一拖多空调器及其电子膨胀阀控制方法与流程

本发明涉及一拖多空调领域，特别涉及一种一拖多空调器及其电子膨胀阀控制方法。

背景技术：

一拖多空调器是指一台室外机能够拖动多台室内机运行，不仅节省了室外机的安装空间，而且具有系统安装简单、结构紧凑、舒适，各房间独立调节运行，能满足各个房间的不同空调负荷要求。

一拖多空调器的冷媒分配关系到整个系统运行的稳定性，现有的冷媒分配是根据内机标称能力大小给对应电子膨胀阀一个初始开度，以满足各室内机的换热需求，但是无法实现电子膨胀阀的精确控制。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种一拖多空调器及其电子膨胀阀控制方法，旨在实现电子膨胀阀的开度精确控制。

为实现上述目的，本发明提出的一种一拖多空调器的电子膨胀阀控制方法，包括以下步骤：

一拖多空调器运行过程中，检测室内换热器的出口温度；

比较室内换热器的出口温度与预设的温度阈值，对所述电子膨胀阀的开度进行第一次修正，并运行第一预设时间；

检测室外换热器的过冷度、室内换热器的过热度和压缩机的排气温度以及检测室内换热器的中部温度；

根据室外换热器的实际过冷度与目标过冷度、压缩机的排气温度、室内换热器的出口温度、室内换热器的中部温度，对所述电子膨胀阀的开度进行第二次修正。

优选地，所述比较室内换热器的出口温度与预设的温度阈值，对所述电子膨胀阀的开度进行第一次修正的步骤包括：

当室内换热器的出口温度大于预设的温度阈值时，将所述电子膨胀阀的开度加上第一修正值P1；

当室内换热器的出口温度小于或等于预设的温度阈值时，将所述电子膨胀阀的开度减去第一修正值P1。

优选地，所述根据室外换热器的实际过冷度与目标过冷度、压缩机的排气温度、室内换热器的出口温度、室内换热器的中部温度，对所述电子膨胀阀的开度进行第二次修正的步骤包括：

根据室内换热器的中部温度，确定第一修正因子K1；

根据室外换热器的实际过冷度与目标过冷度，确定第二修正因子K2；

根据所述压缩机的排气温度，确定第三修正因子K3；

根据所述第一修正因子K1、第二修正因子K2、第三修正因子K3以及室内换热器的出口温度与室内换热器的中部温度的差值，按照预设的算法计算获得第二修正值P2；

根据所述第二修正值P2，对所述电子膨胀阀的开度进行调整。

优选地，所述预设的算法为：P2＝(T2B-T2-K1)*K2+K3；其中T2B为室内换热器的出口温度，T2为室内换热器的中间温度。

优选地，所述一拖多空调器运行过程中，检测室内换热器的出口温度的步骤之前还包括：

室内机启动时，控制电子膨胀阀的开度调节至与所述室内机标称能力对应的初始开度。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种一拖多空调器，包括压缩机、室外换热器、至少两个室内换热器、连接在室外换热器与室内换热器之间的电子膨胀阀，所述空调器还包括设置在室内换热器出口的第一温度传感器、设置在室内换热器中部的第二温度传感器、设置在压缩机排气口的第三温度传感器以及控制器，所述控制器用于：

