CN119289552B - 制冷系统和制冷系统的控制方法 - Google Patents
制冷系统和制冷系统的控制方法Info
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Abstract
本发明公开了一种制冷系统和制冷系统的控制方法,制冷系统用于车辆且包括压缩机、冷凝器、储液罐、蒸发器、第一支路和泄压阀。冷凝器的一端与压缩机的排气口连通;冷凝器的另一端与储液罐的内部空间连通,储液罐内具有换热管,换热管的一端与压缩机的回气口连通;蒸发器的一端与储液罐的内部空间连通,另一端与换热管的另一端连通;第一支路连接压缩机的排气口和换热管的背离压缩机回气口的一端;泄压阀设于第一支路上。根据本发明的制冷系统,在压缩机排气口流出的冷媒的压力过大时,可以调节压缩机的排气口和进气口处的压力值,避免压缩机长时间处于超负载状态,避免引起制冷系统故障,避免造成车辆的制冷失效。
Description
技术领域
本发明主要涉及制冷系统技术领域,尤其涉及一种制冷系统和制冷系统的控制方法。
背景技术
现有技术中,车辆的制冷系统的压缩机可以为冷媒进行压缩增压,但是缺少对压缩机向冷凝器排出的高压气体的保护措施,在压缩机压差较大时容易导致压缩机长时间处于超负载状态,将引起压缩机出现过功率、过流等问题,进而引起制冷系统故障,导致车辆停止制冷或制热。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种制冷系统,所述制冷系统可以调节压缩机的排气口和进气口处的压力值,避免压缩机长时间处于超负载状态,避免引起制冷系统故障。
本发明还提出一种制冷系统的控制方法,所述制冷系统的控制方法中的所述制冷系统为上述的制冷系统。
根据本发明实施例的制冷系统,用于车辆且包括压缩机、冷凝器、储液罐、蒸发器、第一支路和泄压阀。所述冷凝器的一端与所述压缩机的排气口连通;所述冷凝器的另一端与所述储液罐的内部空间连通,所述储液罐内具有换热管,所述换热管的一端与所述压缩机的回气口连通;所述蒸发器的一端与所述储液罐的内部空间连通,另一端与所述换热管的另一端连通;所述第一支路连接所述压缩机的排气口和所述换热管的背离所述压缩机回气口的一端;所述泄压阀设于所述第一支路上。
根据本发明实施例的制冷系统,通过将冷凝器的一端与压缩机的排气口连通,冷凝器的另一端与储液罐的内部空间连通,储液罐内具有换热管,换热管的一端与压缩机的回气口连通,蒸发器的一端与储液罐的内部空间连通,另一端与换热管的另一端连通。储液罐可以实现储液罐的内部空间的温度较高的液态冷媒或气液混合态冷媒与换热管内的温度较低的气态冷媒或气液混合态冷媒的换热,提高液态冷媒进入蒸发器后的换热性能。且泄压阀设于连接压缩机的排气口和换热管的背离压缩机回气口的一端的第一支路上,在压缩机排气口流出的冷媒的压力过大时,第一支路上的泄压阀可以打开第一支路,压缩机可以通过第一支路向换热管内泄压,可以调节压缩机的排气口和进气口处的压力值,避免压缩机长时间处于超负载状态,避免压缩机出现过功率及过流等问题,避免引起制冷系统故障,避免造成车辆的制冷失效。
在本发明的一些实施例中,所述制冷系统还包括第一传感器,所述第一传感器用于检测从所述压缩机排气口流向所述冷凝器的冷媒的温度和压力。
在本发明的一些实施例中,所述压缩机的排气口和所述冷凝器之间通过第二支路连接,所述第一传感器设于所述第二支路上。
在本发明的一些实施例中,所述制冷系统还包括第二传感器,所述第二传感器用于检测从所述蒸发器流向所述换热管的冷媒的压力。
在本发明的一些实施例中,所述蒸发器和所述换热管之间通过第三支路连接,所述第二传感器设于第三支路上。
在本发明的一些实施例中,所述制冷系统还包括膨胀阀,所述膨胀阀设于所述储液罐和所述蒸发器之间。
