空调的水泵的控制方法、系统及空调与流程

本申请涉及空调技术领域，特别涉及一种空调的水泵的控制方法、系统及空调。

背景技术：

相关技术中，中央空调中的多台水泵的运行，通常是根据转速轮值控制，即当转速低于预设的一个下限值时减少一台运行的水泵，当转速达到预设的一个上限值时加载一台水泵运行。存在以下缺点：

由于下限值和上限值设置的并不十分准确，可能导致水泵转速未达到切换条件时，不会再启动或者关闭另一台水泵，然而，此时，水泵运行的效率不高，因此，造成空调耗能高。

技术实现要素：

发明人发现：相关技术中的基于转速轮值的控制策略的效率曲线，如图2中所示，可以看出，当水泵在a-a’区间工作时，还是1台水泵在工作，即：相关技术中，切换到2台水泵工作并非为a点所对应的，在b-b’区间工作时还是2台水泵工作，即：相关技术中，切换到3台水泵工作并非为b点所对应的。然而，在a-a’区间工作时，可以明显得知，2台水泵的运行效率更高，同理，在b-b’区间工作时，3台水泵的运行效率更高。因此，这种基于转速轮值的控制策略可能导致空调的运行效率不高。

本申请旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种空调的水泵的控制方法。该方法可以提升水泵的运行效率，具有变频节能，运行功耗低的优点。

本申请的第二个目的在于提出一种空调的水泵的控制系统。

本申请的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本申请的第四个目的在于提出一种空调。

为了实现上述目的，本申请的第一方面公开了一种空调的水泵的控制方法，包括以下步骤：获取当前运行的水泵台数和转速比；查询预存的最优转速比区间表，得到对应于所述水泵台数的最优转速比区间，其中，所述最优转速比区间为根据运行不同的水泵台数的效率曲线确定；如果所述转速比没有位于所述最优转速比区间内时，切换当前运行的水泵台数。

本申请的空调的水泵的控制方法，在获取当前运行的水泵台数和转速比后查询预存的最优转速比区间表，得到对应于水泵台数的最优转速比区间，如果转速比没有位于最优转速比区间内，则切换当前运行的水泵台数，从而可以提升水泵的运行效率，具有变频节能，运行功耗低的优点。

在一些示例中，还包括：根据m台运行的水泵的效率曲线和m-1台运行的水泵的效率曲线之间的交点，确定对应于m台运行的水泵的最优转速比区间的下限值；根据m台运行的水泵的效率曲线和m+1台运行的水泵的效率曲线之间的交点，确定对应于m台运行的水泵的最优转速比区间的上限值；根据所述下限值和所述上限值得到对应于m台运行的水泵的最优转速比区间；将对应于m台运行的水泵的最优转速比区间添加到所述最优转速比区间表。

在一些示例中，还包括：监测当前运行的水泵的运行参数；根据所述当前运行的水泵的运行参数建立水泵特性模型；获取水泵控制曲线，并根据所述水泵控制曲线和所述水泵特性模型得到一台或多台水泵运行时对应的效率曲线。

在一些示例中，所述运行参数包括当前运行的水泵流量、水泵扬程和水泵功率。

在一些示例中，所述如果所述转速比没有位于所述最优转速比区间内时，切换当前运行的水泵台数，包括：如果所述转速比小于所述最优转速比区间的下限值，则减少一台当前运行的水泵台数；如果所述转速比大于或等于所述最优转速比区间的上限值，则增加一台当前运行的水泵台数。

本申请的第二方面公开了一种空调的水泵的控制系统，包括：获取模块，用于获取当前运行的水泵台数和转速比；查询模块，用于查询预存的最优转速比区间表，得到对应于所述水泵台数的最优转速比区间，其中，所述最优转速比区间为根据运行不同的水泵台数的效率曲线确定；控制模块，用于在所述转速比没有位于所述最优转速比区间内时，切换当前运行的水泵台数。