一拖多空调器运行过程中，获取室内换热器的出口温度；

比较室内换热器的出口温度与预设的温度阈值，对所述电子膨胀阀的开度进行第一次修正，并运行第一预设时间；

获取室外换热器的过冷度、室内换热器的过热度和压缩机的排气温度以及检测室内换热器的中部温度；

根据室外换热器的实际过冷度与目标过冷度、压缩机的排气温度、室内换热器的出口温度、室内换热器的中部温度，对所述电子膨胀阀的开度进行第二次修正。

优选地，所述控制器用于：

当室内换热器的出口温度大于预设的温度阈值时，将所述电子膨胀阀的开度加上第一修正值P1；

当室内换热器的出口温度小于或等于预设的温度阈值时，将所述电子膨胀阀的开度减去第一修正值P1。

优选地，所述第一修正值P1的取值范围为

优选地，所述控制器用于：

根据室内换热器的中部温度，确定第一修正因子K1；

根据室外换热器的实际过冷度与目标过冷度，确定第二修正因子K2；

根据所述压缩机的排气温度，确定第三修正因子K3；

根据所述第一修正因子K1、第二修正因子K2、第三修正因子K3以及室内换热器的出口温度与室内换热器的中部温度的差值，按照预设的算法计算获得第二修正值P2；

根据所述第二修正值P2，对所述电子膨胀阀的开度进行调整。

优选地，所述预设的算法为：P2＝(T2B-T2-K1)*K2+K3；其中T2B为室内换热器的出口温度，T2为室内换热器的中间温度。

优选地，所述第一修正因子K1与室内换热器的中部温度T2的关系如下：

T2>20℃时，K1的取值范围为

15℃<T2<20℃时，K1的取值范围为

T2<15℃时，K1的取值范围为

优选地，所述第二修正因子K2与目标过冷度及实际过冷度的关系如下：

当实际过冷度小于目标过冷度时，K2的取值范围为

当实际过冷度大于或等于目标过冷度时，K2的取值范围为

优选地，所述第三修正因子K3与压缩机排气温度TP的关系如下：

当TP>T3或者TP-T3>T4℃时，K3＝K3+D，其中D的取值范围为T3的取值范围为T4的取值范围为

本发明技术方案在电子膨胀阀的开度控制时，通过对开度进行两次修正，同时修正参数还结合了过冷度、过热度、压缩机排气温度，从而使得修正后的电子膨胀阀的开度更加精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一拖多空调器的电子膨胀阀控制方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明一拖多空调器的电子膨胀阀控制方法中电子膨胀阀的第一次修正的细化流程示意图；

图3为本发明一拖多空调器的电子膨胀阀控制方法中电子膨胀阀的第二次修正的细化流程示意图；

图4为本发明一拖多空调器的电子膨胀阀控制方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明一拖多空调器一实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种一拖多空调器的电子膨胀阀控制方法，在空调器运行过程中，对电子膨胀阀的开度进行了两次修正，引入了多个修正参数，例如蒸发器的出口温度、蒸发器的中间温度、室外换热器的过冷度、压缩机的排气温度等等，使得电子膨胀阀的开度控制更加精确。

如图1所示，提出了本发明一拖多空调器的电子膨胀阀控制方法第一实施例。该实施例中，该控制方法可包括以下步骤：

步骤S110、一拖多空调器运行过程中，检测室内换热器的出口温度；

在室内换热器的出口设置温度传感器，以检测室内换热器的出口温度。需要说明的是，本发明实施例主要针对运行中的室内机对应的电子膨胀阀进行开度控制，因此室内换热器的出口温度是指运行中的室内机的换热器的出口温度。若一拖多空调器启动时，则在一拖多空调器运行达到一定时间后，再进行电子膨胀阀的开度控制，即检测室内换热器的出口温度。而且，每次电子膨胀阀的开度经过两次修正后，将间隔一定时间继续进行开度修正，即返回步骤S110运行。本实施例中，该间隔的时间的取值范围为例如30s、50s等等。

步骤S120、比较室内换热器的出口温度与预设的温度阈值，对所述电子膨胀阀的开度进行第一次修正，并运行第一预设时间；

本实施例中，该预设的温度阈值是指所有运行中的室内机对应的换热器的出口温度的均值。如图2所示，该修正过程具体包括：

步骤S121、判断室内换热器的出口温度是否大于预设的温度阈值；

步骤S122、当室内换热器的出口温度大于预设的温度阈值时，将所述电子膨胀阀的开度加上第一修正值P1；

步骤S123、当室内换热器的出口温度小于或等于预设的温度阈值时，将所述电子膨胀阀的开度减去第一修正值P1。

上述第一修正值为预设的一个定值，该第一修正值的取值范围可为该第一预设时间的取值范围为例如30s、50s、70s。可以理解的是，步骤S122与步骤S123中的修正值也可以为不同的取值。

