专利名称：用于评估带有可变速度压缩机的制冷系统的参数的系统及方法
技术领域：
本公开涉及压缩机，更具体地，涉及用于评估带有可变速度压缩机的制冷系统的 参数的系统以及方法。
背景技术：
这部分的陈述仅提供了涉及本公开的背景信息，其可能不构成现有技术。压缩机可用在多种工业及住宅应用中以在制冷、热泵、HVAC(采暖通风与空调)、 或冷却系统(一般为“制冷系统”)内循环制冷剂以提供期望的加热效果或冷却效果。在前 面的任意应用中，压缩机应当提供一致且有效率的运转以确保特定应用(即，制冷、热泵、 HVAC、或冷却系统)正常工作。可变速度压缩机可用于根据制冷系统的负载改变压缩机容 量。压缩机以及制冷系统的运转参数可被保护、控制、以及诊断系统使用以确保压缩机以及 制冷系统部件的最佳运转。例如，蒸发器温度和/或冷凝器温度可用于诊断、保护、以及控 制压缩机及其它制冷系统部件。
发明内容
提供了一种系统，并且所述系统可包括压缩机，所述压缩机连接于冷凝器和蒸发 器；冷凝器传感器，所述冷凝器传感器输出与冷凝器压力及冷凝器温度中至少之一相对应 的冷凝器信号；蒸发器传感器，所述蒸发器传感器输出与蒸发器压力及蒸发器温度中至少 之一相对应的蒸发器信号；变频驱动器，所述变频驱动器调制传送至所述压缩机的电功率 的频率以调制所述压缩机的速度；监控模块，所述监控模块接收来自所述变频驱动器的压 缩机功率数据以及压缩机速度数据、基于所述冷凝器信号确定测量的冷凝器温度、基于所 述蒸发器信号确定测量的蒸发器温度、基于所述压缩机功率数据以及所述压缩机速度数据 计算第一导出的冷凝器温度、基于所述测量的蒸发器温度、所述压缩机功率数据以及所述 压缩机速度数据计算第二导出的冷凝器温度、并且将所述测量的冷凝器温度与所述第一和 第二导出的冷凝器温度相比较以确定所述测量的冷凝器温度以及所述第一和第二导出的 冷凝器温度中任一个是否是不准确的。在其它特征中，所述控制模块可确定所述第一和第二导出的冷凝器温度以及所述 测量的冷凝器温度中的每一个是否在预定温度范围内。
在其它特征中，当所述第一和第二导出的冷凝器温度以及所述测量的冷凝器温度 中之一在所述预定温度范围外时，所述控制模块可忽略所述第一和第二导出的冷凝器温度 以及所述测量的冷凝器温度中的所述之一。在其它特征中，当所述第一和第二导出的冷凝器温度以及所述测量的冷凝器温度 中之一在所述预定温度范围外时，所述控制模块产生警报。在其它特征中，所述警报可指示所述冷凝器传感器、所述蒸发器传感器、所述排气 温度传感器、所述变频驱动器内的电压传感器以及所述变频驱动器内的电流传感器中至少 之一是有故障的。在其它特征中，所述控制模块对所述第一和第二导出的冷凝器温度以及所述测量 的冷凝器温度进行平均。提供了一种系统，并且所述系统可包括压缩机，所述压缩机连接于冷凝器和蒸发 器；冷凝器传感器，所述冷凝器传感器输出与冷凝器压力以及冷凝器温度中至少之一相对 应的冷凝器信号；蒸发器传感器，所述蒸发器传感器输出与蒸发器压力以及蒸发器温度中 至少之一相对应的蒸发器信号；排气温度传感器，所述排气温度传感器输出与排出所述压 缩机的制冷剂温度相对应的排气温度信号；变频驱动器，所述变频驱动器调制传送至所述 压缩机的电功率的频率以调制所述压缩机的速度；监控模块，所述监控模块接收来自所述 变频驱动器的压缩机功率数据以及压缩机速度数据、基于所述蒸发器信号确定测量的冷凝 器温度、基于所述蒸发器信号确定测量的蒸发器温度、基于所述压缩机功率数据、所述排气 温度信号以及所述压缩机速度数据计算第一导出的蒸发器温度、基于所述测量的冷凝器温 度、所述压缩机功率数据、所述压缩机速度数据以及所述排气温度信号计算第二导出的蒸 发器温度、并且将所述测量的蒸发器温度与所述第一和第二导出的蒸发器温度相比较以确 定所述测量的蒸发器温度以及所述第一和第二导出的蒸发器温度中任一个是否是不准确 的。在其它特征中，所述控制模块可确定所述第一和第二导出的蒸发器温度以及测量 的蒸发器温度中的每一个是否在预定温度范围内。