本申请的空调的水泵的控制系统，在获取当前运行的水泵台数和转速比后查询预存的最优转速比区间表，得到对应于水泵台数的最优转速比区间，如果转速比没有位于最优转速比区间内，则切换当前运行的水泵台数，从而可以提升水泵的运行效率，具有变频节能，运行功耗低的优点。

在一些示例中，还包括：最优转速比区间表建立模块，用于根据m台运行的水泵的效率曲线和m-1台运行的水泵的效率曲线之间的交点，确定对应于m台运行的水泵的最优转速比区间的下限值，并根据m台运行的水泵的效率曲线和m+1台运行的水泵的效率曲线之间的交点，确定对应于m台运行的水泵的最优转速比区间的上限值，以及根据所述下限值和所述上限值得到对应于m台运行的水泵的最优转速比区间，并将对应于m台运行的水泵的最优转速比区间添加到所述最优转速比区间表。

在一些示例中，所述最优转速比区间表建立模块还用于监测当前运行的水泵的运行参数，并根据所述当前运行的水泵的运行参数建立水泵特性模型，以及获取水泵控制曲线，并根据所述水泵控制曲线和所述水泵特性模型得到一台或多台水泵运行时对应的效率曲线。

在一些示例中，所述运行参数包括当前运行的水泵流量、水泵扬程和水泵功率。

在一些示例中，所述控制模块用于在所述转速比小于所述最优转速比区间的下限值时，减少一台当前运行的水泵台数，在所述转速比大于或等于所述最优转速比区间的上限值时，增加一台当前运行的水泵台数。

本申请的第三方面公开了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有空调的水泵的控制程序，该空调的水泵的控制程序被处理器执行时实现上述第一方面的实施例所述的空调的水泵的控制方法。

本申请的第四方面的实施例公开了一种空调，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的空调的水泵的控制程序，所述处理器执行所述空调的水泵的控制程序时实现上述第一方面的实施例所述的空调的水泵的控制方法。本申请的空调在获取当前运行的水泵台数和转速比后查询预存的最优转速比区间表，得到对应于水泵台数的最优转速比区间，如果转速比没有位于最优转速比区间内，则切换当前运行的水泵台数，从而可以提升水泵的运行效率，具有变频节能，运行功耗低的优点。

本申请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，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述的和/或附加的方面和优点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是根据本申请一个实施例的空调的水泵的控制方法的流程图；

图2是基于转速轮值的控制策略的效率曲线示意图；

图3是根据本申请一个实施例的水泵效率曲线示意图；

图4是根据本申请一个实施例的基于转速轮值的控制策略的效率曲线的示意图；

图5是根据本申请一个实施例的实现最效率最优轮值的水泵变频节能控制的具体流程图；

图6是根据本申请一个实施例的空调的水泵的控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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申请和简化描述，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申请的限制。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。

以下结合附图描述根据本申请实施例的空调的水泵的控制方法、系统及空调。

图1是根据本申请实施例的空调的水泵的控制方法的流程图。如图1所示，根据本申请一个实施例的空调的水泵的的控制方法，包括如下步骤：

s101：获取当前运行的水泵台数和转速比。

在具体的示例中，水泵控制器会实时监测水泵台数和转速比。

s102：查询预存的最优转速比区间表，得到对应于水泵台数的最优转速比区间，其中，最优转速比区间为根据运行不同的水泵台数的效率曲线确定。

在具体示例中，获取不同的水泵台数的效率曲线，首先需要监测当前运行的水泵的运行参数；然后根据当前运行的水泵的运行参数建立水泵特性模型；最后获取水泵控制曲线，并根据水泵控制曲线和水泵特性模型得到一台或多台水泵运行时对应的效率曲线。其中，水泵的运行参数包括当前运行的水泵流量、水泵扬程和水泵功率。下面详细说明建立水泵的效率曲线的原理。

根据水泵特性建立模型如下：

单台水泵额定转速下的流量扬程曲线q-h：

h＝a1q²+b1q²+c1(1)

单台水泵额定转速下的流量功率曲线q-p：

p＝a2q²+b2q²+c2(2)