在本发明的一些实施例中,所述制冷系统还包括制冷回路,所述制冷回路包括制冷换热器、制冷芯体和制冷水泵,所述制冷换热器和所述制冷芯体连接形成回路,所述制冷水泵设于所述制冷换热器和所述制冷芯体之间,用于驱动换热介质在所述制冷换热器和所述制冷芯体之间循环流动,所述制冷换热器和所述蒸发器换热。
在本发明的一些实施例中,所述制冷系统还包括制热回路,所述制热回路包括制热换热器、制热芯体和制热水泵,所述制热换热器和所述制热芯体连接形成回路,所述制热水泵设于所述制热换热器和所述制热芯体之间,用于驱动换热介质在所述制热换热器和所述制热芯体之间循环流动,所述制热换热器和所述冷凝器换热。
根据本发明实施例的制冷系统的控制方法,所述制冷系统为上述的制冷系统,所述制冷系统的控制方法包括:获取流入所述冷凝器的冷媒压力P1和从所述蒸发器流出的冷媒压力P2;根据冷媒压力P1和冷媒压力P2判断所述压缩机是否满足启动条件;若所述压缩机满足启动条件,根据冷媒压力P1和冷媒压力P2,控制所述压缩机以目标转速运行;若所述压缩机不满足启动条件,开启所述泄压阀以使所述压缩机满足启动条件。
根据本发明实施例的制冷系统的控制方法,通过将冷凝器的一端与压缩机的排气口连通,冷凝器的另一端与储液罐的内部空间连通,储液罐内具有换热管,换热管的一端与压缩机的回气口连通,蒸发器的一端与储液罐的内部空间连通,另一端与换热管的另一端连通。储液罐可以实现储液罐的内部空间的温度较高的液态冷媒或气液混合态冷媒与换热管内的温度较低的气态冷媒或气液混合态冷媒的换热,提高液态冷媒进入蒸发器后的换热性能。且泄压阀设于连接压缩机的排气口和换热管的背离压缩机回气口的一端的第一支路上,在压缩机排气口流出的冷媒的压力过大时,第一支路上的泄压阀可以打开第一支路,压缩机可以通过第一支路向换热管内泄压,可以调节压缩机的排气口和进气口处的压力值,避免压缩机长时间处于超负载状态,避免压缩机出现过功率及过流等问题,避免引起制冷系统故障,避免造成车辆的制冷失效。
在本发明的一些实施例中,所述压缩机的启动条件包括冷媒压力P1和冷媒压力P2同时满足:0.1MPa≤P2≤3.2MPa,0.1MPa≤P1≤0.8MPa,P1≤P2+2.9。
在本发明的一些实施例中,所述根据冷媒压力P1和冷媒压力P2,控制所述压缩机以目标转速运行包括:
冷媒压力P1和冷媒压力P2在0.1MPa≤P2≤1.8MPa,0.3MPa≤P1≤0.6MPa,P1≤2*P2+1三个条件限定的重叠区域内时,控制所述压缩机以第一目标转速运行;冷媒压力P1和冷媒压力P2在0.1MPa≤P2≤3.2MPa,0.1MPa≤P1≤0.8MPa,P1≤P2+2.9三个条件限定重叠区域内,且在0.1MPa≤P2≤1.8MPa,0.3MPa≤P1≤0.6MPa,P1≤2*P2+1三个条件限定的重叠区域外时,控制所述压缩机以第二目标转速运行,其中所述第一目标转速小于所述第二目标转速。
在本发明的一些实施例中,所述第一目标转速为800-3000rpm,和/或,所述第二目标转速为3000-10000rpm。
在本发明的一些实施例中,所述制冷系统应用于车辆,所述制冷系统的控制方法还包括:
根据冷媒压力P1、冷媒压力P2以及车辆对制冷系统制冷量的需求,判断所述制冷系统是否处于稳定运行状态;在所述制冷系统处于非稳定运行状态时,调整所述泄压阀的打开或关闭以及在打开时的开度。
在本发明的一些实施例中,所述稳定运行状态包括:冷媒压力P1和冷媒压力P2同时满足:0.1MPa≤P2≤3.2MPa,0.1MPa≤P1≤0.8MPa,P1≤P2+2.9。
在本发明的一些实施例中,在所述制冷系统处于稳定运行状态时,所述制冷系统控制方法还包括:
判断所述制冷系统是否处于最佳运行区间;在所述制冷系统不处于最佳运行区间时,调整所述泄压阀的打开或关闭以及在打开时的开度。
在本发明的一些实施例中,所述最佳运行区间包括:所述压缩机的转速为3000-5000rpm。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的制冷系统的泄压阀打开第一支路的示意图;
