机组断电启动方法、机组控制器及冷水机组系统与流程

1.本技术实施例涉及压缩机领域，尤其涉及一种机组断电启动方法、机组控制器及冷水机组系统。


背景技术：

2.随着经济的发展，越来越多的建筑采用中央空调系统。目前的离心机组当断电发生重新来电时，需要人工操作来修改机组参数和消除故障，从而实现机组重新开机的目的，机组无法实现自动启动，尤其是断电后需要操作人员根据机组需求重新设置新的运行状态，较为麻烦，智能化程度低，用户体验差。


技术实现要素：

3.本技术实施例的机组断电启动方法、机组控制器及冷水机组系统智能化程度高。
4.本技术实施例的一个方面提供一种机组断电启动方法，机组包括压缩机、蒸发器、冷凝器、ups不间断电源、机组控制器和多个调节阀，所述压缩机和所述蒸发器通过管路相连，所述多个调节阀设于管路上不同位置，所述压缩机与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述蒸发器相连，所述ups不间断电源与所述机组控制器、所述多个调节阀连接，用于在所述机组断电时给所述机组控制器供电，所述机组断电启动方法，应用于所述机组控制器，包括：
5.检测所述压缩机的运行状态；
6.当所述机组断电时，记录所述压缩机的断电时的运行状态；及
7.在所述机组上电时，控制所述多个调节阀的开度与断电时的开度一致并根据所述机组的断电时长，控制所述压缩机按照设定的启动策略启动，使所述压缩机恢复所述机组断电时的运行状态。
8.可选地，所述启动策略包括快速启动策略和正常启动策略，利用所述快速启动策略启动所述压缩机时的时长小于利用所述正常启动策略启动所述压缩机的时长；
9.所述根据所述机组的断电时长和所述压缩机的所述断电时运行状态，控制所述压缩机按照设定的启动策略启动，包括：
10.若所述断电时长在第一断电时长范围内，控制所述压缩机按照所述快速启动策略快速启动；及
11.若所述断电时长超过所述第一断电时长范围的上限值，控制所述压缩机按照所述正常启动策略正常启动。
12.可选地，所述第一断电时长范围划分为第一子范围和第二子范围；所述机组断电启动方法还包括：在所述机组上电时，若所述断电时长在所述第二子范围内，延时设定时长后与压缩机控制器建立通信，在建立通信后根据所述压缩机的所述断电时运行状态，按照所述快速启动策略控制所述压缩机快速启动。
13.可选地，所述机组断电启动方法还包括：在所述机组上电时，若所述断电时长在所
述第一子范围内，与所述压缩机控制器保持通信连接，按照所述快速启动策略控制所述压缩机快速启动。
14.可选地，所述压缩机包括磁悬浮压缩机，所述第一断电时长范围大于所述压缩机处于悬浮状态的时长，小于从断电时刻至所述ups不间断电源电量耗尽的时长；所述第一子范围小于所述压缩机从悬停状态至完全停止的时长。
15.可选地，所述机组断电启动方法，包括：
16.在所述机组上电时，若所述断电时长小于所述第一断电时长范围的下限值，按照断电时的压缩机控制策略继续控制所述压缩机工作。
17.可选地，所述压缩机至少包括第一压缩机和第二压缩机，所述机组断电启动方法还包括：
18.在所述第一压缩机快速启动后，若所述第一压缩机的转速达到转速阈值或所述第一压缩机的启动时间达到时间阈值或所述压缩机所处的环境温度达到温度阈值，控制所述第二压缩机快速启动。
19.本技术实施例的另一方面提供一种机组控制器：包括一个或多个处理器，用于实现上述机组停电启动方法。
20.本技术实施例的又一个方面还提供一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现如上所述的机组停电启动方法。
21.本技术实施例的再一个方面还提供一种冷水机组系统，其特征在于，包括：压缩机、蒸发器、冷凝器、ups不间断电源、多个调节阀以及权利要求8所述的机组控制器，所述压缩机和所述蒸发器通过管路相连，所述多个调节阀设于管路上不同位置，所述压缩机与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述蒸发器相连，所述ups不间断电源与所述机组控制器、所述多个调节阀连接，用于在所述机组断电时给所述机组控制器供电。
22.本技术的机组断电启动方法可以在机组断电时记录压缩机的断电时运行状态，机组上电时控制多个调节阀的开度与断电时的开度一致，且根据断电时长的长短，控制压缩机按照设定的启动策略启动，使压缩机恢复机组断电时的运行状态，如此可以避免操作人员重复手动设置之前的运行状态，可以自动启动到断电时的运行状态，较智能，且可以在断电时长不同时采取不同的启动策略，更智能，从而提高用户体验。
附图说明
23.图1为本技术一实施例的空调的机组的示意图；
24.图2为本技术一种机组断电启动方法的流程图；
25.图3为图2所示实施例的步骤s3的具体流程图；
