CN115875885A - 膨胀阀开度控制方法、控制器以及热泵主机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种膨胀阀开度控制方法、控制器以及热泵主机，其中，膨胀阀开度控制方法包括以下步骤：S102：获取压缩机的排气温度变化率ΔTd；S103：根据压缩机的所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，其中，所述排气温度变化率ΔTd越大时，所述调整周期Δtc越短；S104：在每个所述调整周期Δtc内，计算电子主膨胀阀的开度调节量ΔP；S105：在每个所述调整周期Δtc内，根据计算得到的所述主膨胀阀的调节量对电子主膨胀阀的开度进行调节。与现有技术相比，本发明通过排气温度变化率来设置调整周期，以及时对膨胀阀的开度进行调节，从而有效地防止在低环境温度的情况下压缩机的排气温度过高，保证热泵机组的正常运行。

Description

膨胀阀开度控制方法、控制器以及热泵主机

技术领域

本发明涉及热泵主机领域，特别是涉及一种膨胀阀开度控制方法、控制器以及热泵主机。

背景技术

热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保的制热技术。热泵主机包括压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器之间通过冷媒管路连接；在制热模式时，压缩机将冷媒压缩，使冷媒的温度和压力上升，然后将冷媒输送至冷凝器，冷媒在冷凝器中放热，使冷凝器的温度升高；随后冷媒被输送至节流元件，节流元件使冷媒的温度和压力降低后输送至蒸发器，冷媒在蒸发器中吸热，使蒸发器的温度降低；最后，蒸发器中的冷媒经过回气管路回流至压缩机，以形成冷媒循环。由此，冷媒在蒸发器中吸收热量后将热量转移至冷凝器，冷凝器与空气或水进行换热，以实现对空气或水的加热。

但是热泵机组在低温环境运行时，会导致压缩机的排气温度过高，而压缩机的排气温度过高会影响热泵机组的正常运行，甚至会导致热泵机组的损坏。

膨胀阀的开度是影响压缩机排气温度的重要因素之一，因此可通过膨胀阀的开度来调节压缩机的排气温度，以防止压缩机的排气温度过高，但是现有技术的膨胀阀调整周期是固定的，当压缩机的排气温度上升过快时，膨胀阀不能及时调节以降低压缩机的排气温度。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种膨胀阀开度控制方法、控制器以及低温增焓热泵，以对膨胀阀的开度进行及时的控制，防止压缩机的排气温度过高。

第一方面，本发明提供了一种膨胀阀开度控制方法，应用于热泵主机，所述热泵主机包括压缩机、冷凝器、主膨胀阀以及蒸发器，所述压缩机的排气口依次经过所述冷凝器、所述主膨胀阀以及所述蒸发器后与所述压缩机的回气口连接，以形成冷媒循环管路；

所述方法包括以下步骤：

S102：获取所述压缩机的排气温度变化率ΔTd；

S103：根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，其中，所述排气温度变化率ΔTd越大时，所述调整周期Δtc越短；

S104：在每个所述调整周期Δtc内，计算所述主膨胀阀的开度调节量ΔP；

S105：在每个所述调整周期Δtc内，根据计算得到的所述主膨胀阀的开度调节量对所述主膨胀阀的开度进行调节。

进一步地，步骤S102中还包括获取所述压缩机的排气温度Td；

步骤S103中所述的根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，具体包括以下步骤：

S1031：若所述压缩机的排气温度Td大于或等于设定的排气温度阈值X₁，则将所述调整周期Δtc设定为预设的最小值。

进一步地，步骤S102中还包括获取所述压缩机的排气温度Td；

步骤S103中所述的根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，具体包括以下步骤：

S1032：若所述压缩机的排气温度Td小于设定的排气温度阈值X₁，且所述排气温度变化率ΔTd≤0，则将所述膨胀阀调整周期Δtc设定为预设的最大值。

进一步地，步骤S102中还包括获取所述压缩机的排气温度Td；

步骤S103中所述的根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，具体还包括以下步骤：

S1033：若所述压缩机的排气温度Td小于设定的排气温度阈值X₁，且所述压缩机的排气温度变化率ΔTd＞0，则根据公式Δtc＝K/ΔTd+C计算调整周期Δtc；其中，K和C均为设定的常数。

进一步地，步骤S104中所述的计算所述主膨胀阀的开度调节量ΔP，具体包括以下步骤：

S1041：获取本调整周期Δtc相对于上一调整周期Δtc的压缩机频率变化量Δf；

S1042：若所述压缩机的频率变化量Δf大于或等于第一频率变化量阈值Xf₁，则根据公式ΔP＝A_H×Δf计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP；其中，A_H为设定的主膨胀阀的压缩机频率相关常数。

进一步地，步骤S104中所述的计算所述主膨胀阀的开度调节量ΔP，具体包括以下步骤：

S1041：获取本调整周期Δtc相对于上一调整周期Δtc的压缩机频率变化量Δf；

S1043：若所述压缩机的频率变化量Δf小于设定的第一频率变化量阈值Xf₁，则获取所述压缩机当前的实际吸气过热度SSH以及目标吸气过热度Tt_ssh_f，并根据所述压缩机当前的所述实际吸气过热度SSH与所述目标吸气过热度Tt_ssh_f的差值计算主膨胀阀开度调节量ΔP；当所述实际吸气过热度SSH与所述目标吸气过热度Tt_ssh_f的差值越大时，所述主膨胀阀开度调节量△P越大。

进一步地，步骤S1043具体包括：

获取压缩机当前的实际吸气过热度SSH、环境温度T_a以及压缩机频率f；

根据所述环境温度Ta以及公式Tt_ssh_f_max＝0.6T_a-3，计算所述压缩机在运行频率上限f_max时的目标吸气过热度Tt_ssh_f_max；

根据所述压缩机频率f以及公式

计算当前压缩机频率f下的目标过热度Tt_ssh_f；其中，f_max和f_min分别为所述压缩机运行频率的上限和下限，ΔT_max为设定的过热度目标值计算常数；

根据公式E＝Tt_ssh_f–SSH，计算目标吸气过热度静差E；

根据公式ΔP＝Kp×E计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP，其中，Kp为设定的主膨胀阀的比例调节常数。

进一步地，步骤S1043具体包括：

在本调整周期△tc内，获取当前的环境温度Ta以及压缩机运行频率f，并按先后顺序多次获取实际吸气过热度SSH(1)～SSH(n)；

根据所述环境温度Ta以及公式Tt_ssh_f_max＝0.6T_a-3，计算压缩机在运行频率上限f_max时的目标吸气过热度Tt_ssh_f_max；

根据公式

计算当前压缩机频率f下的目标过热度Tt_ssh_f；其中，f_max和f_min分别为所述压缩机运行频率的上限和下限，ΔT_max为设定的过热度目标值计算常数；

根据公式E＝Tt_ssh_f–SSH，分别计算得到各吸气过热度静差E(1)～E(n)；

根据公式ΔP＝K_p×E(n)+K_i×ΣE+K_d×ΔE，计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP；其中，K_p为设定的主膨胀阀比例调节常数，K_i为设定的主膨胀阀积分调节常数，ΣE＝E(1)+E(2)+…+E(n)，K_d为设定的主膨胀阀微分调节常数，ΔE＝E(n)-E(1)。

进一步地，所述热泵主机还包括经济器和辅膨胀阀；所述冷凝器包括可互相进行换热的第一换热管路以及第二换热管路，所述经济器包括可互相进行换热的第三换热管路以及第四换热管路；所述压缩机为增焓压缩机，所述压缩机上还设有增焓口；

所述压缩机的排气口依次通过所述第一换热管路以及所述第三换热管路与所述主膨胀阀的入口连接，所述第三换热管路的出口还依次通过所述第四换热管路与所述辅膨胀阀与所述压缩机的增焓口连接，所述第二换热管路用于通过待加热的水；

所述方法还包括以下步骤：

S106：在每个所述调整周期Δtc内，计算所述辅膨胀阀的开度调节量ΔPe；

S107：在每个所述调整周期Δtc内，根据计算得到的所述辅膨胀阀的开度调节量ΔPe对所述辅膨胀阀的开度进行调节；

步骤S106中所述的计算所述辅膨胀阀的开度调节量ΔPe，具体包括以下步骤：

S1061：获取进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及进水温度偏差变化率V_{e_inlet}，所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}为进水温度与设定的出水温度的差值；