图2是根据本发明实施例的制冷系统的泄压阀关闭第一支路的示意图;
图3是根据本发明实施例的制冷系统的控制方法的压缩机的压力范围坐标示意图;
图4是根据本发明实施例的制冷系统的控制方法的流程图。
附图标记:
100、制冷系统;
1、压缩机;11、排气口;12、回气口;13、第一支路;
2、冷凝器;
3、储液罐; 31、换热管;
4、蒸发器; 41、膨胀阀;
5、泄压阀;
6、第一传感器; 61、第二支路;
7、第二传感器; 71、第三支路;
8、制冷回路;81、制冷换热器;82、制冷芯体;83、制冷水泵;
9、制热回路;91、制热换热器;92、制热芯体;93、制热水泵;
10、最佳运行区间。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的制冷系统100。
如图1所示,根据本发明实施例的制冷系统100,包括压缩机1、冷凝器2、储液罐3、蒸发器4、第一支路13和泄压阀5。
具体地,制冷系统100用于车辆,如图1和图2所示,冷凝器2的一端与压缩机1的排气口11连通,冷凝器2的另一端与储液罐3的内部空间连通,储液罐3内具有换热管31,换热管31的一端与压缩机1的回气口12连通,蒸发器4的一端与储液罐3的内部空间连通,另一端与换热管31的另一端连通。可以理解的是,制冷系统100工作时,储液罐3的内部空间内的液态冷媒进入蒸发器4,液态冷媒在蒸发器4内与外部环境换热,蒸发器4内的冷媒吸热相变,相变后的温度较低的气态冷媒或气液混合态冷媒进入换热管31,并与储液罐3的内部空间内的温度较高的液态冷媒进行热交换,可以提高换热管31内的气态冷媒或气液混合态冷媒温度,促进换热管31内的冷媒均变为气态冷媒,并升高储液罐3内的液态冷媒的温度,使得进入蒸发器4的液态冷媒的温度较高,便于蒸发器4内的液态与外部环境换热。
如图1和图2所示,换热管31内的气态冷媒流出后进入压缩机1的回气口12,气态冷媒在压缩机1内压缩为高温高压的气态冷媒,高温高压的气态冷媒通过压缩机1的排气口11进入冷凝器2,冷凝器2内的高温高压的气态冷媒与外部环境换热,冷凝器2内的气态冷媒放热相变,相变后温度较高的液态冷媒或气液混合态冷媒进入储液罐3的内部空间,并与换热管31内的温度较低的气态冷媒或气液混合态冷媒换热,实现制冷系统100的循环。且储液罐3可以实现储液罐3的内部空间的温度较高的液态冷媒或气液混合态冷媒与换热管31内的温度较低的气态冷媒或气液混合态冷媒的换热,可以为冷凝器2流出后进入储液罐3的内部空间的液态冷媒或气液混合态冷媒进行二次降温,提高液态冷媒进入蒸发器4后的换热性能。
如图1和图2所示,第一支路13连接压缩机1的排气口11和换热管31的背离压缩机1回气口12的一端,泄压阀5设于第一支路13上,在压缩机1排气口11流出的冷媒的压力过大时,第一支路13上的泄压阀5可以打开第一支路13,压缩机1内的高温高压气态冷媒可以通过第一支路13向换热管31内泄压,可以调节压缩机1的排气口11和进气口处的压力值,可以平衡制冷系统100内部的压力值,避免压缩机1长时间处于超负载状态,避免压缩机1出现过功率及过流等问题,避免引起制冷系统100故障,避免造成车辆的制冷失效。
根据本发明实施例的制冷系统100,通过将冷凝器2的一端与压缩机1的排气口11连通,冷凝器2的另一端与储液罐3的内部空间连通,储液罐3内具有换热管31,换热管31的一端与压缩机1的回气口12连通,蒸发器4的一端与储液罐3的内部空间连通,另一端与换热管31的另一端连通。储液罐3可以实现储液罐3的内部空间的温度较高的液态冷媒或气液混合态冷媒与换热管31内的温度较低的气态冷媒或气液混合态冷媒的换热,提高液态冷媒进入蒸发器4后的换热性能。