26.图4为本技术一个实施例的机组控制器的示意性框图。
具体实施方式
27.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本技术相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置的例子。
28.在本技术实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。除非另作定义，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
29.图1为本技术一实施例的空调的机组1的示意图。请参考图1，在一些实施例中，机组1可以为冷水机组，机组1包括：压缩机11、蒸发器12、冷凝器13、多个调节阀14以及机组控制器，请参考图1，压缩机11和蒸发器12通过管路相连，压缩机11与冷凝器13连接，冷凝器13与蒸发器12相连，形成一个封闭的系统，制冷剂在这个封闭的制冷系统的管路中以流体状态循环，从蒸发器12中吸取热量，并在冷凝器13中放出热量，从而实现制冷的目的，制热过程则相反。在一些实施例中，由于管路上不同位置设有多个调节阀14，可以通过调节多个调节阀14的开度，并与压缩机11转速配合，调节系统的制冷能力，例如单位时间的制冷量等。在一些实施例中，在本技术的冷水机组1系统启动后，可人为地预设温度目标，之后通过机组控制器调节压缩机11转速和多个调节阀14的开度，使系统所在环境的温度到达并最终稳定在目标温度，运行过程中，随着所处环境温度逐渐接近目标温度，系统单位时间的制冷量逐渐保持稳定，压缩机11的转速和多个调节阀14的开度也逐渐稳定。
30.本技术的冷水机组1系统还包括ups不间断电源(未图示)，ups不间断电源与机组控制器电连接，用于在机组1断电时给机组控制器供电。在一些实施例中，ups不间断电源与多个调节阀14电连接，ups不间断电源还在机组1断电时给多个调节阀14供电。如此，在机组1断电后机组控制器和多个调节阀14仍能继续工作。在一些实施例中，机组控制器还包括掉电检测电路，当机组断电后，由于ups不间断电源继续给机组控制器供电，掉电检测电路对断电时长t进行记录。在另一些实施例中，对于一些需要电力维持开度的调节阀14，ups不间断电源可给这些调节阀14持续供电，使得调节阀14维持在断电前的开度。通常，ups不间断电源可以持续稳定供电十分钟左右。
31.图2为本技术一种机组断电启动方法的流程图，本技术提供一种机组断电启动方法，应用于机组控制器，包括步骤s1-步骤s3。
32.在步骤s1中，检测压缩机11的运行状态。在一些实施例中，所述运行状态包括压缩机11是否有电和压缩机11的转速等。机组控制器在机组1运行过程中持续对压缩机11的运行状态进行检测，在机组的运行过程中，若检测机组1断电，则进入步骤s2。
33.在一些实施例中，可以检测机组1是否断电，具体实现为：机组控制器检测机组1进线端的电压，如果机组1进线端的电压为零，则机组1处于断电状态。通过检测机组1进线端
的电压可以比较方便准确的判断机组1是否有电，从而可以确定压缩机11是否有电。
34.在步骤s2中，当机组1断电时，记录压缩机11的断电时的运行状态。机组控制器在机组断电时记录压缩机11的运行状态。其中，由于机组1在有电时持续对自身状态进行检测，在断电时，机组控制器迅速记录压缩机11的在断电时刻的运行状态。ups不间断电源也可继续对机组控制器供电，当机组1断电时，机组1断电时刻的运行状态可被保存在机组控制器中，直到ups不间断电源电量耗尽。在一些实施例中，为延长机组控制器对断电时机组1运行状态的记录，ups不间断电源也可包括发电设备。
35.在一些实施例中，在断电状态下掉电检测电路可监测机组是否上电，并记录断电时长t，在恢复供电后，进入步骤s3。在步骤s3中，在机组1上电时，控制多个调节阀14的开度与断电时的开度一致并根据机组1的断电时长t，控制压缩机11按照设定的启动策略启动，使压缩机11恢复断电时的运行状态。在一些实施例中，由于调节阀14的特性和ups不间断电源对调节阀14的持续供电，机组1中的多个调节阀14在断电后开度不变。上电时，控制多个调节阀14的开度保持断电时的开度。在其他一些实施例中，断电时可以记录调节阀14的开度，上电时，按照记录的开度控制调节阀14。在一些实施例中，至少两个不同的断电时长控制压缩机11按照不同的启动策略启动。断电时长在不同的范围内时，可以按照不同的启动策略启动压缩机11。断电时长较长和断电时长较短时的启动策略可以不同。可以设定多个启动策略，根据断电时长选择启动策略，按照选择的启动策略控制压缩机11启动。