步骤S130、检测室外换热器的过冷度、压缩机的排气温度以及检测室内换热器的中部温度；

室外换热器的过冷度是指换热器出口的冷媒压力对应的饱和温度与冷媒实际温度之间的差值。本发明实施例中，通过换热器出口温度与换热器中部温度的差值来获得室外换热器的过冷度。因此，在室外换热器的中部及出口分别设置温度传感器，用来检测室外换热器的中部温度及出口温度，以获得室外换热器的过冷度。另外，在压缩机的排气口设置温度传感器，检测压缩机的排气温度。在室内换热器的中部设置温度传感器，检测室外换热器的中部温度。

步骤S140、根据室外换热器的实际过冷度与目标过冷度、压缩机的排气温度、室内换热器的出口温度、室内换热器的中部温度，对所述电子膨胀阀的开度进行第二次修正。

具体地，根据室外换热器的实际过冷度与目标过冷度、压缩机的排气温度、室内换热器的出口温度、室内换热器的中部温度，计算获得电子膨胀阀的第二修正值P2，并根据该第二修正值P2，对电子膨胀阀的开度进行调整。在电子膨胀阀的开度需要调整时，通过对开度进行两次修正，同时修正参数还结合了过冷度、过热度、压缩机排气温度，从而使得修正后的电子膨胀阀的开度更加精确。

如图3所示，上述第二修正值P2的获得过程具体可包括：

步骤S141、根据室内换热器的中部温度，确定第一修正因子K1；

本发明实施例中，第一修正因子K1与室内换热器的中部温度T2关联，具体如下：

T2>20℃时，K1＝B1，B1的取值范围为4.5～6.5℃。优选的，B1可以取5℃。

15℃<T2<20℃时，K1＝B2，B2的取值范围为3.5～4.5℃。优选的，B2可以取4℃。

T2<15℃时，K1＝B3，B3取值范围为1.5～3.5℃。优选的，B3可以取2℃。

可以理解的是，该第一修正因子K1也与由室内换热器的过热度关联，即可以根据室内换热器的过热度，确定第一修正因子K1。

步骤S142、根据室外换热器的实际过冷度与目标过冷度，确定第二修正因子K2；

本发明实施例中，第二修正因子K2与目标过冷度关联。具体如下：

当实际过冷度小于目标过冷度时，K2＝S1，S1的取值范围为0.75～0.85。优选地，S1取值0.8。

当实际过冷度大于目标过冷度时，K2＝S2，S2的取值范围为0.95～1.05。优选地，S2取值1。

上述实际过冷度为室外换热器的中部温度T3与出口温度T3B的温度差T3-T3B。目标过冷度大小又与室外换热器的中部温度T3关联，具体如下：

T3>50℃时，目标过冷度为C1，目标过冷度C1的取值范围为7～9℃；

40℃<T3<50时，目标过冷度为C2，目标过冷度C2的取值范围为6～7℃；

30℃<T3<40℃时，目标过冷度为C3，目标过冷度C3的取值范围为5～6℃；

T3<30℃时，目标过冷度为C4，目标过冷度C4的取值范围为1～4℃。

步骤S143、根据所述压缩机的排气温度，确定第三修正因子K3；

本发明实施例中，第三修正因子K3与压缩机的排气温度TP关联，具体如下：

当TP>T4或TP-T4>T5时，K3＝K3+D。D的取值范围可为3～5，K3初始值为0。优选地，D为4。T4的取值范围为80～120℃，优选地，该T4为95℃。T5的取值范围为20～30℃，优选地，该T5为23℃。

