一种增焓热泵系统的关机控制方法与装置与流程

本发明涉及热泵控制技术领域，具体地说，涉及一种增焓热泵系统的关机控制方法与装置。

背景技术：

随着热泵市场日益竞争白日化，市场对各个整机开发厂家在成本控制上的要求也不断的提高。各个整机开发厂家为保证整机产品的竞争力，在满足性能以及可靠性的情况下，不断的降低系统元器件的数量和压低各个元器件的成本。比如，很多整机开发厂家逐渐采用增焓毛细管来代替增焓电子膨胀阀，大大降低了整机的成本。

换用增焓毛细管之后，热泵机组开机运行期间性能稳定，系统中的压力在控制器的调节作用下，也能达到性能最优点。但是热泵机组关机时，增焓管路中的压力差较大，得不到有效控制，就会对系统管路产生较大的冲击，从而导致系统管路的振动偏大，噪音明显，久而久之就会导致系统管路的断裂。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种增焓热泵系统的关机控制方法与装置，减小热泵系统关机时增焓管路的压力差，减小增焓管路的振动与噪音，提高热泵系统的稳定性以及可靠性。

根据本发明的一个方面，提供一种增焓热泵系统的关机控制方法，应用于增焓热泵系统，所述增焓热泵系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器、四通阀、风机、电子膨胀阀以及增焓毛细管，所述压缩机具有排气口、增焓口以及吸气口，自所述排气口串联所述冷凝器连接至所述增焓毛细管形成一第一管路，自所述电子膨胀阀串联所述蒸发器连接至所述吸气口形成一第二管路；所述四通阀的第一端连接于所述排气口，第二端连接于所述第一管路，第三端连接于所述吸气口，第四端连接于所述第二管路；所述方法包括如下步骤：

依据关机指令控制所述电子膨胀阀关闭；

控制所述压缩机、蒸发器和冷凝器维持工作状态，并依次控制所述四通阀由第一导通状态切换为第二导通状态、所述电子膨胀阀打开以及所述压缩机停止工作；所述第一导通状态为所述第一端与第二端连通，所述第三端与第四端连通；所述第二导通状态为所述第一端与第四端连通，所述第二端与第三端连通；所述四通阀处于第一导通状态时，所述第一管路与所述第二管路之间形成第一压力差；

控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态，并依次控制所述风机停止工作、所述四通阀关闭以及所述电子膨胀阀关闭，以使所述第一管路与所述第二管路之间形成第二压力差，所述第一压力差大于所述第二压力差。

优选地，所述增焓热泵系统还包括三通阀以及板式换热器，所述排气口、四通阀、冷凝器、板式换热器、三通阀以及增焓毛细管依次连接形成所述第一管路，所述电子膨胀阀、蒸发器、四通阀以及吸气口依次连接形成所述第二管路。

优选地，所述控制所述压缩机、蒸发器和冷凝器维持工作状态，并依次控制所述四通阀由第一导通状态切换为第二导通状态、所述电子膨胀阀打开以及所述压缩机停止工作，包括以下步骤：

在控制所述压缩机、蒸发器和冷凝器维持工作状态第一预设时间后，控制所述四通阀由第一导通状态切换为第二导通状态；

在控制所述压缩机、蒸发器和冷凝器维持工作状态第二预设时间后，控制所述电子膨胀阀打开；

在控制所述压缩机、蒸发器和冷凝器维持工作状态第三预设时间后，控制所述压缩机停止工作；所述第一预设时间、第二预设时间以及第三预设时间依次增大。

优选地，所述控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态，并依次控制所述风机停止工作、所述四通阀关闭以及所述电子膨胀阀关闭，包括以下步骤：

在控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态第四预设时间后，控制所述风机停止工作，以及所述四通阀关闭；

在控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制所述电子膨胀阀关闭；所述第四预设时间小于所述第五预设时间。

优选地，所述控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态，并依次控制所述风机停止工作、所述四通阀关闭以及所述电子膨胀阀关闭，包括以下步骤：

在控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态第四预设时间后，控制所述风机停止工作，以及所述四通阀关闭；

在控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制所述电子膨胀阀关闭；所述第三预设时间、第四预设时间以及第五预设时间依次增大。

优选地，所述在控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制所述电子膨胀阀关闭，包括以下步骤：

获取所述第一管路内当前的第一压力值，以及所述第二管路内当前的第二压力值；

判断所述第一压力值是否小于所述第二压力值，以及所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间是否大于或等于第五预设时间；

若所述第一压力值小于所述第二压力值，且所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制所述电子膨胀阀关闭。

优选地，所述在控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态第四预设时间后，控制所述风机停止工作，以及所述四通阀关闭，与所述在控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制所述电子膨胀阀关闭之间，包括以下步骤：

