CN115507509A - 用于控制水冷机组的方法、装置、水冷机组和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及制冷技术领域,公开一种用于控制水冷机组的方法,方法包括:在水冷机组开始启动的情况下,获取当前出水温度;计算当前出水温度与预设温度的第一温差值;根据第一温差值的变化趋势,控制压缩机的制冷能力。这样,压缩机的制冷能力与第一温差相匹配,使得出水温度接近甚至维持在预设温度。从而减小水冷机组出水水温的偏差,以保证储能系统的高效率运行。本申请还公开一种用于控制水冷机组的装置、水冷机组和存储介质。
Description
技术领域
本申请涉及制冷技术领域,例如涉及一种用于控制水冷机组的方法、装置、水冷机组和存储介质。
背景技术
电池储能系统多集成有水冷的冷却机组,以使内部电池产热和温度分布均匀。通常,控制水冷机组出水温度的方式多为开关式控制,即到达出水温度后,稳定压缩机输出。当出水温度高于设定温度后,提高压缩机输出功率。采用此方式时,压缩机会在高低负荷甚至启停之间来回切换,功耗高且使用寿命大打折扣。
相关技术中公开了一种高效稳定的磁悬浮冷水机组的控制方法,包括以下步骤:设定目标温度T1、启动温差△1和停机温差△1,水温获取模块获取实际出水温度T1;计算实际出水温度T1和目标温度T1的差值△3,并与启动温差△1比较;当T1>T1且△1>△3时,压缩机每个周期加载相应的负荷百分比以适应水温的变化;当T1>T1且△3>△1,增加压缩机的开启数量;当T1≤T1且T1-T1<△1时,压缩机每个周期卸载相应的负荷百分比以适应水温的变化;当T1-T1>△1,减少压缩机开启的数量。
在实现本公开实施例的过程中,发现相关技术中至少存在如下问题:
相关技术能够降低压缩机开停的频率。但是不能控制出水水温恒定,从而影响储能系统的高效率运行。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供了一种用于控制水冷机组的方法、装置、水冷机组和存储介质,以减小水冷机组出水水温的偏差。
在一些实施例中,所述方法包括:在水冷机组开始启动的情况下,获取当前出水温度;计算当前出水温度与预设温度的第一温差值;根据第一温差值的变化趋势,控制压缩机的制冷能力。
在一些实施例中,所述装置包括:包括处理器和存储有程序指令的存储器,所述处理器被配置为在运行所述程序指令时,执行前述的用于控制水冷机组的方法。
在一些实施例中,所述空调,包括如前述的用于控制水冷机组的装置。
在一些实施例中,所述存储介质,存储有程序指令,所述程序指令在运行时,执行前述的用于控制水冷机组的方法。
本公开实施例提供的用于控制水冷机组的方法、装置、水冷机组和存储介质,可以实现以下技术效果:
在水冷机组开始运行时,实时监测出水温度。计算当前出水温度与预设温度的第一温度差。然后基于第一温差值的变化趋势,控制压缩机输出的制冷能力。这样,压缩机的制冷能力与第一温差相匹配,使得出水温度接近甚至维持在预设温度。从而减小水冷机组出水水温的偏差,以保证储能系统的高效率运行。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本申请。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件,附图不构成比例限制,并且其中:
图1是本公开实施例提供的一个用于控制水冷机组的方法的示意图;
图2是本公开实施例提供的另一个用于控制水冷机组的方法的示意图;
图3是本公开实施例提供的另一个用于控制水冷机组的方法的示意图;
图4是本公开实施例提供的另一个用于控制水冷机组的方法的示意图;
图5是本公开实施例提供的另一个用于控制水冷机组的方法的示意图;
图6是本公开实施例提供的一个用于控制水冷机组的装置的示意图;
图7是本公开实施例提供的另一个用于控制水冷机组的装置的示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中,为方便解释起见,通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而,在没有这些细节的情况下,一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下,为简化附图,熟知的结构和装置可以简化展示。
本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
除非另有说明,术语“多个”表示两个或两个以上。
本公开实施例中,字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如,A/B表示:A或B。
术语“和/或”是一种描述对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,A和/或B,表示:A或B,或,A和B这三种关系。
术语“对应”可以指的是一种关联关系或绑定关系,A与B相对应指的是A与B之间是一种关联关系或绑定关系。
水冷机组采用压缩机冷媒运行制冷模式时,通过较低温度的冷媒与水在换热器内进行热交换,从而使出水温度较低。低温出水进入储能系统后,再与储能系统进行热交换。水温升高后,再进入水冷机组循环。这个过程中,如何通过合适的控制调节方法,使压机输出合适的制冷能力,保证水冷机组的出水温度与预设温度接近,是控制水冷机组的关键。