在其它特征中，当所述第一和第二导出的蒸发器温度以及所述测量的蒸发器温度 中之一在所述预定温度范围外时，所述控制模块可忽略所述第一和第二导出的蒸发器温度 以及所述测量的蒸发器温度中的所述之一。在其它特征中，当所述第一和第二导出的蒸发器温度以及所述测量的冷凝器温度 中之一在所述预定温度范围外时，所述控制模块产生警报。在其它特征中，所述警报可指示所述冷凝器传感器、所述蒸发器传感器、所述排气 温度传感器、所述变频驱动器内的电压传感器以及所述变频驱动器内的电流传感器中至少 之一是有故障的。在其它特征中，所述控制模块可对所述第一和第二导出的蒸发器温度以及所述测 量的冷凝器温度进行平均。所述方法可包括接收与对应于蒸发器的蒸发器压力以及蒸发器温度中至少之一 相对应的蒸发器信号，所述蒸发器连接于冷凝器和压缩机；接收与对应于所述冷凝器的冷 凝器压力以及冷凝器温度中至少之一相对应的冷凝器信号；接收来自用于驱动所述压缩机 的变频驱动器的压缩机功率数据以及压缩机速度数据；基于所述冷凝器信号确定测量的冷
6凝器温度；基于所述蒸发器信号确定测量的蒸发器温度；基于所述压缩机功率数据以及所 述压缩机速度数据计算第一导出的冷凝器温度；基于所述测量的蒸发器温度、所述压缩机 功率数据以及所述压缩机速度数据计算第二导出的冷凝器温度；将所述测量的冷凝器温度 与所述第一和第二导出的冷凝器温度相比较以确定所述测量的冷凝器温度以及所述第一 和第二导出的冷凝器温度中任一个是否是不准确的。在其它特征中，该方法可包括确定所述第一和第二导出的冷凝器温度以及所述测 量的冷凝器温度中的每一个是否在预定温度范围内。在其它特征中，该方法可包括当所述第一和第二导出的冷凝器温度以及所述测 量的冷凝器温度中之一在所述预定温度范围外时，忽略所述第一和第二导出的冷凝器温度 以及所述测量的冷凝器温度中的所述之一。在其它特征中，该方法可包括当所述第一和第二导出的冷凝器温度以及所述测 量的冷凝器温度中之一在所述预定温度范围外时产生警报。在其它特征中，所述警报可指示所述冷凝器传感器、所述蒸发器传感器、所述排气 温度传感器、所述变频驱动器内的电压传感器以及所述变频驱动器内的电流传感器中至少 之一是有故障的。在其它特征中，该方法可包括对所述第一和第二导出的冷凝器温度以及所述测 量的冷凝器温度进行平均。通过这里提供的说明，其它的应用领域将变得显而易见。应当理解，该说明及特定 示例仅出于说明目的而不是试图限制本公开的范围。
这里所描述的附图仅出于说明的目的而不是试图以任何方式限制本发明的范围。图1是制冷系统的示意图。图2是示出根据本教示所执行的步骤的流程图。图3是示出根据本教示所执行的步骤的流程图。图4是示出与吸气过热以及室外温度相关联的排气过热的曲线图。图5是示出与压缩机功率以及压缩机速度相关联的冷凝器温度的曲线图。图6是示出与蒸发器温度以及冷凝器温度相关联的排气管线温度的曲线图。图7是蒸发器温度以及冷凝器温度的曲线图。图8是蒸发器温度以及冷凝器温度的曲线图。图9是蒸发器温度以及冷凝器温度的曲线图。
具体实施例方式下文的描述性质上仅是示例性的而不是试图限制本公开、应用及用途。应当理解， 在这些附图中，相应的参考数字指示相似的或相应的部件及特征。如在这里所使用的，术语模块、控制模块以及控制器指以下的一个或多个特定用 途集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的 或分组的)及存储器、组合的逻辑电路、或其它提供所述功能性的合适的部件。如在这里所 使用的，计算机可读介质指能够存储计算机数据的任何介质。计算机可读介质包括但不限