获取所述第一管路内当前的第一压力值，以及所述第二管路内当前的第二压力值；

当检测到所述第一压力差逐渐减小，且所述第一压力值与第二压力值之间的差值小于第一预设阈值，控制所述电子膨胀阀的开度减小一半。

优选地，所述在控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制所述电子膨胀阀关闭，包括以下步骤：

判断所述第一压力值与第二压力值之间的差值是否小于第二预设阈值，以及所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间是否大于或等于第五预设时间；

若所述第一压力值与第二压力值之间的差值小于所述第二预设阈值，且所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制所述电子膨胀阀关闭；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

优选地，所述增焓热泵系统还包括板式换热器，所述增焓毛细管、板式换热器以及增焓口依次连接形成第三管路，所述在控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制所述电子膨胀阀关闭，包括以下步骤：

获取所述第一管路内当前的第一压力值，以及所述第三管路内当前的第三压力值；

判断所述第一压力值与第三压力值之间的差值是否小于第三预设阈值，以及所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间是否大于或等于所述第五预设时间；

若所述第一压力值与第三压力值之间的差值小于所述第三预设阈值，且所述蒸发器和冷凝器维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制所述电子膨胀阀关闭。

根据本发明的另一个方面，提供一种增焓热泵系统的关机控制装置，应用于增焓热泵系统，所述增焓热泵系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器、四通阀、风机、电子膨胀阀以及增焓毛细管，所述压缩机具有排气口、增焓口以及吸气口，自所述排气口串联所述冷凝器连接至所述增焓毛细管形成一第一管路，自所述电子膨胀阀串联所述蒸发器连接至所述吸气口形成一第二管路；所述四通阀的第一端连接于所述排气口，第二端连接于所述第一管路，第三端连接于所述吸气口，第四端连接于所述第二管路；所述装置包括：

电子膨胀阀关闭模块，用于依据关机指令控制所述电子膨胀阀关闭；

第一控制模块，用于控制所述压缩机、蒸发器和冷凝器维持工作状态，并依次控制所述四通阀由第一导通状态切换为第二导通状态、所述电子膨胀阀打开以及所述压缩机停止工作；所述第一导通状态为所述第一端与第二端连通，所述第三端与第四端连通；所述第二导通状态为所述第一端与第四端连通，所述第二端与第三端连通；所述四通阀处于第一导通状态时，所述第一管路与所述第二管路之间形成第一压力差；

第二控制模块，用于控制所述蒸发器和冷凝器维持工作状态，并依次控制所述风机停止工作、所述四通阀关闭以及所述电子膨胀阀关闭，以使所述第一管路与所述第二管路之间形成第二压力差，所述第一压力差大于所述第二压力差。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

本发明提供的增焓热泵系统的关机控制方法与装置在系统关机时通过先关闭电子膨胀阀，然后依次控制四通阀换向、电子膨胀阀打开、压缩机关机、风机关闭、四通阀关闭以及电子膨胀阀关闭，使得第一管路与第二管路之间的压力差减小，有效地减弱了冷媒对系统管路的冲刷作用，从而减小了系统管路关机时的振动和噪音，提高了热泵系统的稳定性及可靠性，延长了热泵系统的使用寿命。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的增焓热泵系统的关机控制方法的流程示意图；

图2为上述增焓热泵系统的结构示意图；

图3为图2中四通阀的结构示意图；

图4为图1中步骤s20的具体流程示意图；

图5为本实施例中步骤s302或者步骤s304的具体流程示意图；

图6为本发明实施例公开的增焓热泵系统的关机控制装置的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

如图1所示，本发明实施例公开了一种增焓热泵系统的关机控制方法，应用于增焓热泵系统。本实施例中，图2示例性地示出了一个增焓热泵系统，图2中的增焓热泵系统包括压缩机201、四通阀202、冷凝器203、板式换热器204、三通阀205、增焓毛细管206、电子膨胀阀207、蒸发器208以及风机209。上述压缩机201具有排气口210、增焓口211以及吸气口212。自上述排气口210串联上述冷凝器203连接至上述增焓毛细管206形成一第一管路。自上述电子膨胀阀207串联上述蒸发器208连接至上述吸气口212形成一第二管路。

具体来说，本实施例中上述排气口210、四通阀202、冷凝器203、板式换热器204、三通阀205以及增焓毛细管206依次连接形成上述第一管路，上述电子膨胀阀207、蒸发器208、四通阀202以及吸气口212依次连接形成上述第二管路，增焓毛细管206、板式换热器204以及增焓口211依次连接形成第三管路。图3为图2中四通阀202的结构示意图，如图3所示，四通阀202具有四个端口，分别为第一端301、第二端302、第三端303以及第四端304，其中，第一端301连接于上述排气口210，第二端302连接于上述第一管路，第三端303连接于上述吸气口212，第四端304连接于上述第二管路。

