀的开度。本发明通过对目标压力的检测，到最后对电子膨胀阀开度实施控制，相比现有技术中对目标过热度的控制方法，本发明的控制方法更加稳定，能够更加精准地控制电子膨胀阀，且能够有效地避免温度波动带来的振动、噪音等问题。
进一步地，根据排气压力PD和吸气压力PS，确定目标补气压力SPI，包括：
S210：根据排气压力PD和吸气压力PS，确定压缩机的中部压力；
S220：获取补气压力修正系数δ；
S230：根据中部压力和修正系数δ，确定目标补气压力SPI。
可以理解地，根据排气压力PD和吸气压力PS，能够准确地确定压缩机的中部压力，进而帮助后续方法更准确地确定目标补气压力SPI。
进一步地，根据排气压力PD和吸气压力PS，确定压缩机的中部压力，包括：
S211：
Figure BDA0003832284590000071
根据中部压力和修正系数δ，确定目标补气压力SPI，包括：
S231：
Figure BDA0003832284590000072
可以理解地，本发明的方法能够准确高效地确定目标补气压力SPI，进而帮助后续的控制方法能够实现更高效准确地控制。
进一步地，根据补气压差ΔP，调节电子膨胀阀的开度，包括：
S410：每隔周期t，根据ΔP确定电子膨胀阀开度变化量ΔEV＝ΔP*K1；
S420：根据电子膨胀阀开度变化量ΔEV，调节电子膨胀阀的开度；
其中，K1为开度调节系数。
需要说明的是，周期t为电子膨胀阀调节周期，为了保证调节及时性，优选地，周期t取值为20s-30s。K1为开度调节系数，用于控制电子膨胀阀的调节速率。
可以理解地，根据电子膨胀阀开度变化量ΔEV，调节电子膨胀阀的开度，能够准确地满足压缩机当前压力状态下的补气需求，在满足可靠性的前提下，使补气压力保持在较为合理的水平，保证喷焓入口压力和旁通制冷剂流量稳定，有效地提升了系统可靠性。
进一步地，在每隔周期t，根据ΔP确定电子膨胀阀开度变化量ΔEV＝ΔP*K1之后，控制方法还包括：
S415：将电子膨胀阀开度变化量ΔEV与最小调节量ΔEVA进行大小比较；
S416：当|ΔEV|＜ΔEVA时，电子膨胀阀的开度维持不变。
在本实施例中，当|ΔEV|＜ΔEVA时，电子膨胀阀的开度维持不变，此时补气点实际压力PI的范围为SPI-ΔEVA/K1＜PI＜SPI+ΔEVA/K1。
可以理解地，最小调节量ΔEVA的设置能够使控制阀的开度调节稳定在合理的范围，有效地提升了本发明的控制方法的稳定性和可靠性。
进一步地，空调器包括补气温度传感器260，补气温度传感器260用于获取补气点实际温度TI，获取补气压力修正系数δ，包括：
S221：根据补气点实际压力PI确定饱和温度TSI；
S222：根据补气点实际温度TI和饱和温度TSI，确定旁通制冷剂过热度SH；
S223：根据旁通制冷剂过热度SH，确定补气压力修正系数δ。
在本实施例中，补气温度传感器260设于补气管路上，用于获取补气点实际温度TI。
示例性地，δ的初始值为δ0，δ0略大于1，如1.2，进而保证初始补气压力大于中压压力。
进一步地，在S222中，根据补气点实际温度TI和饱和温度TSI，确定旁通制冷剂过热度SH。即SH＝TI-TSI。
进一步地，在S223中，根据旁通制冷剂过热度SH，确定补气压力修正系数δ。即根据不同的旁通制冷剂过热度SH，确定不同的补气压力修正系数δ，示例性地，修正方式如下表。
SH范围 SH＜2 2≤SH＜3 3≤SH≤10 10＜SH
Δδ -0.1 -0.05 0 +0.1
其中，Δδ为δ的修正量，若当前补气修正值δT，上一周期修正值δT-1，则δT＝δT-1+Δδ。
当SH＜2时，Δδ＝-0.1，δT＝δT-1-0.1，SPIT＝SPIT-1*(δT/δT-1)＜SPIT-1；此时PI值不变，约等于SPIT-1，则ΔP值为负数，电子膨胀阀开度下降，电子膨胀阀开度下降后，节流作用增强，PI值降低，接近SPI，TI值因换热温差增大而升高，TSI因PI下降而变小，SH升高，直到3≤SH≤10且ΔP满足稳定范围时调节稳定。
当2≤SH＜3时，调节方式与SH＜2时一致，但是Δδ＝0.05，降低了δ修正范围，避免电子膨胀阀开度过调。
当3≤SH≤10时，δ维持不变。
当10＜SH时，Δδ＝0.1，δT＝δT-1+0.1，SPIT＝SPIT-1*(δT/δT-1)＞SPIT-1；此时PI值不变，约等于SPIT-1，则ΔP值为正数，电子膨胀阀开度变大，电子膨胀阀开度变大后，节流作用减弱，PI值升高，接近SPI，TI值因换热温差减小而降低，TSI因PI升高而变大，SH减小，直到3≤SH≤10且ΔP满足稳定范围时调节稳定。
综上，以上4种起始过热度的最终调节结果为：δ在初始开度δ0的基础上逐步调节稳定，最终3≤SH≤10。
可以理解地，本发明的控制方法能够使补气进口压力稳定略高于压缩机中压，进而更加匹配压缩机运行需求；本发明的控制方法在目标压力控制的基础上兼顾过热度控制，兼顾了稳定性和系统可靠性。
进一步地，获取补气压力修正系数δ，还包括：
S224：每隔周期T，重新确定补气压力修正系数δ；
其中，T＝t*a，a为大于1的整数。
在本实施例中，周期T为δ的修正周期，需兼顾中压调节稳定性和过热度修正的及时性，需为周期t的整数倍，优选地，取值为3-5min。
可以理解地，本发明的方法的周期T的设置有效地兼顾了中压调节的稳定性和过热度修正的及时性，进而提高了控制方法的稳定性和可靠性。
进一步地，控制方法还包括：
S500：判断条件一是否满足：旁通制冷剂过热度SH连续n个周期T是否都小于第一阈值；
S510：判断条件二是否满足：电子膨胀阀的当前阀开度为最小阀开度EVM；
S520：判断条件三是否满足：补气压力修正系数δ为最小修正系数δmin；
S530：在条件一满足的前提下，条件二和条件三满足任意一者，则压缩机重新启动；
其中，n为正整数。
在本实施例中，最小阀开度EVM即为电子膨胀阀开度的调节最小值，与阀本身最小开阀步数相关，一般为48P或者60P；最小补气修正系数δmin即为补气修正系数的调节最小值，为保证补气压力大于中压压力，避免压力反复冲击，优选地，δmin＝0.95。
