置的水平输 送相当大的能量节约，而不需要互联网可访问联网。
[0024] 因而，电子控制器装置独特地适合于在极其广泛的应用中在加热、通风、空气调节 和制冷（HVACR)设备中并且也在过程冷却和加热设备中输送下列的全部，例如在下列中：
[0025] 基本热循环的能量效率改善，
[0026] 整体压缩器防短循环保护和其它延长寿命特征，包括可选的软起动电路，
[0027] 总体负载多样化和需求减小（用于电、或也用于气体或其它化石燃料分配网络），
[0028] 精细可控需求响应功能性，
[0029] 能够响应外部命令或系统信号输送附加负载减小和其它功能性（例如，PV太阳能 阵列优化）。
[0030] 本申请涉及装置，并且涉及控制电路的编程。因此，它可以由HVACR和可能其它原 始设备制造商（OEM)用作改造装置（实施例），并且用作现有控制电路的增强。如果在控制 系统的控制体系中以算法体现，这些控制系统：
[0031] 可以处于HVACR单元水平、处于建筑物或场地的水平或更大系统；
[0032] 和 / 或
[0033] 可以是有线或无线网络的一部分，即，建筑物管理系统或能量管理系统（BMS/ EMS)。
[0034] 作为改造装置，电子控制器装置是特别通用的HVAC&R "通用智能节点"，能够输送 多种多样的冷却、制冷和加热设备的稳态能量效率改善；隔离或ISO级"智能电网"活动的 自动或手动需求响应，和PV太阳能可靠性优化，其大部分不需要昂贵的和费力的有线或无 线联网。电子控制器装置可以体现为包括封闭在图1中所示的更大卵圆中的所有特征的单 个整体装置，或者控制器装置可以在可操作地连接在一起以如本文中所述起作用的若干不 同部分中体现。控制器装置可以包括用于信号输入和信号输出的标准连接器（例如，针形 端子连接器）。
[0035] 优化冷却或制冷操作中的操作
[0036] 蒸汽压缩冷却/制冷（VCCR)单元的压缩器（一个或多个）可以在高值选择 (auctioneered)控制信号下运行，所述信号可以从下列中的较短者导出，也如图1中的图 中所示：
[0037] a)经过时间间隔，其由数字再循环计数器或经由定时计数器限定，当压缩器在蒸 汽压缩循环中起动时所述数字再循环计数器或定时计数器开始其计数，
[0038] b)通过蒸发器盘管的制冷剂质量流率或制冷剂质量流率的代理变量从初始水平 到该水平的预定、习得或缺省分数，或到从查找表获得的临界相对水平的减小，
[0039] c) VCCR单元循环中的另一感测物理值的变化，或
[0040] d)从关联的恒温感测装置接收到恒温器满足信号。
[0041] 可以针对控制机构进一步高值选择运行时间，其保证VCCR压缩器在恒温负载下 以不大于以下每小时操作循环次数运行：
[0042] a)预定、习得或缺省次数（例如，每小时6次），或
[0043] b)从查找表获得的次数。
[0044] 高值选择控制信号可以是从电路装置输出的信号，其用于选择多个独立控制信号 中的最高或最低信号并且根据被选择控制信号将能量供应到负载。用于高值选择控制信号 的技术可以适合于在这方面使用。例如，参见美国专利Nos. 2, 725, 549和3, 184, 611，上述 专利通过引用完整地合并于本文中。
[0045] 以上多个比较/误差信号增强压缩器操作，并且基本优化定时控制a)也保证网络 内的电负载多样性，即同步操作。因此，该机构可以减小或消除来自一组VCCR装置的电负 载峰值而没有有线或无线连接的必要性，同时改善每个装置的能量效率。电网络操作的该 二级改善（改善的单元级能量效率加上减小的总体需求，在实时的基础上）由该改进优化 机构增强。
[0046] VCCR压缩器（一个或多个）可以在上述的方案下运行，并且然后可以由装置空闲。 空闲期的持续时间可以根据高值选择控制信号，所述信号可以从下列中的较长者导出，也 如以下流程图中所示：
[0047] a)蒸发器盘管排出温度从初始水平增加到预定、习得或缺省分数较高水平（增 加的过热，在蒸发器中的饱和制冷剂气体的状态变化和警告之后；也就是说，在状态变化之 后，对比仅仅增加过热），或增加到从查找表（例如，从OEM指南开发的关于最小空闲时间的 查找表以避免压缩器短循环）获得的临界相对水平。
[0048] b)预设置、预导出或习得经过时间间隔，其由数字再循环计数器或经由再循环定 时器限定，当压缩器在蒸汽压缩循环中停止时所述再循环定时器开始其计数（如下面进一 步所述，这些时间间隔可以全部反映来自压缩器OEM的关于避免短循环的最小"关闭"时间 的知识主体和宣传，因此，该间隔可以将防短循环保护加入关联的VCCR单元）。
[0049] c) VCCR单元循环中的另一感测物理值的变化，或
[0050] d)从关联的恒温感测装置接收到恒温器呼叫信号。
[0051] 与运行时间一样，可以针对控制机构进一步高值选择VCCR压缩器空闲时间，其保 证VCCR压缩器在恒温负载下以不大于以下每小时操作循环次数运行：
[0052] a)预定、习得或缺省次数（例如，每小时6次），或
[0053] b)从查找表获得的次数。
