CN116164435A - 宽范围快温变密闭液体导热循环系统、温度控制及安全管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制或调节系统；本发明公开了一种宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统，包括均热组件(1)、高低温循环泵(2)、应用接口(3)、冷热切换组件(4)、载冷换热器(50)、制冷换热器(60)、加热组件(7)、膨胀组件(8)及控制组件(9)等；该循环系统在确保系统安全性和可靠性的前提下，实现在设定温度范围内快速调整温度。本发明还公开了一种使用上述系统进行的温度控制方法，该控制方法在确保系统可靠性的前提下，实现设定温度范围内快速调整温度。本发明还公开了使用上述系统进行的安全管理方法，该管理方法在确保系统安全性的前提下，实现设定温度范围内快速调整温度。

Description

宽范围快温变密闭液体导热循环系统、温度控制及安全管理 方法

技术领域

本发明涉及控制或调节系统，其采用加热、冷却和制冷联合实现宽温度、快温变液体恒温循环控制，从而实现安全、可靠的测量、控制和试验。

背景技术

液体恒温循环系统在测量、控制和试验领域具有广泛的应用，例如模温机、冷水机、冷冻循环机，但是大部分传统应用一般涉及较小而温和的温度范围，如模温机的温度范围通常是5～300℃，冷水机的温度范围是5～40℃，冷冻循环机的温度范围是-5～+100℃，这类设备的共同特点是要么制冷、要么加热，同时涉及加热和制冷时，温度范围相对较小，因而其安全性和可靠性容易得到保障。

随着新材料、新能源等新技术的发展，新工艺、新方法、高标准、严要求对液体循环系统提出了更高的要求，不仅要求宽温度范围、快速温度变化，更需要安全性和可靠性，这类应用包括在高温下激活反应、降低温度后维持反应，或在高温下反应同时吸收应用系统释放的热量，或则快速地在两个不同温度下来回进行，或按照一定的规律在一个区间温度范围内实现忽高忽低的变化，或装备同一系统来处理不同的应用也即不同的温度范围等。

导热液体的物性直接影响了设备的设计和性能的体现，但是导热液体又不是设备的一部分，这对设备的安全性和可靠性提出了额外的要求，包括低温下导热液体粘度增加以后的可泵性变差、换热效率下降、温度分布的不均匀性增加、泵压力增加和流量下降、吸收空气中的水分等；高温下导热液体密度下降、油烟和氧化的形成、非共沸馏分及水汽挥发的气泡及压力波动，以及热胀冷缩引起的液体迁移，安全性和可靠性问题包括液体安全如压力或低液位引起满溢、喷射、飞溅、燃烧或爆炸，危险性气体的形成与释放，过热与冷凝引起的电气安全、烫伤、燃烧或爆炸。

市场上已经存在采用全封闭结构的液体循环系统，旨在解决导热液体在低温下吸收空气中水汽、高温下氧化和油烟导致导热液体变质、损耗增加和破坏使用环境的问题，其基本结构为依次管道相连的循环泵、加热器、制冷换热器和/或水冷却器的独立密闭系统，以及与外部应用系统密闭相连的循环出口和入口、用于收纳和补充导热液体的膨胀容器。由于加热器、水/空气冷却器、制冷换热器为密闭系统的完整部分，致使这些器件在整个温度范围内一直暴露于导热液体的温度环境中，不仅降低了温度变化的速率、增加了能耗，还使得器件承受了额外的热应力后可靠性和安全性的下降，具体表现为：

1、温度变化时，所有与导热液体接触的零部件如加热器、水冷却或空气冷却换热器以及制冷换热器同时升温或降温，由于导热液体的容积更大、热容量更高，升降温速率下降，能耗增加，这些器件的体积或质量越大，影响越为显著；

2、换热器面积一定的情况下，低温下满足换热要求时，高温下容易出现过载，高温下满足换热要求时，低温下容易出现换热不足而影响降温速率和最低温度，很难实现高低温换热的兼容与匹配；

3、高温时，采用水或空气冷却容易引起水的过热而沸腾，水垢的形成而破坏换热器，或空气的过热而引起周围环境的过热和电气、烫伤危险；

4、极端的高温致使制冷换热器的退火、老化，进一步耐压性能下降而引起制冷系统爆裂等；

5、通过制冷系统的开启或关闭、冷却水的流量、风机的转速来实现冷却量或制冷量的调节，调节的稳定性、重现性差，温度控制性能下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统，解决的技术问题是：提供一种循环系统，在确保系统安全性和可靠性的前提下，如何实现设定温度范围内快速调整温度。

本发明的另一个目的是提供一种使用上述系统进行温度控制方法，解决的技术问题是：提供一种控制方法，在确保系统可靠性的前提下，如何实现设定温度范围内快速调整温度。

本发明的另一个目的是提供一种使用上述系统进行安全管理方法，解决的技术问题是：提供一种安全管理方法，在确保系统安全性的前提下，如何实现设定温度范围内快速调整温度。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统：包括均热组件、高低温循环泵、应用接口、冷热切换组件、载冷换热器、制冷换热器加热组件、膨胀组件及控制组件；均热组件用于实现液体导热循环系统内不同温度导热液体的混合和均热；应用接口用于连接外部应用系统实现高低温导热液体的循环和密封；应用接口包括循环出口和循环入口；冷热切换组件包括制冷阀、载冷阀、加热阀；均热组件、高低温循环泵、循环出口、循环入口、制冷阀、制冷换热器通过管道依次相连构成制冷调节循环；均热组件、高低温循环泵、循环出口、循环入口、载冷阀、载冷换热器通过管道依次相连构成载冷调节循环；均热组件、高低温循环泵、循环出口、循环入口、加热阀、加热组件通过管道依次相连构成加热调节循环；上述制冷调节循环、载冷调节循环、加热调节循环相互协调配合实现宽温度范围快温变密闭液体导热循环；膨胀组件通过管道与均热组件内腔配合，膨胀组件用于在升温时收纳来自密闭液体导热循环系统内的导热液体，降温时向密闭液体导热循环系统内补充导热液体；控制组件分别与高低温循环泵、制冷阀、载冷阀、加热阀电连接；密闭液体导热循环系统内导热液体(常用的导热液体包括：甲基硅油、矿物油、水、乙醇、乙二醇等)的温度超过压缩机安全可靠连续工作的最高温度即ACC温度时，制冷阀关闭，加热阀开启，根据温度调节载冷阀的开度为0～100％内的一个安全开度；导热液体的温度低于+40℃时，载冷阀关闭，制冷阀开启，根据温度调节加热阀的开度为0～100％内的一个节能开度。

说明：所述安全开度和节能开度为确保系统安全可靠和节能的开度最大值，即，安全开度的调节规则是确保设备技术性能的前提下所有安全保护开关不动作，节能开度的调节规则是确保设备技术性能的前提下加热输出比例最小。

升温或降温时，所述温度为温度实际值，所述开度为关闭或开度最大值，恒温时，所述温度为温度设定值，所述开度不含关闭或开度最大值。

作为本发明的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统的改进：

所述均热组件包括顶部开口、内部中空的第一内胆，还包括第一盖板；第一盖板封盖住第一内胆的顶部开口，第一内胆的侧壁具有若干通孔通过管道分别连接制冷换热器、载冷换热器、加热组件的出口以及膨胀组件的出入口；

所述高低温循环泵为流通式循环泵或浸入式循环泵；当选择流通式循环泵时，在第一内胆的侧壁设置有通孔并通过管道连接高低温循环泵的入口；当选择浸入式循环泵时，循环泵的法兰与第一盖板密封配合；

所述膨胀组件包括第二内胆、冷却管；第二内胆通过管道及阀门连接均热组件的第一内胆；连接第二内胆与第一内胆的管道为双向管道，注液、排液和导热液体温度降低时，膨胀组件内的导热液体通过重力和/或循环吸力流入密闭液体导热循环系统的均热组件中；温度升高时，密闭液体导热循环系统内的导热液体通过膨胀压力从均热组件流入膨胀组件中，但是当导热液体温度升高且阀门关闭时，密闭液体导热循环系统内的导热液体膨胀，但不能返回膨胀组件中而形成高压，从而提高导热液体的沸点和工作温度；

所述加热组件包括加热器、第三内胆，加热器布置在第三内胆内；第三内胆与加热阀密闭连接；该第三内胆同时与均热组件的第一内胆连接；

所述制冷换热器优选为板式换热器，内部具有制冷剂通道和导热液体通道；

所述载冷换热器优选为壳管式换热器，内部具有载冷剂通道和导热液体通道。

作为本发明的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统的进一步改进：

所述均热组件还具有第一保温材料、第一外包板；第一外包板、第一保温材料从外到内对第一内胆进行包裹保温；

所述膨胀组件还包括第二外包板、第二盖板、溢液口、出入口、第一连接口、注液口、第二保温材料、通气口、第二外包板、第二盖板第二保温材料从外到内对第二内胆进行包裹保温；

所述第一连接口位于第二内胆底部，并通过双向通路管道和阀门连接均热组件的第一内胆，所述双向通路管道是指注液、排液和温度降低时，膨胀组件的第二内胆内的导热液体通过重力及均热组件流入密闭液体导热循环系统内；温度升高时，密闭液体导热循环系统的导热液体通过膨胀压力和均热组件返回膨胀组件内；温度升高且阀门关闭时，密闭液体导热循环系统内的导热液体膨胀，但不能返回膨胀组件内而形成高压；

第二内胆侧壁设置上述溢液口，第二内胆侧壁连接通气口；所述通气口用于连接惰性气体装置，在需要时通入惰性气体以避免导热液体的氧化；所述注液口位于膨胀组件的顶板上，用于膨胀组件的日常维护和注液；所述出入口用于与冷却管配合；

所述冷却管为管式换热器，位于膨胀组件的底部并浸没于导热液体中，冷却管连接由载冷容器、载冷循环泵、载冷剂通道、水冷却器、空气冷却器构成的载冷剂循环系统；冷却管用于通过载冷剂循环管道实现导热液体的降温；

所述第二内胆还设置有对应的高低液位传感器、温度传感器，用于监视膨胀组件内导热液体的液位和温度；

所述加热组件还包括第三保温材料和第三外包板；第三外包板、第三保温材料从外到内对第三内胆进行包裹保温。

作为本发明的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统的进一步改进：

所述制冷剂通道还连接有压缩机、冷凝器、膨胀机构和制冷量调节阀；所述压缩机、冷凝器、膨胀机构、制冷剂通道和制冷量调节阀通过管道密封相连；所述制冷剂通道还包括排气高压表、吸气低压表、过压控制器、欠压控制器，用于监视和控制制冷剂通道的压力满足设备正常运行和安全；

所述制冷剂通道通过制冷换热器吸收来自导热液体的热量，低温低压的制冷剂液体通过汽化吸热转变为高温低压的制冷剂蒸汽，压缩机通过管道吸入高温低压的制冷剂蒸汽，排出高温高压的制冷剂蒸汽，并通过管道进入冷凝器中，冷凝器将高温高压的制冷剂蒸汽转换为低温高压的制冷剂液体，通过管道和膨胀机构的节流和汽化实现制冷剂循环；当温度实际值高于温度设定值时，制冷量调节阀处于关闭状态，制冷系统实现最大限度的制冷量和降温速率，当温度实际值接近或低于温度设定值时，制冷量调节阀趋于开启，并根据温度实际值和温度设定值的差值控制制冷量调节阀的开度，实现制冷量和降温速率的调节；

根据温度实际值或温度设定值，控制器自动调节制冷阀的开启、关闭和开启的程度即开度，从而避免制冷系统的过载，包括压缩机排气口的过压、压缩机的过流和过温以及制冷换热器的过温。

作为本发明的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统的进一步改进：

所述载冷剂通道还连接载冷容器、载冷循环泵、水冷却器和空气冷却器；所述载冷容器、载冷循环泵、依次与载冷剂通道的入口连接；载冷剂通道的出口连接水冷却器的载冷剂侧，并连接空气冷却器后返回载冷容器形成载冷剂循环；

所述载冷容器内充有载冷剂液体；

所述载冷剂通道还连接到膨胀组件的冷却管，并返回载冷容器；

载冷剂循环实现导热液体的载冷剂冷却；根据温度实际值或温度设定值，控制器自动调节载冷阀的开启、关闭和开启的程度即开度，从而避免载冷剂循环系统的过载，包括载冷剂的沸腾或凝固、载冷换热器的过压或结垢、空气冷却器及内部微环境的过温。

