热泵系统及其除霜控制方法与流程

本发明涉及一种热泵系统，具体涉及一种热泵系统及其除霜控制方法。

背景技术：

空调在制热时，室内侧温度高，室外侧温度低。由于室外侧蒸发器的温度下降，在翅片上会出现凝露水。当温度下降到一定程度，翅片上开始结霜，甚至可能结冰，会使得换热通道堵塞，造成制热效果差甚至不制热，特别是采用微通道平行流换热器作为室外蒸发器时，由于排水效果较差，压降较大，结霜速度会更快，除霜时间长，舒适性会变差，制约平行流换热器应用。因此，如何更好地除霜，避免影响室内的舒适性成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请旨在提供一种热泵系统，该热泵系统在除霜时室内的舒适性不会受到影响。

本发明的另一个目的在于提供热泵系统的两种除霜控制方法。

根据本发明的热泵系统，包括：压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；四通阀，所述四通阀具有A阀口、B阀口、C阀口和D阀口，所述A阀口与所述B阀口和所述D阀口中的一个连通，所述C阀口与所述B阀口和所述D阀口中的另一个连通，其中，所述A阀口与所述回气口相连，所述C阀口与所述排气口相连；室外换热器和室内换热器，所述室外换热器的一端与所述B阀口相连，所述室内换热器的一端与所述D阀口相连，所述室外换热器的另一端与所述室内换热器的另一端之间串联连接有节流元件，其中，所述室外换热器为微通道换热器，所述微通道换热器包括两个集流管和连接在所述两个集流管之间的扁管；用于驱动所述室内换热器与周围空气换热的室内风机；用于驱动所述室外换热器与周围空气换热的室外风机；用于对所述微通道换热器的至少一个所述扁管进行加热的加热装置；其中，所述热泵系统进入除霜模式时，所述加热装置运行加热。

根据本发明实施例的热泵系统，通过设置可对扁管内冷媒进行加热的加热装置，不仅可对加热装置周围的霜层直接加热除霜，而且加热装置还能将扁管内冷媒加热，使得加热后的冷媒流动到集流管或者其他扁管内时，仍能加热除霜，提高了化霜效率。除霜过程中系统仍能对室内进行加热，降低了除霜过程室内侧温度变化幅度，提高系统舒适性及除霜效率。

在一些实施例中，所述扁管及所述加热装置均为多个，所述加热装置设在多个所述扁管的相同一侧，或者所述加热装置设在相邻两个所述扁管的朝向彼此的一侧。

根据本发明实施例的热泵系统的第一种除霜控制方法，所述热泵系统为根据本发明上述实施例所述的热泵系统，当所述热泵系统达到除霜条件时，所述热泵系统进入除霜模式，所述四通阀控制所述C阀口与所述D阀口连通、所述A阀口与所述B阀口连通，在所述除霜模式中所述加热装置运行加热、所述室内风机出风量降低或者停止出风、所述室外风机出风量降低或者停止出风。

根据本发明实施例的热泵系统的第一种除霜控制方法，系统在除霜时冷媒流向与在制热时流向一致，避免了切换过程带来的冷媒冲击噪声，可提高舒适性及除霜效率。通过在除霜模式中调节室内风机及室外风机的工作状态，可以将系统产生的热量更多用于除霜，减少能量浪费。

在一些实施例中，当所述热泵系统以制热模式运行第一设置时间tm1后，连续a次每间隔第二设置时间tm2时所述室外换热器满足第一预置温度条件时，所述热泵系统满足除霜条件；其中，当Tc≤T1或者Tc-Tj≥T3时所述室外换热器满足第一预置温度条件，其中，Tc为制热模式下的所述室外换热器的进口冷媒温度，Tj为制热模式下的所述室外换热器的出口冷媒温度，T1为第一温度阈值，T3为第三温度阈值。

在一些实施例中，当所述热泵系统以除霜模式运行且所述室外换热器满足第二预置温度条件时，所述热泵系统退出除霜模式；其中，当所述热泵系统以除霜模式运行后，连续b次每间隔第三设置时间tm3时检测到的Tj≥T2时，所述室外换热器满足第二预置温度条件，其中，Tj为除霜模式下的所述室外换热器的出口冷媒温度，T2为第二温度阈值。

在一些实施例中，在所述热泵系统进入除霜模式开始的第四设置时间tm4内，如果每间隔第三设置时间tm3检测到的Tj≥T2的连续次数不足b次时，系统维持除霜模式；在所述热泵系统进入除霜模式开始的第四设置时间tm4内，如果连续b次每间隔第三设置时间tm3时检测到的Tj≥T2时，或者所述热泵系统进入除霜模式达第四设置时间tm4时，系统退出除霜模式；其中，Tj为除霜模式下的所述室外换热器的出口冷媒温度，T2为第二温度阈值。

根据本发明实施例的热泵系统的第二种除霜控制方法，所述热泵系统为根据本发明上述实施例所述的热泵系统，当所述热泵系统达到除霜条件时，所述热泵系统进入除霜模式，所述四通阀控制所述C阀口与所述B阀口连通、所述A阀口与所述D阀口连通，在所述除霜模式中所述加热装置运行加热、所述室内风机停止出风、所述室外风机停止出风。