[0054] 当从具有夜间温度降低的可编程恒温器接收到信号时，装置也可以能够根据如上 所述的预设置、预导出或习得经过时间间隔的集合以类似于需求响应（也参见下面的进一 步描述）的方式延长"关闭"压缩器循环和/或缩短压缩器"开启"循环。
[0055] 体现为改造和算法形式的装置能够操作指定VCCR单元内的多级压缩器。
[0056] 具有防短循环的装置的优化压缩器操作的显著潜在优点是增强保护以免于液击 (液体制冷剂传入压缩器中）并且也免于盘管冻结。因而，制冷剂的充料可以能够在VCCR 中增加，因此提供系统中的更多热质量并且因此提供相同额定电功率的更大冷却能力。 [0057] 装置的另一潜在优点是其节能器操作的增强。节能器的常见问题是湿度感测的退 化，导致过湿的空气进入空间一装置提供更好的控制。另一个是装置能够评价空闲冷凝器 风扇和其它辅助设备对VCCR操作的影响，并且然后也在VCCR操作期间每隔一段时间使它 们空闲。除了额外能量节约以外，空闲冷凝器风扇可以通过允许保持更高的制冷剂压力改 善热传递。
[0058] 进一步关于再循环定时器对比实时定时器的使用，以上机构需要再循环（从0计 数并且重置）的装置，定时器或计数器。定时器的使用将做不了使用数字再循环计数器可 以做的事情，例如如图'139和'620 Budney专利中所示。
[0059] 电子控制器装置或设备提供很低成本的、巧妙的方式从而立即a)允许优化没有 功率需要并且不干扰实时控制输入的单独的压缩器的循环，b)压缩器的队列的故意非同步 操作而不需要昂贵的无线或有线控制，c)微小需求响应功能性，和d)低成本主动或被动触 发减载。在一个基本单元中的全部可能具有一个或多个低成本外围设备。
[0060] 如果在电子控制器装置中仅仅使用再循环定时器，则能够获得系统益处中的一 些，但是将不保证电负载操作的时间的多样化，其对于由多个电（冷却或制冷）负载组成的 非同步网络是明显的，所有经由基于交流电源线频率的数字再循环计数器优化。该多样性 可以被看到并且是有用的，甚至在单个电操作系统（例如，多压缩器冷却单元）中。图2A 和2B显示作用于单个配电板的4个大空调单元的这样的非同步网络操作对如电表测量的 电流消耗的影响。图2A显示在正常控制下以设计负载操作的4单元空调系统的操作（安 培和小时），并且图2B显示在建筑物管理系统下的控制模拟，显示在本发明的控制器装置 的原型的控制下的相同4单元空调系统的操作（安培和小时）。更具体地，图2A和2B显示 配电板的计量之前/之后为大分配中心上的4个大（40-50吨）封装A/C单元供电，清楚地 显示平均需求从~80安培移动到~60 (每个阶段的实际电流消耗显示4x，原因是每个阶段 有4个导体；因此，平均电流消耗从~320下降到~240安培每阶段，或25%减小）。
[0061] 此外，关于可以适合于在本申请中使用的现有技术的再循环定时器，它们首先由 SSAC (以后称为ABB SSAC)开发作为灯的"RC"电路的一部分。该定时控制机构证明是不可 靠的，并且SSAC然后转到用于多样性和同步的电源线频率计数。它们不能准时完成，原因 是在如在本发明中配置的HVACR单元中没有被控制的东西基于实时工作。尽管工作以实时 索引开始，然后移动到基于时间的再循环定时器（JO)，但是这些仍然不允许期望操作。而 且，使用基于时间的再循环定时器，当在停电之后电力再次恢复时压缩器起动，而不是让接 触器闭合并且然后再次优化计数。结果是可以快速地开启和关闭压缩器，使它短循环。 [0062] 一旦由技术人员安装，本发明的所述控制器装置/设备的实施例的特征可以在于 上面所述的优化设置点中的任何一个或全部，即：
[0063] a)预设置/预导出，
[0064] b)基于实时回顾输入或第一 X设备循环上的学习部件的习得优化，
[0065] c)来自查找表的值，或
[0066] d)其它设置点源。
[0067] 因此，装置/设备的安装作为"设置[或"安装"]和遗忘"独特地促进。预定值设 置可以来自工厂，并且以上a) -d)的值可以能够改变或覆写，如果装置是有线或无线网络 的一部分，即，建筑物管理系统或能量管理系统（BMS/EMS)。
[0068] 设置点调节的灵活性在作为VCCR改造装置的实施例中是必要的，原因在于不同 设备可以具有必须生效的不同延迟和操作参数。特别重要的是不具有固定的预设置最小 值，原因是现有的控制体系可能具有限制：例如，对于大地源热栗，各种时间延迟可能需要 很短增量空闲期（例如，0. 1分钟的关闭期），但是总空闲时间可以更接近2. 8分钟。
[0069] 冷却和制冷循环中的装置的操作的机制
[0070] 该作用可以以许多方式改善基本蒸汽压缩冷却循环，主要如下：（1)使蒸发器热 传递更有效，因此增加每分钟压缩器运行时间的热传递的BTU' s，（2)大幅消除盘管冻结， (3)减小压缩器电机平均温度，（4)改善润滑，和（5)在程序上消除短循环。为了以下论述 参考图3A-B。简单地说，蒸汽压缩冷却循环是多数空调设备和几乎所有制冷设备的基本技 术。它有用于考虑在冷却循环中