7于存储器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PR0M)、可擦写 可编程只读存储器(EPR0M)，电可擦写可编程只读存储器(EEPR0M)、闪存、只读光盘、软盘、 磁带、其它磁性介质、光学介质或能够存储计算机数据的任何其它装置或介质。参考图1，示例性的制冷系统5包括压缩制冷剂蒸汽的压缩机10。尽管图1中示 出为特定的制冷系统，但本教示适用于任何制冷系统，包括热泵、HVAC以及冷却系统。来自 压缩机10的制冷剂蒸汽传送至冷凝器12，在那里制冷剂蒸汽在高压下液化，因此将热量排 向外部空气。离开冷凝器12的液体制冷剂通过膨胀阀14传送至蒸发器16。膨胀阀14可 以是用于控制制冷剂的过热的机械阀或电子阀。制冷剂通过膨胀阀14，在那里，压降导致高 压液态制冷剂产生低压的液体及蒸汽混合物。当热空气穿过蒸发器16时，低压液体转化为 气体，因此从蒸发器16带走热量。低压气体再一次传送至压缩机10，在那里低压气体被压 缩为高压气体，并且传送至冷凝器12以再次开始制冷循环。压缩机10可由容置在外壳20内的变频驱动器22来驱动，其也被称为可变频率驱 动器(VFD)。外壳20可在压缩机10附近。变频驱动器22接收来自电源18的电功率并将 电功率传送至压缩机10。变频驱动器22包括带有处理器以及软件的控制模块25，以能够 操作来调制并控制传送至压缩机10的电动马达的电功率的频率。控制模块25包括用于存 储数据的计算机可读介质，所述数据包括由处理器执行以调制并控制传送至压缩机的电动 马达的电功率的频率的软件以及控制模块25执行并实施本教示的保护及控制算法所必需 的软件。通过调制传送至压缩机10的电动马达的电功率的频率，控制模块25可因此调制 并控制压缩机10的速度，并且因此调制并控制压缩机10的容量。变频驱动器22包括固态电子元件以调制电功率的频率。通常，变频驱动器22将 输入的电功率从AC(交流电)转换为DC(直流电)，并且之后将电功率从DC转换回期望频 率的AC。例如，变频驱动器22可利用全波整流电桥对电功率直接整流。然后，变频驱动器 22可使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)或晶闸管对电功率进行斩波以实现期望的频率。其它 合适的电子部件可用于调制来自电源18的电功率的频率。压缩机10的电动马达速度通过从变频驱动器22接收的电功率的频率控制。例如， 当在60Hz的电功率下驱动压缩机10时，压缩机10可在全容量工作状态下工作。当在30Hz 的电功率下驱动压缩机10时，压缩机10可在半容量工作状态下工作。在执行程序以调制传送至压缩机10的电动马达的电功率期间，控制模块25可产 生对应于压缩机电流和/或压缩机功率的数据。控制模块25可利用对应于压缩机电流和 /或压缩机功率的数据计算和导出其它压缩机和制冷系统的参数。如在美国申请No. 60/978，258题目为“可变速度压缩机保护系统以及方法 (VARIABLE SPEED COMPRESSOR PROTECTION SYSTEM ANDMETHOD) ” 的公开中所描述的，其公 开内容通过引用并入本文，吸气过热(SSH)以及排气过热(DSH)可用于监控或预测压缩机 10的回液状态或过热状态。如这里所述的，冷凝器温度(Tcond)可用于导出DSH。同样，蒸 发器温度(Tevap)可用于导出SSH。压缩机回液或过热状态是不希望的并且可对压缩机10或其它制冷系统部件产生 损害。吸气过热(SSH)和/或排气过热(DSH)可与压缩机10的回液或过热状态相关联并 且可被监控以检测和/或预测压缩机10的回液或过热状态。DSH是离开压缩机的制冷剂蒸 汽的温度(也被称为排气管线温度(DLT))与饱和的冷凝器温度(Tcond)之间的差。吸气
8过热(SSH)是进入压缩机的制冷剂蒸汽的温度(也被称为吸气管线温度(SLT))与饱和的 蒸发器温度(Tevap)之间的差。SSH与DSH可以是相互关联的，如图4所示。对于涡旋型压缩机，DSH与SSH之间 的相关性可能特别准确，而外部环境温度仅是二次效应。如图4所示，对于室外温度(0DT) 为华氏115度、华氏95度、华氏75度以及华氏55度，示出了 DSH与SSH之间的相关性。图 4中所示的相关性仅是示例，并且特定压缩机的特定相关性可根据压缩机的类型、型号、容