步骤S144、根据所述第一修正因子K1、第二修正因子K2、第三修正因子K3以及室内换热器的出口温度与室内换热器的中部温度的差值，按照预设的算法计算获得第二修正值P2。

本发明实施例中，预设的算法为：P2＝(T2B-T2-K1)*K2+K3；其中T2B为室内换热器的出口温度，T2为室内换热器的中间温度。

在确定第一修正因子K1、第二修正因子K2、第三修正因子K3，将其代入上述公式中，同时将检测到的室内换热器的出口温度T2B和中间温度T2代入上述公式中，获得第二修正值P2。然后，根据第二修正值P2，对电子膨胀阀的开度进行修正。

如图4所示，提出本发明一拖多空调器的电子膨胀阀控制方法第二实施例。该实施例的电子膨胀阀控制方法中，在上述实施例的步骤S110之前还包括：

步骤S100、室内机启动时，控制电子膨胀阀的开度调节至与所述室内机标称能力对应的初始开度。

标称制冷能力为2600～3500W范围的内机，所述初始开度P0为A2，优选的，A2可以取250P；

标称制冷能力为3500～5000W范围的内机，所述初始开度P0为A3，优选的，A3可以取300P；

标称制冷能力为5000W范围以上的内机，所述初始开度P0为A4，优选的，A4可以取350P。

另外，在一拖多空调运行过程中，每间隔第二预设时间执行电子膨胀阀的修正。即对电子膨胀阀进行第一次修正及第二次修正，并运行第二预设时间后，再返回执行步骤S110。该第二预设时间的取值范围为例如30s、50s等等。

对应地，本发明还提出了一种一拖多空调器。如图5所示，该空调器包括压缩机11、四通阀12、室外换热器13、至少两个室内换热器14、连接在室外换热器13与室内换热器14之间的电子膨胀阀15。即，当室内机开启时，对应的电子膨胀阀15也开启；室内机关闭时，对应的电子膨胀阀15也关闭。在空调器运行过程中，通过电子膨胀阀15还可以调节室外机流向室内机的冷媒流量，从而达到冷媒合理分配，满足各室内机的换热需求。

上述空调器还包括设置在室内换热器14出口的第一温度传感器、设置在室内换热器中部的第二温度传感器(未示出)、设置在压缩机排气口的第三温度传感器以及控制器。其中，控制器具体用于：一拖多空调器运行过程中，获取室内换热器14的出口温度；比较室内换热器14的出口温度与预设的温度阈值，对所述电子膨胀阀15的开度进行第一次修正，并运行第一预设时间；获取室外换热器13的过冷度、室内换热器14的过热度和压缩机11的排气温度以及检测室内换热器14的中部温度；根据室外换热器13的实际过冷度与目标过冷度、压缩机11的排气温度、室内换热器14的出口温度、室内换热器14的中部温度，对所述电子膨胀阀15的开度进行第二次修正。在电子膨胀阀的开度控制过程中，通过对开度进行两次修正，同时修正参数还结合了过冷度、过热度、压缩机排气温度，从而使得修正后的电子膨胀阀的开度更加精确。

需要说明的是，本发明实施例主要针对运行中的室内机对应的电子膨胀阀进行开度控制，因此室内换热器的出口温度是指运行中的室内机的换热器的出口温度。控制器基于空调器各组件的运行参数，对电子膨胀阀进行两次修正，以精确控制电子膨胀阀的开度。

(1)第一次修正

第一次修正根据室内换热器的出口温度与预设的温度阈值的比较结果进行，上述预设的温度阈值是指所有运行中的室内机对应的换热器的出口温度的均值。控制器具体用于：

当室内换热器14的出口温度大于预设的温度阈值时，将所述电子膨胀阀15的开度加上第一修正值P1；

当室内换热器14的出口温度小于或等于预设的温度阈值时，将所述电子膨胀阀15的开度减去第一修正值P1。

上述第一修正值为预设的一个定值，该第一修正值的取值范围可为该第一预设时间的取值范围为例如30s、50s、70s。可以理解的是，步骤S121与步骤S122中的修正值也可以为不同的取值。