且泄压阀5设于连接压缩机1的排气口11和换热管31的背离压缩机1回气口12的一端的第一支路13上,在压缩机1排气口11流出的冷媒的压力过大时,第一支路13上的泄压阀5可以打开第一支路13,压缩机1可以通过第一支路13向换热管31内泄压,可以调节压缩机1的排气口11和进气口处的压力值,避免压缩机1长时间处于超负载状态,避免压缩机1出现过功率及过流等问题,避免引起制冷系统100故障,避免造成车辆的制冷失效。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,制冷系统100还包括第一传感器6,第一传感器6用于检测从压缩机1排气口11流向冷凝器2的冷媒的温度和压力,第一传感器6可以在检测出从压缩机1排气口11流向冷凝器2的冷媒的温度过高时向制冷系统100的控制器传递信号,实现压缩机1的及时停机,避免压缩机1出现故障。同时,第一传感器6可以在检测出从压缩机1排气口11流向冷凝器2的冷媒的压力过高或过低时向制冷系统100的控制器传递信号,实现压缩机1的及时停机,避免压缩机1出现故障。
进一步地,如图1和图2所示,压缩机1的排气口11和冷凝器2之间通过第二支路61连接,第一传感器6设于第二支路61上,第一传感器6可以较为便捷地检测从压缩机1排气口11流向冷凝器2的冷媒的温度和压力,在压力和温度出现异常时向制冷系统100的控制器传递信号,实现压缩机1的及时停机,避免压缩机1出现故障。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,制冷系统100还包括第二传感器7,第二传感器7用于检测从蒸发器4流向换热管31的冷媒的压力。第二传感器7可以在检测出从蒸发器4流向换热管31的冷媒的压力过高或过低时向制冷系统100的控制器传递信号,实现压缩机1的及时停机,避免压缩机1出现故障。
进一步地,如图1和图2所示,蒸发器4和换热管31之间通过第三支路71连接,第二传感器7设于第三支路71上,第一传感器6可以较为便捷地检测从蒸发器4流向换热管31的冷媒的压力,在压力出现异常时向制冷系统100的控制器传递信号,实现压缩机1的及时停机,避免压缩机1出现故障。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,制冷系统100还包括膨胀阀41,膨胀阀41设于储液罐3和蒸发器4之间。可以理解的是,蒸发器4流出的气态冷媒进入压缩机1,并在压缩机1内压缩为高温高压的气态冷媒,高温高压的气态冷媒进入冷凝器2放热相变为高压的液态冷媒,高压的液态冷媒进入膨胀阀41后节流降压,使冷媒流出膨胀阀41时变成低压湿蒸汽,确保冷媒可以在蒸发器4内充分蒸发。
在一些实施例中,膨胀阀41为电子膨胀阀,第二传感器7为压力温度传感器,第二传感器7可以检测从蒸发器4流向换热管31的冷媒的压力和温度,从而得出从蒸发器4流向换热管31的冷媒的过热度,例如,过热度S、从蒸发器4流出的冷媒压力P下的饱和温度T’和从蒸发器4流出的冷媒温度T满足:S=T-T’。可以根据过热度S改变电子膨胀阀的开度,从而改变电子膨胀阀的节流降压效果,确保冷媒可以在蒸发器4内充分蒸发。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,制冷系统100还包括制冷回路8,制冷回路8包括制冷换热器81、制冷芯体82和制冷水泵83,制冷换热器81和制冷芯体82连接形成回路,制冷水泵83设于制冷换热器81和制冷芯体82之间,用于驱动换热介质在制冷换热器81和制冷芯体82之间循环流动,制冷换热器81和蒸发器4换热。可以理解的是,制冷系统100工作时,储液罐3的内部空间内的液态冷媒进入蒸发器4,液态冷媒在蒸发器4内与制冷换热器81内的换热介质换热,蒸发器4内的冷媒吸热相变,制冷换热器81内的换热介质散热,制冷水泵83驱动制冷换热器81内温度较低的换热介质向制冷芯体82流动,制冷芯体82可以向车辆的乘员舱吹冷风,实现乘员的制冷需求。制冷芯体82内换热后升温的换热介质在制冷水泵83的驱动下回到制冷换热器81,并再次实现蒸发器4内的液态冷媒与制冷换热器81内的换热介质的换热,实现乘员舱内的持续制冷。