量等变化。当SSH接近0度时或当DSH接近华氏20至40度时，可发生回液状态。为此，DSH 可用于检测回液状态的开始及其严重性。当SSH处于0度时，SSH可能不能指示回液状态 的严重性。随着回液状态变得更加严重，SSH保持在0度附近。然而，当SSH处于0度时， DSH可能在华氏20到40度之间并且可更加准确地指示回液状态的严重性。当DSH在华氏 30度到华氏80度的范围内时，压缩机10可在正常范围内工作。当DSH低于华氏30度时， 可能发生回液状态的开始。当DSH低于华氏10度时，可能发生严重的回液状态。关于过热，当DSH大于华氏80度时，过热状态的开始可能发生。当DSH大于华氏 100度时，可能存在严重的过热状态。在图4中，示出了对于典型的制冷剂充填水平的通常SSH温度。例如，随着制冷系 统5中的制冷剂充填的百分比降低，SSH通常增加。如在美国申请No. 60/978，258题目为“可变速度压缩机保护系统以及方法 (VARIABLE SPEED COMPRESSOR PROTECTION SYSTEM ANDMETHOD) ” 的公开中所进一步描述 的，其公开内容通过引用并入本文，Tcond可以是压缩机功率以及压缩机速度的函数。基于 压缩机功率或电流以及压缩机速度，控制模块25可导出Tcond。如在所附公开文献中进一 步所述，Tevap可以是压缩机功率、压缩机速度以及DLT(排气管线温度)的函数。基于压 缩机功率或电流、DLT以及压缩机速度，控制模块25可导出Tevap。如进一步所述，控制模 块25可使用Tcond和/或Tevap导出包括压缩机容量、功率、能量效率、比率、负载、千瓦时 /天等的其它参数。Tcond可以从其它系统参数中导出。具体地，Tcond可从压缩机电流以及电压 (即，压缩机功率)、压缩机速度、以及与压缩机10有关的压缩机映射数据中导出。一种 用于固定速度压缩机的基于电流、电压以及压缩机映射数据导出Tcond的方法在美国申 请No. 11/059，646公开号为No. US2005/0235660的“压缩机诊断及保护系统(Compressor Diagnosticand Protection System) ”的共同转让申请中描述。使压缩机电流以及电压与 Tcond相关的用于固定速度压缩机的压缩机映射数据可以是压缩机特有的，并且是基于特 定压缩机类型、型号以及容量的测试数据的。在可变速度压缩机的情况下，除压缩机功率外，Tcond也可是压缩机速度的函数。图5示出了以瓦特表示的压缩机功率与压缩机速度之间的相关图。如图所示， Tcond是压缩机功率以及压缩机速度的函数。这样，可基于测试数据导出用于特定压缩机的 具有与压缩机功率、压缩机速度以及Tcond相关的数据的三维压缩机映射。可使用压缩机 电流代替压缩机功率。然而，对于减少任何线路电压变化的冲击而言，压缩机功率比压缩机 电流更优选。压缩机映射可存储在能够被控制模块25读取的计算机可读介质中。这样，基于压缩机功率数据以及压缩机速度数据，控制模块25可计算Tcond。在执行计算以将来自电源18的电功率转换为期望频率的电功率期间，控制模块25可计算、监控、或检测压缩机功率数据。这样，对控制模块25来说压缩机功率以及电流数据可容易获 得。另外，基于传送至压缩机10的电动马达的电功率的频率，控制模块25可计算、监控、或 检测压缩机速度。这样，对控制模块25来说，压缩机速度数据也可容易地获得。基于压缩 机功率以及压缩机速度，控制模块25可导出Tcond。在测量或计算Tcond之后，控制模块25可计算作为Tcond与DLT (排气管线温度) 之差的DSH(排气过热)，DLT数据从外部DLT传感器28或内部DLT传感器30中接收。Tevap可作为Tcond与DLT的函数导出，如在共同转让的美国申请No. 11/059,646、 美国公开号为No. 2005/0235660中所述。对于可变速度压缩机而言，相关性也可反映压缩 机速度。这样，Tevap可作为Tcond、DLT以及压缩机速度的函数导出。