根据本发明实施例的热泵系统的第二种除霜控制方法，可通过高温高压冷媒及加热装置双重加热，提高除霜效率，缩短除霜时间。通过在除霜模式中调节室内风机及室外风机的工作状态，可以将系统产生的热量更多用于除霜，提高除霜效率，减少能量浪费。

在一些实施例中，当所述热泵系统以制热模式运行第五设置时间tm5后，连续x次每间隔第六设置时间tm6时所述室外换热器满足第三预置温度条件时，所述热泵系统满足除霜条件；其中，当Tp≤T4时所述室外换热器满足第三预置温度条件，其中，Tp为制热模式下的所述室外换热器的进口冷媒温度，T4为第四温度阈值。

在一些实施例中，当所述热泵系统以除霜模式运行且所述室外换热器满足第四预置温度条件时，所述热泵系统退出除霜模式；其中，当所述热泵系统以除霜模式运行后，连续y次每间隔第七设置时间tm7时检测到的Tp≥T5时，所述室外换热器满足第四预置温度条件，其中，Tp为除霜模式下的所述室外换热器的出口冷媒温度，T5为第五温度阈值。

在一些实施例中，在所述热泵系统进入除霜模式开始的第八设置时间tm8内，如果每间隔第七设置时间tm7检测到的Tp≥T5的连续次数不足y次时，系统维持除霜模式；在所述热泵系统进入除霜模式开始的第八设置时间tm8内，如果连续y次每间隔第七设置时间tm7时检测到的Tp≥T5时，或者所述热泵系统进入除霜模式达第八设置时间tm8时，系统退出除霜模式；其中，Tp为除霜模式下的所述室外换热器的出口冷媒温度，T5为第五温度阈值。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的热泵系统在制冷模式和制热模式下的流路方向示意图，其中，实线箭头表示制冷时冷媒流向，虚线箭头表示制热时冷媒流向；

图2是根据本发明实施例的微通道换热器的主视图；

图3是图2中W处放大图；

图4是根据本发明另一个实施例的微通道换热器的局部放大图；

图5是根据本发明实施例的热泵系统在除霜模式下的一种流路方向示意图；

图6是图5所示热泵系统的除霜控制方法的流程图；

图7是图5所示热泵系统中各部件在除霜模式时的动作变化图；

图8图5所示热泵系统的除霜控制方法的一种流程示意图；

图9图5所示热泵系统的除霜控制方法的另一种流程示意图；

图10是根据本发明实施例的热泵系统在除霜模式下的另一种流路方向示意图；

图11是图10所示热泵系统的除霜控制方法的流程图；

图12是图10所示热泵系统中各部件在除霜模式时的动作变化图；

图13图10所示热泵系统的除霜控制方法的流程示意图。

附图标记：

热泵系统100、

压缩机1、排气口11、回气口12、

四通阀2、室内换热器3、室内风机4、节流元件5、加热装置7、

室外换热器8、集流管81、左集流管811、左上集流管8111、左下集流管8112、右集流管812、右上集流管8121、右下集流管8122、扁管82、上方扁管821、下方扁管822、

冷凝器输入管83、冷凝器输出管84、隔板85、翅片86、换热器连接管87、翅带88、

室外风机9、第一温度传感器10、第二温度传感器101。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的热泵系统100，该热泵系统100可应用在空调中，该热泵系统100为空调器的热泵系统100。

根据本发明实施例的热泵系统100，如图1所示，包括：压缩机1、四通阀2、室外换热器8、室内换热器3、节流元件5、室内风机4、室外风机9以及加热装置7。

压缩机1具有排气口11和回气口12，压缩机1用于将回气口12流入的冷媒进行压缩，冷媒压缩后形成高温高压冷媒气体从排气口11排出。

参照图1，四通阀2具有A阀口、B阀口、C阀口和D阀口，A阀口与B阀口和D阀口中的一个连通，C阀口与B阀口和D阀口中的另一个连通。也就是说，四通阀2具有两种导通状态，一种导通状态为A阀口与B阀口导通且C阀口与D阀口导通，另一种导通状态为A阀口与D阀口导通且B阀口与C阀口导通。其中，A阀口与回气口12相连，C阀口与排气口11相连。

室外换热器8的一端与B阀口相连，室内换热器3的一端与D阀口相连，室外换热器8的另一端与室内换热器3的另一端之间串联连接有节流元件5。可选地，节流元件5为开度可调阀，例如节流元件5为电子膨胀阀等。

室内风机4用于驱动室内换热器3周围空气流动，以促进室内换热器3与周围空气换热。室外风机9用于驱动室外换热器8周围空气流动，以促进室外换热器8与周围空气换热。

在本发明实施例中，如图2-图4所示，室外换热器8为微通道换热器，微通道换热器包括两个集流管81和连接在两个集流管81之间的扁管82。加热装置7用于对微通道换热器的至少一个扁管82内冷媒进行加热，热泵系统100进入除霜模式时，加热装置7运行加热。