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,制冷系统100还包括制热回路9,制热回路9包括制热换热器91、制热芯体92和制热水泵93,制热换热器91和制热芯体92连接形成回路,制热水泵93设于制热换热器91和制热芯体92之间,用于驱动换热介质在制热换热器91和制热芯体92之间循环流动,制热换热器91和冷凝器2换热。可以理解的是,制冷系统100工作时,高温高压的气态冷媒通过压缩机1的排气口11进入冷凝器2,冷凝器2内的高温高压的气态冷媒与制热换热器91内的换热介质换热,冷凝器2内的冷媒放热相变,制热换热器91内的换热介质吸热,制热水泵93驱动制热换热器91内温度较高的换热介质向制热芯体92流动,制热芯体92可以向车辆的乘员舱吹热风,实现乘员的制热需求。制热芯体92内换热后降温的换热介质在制热水泵93的驱动下回到制热换热器91,并再次实现冷凝器2内的高温高压的气态冷媒与制热换热器91内的换热介质换热,实现乘员舱内的持续制热。
在本实施例中,冷媒为R290,R290是一种天然制冷剂且具有较低的GWP(globalwarming potential,全球增温潜势)值,R290较为易燃,通过在制冷系统100内引入制冷回路8和制热回路9,冷媒及其所在的制冷系统100部件无需进入车辆的发动机舱内,减少车辆行驶过程中R290燃烧的风险。
在本发明的一些实施例中,换热管31为蛇形盘管,可以增加储液罐3的内部空间的温度较高的液态冷媒或气液混合态冷媒与换热管31内的温度较低的气态冷媒或气液混合态冷媒的换热效果,换热效果如下表所示:
表1储液罐换热性能
如表1所示,换热管31为蛇形盘管时最小换热量较大,换热效果较好。
根据本发明实施例的制冷系统100的控制方法,如图4所示,制冷系统100为上述的制冷系统100,制冷系统100的控制方法包括如下所示:
获取流入冷凝器2的冷媒压力P1和从蒸发器4流出的冷媒压力P2,P1相当于压缩机1的排气口11处的冷媒压力,P2相当于压缩机1的回气口12处的冷媒压力。
根据冷媒压力P1和冷媒压力P2判断压缩机1是否满足启动条件,避免压缩机1在不满足启动条件时强行启动导致的压缩机1损坏,提高压缩机1的使用可靠性。
若压缩机1满足启动条件,根据冷媒压力P1和冷媒压力P2,控制压缩机1以目标转速运行,制冷系统100可以开始工作。
若压缩机1不满足启动条件,开启泄压阀5以使压缩机1满足启动条件,压缩机1内的高温高压气态冷媒可以通过第一支路13向换热管31内泄压,可以调节压缩机1的排气口11和进气口处的压力值,可以平衡制冷系统100内部的压力值,避免压缩机1长时间处于超负载状态,避免压缩机1出现过功率及过流等问题,避免引起制冷系统100故障,避免造成车辆的制冷失效。
根据本发明实施例的制冷系统100的控制方法,通过将冷凝器2的一端与压缩机1的排气口11连通,冷凝器2的另一端与储液罐3的内部空间连通,储液罐3内具有换热管31,换热管31的一端与压缩机1的回气口12连通,蒸发器4的一端与储液罐3的内部空间连通,另一端与换热管31的另一端连通。储液罐3可以实现储液罐3的内部空间的温度较高的液态冷媒或气液混合态冷媒与换热管31内的温度较低的气态冷媒或气液混合态冷媒的换热,提高液态冷媒进入蒸发器4后的换热性能。且泄压阀5设于连接压缩机1的排气口11和换热管31的背离压缩机1回气口12的一端的第一支路13上,在压缩机1排气口11流出的冷媒的压力过大时,第一支路13上的泄压阀5可以打开第一支路13,压缩机1可以通过第一支路13向换热管31内泄压,可以调节压缩机1的排气口11和进气口处的压力值,避免压缩机1长时间处于超负载状态,避免压缩机1出现过功率及过流等问题,避免引起制冷系统100故障,避免造成车辆的制冷失效。
