一种车辆变频空调的除湿控制方法与流程

本发明属于空气调节技术领域，特别涉及一种车辆变频空调的除湿控制方法。

背景技术：

轨道车辆的空调系统所处环境一般具有车辆所在地区环境差别较大、车辆运行时车厢外环境变化较大、车辆运行期间载客量变化较大且车厢内热负荷差别较大的特点。在制冷季节，受外界环境和车辆载客量的影响，车厢内湿度较高，影响乘客坐乘体验。因此，空调系统需要对车厢内空气进行必要的除湿和湿度控制。

目前轨道交通车辆用空调系统大多采用定频或多段定频控制，在除湿方面，尤其是对于具有除湿要求的车辆空调，多采用以下方案实现：当车厢内湿度高于湿度设定值时，通过降低设定温度使空调开启全冷模式进行除湿，只有当车内温度达到设定温度限制时(该温度限制是为了压缩机低温保护而设置，低于车内目标温度)，或者车内湿度低于湿度设定值时，空调转为正常温度控制模式。在采用该方法进行除湿时，如果车厢内热负荷小且湿度高于设定值，空调运行在全冷模式，会导致车厢内温度迅速降低，降低设定温度会造成客室内部温度较低，影响乘客坐乘体验。

对于采用变频控制的轨道车辆空调系统，也仅通过调节风量或提高压缩机运行频率来达到除湿的效果，调节方式比较单一，除湿效果和舒适性较差。效果较好的多采用压缩机高频制冷与电加热制热同时工作的方式，即控制压缩机高频制冷，同时通过电加热来控制出风温度，已达到除湿效果并保证舒适性，但是这种方式的能耗较高，达不到高效节能的目的。

技术实现要素：

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种在除湿的同时可保证车厢内温度恒定，提升乘客坐乘体验，同时可降低除湿功耗的车辆变频空调的除湿控制方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种车辆变频空调的除湿控制方法，包括如下步骤：

a、判断车厢内的载客量；

当载客量h≥第一设定载客量aw1时，执行步骤b；

当载客量h＜第一设定载客量aw1时，执行步骤c；

b、控制空调系统按正常制冷模式运行；

c、判断是否满足除湿模式启动条件，如满足进入除湿模式，如不满足执行正常制冷模式。

进一步，在上述步骤b中，当车厢内温度t℃＞设定温度ts℃时,控制压缩机以高频率运行。

进一步，在上述步骤c中，除湿模式的启动条件包括；

(1)设定温度ts℃-△t℃≤车厢内温度t℃≤设定温度ts℃+△t℃；

(2)压缩机以低频率运行；

(3)车厢内湿度rh％大于目标湿度rh1％。

进一步，在上述步骤c中，满足下列条件之一，即退出除湿模式，进入正常制冷模式；

(1)当车厢内湿度rh％≤目标湿度rh1％时；

(2)当车厢内温度t℃＞第一目标温度t1℃时；

(3)当车厢内温度t℃＜第二目标温度t2℃时；

其中，第一目标温度t1℃为设定温度ts℃+△t℃；第二目标温度t2℃为设定温度ts℃-△t℃。

进一步，在除湿模式下，包括将压缩机的当前运行频率增大预设频率值及将蒸发器的当前温度降低预设温度的步骤。

进一步，在除湿模式下，还包括根据载客量h信息调节室内风机风量的步骤。

进一步，调节室内风机风量的步骤具体为；

当载客量h≥第二设定载客量aw2时，根据载客量h与室内风机风量的对应关系调节室内风机风量；

当载客量h＜第二设定载客量aw2时，此时，根据载客量h与室内风机风量的对应关系，以载客量h所对应的风量值为基准再降低一预设风量值运行。

进一步，所述预设风量值为基准风量值的10％-30％。

进一步，在除湿模式下，压缩机运行频率增大的预设频率值为5-10hz。

进一步，△t℃优选为1-2℃。

综上内容，本发明所述的一种车辆变频空调的除湿控制方法，提供了一种全新的恒温除湿控制模式，将车厢的载客量信息引入除湿控制，根据车厢的载客量信息控制空调系统的除湿及制冷等运行模式，不但控制方法简单，而且可以保证除湿效果和提高舒适性。同时该方法可以无需借助电加热器，仅依靠变频控制技术实现恒温除湿控制，在空调恒温除湿过程中，不增加额外的设备损耗和电能消耗，达到节能环保的目的。本发明特别适用于在相对湿度大于65％的高湿环境及高湿地区中运营的地铁、有轨电车、高铁等轨道交通车辆。

附图说明

图1是本发明控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，本发明所提供的一种车辆变频空调的除湿控制方法，以每节车厢为一控制单元。每节车厢的空调系统包括一套或两套空调机组，空调机组可以是单元式的，也可以是分体式的。空调机组内安装有压缩机、冷凝器、室外风机、蒸发器、室内风机、电控器等。在空调机组室内侧的壳体上设置送风口和回风口，送风口通过安装在车厢内的送风风道向车厢内送风，以调节车厢内的温度和湿度。

地铁、有轨电车、高铁等轨道车辆，车厢内的载客量每个时间段都是变化的，特别地铁等轨道车辆，在上下班高峰期和其它时间段时，载客量变化较大。本实施例中，在空调系统中除了具有车厢内温度、湿度检测单元外，还与车辆的载客量检测单元信号连接，温湿度检测单元为安装在车厢内回风口处的温度传感器和湿度传感器，载客量检测单元可以采用现有技术中的重量传感器或压力传感器等，通过车厢的重量和压力变化推算出车厢的载客量，对于高铁车辆，还可以根据售票情况推算载客量。车厢的温度信号、湿度信号及载客量信号实时传输至空调系统中的电控器，由电控器根据收集的湿度、温度、载客量信号进行综合判断，进而控制空调系统的运行模式，同时调节风机的风量、压缩机的运行频率等运行参数。空调系统的运行模式一般包括正常制冷运行模式和除湿运行模式。正常制冷运行模式包括制冷模式和通风模式。空调系统只有满足除湿条件时才进入除湿模式，正常情况下，在制冷模式和通风模式之间切换。