具体地，热泵系统100包括室内单元及室外单元，室内单元和室外单元通过管道连通形成回路，冷媒在回路中运行，实现室内单元和室外单元热交换，从而达到系统如空调器的制冷、制热的目的。

其中室内单元包括室内换热器3和室内风机4，室内换热器3的入口和出口分别通过管道与室外单元连通。室外单元包括同样通过管道连通的压缩机1、四通阀2、节流元件5和室外换热器8，室外单元还包括室外风机9和加热装置7，节流元件5连接于室外换热器8和室内换热器3之间的管道中。压缩机1的排气口11与四通阀2的C阀口连接，压缩机1的回气口12与四通阀2的A阀口连接，室外换热器8与四通阀2的B阀口连接，室内换热器3与四通阀2的D阀口连接。

参照图1，当系统处于制冷模式时，系统冷媒流向如图1中的实线箭头所示，高温高压冷媒气体经压缩机1流经四通阀2的C阀口，经四通阀2的B阀口流进室外换热器8，在室外换热器8内冷凝成高温高压液体，而后冷媒流向节流元件5，节流降压后流到室内蒸发器进行热交换蒸发成低温低压气体，最后再回到四通阀2的D阀口，然后进入到压缩机1的回气口12，形成一个制冷循环。

参照图1，当系统处于制热模式时，系统冷媒流向如图1中的虚线箭头所示，高温高压冷媒气体经压缩机1流经四通阀2的C阀口，经四通阀2的D阀口流进室内换热器3，在室内换热器3内冷凝成高温高压液体后流向节流元件5，节流降压后冷媒液体流到室外换热器8进行热交换蒸发成低温低压气体，最后再回到四通阀2的B阀口，然后经四通阀2的A阀口进入到压缩机1的回气口12，形成一个制热循环。

可以理解的是，在寒冷时节，室内侧温度高而室外侧温度低。这种情况下人们通常用到的是系统的制热模式，以提高室内侧温度。这就导致室外侧因温度过低，冷媒在流经室外换热器8并吸收外界温度时，外界空气中水汽容易凝结在室外换热器8上，导致室外换热器8上结霜。

而本发明实施例中，如果系统需要调整至除霜模式时，系统多是从制热模式转换至除霜模式，甚至在系统开启时直接以除霜模式开启，除霜结束后再转换成制热模式运行。在本发明实施例中，微通道换热器流通时冷媒先集中于集流管81，然后由集流管81分配至扁管82内。将加热装置7设置成对扁管82内冷媒加热，加热后的冷媒可流动到扁管82整个管段，还会流到集流管81中，有的结构中被加热扁管82内的冷媒还会流动到其他扁管82中，加热后冷媒可将流经的集流管81或者扁管82上的霜层加热化霜，加热集中、效率高、化霜效果好。

设置了加热装置7后，微通道换热器的化霜所需的热量可全部由加热装置7提供，也可由加热装置7提供部分热量、机组冷媒提供部分热量，这样，机组冷媒的全部热量或者剩余的部分热量仍用来加热室内换热器3，降低了室内侧除霜过程温度变化幅度，提高了系统舒适性。

综上，根据本发明实施例的热泵系统100，通过设置可对扁管82内冷媒进行加热的加热装置7，不仅可对加热装置7周围的霜层直接加热除霜，而且加热装置7还能将扁管82内冷媒加热，使得加热后的冷媒流动到集流管81或者其他扁管82内时，仍能加热除霜，提高了化霜效率。

本发明实施例的热泵系统100中，除霜过程四通阀不切换，室内换热器3仍可以向室内侧散热，维持室内温度不变。而室外换热器8通过加热装置7给冷媒加热后对其表面进行除霜，整个过程没有四通阀2换向产出噪声，也没有冷媒冲击产生撞击声音，室内温度不会因为除霜大幅下降，舒适性大幅提升。本发明实施例的热泵系统100，配合相应的除霜控制方法，可提高热泵系统100的舒适性及除霜效率。

在本发明实施例中，室外换热器8可采用现有技术公开的微通道换热器的结构，微通道换热器的具体结构类型这里不作限定。由于微通道换热器的结构类型多样，因此加热装置7的设置位置也多样。

例如，加热装置7可仅设在一个扁管82上，加热装置7也可设在多个扁管82上。在单个扁管82上，加热装置7可为一个，加热装置7也可为间隔开的多个。

又例如，加热装置7可设在扁管82的最大表面上，加热装置7也可缠绕在扁管82上。

下面参考图2-图4描述本发明实施例中一种微通道换热器及加热装置7的装配结构。

如图2所示，微通道换热器的两个集流管81分别为左集流管811和右集流管812，扁管82为多个，多个扁管82的两端分别连接在左集流管811和右集流管812上，部分扁管82之间设有翅片86，部分扁管82之间设有翅带88。