现有技术中在关机时，在控制系统维持工作状态一段时间后，控制风机209停止工作。然后继续控制其余器件继续工作一段时间后，控制电子膨胀阀207关闭。此时第一管路和第二管路之间的压力差较大，造成增焓管路(增焓毛细管206和板式换热器204之间连接的管路)在具有较大压力差的情况下，无法关死增焓管路，增焓管路存在有大量冷媒进入，进而冲刷增焓管路，从而导致增焓管路存在振动明显、噪音大的问题。

本实施例公开的上述增焓热泵系统的关机控制方法包括以下步骤：

s10，依据关机指令控制上述电子膨胀阀207关闭。即在得到关机指令后，首先关闭电子膨胀阀207。

s20，控制上述压缩机201、蒸发器208和冷凝器203维持工作状态，并依次控制上述四通阀202由第一导通状态切换为第二导通状态、上述电子膨胀阀207打开以及上述压缩机201停止工作。上述第一导通状态为上述第一端301与第二端302连通，上述第三端303与第四端304连通。上述第二导通状态为上述第一端301与第四端304连通，上述第二端302与第三端303连通。上述四通阀202处于第一导通状态时，上述第一管路与上述第二管路之间形成第一压力差。

s30，控制上述蒸发器208和冷凝器203维持工作状态，并依次控制上述风机209停止工作、上述四通阀202关闭以及上述电子膨胀阀207关闭。以使上述第一管路与上述第二管路之间形成第二压力差，上述第一压力差大于上述第二压力差。

具体来说，如图4所示，步骤s20包括：

s201，在控制上述压缩机201、蒸发器208和冷凝器203维持工作状态第一预设时间后，控制上述四通阀202由第一导通状态切换为第二导通状态。此时由压缩机201的排气口210经四通阀202、风机209至电子膨胀阀207连通形成一连通管路，由增焓毛细管206经板式换热器204、冷凝器203、四通阀202至压缩机201的吸气口212，连通形成一连通管路。也即四通阀202完成了一换向操作，改变了系统管路内的冷媒流向。

s202，在控制上述压缩机201、蒸发器208和冷凝器203维持工作状态第二预设时间后，控制上述电子膨胀阀207打开。使风机209、电子膨胀阀207以及增焓毛细管206之间连通形成一连通管路。

s203，在控制上述压缩机201、蒸发器208和冷凝器203维持工作状态第三预设时间后，控制上述压缩机201停止工作。上述第一预设时间、第二预设时间以及第三预设时间依次增大。比如，第一预设时间为4秒，第二预设时间为6秒，第三预设时间为10秒。

具体来说，步骤s30包括：

s301，在控制上述蒸发器208和冷凝器203维持工作状态第四预设时间后，控制上述风机209停止工作，以及上述四通阀202关闭。

s302，在控制上述蒸发器208和冷凝器203维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制上述电子膨胀阀207关闭。上述第三预设时间、第四预设时间以及第五预设时间依次增大。比如，第四预设时间为13秒，第五预设时间为15秒，需要说明的是，本发明对上述第一预设时间、第二预设时间、第三预设时间、第四预设时间以及第五预设时间的具体取值不作限制，本领域技术人员可根据不同热泵机组的类型进行设置。

经过四通阀202的换向，使得冷媒流通方向在关机前发生改变，从而使得第一管路内的压力逐渐减小，第二管路内的压力在电子膨胀阀207第一次关闭之后，接近于零。然后在电子膨胀阀207再次打开之后，第二管路内的压力逐渐升高，且第一管路与第二管路之间的压力差逐渐缩小，也即增焓管路内压力对冷媒的冲击力逐渐减小，然后将系统关机停止工作，增焓管路也就不会产生较明显的振动或者噪音。

作为本发明的另一个实施例，具体来说，步骤s30包括：

s303，在控制上述蒸发器208和冷凝器203维持工作状态第四预设时间后，控制上述风机209停止工作，以及上述四通阀202关闭。

s304，在控制上述蒸发器208和冷凝器203维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制上述电子膨胀阀207关闭。上述第四预设时间小于上述第五预设时间。

作为本发明的另一个实施例，如图5所示，步骤s302或者步骤s304包括：

s3021，获取上述第一管路内当前的第一压力值，以及上述第二管路内当前的第二压力值；

s3022，判断上述第一压力值是否小于上述第二压力值，以及上述蒸发器208和冷凝器203维持工作状态的时间是否大于或等于第五预设时间；

s3023，若上述第一压力值小于第二压力值，且上述蒸发器208和冷凝器203维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制上述电子膨胀阀207关闭。否则循环执行步骤s3021。因为刚开始第一压力值大于第二压力值，然后第一压力值逐渐减小，第二压力值逐渐增大，所以当第一压力值小于第二压力值的时候，说明第一管路和第二管路之间的压力差已经极小，此时关闭电子膨胀阀207，那么冷媒对增焓管路的冲击就极小。