其中，h为水泵扬程，即水泵的进出口压差，q为单台水泵流量，a1、b1、c1以及a2、b2、c2为特性曲线系数。

m台水泵并联的流量关系为：qm＝mq(3)

其中，qm为m台水泵并联的总流量。

水泵相似定律如下：

q1/q2＝n1/n2＝k(4)

p1/p2＝(n1/n2)³＝k³(5)

其中，q1、q2和p1、p2为变频前后的流量及功率；n1、n2为变频前后的转速；k为转速比。

根据上述公式(1)～(5)可推导出m台水泵并联，在转速比为k时的水泵模型：

h＝a1(q/m)²+b1k(q/m)+c1k²(6)

p＝a2k(q/m)²+b2k²(q/m)+c2k²(7)

水泵效率：η＝gqh/3600p(8)

运行三组以上不同工况，获得流量q1、q2、q3，扬程h1、h2、h3以及对应的p1、p2、p3，通过公式(6)、(7)求出水泵特性系数a1、b1、c1和a2、b2、c2，完成水泵模型的建立。

水泵控制曲线：h＝hmin+sq²(9)

其中，hmin为最小扬程，相当于系统控制中最不利末端的压差，可由理论计算或调试确定；s为系统的总阻抗，根据设计工况点(q0，h0)求得。

水泵控制曲线如图3中所示，将曲线上任意一个确定的工作点(qi，hi)带入式(6)可以得到：

ki＝f1(qi，hi，m)(10)

将ki，qi代入(7)、(8)可得到：

ηi＝f2(qi，hi，m)(11)

当m＝1，通过控制曲线上不同的工作点(qi，hi)可绘出1台水泵工作的效率曲线；同理，当m＝2及m＝3时，可分别得到2台和3台水泵并联工作的效率曲线，如图3中所示。

在具体的示例中，根据运行不同的水泵台数的效率曲线确定最优转速比区间包括：根据m台运行的水泵的效率曲线和m-1台运行的水泵的效率曲线之间的交点，确定对应于m台运行的水泵的最优转速比区间的下限值；根据m台运行的水泵的效率曲线和m+1台运行的水泵的效率曲线之间的交点，确定对应于m台运行的水泵的最优转速比区间的上限值；根据下限值和上限值得到对应于m台运行的水泵的最优转速比区间；将对应于m台运行的水泵的最优转速比区间添加到最优转速比区间表。

具体地，如图3中所示，根据1台水泵的效率曲线及2台水泵并联运行的效率曲线交点，即f2(qa，k1a，m＝1)＝f2(qa，k2a，m＝2)可求得工作点a时1台水泵的工作转速比k1a及2台水泵工作的转速比k2a，同理可求得工作点b时的2台水泵工作的转速比k2b及3台水泵工作的转速比k3b，从而得到对应于水泵台数的最优转速比区间，即：m＝1时，转速比控制范围为kmin≤k<k1a；m＝2时，转速比控制范围为k2a≤k<k2b；m＝3时，转速比控制范围为k3b≤k<1。

s103：如果转速比没有位于最优转速比区间内时，切换当前运行的水泵台数。

在具体的示例中，水泵控制器通过实时监测水泵台数和转速比，如果转速比小于最优转速比区间的下限值，则减少一台当前运行的水泵台数；如果转速比大于或等于最优转速比区间的上限值，则增加一台当前运行的水泵台数。根据本申请的基于转速轮值的控制策略的效率曲线如图4中所示，可以看出，本申请的空调的水泵的控制方法可以让水泵效率保持在高效区间。

综上所述，采用该控制方法，可以根据水泵特性建立模型，再根据水泵控制曲线求出不同台数的最佳运行转速比范围，从而实现最效率最优轮值的水泵变频节能控制，其流程图如图5所示，首先，水泵控制器监测水泵管网流量q、水泵扬程h、功率p、运行台数m以及转速比k，接着在线求解水泵特性系数a1、b1、c1和a2、b2、c2，从而建立水泵特性模型，然后根据水泵控制曲线上的工作点(qi，hi)绘制不同台数的效率曲线，根据效率曲线的交叉点分别求出在工作点a、b时对应转速比k1a、k2a、k2b、k3b，最终确定水泵的最优效率转速比控制范围，控制器通过监测水泵运行台数m及实时转速比k，当k超过最佳运行范围时控制水泵台数的增减，使得水泵效率保持在高效区间。