在本发明的一些实施例中,压缩机1的启动条件包括冷媒压力P1和冷媒压力P2同时满足:0.1MPa≤P2≤3.2MPa,0.1MPa≤P1≤0.8MPa,P1≤P2+2.9(如图3中的BACDE限定出的冷媒压力P1和冷媒压力P2的取值区间)。此时压缩机1的排气口11处的冷媒压力P1和回气口12处的冷媒压力P2满足压缩机1的启动需求,压缩机1可以正常开始工作。
在本发明的一些实施例中,根据冷媒压力P1和冷媒压力P2,控制压缩机1以目标转速运行包括:冷媒压力P1和冷媒压力P2在0.1MPa≤P2≤1.8MPa,0.3MPa≤P1≤0.6MPa,P1≤2*P2+1三个条件限定的重叠区域(如图3中的BACDE限定出的冷媒压力P1和冷媒压力P2的取值区间)内时,控制压缩机1以第一目标转速运行;冷媒压力P1和冷媒压力P2在0.1MPa≤P2≤3.2MPa,0.1MPa≤P1≤0.8MPa,P1≤P2+2.9三个条件限定重叠区域内,且在0.1MPa≤P2≤1.8MPa,0.3MPa≤P1≤0.6MPa,P1≤2*P2+1三个条件限定的重叠区域外(如图3中的BACDE内、UFGHV限定出的冷媒压力P1和冷媒压力P2的取值区间)时,控制压缩机1以第二目标转速运行,其中第一目标转速小于第二目标转速。
可以理解的是,可以根据压缩机1的排气口11处的冷媒压力P1和回气口12处的冷媒压力P2的数值范围改变压缩机1的转速,使得压缩机1的工作效率始终较高,可以增加制冷系统100的制冷效率,从而增加乘员舱内的制冷或制热效率。
进一步地,第一目标转速为800-3000rpm,可以理解的,第一目标转速可以是800rpm、900rpm、1000rpm、1100rpm、1200rpm、1300rpm、1400rpm、1500rpm、1600rpm、1700rpm、1800rpm、1900rpm、2000rpm、2100rpm、2200rpm、2300rpm、2400rpm、2500rpm、2600rpm、2700rpm、2800rpm、2900rpm或3000rpm。第一目标转速不小于800rpm,可以避免压缩机1的转速过低,避免导致压缩机1的工作效率较低或导致压缩机1的损坏;第一目标转速不大于3000rpm,在冷媒压力P1和冷媒压力P2在0.1MPa≤P2≤1.8MPa,0.3MPa≤P1≤0.6MPa,P1≤2*P2+1三个条件限定的重叠区域内时,避免压缩机1的转速过高,避免压缩机1的工作效率的浪费。
第二目标转速为3000-10000rpm,可以理解的是,第二目标转速可以是3000rpm、3500rpm、4000rpm、4500rpm、5000rpm、5500rpm、6000rpm、6500rpm、7000rpm、7500rpm、8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm。第二目标转速不小于3000rpm,在冷媒压力P1和冷媒压力P2在0.1MPa≤P2≤3.2MPa,0.1MPa≤P1≤0.8MPa,P1≤P2+2.9三个条件限定重叠区域内,且在0.1MPa≤P2≤1.8MPa,0.3MPa≤P1≤0.6MPa,P1≤2*P2+1三个条件限定的重叠区域外时,保证压缩机1的压缩效果,避免造成冷媒的制冷效果浪费;第二目标转速不大于10000rpm,可以避免压缩机1振动,可以避免压缩机1振动损伤。
在本发明的一些实施例中,如图4所示,制冷系统100应用于车辆,制冷系统100的控制方法还包括:
根据冷媒压力P1、冷媒压力P2以及车辆对制冷系统100制冷量的需求,判断制冷系统100是否处于稳定运行状态,可以随时监控压缩机1的排气口11处的冷媒压力P1和回气口12处的冷媒压力P2的数值,可以避免压缩机1在制冷系统100的工作过程中压缩机1长时间处于超负载状态,避免压缩机1出现过功率及过流等问题,避免引起制冷系统100故障,避免造成车辆的制冷失效。