作为本发明的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统的进一步改进：

所述冷凝器还配置有冷却水循环系统、冷却水水源；冷却水循环系统、冷却水水源、冷凝器一侧的出入口、水冷却器一侧的出入口构成冷却水循环。

作为本发明的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统的进一步改进：

所述控制器包括主控制器、传感组件、输出控制器；

所述主控制器内具有中央控制器；

所述传感组件与所述主控制器电气相连，并通过中央控制器的处理和输出控制器自动控制加热器、与制冷换热器配合的制冷量调节阀、制冷阀、载冷阀、加热阀的工作；

所述传感组件与所述输出控制器电气相连，独立控制高低温循环泵、载冷循环泵、加热器、压缩机和风机的工作，独立控制的优先权高于自动控制的优先权；

所述传感组件包括温传感组件、压传感组件、液位传感组件、过热传感组件；所述温传感组件包括循环出口温传感、应用系统温传感、循环入口温传感、制冷蒸发温传感、载冷温传感、冷却水温传感、微环境温传感、加热器温传感、膨胀组件温传感、制冷冷凝温传感的部分或全部；

所述压传感组件包括循环出口压传感、载冷泵压传感、冷却水压传感、制冷排气压传感、制冷吸气压传感、密闭系统压传感的部分或全部；

所述液位传感组件包括膨胀组件高液位传感、膨胀组件低液位传感、载冷低液位传感、加热器低液位传感、均热低液位传感的部分或全部；

所述热传感组件包括加热器热传感、载冷热传感、马达热传感(循环泵、风机、压缩机)的部分或全部；

所述循环出口温传感用于感知导热液体的出口温度，应用系统温传感用于感知应用系统的温度实际值，循环入口温传感用于感知导热液体的返回温度，所述控制器根据温度设定值、循环出口温传感、应用系统温传感和/或循环入口温传感控制所需的导热液体温度实际值；

所述循环出口压传感用于监视高低温循环泵是否处于正常工作状态，导热液体的粘度与流量，以及是否对应用系统的承压构成安全威胁；所述载冷泵压传感用于监视载冷循环泵是否处于正常工作状态以及载冷剂的流量；所述制冷排气压传感、制冷吸气压传感用于监视制冷系统的高压和低压是否处于正常范围，包括制冷系统的冷却与制冷剂的泄漏状态；所述密闭系统压传感用于监视密闭系统的压力是否处于正常范围并对密闭系统的承压构成安全威胁；

所述冷却水压传感、冷却水温传感和微环境温传感用于监视外部环境条件和内部环境条件是否满足设备的正常运行和操作安全；

所述制冷蒸发温传感、制冷冷凝温传感、加热器温传感和膨胀组件温传感用于监视制冷换热器、载冷换热器、加热组件及膨胀组件的温度条件是否满足设备的正常运行和操作安全；

所述膨胀组件高液位传感、膨胀组件低液位传感、加热组件低液位传感以及加热器热传感用于监视导热液体的液位和温度是否满足设备的正常运行和操作安全；

所述载冷低液位传感和载冷热传感用于监视载冷剂的液位和温度是否满足设备的正常运行和操作安全；

所述马达热传感用于监视循环泵、风机、压缩机的马达温度是否满足其正常运行和操作安全。

本发明还同时提供了使用上述任一项所述宽温度范围快温变液体循环系统的温度控制方法：

所述控制组件预设一个PID阈值，该PID阈值是指一个温度区间，该温度区间的值为导热液体的温度实际值和温度设定值之间差值的最大值；温度实际值和温度设定值之间差值在PID阈值范围内，根据温度实际值和温度设定值的差值主控制器计算PID输出并依据PID输出的值进行对应的动作，PID输出范围为±100％，其中正值表示加热器工作状态，负值表示制冷量调节阀工作状态，0％表示最小的加热功率或制冷量，+100％表示最大的加热功率或制冷量；PID输出范围为-100％～0％时，加热器的工作状态为最小的加热功率，PID输出范围为0％～+100％时，制冷量调节阀的工作状态为最小的制冷量即最小的加热补偿和最低的压缩机吸排气温度即最为安全的压缩机工作参数；如果温度设定值与温度实际值的差值超越了PID阈值范围，且温度设定值大于温度实际值，则PID输出为+100％，反之，如温度设定值小于温度实际值，则PID输出为-100％。

作为本发明的温度控制方法的改进：

步骤一、获取Pv,Sv,ACC,TH(pid),L(pid)，PID；

Pv代表导热液体的实际温度值；

Sv代表导热液体的设定温度值；

ACC代表压缩机(61)安全可靠连续工作的最高温度；

TH(pid)代表PID阈值；

L(pid)代表PID限值，PID输出值为节能开度；

PID代表PID输出值；

进行Pv与ACC的判断，

当Pv＞ACC时；为下述情况一；

当Pv＜40℃时，为下述情况二；

当Pv＝40℃～ACC时，为下述情况三；

步骤二、分别如下的三种情况：

情况一、

所述导热液体的温度实际值大于ACC温度--即允许压缩机安全可靠连续工作的最高温度时；关闭制冷阀从而关闭制冷系统，开启加热阀，根据导热液体实际温度和设定温度调节载冷阀的开度为0～50％，

载冷阀的最大开度与温度之间的关系如下：

首先判定实际温度和设定温度的差值是否在PID阈值范围内(如±10℃)，即，进行“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定，判定结果为“Y”，则进入下述步骤1.1)，判定结果为“N”则进入下述步骤1.2)；

1.1)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“Y”：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内，该状态可理解为恒温状态时，根据设定温度确定载冷阀的开度，也即载冷阀将保持恒定开度，从而降低阀门调节对系统的影响；

加热器(71)加热器PID为0～+100％，直接控制加热器的占空比；

进行“加热器PID＜＝L(pid)？？”的判定，当判断结果为“Y”时，则维持载冷阀开度不变；

当判断结果为“N”时，则逐渐降低载冷阀开度；且在上述降低载冷阀开度的调节过程中，实时进行“加热器PID＜＝L(pid)？？”的判定；

1.2)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“N”：

分成以下两种情况：

当PID为+100％：载冷阀＝0％，表示升温的过程；

当PID为-100％：根据Pv赋载冷阀最大开度，即安全开度；

情况二、

导热液体的实际温度低于+40℃时，关闭载冷阀，开启制冷阀，根据实际温度或设定温度调节加热阀的开度为10～100％，即，根据温度加热阀最大开度曲线赋加热阀开度值＝10～100％；

首先进行“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定，当判定结果为“Y”时，进入下述步骤2.1)，当判定结果为“N”时，进入下述步骤2.2)；

2.1)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“Y”：

根据Sv赋加热阀最大开度PID＝0～±100％；分成如下两种情况：

当PID为0～+100％，控制加热器#72；

当PID为0～-100％，控制制冷量调节阀#65；

2.2)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“N”：

分成如下两种情况：

当PID为+100％，根据Pv赋加热阀最大开度；

当PID为-100％，加热阀＝10％；

情况三：

导热液体的实际温度介于+40～ACC温度时，加热阀为100％的开度；而后可根据需要选择使用制冷阀和/或载冷阀，即根据冷却方式进行选择；

当选择制冷剂冷却时，进入下述3.1，当选择载冷剂冷却时，进入下述3.2；

3.1、使用制冷阀时，载冷阀关闭；根据温度制冷阀最大开度曲线赋制冷阀开度值＝0～100％；

首先进行“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断，当判断结果为“Y”时，则进入下述3.1.1)；当判断结果为“N”时，则进入下述3.1.2)；

3.1.1)、“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“Y”；因此“根据Sv赋制冷阀最大开度PID＝0～±100％”；

分成以下两种情况：

①、当PID为0～+100％；

需要进行对“加热器”的控制；

对“PID<＝L(pid)？”进行判断，当判定结果为“Y”时，控制制冷阀开度不变；当判定结果为“N”时，则逐渐降低制冷阀开度，在此逐渐降低制冷阀开度过程中，实时进行“PID<＝L(pid)？”进行判断，

且根据判断结果对制冷阀的开度进行相应的调节处理；

②、当PID为0～-100％；

需要控制制冷量调节阀#65；

3.1.2)、“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“N”；分成以下两种情况：

①、当PID为+100％；关闭制冷阀；

②、当PID为-100％；根据Pv赋制冷阀最大开度；

3.2、使用载冷阀时，制冷阀关闭；根据温度载冷阀最大开度曲线赋载冷阀开度值＝50～100％；

首先进行“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断，当判断结果为“Y”时，则进入下述3.2.1)；当判断结果为“N”时，则进入下述3.2.2)；

3.2.1)、由于“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“Y”；因此“根据Sv赋载冷阀最大开度加热器PID＝0～+100％”；

而后进行“PID<＝L(pid)？”的判断，当判断结果为“Y”时，维持载冷阀开度不变；当判断结果为“N”时，则逐渐降低载冷阀开度，在此逐渐降低载冷阀开度过程中，实时进行“PID<＝L(pid)？”进行判断，且根据判断结果对载冷阀的开度进行相应的调节处理；

3.2.2)、由于“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“N”；因此分成以下两种情况：

当PID为+100％；载冷阀开度值为0，即关闭载冷阀；

当PID为-100％；则根据Pv赋载冷阀最大开度。

作为本发明的温度控制方法的进一步改进：

所述情况一的1.2)具体如下：

首先依据系统的整体设计和载冷阀的特征，在确保系统安全可靠、正常工作的前提下设定温度与载冷阀的最大开度关系；

根据参数绘制温度和载冷阀最大开度关系曲线，然后根据该曲线推算任意温度下载冷阀的最大开度；上述温度和载冷阀最大开度关系曲线被保存在控制系统内；

当有必要进一步降低载冷阀的开度以降低加热补偿的比例时，可配置PID的最大输出值即PID限值，当加热输出比例超过PID限值时，降低载冷阀的开度，从而实现降低系统能耗的目的；具体操作如下：

系统实际温度接近设定温度并进入PID范围，根据设定温度确定载冷阀的最大开度；随着温度的稳定，加热PID输出趋于稳定；如果PID输出小于PID限值，维持载冷阀最大开度不变，通过调节PID输出维持温度稳定；如果PID输出大于PID限值，缓慢降低载冷阀开度为(0～最大开度)％，使得PID输出跟随降低直至低于PID限值；

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID输出＝-100％，该状态理解为降温过程中，由实际温度和载冷阀最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算载冷阀最大开度，随着温度的下降，载冷阀开度逐渐增加；

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝100％，该状态可理解为升温过程中载冷阀直接关闭，以加快升温速率；

所述情况二的2.2)具体如下：

加热阀的开度与实际温度或设定温度之间的关系如下：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内，该状态可理解为恒温时，根据设定温度确定加热阀的开度，也即加热阀开度将保持恒定，降低阀门调节对系统的影响；

首先依据系统的整体设计和加热阀的特征，在确保系统安全可靠、正常工作的前提下设定温度与加热阀的最大开度关系；

根据参数绘制温度和加热阀最大开度关系曲线，然后根据该曲线推算任意温度下加热阀的最大开度；

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID输出＝100％，该状态可理解为升温过程中，如上关系表所述，由实际温度和加热阀最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算加热阀最大开度，随着温度的上升，加热阀开度逐渐增加；

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝-100％，该状态理解为降温过程中，加热阀直接关闭，以加快降温速率；

所述情况三的3.1.2)具体如下：

制冷阀的开度与实际温度或设定温度之间的关系如下：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内，由设定温度和制冷阀最大开度关系表绘制的曲线，根据设定温度计算制冷阀最大开度；

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝-100％，由实际温度和制冷阀最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算制冷阀最大开度：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝100％，直接关闭制冷阀，以加快升温速率；

所述情况三的3.2.2)具体如下：

载冷阀的开度与温度之间的关系如下：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内，由设定温度和载冷阀最大开度关系表绘制的曲线，根据设定温度计算载冷阀最大开度；

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝-100％，由实际温度和载冷阀最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算载冷阀最大开度：

实际温度和设定温度的差值PID温度范围外，且PID＝100％，关闭载冷阀，以加快升温速率。

作为本发明的温度控制方法的进一步改进：

系统的安全管理的方法：

输入设定温度，采集循环出口温传感的温度即实际温度，根据设定温度和实际温度的差值、根据PID阈值控制组件计算PID输出，接收命令启动高低温循环泵的工作；

检测加热器低液位传感、均热低液位传感以及加热器热传感正常，控制组件输出启动高低温循环泵的工作，允许加热器根据PID输出值工作；

根据设定温度和实际温度的差值，以及ACC温度，确定是否允许压缩机启动工作，允许压缩机工作时，启动压缩机的工作，并检测制冷排气压传感、制冷吸气压传感正常；如选择多元复叠制冷系统，延时启动二元和/或三元压缩机的工作，然后检测对应制冷排气压传感和/或吸气压传感器正常；