需要说明的是，即条件一和条件二同时成立，或条件一或者条件三同时成立时，机组退出喷气增焓中压控制，旁通电磁阀关闭，电子膨胀阀开度关闭为0，压缩机重新启动或者机组断电后保护退出中止，重新进入喷焓控制判定。
可以理解地，本发明的控制方法兼顾了保护退出的功能，进而有效地保证了控制方法的安全性和可靠性，使控制方法更加稳定。
【第二实施例】
本实施例提供了一种空调器的控制装置，
本发明实施例的空调器的控制装置实现如本发明任一实施例的空调器的控制方法的步骤，因而具有如本发明任一实施例的空调器的控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
【第三实施例】
本实施例提供了一种空调器，其包括：处理器，存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如本发明任一实施例的空调器的控制方法的步骤。
本发明实施例的空调器实现如本发明任一实施例的空调器的控制方法的步骤，因而具有如本发明任一实施例的空调器的控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
【第四实施例】
本实施例提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如本发明任一实施例的空调器的控制方法的步骤。
本发明实施例的可读存储介质实现如本发明任一实施例的空调器的控制方法的步骤，因而具有如本发明任一实施例的空调器的控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种空调器的控制方法，其特征在于，所述空调器包括补气压力传感器，所述补气压力传感器用于获取补气点实际压力PI，所述控制方法包括：
获取压缩机的排气压力PD、吸气压力PS和所述补气点实际压力PI；
根据所述排气压力PD和所述吸气压力PS，确定目标补气压力SPI；
根据所述目标补气压力SPI和所述补气点实际压力PI，确定补气压差ΔP；
根据所述补气压差ΔP，调节电子膨胀阀的开度。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述排气压力PD和所述吸气压力PS，确定目标补气压力SPI，包括：
根据所述排气压力PD和所述吸气压力PS，确定压缩机的中部压力；
获取补气压力修正系数δ；
根据所述中部压力和所述修正系数δ，确定所述目标补气压力SPI。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
所述根据所述排气压力PD和所述吸气压力PS，确定压缩机的中部压力，包括：所述
Figure FDA0003832284580000011
所述根据所述中部压力和所述修正系数δ，确定所述目标补气压力SPI，包括：
Figure FDA0003832284580000012
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述补气压差ΔP，调节电子膨胀阀的开度，包括：
每隔周期t，根据ΔP确定电子膨胀阀开度变化量ΔEV＝ΔP*K1；
根据所述电子膨胀阀开度变化量ΔEV，调节所述电子膨胀阀的开度；
其中，K1为开度调节系数。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在所述每隔周期t，根据ΔP确定电子膨胀阀开度变化量ΔEV＝ΔP*K1之后，所述控制方法还包括：
将所述电子膨胀阀开度变化量ΔEV与最小调节量ΔEVA进行大小比较；
当|ΔEV|＜ΔEVA时，所述电子膨胀阀的开度维持不变。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述空调器包括补气温度传感器，所述补气温度传感器用于获取补气点实际温度TI，所述获取补气压力修正系数δ，包括：
根据所述补气点实际压力PI确定饱和温度TSI；
根据所述补气点实际温度TI和所述饱和温度TSI，确定旁通制冷剂过热度SH；
根据所述旁通制冷剂过热度SH，确定所述补气压力修正系数δ。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述获取补气压力修正系数δ，还包括：
每隔周期T，重新确定所述补气压力修正系数δ；
其中，T＝t*a，a为大于1的整数。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
判断条件一是否满足：所述旁通制冷剂过热度SH连续n个周期T是否都小于第一阈值；
判断条件二是否满足：所述电子膨胀阀的当前阀开度为最小阀开度EVM；
判断条件三是否满足：所述补气压力修正系数δ为最小修正系数δmin；
在所述条件一满足的前提下，所述条件二和所述条件三满足任意一者，则所述压缩机重新启动；
其中，n为正整数。
9.一种空调器的控制装置，其特征在于，所述空调器包括补气压力传感器，所述补气压力传感器用于获取补气点实际压力PI，所述控制装置包括：
检测模块，所述检测模块用于获取压缩机的排气压力PD、吸气压力PS和所述补气点实际压力PI；
第一计算模块，所述第一计算模块用于根据所述排气压力PD和所述吸气压力PS，确定目标补气压力SPI；
第二计算模块，所述第二计算模块用于根据所述目标补气压力SPI和所述补气点实际压力PI，确定补气压差ΔP；
控制模块，所述控制模块用于根据所述补气压差ΔP，调节电子膨胀阀的开度。
10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括：处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的控制方法的步骤。
11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的控制方法的步骤。
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