结合图1所示,本公开实施例提供一种用于控制水冷机组的方法,包括:
S101,处理器在水冷机组开始启动的情况下,获取当前出水温度。
S102,处理器计算当前出水温度与预设温度的第一温差值。
S103,处理器根据第一温差值的变化趋势,控制压缩机的制冷能力。
在水冷机组的出水端设置第一温度传感器。第一温度传感器与处理器通信连接。在水冷机组开启始运行,以及压缩机开启的情况下,通过第一温度传感器获取实时出水温度。计算当前出水温度与预设温度之间的第一温差值。
压缩机刚开始运行时,出水温度与预设温度的第一温差值较大。所以需要控制压缩机输出适宜的制冷能力。随着系统的运行,第一温差值会越来越小。当第一温差值趋近于0时,压缩机的制冷能力会很小。此时,压缩机输出的制冷能力会大幅度降低,第一温差值又会逐渐变大。如此往复最终形成一个假平衡,即出水温度会在高于预设温度的某温度稳定运行,而永远无法达到预设温度。可以看出,第一温差值的变化趋势,能够反映出压缩机制冷能力的改变。因此,根据第一温差值的变化趋势,即变大趋势或变小趋势,控制压缩机的制冷能力。使压缩机输出的制冷能力与第一温差值的变化趋势相匹配。
在本公开实施例中,在水冷机组开始运行时,实时监测出水温度。计算当前出水温度与预设温度的第一温度差。然后基于第一温差值的变化趋势,控制压缩机输出的制冷能力。这样,压缩机的制冷能力与第一温差相匹配,使得出水温度接近甚至维持在预设温度。从而减小水冷机组出水水温的偏差,以保证储能系统的高效率运行。
结合图2所示,本公开实施例提供一种用于控制水冷机组的方法,包括:
S101,处理器在水冷机组开始启动的情况下,获取当前出水温度。
S102,处理器计算当前出水温度与预设温度的第一温差值。
S113,处理器在第一温差值的变化趋势为变小趋势的情况下,根据第一温差值控制压缩机的制冷能力。
S123,处理器在第一温差值的变化趋势为变大趋势的情况下,根据多个预设时刻与初始时刻的各个温差值控制压缩机的制冷能力。
在控制压缩机系统的制冷能力时,分为第一控制方案和第二控制方案。
第一控制方案:当第一温差值的变化趋势为变小趋势时,说明出水温度逐渐接近预设温度,此时根据第一温差值控制压缩机的制冷能力。
第二控制方案:当第一温差值的变化趋势由变小趋势转变为变大趋势时,说明出水温度由接近预设温度再次转变为与于预设温度差距较大。为了使出水温度接近甚至维持在预设温度,此时计算多个预设时刻与初始时刻的温差值。再根据这些温差值控制压缩机的制冷能力。以此方式使压缩机系统输出的制冷能力不会大幅下降,从而能使出水温度快达到预设温度,并维持动态平衡。
根据第一温差值的变化趋势,按照第一控制方案和第二控制方案交替控制压缩机输出的制冷能力。
这样,控制压缩机的输出适宜的制冷能力,从而减小出水温度与预设温度的差值。
可选地,处理器在根据第一温差值控制压缩机的制冷能力时,根据公式(1)计算压缩机的制冷能力:
Qc=K*En*Qw公式(1)
其中,Qc为压缩机的制冷能力。K为常数,K越大,压缩机制冷能力调节越敏感。En为第一温差值,En=Tn-T0,Tn为当前时刻所对应的出水温度,即为当前出水温度,T0为预设温度。这里,将En带入公式(1)时,仅带入数值,不带入单位。Qw为冷水机组维持稳态运行情况下压缩机的制冷能力,可以在机组出厂前测得。
如果按照公式(1)计算出的Qc大于Qmax,则控制压缩机以Qmax运行。其中,Qmax为压缩机的最大制冷能力。
可选地,处理器根据多个预设时刻与初始时刻的各个温差值控制压缩机的制冷能力,包括:
处理器计算多个预设时刻与初始时刻的各个温差值的和值。
处理器根据各个温差值的和值,控制压缩机的制冷能力。
设置多个预设时刻:t1、t2、…、tn-1、tn。获取这些预设时刻所对应的出水温度:T1、T2、…、Tn-1、Tn。
分别计算预设时刻所对应的出水温度与预设温度的温差值:E1=T1-T0、E2=T2-T0、…、En-1=Tn-1-T0、En=Tn-T0。
计算各个温差值的和值:ΣEi=E1+E2+…+En-1+En。
根据公式(2)计算压缩机的制冷能力:
Qc=Ki*ΣEi*Qw公式(2)
其中,Ki为常数,Ki越大,压缩机制冷能力调节越敏感。
设定Ki<K,这是因为:第一控制方案是在出水温度与预设温度相差较大时的控制逻辑,需要迅速调整制冷能力,K越大系统调节越灵敏。而第二控制方案是出水温度与预设温度相差较小,即末端的补偿控制,且计算的ΣEi是一个和值,所以Ki要比K小一些,调节也不需要太灵敏。
将ΣEi带入公式(2)时,仅带入数值,不带入单位。
结合图3所示,本公开实施例提供另一种用于控制水冷机组的方法,包括:
S101,处理器在水冷机组开始启动的情况下,获取当前出水温度。
S102,处理器计算当前出水温度与预设温度的第一温差值。
S103,处理器根据第一温差值的变化趋势,控制压缩机的制冷能力。
S104,处理器在执行S103的同时,获取进水温度。
S105,处理器根据进水温度,确定储能系统的温度变化趋势。
S106,处理器根据温度变化趋势,调节压缩机的制冷能力。
在储能系统相对稳定的情况下,采用第一控制方案和第二控制方案交替控制,能够保持出水温度稳定。但是当储能系统散热出现大幅波动时,这种控制方式会有滞后性,会使得水冷机组的出水温度滞后于储能系统的温度变化。