在制冷系统100处于非稳定运行状态时,调整泄压阀5的打开或关闭以及在打开时的开度,可以及时调节压缩机1的排气口11处的冷媒压力P1和回气口12处的冷媒压力P2,保证制冷系统100的正常运行。
在本发明的一些实施例中,稳定运行状态包括冷媒压力P1和冷媒压力P2同时满足:0.1MPa≤P2≤3.2MPa,0.1MPa≤P1≤0.8MPa,P1≤P2+2.9(如图3中的BACDE限定出的冷媒压力P1和冷媒压力P2的取值区间)。此时压缩机1的排气口11处的冷媒压力P1和回气口12处的冷媒压力P2满足压缩机1的稳定运行状态,压缩机1可以正常开始工作。
在本发明的一些实施例中,如图4所示,在制冷系统100处于稳定运行状态时,制冷系统100控制方法还包括判断制冷系统100是否处于最佳运行区间10(如图3所示);在制冷系统100不处于最佳运行区间10时,调整泄压阀5的打开或关闭以及在打开时的开度,使得压缩机1尽量处于压缩机1的最佳运行区间10,提高压缩机1的运行效率,提高制冷系统100的运行效率,节约制冷系统100的能耗。
在本发明的一些实施例中,最佳运行区间10包括压缩机1的转速为3000-5000rpm。可以理解的是,最佳运行区间10内压缩机1的转速可以是3000rpm、3100rpm、3200rpm、3300rpm、3400rpm、3500rpm、3600rpm、3700rpm、3800rpm、3900rpm、4000rpm、4100rpm、4200rpm、4300rpm、4400rpm、4500rpm、4600rpm、4700rpm、4800rpm、4900rpm或5000rpm。最佳运行区间10内压缩机1的转速不小于3000rpm,可以保证压缩机1的压缩效果,避免造成冷媒的制冷效果浪费;最佳运行区间10内压缩机1的转速不大于5000rpm,可以避免压缩机1振动,可以避免压缩机1振动损伤。
根据本发明实施例的制冷系统100和制冷系统100的控制方法的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (16)
1.一种制冷系统,其特征在于,用于车辆且包括:
压缩机;
冷凝器,所述冷凝器的一端与所述压缩机的排气口连通;
储液罐,所述冷凝器的另一端与所述储液罐的内部空间连通,所述储液罐内具有换热管,所述换热管的一端与所述压缩机的回气口连通;
蒸发器,所述蒸发器的一端与所述储液罐的内部空间连通,另一端与所述换热管的另一端连通;
第一支路,所述第一支路连接所述压缩机的排气口和所述换热管的背离所述压缩机回气口的一端;
泄压阀,所述泄压阀设于所述第一支路上。
2.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,还包括:
第一传感器,所述第一传感器用于检测从所述压缩机排气口流向所述冷凝器的冷媒的温度和压力。
3.根据权利要求2所述的制冷系统,其特征在于,所述压缩机的排气口和所述冷凝器之间通过第二支路连接,所述第一传感器设于所述第二支路上。
4.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,还包括:
第二传感器,所述第二传感器用于检测从所述蒸发器流向所述换热管的冷媒的压力。
5.根据权利要求4所述的制冷系统,其特征在于,所述蒸发器和所述换热管之间通过第三支路连接,所述第二传感器设于第三支路上。
6.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,还包括:
膨胀阀,所述膨胀阀设于所述储液罐和所述蒸发器之间。
7.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,还包括制冷回路,所述制冷回路包括:
制冷换热器、制冷芯体和制冷水泵,所述制冷换热器和所述制冷芯体连接形成回路,所述制冷水泵设于所述制冷换热器和所述制冷芯体之间,用于驱动换热介质在所述制冷换热器和所述制冷芯体之间循环流动,所述制冷换热器和所述蒸发器换热。