S1062：若所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及所述进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第一判断条件，则获取所述压缩机当前的实际排气过热度△T_DSH以及目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，并根据所述压缩机当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算所述辅膨胀阀的开度调节量ΔPe。

进一步地，步骤S1062中所述的获取所述压缩机当前的实际排气过热度ΔT_DSH以及目标排气过热度ΔTt_dsh，并根据所述压缩机当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算所述辅膨胀阀的开度调节量ΔPe，具体包括以下步骤：

获取所述压缩机当前的实际排气过热度△T_DSH、出水温度T_outlet以及环境温度Ta；

根据公式ΔT_{t_dsh}＝A×T_outlet+B×T_a+C，计算目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，其中，A、B、C均为设定的常数；

根据公式Ee＝△T_DSH–ΔT_{t_dsh}，计算目标排气过热度静差Ee；

根据公式ΔPe＝Ke_p×Ee，计算所述辅膨胀阀的开度调节量ΔPe其中，Ke_p为设定的辅膨胀阀比例调节常数。

进一步地，步骤S1062中所述的获取所述压缩机当前的实际排气过热度△T_DSH以及目标排气过热度ΔTt_dsh，并根据所述压缩机当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算所述辅膨胀阀的开度调节量ΔPe，具体包括以下步骤：

在本调整周期内，获取当前的环境温度Ta以及出水温度T_outlet，并按先后顺序多次获取实际排气过热度△T_DSH(1)～△T_DSH(n)；

通过公式ΔT_{t_dsh}＝A×T_outlet+B×T_a+C，计算目标排气过热度ΔT_{t_dsh}；其中，A、B、C均为设定的常数；

根据公式Ee＝△T_DSH–ΔT_{t_dsh}，分别计算各排气过热度静差Ee(1)～Ee(n)；

根据公式ΔPe＝Ke_p×Ee(n)+Ke_i×ΣEe+Ke_d×ΔEe，计算所述辅膨胀阀的开度调节量ΔPe；其中，Ke_p为设定的辅膨胀阀比例调节常数，Ke_i为设定的辅膨胀阀积分调节常数，ΣEe＝Ee(1)+Ee(2)+…+Ee(n)，Ke_d为设定的辅膨胀阀微分调节常数，ΔEe＝Ee(n)-Ee(1)。

进一步地，步骤S106中，具体包括以下步骤：

S1063：若所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及所述进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第二判断条件，则获取辅路实际过热度ΔT_{evi_sh}以及辅路目标过热度ΔT_{t_evi_sh}，并通过公式ΔPe＝ΔT_{t_evi_sh}-ΔT_{evi_sh}，计算得到所述辅膨胀阀的开度调节量ΔPe。

进一步地，热泵主机开机时，还包括以下步骤：

S1011：获取压缩机频率f、环境温度Ta以及进水温度T_w,in；

S1012：根据公式P_初始＝A_H×f+B_H×Ta+CH×T_w,in+D_H，计算所述主膨胀阀的初始开度P_初始；其中，A_H为主膨胀阀的压缩机频率相关常数，B_H为主膨胀阀的环境温度相关常数，C_H为主膨胀阀的进水温度相关常数，D_H为主膨胀阀的初始开度相关常数；

S1013：将所述主膨胀阀调节至初始开度P_初始。

进一步地，热泵主机开机时，还包以下步骤：

S1011：获取压缩机频率f、环境温度Ta以及进水温度T_w,in；

S1014、根据公式Pe_初始＝A_He×f+B_He×Ta+C_He×Tw,in+D_He，计算主膨胀阀的初始开度P_初始；其中，A_He为辅膨胀阀的压缩机频率相关常数，B_He为辅膨胀阀的环境温度相关常数，C_He为辅膨胀阀的进水温度相关常数，D_He为辅膨胀阀的初始开度相关常数；

S1015、将所述辅膨胀阀调节至初始开度Pe_初始。

第二方面，本发明还提供了一种膨胀阀开度控制器，该膨胀阀开度控制器包括：

压缩机运行参数获取模块，用于获取所述压缩机的排气温度变化率ΔTd；

调整周期设置模块，用于根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，以使所述排气温度变化率ΔTd越大时，所述调整周期Δtc越短；

主膨胀阀调节量计算模块，用于在每个所述调整周期Δtc内，计算所述主膨胀阀的开度调节量ΔP；

主膨胀阀调节模块，用于在每个所述调整周期Δtc内，根据计算得到的所述主膨胀阀的开度调节量ΔP对所述主膨胀阀的开度进行调节。

第三方面，本发明还提供了一种热泵主机，该热泵主机包括上述的膨胀阀开度控制器。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、通过排气温度变化率来设置调整周期，以使膨胀阀开度及时调节，从而有效地防止在低环境温度的情况下压缩机的排气温度过高，保证热泵机组的正常运行；

2、通过实际吸气过热度与目标吸气过热度来控制主膨胀阀的开度，通过实际排气过热度与目标排气过热度的差值来控制辅膨胀阀的开度，以使压缩机的吸气过热度和排气过热度的控制更准确，以提高热泵主机的能效比；

3、在热泵主机开机时，通过压缩机频率、环境温度以及进水温度来设置主膨胀阀和辅膨胀阀的初始开度，以减少开机时主膨胀阀和辅膨胀阀的调节次数，缩短热泵主机的开机时间。

附图说明

图1为本发明的一个实施例中的热泵主机的结构示意图；

图2为本发明的一个实施例中的膨胀阀开度控制方法的流程图；

图3为本发明的一个实施例中的膨胀阀开度控制方法的流程图；

图4为本发明的一个实施例中的控制器的结构示意图。

图中：10、压缩机；11、排气口；12、回气口；13、增焓口；20、冷凝器；30、主膨胀阀；40、蒸发器；50、辅膨胀阀；60、经济器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的人体，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。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申请中的具体含义。

此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联人体的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联人体是一种“或”的关系。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种膨胀阀开度控制方法，应用于热泵主机；如图1所示，该热泵主机包括压缩机10、冷凝器20、主膨胀阀30以及蒸发器40，压缩机10的排气口11依次经过冷凝器20、主膨胀阀30以及蒸发器40后与压缩机的回气口12连接，以形成冷媒循环管路。

如图2所示，该膨胀阀开度控制方法包括以下步骤：

S102：获取所述压缩机10的排气温度变化率ΔTd；

S103：根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc；其中，所述排气温度变化率ΔTd越大时，所述调整周期Δtc越短；

S104：在每个所述调整周期Δtc内，计算主膨胀阀30的开度调节量ΔP；

S105：在每个所述调整周期Δtc内，根据计算得到的所述主膨胀阀30的开度调节量对主膨胀阀30的开度进行调节。

热泵主机的运行过程中，首先，获取压缩机10的排气温度变化率ΔTd；然后根据排气温度变化率ΔTd来设置调整周期Δtc，当排气温度变化率ΔTd越大时，使调整周期Δtc越短，由此能够在排气温度Td迅速上升时及时对主膨胀阀30的开度进行调节，以防止压缩机10的排气温度Td过高；最后，在每个调整周期Δtc内，计算主膨胀阀30的开度调节量ΔP，并根据计算得到的主膨胀阀30的开度调节量ΔP来对主膨胀阀30的开度进行调节。热泵10的排气口11排出的冷媒的温度即为排气温度Td，在单位时间间隔内，获取两次排气温度Td，两次排气温度Td的差值即为排气温度变化率ΔTd。通过调整主膨胀阀30的开度即可调整通过主膨胀阀30的冷媒的流量，从而改变压缩机10的排气过热度，在计算得到主膨胀阀30的开度调节量ΔP后，主膨胀阀30调整前的开度P加上计算得到的开度调节量ΔP，即可得到主膨胀阀30调整后的开度。以上步骤S102～S105是循环的过程，在对主膨胀阀30的开度进行调节后，再次获取压缩机10的排气温度变化率ΔTd，对调整周期Δtc重新进行计算，以适应不同的排气温度变化率ΔTd，及时对主膨胀阀30的开度进行调节。