作为本发明的另一个实施例，具体来说，步骤s301与步骤s302之间，或者步骤s303与步骤s304之间，包括：

获取上述第一管路内当前的第一压力值，以及上述第二管路内当前的第二压力值；

当检测到上述第一压力差逐渐减小，且上述第一压力值与第二压力值之间的差值小于第一预设阈值，控制上述电子膨胀阀207的开度减小一半。这样可以降低第一压力值减小的幅度，以及第二压力值增大的幅度，便于控制第一管路以及第二管路之间的压力差。

然后，步骤s302或者步骤s304包括：

判断上述第一压力值与第二压力值之间的差值是否小于第二预设阈值，以及上述蒸发器208和冷凝器203维持工作状态的时间是否大于或等于第五预设时间；

若上述第一压力值与第二压力值之间的差值小于上述第二预设阈值，且上述蒸发器208和冷凝器203维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制上述电子膨胀阀207关闭；上述第一预设阈值大于上述第二预设阈值。

作为本发明的另一个实施例，具体来说，上述增焓毛细管206、板式换热器204以及增焓口211依次连接形成第三管路，步骤s302或者步骤s304包括：

s3041，获取上述第一管路内当前的第一压力值，以及上述第三管路内当前的第三压力值；

s3042，判断上述第一压力值与第三压力值之间的差值是否小于第三预设阈值，以及上述蒸发器208和冷凝器203维持工作状态的时间是否大于或等于上述第五预设时间；

s3043，若上述第一压力值与第三压力值之间的差值小于上述第三预设阈值，且上述蒸发器208和冷凝器203维持工作状态的时间大于或等于第五预设时间后，控制上述电子膨胀阀207关闭。否则循环执行步骤s3041。这样可以保证电子膨胀阀207关闭之后，第一管路与第三管路之间的压力差较小，进一步保证冷媒对增焓管路不会产生较大的冲击作用。

如图6所示，本发明实施例还公开了一种增焓热泵系统的关机控制装置6，用于实现上述实施例公开的增焓热泵系统的关机控制方法。该装置应用于增焓热泵系统，上述增焓热泵系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器、四通阀、板式换热器、风机、电子膨胀阀以及增焓毛细管，上述压缩机具有排气口、增焓口以及吸气口，自上述排气口串联上述冷凝器连接至上述增焓毛细管形成一第一管路，自上述电子膨胀阀串联上述蒸发器连接至上述吸气口形成一第二管路；上述四通阀的第一端连接于上述排气口，第二端连接于上述第一管路，第三端连接于上述吸气口，第四端连接于上述第二管路。该装置包括：

电子膨胀阀关闭模块61，用于依据关机指令控制上述电子膨胀阀关闭；

第一控制模块62，用于控制上述压缩机、蒸发器和冷凝器维持工作状态，并依次控制上述四通阀由第一导通状态切换为第二导通状态、上述电子膨胀阀打开以及上述压缩机停止工作；上述第一导通状态为上述第一端与第二端连通，上述第三端与第四端连通；上述第二导通状态为上述第一端与第四端连通，上述第二端与第三端连通；上述四通阀处于第一导通状态时，上述第一管路与上述第二管路之间形成第一压力差；

第二控制模块63，用于控制上述蒸发器和冷凝器维持工作状态，并依次控制上述风机停止工作、上述四通阀关闭以及上述电子膨胀阀关闭，以使上述第一管路与上述第二管路之间形成第二压力差，上述第一压力差大于上述第二压力差。

可以理解的是，本发明公开的增焓热泵系统的关机控制装置还包括其他支持增焓热泵系统的关机控制装置运行的现有功能模块。图6显示的增焓热泵系统的关机控制装置仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

本实施例中的增焓热泵系统的关机控制装置用于实现上述的增焓热泵系统的关机控制方法，因此对于增焓热泵系统的关机控制装置的具体实施步骤可以参照上述对增焓热泵系统的关机控制方法的描述，此处不再赘述。

综上，本发明公开的增焓热泵系统的关机控制方法与装置至少具有如下优势：

本实施例公开的增焓热泵系统的关机控制方法与装置在系统关机时通过先关闭电子膨胀阀，然后依次控制四通阀换向、电子膨胀阀打开、压缩机关机、风机关闭、四通阀关闭以及电子膨胀阀关闭，使得第一管路与第二管路之间的压力差减小，有效地减弱了冷媒对系统管路的冲刷作用，从而减小了系统管路关机时的振动和噪音，提高了热泵系统的稳定性及可靠性，延长了热泵系统的使用寿命。

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”、“另一个实施例”、“具体示例”等的描述是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者示例中。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者示例。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者多个实施例或者示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。