本发明的真实范围 和精神由以下权利要求及其等效物指示。
【主权项】
1. 一种用于自动地控制和管理由交流电流供电的能量消耗设备的负载需求和操作的 电子控制器装置，其包括： a) 控制器开关，所述控制器开关与控制信号线可串联地连接，所述控制信号线与控制 操作功率流动到负载单元的负载单元控制开关连接，并且所述控制器开关能够打开和闭合 所述控制信号线； b) 包括计数器的数字再循环计数器，所述计数器用于生成所述控制信号线中的振荡控 制信号的振荡的计数，并且能够限定所述负载单元的经过运行时间间隔和经过空闲时间间 隔； c) 数字定时器，所述数字定时器用于提供实时的输入索引，并且能够限定所述负载单 元的经过运行时间间隔和经过空闲时间间隔； d) 学习模块，所述学习模块用于输入信息的分析和算法的导出，用于所述负载单元的 能量使用和/或需求的改善优化，包括初始缺省值和查找表中的至少一种，其能够保证负 载单元在恒温负载下以不大于习得每小时操作循环次数运行； e) 外部调节装置，所述外部调节装置能够与用于感测与所述负载单元的负载单元循环 和/或空间的温度相关的至少一个物理值的至少一个传感器通信； f) 高值选择控制信号装置，所述高值选择控制信号装置能够从由b)、c)、d)和e)中的 两个或更多个获得的输入信号选择最高或最低值，并且将被选择信号作为高值选择控制信 号输出到所述控制器开关，其中来自所述负载单元的反馈信号可由所述电子控制器装置处 理以用于补充预定、习得设置或缺省设置以优化负载单元操作时间。2. 根据权利要求1所述的电子控制器装置，其中所述负载单元包括在所述高值选择控 制信号下运行的蒸汽压缩冷却/制冷（VCCR)单元的压缩器，其中所述高值选择控制信号从 下列中的较短者导出： 1) 经过时间间隔，其由所述数字再循环计数器或经由再循环定时器限定，当所述压缩 器在蒸汽压缩循环中起动时所述数字再循环计数器或所述再循环定时器开始计数； 2) 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，或到从所述查找表获得的临界相对水平的感测减小； 3. VCCR单元循环中不同于2)中的感测物理值的变化；或 4) 从关联的恒温感测装置接收到OEM恒温器满足信号。3. 根据权利要求2所述的电子控制器装置，其中针对控制机构进一步高值选择负载单 元运行时间，其保证所述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： i) 预定、习得或缺省次数，或 ii) 从所述查找表获得的次数。4. 根据权利要求2所述的电子控制器装置，其中在所述VCCR压缩器在负载单元运行时 间下运行之后，所述负载单元空闲持续一段时段，其中所述空闲时段的持续时间在高值选 择控制信号下被确定，其中所述空闲时段信号从下列中的较长者导出： 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，或增加到 从查找表获得的临界相对水平； b) 预设置、预导出或习得经过时间间隔，其由所述数字再循环计数器或经由再循环定 时器限定，当所述压缩器在蒸汽压缩循环中停止时所述数字再循环计数器或所述再循环定 时器开始其计数； c) VCCR单元循环中的另一感测物理值的变化；或 d) 从关联的恒温感测装置接收到OEM恒温器呼叫信号。5. 根据权利要求4所述的电子控制器装置，其中针对控制机构进一步高值选择负载单 元空闲时间，其保证所述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： i) 预定、习得或缺省次数，或 ii) 从所述查找表获得的次数。6. 根据权利要求1所述的电子控制器装置，其中各种补充命令或其它外部系统信号用 于改变预定、习得或缺省设置以输送需求响应和智能电网功能性。7. 根据权利要求1所述的电子控制器装置，其中所述装置能够作为致动器被应用以有 用地增加关联设施上的太阳能PV电功率的设置分配的可靠性。8. 根据权利要求1所述的电子控制器装置，其中使用所述装置对VCCR压缩器操作和蒸 发器热传递提供的优化作用也用于通过允许盘管在压缩器驱动制冷剂栗送之间稍稍变热 来减小或消除盘管冻结。9. 根据权利要求1所述的电子控制器装置，其中使用允许制冷剂的充量在VCCR中增加 的所述装置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，因此 对于相同的额定电功率提供系统中的更大热质量和因此更大冷却能力。