在一个优选的实施例中，步骤S102中还包括获取所述压缩机10的排气温度Td；步骤S103中所述的根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，具体包括以下步骤：

S1031：若所述压缩机10的排气温度Td大于或等于设定的排气温度阈值X₁，则将所述膨胀阀调整周期Δtc设定为预设的最小值。

当压缩机10的排气温度Td大于或等于设定的排气温度阈值X₁时，表明压缩机10的排气温度Td已经过高，因此需尽快降低压缩机10的排气温度Td，无需再判断排气温度变化率ΔTd。在本实施例中，若所述压缩机10的排气温度Td大于或等于设定的排气温度阈值X₁，则将所述调整周期Δtc设定为预设的最小值，以尽快对主膨胀阀30的开度进行调节，尽快降低压缩机10的排气温度Td，保证热泵主机的正常运行。

在一个优选的实施例中，步骤S102中还包括获取所述压缩机10的排气温度Td；步骤S103中所述的根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，具体包括以下步骤：

S1032：若所述压缩机10的排气温度Td小于设定的排气温度阈值X₁，且所述排气温度变化率ΔTd≤0，则将所述调整周期Δtc设定为预设的最大值。

若压缩机10的排气温度Td小于设定的排气温度阈值X₁，且排气温度变化率ΔTd≤0，则表明当前压缩机10的排气温度Td较低，且短时间内不会上升至达到或超过设定的排气温度阈值X₁。因此，在本实施例中，若压缩机10的排气温度Td小于设定的排气温度阈值X₁，且排气温度变化率ΔTd≤0，则将调整周期Δtc设定为预设的最大值，以减小对主膨胀阀30的调节频率，降低主膨胀阀30的损耗。

在一个优选的实施例中，步骤S102中还包括获取所述压缩机10的排气温度Td；步骤S103中所述的根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，具体包括以下步骤：

S1033：若所述压缩机10的排气温度Td小于设定的排气温度阈值X₁，且所述压缩机10的排气温度变化率ΔTd＞0，则根据公式Δtc＝K/ΔTd+C计算调整周期Δtc；其中，K和C均为设定的常数。

若压缩机10的排气温度Td未达到设定的排气温度阈值X₁，但是压缩机10的排气温度变化率ΔTd＞0，则表明随着压缩机10的排气温度Td的继续上升，可能会达到或超过设定的排气温度阈值X₁，需及时对主膨胀阀30的开度进行调节，以防止压缩机10的排气温度Td达到或超过设定的排气温度阈值X₁。因此，在本实施例中，若压缩机10的排气温度Td小于设定的排气温度阈值X₁，且所述压缩机10的排气温度变化率ΔTd＞0，则根据公式Δtc＝K/ΔTd+C计算调整周期Δtc；其中，K和C均为设定的常数。当计算得到的调整周期Δtc大于预设的最大值时，则将调整周期Δtc设定为预设的最大值；当计算得到的调整周期Δtc小于预设的最小值时，则将调整周期Δtc设定为预设的最小值。

由此，当压缩机10的排气温度Td的上升速率较大时，调整周期Δtc较短，以尽快对主膨胀阀30的开度进行调节，防止压缩机10的排气温度Td达到或超过设定的排气温度阈值X₁；当压缩机10的排气温度Td的上升速率较小时，调整周期Δtc较长，以减小对主膨胀阀30的调节频率，降低主膨胀阀30的损耗。

在一个优选的实施例中，步骤S104中所述的计算所述主膨胀阀30的开度调节量ΔP，具体包括以下步骤：

S1041：获取本调整周期Δtc相对于上一调整周期调整周期Δtc的压缩机频率变化量Δf；

S1042：若所述压缩机10的频率变化量Δf大于或等于设定的第一频率变化量阈值Xf₁，则根据公式ΔP＝A_H×Δf计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP；其中，A_H为设定的主膨胀阀30的压缩机频率相关常数。

在热泵主机的运行过程中，压缩机10的频率f也是根据运行状态不断进行调整的，当压缩机10的频率调整量Δf过大时，主膨胀阀30的开度需随着压缩机10的频率调整量Δf进行调节，以使压缩机10的过热度尽快调整至合适的范围内，保证热泵主机的正常运行。因此，在本实施例中，先获取本调整周期相对于上一调整周期的压缩机频率变化量Δf，然后判断压缩机10的频率变化量Δf是否达到设定的第一频率变化量阈值Xf₁，若压缩机10的频率变化量Δf达到设定的第一频率变化量阈值Xf₁，则表明压缩机10的频率f进行了较大的调节，则根据公式ΔP＝A_H×Δf计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP，以使压缩机10的频率f进行了较大的调节后，过热度也能尽快被调整至合适的范围内。

具体的，压缩机频率的调节周期可以与调整周期Δtc相同，也可以是单独设置的调节周期；压缩机频率f可以是在每个调节周期开始时获取的，也可以是在每个调节周期结束时获取的，以使两次获取的调节周期保持一致的间隔；在其他实施例中，也可以通过将两次获取的压缩机频率f的差值除以两次获取的压缩机频率f的时间间隔，由此得到压缩机频率f的变化率，根据压缩机频率f的变化率来判断是否需要直接根据压缩机的频率f来计算主膨胀阀开度调节量ΔP。

在一个优选的实施例中，步骤S104中所述的计算所述主膨胀阀30的开度调节量ΔP，具体包括以下步骤：

S1041：获取本调整周期Δtc相对于上一调整周期Δtc的压缩机频率变化量Δf；

S1043：若所述压缩机的频率变化量Δf小于设定的第一频率变化量阈值Xf₁，则获取所述压缩机10当前的实际吸气过热度SSH以及目标吸气过热度T_{t_ssh_f}，并根据所述压缩机10当前的所述实际吸气过热度SSH与所述目标吸气过热度T_{t_ssh_f}的差值计算主膨胀阀开度调节量ΔP；当所述实际吸气过热度SSH与所述目标吸气过热度Tt_ssh_f的差值越大时，所述主膨胀阀开度调节量△P越大。

若压缩机的频率变化率Δf较小，则在压缩机10进行频率调整后，过热度不会发生太大的变化，可根据压缩机10当前的实际吸气过热度SSH与目标吸气过热度T_{t_ssh_f}的差值计算主膨胀阀开度调节量ΔP，以获得更准确的调节，使实际吸气过热度SSH保持在更优的范围内，提高热泵主机的能效比。因此，在本实施例中，若所述压缩机的频率变化量Δf小于设定的第一频率变化量阈值Xf₁，则获取所述压缩机10当前的实际吸气过热度SSH以及目标吸气过热度T_{t_ssh_f}，并根据所述压缩机10当前的实际吸气过热度SSH与目标吸气过热度T_{t_ssh_f}的差值计算主膨胀阀开度调节量ΔP。

在一个优选的实施例中，步骤S1043具体包括以下步骤：

获取压缩机当前的实际吸气过热度SSH、环境温度T_a以及压缩机频率f；

根据所述环境温度Ta以及公式Tt_ssh_f_max＝0.6T_a-3，计算所述压缩机10在运行频率上限f_max时的目标吸气过热度Tt_ssh_f_max；

根据所述压缩机频率f以及公式

计算当前压缩机频率f下的目标过热度Tt_ssh_f；其中，f_max和f_min分别为所述压缩机10运行频率的上限和下限，ΔT_max为设定的过热度目标值计算常数；

根据公式E＝Tt_ssh_f–SSH，计算目标吸气过热度静差E；

根据公式ΔP＝Kp×E计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP，其中，Kp为设定的主膨胀阀的比例调节常数。

在本实施例中，先通过环境温度Ta计算得到压缩机10在运行频率上限f_max时的目标吸气过热度Tt_ssh_f_max，然后根据当前的压缩机频率f以及压缩机10在运行频率上限f_max时的目标吸气过热度Tt_ssh_f_max计算得到当前的目标吸气过热度Tt_ssh_f，最后根据实际吸气过热度SSH与当前的目标吸气过热度Tt_ssh_f的差值计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP。

具体的，可通过温度传感器获取压缩机10的回气口12的冷媒温度，通过压力传感器获取压缩机10的回气口12的冷媒压力，并通过该压力计算出当前压力对应的饱和温度，实际吸气过热度SSH即为上述的回气口的温度与计算得到的饱和温度的差值。