根据PID输出控制加热器和/或制冷量调节阀的输出，当PID输出为-100％～0％时，表示制冷量调节阀的输出比例为0～100％，加热器输出为0％，当PID输出为0％～100％时，表示制冷量调节阀的输出比例为100％，加热器输出为0％～100％；

微环境温传感的温度超过限值启动风机工作时，或开启载冷阀时，或膨胀组件温传感的温度，循环出口温传感的温度超过限值时，启动载冷剂循环泵的工作。

作为本发明的温度控制方法的进一步改进：

如出现热传感器状态翻转，加热器温传感超高限，或低液位传感器状态翻转，且维持该状态超过限定时间，关闭高低温循环泵的循环，加热器PID输出为0％，给出加热组件过温或低液位报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现制冷排气高压传感、制冷吸气压传感状态翻转，关闭压缩机的工作，制冷量调节阀输出比例为100％，给出压缩机高压或低压报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现制冷蒸发温传感超限，超高限时减小制冷阀的开度直至完全关闭，超低限时，增加制冷阀的开度，或关闭压缩机的工作，给出制冷换热器温度超限报警，锁定报警状态直到人为清除；出现制冷冷凝温传感超高限，减小制冷阀的开度直至完全关闭，或关闭压缩机的工作，给出制冷冷凝器温度超限报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现载冷低液位传感、载冷热传感状态翻转，或载冷泵压传感超低限，关闭载冷剂循环泵的工作及载冷阀，给出载冷剂高温、低液位或空转报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现载冷温传感超限，超高限时减小载冷阀的开度直至完全关闭，超低限时，增加载冷阀的开度，或关闭高低温循环泵的工作，给出载冷换热器温度超限报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现循环出口压传感超高限或低限，关闭高低温循环泵的工作，给出循环出口压传感超限报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现应用系统温传感超高限或低限，循环入口温传感超高限或低限，给出对应的报警，并在报警原因消除后自动解除；

如出现冷却水温传感超限，或冷却水压传感超限，给出对应的报警，并在报警原因消除后自动解除；

如出现膨胀组件高液位传感、膨胀低液位传感状态翻转，给出对应的报警，并在报警原因消除后自动解除；

上述传感组件通过主控制器的处理和输出控制器自动控制加热器、与制冷换热器配合的制冷量调节阀、制冷阀、载冷阀、加热阀的工作；上述传感组件可绕开主控制器，并通过输出控制器独立控制高低温循环泵、载冷剂循环泵、加热器、压缩机和风机的工作，独立控制的优先权高于主控制器自动控制的优先权；独立控制的优先权设置以便在主控制器故障条件下，确保控制组件安全保护的完整性和可靠性。

本发明的有益效果是：本系统通过创新设计的、整体密闭的制冷调节循环、载冷调节循环和加热调节循环，使之与传统技术的制冷系统、载冷剂循环系统和加热系统协调配合实现导热液体的高低温密闭循环控制；同时结合系统特殊设定的PID阈值和PID限值，根据不同的工况以及PID输出值做出对应的设定动作，从而实现宽范围温度内的快速温度调节，适用温度范围超过-90～+35℃，最大温度变化速率超过15℃/min；显著降低维持温度恒定和升温、降温的能源消耗，很好地解决了零部件的耐热以及受高低温导热液体温度冲击影响的安全性与可靠性问题，避免如水的沸腾和水垢的形成，导热液体断流，换热器等零部件的过热和老化等一系列影响技术性能、可靠性和安全性的问题。

附图说明

图1是本系统的部件连接示意图；

图2是图1显示系统传感组件的布置示意图；为了图面的清晰，图1中的零部件标号在图2中作了省略处理；

图3为安全保护独立控制链路图；

图4为主控制器的自动控制链路图；

图5为冷热切换组件的控制逻辑图；

图5中，为了图面的清晰，(A)为控制线路一～控制线路四省略时的示意图；

(B)～(E)分别对应为(A)中的控制线路一～控制线路四的控制逻辑图。

具体实施方式

实施例1、一种宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统，如图1和图2所述；

包括均热组件1、高低温循环泵2、应用接口3、冷热切换组件4、载冷换热器5、制冷换热器6、加热组件7、膨胀组件8、管道组件及控制组件10；在实际应用中，还可增加其它部件，从而提高整个循环系统的综合性能。

管道组件是由多个管道组成；每个管道构成导热液体或者制冷剂、载冷剂、冷却水以及其它介质的流通，该管道可采用现有符合本案要求的管道即可。

本发明管路的连通通过相应的管道实现。

以下所述导热液体(即，高低温导热液体)表示密闭液体导热循环系统内、由高低温循环泵2驱动的液体传热介质，例如可选用硅油或合成矿物油；所述密闭液体导热循环系统是由均热组件1、高低温循环泵2、冷热切换组件4、载冷换热器5、制冷换热器6、加热组件7等组成的循环系统。

应用接口3用于连接外部应用系统从而实现导热液体的循环和密封。该应用接口3包括一个循环出口31和一个循环入口32，循环出口31表示导热液体利用其从密闭液体导热循环系统排出到外部应用系统；循环入口32表示导热液体利用其从外部应用系统返回密闭液体导热循环系统内。上述应用接口3与外部应用系统的配合所采用的部件均可采用现有的部件。

冷热切换组件4包括一个制冷阀41、一个载冷阀42、一个加热阀43；其中制冷阀41专门与制冷换热导热液体循环配合，载冷阀42专门与载冷换热导热液体循环配合，加热阀43则是专门与加热换热导热液体循环配合，上述三个阀体受工况影响的程度以及调节要求不同，因此应相互独立。每个阀体均可实现0-100％的调节，包括开启、关闭以及不同的开启程度(即，开度)，每一个工况可对应一个开度值，选择合适的开度值即可实现所需的加热量、冷却量或制冷量，在确保对应管路及器件可靠性及安全性的同时，显著降低能耗。需要说明的是，针对具体应用，当导热液体的温度与阀的开度关系既定时，上述一个制冷阀41、一个载冷阀42、一个加热阀43的其中两个或所有三个也可根据工况整合成两个或一个阀体。

均热组件1用于实现密闭液体导热循环系统内不同温度的导热液体的混合和均热；该均热组件1包括第一内胆11、第一盖板12、第一保温材料13、第一外包板14。第一内胆11整体采用顶部开口、内部中空的结构，所述第一盖板12封盖住第一内胆11的顶部开口。第一外包板14、第一保温材料13从外到内对第一内胆11进行包裹保温；所述第一内胆11、第一盖板12、第一保温材料13、第一外包板14均可采用现有的材料及形式装配而成。

第一内胆11的侧壁设计多个通孔，从而使得第一内胆11的内腔分别通过管道连通制冷换热器6、载冷换热器5、加热组件7的出口，以及膨胀组件8的出入口，从而实现导热液体的流动。

第一内胆11底部设置带有截至阀132的排液口，用于排出或清空第一内胆11中的导热液体。

第一内胆11与高低温循环泵2、循环出口31、外部应用系统、循环入口32依次相连通；循环入口32再分别与制冷阀41、载冷阀42和加热阀43的入口相连通。

制冷换热器6优选板式换热器，制冷换热器6内部设有相互独立的制冷剂通道64和导热液体通道一1351；这样分别供制冷剂、导热液体相互错开流通并进行换热。所述制冷阀41的出口通过导热液体通道一1351与第一内胆11相连通；从而实现将冷却后的导热液体导入到第一内胆11内；因此，第一内胆11、高低温循环泵2、循环出口31、外部应用系统、循环入口32、制冷阀41、制冷换热器6内的导热液体通道一1351组合形成制冷换热导热液体循环。

载冷换热器5优选壳管式换热器，载冷换热器5内部设置相互独立的载冷剂通道53和导热液体通道二1352，这样分别供载冷剂、导热液体相互错开流通并进行换热。所述载冷阀42的出口通过导热液体通道二1352与第一内胆11相连通。从而实现将载冷换热后的导热液体导入到第一内胆11内。因此，第一内胆11、高低温循环泵2、循环出口31、外部应用系统、循环入口32、载冷阀42、载冷换热器5内的导热液体通道二1352组合形成载冷换热导热液体循环。载冷换热器5上设置带有截止阀134的排液口，所述带有截止阀134的排液口与导热液体通道二1352相连通，用于排出或清空载冷换热器5中的导热液体。

加热组件7包括顶部开口、内部中空的第三内胆73，还包括加热器71、第三盖板72、第三保温材料74和第三外包板75；在第三内胆73内设有加热器71，所述第三盖板72封盖住第三内胆73的顶部开口。上述第三外包板75、第三保温材料74从外到内对第三内胆73进行包裹保温。所述加热阀43的出口通过导热液体通道三1353与第三内胆73的内腔相连通，第三内胆73的内腔再通过相应的连接管与第一内胆11内腔相连通。从而实现将加热后的导热液体导入到第一内胆11内。需要说明的是：在第三内胆73中，加热器71被浸泡在导热液体中。因此，第一内胆11、高低温循环泵2、循环出口31、外部应用系统、循环入口32、加热阀43、导热液体通道三1353、加热组件7组合形成加热换热导热液体循环。

第三内胆73的底部设置带有截止阀133的排液口，用于排出或清空第三内胆73中的导热液体。

在第三内胆73的侧壁处设置两个通孔连接浮球液位计76，浮球液位计为现有技术，例如可按照惯用技术完成安装与密封。

本发明中，高低温循环泵2主要用于输送导热液体，该高低温循环泵2为流通式循环泵或浸入式循环泵。当选择流通式循环泵时，可在均热组件1的第一内胆11的侧壁或底壁设计通孔并通过管道连接流通式循环泵的入口；当选择浸入式循环泵时，浸入式循环泵的法兰与第一盖板12密封配合。

膨胀组件8用于在升温时收纳来自密闭液体导热循环系统内的导热液体，降温时向密闭液体导热循环系统内补充导热液体。膨胀组件8不参与正常的导热液体循环，也即不参与制冷换热导热液体循环、载冷换热导热液体循环和加热换热导热液体循环。

在此需要注意的是，本发明必须保持导热液体循环的密闭状态，开放式的系统与本案设计的密闭循环系统没有可比性。

该膨胀组件8包括顶部开口、内部中空的第二内胆84，还包括第二外包板81、第二盖板82、第二保温材料86。所述第二盖板82封盖住第二内胆84的顶部开口，第二盖板82上设有注液口832，第二内胆84靠近顶部的侧壁处设有通气口833和溢液口831。上述第二外包板81、第二保温材料86从外到内对第二内胆84进行包裹实现保温。

在第二内胆84底部设置第一连接口834，所述第一连接口834通过带有阀门131的双向通路管道与第一内胆11的内腔密封的相连通；双向通路管道的功能是：当密闭液体导热循环系统内的温度降低时，在重力的作用下，由于注液口832和溢液口831的压力平衡，第二内胆84的导热液体进入均热组件1中最终流入密闭液体导热循环系统内；反之，当密闭液体导热循环系统内的温度升高时，在膨胀压力的作用下，由于注液口832和溢液口831的压力平衡，密闭液体导热循环系统的导热液体进入均热组件1内最终返回膨胀组件8内。当密闭液体导热循环系统内的温度升高但是阀门131关闭时，密闭液体导热循环系统内的导热液体膨胀，由于不能由均热组件1的第一内胆11返回至膨胀组件8的第二内胆84内，导致密闭液体导热循环系统内形成高压，从而提高导热液体的沸点和工作温度。

所述溢液口831和通气口833由于位于第二内胆84的上部，因此溢液口831和通气口833处于正常工作时导热液体不可及的空间，即，正常工作时，导热液体不会从溢液口831和通气口833流出。

溢液口831用于与外置的溢液接口端配合，实现溢液收纳，避免液体漫溢的危险。通气口833用于连接外置的惰性气体装置，在需要时通入惰性气体(如氮气)以避免导热液体的氧化。

在第二盖板82上设置与第二内胆84内腔相连通的注液口832，用于膨胀组件8的日常维护和注液。

在第二内胆84内腔中设置冷却管85，该冷却管85为管式换热器，被浸没于第二内胆84内腔的导热液体中。当膨胀组件8第二内胆84内的导热液体温度超过一定限值时，该冷却管85用于通过载冷换热导热液体循环实现导热液体的降温。