如在图6中所示，对于不同的Tcond水平，Tevap示出为与DLT相关。为此，可使 用用于不同速度的压缩机映射。Tcond以及Tevap可基于单一推导计算。另外，可基于以下等式做迭代计算等式1 =Tcond = f (压缩机功率，压缩机速度，Tevap)等式2 =Tevap = f (Tcond, DLT,压缩机速度)可执行这些等式的多次迭代以实现收敛。例如，三次迭代可提供最佳收敛。如上 所述，可使用更多或更少的迭代，或不迭代。也可通过使用基于DLT以及压缩机功率的用于不同速度的压缩机映射，基于以下 等式确定Tevap以及Tcond 等式3 =Tevap = f (压缩机功率，压缩机速度，DLT)等式4 =Tcond = f (压缩机功率，压缩机速度，DLT)如在美国申请No. 60/978，296题目为“用于计算带有可变速度压缩机的制冷 系统的参数的系统以及方法(SYSTEM AND METHOD FORCALCULATING PARAMETERS FOR A REFRIGERATIONSYSTEM WITH AVARIABLE SPEED COMPRESSOR) ”的公开中所述，其公开内容通 过引用并入本文，可基于Tevap、压缩机电流以及压缩机速度计算Tcond。同样，可从Tcond、 压缩机电流以及压缩机速度中导出Tevap。如上所述，控制模块25可接收Tevap并且可接收作为操作变频驱动器22以及调 制传送至压缩机10的功率的频率的结果的压缩机速度以及压缩机电流数据。基于从特定压缩机类型、型号以及容量的现场试验中导出的压缩机映射数据，控 制模块25可从Tevap、压缩机速度以及压缩机电流中计算Tcond。压缩机映射数据可使 Tcond与Tevap、压缩机电流以及压缩机速度相关。如在图7、图8以及图9中所示，对于不同的压缩机速度，Tcond通过图表与Tevap 以及压缩机电流相关。具体地，图7示出了对于3600RPM(每分钟转数)的压缩机速度，与 Tevap以及压缩机电流相关的Tcond。图8示出了对于4500RPM的压缩机速度，与Tevap以 及压缩机电流相关的Tcond。图9示出了对于6000RPM的压缩机速度，与Tevap以及压缩机 电流相关的Tcond。图7、图8、以及图9是示例性的。跨越一系列压缩机速度以及压缩机电 流的其它的压缩机映射数据，可通过控制模块25使用并且存储在能够被控制模块25读取 的计算机可读介质中。
图7、图8、以及图9以图表的方式将对于特定压缩机速度的Tcond、Tevap以及不 同的压缩机电流相关联。例如在图8中，压缩机电流示出为在4. 5到30之间的不同安培数 水平。示出了对于4500RPM的压缩机速度下各个压缩机电流的相应的Tcond对Tevap的曲 线。这样，控制模块可从由蒸发器温度传感器40测量的Tevap、通过操作变频驱动器 22获得的压缩机速度以及压缩机电流数据中导出Tcond。如图1所示，冷凝器12可包括冷凝器温度传感器42，其可感测Tcond并将Tcond 传送至控制模块25。可替代地，可使用冷凝器压力传感器。基于由冷凝器温度传感器42测 量的Tcond，控制模块25可从TconcUDLT、压缩机电流以及压缩机速度根据如上所述并且根 据图7、图8以及图9所示的压缩机映射数据来计算Tevap。这样，控制模块25可从由冷凝器温度传感器42测量的Tcond、由DLT传感器41测 量的DLT、以及通过操作变频驱动器22而获得的压缩机电流及压缩机速度数据导出Tevap。 同样，控制模块25可从由蒸发器温度传感器40测量的Tevap以及通过操作变频驱动器22 获得的压缩机电流及压缩机速度数据中导出Tcond。因此，基于不同传感器以及可用数据，有多种不同方式来计算并推导Tcond以及 Tevap。这样，控制模块可用作为或包括监控模块，所述监控模块用于比较并评估计算出的、 测量出的或从多种来源中导出的Tcond或Tevap数据。如图1中所示，冷凝器12可包括确定Tcond并将Tcond传送至控制模块25的冷 凝器温度传感器42。