在一个优选的实施例中，步骤S1043具体包括：

在本调整周期△tc内，获取当前的环境温度Ta以及压缩机运行频率f，并按先后顺序多次获取实际吸气过热度SSH(1)～SSH(n)；

根据所述环境温度Ta以及公式Tt_ssh_f_max＝0.6T_a-3，计算压缩机在运行频率上限f_max时的目标吸气过热度Tt_ssh_f_max；

根据公式

计算当前压缩机频率f下的目标过热度Tt_ssh_f；其中，f_max和f_min分别为所述压缩机10运行频率的上限和下限，ΔT_max为设定的过热度目标值计算常数；

根据公式E＝Tt_ssh_f–SSH，分别计算得到各吸气过热度静差E(1)～E(n)；

根据公式ΔP＝K_p×E(n)+K_i×ΣE+K_d×ΔE，计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP；其中，K_p为设定的主膨胀阀比例调节常数，K_i为设定的主膨胀阀积分调节常数，ΣE＝E(1)+E(2)+…+E(n)，K_d为设定的主膨胀阀微分调节常数，ΔE＝E(n)-E(1)。

若只通过实际吸气过热度SSH与所述目标吸气过热度Tt_ssh_f的差值计算主膨胀阀开度调节量ΔP，会导致膨胀阀的开度出现较大的波动，难以使过热度达到动态平衡，影响调节的效果；因此，在本实施例中，在调整周期△tc内按先后顺序多次获取实际吸气过热度SSH(1)～SSH(n)，并计算出相应的多个吸气过热度静差E(1)～E(n)，并通过公式ΔP＝K_p×E(n)+K_i×ΣE+K_d×ΔE来计算对主膨胀阀的调整量；公式中，K_p×E(n)为比例调节项，K_i×ΣE为积分调节项，K_d×ΔE为微分调节项。

在比例调节项K_p×E(n)中，E(n)为当前的实际吸气过热度SSH与目标吸气过热度Tt_ssh_f的偏差，K_p为设定的主膨胀阀比例调节常数，当吸气过热度SSH与目标吸气过热度Tt_ssh_f的偏差越大时，比例调节项K_p×E(n)的值越大，以使当吸气过热度SSH尽快调整至接近目标吸气过热度Tt_ssh_f。

若实际吸气过热度SSH与目标吸气过热度Tt_ssh_f的差值的变化率ΔE较大，会导致比例调节项K_p×E(n)的值较大，从而容易导致对主膨胀阀30的过度调节；例如，当实际吸气过热度SSH低于目标吸气过热度Tt_ssh_f，且实际吸气过热度SSH与目标吸气过热度Tt_ssh_f的差值较大时，通过比例调节项K_p×E(n)会计算得到较大的主膨胀阀开度调节量ΔP，而较大的主膨胀阀开度调节量ΔP容易导致过度调节，使调节后的实际吸气过热度SSH超过目标吸气过热度Tt_ssh_f。为了解决以上技术问题，在主膨胀阀开度调节量ΔP的计算公式中引入了微分调节项K_d×ΔE，在微分调节项K_d×ΔE中，ΔE＝E(n)-E(1)，即ΔE相当于在一个调整周期Δtc内的吸气过热度静差E的变化率，K_d为设定的主膨胀阀微分调节常数，当实际吸气过热度SSH的变化率的绝对值越大时，微分调节项K_d×ΔE的绝对值值越大，但是当实际吸气过热度SSH的变化率为正值时，微分调节项K_d×ΔE为负值，当实际吸气过热度SSH的变化率为负值时，微分调节项K_d×ΔE为正值，由此在比例调节项K_p×E(n)较大时，通过微分调节项K_d×ΔE来适当降低主膨胀阀开度调节量ΔP的计算结果，以防止主膨胀阀30的开度的过度调节。

当实际吸气过热度SSH接近目标吸气过热度Tt_ssh_f时，比例调节项K_p×E(n)的值较小，从而导致实际吸气过热度SSH经过较长时间才能达到目标吸气过热度Tt_ssh_f；为了解决以上技术问题，在主膨胀阀开度调节量ΔP的计算公式中引入了积分调节项K_i×ΣE，在积分调节项K_i×ΣE中，ΣE＝E(1)+E(2)+…+E(n)，即ΣE为调整周期△tc内多个排气过热度静差的累加，K_i为设定的主膨胀阀积分调节常数；在积分调节项K_i×ΣE中，通过调整周期△tc内多个排气过热度静差的累加，使积分调节项K_i×ΣE得到一个适当大小的值，从而使计算得到的主膨胀阀开度调节量ΔP增大，以尽快使实际吸气过热度SSH达到目标吸气过热度Tt_ssh_f，提高调节的效率。

对于常规的由压缩机10、冷凝器20、主膨胀阀30和蒸发器40构成的热泵机组，随着环境温度Ta的降低，冷媒流量也会降低，从而导致制热能力降低。因此，为了提高在低环境温度Ta下的制热效率，在一个优选的实施例中，如图1所示，所述热泵机组还包括经济器60和辅膨胀阀50；所述冷凝器20包括可互相进行换热的第一换热管路以及第二换热管路，所述经济器60包括可互相进行换热的第三换热管路以及第四换热管路；所述压缩机10为增焓压缩机，所述压缩机10上还设有增焓口13。所述压缩机10的排气口11依次通过所述第一换热管路以及所述第三换热管路与所述主膨胀阀30的入口连接，所述第三换热管路的出口还依次通过所述第四换热管路与所述辅膨胀阀50与所述压缩机10的增焓口13连接，所述第二换热管路用于通过待加热的水。由于增焓压缩机分为两级压缩，从回气口12输入的冷媒经过第一级压缩后，与从增焓口13输入的冷媒混合后再经过第二级压缩，经过第二级压缩的冷媒经过排气口11输出，由此增加了冷媒的流量，提高了热泵机组的制热能力。

针对上述的热泵机组，在一个优选的实施例中，该膨胀阀开度控制方法还包括以下步骤：

S106：在每个所述调整周期Δtc内，计算所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe；

S107：在每个所述调整周期Δtc内，根据计算得到的所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe对所述辅膨胀阀50的开度进行调节；

步骤S106中所述的计算所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe，具体包括以下步骤：

SS1061：获取进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及进水温度偏差变化率V_{e_inlet}，所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}为进水温度与设定的出水温度的差值；

S1062：若所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及所述进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第一判断条件，则获取所述压缩机10当前的实际排气过热度△T_DSH以及目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，并根据所述压缩机10当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔTt_dsh的差值越大，计算得到的所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe越大。

相对于普通的压缩机，排气温度过高对增焓压缩机的影响更大，过高的排气温度会影响增焓压缩机的正常运行，因此，在本实施例中，还包括对辅膨胀阀50的开度控制的步骤。

在本实施例中，当进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第一判断条件，此时进水温通过A模式来计算辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe。在A模式下，根据所述压缩机10当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe；由于是直接根据所述压缩机10当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值来计算所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe，因此对膨胀阀50的调节更准确，从而使实际排气过热度△T_DSH更接近目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，热泵主机的能效比更高。在一个具体的实施例中，进水温度偏差ΔT_{t_water_e}即为输入第二换热管路的水温与输出第二换热管路的水温的设定值的差值，进水温度偏差变化率V_{e_inlet}即为相邻两次获取进水温度偏差ΔT_{t_water_e}的差值。

在一个具体的实施例中，第一判断条件包括以下各项：①ΔT_{t_water_e}≤XT₁、②XT₁＜ΔT_{t_water_e}≤XT₂且V_{e_inlet}＞XV₁、③XT₂＜ΔT_{t_water_e}≤XT₃且V_{e_inlet}＞XV₂；当进水温度偏差ΔT_{t_water_e}与进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足上述任一项时，即满足第一判断条件；其中，XT₁、XT₂和XT₃分别为设定的第一进水温度偏差阈值、第二进水温度偏差阈值以及第三进水温度偏差阈值，XV₁、XV₂分别为设定的第一进水温度偏差变化率阈值以及第二进水温度偏差变化率阈值。

