空调系统及其控制方法、空调系统的室外机的制作方法_2

文档序号:8470847阅读:来源:国知局
。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,而不能解释为对本发明的限制。
[0046]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外,以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0047]在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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的具体含义。
[0048]下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的空调系统、空调系统控制方法以及空调系统的室外机。
[0049]首先,参照附图来描述本发明实施例提出的空调系统。
[0050]图1B为根据本发明一个实施例的空调系统的架构图。如图1B所示,该空调系统包括室内机I和室外机2。
[0051]其中,室外机2包括变频压缩机Mc和控制器21,控制器21根据变频压缩机Mc的运行参数且独立于室内机I而对变频压缩机Mc进行变频控制。
[0052]并且,室外机2还包括通信器22,通信器22用于接收遥控器3、线控器4直接发送或室内机I发送的开关机指令和模式选择指令,其中,控制器21根据变频压缩机Mc的运行参数和模式选择指令对应的工作模式对变频压缩机Mc进行变频控制。具体地,如图1B所示,通信器22为信号接收模块,并且只通过控制信号接收模块接收来自遥控器3、线控器4直接发送的开关机指令控制信号和模式选择指令控制信号,或者通过控制信号接收模块接收来自室内机I发送的开关机指令控制信号和模式选择指令控制信号。
[0053]如图1B所示,室内机I包括内机控制信号接收模块11、内机控制处理器12、信号传输模块13、室内风机14和室内节流阀15等主要电器部件。室内风机14和室内节流阀15由内机控制处理器12控制,室内机I通过信号传输模块13将开关机指令控制信号和模式选择指令控制信号以通用的传输规则传输给通信器22的控制信号接收模块。其中,开关机指令控制信号和模式选择指令控制信号可以由室内机I直接发送给室外机2中的通信器22。或者,室内机I通过内机控制信号接收模块11接收来自遥控器3、线控器4发送的开关机指令控制信号和模式选择指令控制信号,然后室内机I通过信号传输模块13将开关机指令控制信号和模式选择指令控制信号以通用的传输规则转发给通信器22的控制信号接收模块。
[0054]在本发明的实施例中,该空调系统根据开关机指令控制信号和模式选择指令控制信号控制室外机的启停和模式选择。
[0055]如图1B所不,室外机2还包括设置在变频压缩机Mc入口处的第一压力传感器23,第一压力传感器23在工作模式为制冷模式时生成第一压力检测信号。其中,当空调系统为单冷机时,只需在变频压缩机Mc的回气管处设置第一压力传感器23以检测空调系统制冷时变频压缩机Mc回气低压侧压力。
[0056]在本发明的另一个实施例中,如图2所示,室外机2还包括设置在变频压缩机Mc出口处的第二压力传感器24,第二压力传感器24在工作模式为制热模式时生成第二压力检测信号。也就是说,当空调系统为冷暖机时,还需在变频压缩机Mc的排气管处设置第二压力传感器24以检测空调系统制热时变频压缩机Mc排气高压侧压力。当然,也可以在四通阀后面装配一个压力传感器,制冷时即是低压侧压力,基本与回气压力相当。制热时即是高压侧压力,基本与排气压力相当。
[0057]其中,控制器21根据工作模式选择第一压力检测信号和第二压力检测信号之一生成当前冷媒饱和温度,并获取目标冷媒饱和温度,且根据当前冷媒饱和温度、目标冷媒饱和温度对变频压缩机Mc进行变频控制,其中,在对变频压缩机Mc的变频控制过程中,控制器21根据变频压缩机Mc的运行参数对目标冷媒饱和温度进行调整。在本发明的实施例中,控制器21在停机时,将调整之后的目标冷媒饱和温度作为室外机2下次开机时的初始目标冷媒饱和温度。
[0058]并且,如图1B或图2所示,室外机2还包括温度传感器25,温度传感器25检测室外机2所处环境的当前环境温度,其中,如果室外机2在预设工作周期内第一次启动时,控制器21根据室外机2的当前环境温度确定目标冷媒饱和温度。需要说明的是,预设工作周期应作广义理解,可以为几年,也可以为几个月。例如,当室外机2在夏季关闭后,直到冬季才再开启,这时如果是在几个月后的冬季第一次启动时,控制器21根据室外机2的当前环境温度确定目标冷媒饱和温度,而不是上一次关机(几个月前的夏季)时记录的调整之后的目标冷媒饱和温度。