载冷剂冷却循环系统包括载冷容器51、载冷剂循环泵52、载冷换热器5内的载冷剂通道53、水冷却器54、空气冷却器55等；水冷却器54内分别设置相互独立的水冷却器载冷剂通道541和冷却水通道542；空气冷却器55包括风机551以及空气冷却器载冷剂通道552；载冷剂通道552为翅管式空气冷却器载冷剂通道；

载冷容器51的底部出口依次通过载冷剂循环泵52与载冷剂通道53入口相连，载冷剂通道53出口分成两路，一路通过控制阀门56，密封的穿过第二内胆84的底部后与冷却管85入口相连通，另一路依次与水冷却器54内的水冷却器载冷剂通道541、空气冷却器55内的空气冷却器载冷剂通道552入口相连通，空气冷却器载冷剂通道552出口与冷却管85出口合并后与载冷容器51的顶部入口相连通，从而构成载冷剂冷却循环系统。

在载冷剂循环泵52驱动下，载冷剂在载冷剂冷却循环系统中流动，载冷剂可选用例如乙二醇水溶液等汽车防冻液。载冷剂冷却循环系统用于实现载冷换热导热液体循环的导热液体冷却，也可实现载冷剂与膨胀组件8内导热液体的换热以避免膨胀组件8内导热液体的氧化风险与油烟形成。

在载冷容器51的底部出口还设置带有截止阀135的排液口，用于排放或清空载冷容器51内的载冷剂。

制冷剂冷却循环系统包括制冷换热器6内的制冷剂通道64、压缩机61、冷凝器62、膨胀机构63和制冷量调节阀65，上述部件均是采用现有部件，冷凝器62内分别设置相互独立的制冷剂通道621和冷却水通道622；

压缩机61的出口分成两路，一路依次与冷凝器62内的制冷剂通道621、膨胀机构63入口依次相连，另一路与制冷量调节阀65的入口相连，膨胀机构63出口与制冷量调节阀65出口合并后依次与制冷换热器6中的制冷剂通道64、压缩机61入口相连通，从而形成制冷剂冷却循环系统。

在压缩机61驱动下，制冷剂在制冷剂冷却循环系统中流动，根据温度范围，单级制冷系统的制冷剂可选用例如R134a，R404a等常用的制冷剂，复叠制冷系统的制冷剂可选用R404a，R23等常用制冷剂。

制冷剂通道64通过吸收导热液体通道一1351内导热液体的热量，低温低压的制冷剂液体通过汽化吸热转变为高温低压的制冷剂蒸汽，压缩机61通过管道吸入高温低压的制冷剂蒸汽，排出高温高压的制冷剂蒸汽，并通过管道进入冷凝器62的制冷剂通道621中，冷凝器62将高温高压的制冷剂蒸汽转换为低温高压的制冷剂液体，通过管道和膨胀机构63的节流和汽化实现制冷剂循环。当实际温度高于设定温度时，制冷量调节阀65处于关闭状态，制冷系统实现最大限度的制冷量和降温速率；当实际温度接近或低于设定温度时，制冷量调节阀65趋于开启，并根据实际温度和设定温度的差值控制制冷量调节阀65的开度，实现制冷量和降温速率的调节。

冷却水冷却循环系统包括2个冷却水的循环接口---分别是冷却水循环入口111、冷却水循环出口112，冷却水循环出口112为冷却水冷却循环系统返回至外界供水源的回水端口，冷却水循环入口111为外界供水源向冷却水冷却循环系统提供冷却水的端口。

冷却水循环入口111、水冷却器54内的冷却水通道542、冷凝器62内的冷却水通道622、冷却水循环出口112通过管道依次相连，从而形成冷却水冷却循环系统。冷却水冷却循环系统用于利用水冷式冷凝器62对制冷剂冷却循环系统进行冷却或水冷却器54对载冷剂冷却循环系统进行冷却。

当然在实际应用中，还可采用其它方式对冷凝器62进行冷却，比如采用翅片式冷凝器62时，可通过冷却风扇对冷凝器62进行冷却，或取消水冷却器54，通过空气冷却器55对载冷换热器5进行冷却。

根据实际温度或设定温度，控制组件10自动调节制冷阀41的开启、关闭和开启的程度(即开度)，从而调节制冷换热器6与导热液体的是否接触或接触的程度，加快升降温速率，降低能耗，避免制冷剂冷却循环系统的过载，如压缩机61排气口的过压、压缩机61的过流和过温以及制冷换热器6的过热。

根据实际温度或设定温度，控制组件10自动调节载冷阀42的开启、关闭和开启的程度(即开度)，从而调节载冷换热器5与导热液体的是否接触或接触的程度，加快升降温速率，降低能耗，避免载冷剂冷却循环系统的过载，如载冷剂的沸腾或凝固、载冷换热器5的过压或结垢、空气冷却器55及内部微环境的过热。

根据实际温度或设定温度，控制组件10自动调节加热阀43的开启、关闭和开启的程度(即开度)，从而降低加热组件7内的加热器71与导热液体接触的程度，加快升降温速率，降低能耗。

上述制冷换热导热液体循环、载冷换热导热液体循环、加热换热导热液体循环相互协调配合实现在宽温度范围内快速温变控制，载冷换热器5、制冷换热器6、加热组件7以及制冷剂、载冷剂和导热液体(高低温导热液体)的隔离和连通，制冷量、冷却量和加热量的调节以及最佳换热效率的匹配，避免水的沸腾和水垢的形成，避免制冷换热器6等零部件的过热和老化等一系列影响技术性能、可靠性和安全性的问题。

控制组件10设计有主控制器101、传感组件102、输出控制器103；其中主控制器101、输出控制器103可参考现有恒温控制装备中采用的硬件或者对该硬件进行适应本案需求的改动。

主控制器101内具有中央控制器，此中央控制器主要根据传感组件102检测到的信息进行计算并执行设定的动作。

传感组件102通过中央控制器的处理和输出控制器103自动控制加热器71、与制冷换热器6配合的制冷量调节阀65、制冷阀41、载冷阀42、加热阀43的工作。

具体如下：

上述传感组件102主要根据温度、压力、液位、过热情况分别设计了温传感组件1021、压传感组件1022、液位传感组件1023、过热传感组件1024。

温传感组件1021包括循环出口温传感10211、应用系统温传感10212、循环入口温传感10213、制冷蒸发温传感10214、载冷温传感10215、冷却水温传感10216、微环境温传感10217、加热器温传感10218、膨胀组件温传感10219、制冷冷凝温传感102110的部分或全部，对相应位置的温度情况进行实时检测。

具体如下：

在高低温循环泵2与循环出口31相连的管道上设置循环出口温传感10213，用于感知导热液体流入外部应用系统的温度；在外部应用系统处设置应用系统温传感10212，用于感知外部应用系统内的导热液体的实际温度；在循环入口32处设置循环入口温传感10211，用于感知导热液体从外部应用系统返回时的温度；控制组件10根据设定温度、循环出口温传感10213、应用系统温传感10212和/或循环入口温传感10211控制所需的导热液体实际温度。

在制冷换热器6处设置制冷蒸发温传感10214，用于监测制冷换热器6内制冷剂侧的温度条件、避免制冷剂温度过高损毁压缩机61或制冷换热器6，或制冷剂温度过低损毁制冷换热器6；

载冷剂循环泵52的入口处设置载冷温传感10215，用于监测载冷换热器5载冷剂的温度条件；

冷却水循环入口111处设置冷却水温传感10216，用于监测冷却水的温度条件。

在设备内部的最不利位置处设置微环境温传感10217，用于监测设备内部的环境温度条件，避免控制组件(10)的过热。设备内部的不利位置包括了冷却风机的出风口、冷却水的出水口、隔热保温的薄弱环节、温度敏感电子电路或材料的周边，微环境温传感10217的位置应充分考虑不利条件组合的结果；

在加热组件7的第三内胆73内设置加热器温传感10218，加热器温传感10218用于监测第三内胆73内加热器周围的导热液体温度，避免加热器的干烧或导热液体的断流；

在膨胀组件8的第二内胆84内设置膨胀组件温传感10219，用于监测第二内胆84内导热液体的温度，避免导热液体的过热和氧化、油烟风险；

在冷凝器62处设置制冷冷凝温传感102110，用于监测冷凝器62内的制冷剂的温度条件，避免压缩机的过流、过热和过压；

压传感组件1022包括循环泵压传感10221、载冷泵压传感10222、冷却水压传感10223、制冷排气压传感10224、制冷吸气压传感10225、密闭系统压传感10226的部分或全部，用于对相应位置的压力情况进行实时检测。

在高低温循环泵2与循环出口31相连的管道上设置循环泵压传感10221，用于监测高低温循环泵2是否处于正常工作状态，导热液体的粘度与循环流量，以及是否对应用系统的承压构成安全威胁；

在载冷剂循环泵52的出口处设置载冷泵压传感10222，用于监视载冷剂循环泵52是否处于正常工作状态以及载冷剂的循环流量；

在冷却水循环入口111处设置冷却水压传感10223，用于监视外部供水条件；

在压缩机61的出口处设置制冷排气压传感10224，在压缩机61的入口处设置制冷吸气压传感10225，所述制冷排气压传感10224、制冷吸气压传感10225用于监视制冷系统的高压和低压是否处于正常范围，包括制冷系统的冷却与制冷剂的泄漏状态；制冷吸气压传感10225处配设相应的欠压控制器、在制冷排气压传感10224处配设相应的过压控制器；欠压控制器和过压控制器用于监视和控制制冷剂通道64的压力满足设备正常运行和安全。

在第一内胆11与高低温循环泵2的连接处设置密闭系统压传感10226，所述密闭系统压传感10226用于监视密闭系统的压力是否处于正常范围并对密闭系统的承压构成安全威胁。

液位传感组件1023包括膨胀组件高液位传感10231、膨胀组件低液位传感10232、载冷低液位传感10233、加热器低液位传感10234、均热低液位传感10235的部分或全部。

第二内胆84处有对应的膨胀组件高液位传感10231、膨胀组件低液位传感10232用于监测膨胀组件1内导热液体的液位；

在载冷容器51处设置载冷低液位传感10233，从而监测载冷容器51载冷剂液位过低并预防载冷剂循环泵空转；

在液位计76处设置加热器低液位传感10234，从而监测加热器的低液位并预防加热器干烧危险；

在第一内胆侧壁设置均热低液位传感10235，从而监测均热组件内是否充满液体，避免高低温循环泵应液位不足空转、导热液体起泡，改善温度控制。

过热传感组件1024包括加热器热传感10241、载冷热传感10242、马达热传感的部分或全部，用于对相应位置的过热情况进行实时监测，如马达热传感用于监视循环泵、风机、压缩机的马达温度是否满足其正常运行和操作安全。

在加热组件7的第三内胆73内设置加热器热传感10241，载冷容器51内设置载冷热传感10242。

本发明对相应位置的液位情况进行实时监测，如载冷低液位传感10233和载冷热传感10242用于监视载冷剂的液位和温度是否满足设备的正常运行和操作安全。膨胀组件高液位传感10231、膨胀组件低液位传感10232、加热组件低液位传感10234以及加热器热传感10241用于监视导热液体的液位和温度是否满足设备的正常运行和操作安全。

冷却水压传感10223、冷却水温传感10216和微环境温传感10217用于监视外部供水条件、环境条件和内部环境条件是否满足设备的正常运行和操作安全。

除上述自动控制方式外，温传感组件1021、压传感组件1022、液位传感组件1023和热传感组件1024可绕开主控制器101，并通过输出控制器103独立控制高低温循环泵2、载冷剂循环泵52、加热器71、压缩机61和风机551的工作，上述独立控制的优先权高于自动控制的优先权，独立控制的优先权设置以便在主控制器101故障条件下，确保控制组件10安全保护的完整性和可靠性。

通过上述综合配置，由于控制组件10分别与高低温循环泵2、制冷阀41、载冷阀42、加热阀43电气控制装配，液体导热循环系统内导热液体的实际温度及对应的执行动作会出现如下三种情况：

1.实际温度超过压缩机61安全可靠连续工作的最高温度(即ACC温度)，制冷阀41关闭，加热阀43开启，根据实际温度或设定温度调节载冷阀42的开度为0-100％内的一个确定值：

2.实际温度介于+40℃～ACC温度：可根据需要选择使用制冷阀41和/或载冷阀42；根据实际温度或设定温度调节载冷阀42或制冷阀41的开度为0-100％内的一个确定值：