在一个优选的实施例中，步骤S1062中所述的获取所述压缩机10当前的实际排气过热度△T_DSH以及目标排气过热度ΔTt_dsh，并根据所述压缩机10当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe，具体包括以下步骤：

获取所述压缩机10当前的实际排气过热度△T_DSH、出水温度T_outlet以及环境温度Ta；

根据公式ΔT_{t_dsh}＝A×T_outlet+B×T_a+C，计算目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，其中，A、B、C均为设定的常数；

根据公式Ee＝△T_DSH–ΔT_{t_dsh}，计算目标排气过热度静差Ee；

根据公式ΔPe＝Ke_p×Ee，计算所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe；其中，Ke_p为设定的辅膨胀阀比例调节常数。

在本实施例中，首先通过出水温度T_outlet以及环境温度Ta来计算得到目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，然后通过实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}计算得到目标排气过热度静差Ee，目标排气过热度静差Ee即为实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值，最后通过目标排气过热度静差Ee计算得到辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe。当实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值越大时，辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe越大，从而使调整后的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}更接近。其中，出水温度T_outlet即为输出第二换热管路的水温。为了防止排气温度过高，在一个优选的实施例中，当目标排气过热度ΔT_{t_dsh}+出水温度T_outlet≥设定的排气温度阈值X₁时，通过公式ΔT_{t_dsh}＝X₁-T_outlet计算目标排气过热度ΔT_{t_dsh}。

在一个优选的实施例中，步骤S1062中所述的获取所述压缩机10当前的实际排气过热度△T_DSH以及目标排气过热度ΔTt_dsh，并根据所述压缩机10当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe，具体包括以下步骤：

在本调整周期△tc内，获取当前的环境温度Ta以及出水温度T_outlet，并按先后顺序多次获取实际排气过热度△T_DSH(1)～△T_DSH(n)；

通过公式ΔT_{t_dsh}＝A×T_outlet+B×T_a+C，计算目标排气过热度ΔTt_dsh；其中，A、B、C均为设定的常数；

根据公式Ee＝△T_DSH–ΔT_{t_dsh}，分别计算各排气过热度静差Ee(1)～Ee(n)；

根据公式ΔPe＝Ke_p×Ee(n)+Ke_i×ΣEe+Ke_d×ΔEe，计算所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe；其中，Ke_p为设定的辅膨胀阀比例调节常数，Ke_i为设定的辅膨胀阀积分调节常数，ΣEe＝Ee(1)+Ee(2)+…+Ee(n)，Ke_d为设定的辅膨胀阀微分调节常数，ΔEe＝Ee(n)-Ee(1)。

若只通过实际排气过热度△T_DSH与所述目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算辅膨胀阀开度调节量ΔPe，会导致辅膨胀阀50的开度出现较大的波动，难以使排气过热度达到动态平衡，影响调节的效果；因此，在本实施例中，在调整周期△tc内按先后顺序多次获取实际排气过热度△T_DSH(1)～△T_DSH(n)，并计算出相应的多个排气过热度静差Ee(1)～Ee(n)，并通过公式ΔPe＝Ke_p×Ee(n)+Ke_i×ΣEe+Ke_d×ΔEe来计算对辅膨胀阀50的调整量；公式中，Ke_p×Ee(n)为比例调节项，Ke_i×ΣEe为积分调节项，Ke_d×ΔEe为微分调节项。

在比例调节项中，Ee(n)表明当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的偏差，Ke_p为设定的辅膨胀阀比例调节常数，当实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的偏差越大时，Ke_p×Ee(n)的值越大，以使实际排气过热度△T_DSH尽快调整至接近目标排气过热度ΔT_{t_dsh}。

若实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值的变化率ΔEe较大，会导致比例调节项较大，从而容易导致对辅膨胀阀的过度调节；例如，当实际排气过热度△T_DSH低于目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，且实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值较大时，通过比例调节项会计算得到较大的辅膨胀阀开度调节量ΔPe，而较大的辅膨胀阀开度调节量ΔPe容易导致过度调节，使调节后的实际排气过热度△T_DSH超过目标排气过热度ΔT_{t_dsh}。在微分调节项中，ΔEe＝Ee(n)-Ee(1)，即ΔEe相当于在一个调整周期△tc内的排气过热度静差Ee的变化率，Ke_d为设定的辅膨胀阀微分调节常数，当实际排气过热度△T_DSH的变化率的绝对值越大时，Ke_d×ΔEe的绝对值值越大，但是当实际排气过热度△T_DSH的变化率为正值时，Ke_d×ΔEe为负值，当实际排气过热度△T_DSH的变化率为负值时，Ke_d×ΔEe为正值，由此通过反向调节来防止辅膨胀阀开度的过度调节，从而减小实际排气过热度△T_DSH的波动。

当实际排气过热度△T_DSH接近目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，比例调节项计算得到的值较小，而导致实际排气过热度△T_DSH经过较长时间才能达到目标排气过热度ΔT_{t_dsh}；在积分调节项中，ΣEe＝Ee(1)+Ee(2)+…+Ee(n)，即ΣE为调整周期△tc内多个排气过热度静差的累加，Ke_i为设定的辅膨胀阀积分调节常数；而在积分调节项中，通过调整周期△tc内多个排气过热度静差的累加得到积分调节值，从而增大辅膨胀阀开度调节量ΔPe，以使实际排气过热度△T_DSH尽快达到目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，提高调节的效率。

在一个优选的实施例中，若所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及所述进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第二判断条件，则获取辅路实际过热度ΔT_{evi_sh}以及辅路目标过热度ΔT_{t_evi_sh}，并通过公式ΔPe＝ΔT_{t_evi_sh}-ΔT_{evi_sh}，计算得到所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe。

在本实施例中，当进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第二判断条件，此时进水温通过B模式来计算辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe。在B模式下，根据辅路实际过热度ΔT_{evi_sh}与辅路目标过热度ΔT_{t_evi_sh}的差值计算所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe，由此提高热泵主机的制热能力，使出水温度达到设定的温度值。在一个具体的实施例中，辅路目标过热度ΔT_{t_evi_sh}为设定的常数，辅路实际过热度ΔT_{evi_sh}为经济器60的第四换热通道的出口与入口的冷媒的温差。

在一个具体的实施例中，第二判断条件包括以下各项：①ΔT_{t_water_e}＞XT₄、②XT₁＜ΔT_{t_water_e}≤XT₂且V_{e_inlet}≤XV₁、③XT₂＜ΔT_{t_water_e}≤XT₃且V_{e_inlet}≤XV₂；当进水温度偏差ΔT_{t_water_e}与进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足上述任一项时，即满足第二判断条件；其中，XT₁、XT₂和XT₃分别为设定的第一进水温度偏差阈值、第二进水温度偏差阈值以及第三进水温度偏差阈值，XV₁、XV₂分别为设定的第一进水温度偏差变化率阈值以及第二进水温度偏差变化率阈值，XT₁＜XT₂＜XT₃，XV₁＜XV₂。

在一个优选的实施例中，热泵主机开机时，还包括以下步骤：

S1011：获取压缩机频率f、环境温度Ta以及进水温度T_w,in；

S1012：根据公式P_初始＝A_H×f+B_H×Ta+CH×T_w,in+D_H，计算所述主膨胀阀30的初始开度P_初始；其中，A_H为主膨胀阀的压缩机频率相关常数，B_H为主膨胀阀的环境温度相关常数，C_H为主膨胀阀的进水温度相关常数，D_H为主膨胀阀的初始开度相关常数；

S1013：将所述主膨胀阀30调节至初始开度P_初始。

在本实施例中，在热泵开机时，通过压缩机频率f、环境温度Ta以及进水温度T_w,in计算主膨胀阀30的初始开度P_初始，并将膨胀阀30调整至P_初始，由此直接使压缩机10的吸气过热度SSH调整至接近目标吸气过热度Tt_ssh_f，减少了调整的次数，缩短热泵主机开机的时间。

在一个优选的实施例中，热泵主机开机时，包括以下步骤：

S1011：获取压缩机频率f、环境温度Ta以及进水温度T_w,in；

S1014、根据公式Pe_初始＝A_He×f+B_He×Ta+C_He×Tw,in+D_He，计算主膨胀阀的初始开度P_初始；其中，A_He为辅膨胀阀的压缩机频率相关常数，B_He为辅膨胀阀的环境温度相关常数，C_He为辅膨胀阀的进水温度相关常数，D_He为辅膨胀阀的初始开度相关常数；