根据本申请实施例的空调的水泵的控制方法，在获取当前运行的水泵台数和转速比后查询预存的最优转速比区间表，得到对应于水泵台数的最优转速比区间，如果转速比没有位于最优转速比区间内，则切换当前运行的水泵台数，从而可以提升水泵的运行效率，具有变频节能，运行功耗低的优点。

进一步地，本申请的实施例公开了一种空调的水泵的控制系统。如图6所示，根据本申请的实施例的空调的水泵的控制系统600，包括：获取模块610，查询模块620，控制模块630。

其中，获取模块610用于获取当前运行的水泵台数和转速比；查询模块620用于查询预存的最优转速比区间表，得到对应于水泵台数的最优转速比区间，其中，最优转速比区间为根据运行不同的水泵台数的效率曲线确定；控制模块630用于在转速比没有位于最优转速比区间内时，切换当前运行的水泵台数。

在本申请的一个实施例中，还包括：最优转速比区间表建立模块，用于根据m台运行的水泵的效率曲线和m-1台运行的水泵的效率曲线之间的交点，确定对应于m台运行的水泵的最优转速比区间的下限值，并根据m台运行的水泵的效率曲线和m+1台运行的水泵的效率曲线之间的交点，确定对应于m台运行的水泵的最优转速比区间的上限值，以及根据下限值和上限值得到对应于m台运行的水泵的最优转速比区间，并将对应于m台运行的水泵的最优转速比区间添加到所述最优转速比区间表。

在本申请的一个实施例中，最优转速比区间表建立模块还用于监测当前运行的水泵的运行参数，并根据当前运行的水泵的运行参数建立水泵特性模型，以及获取水泵控制曲线，并根据水泵控制曲线和水泵特性模型得到一台或多台水泵运行时对应的效率曲线。

在本申请的一个实施例中，运行参数包括当前运行的水泵流量、水泵扬程和水泵功率。

在本申请的一个实施例中，控制模块630用于在转速比小于最优转速比区间的下限值时，减少一台当前运行的水泵台数，在转速比大于或等于最优转速比区间的上限值时，增加一台当前运行的水泵台数。

根据本申请实施例的空调的水泵的控制系统，在获取当前运行的水泵台数和转速比后查询预存的最优转速比区间表，得到对应于水泵台数的最优转速比区间，如果转速比没有位于最优转速比区间内，则切换当前运行的水泵台数，从而可以提升水泵的运行效率，具有变频节能，运行功耗低的优点。

需要说明的是，本申请实施例的空调的水泵的控制系统的具体实现方式与本申请实施例的空调的水泵的控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。

进一步地，本申请的实施例公开了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其上存储有空调的水泵的控制程序，该空调的水泵的控制程序被处理器执行时实现上述的空调的水泵的控制方法。

进一步地，本申请的实施例公开了一种空调，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的空调的水泵的控制程序，所述处理器执行所述空调的水泵的控制程序时实现上述的空调的水泵的控制方法。本申请的空调在获取当前运行的水泵台数和转速比后查询预存的最优转速比区间表，得到对应于水泵台数的最优转速比区间，如果转速比没有位于最优转速比区间内，则切换当前运行的水泵台数，从而可以提升水泵的运行效率，具有变频节能，运行功耗低的优点。

另外，根据本申请实施例的空调的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

上述非临时性计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(readonlymemory；以下简称：rom)、可擦式可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory；以下简称：eprom)或闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(localareanetwork；以下简称：lan)或广域网(wideareanetwork；以下简称：wan)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请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，本申请的范围由权利要求及其等同限定。