3.实际温度低于+40℃时，载冷阀42关闭，制冷阀41开启，根据实际温度调节加热阀43的开度为0-100％内的一个确定值。

为了系统安全与可靠，节省能源和降低能耗，本案设计了一套与上述系统对开度及动作进行相互配套的温度控制方法，如上所述，实际温度或设定温度不同，则对应的执行动作也不同。为了达到可依据温度的不同使控制组件10执行不同的动作，本温度控制方法在控制组件10预设PID阈值和PID限值参数，系统以可靠性、安全性和降低能耗为目标，依据PID输出(即，PID输出值)、实际温度和设置温度执行制冷阀41、载冷阀42关闭和加热阀43的调节。由此也可以看出，本案是通过部件之间关联配合及上述精确的控制方式组合形成一个明确的技术方案实现了宽温度范围快速调节，这也是本案对现有技术的技术贡献。离开了精确控制方式的、简单的部件堆积的系统无法实现本发明宽温度范围快速调节，因此不能简单的认为部件之间关联配合及上述精确的控制方式组合为本领域的公知常识。

在本发明中：

导热液体的实际温度是指外部应用系统的测量温度，例如可选择为循环出口温传感10211、应用系统温传感10212、循环入口温传感10213中的任意一个温度作为导热液体的实际温度。

导热液体的设定温度，是客户期望外部应用系统所能达到的目标温度。针对循环出口温传感10211、应用系统温传感10212、循环入口温传感10213，控制对象不同，控制结果也不一样。

PID阈值是指人为设定的一个温度区间，该温度区间的值为导热液体的实际温度和设定温度之间差值(差距值)所允许的范围内才进行PID控制。

如实际温度和设定温度之间差值在PID阈值范围内，根据实际温度和设定温度的差值情况，主控制器101将给出PID输出值(0～100％)，PID输出值除了直接控制加热器7和制冷量调节阀65的输出值外，还根据实际温度、设定温度，阀最大开度温度曲线，间接控制制冷阀41、载冷阀42关闭和加热阀43的开度。

PID输出值范围设定为-100％至+100％之间且不包括两个端值，其中正值表示加热器71工作状态，负值表示制冷量调节阀65工作状态；-100％表示最大的制冷量，0％表示最小的加热功率或制冷量，+100％表示最大的加热功率。PID输出范围为-100％～0％时，加热器71的工作状态为最小的加热功率，PID输出范围为0％～100％时，制冷量调节阀65的工作状态为最小的制冷量，即最小的加热补偿，以及最低的压缩机61排气温度，即最为安全的压缩机61工作参数。如果设定温度与实际温度的差值超越了PID阈值范围，且设定温度大于实际温度，则PID输出为100％，反之，如设定温度小于实际温度，则PID输出为-100％。

下面对液体导热循环系统内导热液体的实际温度及对应的执行动作出现的三种情况进行一一说明。

控制逻辑过程如下：

步骤一、获取Pv,Sv,ACC,TH(pid),L(pid)，PID；

Pv代表导热液体的实际温度值；

Sv代表导热液体的设定温度值；

ACC代表压缩机61安全可靠连续工作的最高温度；此数据由压缩机厂家提供；

TH(pid)代表PID阈值；

L(pid)代表PID限值，PID输出值为节能开度；

说明：Lpid为认为设定的一个PID限值，当PID输出值大于Lpid时，说明系统消耗的电能太高了，降低#41或#42的开度可以降低PID的输出，从而解决电能；

PID代表PID输出值；

进行Pv与ACC的判断，

当Pv＞ACC时；为下述情况一；

当Pv＜40℃时，为下述情况二；

当Pv＝40℃～ACC时，为下述情况三；

步骤二、分别如下的三种情况：

情况一、

导热液体的实际温度Pv大于ACC温度(例如+200℃)时，关闭制冷阀41从而关闭制冷剂冷却循环系统，开启加热阀43，根据导热液体实际温度和设定温度调节载冷阀42的开度为0～50％，载冷阀42的开度与实际温度或设定温度之间的关系如下：

首先判定实际温度和设定温度的差值是否在PID阈值范围内(如±10℃)，即，进行“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定，判定结果为“Y”，则进入下述步骤1.1)，判定结果为“N”则进入下述步骤1.2)；

1.1)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“Y”：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内，该状态可理解为恒温状态时，根据设定温度确定载冷阀42的开度，也即载冷阀42将保持恒定开度，从而降低阀门调节对系统的影响。

加热器71加热器PID为0～+100％，直接控制加热器的占空比；

进行“加热器PID＜＝L(pid)？？”的判定，当判断结果为“Y”时，则维持载冷阀42开度不变；

当判断结果为“N”时，则逐渐降低载冷阀42开度；且在上述降低载冷阀42开度的调节过程中，实时进行“加热器PID＜＝L(pid)？？”的判定。

1.2)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“N”：

分成以下两种情况：

当PID为+100％：载冷阀42＝0％，表示升温的过程；

当PID为-100％：根据Pv赋载冷阀42最大开度，即安全开度。

具体如下：

首先依据系统的整体设计和载冷阀42的特征，在确保系统安全可靠、正常工作的前提下设定温度与载冷阀42的最大开度关系，如下表所示：

设定温度(℃)	200	300	350	400	450
						载冷阀42最大开度(％)	50	30	20	10	5

根据这些参数绘制温度和载冷阀42最大开度关系曲线，然后根据该曲线推算任意温度下载冷阀42的最大开度。如设定温度为250℃、实际温度在240～260℃时，载冷阀42最大开度为40％。上述温度和载冷阀42最大开度关系曲线被保存在控制系统内；

在实际应用中，载冷阀42按最大开度工作时，虽然符合安全性和可靠性要求，但是需要通过加热的补偿来实现恒温，加热补偿越大，消耗能源越高，因此有必要进一步降低载冷阀42的开度以降低加热补偿的比例，也即PID输出值的大小。这时可配置PID的最大输出值即PID限值，当加热输出比例超过PID限值时，降低载冷阀42的开度，从而实现降低系统能耗的目的。具体操作如下：

系统实际温度接近设定温度并进入PID范围，根据设定温度确定载冷阀42的最大开度。随着温度的稳定，加热PID输出趋于稳定。如果PID输出小于PID限值，维持载冷阀42最大开度不变，通过调节PID输出维持温度稳定；如果PID输出大于PID限值，缓慢降低载冷阀42开度为(0～最大开度)％，使得PID输出跟随降低直至低于PID限值。如，设定温度为250℃时，初始载冷阀42开度为40％，PID输出为75％；设PID限值为20％，载冷阀42开度逐渐下降，PID输出跟随下降，当载冷阀42实际开度为12％时，PID输出为18％，停止对载冷阀42的调整。该过程可理解为控制优化，PID输出越大能耗越高，降低载冷阀的开度42可以显降低PID输出，从而降低能耗；同时也需要明白，很多工艺升温过程需要加热，高温恒定时，即使不加热，工艺释放的热量可能导致温度继续上升，因此需要载冷阀42维持一定开度才能保持温度恒定。

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID输出＝-100％，该状态理解为降温过程中，如上关系表所述，由实际温度和载冷阀42最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算载冷阀42最大开度，随着温度的下降，载冷阀42开度逐渐增加：

实际温度(℃)	200	300	350	400	450
						载冷阀42最大开度(％)	50	30	20	10	5

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝100％，该状态可理解为升温过程中载冷阀42直接关闭，以加快升温速率。

以上表格数据可见，载冷阀42最大开度与温度呈逆向关系，即温度越高，允许载冷阀42最大开度越小，这个关系表明，高温下通过载冷阀42进入载冷换热器50的导热液体流量较低，从而防止载冷换热器50的过载、高温结垢或载冷剂的沸腾；随着导热液体温度的下降，允许进入载冷剂换热器50的导热液体流量逐渐增加，从而在避免载冷换热器50过载、高温结垢或导热液体沸腾的前提下，提高换热效率和降温速率，确保技术性能的最优、最高的能效比、安全性和可靠性。

同时，载冷阀42最大开度仅仅是确保液体导热循环系统安全可靠的最大限值，并非固定和必需。载冷阀42按照最大开度开启时，如果液体导热循环系统的内在热量或应用系统的外部热量不足以抵消来自载冷换热器50的冷量时，导热液体的温度即会趋于下降，则PID输出值趋于增加以维持温度的恒定，而PID输出值大小直接影响了系统能耗的高低。本发明PID限值的设定以及载冷阀42的控制机制旨在确保系统技术性能、安全性和可靠性的前提下，进一步合理地降低系统能耗。

进一步地，降温过程中，体现液体导热循环系统优越性的技术指标是温度范围和升降温速率，恒温过程中，体现液体导热循环系统优越性的技术指标是温度的稳定性，以上载冷阀42的控制机制表明，升温过程中，载冷阀42处于关闭状态确保最大的升温速率；降温过程中，由于PID输出值不变，载冷阀42按照最大开度工作，且随温度降低而增加，确保最大的降温速率；实际温度接近设定温度进入PID阈值范围，也即温度趋于温定时，载冷阀42开度保持不变，从而避免载冷阀42开度变化对PID输出值的影响，确保温度的稳定。

以上开启载冷阀42时，应同时开启载冷剂冷却液泵52和/或载冷剂冷却液风机55。

情况二、

导热液体的实际温度低于+40℃时，关闭载冷阀42，开启制冷阀41，根据实际温度或设定温度调节加热阀43的开度为10～100％，即，根据温度加热阀43最大开度曲线赋加热阀43开度值＝10～100％；

首先进行“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定，当判定结果为“Y”时，进入下述步骤2.1)，当判定结果为“N”时，进入下述步骤2.2)；

2.1)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“Y”：

根据Sv赋加热阀43最大开度PID＝0～±100％；分成如下两种情况：

当PID为0～+100％，控制加热器#72；

当PID为0～-100％，控制制冷量调节阀#65；

2.2)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“N”：

分成如下两种情况：

当PID为+100％，根据Pv赋加热阀43最大开度；

当PID为-100％，加热阀43＝10％。

具体如下：

加热阀43的开度与实际温度或设定温度之间的关系如下：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内，如±10℃，该状态可理解为恒温时，根据设定温度确定加热阀43的开度，也即加热阀43开度将保持恒定，降低阀门调节对系统的影响。

首先依据系统的整体设计和加热阀43的特征，在确保系统安全可靠、正常工作的前提下设定温度与加热阀43的最大开度关系，如下表所示：

设定温度(℃)	-100	-80	-40	0	+40
						加热阀43最大开度(％)	10	20	50	75	100

根据这些参数绘制温度和加热阀43最大开度关系曲线，然后根据该曲线推算任意温度下加热阀43的最大开度。如设定温度为-20℃、实际温度在-30～10℃时，加热阀43最大开度为62.5％。

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID输出＝100％，该状态可理解为升温过程中，如上关系表所述，由实际温度和加热阀43最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算加热阀43最大开度，随着温度的上升，加热阀43开度逐渐增加：

实际温度(℃)	-100	-80	-40	0	+40
						加热阀43最大开度(％)	10	20	50	75	100

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝-100％，该状态理解为降温过程中，加热阀43直接关闭，以加快降温速率。

以上表格数据可见，加热阀43最大开度与温度呈正向关系，即温度越低，允许加热阀43最大开度也越小，这个关系表明，低温下通过加热阀43进入加热组件7的导热液体流量较低，从而减少加热组件7甚或隔离加热组件7参与导热液体循环过程的热容量，一方面可减少非必要的降温并提升降温速率和节约能耗，另一方面可削弱加热器工作对来之不易的低温的抵充和低温下恒温稳定度的不利影响；随着导热液体温度的上升，允许进入加热组件7的导热液体流量逐渐增加，一方面可充分利用加热组件7内导热液体的余热，另一方面可提高加热器的利用率和升温速率。

进一步地，降温过程中，体现液体导热循环系统优越性的技术指标是温度范围和升降温速率，恒温过程中，体现液体导热循环系统优越性的技术指标是温度的稳定性，以上加热阀43的控制机制表明，降温过程中，加热阀43处于关闭状态，直接将加热组件7从导热液体循环系统中隔离开来，从而确保最大的降温速率；升温过程中，由于PID输出值不变，加热阀43按照最大开度工作，且随温度增加而增加，在确保升温速率最大化的前提下，削弱加热器工作对温度过冲的不利影响；实际温度接近设定温度进入PID阈值范围，也即温度趋于温定时，加热阀43开度保持不变，从而避免加热阀43开度变化对PID输出值的影响，确保温度的稳定。