该实施例中，左集流管811分为左上集流管8111和左下集流管8112，右集流管812分为右上集流管8121和右下集流管8122。扁管82为多个，左上集流管8111和右上集流管8121之间连接的是上方扁管821，左下集流管8112和右下集流管8122之间连接的是下方扁管822。左上集流管8111和左下集流管8112之间通过换热器连接管87相连，微通道换热器的冷凝器输入管83和冷凝器输出管84设在右集流管812上，其中，冷凝器输入管83设在右上集流管8121上，冷凝器输出管84设在右下集流管8122上。

另外，至少一个集流管81上设有隔板85，如图2中，右上集流管8121上设有一个隔板85形成两个管段，左上集流管8111上设有两个隔板85形成三个管段，冷媒在微通道换热器内呈折线形流动。

其中，多个上方扁管821之间连接的是翅片86，多个下方扁管822之间连接的是翅带88。

在该实施例中，如图2所示，部分扁管82上设有加热装置7，加热装置7形成为长条状，加热装置7贴合在扁管82的最大面上。

在图3中，多个加热装置7设在多个扁管82的相同一侧，例多个加热装置7均设在扁管82的下表面上；如图4所示，多个加热装置7设在相邻两个扁管82的朝向彼此的一侧，即设加热装置7的多个扁管82两两成对，相邻两个扁管82在朝向彼此的一侧设加热装置7。

当然，加热装置7也可设置在扁管82的其他位置处，这里不作限定。

下面参考图5-图9描述根据本发明实施例的热泵系统的第一种除霜控制方法，其中，热泵系统为根据本发明上述实施例的热泵系统100，热泵系统100的结构下面不再赘述。

在本发明实施例的热泵系统100的除霜控制方法中，如图5所示，当热泵系统100达到除霜条件时，热泵系统100进行除霜时，四通阀2控制C阀口与D阀口连通、A阀口与B阀口连通，热泵系统100在除霜模式的冷媒流向与在制热模式运行时的冷媒流向相同。且加热装置7运行加热，室内风机4出风量降低或者停止出风、室外风机9出风量降低或者停止出风。

参照图5，当系统处于除霜模式时，系统冷媒流向如图5中的虚线箭头所示，高温高压冷媒气体经压缩机1流经四通阀2的C阀口，经四通阀2的D阀口流进室内换热器3，在室内换热器3内释放部分热量后，冷媒经节流元件5流到室外换热器8内，在冷媒释放热量后再回到四通阀2的B阀口，然后经四通阀2的A阀口进入到压缩机1的回气口12，形成一个除霜循环。可以看出，在除霜模式下系统冷媒流向与制热模式下系统冷媒流向相同。

需要说明的是，传统的热泵系统中除霜模式时的冷媒流向与制冷模式时冷媒流向相同，除霜模式开始和结束时四通阀均要切换，四通阀频繁切换会带来冷媒冲击噪声，而且除霜时因室内是制冷的，造成室内环境不适。

而本发明实施例中，由于系统除霜模式时的冷媒流向与制热模式时冷媒流向相同，与传统的切换四通阀进行除霜相比，可以避免切换过程带来的冷媒冲击噪声，且由于除霜过程中系统仍能对室内进行加热。

也就是说，除霜过程四通阀不切换，室内换热器3仍可以向室内侧散热，维持室内温度不变。而室外换热器8通过加热装置7给冷媒加热后对其表面进行除霜，整个过程没有四通阀2换向产出噪声，也没有冷媒冲击产生撞击声音，室内温度不会因为除霜大幅下降，舒适性大幅提升。

同时，热泵系统100在进入除霜模式后，不仅加热装置7打开加热，室内风机4、室外风机9的工作状态也会调整。可以理解，热泵系统100在除霜时系统的主要任务是将加热的冷媒运至室外换热器8内，使室外换热器8上的霜层受热融化。此时室内风机4出风量应该适当减小，这样冷媒中存留下更多的热量，以在流向室外换热器8后发散出去。室外风机9的出风量也应该适当减小甚至停止运行，这样避免室外换热器8内过多热量流失到外部环境中造成浪费。

根据本发明实施例的热泵系统100的除霜控制方法，系统在除霜时冷媒流向与在制热时流向一致，避免了切换过程带来的冷媒冲击噪声，可提高舒适性及除霜效率。通过在除霜模式中调节室内风机4及室外风机9的工作状态，可以将系统产生的热量更多用于除霜，减少能量浪费。

这里，除霜模式中除了加热装置7、室内风机4及室外风机9状态可调外，在一些实施例中系统其他构件的运行参数也可调。例如在频率可调的系统中，除霜模式中可降低压缩机1的频率，退出除霜模式后，压缩机1频率再上升至正常制热频率，从而避免系统功耗过大。又例如有的系统中采用的节流元件5的开度可调，因此进入除霜模式时节流元件5的开度可增大，退出除霜模式后，节流元件5的开度再减小到正常制热开度，从而减少除霜时冷媒压降及释放的热量。

有利地，如图7所示，在热泵系统100进入除霜模式后，当加热装置7加热的时间长达第一预热时间后，室内风机4开始降低风速、室外风机9停止转动，也就是说，在进入除霜模式后，加热装置7先打开加热，加热装置7打开时间长达第一预热时间后，系统中其他部件的状态才会开始调节。