蒸发器16可包括测量Tevap并将Tevap传送至控制模块25的蒸发器 温度传感器。可替代地，可使用压力传感器。基于由冷凝器温度传感器42感测的Tcond以及由蒸发器温度传感器40感测的 Tevap，并且基于由变频驱动器22指示的压缩机速度以及压缩机功率，控制模块可以多种 不同方式计算并测量Tcond及Tevap。于是，控制模块25可用作为监控模块以对各种计算 进行相互比较和评估。可替代地，控制模块25可在外壳20内或在制冷系统5的系统控制 器内连接于变频驱动器22内的单独的监控模块。另外，监控模块可与控制模块25以及制 冷系统控制器分开并且可位于远离制冷系统5的位置。如图2所示，一种用于评估制冷系统数据的算法可由控制模块25执行并且以步骤 200开始。在步骤202中，控制模块25可使用Tcond传感器测量Tcond (感测的Tcond)。在 步骤204中，控制模块25可从来自变频驱动器22的压缩机功率以及压缩机速度数据计算 Tcond (导出的Tcond-Ι)。在步骤206中，控制模块25可使用Tevap传感器测量Tevap (感 测的Tevap)。在步骤208中，控制模块25可从感测的Tevap以及来自变频驱动器22的压 缩机功率及压缩机速度数据计算Tcond。在步骤210中，控制模块25可将感测的Tcond与 导出的Tcond-I以及导出的Tcond-2进行比较。在步骤212中，控制模块25可基于比较确 定正确的Tcond。在步骤214中，控制模块25可基于比较确定任何传感器是否有故障。作为示例，控制模块25可确定是否所有三个Tcond值(即，感测的Tcond，导出的 Tcond-I，以及导出的Tcond-2)在相似的预定范围内。例如，如果Tcond值中的两个在相似 的范围内而第三个Tcond值在范围外，控制模块25可忽略在预定范围外的Tcond值，并且 仅依靠在预定范围内的两个Tcond值。这样，控制模块25可允许不同的Tcond值以就正确 的Tcond值进行“表决”。
另外，控制模块25可对不同的Tcond值进行平均以得出平均的Tcond值。当控制模块25确定Tcond值中之一在预定范围外时，控制模块25可产生警报以 指示与在范围外的Tcond值关联的特定传感器可能故障。而且，控制模块25可将所使用的 不同传感器分级，以使可能更准确的传感器优先。例如，如果压缩机10正在工作，则变频驱 动器22中使用的电压及电流转换器很可能正常工作。如果变频驱动器22内的电压及电流 转换器失效，则压缩机10也可能失效。因此，如果压缩机10正在工作，则这很好地指示了 变频驱动器22内的电压及电流转换器也同样正常工作。为此，如果特定的Tcond值在预定范围外，则控制模块25可通过检查除变频驱动 器22内的电压及电流转换器之外的传感器来追踪故障传感器。这样，变频驱动器22内的 电压及电流转换器是“高优先级”传感器。控制模块25查看 除变频驱动器内的电压及电流 转换器之外的传感器以确定任何故障传感器。这样，控制模块25可定位可能产生不正确数据的系统传感器。参考图3，控制模块25可执行与如图2所示的相似的算法，只是代替Tcond而评估 Tevap。例如，在步骤302中，控制模块25可使用Tevap传感器测量Tevap (感测的Tevap)。 在步骤304中，控制模块25可基于来自变频驱动器22的压缩机功率以及压缩机速度计算 Tevap (导出的Tevap-I)。在步骤306中，控制模块25可使用Tcond传感器42测量Tcond (感 测的Tcond)。在步骤308中，控制模块25可从感测的Tcond以及来自变频驱动器22的压 缩机功率及压缩机速度计算Tevap。在步骤310中，控制模块可将感测的Tevap与导出的 Tevap-I以及导出的Tevap-2进行比较。在步骤312中，基于比较，控制模块25可确定正确 的Tevap。在步骤314中，如上所述参考Tcond以及图2，控制模块可基于比较确定任何传 感器是否有故障。这样，通过冗余地计算、推导以及测量那些参数并且通过相互检查不同测量值及 推导，控制模块25可确定准确的Tcond以及Tevap测量值以得出精确的参数。控制模块25 也可使用各种测量及导出参数之间的冗余检查以确定任何系统传感器是否有故障并产生 错误数据。