当设定工作温度低于40℃，利用环境条件如空气或冷却水实现降温的作用已经非常有限，相反当实际温度低于环境温度或冷却水温度时，反而阻碍温度的降低，同时还可能引起冷却水的结冰和空气冷却器的凝露和结霜等不安全因素，因此在此应用场景下，载冷阀42关闭。

以上开启制冷阀41时，应同时开启压缩机61。

情况三：

导热液体的实际温度介于+40～ACC温度时，加热阀43为100％的开度；而后可根据需要选择使用制冷阀41和/或载冷阀42，即根据冷却方式进行选择；

当选择制冷剂冷却时，进入下述3.1，当选择载冷剂冷却时，进入下述3.2。

3.1、使用制冷阀41时，载冷阀42关闭；根据温度制冷阀41最大开度曲线赋制冷阀43开度值＝0～100％；

首先进行“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断，当判断结果为“Y”时，则进入下述3.1.1)；当判断结果为“N”时，则进入下述3.1.2)；

3.1.1)、“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“Y”；因此“根据Sv赋制冷阀43最大开度PID＝0～±100％”；

分成以下两种情况：

③、当PID为0～+100％；

需要进行对“加热器71”的控制；

对“PID<＝L(pid)？”进行判断，当判定结果为“Y”时，控制制冷阀41开度不变；当判定结果为“N”时，则逐渐降低制冷阀41开度，在此逐渐降低制冷阀41开度过程中，实时进行“PID<＝L(pid)？”进行判断，且根据判断结果对制冷阀41的开度进行相应的调节处理。

④、当PID为0～-100％；

需要控制制冷量调节阀#65；

3.1.2)、“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“N”；分成以下两种情况：

③、当PID为+100％；关闭制冷阀41；

④、当PID为-100％；根据Pv赋制冷阀41最大开度。

具体如下：

制冷阀41的开度与实际温度或设定温度之间的关系如下：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内，如±10℃，由设定温度和制冷阀41最大开度关系表绘制的曲线，根据设定温度计算制冷阀41最大开度，如设定温度为125℃、实际温度在115～135℃时，制冷阀41最大开度为25％：

设定温度(℃)	40	75	100	150	200
						制冷阀41最大开度(％)	100	50	40	25	15

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝-100％，由实际温度和制冷阀41最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算制冷阀41最大开度：

实际温度(℃)	40	75	100	150	200
						制冷阀41最大开度(％)	100	50	40	25	15

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝100％，直接关闭制冷阀41，以加快升温速率。

3.2、使用载冷阀42时，制冷阀41关闭；根据温度载冷阀42最大开度曲线赋载冷阀42开度值＝50～100％；

首先进行“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断，当判断结果为“Y”时，则进入下述3.2.1)；当判断结果为“N”时，则进入下述3.2.2)；

3.2.1)、由于“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“Y”；因此“根据Sv赋载冷阀42最大开度加热器PID＝0～+100％”；

而后进行“PID<＝L(pid)？”的判断，当判断结果为“Y”时，维持载冷阀42开度不变；当判断结果为“N”时，则逐渐降低载冷阀42开度，在此逐渐降低载冷阀42开度过程中，实时进行“PID<＝L(pid)？”进行判断，且根据判断结果对载冷阀42的开度进行相应的调节处理；

3.2.2)、由于“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“N”；因此分成以下两种情况：

当PID为+100％；载冷阀42开度值为0，即关闭载冷阀42；

当PID为-100％；则根据Pv赋载冷阀42最大开度。

具体如下：

载冷阀42的开度与温度之间的关系如下：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内(如±10℃)，由设定温度和载冷阀42最大开度关系表绘制的曲线，根据设定温度计算载冷阀42最大开度，如设定温度为125℃、实际温度在115～135℃时，载冷阀42最大开度为65％：

设定温度(℃)	40	75	100	150	200
						载冷阀42最大开度(％)	90	80	70	60	50

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝-100％，由实际温度和载冷阀42最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算载冷阀42最大开度：

实际温度(℃)	40	75	100	150	200
						载冷阀42最大开度(％)	90	80	70	60	50

实际温度和设定温度的差值PID温度范围外，且PID＝100％，关闭载冷阀42，以加快升温速率。

设定PID的限值，当PID输出大于限值时，调整制冷阀41或载冷阀42开度为(0～最大开度)％，使得PID输出在PID限值以下，如设定温度为125℃时，PID限值为20％，制冷阀41实际开度为15％，PID实际输出为17％，或载冷阀42实际开度为25％，PID实际输出为19％，从而降低加热补偿的比例，节约能源；

以上表格数据可见，制冷阀41或载冷阀42最大开度与温度呈逆向关系，即温度越高，允许制冷阀41或载冷阀42最大开度越小，这个关系表明，高温下通过制冷阀41或载冷阀42进入制冷换热器60或载冷换热器50的导热液体流量较低，从而防止制冷换热器60或载冷换热器50的过载、高温结垢、冷冻油碳化或载冷剂的沸腾；随着导热液体温度的下降，允许进入制冷换热器60或载冷剂换热器50的导热液体流量逐渐增加，从而在避免制冷换热器60或载冷换热器50过载、高温结垢、冷冻油碳化或导热液体沸腾的前提下，提高换热效率和降温速率，确保技术性能的最优、最高的能效比、安全性和可靠性。

同时，制冷阀41或载冷阀42最大开度仅仅是确保液体导热循环系统安全可靠的最大限值，并非固定和必需。制冷阀41或载冷阀42按照最大开度开启时，如果液体导热循环系统的内在热量或应用系统的外部热量不足以抵消来自制冷换热器60或载冷换热器50的冷量时，导热液体的温度即会趋于下降，则PID输出值趋于增加以维持温度的恒定，而PID输出值大小直接影响了系统能耗的高低。本发明PID限值的设定以及制冷阀41或载冷阀42的控制机制旨在确保系统技术性能、安全性和可靠性的前提下，进一步合理地降低系统能耗。

进一步地，降温过程中，体现液体导热循环系统优越性的技术指标是温度范围和升降温速率，恒温过程中，体现液体导热循环系统优越性的技术指标是温度的稳定性，以上制冷阀41或载冷阀42的控制机制表明，升温过程中，制冷阀41或载冷阀42处于关闭状态确保最大的升温速率；降温过程中，由于PID输出值不变，制冷阀41或载冷阀42按照最大开度工作，且随温度降低而增加，确保最大的降温速率；实际温度接近设定温度进入PID阈值范围，也即温度趋于温定时，制冷阀41或载冷阀42开度保持不变，从而避免制冷阀41或载冷阀42开度变化对PID输出值的影响，确保温度的稳定。

当实际温度高于ACC温度表明压缩机无法在该温度区间长期安全、可靠工作，利用制冷阀41调节导热液体实现安全性和可靠性的作用已经非常有限，相反当将制冷换热器60反复暴露于制冷系统的低温、超低温和200℃以上高温时，制冷换热器60的金属材料及焊缝在经受高低温冲击后可能脆化而失去设计必需的耐压性能，并出现爆裂、液体喷射、燃烧和绝破坏等不安全因素，因此在此应用场景下，制冷阀41关闭。

以上开启制冷阀41时，同时开启压缩机61，开启载冷阀42时，同时开启载冷剂冷却液泵52和/或载冷剂冷却液风机55。

该系统的安全管理的方法：

输入设定温度，采集循环出口温传感10211的温度即实际温度，根据设定温度和实际温度的差值、根据PID阈值控制组件10计算PID输出，接收命令启动高低温循环泵2的工作；

检测加热器低液位传感10234、均热低液位传感10235以及加热器热传感10241正常，控制组件10输出启动高低温循环泵2的工作，允许加热器71根据PID输出值工作；

根据设定温度和实际温度的差值，以及ACC温度，确定是否允许压缩机61启动工作，允许压缩机61工作时，启动压缩机61的工作，并检测制冷排气压传感10224、制冷吸气压传感10225正常；如选择多元复叠制冷系统，延时启动二元和/或三元压缩机61的工作，然后检测对应制冷排气压传感10224和/或吸气压传感器正常；

根据PID输出控制加热器71和/或制冷量调节阀65的输出，当PID输出为-100％～0％时，表示制冷量调节阀65的输出比例为0～100％，加热器71输出为0％，当PID输出为0％～100％时，表示制冷量调节阀65的输出比例为100％，加热器71输出为0％～100％；

微环境温传感10217的温度超过限值启动风机551工作时，或开启载冷阀42时，或膨胀组件温传感10219的温度，循环出口温传感10211的温度超过限值时，启动载冷剂循环泵52的工作；

如出现热传感器状态翻转，加热器温传感10218超高限，或低液位传感器状态翻转，且维持该状态超过限定时间，关闭高低温循环泵2的循环，加热器71PID输出为0％，给出加热组件7过温或低液位报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现制冷排气高压传感10224、制冷吸气压传感10225状态翻转，关闭压缩机61的工作，制冷量调节阀65输出比例为100％，给出压缩机高压或低压报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现制冷蒸发温传感10214超限，超高限时减小制冷阀41的开度直至完全关闭，超低限时，增加制冷阀41的开度，或关闭压缩机61的工作，给出制冷换热器6温度超限报警，锁定报警状态直到人为清除；出现制冷冷凝温传感10214超高限，减小制冷阀41的开度直至完全关闭，或关闭压缩机61的工作，给出制冷冷凝器62温度超限报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现载冷低液位传感10233、载冷热传感10242状态翻转，或载冷泵压传感10222超低限，关闭载冷剂循环泵52的工作及载冷阀42，给出载冷剂高温、低液位或空转报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现载冷温传感10215超限，超高限时减小载冷阀42的开度直至完全关闭，超低限时，增加载冷阀42的开度，或关闭高低温循环泵2的工作，给出载冷换热器5温度超限报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现循环出口压传感10221超高限或低限，关闭高低温循环泵2的工作，给出循环出口压传感10221超限报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现应用系统温传感10212超高限或低限，循环入口温传感10213超高限或低限，给出对应的报警，并在报警原因消除后自动解除；

如出现冷却水温传感10216超限，或冷却水压传感10223超限，给出对应的报警，并在报警原因消除后自动解除；

如出现膨胀组件高液位传感10231、膨胀低液位传感10232状态翻转，给出对应的报警，并在报警原因消除后自动解除。

上述传感组件102通过主控制器101的处理和输出控制器103自动控制加热器71、与制冷换热器6配合的制冷量调节阀65、制冷阀41、载冷阀42、加热阀43的工作；上述传感组件102可绕开主控制器101，并通过输出控制器103独立控制高低温循环泵2、载冷剂循环泵52、加热器71、压缩机61和风机551的工作，独立控制的优先权高于主控制器101自动控制的优先权。独立控制的优先权设置以便在主控制器101故障条件下，确保控制组件10安全保护的完整性和可靠性。

Claims (12)

1.宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统，其特征在于：

包括均热组件(1)、高低温循环泵(2)、应用接口(3)、冷热切换组件(4)、载冷换热器(50)、制冷换热器(60)、加热组件(7)、膨胀组件(8)及控制组件(9)；

均热组件(1)用于实现液体导热循环系统内不同温度导热液体的混合和均热；

应用接口(3)用于连接外部应用系统实现高低温导热液体的循环和密封；应用接口(3)包括循环出口(31)和循环入口(32)；

冷热切换组件(4)包括制冷阀(41)、载冷阀(42)、加热阀(43)；

均热组件(1)、高低温循环泵(2)、循环出口(31)、循环入口(32)、制冷阀(41)、制冷换热器(60)通过管道依次相连构成制冷调节循环；

均热组件(1)、高低温循环泵(2)、循环出口(31)、循环入口(32)、载冷阀(42)、载冷换热器(50)通过管道依次相连构成载冷调节循环；

均热组件(1)、高低温循环泵(2)、循环出口(31)、循环入口(32)、加热阀(43)、加热组件(7)通过管道依次相连构成加热调节循环；

上述制冷调节循环、载冷调节循环、加热调节循环相互协调配合实现宽温度范围快温变密闭液体导热循环；

膨胀组件(8)通过管道与均热组件(1)内腔配合，膨胀组件(8)用于在升温时收纳来自密闭液体导热循环系统内的导热液体，降温时向密闭液体导热循环系统内补充导热液体；

控制组件(9)分别与高低温循环泵(2)、制冷阀(41)、载冷阀(42)、加热阀(43)电连接；

密闭液体导热循环系统内导热液体的温度超过压缩机(61)安全可靠连续工作的最高温度即ACC温度时，制冷阀(41)关闭，加热阀(43)开启，根据温度调节载冷阀(42)的开度为0～100％内的一个安全开度；导热液体的温度低于+40℃时，载冷阀(42)关闭，制冷阀(41)开启，根据温度调节加热阀(43)的开度为0～100％内的一个节能开度。