S1015、将所述辅膨胀阀50调节至初始开度Pe_初始。

在本实施例中，在热泵开机时，通过压缩机频率f、环境温度Ta以及进水温度T_w,in计算辅膨胀阀50的初始开度Pe_初始，并将辅膨胀阀50调整至初始开度Pe_初始，由此直接使压缩机10的实际排气过热度ΔT_DSH调整至接近目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，减少了调整的次数，缩短热泵主机开机的时间。

在一个优选的实施例中，在执行上述步骤S1015之前，先将辅膨胀阀50的开度调整至第一预设开度，经过第一预设时长后，再调整至计算得到的初始开度Pe_初始，以降低辅膨胀阀50开启时压缩机10的突变载荷，使压缩机10的运行更稳定。

在一个优选的实施例中，如图3所示，膨胀阀开度控制方法包括以下步骤：

S301：开机时，设置主膨胀阀和辅膨胀阀的初始开度；

S3011：获取压缩机运行频率f、环境温度Ta以及出水温度T_w,in；

S3012：根据公式P_初始＝A_H×f+B_H×Ta+C_H×T_w,in+D_H，计算主膨胀阀的初始开度P_初始，并将主膨胀阀的初始开度调整至P_初始；其中，A_H为主膨胀阀的压缩机频率相关常数，f为压缩机频率，B_H为主膨胀阀的环境温度相关常数，Ta为环境温度，C_H为主膨胀阀的进水温度相关常数，T_w,in为进水温度，D_H为主膨胀阀的初始开度相关常数；

S3013：根据公式Pe_初始＝A_He×f+B_He×Ta+C_He×T_w,in+D_He，计算主膨胀阀的初始开度P_初始，并将辅膨胀阀的开度调整至P_初始；其中，A_He为辅膨胀阀的压缩机频率相关常数，f为压缩机频率，B_He为辅膨胀阀的环境温度相关常数，Ta为环境温度，C_He为辅膨胀阀的进水温度相关常数，T_w，in为进水温度，D_He为辅膨胀阀的初始开度相关常数；

S302：正常运行时，设置压缩机的排气温度变化率；

S3021：获取压缩机的排气温度Td以及排气温度变化率ΔTd；

S3022：若压缩机的排气温度Td小于设定的压缩机排气温度阈值X₁，且压缩机的排气温度变化率ΔTd＞0，则根据公式Δtc＝K/ΔTd+C计算调整周期Δtc；其中，K和C均为设定的常数；

S3023：若压缩机的排气温度Td大于或等于设定的压缩机排气温度阈值X₁，则将膨胀阀调整周期Δtc设定为预设的最小值；

S3024：若压缩机的排气温度Td小于设定的压缩机排气温度阈值X₁，且排气温度变化率ΔTd≤0，则调整周期△tc设定为预设的最大值；

S303：正常运行时，调整主膨胀阀的开度；

S3031：获取本调整周期△tc相对于上一调整周期△tc的压缩机频率变化量Δf；

S3032：若压缩机频率变化量Δf小于设定的第一频率变化量阈值Xf₁，则通过第一算法计算主膨胀阀开度调节量ΔP；若压缩机频率变化量Δf大于或等于设定的第一频率变化量阈值Xf₁，则通过第二算法计算主膨胀阀开度调节量ΔP；

S3033：根据计算得到的主膨胀阀开度调节量ΔP对主膨胀阀的开度进行调节。

第一算法包括以下步骤：

在本调整周期△tc内，按先后顺序多次获取实际吸气过热度SSH(1)～SSH(n)；

根据当前环境温度Ta以及公式Tt_ssh_f_max＝0.6T_a-3，计算压缩机在运行频率上限f_max时的目标吸气过热度Tt_ssh_f_max；

根据公式

计算当前压缩机频率f下的目标过热度Tt_ssh_f；其中，f_max和f_min分别为压缩机运行频率的上限和下限，ΔT_max为设定的过热度目标值计算常数；

根据公式E＝Tt_ssh_f–SSH，分别计算得到各目标过热度静差E(1)～E(n)；

根据公式ΔP＝K_p×E(n)+K_i×ΣE+K_d×ΔE，计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP；其中，K_p为设定的主膨胀阀的比例调节常数，K_i为设定的主膨胀阀的积分调节常数，ΣE＝E(1)+E(2)+…+E(n)，K_d为设定的主膨胀阀的微分调节常数，ΔE＝E(n)-E(1)。

第二算法包括以下步骤：

根据公式ΔP＝A_H×Δf计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP；其中，A_H为设定的主膨胀阀的压缩机频率相关常数。

S304：正常运行时，调整辅膨胀阀的开度；

S3041：获取进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及进水温度偏差变化率V_{e_inlet}，所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}为进水温度与设定的出水温度的差值；

S3042：若进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第一判断条件，则通过第三算法计算辅膨胀阀开度调节量ΔPe；若进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第二判断条件，则通过第四算法计算辅膨胀阀开度调节量ΔPe；

S3043：根据计算得到的膨胀阀开度调节量ΔPe对辅膨胀阀的开度进行调节；

第三算法包括以下步骤：

在本调整周期△tc内，按先后顺序多次获取实际排气过热度ΔT_DSH(1)～ΔT_DSH(n)；

通过公式ΔT_{t_dsh}＝A×T_outlet+B×T_a+C，计算目标排气过热度ΔTt_dsh；其中，Toutlet为出水温度，Ta为环境温度，A、B、C均为设定的常数；

根据公式Ee＝ΔT_DSH–ΔT_{t_dsh}，分别计算各目标过热度静差Ee(1)～Ee(n)；

根据公式ΔPe＝Ke_p×Ee(n)+Ke_i×ΣEe+Ke_d×ΔEe，计算辅膨胀阀开度调节量ΔPe；其中，Ke_p为设定的辅膨胀阀的比例调节常数，Ke_i为设定的辅膨胀阀的积分调节常数，ΣEe＝Ee(1)+Ee(2)+…+Ee(n)，Ke_d为设定的辅膨胀阀的微分调节常数，ΔEe＝Ee(n)-Ee(1)。

第四算法包括以下步骤：

获取辅路实际过热度ΔT_{evi_sh}以及辅路目标过热度ΔT_{t_evi_sh}；

通过公式ΔPe＝ΔT_{t_evi_sh}-ΔT_{evi_sh}，计算得到辅膨胀阀开度调节量ΔPe。

在一个优选的实施例中，在步骤S3042中，通过进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及进水温度偏差变化率V_{e_inlet}来综合判断辅膨胀阀调节模式，如表1所示；当辅膨胀阀调节模式为A模式时，通过第三算法来计算辅膨胀阀开度调节量ΔPe；当辅膨胀阀调节模式为B模式时，通过第四算法来计算辅膨胀阀开度调节量ΔPe。

<表1>

第二方面，本发明还提供了一种膨胀阀开度控制器400，如图4所示，该膨胀阀开度控制器400包括：

压缩机运行参数获取模块401，用于获取所述压缩机10的排气温度变化率ΔTd；

调整周期设置模块402，用于根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，以使所述排气温度变化率ΔTd越大时，所述调整周期Δtc越短；

主膨胀阀调节量计算模块403，用于在每个所述调整周期Δtc内，计算所述主膨胀阀(30)的开度调节量ΔP；

主膨胀阀调节模块404，用于在每个所述调整周期Δtc内，根据计算得到的所述主膨胀阀(30)的开度调节量ΔP对所述主膨胀阀(30)的开度进行调节。

在一个优选的实施例中，压缩机运行参数获取模块301还用于获取压缩机10的排气温度Td；调整周期设置模块302还用于在所述压缩机10的排气温度Td大于或等于设定的排气温度阈值X₁时，则将所述膨胀阀调整周期Δtc设定为预设的最小值。

在一个优选的实施例中，调整周期设置模块302还用于在所述压缩机10的排气温度Td小于设定的排气温度阈值X₁、且所述排气温度变化率ΔTd≤0时，将所述膨胀阀调整周期Δtc设定为预设的最大值。