权利要求
一种系统，包括压缩机，所述压缩机连接于冷凝器和蒸发器；冷凝器传感器，所述冷凝器传感器输出与冷凝器压力及冷凝器温度中至少之一相对应的冷凝器信号；蒸发器传感器，所述蒸发器传感器输出与蒸发器压力及蒸发器温度中至少之一相对应的蒸发器信号；变频驱动器，所述变频驱动器调制传送至所述压缩机的电功率的频率以调制所述压缩机的速度；监控模块，所述监控模块接收来自所述变频驱动器的压缩机功率数据以及压缩机速度数据，基于所述冷凝器信号确定测量的冷凝器温度，基于所述蒸发器信号确定测量的蒸发器温度，基于所述压缩机功率数据以及所述压缩机速度数据计算第一导出的冷凝器温度，基于所述测量的蒸发器温度、所述压缩机功率数据以及所述压缩机速度数据计算第二导出的冷凝器温度，并且将所述测量的冷凝器温度与所述第一和第二导出的冷凝器温度相比较以确定所述测量的冷凝器温度以及所述第一和第二导出的冷凝器温度中任一个是否是不准确的。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制模块确定所述第一和第二导出的冷凝 器温度以及所述测量的冷凝器温度中的每一个是否在预定温度范围内。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，当所述第一和第二导出的冷凝器温度以及所述 测量的冷凝器温度中之一在所述预定温度范围外时，所述控制模块忽略所述第一和第二导 出的冷凝器温度以及所述测量的冷凝器温度中的所述之一。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，当所述第一和第二导出的冷凝器温度以及所述 测量的冷凝器温度中之一在所述预定温度范围外时，所述控制模块产生警报。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述警报指示所述冷凝器传感器、所述蒸发器传 感器、所述排气温度传感器、所述变频驱动器内的电压传感器以及所述变频驱动器内的电 流传感器中至少之一是有故障的。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制模块对所述第一和第二导出的冷凝器 温度以及所述测量的冷凝器温度进行平均。
7.一种系统，包括压缩机，所述压缩机连接于冷凝器和蒸发器；冷凝器传感器，所述冷凝器传感器输出与冷凝器压力以及冷凝器温度中至少之一相对 应的冷凝器信号；蒸发器传感器，所述蒸发器传感器输出与蒸发器压力以及蒸发器温度中至少之一相对 应的蒸发器信号；排气温度传感器，所述排气温度传感器输出与排出所述压缩机的制冷剂温度相对应的 排气温度信号；变频驱动器，所述变频驱动器调制传送至所述压缩机的电功率的频率以调制所述压缩 机的速度；监控模块，所述监控模块接收来自所述变频驱动器的压缩机功率数据以及压缩机速 度数据，基于所述蒸发器信号确定测量的冷凝器温度，基于所述蒸发器信号确定测量的蒸发器温度，基于所述压缩机功率数据、所述排气温度信号以及所述压缩机速度数据计算第 一导出的蒸发器温度，基于所述测量的冷凝器温度、所述压缩机功率数据、所述压缩机速度 数据以及所述排气温度信号计算第二导出的蒸发器温度，并且将所述测量的蒸发器温度与 所述第一和第二导出的蒸发器温度相比较以确定所述测量的蒸发器温度以及所述第一和 第二导出的蒸发器温度中任一个是否是不准确的。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制模块确定所述第一和第二导出的蒸发 器温度以及测量的蒸发器温度中的每一个是否在预定温度范围内。