可以理解，在制热模式中，流入室外换热器8的冷媒温度不会太高，系统还无法达到除霜的要求。因此先将加热装置7加热，使室外换热器8内冷媒温度逐渐上升，然后系统其他构件开始动作，从而给了系统转换除霜模式的缓冲时间，保证系统能平缓过渡到除霜模式。

优选地，如图7所示，加热装置7先开启，之后室内风机4再以低转速运行，室外风机9关闭；加热装置7关闭的同时，室内风机4恢复到正常制热转速，室外风机9恢复到正常制热转速。

优选地，如图7所示，加热装置7先开启，之后压缩机1的频率降低到预先设定频率Fn；加热装置7关闭的同时，压缩机1频率恢复到正常制热频率。

优选地，节流元件5为电子膨胀阀，加热装置7先开启，之后电子膨胀阀开启到预先设定开度；加热装置7关闭的同时，电子膨胀阀开度恢复到正常制热开度。

当然，在系统由制热模式转为除霜模式时，系统中其他构件的运行状态也可以进行适应性调整，这里不作具体限定。

在一些实施例中，如图6所示，热泵系统100的第一种除霜控制方法包括如下步骤：

系统制热模式过程中判断系统是否达到除霜条件，期间，还要判断室外换热器8是否满足第一预置温度条件；

如果上述条件不满足，则维持制热模式运行；如果上述条件满足，则进入除霜模式，系统部分部件的运行状态调整；

在除霜过程中，判断室外换热器8是否满足第二预置温度条件；

如果上述条件满足，系统退出除霜模式，系统部分部件恢复到制热运行状态。

在一些具体实施例中，当热泵系统100以制热模式运行第一设置时间tm1后，开始检测室外换热器8是否满足第一预置温度条件。当连续a次每间隔第二设置时间tm2时室外换热器8满足第一预置温度条件时，热泵系统100满足除霜条件。

这里，在制热模式运行第一设置时间tm1后再判断室外换热器8是否满足第一预置温度条件，是保证室外换热器8上形成一定霜量后才开始判断是否需要除霜，避免除霜过于频繁。

通过检测出连续a次每间隔第二设置时间tm2时室外换热器8是否满足第一预置温度条件，可防止温度的异常而使得热泵系统100化霜的误操作。

在一些实施例中，当热泵系统100以除霜模式运行且室外换热器8满足第二预置温度条件时，热泵系统100退出除霜模式。热泵系统100在进入除霜模式和退出除霜模式时均以室外换热器8的状态为参考，这是因为在除霜模式时系统除去的是室外换热器8上的霜层，因此以室外换热器8的参数变化作为参考，判断更加准确。

具体地，当Tc≤T1或者Tc-Tj≥T3时室外换热器8满足第一预置温度条件，其中，Tc为制热模式下的室外换热器8的进口冷媒温度，Tj为制热模式下的室外换热器8的出口冷媒温度，Tc、Tj的温度采集点如图5标示所示。T1为第一温度阈值，T3为第三温度阈值。也就是说，系统可以以流入室外换热器8前的冷媒温度作为判断是否需要除霜的依据，系统也可以以流入室外换热器8前和流出室外换热器8的冷媒温度差作为判断是否需要除霜的依据。用冷媒温度判断是否需要除霜，是因为冷媒在管体内流动，检测温度受环境温度干扰小，检测误差小，可避免出现误操作。

具体地，当热泵系统100以除霜模式运行后，连续b次每间隔第三设置时间tm3时检测到的Tj≥T2时，室外换热器8满足第二预置温度条件，其中，Tj为除霜模式下的室外换热器8的出口冷媒温度，Tj的温度采集点如图5标示所示，T2为第二温度阈值。用多次检测的冷媒温度判断是否需退出除霜，也可避免出现误操作，保证霜层去除有效。

可选地，在热泵系统100进入除霜模式起的第四设置时间tm4内，如果每间隔第三设置时间tm3检测到的Tj≥T2的连续次数不足b次时，系统维持除霜模式；

在热泵系统100进入除霜模式起的第四设置时间tm4内，如果连续b次每间隔第三设置时间tm3时检测到的Tj≥T2时，或者热泵系统100进入除霜模式达第四设置时间tm4时，系统退出除霜模式。

也就是说，热泵系统100在除霜模式长达第四设置时间tm4之前，系统通过室外换热器8是否满足第二预置温度条件来判断是否退出除霜模式。而当热泵系统100在除霜模式长达第四设置时间tm4后，无论室外换热器8是否满足第二预置温度条件，系统均会直接退出除霜模式。这样系统单次除霜的时间不会超过第四设置时间tm4，从而避免除霜时间过长导致室内温度下降幅度过大。

进一步地，热泵系统100还包括用于控制加热装置7或四通阀2的控制装置，控制装置可以包括温度获取模块，温度获取模块用于在系统运行制热模式下第一设置时间tm1时，获取室外换热器8的出口管上的温度Tc；在加热装置7开启时，记录加热装置7开启的次数n，获取化霜时室外换热器8的进口管温度Tj。