本实施例中提供的除湿控制方法具体包括如下步骤：

a、判断车厢内的载客量h。

针对每节车厢设置一个第一设定载客量aw1，优选为车厢核定载客量的25％，即第一设定载客量aw1＝25％×车厢核定载客量。第一设定载客量aw1预先存储在空调系统的电控器中。

当载客量h≥第一设定载客量aw1时，执行步骤b。

当载客量h＜第一设定载客量aw1时，执行步骤c。

b、控制空调系统按正常制冷模式运行；

此过程中，实时检测车厢内温度t℃，电控器将接收的车厢内温度t℃值，与设定的设定温度ts℃相比较，控制空调系统在制冷模式和通风模式之间切换。

即，当车厢内温度t℃＞设定温度ts℃时，控制压缩机以高频运行，将车厢内温度t℃在短时间内下降至设定温度ts℃。当车厢内温度t℃达到设定温度ts℃后，控制压缩机停止运转，转成通风模式运行。

因为在制冷的同时也会达到除湿的功能，因此，此过程中能够控制车厢内湿度在目标湿度值rh％(65％)以下，进而保证车厢内舒适的温湿度。

c、控制空调系统在正常制冷模式和除湿模式之间切换。

当车厢内载客量较小、湿度又较大时，由于此时热负荷较小，维持车厢内温度恒定所需的制冷量较小，当车厢内温度t接近设定温度ts时，即车厢内温度t在设定温度ts的±△t范围内，压缩机会以低频运转，此时蒸发器温度会偏高，车厢内湿度控制比较困难。

此过程中，实时检测车厢内湿度rh％，当车厢内湿度rh％＞目标湿度rh1％时，控制空调系统进入除湿模式。目标湿度rh1％优选设定为65％。

具体地，当满足以下所有条件时，空调系统即进入除湿模式：

(1)载客量h＜第一设定载客量aw1。

(2)设定温度ts℃-△t℃≤车厢内温度t℃≤设定温度ts℃+△t℃，△t℃优选为1-2℃。

(3)压缩机在低频率运行。

(4)车厢内相对湿度rh％＞目标湿度rh1％。

当进入除湿模式运行时，具体除湿控制方式如下：

(1)实时检测载客量h，根据检测的载客量h信息控制室内风机风量。

调节室内风机风量的步骤具体为；

当载客量h≥第二设定载客量aw2时，根据预先存储的载客量h与室内风机风量的对应关系调节室内风机风量。其中，第二设定载客量aw2>第一设定载客量aw1。

当载客量h＜第二设定载客量aw2时，此时，需要较低的新风量，车厢内的湿度较低，根据载客量h与室内风机风量的对应关系，控制以载客量h所对应的风量值为基准再降低一预设风量值运行。优选预设风量值为基准风量值的10％-30％，即当载客量h＜第二设定载客量aw2时，控制室内风机以该载荷下的基准风量值的70％-90％运行，这种控制方式根据载客量来调节风量，在保证除湿效果的同时还有利于节能。

降低室内风机的风量可以通过降低室内风机的运行频率、转速、或调节新风阀、室内回风口的回风阀等方式调节。

(2)进入除湿模式后，控制提高压缩机运转频率，将压缩机的当前运行频率增大一预设频率值，优选压缩机运行频率增大的预设频率值为5-10hz，用以保证除湿效果和室内温度的恒定。

(3)进入除湿模式后，同时控制将蒸发器的当前温度降低预设温度t3℃。降低蒸发器的温度，可以采用提高压缩机运行频率和增大冷媒流量的方式。

在提高压缩机频率的同时蒸发器的温度会有所降低，对应每个压缩机运行频率都对应具有最佳的膨胀阀开度，压缩机增加的频率要保证膨胀阀处于最佳的开度，用以保证除湿效果和最大能效比。

以上三个控制方式在除湿模式下同时进行。

在除湿运行模式下，当满足以下任一条件时，空调系统即退出除湿模式，进入正常制冷模式。

(1)当车厢内湿度rh≤目标湿度rh1时，空调系统即退出除湿模式，转入正常制冷模式，即转入制冷模式和通风模式切换的模式进行。

(2)如果此过程中车厢内温度t升高，当车厢内温度t升高高于第一目标温度t1℃时，空调系统即退出除湿模式，转入正常制冷模式。根据车厢内的温度t与设定温度ts的差值在制冷模式和通风模式之间切换。

其中，第一目标温度t1℃为设定温度ts+△t℃。

(3)如果此过程中车厢内温度t降低，当车厢内温度t降低低于第二目标温度t2℃时，空调系统即退出除湿模式，转入正常制冷模式。根据车厢内的温度t与设定温度ts的差值在制冷模式和通风模式之间切换。

其中，第二目标温度t1℃为设定温度ts-△t℃。

本发明提供了一种全新的恒温除湿控制模式，将车厢的载客量信息引入除湿控制，根据车厢的载客量信息控制空调系统的除湿及制冷等运行模式，不但控制方法简单，而且可以保证除湿效果和提高舒适性。同时该方法可以无需借助电加热器，仅依靠变频控制技术实现恒温除湿控制，在空调恒温除湿过程中，不增加额外的设备损耗和电能消耗，达到节能环保的目的。本发明特别适用于在相对湿度大于65％的高湿环境及高湿地区中运营的地铁、有轨电车、高铁等轨道交通车辆。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。