在一个优选的调整周期Δtc实施例中，调整周期设置模块302还用于在所述压缩机10的排气温度Td小于设定的排气温度阈值X₁、且所述压缩机10的排气温度变化率ΔTd＞0时，则根据公式Δtc＝K/ΔTd+C计算；其中，K和C均为设定的常数。

在一个优选的实施例中，主膨胀阀调节量计算模块303还包括：

压缩机频率变化量获取子模块，用于获取本调整周期△tc相对于上一调整周期△tc的压缩机频率变化量Δf；

第一主膨胀阀调节量计算子模块，用于在所述压缩机10的频率变化量Δf达到第一频率变化量阈值Xf₁时，根据公式ΔP＝A_H×Δf计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP；其中，A_H为设定的主膨胀阀的压缩机频率相关常数。

在一个优选的实施例中，主膨胀阀调节量计算模块303还包括：

第二主膨胀阀调节量计算子模块，用于在所述压缩机的频率变化量Δf小于设定的第一频率变化量阈值Xf₁时，获取所述压缩机10当前的实际吸气过热度SSH以及目标吸气过热度Tt_ssh_f，并根据所述压缩机10当前的所述实际吸气过热度SSH与所述目标吸气过热度Tt_ssh_f的差值计算主膨胀阀开度调节量ΔP。

在一个优选的实施例中，该膨胀阀开度控制器还包括：

辅膨胀阀调节量计算模块，用于在每个所述调整周期Δtc内，计算所述辅膨胀阀30的开度调节量ΔPe；

辅膨胀阀调节模块，用于在每个所述调整周期Δtc内，根据计算得到的所述辅膨胀阀30的开度调节量ΔPe对所述辅膨胀阀30的开度进行调节。

在一个优选的实施例中，辅膨胀阀调节量计算模块还包括：

水温参数获取子模块，用于获取进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及进水温度偏差变化率V_{e_inlet}，其中，所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}为进水温度与设定的出水温度的差值；

第一辅膨胀阀调节子模块，用于在所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及所述进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第一判断条件时，获取所述压缩机10当前的实际排气过热度ΔT_DSH以及目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，并根据所述压缩机10当前的实际排气过热度ΔT_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe。

在一个优选的实施例中，辅膨胀阀调节量计算模块还包括：

第二辅膨胀阀调节子模块，用于在所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及所述进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第二判断条件时，获取辅路实际过热度ΔT_{evi_sh}以及辅路目标过热度ΔT_{t_evi_sh}，并通过公式ΔPe＝ΔT_{t_evi_sh}-ΔT_{evi_sh}，计算得到所述辅膨胀阀50的开度调节量ΔPe。

在一个优选的实施例中，该膨胀阀开度控制器还包括：

初始运行状态获取模块，用于在热泵主机开机时，获取压缩机频率f、环境温度Ta以及进水温度T_w,in；

主膨胀阀初始开度计算模块，用于根据公式P_初始＝A_H×f+B_H×Ta+CH×T_w,in+D_H，计算所述主膨胀阀30的初始开度P_初始；其中，A_H为主膨胀阀的压缩机频率相关常数，B_H为主膨胀阀的环境温度相关常数，C_H为主膨胀阀的进水温度相关常数，D_H为主膨胀阀的初始开度相关常数；

主膨胀阀初始开度调整模块，用于将所述主膨胀阀30调节至计算得到的初始开度P_初始。

在一个优选的实施例中，该膨胀阀开度控制器还包括：

辅膨胀阀初始开度计算模块，用于根据公式Pe_初始＝A_He×f+B_He×Ta+C_He×T_w,in+D_He，计算主膨胀阀的初始开度P_初始；其中，A_He为辅膨胀阀的压缩机频率相关常数，B_He为辅膨胀阀的环境温度相关常数，C_He为辅膨胀阀的进水温度相关常数，D_He为辅膨胀阀的初始开度相关常数；

辅膨胀阀初始开度调整模块，将所述辅膨胀阀50调节至初始开度Pe_初始。

第三方面，本发明还提供了一种热泵主机，该热泵主机包括上述的膨胀阀开度控制器。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、通过排气温度变化率来设置调整周期，以及时对膨胀阀的开度进行调节，从而有效地防止在低环境温度的情况下压缩机的排气温度过高，保证热泵机组的正常运行；

2、通过实际吸气过热度与目标吸气过热度来控制主膨胀阀的开度，通过实际排气过热度与目标排气过热度的差值来控制辅膨胀阀的开度，以使压缩机的吸气过热度和排气过热度的控制更准确，以提高热泵主机的能效比；

3、在热泵主机开机时，通过压缩机频率、环境温度以及进水温度来设置主膨胀阀和辅膨胀阀的初始开度，以减少开机时主膨胀阀和辅膨胀阀的调节次数，缩短热泵主机的开机时间。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种膨胀阀开度控制方法，应用于热泵主机，所述热泵主机包括压缩机(10)、冷凝器(20)、主膨胀阀(30)以及蒸发器(40)，所述压缩机(10)的排气口(11)依次经过所述冷凝器(20)、所述主膨胀阀(30)以及所述蒸发器(40)后与所述压缩机(10)的回气口(12)连接，以形成冷媒循环管路；

其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S102：获取所述压缩机(10)的排气温度变化率ΔTd；

S103：根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，其中，所述排气温度变化率ΔTd越大时，所述调整周期Δtc越短；

S104：在每个所述调整周期Δtc内，计算所述主膨胀阀(30)的开度调节量ΔP；

S105：在每个所述调整周期Δtc内，根据计算得到的所述主膨胀阀(30)的开度调节量对所述主膨胀阀(30)的开度进行调节。

2.根据权利要求1所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于：

步骤S102中还包括获取所述压缩机(10)的排气温度Td；

步骤S103中所述的根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，具体包括以下步骤：

S1031：若所述压缩机(10)的排气温度Td大于或等于设定的排气温度阈值X₁，则将所述调整周期Δtc设定为预设的最小值。

3.根据权利要求1所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于：

步骤S102中还包括获取所述压缩机(10)的排气温度Td；

步骤S103中所述的根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，具体包括以下步骤：

S1032：若所述压缩机(10)的排气温度Td小于设定的排气温度阈值X₁，且所述排气温度变化率ΔTd≤0，则将所述膨胀阀调整周期Δtc设定为预设的最大值。

4.根据权利要求1所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于：

步骤S102中还包括获取所述压缩机(10)的排气温度Td；

步骤S103中所述的根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，具体包括以下步骤：

S1033：若所述压缩机(10)的排气温度Td小于设定的排气温度阈值X₁，且所述压缩机(10)的排气温度变化率ΔTd＞0，则根据公式Δtc＝K/ΔTd+C计算调整周期Δtc；其中，K和C均为设定的常数。

5.根据权利要求1所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于，步骤S104中所述的计算所述主膨胀阀的开度调节量ΔP，具体包括以下步骤：

S1041：获取本调整周期Δtc相对于上一调整周期Δtc的压缩机频率变化量Δf；

S1042：若所述压缩机频率变化量Δf大于或等于设定的第一频率变化量阈值Xf₁，则根据公式ΔP＝A_H×Δf计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP；其中，A_H为设定的主膨胀阀的压缩机频率相关常数。

6.根据权利要求1所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于，步骤S104中所述的计算所述主膨胀阀(30)的开度调节量ΔP，具体包括以下步骤：

S1041：获取本调整周期Δtc相对于上一调整周期Δtc的压缩机频率变化量Δf；

S1043：若所述压缩机的频率变化量Δf小于设定的第一频率变化量阈值Xf₁，则获取所述压缩机(10)当前的实际吸气过热度SSH以及目标吸气过热度T_{t_ssh_f}，并根据所述实际吸气过热度SSH与所述目标吸气过热度T_{t_ssh_f}的差值计算主膨胀阀开度调节量ΔP；当所述实际吸气过热度SSH与所述目标吸气过热度T_{t_ssh_f}的差值越大时，所述主膨胀阀开度调节量△P越大。

7.根据权利要求6所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于，步骤S1043具体包括：

获取压缩机当前的实际吸气过热度SSH、环境温度T_a以及压缩机频率f；

根据所述环境温度Ta以及公式Tt_ssh_f_max＝0.6T_a-3，计算所述压缩机(10)在运行频率上限f_max时的目标吸气过热度Tt_ssh_f_max；