因此,在采用第一控制方案和第二控制方案交替控制的过程中,通过设置于水冷机组进水端的第二温度传感器获取进水温度。根据进水温度,提前预判储能系统的温度变化趋势。然后根据储能温度变化趋势,调节压缩机输出的制冷能力。从而使水冷机组的出水温度接近或稳定在预设温度。
结合图4所示,本公开实施例提供另一种用于控制水冷机组的方法,包括:
S101,处理器在水冷机组开始启动的情况下,获取当前出水温度。
S102,处理器计算当前出水温度与预设温度的第一温差值。
S103,处理器根据第一温差值的变化趋势,控制压缩机的制冷能力。
S104,处理器在执行S103的同时,获取进水温度。
S115,处理器计算相邻的预设时刻所对应的进水温度的差值。
S125,处理器根据进水温度的差值,确定储能系统的温度变化趋势。
S106,处理器根据温度变化趋势,调节压缩机的制冷能力。
设置多个预设时刻:t1、t2、…、tn-1、tn。获取这些预设时刻所对应的进水温度:T进1、T进2、…、T进n-1、T进n。
分别计算相邻预设时刻所对应的进水温度的温差值:M1=T进2-T进1、M2=T进3-T进2、…、Mn-2=T进n-1-T进n-2、Mn-1=T进n-T进n-1。
根据公式(3),计算某段时长i的进水温度的温差值的和值ΣM进i:
ΣM进i=(T进n-T进n-1)+(T进n-1-T进n-2)+…+(T进i-1-T进i)公式(3)
如果ΣM进i≥X(X为常数),确定储能系统的温度变化趋势为大幅波动。如果ΣM进i<X,确定储能系统的温度变化趋势为小幅波动。
然后根据温度变化趋势,调节压缩机的制冷能力。可选地,如果确定温度变化趋势为大幅波动,则需要提高压缩机的制冷能力,以匹配储能系统的温度变化。故此时,控制压缩机以最大制冷能力Qmax运行。
直至ΣM进i<X,再控制压缩机按照第一控制方案和第二控制方案运行。
如果确定温度变化趋势为小幅波动,则控制压缩机保持当前制冷能力不变。
结合图5所示,本公开实施例提供另一种用于控制水冷机组的方法,包括:
S501,处理器在储能系统启动的情况下,获取此时出水温度。
S502,处理器计算此时出水温度与预设温度的第二温差值。
S503,处理器在第二温差值大于或等于零的情况下,控制水冷机组启动。
S504,处理器获取当前出水温度。
S505,处理器计算当前出水温度与预设温度的第一温差值。
S506,处理器根据第一温差值的变化趋势,控制压缩机的制冷能力。
在储能系统启动,但水冷机组未启动时,判断水冷机组启动的时机。获取此时出水温度,计算此时出水温度与预设温度的第二温差值。根据第二温差值判断是否控制水冷机组启动。如果第二温差值小于零,说明出水温度低于预设温度,此时水冷机组不启动制冷,如果第二温差值大于或等于零,控制水冷机组启动。
这样,在水冷机组未启动时,通过出水温度与预设温度的差值,判断是否需要控制水冷组启动制冷,以便给储能系统提供足够的冷量。
本公开实施例中的出水/进水温度,均指冷却水的出水/进水温度。
结合图6所示,本公开实施例提供一种用于控制水冷机组的装置,包括:获取模块61、计算模块61和控制模块63。获取模块61被配置为在水冷机组开始启动的情况下,获取当前出水温度。计算模块61被配置为计算当前出水温度与预设温度的第一温差值。控制模块63被配置为根据第一温差值的变化趋势,控制压缩机的制冷能力。
采用本公开实施例提供的用于控制水冷机组的装置,在水冷机组开始运行时,实时监测出水温度。计算当前出水温度与预设温度的第一温度差。然后基于第一温差值的变化趋势,控制压缩机输出的制冷能力。这样,压缩机的制冷能力与第一温差相匹配,使得出水温度接近甚至维持在预设温度。从而减小水冷机组出水水温的偏差,以保证储能系统的高效率运行。
结合图7所示,本公开实施例提供一种用于控制水冷机组的装置,包括处理器(processor)70和存储器(memory)71。可选地,该装置还可以包括通信接口(CommunicationInterface)71和总线73。其中,处理器70、通信接口71、存储器71可以通过总线73完成相互间的通信。通信接口71可以用于信息传输。处理器70可以调用存储器71中的逻辑指令,以执行上述实施例的用于控制水冷机组的方法。
此外,上述的存储器71中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器71作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序,如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器70通过运行存储在存储器71中的程序指令/模块,从而执行功能应用以及数据处理,即实现上述实施例中用于控制水冷机组的方法。
存储器71可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外,存储器71可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器。
本公开实施例提供了一种水冷机组,包含上述的用于控制水冷机组的装置。