36.如此，本技术的机组断电启动方法可以在机组1断电时记录压缩机11的断电时运行状态，机组1上电时控制多个调节阀14的开度与断电时的开度一致，且根据断电时长的长短，控制压缩机11按照设定的启动策略启动，使压缩机11恢复机组断电时的运行状态，如此可以避免操作人员重复手动设置之前的运行状态，可以自动启动到断电时的运行状态，较智能，且可以在断电时长不同时采取不同的启动策略，更智能，从而提高用户体验。
37.图3为图2所示实施例的步骤s3的具体流程图；步骤s3中的启动策略包括快速启动策略和正常启动策略，利用快速启动策略启动压缩机11时的时长小于利用正常启动策略启动压缩机11的时长。在图示实施例中，步骤s3中的根据机组1的断电时长t，控制压缩机11按照设定的启动策略启动，可包括：若断电时长t在第一断电时长范围(t1,t2]内，控制压缩机11按照快速启动策略快速启动；若断电时长t超过第一断电时长范围(t1,t2]的上限值t2，控制压缩机11按照正常启动策略正常启动。
38.由于断电后压缩机11并不会立即停止，若能够在很短的时长(t1时长)内对机组1重新上电，机组1可维持正常运行。在一些实施例中，t1的取值范围为0.5s-2s，图示实施例为离心式磁悬浮离心机，t1的值为2s。在一些实施例中，上电时若断电时长t小于第一断电时长范围(t1,t2]的下限值t1，按照断电时的压缩机11控制策略继续控制压缩机11工作。
39.在一些实施例中，当断电时长大于t1且小于等于t2时，可近似认为机组1在运行过程中发生停电事故，此时上电后，用户对机组1的需求与断电前相同，可通过断电时对机组控制器进行持续供电，调节阀14的开度也未发生变化，为了满足使压缩机11尽快恢复所述机组断电时的运行状态，机组控制器可将其在断电后记录的压缩机11的断电时的运行状态直接用于上电后对压缩机11的控制，并且使用快速启动参数对机组1进行控制。在另一些实施例中，当断电时长大于t2时，可认为是用户自行切断电源，此时再上电依照正常启动参数控制压缩机11启动。
40.在一些实施例中，为实现利用快速启动策略启动压缩机11时的时长小于利用正常启动策略启动压缩机11的时长，压缩机11在启动时主要包含硬件层面和控制层面的调整。
41.在硬件层面，在一些实施例中，若断电时长t小于第一断电时长范围(t1,t2]的上限值t2，此时由于断电时长较短，断电前始终保持正常工作，可省略部分机组1结构的初始化和自检过程，例如igv(进气导叶阀)初始化和轴承自检。
42.在控制层面，在一些实施例中，当使用快速启动策略启动时，由于多个调节阀14的开度没有改变，当压缩机11恢复断电时运行状态后，也可恢复到断电前的制冷量，如此，本技术的机组1断电启动方法可以省略计算并调整调节阀14开度的步骤，缩短了机组1恢复到断电前制冷量的时长。
43.在一些实施例中，同样在控制层面，为缩短压缩机11的启动时长，可设置快速启动参数，来改变启动时的控制参数，例如缩短容量控制软载时间、缩短需求约束软载时间，或者采取相比正常启动参数更为激进的快速启动参数，例如改变调制比例增益、调制积分时间、控制分级时间、电流限制比例系数、电流限制积分时间常数、压缩机11启动容量等这些控制参数中的一个或多个，使得压缩机11能较快恢复断电时的运行状态。
44.在一些实施例中，压缩机11为磁悬浮压缩机11，在压缩机11掉电发生后，压缩机11会经历转子仍然悬浮，转子从悬停状态逐渐停止但压缩机11与机组控制器仍然保持通信，转子停止且压缩机11与机组控制器断开通信三个阶段。
45.由于当转子停止压缩机11与机组控制器断开通信时，无法直接按快速启动策略快速启动，需等待压缩机11进行上电初始化，此时为防止出现机组控制器产生无法接收与压缩机11建立通信的故障，第一断电时长范围(t1,t2]可细分为第一子范围(t1,t3]和第二子范围(t3,t2]。在机组1上电时，若断电时长t在第一子范围(t1,t3]内，此时由于断电时长t较短，机组控制器与压缩机11保持通信连接，按照快速启动策略控制压缩机11快速启动。在一些实施例中，若断电时长t在第二子范围(t3,t2]内，延时设定时长后与压缩机11控制器建立通信，在建立通信后根据压缩机11的断电时运行状态，按照快速启动策略控制压缩机11快速启动。如此，能避免快速启动策略控制因压缩机11初始化导致的通信故障，本技术的机组1停电启动方法可靠性高。
46.第一断电时长范围(t1,t2]大于压缩机11处于悬浮状态的时长，小于等于从断电时刻至ups不间断电源电量耗尽的时长。t1等于压缩机11悬浮状态的时长，t2可以等于ups不间断电源电量耗尽的时长。第一子范围(t1,t3]小于等于压缩机11从悬停状态至完全停止的时长。因此第一子范围(t1,t3]大于压缩机11处于悬浮状态的时长，小于等于压缩机11从悬停状态至完全停止的时长。t3等于压缩机11从悬停状态至完全停止的时长。第二子范围(t3,t2]大于压缩机11从悬停状态至完全停止的时长，小于等于从断电时刻至ups不间断电源电量耗尽的时长。例如，图示的磁悬浮压缩机11能在机组1断电10s内保持悬浮，而ups不间断电源可维持10min的供电，故第一断电时长范围可为(2s，10min]。