需要说明的是，本发明实施例中提到的室外换热器8及室内换热器3的进口管、出口管均以热泵系统100在制冷模式下冷媒流向定义。

控制装置可以包括控制模块，当温度Tc小于或等于第一温度阈值T1时，控制模块用于开启加热装置7，对系统室外换热器8进行化霜；当温度Tj大于或等于第二温度阈值T2时，控制模块用于关闭电加热装置7，退出化霜。

或者，控制模块用于当Tc-Tj大于或者等于第三温度阈值T3时，开启加热装置7，对系统进行化霜；当温度Tj大于或等于第二温度阈值T2时，控制模块用于关闭加热装置7，退出化霜。

优选地，控制装置还包括计时模块，计时模块用于在加热装置7开启时，记录加热装置7化霜的运行时间。

控制模块还用于在加热装置7化霜的运行时间大于第四设置时间tm4时，关闭加热装置7，系统退出化霜模式。

为便于理解，下面将以图5、图7和图8所示的一个具体空调器实施例的除霜流程图描述热泵系统100的第一种除霜控制方法的除霜过程。

参照图8，该实施例中热泵系统100的除霜控制方法包括以下步骤：

空调器以制热模式运行第一设置时间tm1时，获取室外换热器8的出口管上的温度Tc，获取室外换热器8的进口管上的温度Tj；

图5所示的热泵系统100中，室外换热器8的进口管处设有第一温度传感器10，在室外换热器8的出口管处设有第二温度传感器101。第二温度传感器101用于检测室外换热器8的出口管上的温度Tc，第一温度传感器10用于检测室外换热器8的进口管上的温度Tj。另外，热泵系统100中还将设置定时器，用于对空调器运行在制热模式下的运行时间进行计时。当空调器以制热模式启动时，该定时器触发启动，以记录空调器在制热模式下的运行时间。当定时器所记录的时间达到第一设置时间tm1时，将获取第二温度传感器101所检测到的温度Tc，并获取第一温度传感器10所检测到的温度Tj。

判断Tc是否小于等于第一温度阈值T1；是则转入下一步骤；否则继续上述步骤；

判断Tc是否小于第一温度阈值T1以判断热泵系统100是否进入除霜时，为了防止温度的异常而使得热泵系统100除霜的误操作，将在热泵系统100运行在制热模式下第一设置时间tm1后，每间隔第二设置时间tm2获取第二温度传感器101所检测的室外换热器8的出口管上的温度Tc，如果该温度Tc连续a次均小于等于第一温度阈值T1，则开启加热装置7，对空调器进行加热除霜，并在满足加热除霜退出条件时断开加热装置7；否则继续获取室外换热器8出口管上的温度Tc。

加热除霜退出条件：每隔第三设置时间tm3，检测室外换热器8的进口管温度Tj，当连续b次Tj大于等于第二温度阈值T2时，关闭加热装置7，退出除霜模式。

当判断需要除霜时，如图7所示，电辅热打开，控制内风机降低至转速2，外风机关闭，压缩机1的频率降到预置频率F2，电子膨胀阀打到预置开度2。

当判断需要退出时，如图7所示，控制内风机恢复至转速1，外风机恢复到外风机转速1，压缩机1的频率恢复到频率F1，电子膨胀阀恢复到预置开度1。

图9展示了泵系统100的第一种除霜控制方法中的另一个具体除霜流程图，该实施例与图8所示除霜过程大体相同，相同部分这里不再赘述。

所不同的是，在图9所示实施例中，对进入除霜条件的第一预置温度条件作了改进，即每隔第二设置时间tm2，检测室外换热器8的进口管温度Tj以及室外换热器8的出口管温度Tc，当Tc-Tj连续a次大于等于第三温度阈值T3时，打开加热装置7，进入除霜模式。

由图8所示实施例及图9所示拓展方案的说明，可以理解，在本发明实施例中热泵系统100进入或者退出除霜模式的条件可作适应性变化，这里不作具体限定。

下面参考图10-图13描述根据本发明实施例的热泵系统的第二种除霜控制方法，其中，热泵系统为根据本发明上述实施例的热泵系统100，热泵系统100的结构下面不再赘述。

在本发明实施例的热泵系统100的除霜控制方法中，如图10所示，当热泵系统100达到除霜条件时，热泵系统100进行除霜时，四通阀2控制C阀口与B阀口连通、A阀口与D阀口连通，热泵系统100在除霜模式的冷媒流向与在制冷模式运行时的冷媒流向相同。且加热装置7运行加热、室内风机4停止出风、室外风机9停止出风。

参照图10，当系统处于除霜模式时，系统冷媒流向如图10中的实线箭头所示，高温高压冷媒气体经压缩机1流经四通阀2的C阀口，经四通阀2的B阀口流进室外换热器8，在室内换热器8内释放部分热量后，经节流元件5再流到室内换热器3内，在冷媒释放热量后再回到四通阀2的D阀口，然后经四通阀2的A阀口进入到压缩机1的回气口12，形成一个除霜循环。可以看出，在除霜模式下系统冷媒流向与制冷模式下系统冷媒流向相同。