本公开实施例提供了一种存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令设置为执行上述用于控制水冷机组的方法。
上述的存储介质可以是暂态计算机可读存储介质,也可以是非暂态计算机可读存储介质。
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且,本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的,除非上下文清楚地表明,否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地,如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外,当用于本申请中时,术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素,和/或组件的存在,但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个…”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中,每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言,如果其与实施例公开的方法部分相对应,那么相关之处可以参见方法部分的描述。
本领域技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本文所披露的实施例中,所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等),可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,可以仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外,在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中,不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生,有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如,两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
Claims (10)
1.一种用于控制水冷机组的方法,其特征在于,包括:
在水冷机组开始启动的情况下,获取当前出水温度;
计算当前出水温度与预设温度的第一温差值;
根据第一温差值的变化趋势,控制压缩机的制冷能力。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据第一温差值的变化趋势,控制压缩机的制冷能力,包括:
在第一温差值的变化趋势为变小趋势的情况下,根据第一温差值控制压缩机的制冷能力;
在第一温差值的变化趋势为变大趋势的情况下,根据多个预设时刻所对应的出水温度与预设温度的温差值控制压缩机的制冷能力。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据第一温差值控制压缩机的制冷能力,包括:
Qc=K*En*Qw
其中,Qc为压缩机的制冷能力,K为常数,En为第一温差值,Qw为冷水机组维持稳态运行情况下,压缩机的制冷能力。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据第一温差值控制压缩机的制冷能力,还包括:
在Qc大于压缩机的最大制冷能力的情况下,控制压缩机以最大制冷能力运行。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据多个预设时刻所对应的出水温度与预设温度的温差值控制压缩机的制冷能力,包括:
计算多个预设时刻所对应的出水温度与预设温度的温差值的和值;
根据各个温差值的和值,控制压缩机的制冷能力。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,在所述根据第一温差值的变化趋势,控制压缩机的制冷能力的情况下,所述方法还包括:
获取进水温度;
根据进水温度,确定储能系统的温度变化趋势;
根据温度变化趋势,调节压缩机的制冷能力。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据进水温度,确定储能系统的温度变化趋势,包括:
计算相邻的预设时刻所对应的进水温度的差值;
根据进水温度的差值,确定储能系统的温度变化趋势。
8.一种用于控制水冷机组的装置,包括处理器和存储有程序指令的存储器,其特征在于,所述处理器被配置为在运行所述程序指令时,执行如权利要求1至7中任一项所述的用于控制水冷机组的方法。
9.一种水冷机组,其特征在于,包括如权利要求8所述的用于控制水冷机组的装置。
10.一种存储介质,存储有程序指令,其特征在于,所述程序指令在运行时,执行如权利要求1至7中任一项所述的用于控制水冷机组的方法。
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