47.由上述可得，在图示实施例中，机组1发生断电时，2s内压缩机11轴承仍在悬浮状态，压缩机11仍然可以按照断电前的状态运行。
48.在图示实施例中，当机组1断电时间在第一子范围(2s,10s]内，此时段压缩机11已经完成动力备份，压缩机11的轴承处于逐渐悬停到停止状态，但压缩机11仍有电，动力电源恢复后，压缩机11无需进行初始化，机组控制器以快速启动策略控制压缩机11启动。压缩机
11跳过igv初始化和轴承自检等动作，直接进行快速启动。开机时刻，机组1中的多个调节阀14保持断电时的开度不变。
49.在图示实施例中，当机组1断电时间在第二子范围(10s,10min]内，此时段压缩机11已经彻底停电，机组1上电后，机组控制器需要等待压缩机11的初始化否则会触发报警，机组控制器可延时设定时长,然后开始建立通信。待通信建立后，机组控制器以快速启动策略控制压缩机11启动。压缩机11跳过igv初始化和轴承自检等动作，直接进行快速启动。开机时刻，机组1中的多个调节阀14保持断电时的开度不变。
50.由于压缩机11的型号，所处环境不同，上文所述的第一断电时长范围(t1,t2]与第一子范围(t1,t3]和第二子范围(t3,t2]可以根据需求进行调整。如此本技术的机组1断电启动方法可以依照机组1断电时长t，尤其针对短时间的的电源切换，无需人工操作便可快速重新启动机组1，并且恢复到断电时的运行状态，便于机组1快速的达到断电前的工作状态并缩短启动时间。在一些实施例中，当机组1的实时工作参数达到断电时的运行状态时，结束快速启动阶段并进入正常运行状态。
51.在一些实施例中，机组1断电启动方法还包括步骤s4：在控制所述压缩机11按照设定的启动策略启动前，清除故障信号。
52.请参考图1，在一些实施例中，压缩机11至少包括第一压缩机11和第二压缩机11，机组1断电启动方法还包括：在第一压缩机11快速启动后，若第一压缩机11的转速达到转速阈值或第一压缩机11的启动时间达到时间阈值或压缩机11所处的环境温度达到温度阈值，控制第二压缩机11快速启动。在一些实施例中，为使当前环境温度能快速达到需求，也适应性地调整第二压缩机11的启动条件，例如降低转速阈值，缩短时间阈值等。如此，本技术的机组1断电启动方法也可应用在包含多台压缩机11的机组1下，适用范围广，且能使得机组1所处环境温度能较快恢复到断电时。
53.本技术的机组1断电启动方法可以实现，当上述冷水机组1系统意外断电时，在恢复通电后能快速达到断电前的制冷量。
54.本技术实施例还提供了一种机组控制器200，其应用于冷水机组1系统。图4揭示了本技术一个实施例的机组控制器200的示意性框图。如图4所示，机组控制器200可以包括一个或多个处理器201，用于实现上面任一实施例所述的机组停电快速启动方法。在一些实施例中，机组控制器200可以包括计算机可读存储介质202，计算机可读存储介质202可以存储有可被处理器201调用的程序，可以包括非易失性存储介质。在一些实施例中，机组控制器200可以包括内存203和接口204。在一些实施例中，本技术实施例的机组控制器200还可以根据实际应用包括其他硬件。
55.本技术实施例的机组控制器200具有与上面所述的机组停电快速启动方法相类似的有益技术效果，故，在此不再赘述。
56.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现上面任一实施例所述的机组停电快速启动方法。
57.本技术实施例可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机可读存储介
质的例子包括但不限于：相变存储器/阻变存储器/磁存储器/铁电存储器(pram/rram/mram/feram)等新型存储器、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
58.以上对本技术实施例所提供的机组停电快速启动方法及其系统及计算机可读存储介质进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本技术实施例的机组停电快速启动方法及其系统及计算机可读存储介质进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的核心思想，并不用以限制本技术。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术的精神和原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也均应落入本技术所附权利要求书的保护范围内。