(2)第二次修正

第二次修正根据室内换热器14中部温度、出口温度，室外换热器13的过冷度以及压缩机的排气温度进行。控制器具体用于：

根据室内换热器14的中部温度，确定第一修正因子K1；根据室外换热器13的实际过冷度与目标过冷度，确定第二修正因子K2；根据所述压缩机11的排气温度，确定第三修正因子K3；根据所述第一修正因子K1、第二修正因子K2、第三修正因子K3以及室内换热器14的出口温度与室内换热器14的中部温度的差值，按照预设的算法计算获得第二修正值P2；根据所述第二修正值P2，对所述电子膨胀阀15的开度进行调整。

上述室外换热器的过冷度是指换热器出口的冷媒压力对应的饱和温度与冷媒实际温度之间的差值。本发明实施例中，通过换热器出口温度与换热器中部温度的差值来获得室外换热器的过冷度。因此，在室外换热器13的中部及出口分别设置温度传感器，用来检测室外换热器13的中部温度及出口温度，以获得室外换热器的过冷度。另外，在压缩机11的排气口设置温度传感器，检测压缩机的排气温度。在室内换热器14的中部设置温度传感器，检测室外换热器13的中部温度。

上述第一修正因子K1与室内换热器14的中部温度T2关联，具体如下：

T2>20℃时，K1＝B1，B1的取值范围为4.5～6.5℃。优选的，B1可以取5℃。

15℃<T2<20℃时，K1＝B2，B2的取值范围为3.5～4.5℃。优选的，B2可以取4℃。

T2<15℃时，K1＝B3，B3取值范围为1.5～3.5℃。优选的，B3可以取2℃。

可以理解的是，该第一修正因子K1也与由室内换热器的过热度关联，即可以根据室内换热器的过热度，确定第一修正因子K1。

上述第二修正因子K2与目标过冷度关联。具体如下：

当实际过冷度小于目标过冷度时，K2＝S1，S1的取值范围为0.75～0.85。优选地，S1取值0.8。

当实际过冷度大于目标过冷度时，K2＝S2，S2的取值范围为0.95～1.05。优选地，S2取值1。

上述实际过冷度为室外换热器13的中部温度T3与出口温度T3B的温度差T3-T3B。目标过冷度大小又与室外换热器13的中部温度T3关联，具体如下：

T3>50℃时，目标过冷度为C1，目标过冷度C1的取值范围为7～9℃；

40℃<T3<50时，目标过冷度为C2，目标过冷度C2的取值范围为6～7℃；

30℃<T3<40℃时，目标过冷度为C3，目标过冷度C3的取值范围为5～6℃；

T3<30℃时，目标过冷度为C4，目标过冷度C4的取值范围为1～4℃。

上述第三修正因子K3与压缩机11的排气温度TP关联，具体如下：

当TP>T4或TP-T4>T5时，K3＝K3+D。D的取值范围可为3～5，K3初始值为0。优选地，D为4。T4的取值范围为80～120℃，优选地，该T4为95℃。T5的取值范围为20～30℃，优选地，该T5为23℃。

上述预设的算法为：P2＝(T2B-T2-K1)*K2+K3；其中T2B为室内换热器14的出口温度，T2为室内换热器的中间温度。

在确定第一修正因子K1、第二修正因子K2、第三修正因子K3，将其代入上述公式中，同时将检测到的室内换热器14的出口温度T2B和中间温度T2代入上述公式中，获得第二修正值P2。然后，根据第二修正值P2，对电子膨胀阀15的开度进行修正。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。