2.根据权利要求1所述的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统，其特征在于：

所述均热组件(1)包括顶部开口、内部中空的第一内胆(11)，还包括第一盖板(12)；第一盖板(12)封盖住第一内胆(11)的顶部开口，第一内胆(11)的侧壁具有若干通孔通过管道分别连接制冷换热器(60)、载冷换热器(50)、加热组件(7)的出口以及膨胀组件(8)的出入口；

所述高低温循环泵(2)为流通式循环泵或浸入式循环泵；当选择流通式循环泵时，在第一内胆(11)的侧壁设置有通孔并通过管道连接高低温循环泵(2)的入口；当选择浸入式循环泵时，循环泵的法兰与第一盖板(12)密封配合；

所述膨胀组件(8)包括第二内胆(84)、冷却管(85)；第二内胆(84)通过管道及阀门(113)连接均热组件(1)的第一内胆(11)；连接第二内胆(84)与第一内胆(11)的管道为双向管道，注液、排液和导热液体温度降低时，膨胀组件(8)内的导热液体通过重力和/或循环吸力流入密闭液体导热循环系统的均热组件(1)中；温度升高时，密闭液体导热循环系统内的导热液体通过膨胀压力从均热组件(1)流入膨胀组件(8)中，但是当导热液体温度升高且阀门(113)关闭时，密闭液体导热循环系统内的导热液体膨胀，但不能返回膨胀组件(8)中而形成高压，从而提高导热液体的沸点和工作温度；

所述加热组件(7)包括加热器(71)、第三内胆(73)，加热器(71)布置在第三内胆(73)内；第三内胆(73)与加热阀(43)密闭连接；该第三内胆(73)同时与均热组件(1)的第一内胆(11)连接；

所述制冷换热器(60)优选为板式换热器，内部具有制冷剂通道(64)和导热液体通道(135-1)；

所述载冷换热器(50)优选为壳管式换热器，内部具有载冷剂通道(53)和导热液体通道(135-2)。

3.根据权利要求2所述的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统，其特征在于：

所述均热组件(1)还具有第一保温材料(13)、第一外包板(14)；第一外包板(14)、第一保温材料(13)从外到内对第一内胆(11)进行包裹保温；

所述膨胀组件(8)还包括第二外包板(81)、第二盖板(82)、溢液口(831)、出入口(86)、第一连接口(87)、注液口(88)、第二保温材料(89)、通气口(893)、第二外包板(81)、第二盖板(82)第二保温材料(89)从外到内对第二内胆(84)进行包裹保温；

所述第一连接口(87)位于第二内胆(84)底部，并通过双向通路管道和阀门(134)连接均热组件(1)的第一内胆(11)，所述双向通路管道是指注液、排液和温度降低时，膨胀组件(8)的第二内胆(84)内的导热液体通过重力及均热组件(1)流入密闭液体导热循环系统内；温度升高时，密闭液体导热循环系统的导热液体通过膨胀压力和均热组件(1)返回膨胀组件(8)内；温度升高且阀门(134)关闭时，密闭液体导热循环系统内的导热液体膨胀，但不能返回膨胀组件(8)内而形成高压；

第二内胆(84)侧壁设置上述溢液口(831)，第二内胆(84)侧壁连接通气口(893)；所述通气口(893)用于连接惰性气体装置，在需要时通入惰性气体以避免导热液体的氧化；所述注液口(88)位于膨胀组件(8)的顶板上，用于膨胀组件(8)的日常维护和注液；所述出入口用于与冷却管(85)配合；

所述冷却管(85)为管式换热器，位于膨胀组件(8)的底部并浸没于导热液体中，冷却管(85)连接由载冷容器(51)、载冷循环泵(52)、载冷剂通道(53)、水冷却器(54)、空气冷却器(55)构成的载冷剂循环系统；冷却管(85)用于通过载冷剂循环管道实现导热液体的降温；

所述第二内胆(84)还设置有对应的高低液位传感器、温度传感器，用于监视膨胀组件(1)内导热液体的液位和温度；

所述加热组件(7)还包括第三保温材料(74)和第三外包板(75)；第三外包板(75)、第三保温材料(74)从外到内对第三内胆(73)进行包裹保温。

4.根据权利要求3所述的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统，其特征在于：

所述制冷剂通道(64)还连接有压缩机(61)、冷凝器(62)、膨胀机构(63)和制冷量调节阀(65)；所述压缩机(61)、冷凝器(62)、膨胀机构(63)、制冷剂通道(64)和制冷量调节阀(65)通过管道密封相连；所述制冷剂通道(64)还包括排气高压表(121)、吸气低压表(122)、过压控制器(123)、欠压控制器(124)，用于监视和控制制冷剂通道(64)的压力满足设备正常运行和安全；

所述制冷剂通道(64)通过制冷换热器(60)吸收来自导热液体的热量，低温低压的制冷剂液体通过汽化吸热转变为高温低压的制冷剂蒸汽，压缩机(61)通过管道吸入高温低压的制冷剂蒸汽，排出高温高压的制冷剂蒸汽，并通过管道进入冷凝器(62)中，冷凝器(62)将高温高压的制冷剂蒸汽转换为低温高压的制冷剂液体，通过管道和膨胀机构(63)的节流和汽化实现制冷剂循环；当温度实际值高于温度设定值时，制冷量调节阀(65)处于关闭状态，制冷系统实现最大限度的制冷量和降温速率，当温度实际值接近或低于温度设定值时，制冷量调节阀(65)趋于开启，并根据温度实际值和温度设定值的差值控制制冷量调节阀(65)的开度，实现制冷量和降温速率的调节；

根据温度实际值或温度设定值，控制器(10)自动调节制冷阀(41)的开启、关闭和开启的程度即开度，从而避免制冷系统的过载，包括压缩机(61)排气口的过压、压缩机(61)的过流和过温以及制冷换热器(60)的过温。

5.根据权利要求4所述的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统，其特征在于：

所述载冷剂通道(53)还连接载冷容器(51)、载冷循环泵(52)、水冷却器(54)和空气冷却器(55)；所述载冷容器(51)、载冷循环泵(52)、依次与载冷剂通道(53)的入口连接；载冷剂通道(53)的出口连接水冷却器(54)的载冷剂侧，并连接空气冷却器(55)后返回载冷容器(51)形成载冷剂循环；

所述载冷容器(51)内充有载冷剂液体；

所述载冷剂通道(53)还连接到膨胀组件(8)的冷却管(85)，并返回载冷容器(51)；

载冷剂循环实现导热液体的载冷剂冷却；根据温度实际值或温度设定值，控制器(10)自动调节载冷阀(42)的开启、关闭和开启的程度即开度，从而避免载冷剂循环系统的过载，包括载冷剂的沸腾或凝固、载冷换热器(50)的过压或结垢、空气冷却器(55)及内部微环境的过温。

6.根据权利要求5所述的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统，其特征在于：所述冷凝器(62)还配置有冷却水循环系统(111)、冷却水水源；冷却水循环系统(111)、冷却水水源、冷凝器(62)一侧的出入口、水冷却器(54)一侧的出入口构成冷却水循环。

7.根据权利要求6所述的宽温度范围快温变密闭液体导热循环系统，其特征在于：

所述控制器(10)包括主控制器(101)、传感组件(102)、输出控制器(103)；

所述主控制器(101)内具有中央控制器；

所述传感组件(102)与所述主控制器(101)电气相连，并通过中央控制器的处理和输出控制器(103)自动控制加热器(71)、与制冷换热器(60)配合的制冷量调节阀(65)、制冷阀(41)、载冷阀(42)、加热阀(43)的工作；

所述传感组件(102)与所述输出控制器(103)电气相连，独立控制高低温循环泵(2)、载冷循环泵(52)、加热器(71)、压缩机(61)和风机(551)的工作，独立控制的优先权高于自动控制的优先权；

所述传感组件(102)包括温传感组件(1021)、压传感组件(1022)、液位传感组件(1023)、过热传感组件(1024)；所述温传感组件(1021)包括循环出口温传感(10211)、应用系统温传感(10212)、循环入口温传感(10213)、制冷蒸发温传感(10214)、载冷温传感(10215)、冷却水温传感(10216)、微环境温传感(10217)、加热器温传感(10218)、膨胀组件温传感(10219)、制冷冷凝温传感(102110)的部分或全部；

所述压传感组件(1022)包括循环出口压传感(10221)、载冷泵压传感(10222)、冷却水压传感(10223)、制冷排气压传感(10224)、制冷吸气压传感(10225)、密闭系统压传感(10226)的部分或全部；

所述液位传感组件(1023)包括膨胀组件高液位传感(10231)、膨胀组件低液位传感(10232)、载冷低液位传感(10233)、加热器低液位传感(10234)、均热低液位传感(10235)的部分或全部；

所述热传感组件(1024)包括加热器热传感(10241)、载冷热传感(10242)、马达热传感的部分或全部；

所述循环出口温传感(10211)用于感知导热液体的出口温度，应用系统温传感(10212)用于感知应用系统的温度实际值，循环入口温传感(10213)用于感知导热液体的返回温度，所述控制器(10)根据温度设定值、循环出口温传感(10211)、应用系统温传感(10212)和/或循环入口温传感(10213)控制所需的导热液体温度实际值；

所述循环出口压传感(10221)用于监视高低温循环泵(2)是否处于正常工作状态，导热液体的粘度与流量，以及是否对应用系统的承压构成安全威胁；所述载冷泵压传感(10222)用于监视载冷循环泵(52)是否处于正常工作状态以及载冷剂的流量；所述制冷排气压传感(10224)、制冷吸气压传感(10225)用于监视制冷系统的高压和低压是否处于正常范围，包括制冷系统的冷却与制冷剂的泄漏状态；所述密闭系统压传感(10226)用于监视密闭系统的压力是否处于正常范围并对密闭系统的承压构成安全威胁；

所述冷却水压传感(10223)、冷却水温传感(10216)和微环境温传感(10217)用于监视外部环境条件和内部环境条件是否满足设备的正常运行和操作安全；

所述制冷蒸发温传感(10214)、制冷冷凝温传感(102110)、加热器温传感(10218)和膨胀组件温传感(10219)用于监视制冷换热器(60)、载冷换热器(50)、加热组件(7)及膨胀组件(8)的温度条件是否满足设备的正常运行和操作安全；

所述膨胀组件高液位传感(10231)、膨胀组件低液位传感(10232)、加热组件低液位传感(10234)以及加热器热传感(10241)用于监视导热液体的液位和温度是否满足设备的正常运行和操作安全；

所述载冷低液位传感(10233)和载冷热传感(10242)用于监视载冷剂的液位和温度是否满足设备的正常运行和操作安全；

所述马达热传感用于监视循环泵、风机、压缩机的马达温度是否满足其正常运行和操作安全。

8.使用权利要求1-7任一项所述宽温度范围快温变液体循环系统的温度控制方法，其特征在于：

所述控制组件(10)预设一个PID阈值，该PID阈值是指一个温度区间，该温度区间的值为导热液体的温度实际值和温度设定值之间差值的最大值；温度实际值和温度设定值之间差值在PID阈值范围内，根据温度实际值和温度设定值的差值主控制器(101)计算PID输出并依据PID输出的值进行对应的动作，PID输出范围为±100％，其中正值表示加热器(71)工作状态，负值表示制冷量调节阀(65)工作状态，0％表示最小的加热功率或制冷量，+100％表示最大的加热功率或制冷量；PID输出范围为-100％～0％时，加热器(71)的工作状态为最小的加热功率，PID输出范围为0％～+100％时，制冷量调节阀(65)的工作状态为最小的制冷量即最小的加热补偿和最低的压缩机(61)吸排气温度即最为安全的压缩机(61)工作参数；如果温度设定值与温度实际值的差值超越了PID阈值范围，且温度设定值大于温度实际值，则PID输出为+100％，反之，如温度设定值小于温度实际值，则PID输出为-100％。