由上述除霜冷媒流程可以看出，压缩机1排出的高温高压冷媒最先进入室外的微通道换热器中，冷媒温度非常高，除霜速度快。而通过设置可对集流管81内冷媒进行加热的加热装置7，进一步提高冷媒温度，加快除霜速度，从而可缩短除霜模式的时间，使得系统可尽快恢复到制热模式。而且加热装置7的加热产生的热量还可补充冷媒在除霜中损失的热量，冷媒剩余的热量及加热装置7加热产生的热量再供应室内换热器3，可降低室内侧除霜过程温度变化幅度，提高系统舒适性。

同时，热泵系统100在进入除霜模式后，不仅加热装置7打开加热，室内风机4、室外风机9的工作状态也会调整。可以理解，热泵系统100在除霜时系统的主要任务是将冷媒运至室外换热器8内，使室外换热器8上的霜层受热融化。此时冷媒的流动方向与制冷时流动方向一致，因此室内风机4应该停机，这样避免降温后的冷媒在室内侧吸热导致室内侧降温。而室外风机9的出风量也应该停止运行，这样避免室外换热器8内过多热量流失到外部环境中造成浪费。

根据本发明实施例的热泵系统100的除霜控制方法，可通过高温高压冷媒及加热装置7双重加热，提高除霜效率，缩短除霜时间。通过在除霜模式中调节室内风机4及室外风机9的工作状态，可以将系统产生的热量更多用于除霜，提高除霜效率，减少能量浪费。

这里，除霜模式中除了加热装置7、室内风机4及室外风机9状态可调外，在一些实施例中系统其他构件的运行参数也可调。例如在频率可调的系统中，除霜模式中可降低压缩机1的频率，退出除霜模式后，压缩机1频率再上升至正常制热频率，从而避免系统功耗过大。又例如有的系统中采用的节流元件5的开度可调，因此进入除霜模式时节流元件5的开度可增大，退出除霜模式后，节流元件5的开度再减小到正常制热开度，从而减少除霜时冷媒压降及释放的热量。

有利地，在热泵系统100进入除霜模式后，当加热装置7加热的时间长达第二预热时间后，室内风机4、室外风机9停止转动，也就是说，在进入除霜模式后，加热装置7先打开加热，加热装置7打开时间长达第二预热时间后，系统中其他部件的状态才会开始调节。

可以理解，在制热模式中，流入室外换热器8的冷媒温度不会太高，四通阀2调整流动方向后，流入室外换热器8的冷媒仍会吸热。因此先将加热装置7加热，使室外换热器8内冷媒温度逐渐上升，然后系统其他构件开始动作，从而给了系统转换除霜模式的缓冲时间，保证系统能平缓过渡到除霜模式。

优选地，加热装置7先开启，之后室内风机4再以低转速运行，室外风机9关闭；加热装置7关闭的同时，室内风机4恢复到正常制热转速，室外风机9恢复到正常制热转速。

优选地，加热装置7先开启，之后压缩机1的频率降低到预先设定频率Fn；加热装置7关闭的同时，压缩机1频率恢复到正常制热频率。

优选地，节流元件5为电子膨胀阀，加热装置7先开启，之后电子膨胀阀开启到预先设定开度；加热装置7关闭的同时，电子膨胀阀开度恢复到正常制热开度。

当然，在系统由制热模式转为除霜模式时，系统中其他构件的运行状态也可以进行适应性调整，这里不作具体限定。

在一些实施例中，如图11所示，热泵系统100的第二种除霜控制方法包括如下步骤：

系统制热模式过程中判断系统是否达到除霜条件，期间，还要判断室外换热器8是否满足第三预置温度条件；

如果上述条件不满足，则维持制热模式运行；如果上述条件满足，则进入除霜模式，系统部分部件的运行状态调整；

在除霜过程中，判断室外换热器8是否满足第四预置温度条件；

如果上述条件满足，系统退出除霜模式，系统部分部件恢复到制热运行状态。

在一些实施例中，当热泵系统100以制热模式运行第五设置时间tm5后，开始检测室外换热器8是否满足第三预置温度条件。当连续x次每间隔第六设置时间tm6时室外换热器8满足第三预置温度条件时，热泵系统100满足除霜条件。

这里，在制热模式运行第五设置时间tm5后再判断室外换热器8是否满足第三预置温度条件，是保证室外换热器8上形成一定霜量后才开始判断是否需要除霜，避免除霜过于频繁。

通过检测出连续x次每间隔第六设置时间tm6时、室外换热器8是否满足第三预置温度条件，可防止温度的异常而使得热泵系统100化霜的误操作。

在一些实施例中，当热泵系统100以除霜模式运行且室外换热器8满足第四预置温度条件时，热泵系统100退出除霜模式。热泵系统100在进入除霜模式和退出除霜模式时均以室外换热器8的状态为参考，这是因为在除霜模式时系统除去的是室外换热器8上的霜层，因此以室外换热器8的参数变化作为参考，判断更加准确。