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，当所述第一和第二导出的蒸发器温度以及所述 测量的蒸发器温度中之一在所述预定温度范围外时，所述控制模块忽略所述第一和第二导 出的蒸发器温度以及所述测量的蒸发器温度中的所述之一。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，当所述第一和第二导出的蒸发器温度以及所述 测量的冷凝器温度中之一在所述预定温度范围外时，所述控制模块产生警报。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述警报指示所述冷凝器传感器、所述蒸发器 传感器、所述排气温度传感器、所述变频驱动器内的电压传感器以及所述变频驱动器内的 电流传感器中至少之一是有故障的。
12.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制模块对所述第一和第二导出的蒸发器 温度以及所述测量的冷凝器温度进行平均。
13.一种方法，包括接收与对应于蒸发器的蒸发器压力以及蒸发器温度中至少之一相对应的蒸发器信号， 所述蒸发器连接于冷凝器和压缩机；接收与对应于所述冷凝器的冷凝器压力以及冷凝器温度中至少之一相对应的冷凝器 信号；接收来自用于驱动所述压缩机的变频驱动器的压缩机功率数据以及压缩机速度数据；基于所述冷凝器信号确定测量的冷凝器温度；基于所述蒸发器信号确定测量的蒸发器温度；基于所述压缩机功率数据以及所述压缩机速度数据计算第一导出的冷凝器温度；基于所述测量的蒸发器温度、所述压缩机功率数据以及所述压缩机速度数据计算第二 导出的冷凝器温度；将所述测量的冷凝器温度与所述第一和第二导出的冷凝器温度相比较以确定所述测 量的冷凝器温度以及所述第一和第二导出的冷凝器温度中任一个是否是不准确的。
14.根据权利要求13所述的方法，确定所述第一和第二导出的冷凝器温度以及所述测 量的冷凝器温度中的每一个是否在预定温度范围内。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括当所述第一和第二导出的冷凝器温度以及 所述测量的冷凝器温度中之一在所述预定温度范围外时，忽略所述第一和第二导出的冷凝 器温度以及所述测量的冷凝器温度中的所述之一。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括当所述第一和第二导出的冷凝器温度以及 所述测量的冷凝器温度中之一在所述预定温度范围外时产生警报。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述警报指示所述冷凝器传感器、所述蒸发器传感器、所述排气温度传感器、所述变频驱动器内的电压传感器以及所述变频驱动器内的 电流传感器中至少之一是有故障的。
18.根据权利要求13所述的方法，还包括对所述第一和第二导出的冷凝器温度以及 所述测量的冷凝器温度进行平均。
全文摘要
本发明提供了一种用于评估具有可变速度压缩机的制冷系统的参数的系统及方法。压缩机连接于冷凝器以及蒸发器。设有冷凝器传感器以及蒸发器传感器。变频驱动器调制传送至压缩机的电功率的频率以调制压缩机的速度。监控模块接收来自变频驱动器的压缩机功率数据以及压缩机速度数据；基于冷凝器信号确定测量的冷凝器温度；基于蒸发器信号确定测量的蒸发器温度；基于压缩机功率数据以及压缩机速度数据计算第一导出的冷凝器温度；基于测量的蒸发器温度、压缩机功率数据以及压缩机速度数据计算第二导出的冷凝器温度；并且将测量的冷凝器温度与第一和第二导出的冷凝器温度相比较以确定测量的冷凝器温度以及第一和第二导出的冷凝器温度中任一个是否是不准确的。
文档编号F25B49/00GK101821506SQ200880110590
公开日2010年9月1日 申请日期2008年10月8日 优先权日2007年10月8日
发明者丹尼尔·L·麦克斯威尼, 史蒂芬·M·塞贝尔 申请人:艾默生环境优化技术有限公司