8.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,还包括制热回路,所述制热回路包括:
制热换热器、制热芯体和制热水泵,所述制热换热器和所述制热芯体连接形成回路,所述制热水泵设于所述制热换热器和所述制热芯体之间,用于驱动换热介质在所述制热换热器和所述制热芯体之间循环流动,所述制热换热器和所述冷凝器换热。
9.一种制冷系统的控制方法,其特征在于,所述制冷系统为根据权利要求1-8中任一项所述的制冷系统,所述制冷系统的控制方法包括:
获取流入所述冷凝器的冷媒压力P1和从所述蒸发器流出的冷媒压力P2;
根据冷媒压力P1和冷媒压力P2判断所述压缩机是否满足启动条件;
若所述压缩机满足启动条件,根据冷媒压力P1和冷媒压力P2,控制所述压缩机以目标转速运行;
若所述压缩机不满足启动条件,开启所述泄压阀以使所述压缩机满足启动条件。
10.根据权利要求9所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,所述压缩机的启动条件包括:
冷媒压力P1和冷媒压力P2同时满足:0.1MPa≤P2≤3.2MPa,0.1MPa≤P1≤0.8MPa,P1≤P2+2.9。
11.根据权利要求9所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,所述根据冷媒压力P1和冷媒压力P2,控制所述压缩机以目标转速运行包括:
冷媒压力P1和冷媒压力P2在0.1MPa≤P2≤1.8MPa,0.3MPa≤P1≤0.6MPa,P1≤2*P2+1三个条件限定的重叠区域内时,控制所述压缩机以第一目标转速运行;
冷媒压力P1和冷媒压力P2在0.1MPa≤P2≤3.2MPa,0.1MPa≤P1≤0.8MPa,P1≤P2+2.9三个条件限定重叠区域内,且在0.1MPa≤P2≤1.8MPa,0.3MPa≤P1≤0.6MPa,P1≤2*P2+1三个条件限定的重叠区域外时,控制所述压缩机以第二目标转速运行,其中所述第一目标转速小于所述第二目标转速。
12.根据权利要求11所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,所述第一目标转速为800-3000rpm;
和/或,所述第二目标转速为3000-10000rpm。
13.根据权利要求9所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,所述制冷系统应用于车辆,所述制冷系统的控制方法还包括:
根据冷媒压力P1、冷媒压力P2以及车辆对制冷系统制冷量的需求,判断所述制冷系统是否处于稳定运行状态;
在所述制冷系统处于非稳定运行状态时,调整所述泄压阀的打开或关闭以及在打开时的开度。
14.根据权利要求13所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,所述稳定运行状态包括:冷媒压力P1和冷媒压力P2同时满足:0.1MPa≤P2≤3.2MPa,0.1MPa≤P1≤0.8MPa,P1≤P2+2.9。
15.根据权利要求13所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,在所述制冷系统处于稳定运行状态时,所述制冷系统控制方法还包括:
判断所述制冷系统是否处于最佳运行区间;
在所述制冷系统不处于最佳运行区间时,调整所述泄压阀的打开或关闭以及在打开时的开度。
16.根据权利要求15所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,所述最佳运行区间包括:所述压缩机的转速为3000-5000rpm。
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