具体地，当Tp≤T4时室外换热器8满足第三预置温度条件，其中，Tp为制热模式下的室外换热器8的进口冷媒温度，Tp的温度采集点如图10标示所示。T4为第四温度阈值。也就是说，系统可以以流入室外换热器8前的冷媒温度作为判断是否需要除霜的依据。用冷媒温度判断是否需要除霜，是因为冷媒在管体内流动，检测温度受环境温度干扰小，检测误差小，可避免出现误操作。

具体地，当热泵系统100以除霜模式运行后，连续y次每间隔第七设置时间tm7时检测到的Tp≥T5时，室外换热器8满足第四预置温度条件，其中，Tp为除霜模式下的室外换热器8的出口冷媒温度，Tp的温度采集点如图10标示所示，T5为第五温度阈值。用多次检测的冷媒温度判断是否需退出除霜，也可避免出现误操作，保证霜层去除有效。

可选地，在热泵系统100进入除霜模式起的第八设置时间tm8内，如果每间隔第七设置时间tm7检测到的Tp≥T5的连续次数不足y次时，系统维持除霜模式；

在热泵系统100进入除霜模式起的第八设置时间tm8内，如果连续y次每间隔第七设置时间tm7时检测到的Tp≥T5时，或者热泵系统100进入除霜模式达第八设置时间tm8时，系统退出除霜模式。

也就是说，热泵系统100在除霜模式长达第八设置时间tm8之前，系统通过室外换热器8是否满足第四预置温度条件来判断是否退出除霜模式。而当热泵系统100在除霜模式长达第八设置时间tm8后，无论室外换热器8是否满足第四预置温度条件，系统均会直接退出除霜模式。这样系统单次除霜的时间不会超过第八设置时间tm8，从而避免除霜时间过长导致室内温度下降幅度过大。

进一步地，热泵系统100还包括用于控制加热装置7或四通阀2的控制装置，控制装置可以包括温度获取模块，温度获取模块用于在系统运行制热模式下第五设置时间tm5时，获取室外换热器8的出口管上的温度Tp；在加热装置7开启时，记录加热装置7开启的次数n，获取化霜时室外换热器8的出口管温度Tp。

控制装置可以包括控制模块，当温度Tp小于或等于第四温度阈值T4时，控制模块用于开启加热装置7，对系统室外换热器8进行化霜；当温度Tp大于或等于第五温度阈值T5时，控制模块用于关闭电加热装置7，退出化霜。

优选地，控制装置还包括计时模块，计时模块用于在加热装置7开启时，记录加热装置7化霜的运行时间。

控制模块还用于在加热装置7化霜的运行时间大于第八设置时间tm8时，关闭加热装置7，系统退出化霜模式。

为便于理解，下面将以图10、图12和图13所示的一个具体空调器实施例的除霜流程图描述热泵系统100的第二种除霜控制方法。

参照图13，该实施例中热泵系统100的除霜控制方法包括以下步骤：

空调器以制热模式运行第五设置时间tm5时，获取室外换热器8的出口管上的温度Tp；

图10所示的热泵系统100中，室外换热器8的出口管处设有第二温度传感器101。第二温度传感器101用于检测室外换热器8的出口管上的温度Tp。另外，热泵系统100中还将设置定时器，用于对空调器运行在制热模式下的运行时间进行计时。当空调器以制热模式启动时，该定时器触发启动，以记录空调器在制热模式下的运行时间。当定时器所记录的时间达到第五设置时间tm5时，将获取第二温度传感器101所检测到的温度Tp。

判断Tp是否小于等于第四温度阈值T4；是则转入下一步骤；否则继续上述步骤；

判断Tp是否小于第四温度阈值T4以判断热泵系统100是否进入除霜时，为了防止温度的异常而使得热泵系统100除霜的误操作，将在热泵系统100运行在制热模式下第五设置时间tm5后，每间隔第六设置时间tm6获取第二温度传感器101所检测的室外换热器8的出口管上的温度Tp，如果该温度Tp连续x次均小于等于第四温度阈值T4，则开启加热装置7，对空调器进行加热除霜，并在满足加热除霜退出条件时断开加热装置7；否则继续获取室外换热器8出口管上的温度Tp。

加热除霜退出条件：每隔第七设置时间tm7，检测室外换热器8的出口管温度Tp，当连续y次Tp大于等于第五温度阈值T5时，关闭加热装置7，退出除霜模式。

当判断需要除霜时，如图12所示，电辅热打开，然后，四通阀2转换成制冷方向，控制内风机停机，外风机关闭，压缩机1的频率降到预置频率F2，电子膨胀阀打到预置开度2。

当判断需要退出时，如图12所示，四通阀2转换成制热方向，控制内风机恢复至转速1，外风机恢复到外风机转速1，压缩机1的频率恢复到频率F1，电子膨胀阀恢复到预置开度1。

可以理解，在本发明实施例中热泵系统100进入或者退出除霜模式的条件可作适应性变化，这里不作具体限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意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多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。