[0059]此外,如图1B或图2所示,室外机2还包括外风机Mf、外膨胀阀Εν、外四通阀SV和外机系统保护传感器26、系统参数采集模块27,系统参数采集模块27连接在各个传感器与控制器21之间,将第一压力传感器23、第二压力传感器24以及温度传感器25、外机系统保护传感器26采集的参数进行处理后发送给控制器21。其中,控制器21包括压缩机输出频率控制模块211、风机输出控制模块212、外膨胀阀输出控制模块213和外四通阀输出控制模块214,压缩机输出频率控制模块211、风机输出控制模块212、外膨胀阀输出控制模块213和外四通阀输出控制模块214分别根据系统参数采集模块27输出的采集信号实现对变频压缩机Me、外风机Mf、外膨胀阀Ev和外四通阀SV相应控制。
[0060]在本发明的一个实施例中,变频压缩机的运行参数包括变频压缩机的运行时间以及变频压缩机的运行频率或运行电流,其中在变频压缩机的运行时间大于等于第四时间阈值,且变频压缩机的当前运行频率大于等于预设频率阈值或者变频压缩机的当前运行电流大于等于预设电流阈值时,控制器按照预设步长调整目标冷媒饱和温度。
[0061]具体而言,下面分别以制热模式和制冷模式的两个实施例来详细描述本发明实施例的空调系统的控制过程。
[0062]【实施例1】
[0063]如图3所示,在制冷模式下,室外机2上配置有检测到冷媒低压侧压力值的第一压力传感器23,室外机2根据接收到的模式选择指令控制信号和开关机指令控制信号制冷运行。
[0064]并且,如果室内机是预设工作周期内第一次启动,控制器则根据室外机的当前环境温度确定目标冷媒饱和温度Tes,例如,室外环境温度在30-35°C之间,确定的初始目标冷媒饱和温度为6°C,室外环境温度在35-40°C之间,确定的初始目标冷媒饱和温度为3°C,室外环境温度在25-30°C之间,确定的初始目标冷媒饱和温度为8°C。如果室内机不是预设工作周期内第一次启动,控制器则根据上一次停机时记录的目标冷媒饱和温度作为本次开机时的初始目标冷媒饱和温度。
[0065]然后控制器根据第一压力传感器23生成的第一压力检测信号生成当前冷媒饱和温度Te,接着根据目标冷媒饱和温度Tes对当前冷媒饱和温度Te不断进行PID调节。其中,对于PID控制说明如下:
[0066]当前冷媒饱和温度Te与目标冷媒饱和温度Tes的偏差值Λ e=Te-Tes (例如当前Te=1,目标Tes=6,那么当前Ae0=10_6=4),由于芯片采集数据是离散的,根据一定时间前的(比如40s前)Λ el和当前Λ e0的差值或Λ el和Λ e0的加权值确定反馈量进行PID计算,以得出变频压缩机运行频率的变化值。其中,压缩机转速=当前转速+压缩机转速变化量,而压缩机转速变化量=(Kp+Ki/s+Kd*s)*E (厶61,厶60),其中恥,灯,8,1((1为预先设定好的常数,Δ el,AeO为实时监控的反馈变量。
[0067]在本实施例中,在变频压缩机的运行时间大于等于第四时间阈值例如一定时间E分钟(30分钟)后,控制器对变频压缩机的当前运行频率与预设频率阈值例如F赫兹进行比较以判断是否需要对目标冷媒饱和温度Tes进行修正,或者控制器对变频压缩机的当前运行电流与预设电流阈值进行比较以判断是否需要对目标冷媒饱和温度Tes进行修正。
[0068]当变频压缩机运行E分钟后,并且变频压缩机的当前运行频率大于等于F赫兹或者变频压缩机的当前运行电流大于等于预设电流阈值,可以判定空调系统的室内侧制冷负荷比较大,控制器按照预设步长调整目标冷媒饱和温度Tes,即不断向下修正目标冷媒饱和温度Tes,例如调整Tes=Tes-L更新目标冷媒饱和温度Tes,同时将所述变频压缩机的运行时间归O,重新开始计时,以更新的目标冷媒饱和温度Tes对当前冷媒饱和温度Te不断进行PID调节,使得变频压缩机提高转速降低吸入压力,使室内温度达到设定目标。同时,记录当前目标冷媒饱和温度,可以作为下一次开机的初始目标冷媒饱和温度。
[0069]因此,本发明实施例的空调系统能够根据系统室内负荷状况影响制冷系统运行参数的情况进行识别并判断,从而智能地调整变频压缩机的运行频率,使空调系统的能力及时发挥,达到设定温度要求。
[0070]【实施例2】
[0071]如图4所示,在制热模式下,室外机2上配置有检测到冷媒高压侧压力值的第二压力传感器24,室外机2根据接收到的模式选择指令控制信号和开关机指令控制信号制热运行。
[0072]并且,如果室内机是预设工作周期内第一次启动,控制器则根据室外机的当前环境温度确定目标冷媒饱和温度Tcs,例如,室外环境温度在7-10°C之间,确定的初始目标冷媒饱和温度为46°C。如果室内机不是预设工作周期内第一次启动,控制器则根据上一次停机时记录的目标冷媒饱和温度作为本次开机时的初始目标冷媒饱和温度。
[0073]然后控制器根据第二压力传感器24生成的第二压力检测信号生成当前冷媒饱和温度Tc,接着根据目标冷媒饱和温度Tcs对当前冷媒饱和温度Tc不断进行PID调节。
[0074]在本实施例中,在变频压缩机的运行时间大于等于第四时间阈值例如一定时间E分钟(30分钟)后,控制器对
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