根据所述压缩机频率f以及公式

计算当前压缩机频率f下的目标过热度Tt_ssh_f；其中，f_max和f_min分别为所述压缩机(10)运行频率的上限和下限，ΔT_max为设定的过热度目标值计算常数；

根据公式E＝Tt_ssh_f–SSH，计算目标吸气过热度静差E；

根据公式ΔP＝K_p×E计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP，其中，Kp为设定的主膨胀阀的比例调节常数。

8.根据权利要求6所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于，步骤S1043具体包括：

在本调整周期△tc内，获取当前的环境温度Ta以及压缩机运行频率f，并按先后顺序多次获取实际吸气过热度SSH(1)～SSH(n)；

根据所述环境温度Ta以及公式Tt_ssh_f_max＝0.6T_a-3，计算压缩机在运行频率上限f_max时的目标吸气过热度Tt_ssh_f_max；

根据公式

计算当前压缩机频率f下的目标过热度Tt_ssh_f；其中，f_max和f_min分别为所述压缩机(10)运行频率的上限和下限，ΔT_max为设定的过热度目标值计算常数；

根据公式E＝Tt_ssh_f–SSH，分别计算得到各吸气过热度静差E(1)～E(n)；

根据公式ΔP＝K_p×E(n)+K_i×ΣE+K_d×ΔE，计算得到主膨胀阀开度调节量ΔP；其中，K_p为设定的主膨胀阀比例调节常数，K_i为设定的主膨胀阀积分调节常数，ΣE＝E(1)+E(2)+…+E(n)，K_d为设定的主膨胀阀微分调节常数，ΔE＝E(n)-E(1)。

9.根据权利要求1所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于，所述热泵主机还包括经济器(60)和辅膨胀阀(50)；所述冷凝器(20)包括可互相进行换热的第一换热管路以及第二换热管路，所述经济器(60)包括可互相进行换热的第三换热管路以及第四换热管路；所述压缩机(10)为增焓压缩机，所述压缩机(10)上还设有增焓口(13)；

所述压缩机(10)的排气口(11)依次通过所述第一换热管路以及所述第三换热管路与所述主膨胀阀(30)的入口连接，所述第三换热管路的出口还依次通过所述第四换热管路与所述辅膨胀阀(50)与所述压缩机(10)的增焓口(13)连接，所述第二换热管路用于通过待加热的水；所述方法还包括以下步骤：

S106：在每个所述调整周期Δtc内，计算所述辅膨胀阀(50)的开度调节量ΔPe；

S107：在每个所述调整周期Δtc内，根据计算得到的所述辅膨胀阀(50)的开度调节量ΔPe对所述辅膨胀阀(50)的开度进行调节；

步骤S106中所述的计算所述辅膨胀阀(50)的开度调节量ΔPe，具体包括以下步骤：

S1061：获取进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及进水温度偏差变化率V_{e_inlet}，所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}为进水温度与设定的出水温度的差值；

S1062：若所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及所述进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第一判断条件，则获取所述压缩机(10)当前的实际排气过热度△T_DSH以及目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，并根据所述压缩机(10)当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算所述辅膨胀阀(50)的开度调节量ΔPe；实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值越大，计算得到的所述辅膨胀阀(50)的开度调节量ΔPe越大。

10.根据权利要求9所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于：

步骤S1062中所述的获取所述压缩机(10)当前的实际排气过热度△T_DSH以及目标排气过热度ΔTt_dsh，并根据所述压缩机(10)当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算所述辅膨胀阀(50)的开度调节量ΔPe，具体包括以下步骤：

获取所述压缩机(10)当前的实际排气过热度△T_DSH、出水温度T_outlet以及环境温度Ta；

根据公式ΔT_{t_dsh}＝A×T_outlet+B×T_a+C，计算目标排气过热度ΔT_{t_dsh}，其中，A、B、C均为设定的常数；

根据公式Ee＝△T_DSH–ΔT_{t_dsh}，计算目标排气过热度静差Ee；

根据公式ΔPe＝Ke_p×Ee，计算所述辅膨胀阀(50)的开度调节量ΔPe，其中，Ke_p为设定的辅膨胀阀比例调节常数。

11.根据权利要求9所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于：

步骤S1062中所述的获取所述压缩机(10)当前的实际排气过热度△T_DSH以及目标排气过热度ΔTt_dsh，并根据所述压缩机(10)当前的实际排气过热度△T_DSH与目标排气过热度ΔT_{t_dsh}的差值计算所述辅膨胀阀(50)的开度调节量ΔPe，具体包括以下步骤：

在本调整周期内，获取当前的环境温度Ta以及出水温度T_outlet，并按先后顺序多次获取实际排气过热度△T_DSH(1)～△T_DSH(n)；

通过公式ΔT_{t_dsh}＝A×T_outlet+B×T_a+C，计算目标排气过热度ΔTt_dsh；其中，A、B、C均为设定的常数；

根据公式Ee＝△T_DSH–ΔT_{t_dsh}，分别计算各排气过热度静差Ee(1)～Ee(n)；

根据公式ΔPe＝Ke_p×Ee(n)+Ke_i×ΣEe+Ke_d×ΔEe，计算所述辅膨胀阀(50)的开度调节量ΔPe；其中，Ke_p为设定的辅膨胀阀比例调节常数，Ke_i为设定的辅膨胀阀积分调节常数，ΣEe＝Ee(1)+Ee(2)+…+Ee(n)，Ke_d为设定的辅膨胀阀微分调节常数，ΔEe＝Ee(n)-Ee(1)。

12.根据权利要求9所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于，步骤S106中，具体包括以下步骤：

S1063：若所述进水温度偏差ΔT_{t_water_e}以及所述进水温度偏差变化率V_{e_inlet}满足第二判断条件，则获取辅路实际过热度ΔT_{evi_sh}以及辅路目标过热度ΔT_{t_evi_sh}，并通过公式ΔPe＝ΔT_{t_evi_sh}-ΔT_{evi_sh}，计算得到所述辅膨胀阀(50)的开度调节量ΔPe。

13.根据权利要求1所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于，热泵主机开机时，还包括以下步骤：

S1011：获取压缩机频率f、环境温度Ta以及进水温度T_w,in；

S1012：根据公式P_初始＝A_H×f+B_H×Ta+CH×T_w,in+D_H，计算所述主膨胀阀(30)的初始开度P_初始；其中，A_H为主膨胀阀的压缩机频率相关常数，B_H为主膨胀阀的环境温度相关常数，C_H为主膨胀阀的进水温度相关常数，D_H为主膨胀阀的初始开度相关常数；

S1013：将所述主膨胀阀(30)调节至初始开度P_初始。

14.根据权利要求9所述的膨胀阀开度控制方法，其特征在于，热泵主机开机时，还包以下步骤：

S1011：获取压缩机频率f、环境温度Ta以及进水温度T_w,in；

S1014、根据公式Pe_初始＝A_He×f+B_He×Ta+C_He×Tw,in+D_He，计算主膨胀阀的初始开度P_初始；其中，A_He为辅膨胀阀的压缩机频率相关常数，B_He为辅膨胀阀的环境温度相关常数，C_He为辅膨胀阀的进水温度相关常数，D_He为辅膨胀阀的初始开度相关常数；

S1015、将所述辅膨胀阀(50)调节至初始开度Pe_初始。

15.一种膨胀阀的开度控制器，其特征在于，包括：

压缩机运行参数获取模块，用于获取所述压缩机(10)的排气温度变化率ΔTd；

调整周期设置模块，用于根据所述排气温度变化率ΔTd设置调整周期Δtc，以使所述排气温度变化率ΔTd越大时，所述调整周期Δtc越短；

主膨胀阀调节量计算模块，用于在每个所述调整周期Δtc内，计算所述主膨胀阀(30)的开度调节量ΔP；

主膨胀阀调节模块，用于在每个所述调整周期Δtc内，根据计算得到的所述主膨胀阀(30)的开度调节量ΔP对所述主膨胀阀(30)的开度进行调节。

16.一种热泵主机，其特征在于：

包括权利要求15所述的膨胀阀开度控制器。

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