9.根据权利要求8所述的温度控制方法，其特征在于：

步骤一、获取Pv,Sv,ACC,TH(pid),L(pid)，PID；

Pv代表导热液体的实际温度值；

Sv代表导热液体的设定温度值；

ACC代表压缩机(61)安全可靠连续工作的最高温度；

TH(pid)代表PID阈值；

L(pid)代表PID限值，PID输出值为节能开度；

PID代表PID输出值；

进行Pv与ACC的判断，

当Pv＞ACC时；为下述情况一；

当Pv＜40℃时，为下述情况二；

当Pv＝40℃～ACC时，为下述情况三；

步骤二、分别如下的三种情况：

情况一、

所述导热液体的温度实际值大于ACC温度--即允许压缩机(61)安全可靠连续工作的最高温度时；关闭制冷阀(41)从而关闭制冷系统，开启加热阀(43)，根据导热液体实际温度和设定温度调节载冷阀(42)的开度为0～50％，

载冷阀(42)的最大开度与温度之间的关系如下：

首先判定实际温度和设定温度的差值是否在PID阈值范围内，即，进行“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定，判定结果为“Y”，则进入下述步骤1.1)，判定结果为“N”则进入下述步骤1.2)；

1.1)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“Y”：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内，该状态可理解为恒温状态时，根据设定温度确定载冷阀(42)的开度，也即载冷阀(42)将保持恒定开度，从而降低阀门调节对系统的影响；

加热器(71)加热器PID为0～+100％，直接控制加热器的占空比；

进行“加热器PID＜＝L(pid)？？”的判定，当判断结果为“Y”时，则维持载冷阀(42)开度不变；

当判断结果为“N”时，则逐渐降低载冷阀(42)开度；且在上述降低载冷阀(42)开度的调节过程中，实时进行“加热器PID＜＝L(pid)？？”的判定；

1.2)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“N”：

分成以下两种情况：

当PID为+100％：载冷阀(42)＝0％，表示升温的过程；

当PID为-100％：根据Pv赋载冷阀(42)最大开度，即安全开度；

情况二、

导热液体的实际温度低于+40℃时，关闭载冷阀(42)，开启制冷阀(41)，根据实际温度或设定温度调节加热阀(43)的开度为10～100％，即，根据温度加热阀(43)最大开度曲线赋加热阀(43)开度值＝10～100％；

首先进行“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定，当判定结果为“Y”时，进入下述步骤2.1)，当判定结果为“N”时，进入下述步骤2.2)；

2.1)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“Y”：

根据Sv赋加热阀(43)最大开度PID＝0～±100％；分成如下两种情况：

当PID为0～+100％，控制加热器#72；

当PID为0～-100％，控制制冷量调节阀#65；

2.2)、“Pv-Sv＜＝TH(pid)？”的判定结果为“N”：

分成如下两种情况：

当PID为+100％，根据Pv赋加热阀(43)最大开度；

当PID为-100％，加热阀(43)＝10％；

情况三：

导热液体的实际温度介于+40～ACC温度时，加热阀(43)为100％的开度；而后可根据需要选择使用制冷阀(41)和/或载冷阀(42)，即根据冷却方式进行选择；

当选择制冷剂冷却时，进入下述3.1，当选择载冷剂冷却时，进入下述3.2；

3.1、使用制冷阀(41)时，载冷阀(42)关闭；根据温度制冷阀(41)最大开度曲线赋制冷阀(43)开度值＝0～100％；

首先进行“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断，当判断结果为“Y”时，则进入下述3.1.1)；当判断结果为“N”时，则进入下述3.1.2)；

3.1.1)、“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“Y”；因此“根据Sv赋制冷阀(43)最大开度PID＝0～±100％”；

分成以下两种情况：

①、当PID为0～+100％；

需要进行对“加热器(71)”的控制；

对“PID<＝L(pid)？”进行判断，当判定结果为“Y”时，控制制冷阀(41)开度不变；当判定结果为“N”时，则逐渐降低制冷阀(41)开度，在此逐渐降低制冷阀(41)开度过程中，实时进行“PID<＝L(pid)？”进行判断，且根据判断结果对制冷阀(41)的开度进行相应的调节处理；

②、当PID为0～-100％；

需要控制制冷量调节阀#65；

3.1.2)、“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“N”；分成以下两种情况：

①、当PID为+100％；关闭制冷阀(41)；

②、当PID为-100％；根据Pv赋制冷阀(41)最大开度；

3.2、使用载冷阀(42)时，制冷阀(41)关闭；根据温度载冷阀(42)最大开度曲线赋载冷阀(42)开度值＝50～100％；

首先进行“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断，当判断结果为“Y”时，则进入下述3.2.1)；当判断结果为“N”时，则进入下述3.2.2)；

3.2.1)、由于“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“Y”；因此“根据Sv赋载冷阀(42)最大开度加热器PID＝0～+100％”；

而后进行“PID<＝L(pid)？”的判断，当判断结果为“Y”时，维持载冷阀(42)开度不变；当判断结果为“N”时，则逐渐降低载冷阀(42)开度，在此逐渐降低载冷阀(42)开度过程中，实时进行“PID<＝L(pid)？”进行判断，且根据判断结果对载冷阀(42)的开度进行相应的调节处理；

3.2.2)、由于“Pv-Sv<＝TH(pid)？”的判断结果为“N”；因此分成以下两种情况：

当PID为+100％；载冷阀(42)开度值为0，即关闭载冷阀(42)；

当PID为-100％；则根据Pv赋载冷阀(42)最大开度。

10.根据权利要求9所述的温度控制方法，其特征在于：

所述情况一的1.2)具体如下：

首先依据系统的整体设计和载冷阀(42)的特征，在确保系统安全可靠、正常工作的前提下设定温度与载冷阀(42)的最大开度关系；

根据参数绘制温度和载冷阀(42)最大开度关系曲线，然后根据该曲线推算任意温度下载冷阀(42)的最大开度；上述温度和载冷阀(42)最大开度关系曲线被保存在控制系统内；

当有必要进一步降低载冷阀(42)的开度以降低加热补偿的比例时，可配置PID的最大输出值即PID限值，当加热输出比例超过PID限值时，降低载冷阀(42)的开度，从而实现降低系统能耗的目的；具体操作如下：

系统实际温度接近设定温度并进入PID范围，根据设定温度确定载冷阀(42)的最大开度；随着温度的稳定，加热PID输出趋于稳定；如果PID输出小于PID限值，维持载冷阀(42)最大开度不变，通过调节PID输出维持温度稳定；如果PID输出大于PID限值，缓慢降低载冷阀(42)开度为(0～最大开度)％，使得PID输出跟随降低直至低于PID限值；

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID输出＝-100％，该状态理解为降温过程中，由实际温度和载冷阀(42)最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算载冷阀(42)最大开度，随着温度的下降，载冷阀(42)开度逐渐增加；

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝100％，该状态可理解为升温过程中载冷阀(42)直接关闭，以加快升温速率；

所述情况二的2.2)具体如下：

加热阀(43)的开度与实际温度或设定温度之间的关系如下：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内，该状态可理解为恒温时，根据设定温度确定加热阀(43)的开度，也即加热阀(43)开度将保持恒定，降低阀门调节对系统的影响；

首先依据系统的整体设计和加热阀(43)的特征，在确保系统安全可靠、正常工作的前提下设定温度与加热阀(43)的最大开度关系；

根据参数绘制温度和加热阀(43)最大开度关系曲线，然后根据该曲线推算任意温度下加热阀(43)的最大开度；

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID输出＝100％，该状态可理解为升温过程中，如上关系表所述，由实际温度和加热阀(43)最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算加热阀(43)最大开度，随着温度的上升，加热阀(43)开度逐渐增加；

如实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝-100％，该状态理解为降温过程中，加热阀(43)直接关闭，以加快降温速率；

所述情况三的3.1.2)具体如下：

制冷阀(41)的开度与实际温度或设定温度之间的关系如下：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内，由设定温度和制冷阀(41)最大开度关系表绘制的曲线，根据设定温度计算制冷阀(41)最大开度；

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝-100％，由实际温度和制冷阀(41)最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算制冷阀(41)最大开度：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝100％，直接关闭制冷阀(41)，以加快升温速率；

所述情况三的3.2.2)具体如下：

载冷阀(42)的开度与温度之间的关系如下：

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围内，由设定温度和载冷阀(42)最大开度关系表绘制的曲线，根据设定温度计算载冷阀(42)最大开度；

实际温度和设定温度的差值在PID阈值范围外，且PID＝-100％，由实际温度和载冷阀(42)最大开度关系表绘制的曲线，根据实际温度计算载冷阀(42)最大开度：

实际温度和设定温度的差值PID温度范围外，且PID＝100％，关闭载冷阀(42)，以加快升温速率。

11.根据权利要求9或10所述的温度控制方法，其特征在于：

系统的安全管理的方法：

输入设定温度，采集循环出口温传感(10211)的温度即实际温度，根据设定温度和实际温度的差值、根据PID阈值控制组件(10)计算PID输出，接收命令启动高低温循环泵(2)的工作；

检测加热器低液位传感(10234)、均热低液位传感(10235)以及加热器热传感(10241)正常，控制组件(10)输出启动高低温循环泵(2)的工作，允许加热器(71)根据PID输出值工作；

根据设定温度和实际温度的差值，以及ACC温度，确定是否允许压缩机(61)启动工作，允许压缩机(61)工作时，启动压缩机(61)的工作，并检测制冷排气压传感(10224)、制冷吸气压传感(10225)正常；如选择多元复叠制冷系统，延时启动二元和/或三元压缩机(61)的工作，然后检测对应制冷排气压传感(10224)和/或吸气压传感器正常；

根据PID输出控制加热器(71)和/或制冷量调节阀(65)的输出，当PID输出为-100％～0％时，表示制冷量调节阀(65)的输出比例为0～100％，加热器(71)输出为0％，当PID输出为0％～100％时，表示制冷量调节阀(65)的输出比例为100％，加热器(71)输出为0％～100％；

微环境温传感(10217)的温度超过限值启动风机(551)工作时，或开启载冷阀(42)时，或膨胀组件温传感(10219)的温度，循环出口温传感(10211)的温度超过限值时，启动载冷剂循环泵(52)的工作。

12.根据权利要求11所述的温度控制方法，其特征在于：

如出现热传感器状态翻转，加热器温传感(10218)超高限，或低液位传感器状态翻转，且维持该状态超过限定时间，关闭高低温循环泵(2)的循环，加热器(71)PID输出为0％，给出加热组件(7)过温或低液位报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现制冷排气高压传感(10224)、制冷吸气压传感(10225)状态翻转，关闭压缩机(61)的工作，制冷量调节阀(65)输出比例为100％，给出压缩机高压或低压报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现制冷蒸发温传感(10214)超限，超高限时减小制冷阀(41)的开度直至完全关闭，超低限时，增加制冷阀(41)的开度，或关闭压缩机(61)的工作，给出制冷换热器(6)温度超限报警，锁定报警状态直到人为清除；出现制冷冷凝温传感(10214)超高限，减小制冷阀(41)的开度直至完全关闭，或关闭压缩机(61)的工作，给出制冷冷凝器(62)温度超限报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现载冷低液位传感(10233)、载冷热传感(10242)状态翻转，或载冷泵压传感(10222)超低限，关闭载冷剂循环泵(52)的工作及载冷阀(42)，给出载冷剂高温、低液位或空转报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现载冷温传感(10215)超限，超高限时减小载冷阀(42)的开度直至完全关闭，超低限时，增加载冷阀(42)的开度，或关闭高低温循环泵(2)的工作，给出载冷换热器(5)温度超限报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现循环出口压传感(10221)超高限或低限，关闭高低温循环泵(2)的工作，给出循环出口压传感(10221)超限报警，锁定报警状态直到人为清除；

如出现应用系统温传感(10212)超高限或低限，循环入口温传感(10213)超高限或低限，给出对应的报警，并在报警原因消除后自动解除；

如出现冷却水温传感(10216)超限，或冷却水压传感(10223)超限，给出对应的报警，并在报警原因消除后自动解除；

如出现膨胀组件高液位传感(10231)、膨胀低液位传感(10232)状态翻转，给出对应的报警，并在报警原因消除后自动解除；

上述传感组件(102)通过主控制器(101)的处理和输出控制器(103)自动控制加热器(71)、与制冷换热器(6)配合的制冷量调节阀(65)、制冷阀(41)、载冷阀(42)、加热阀(43)的工作；上述传感组件(102)可绕开主控制器(101)，并通过输出控制器(103)独立控制高低温循环泵(2)、载冷剂循环泵(52)、加热器(71)、压缩机(61)和风机(551)的工作，独立控制的优先权高于主控制器(101)自动控制的优先权；独立控制的优先权设置以便在主控制器(101)故障条件下，确保控制组件(10)安全保护的完整性和可靠性。

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