10. 根据权利要求1所述的电子控制器装置，其中所述装置能够用于评价空闲冷凝器 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 们空闲以允许额外能量节约，并且也通过允许保持更高的制冷剂压力改善热传递。11. 根据权利要求1所述的电子控制器装置，其中经由不同机构和热力学作用，使用用 于燃料燃烧加热的装置，其中来自补充温度或压力感测装置的反馈信号可用于补充预定、 习得或缺省设置以优化燃料燃烧加热设备中的燃烧器操作（运行时间），并且也由此改善 燃烧器燃烧空间中的热传递到加热介质（空气或水）。12. 根据权利要求11所述的电子控制器装置，其中各种补充命令或其它外部系统信号 可以被施加以改变预定、习得或缺省设置以输送需求响应和其它功能性。13. 根据权利要求1所述的电子控制器装置，其中所述装置能够为关联的压缩器或燃 烧器设备提供防短循环保护。14. 根据权利要求1所述的电子控制器装置，其中所述装置的控制体系的学习特征便 于所述装置的安装。15. 根据权利要求1所述的电子控制器装置，其中所述装置相比于没有所述装置操作 的HVAC&R系统减小对作为HVAC&R系统中的反馈源的热传感器和湿度传感器的依赖。16. -种加热、通风、空气调节或制冷HVAC&R系统，其包括加热、通风、空气调节或制冷 单元和根据权利要求1所述的电子控制器装置，所述电子控制器装置拦截所述HVAC&R系统 的恒温器控制信号以便处理被拦截恒温器命令，以生成作为所述HVAC&R系统的负载单元 的输出信号的被调节控制信号。17. -种用于自动控制HVAC&R系统的系统，其包括： 恒温器； 电子控制器装置，以及 可操作地连接到电源线的至少一个负载单元， 其中所述电子控制器装置能够插入在控制信号源和待控制的设备的负载之间的控制 信号线中，所述电子控制器装置包括： a) 控制器开关，所述控制器开关与控制信号线可串联地连接，所述控制信号线与控制 操作功率流动到负载单元的负载单元控制开关连接，并且所述控制器开关能够打开和闭合 所述控制信号线； b) 包括计数器的数字再循环计数器，所述计数器用于生成所述控制信号线中的振荡控 制信号的振荡的计数，并且能够限定所述负载单元的经过运行时间间隔和经过空闲时间间 隔； c) 数字定时器，所述数字定时器用于提供实时的输入索引，并且能够限定所述负载单 元的经过运行时间间隔和经过空闲时间间隔； d) 学习模块，所述学习模块用于输入信息的分析和算法的导出，用于所述负载单元的 能量使用和/或需求的改善优化，包括初始缺省值和查找表中的至少一种，其能够保证负 载单元在恒温负载下以不大于习得每小时操作循环次数运行； e) 外部调节装置，所述外部调节装置能够与用于感测与所述负载单元的负载单元循环 和/或空间的温度相关的至少一个物理值的至少一个传感器通信； f) 高值选择控制信号装置，所述高值选择控制信号装置能够从由b)、c)、d)和e)中的 两个或更多个获得的输入信号选择最高或最低值并且将被选择信号作为高值选择控制信 号输出到所述控制器开关，其中来自所述负载单元的反馈信号可由所述电子控制器装置处 理以用于补充预定、习得设置或缺省设置以优化负载单元操作。18. 根据权利要求17所述的系统，其中所述HVAC&R系统包括气体压缩/压缩空气系 统。19. 一种用于自动地控制和管理HVAC&R系统中由电力供电的至少一个负载单元的功 率使用和/或负载需求和操作的方法，其包括以下步骤： 在恒温器和待控制的设备的负载之间的控制信号线中电连接电子控制装置，其中所述 电子控制器装置包括a)控制器开关，所述控制器开关与控制信号线可串联地连接，所述控 制信号线与控制操作功率流动到负载单元的负载单元控制开关连接，并且所述控制器开关 能够打开和闭合所述控制信号线，b)包括计数器的数字再循环计数器，所述计数器用于生 成所述控制信号线中的振荡控制信号的振荡的计数，并且能够限定所述负载单元的经过运 行时间间隔和经过空闲时间间隔，c)数字定时器，所述数字定时器用于提供实时的输入索 弓丨，并且能够限定所述负载单元的经过运行时间间隔和经过空闲时间间隔，d)学习模块，所 述学习模块用于输入信息的分析和算法的导出，用于所述负载单元的能量使用和/或需求 的改善优化，包括初始缺省值和查找表中的至少一种，其能够保证负载单元在恒温负载下 以不大于习得每小时操作循环次数运行，e)外部调节装置，所述外部调节装置能够与用于 感测与所述负载单元的负载单元循环和/或空间的温度相关的至少一个物理值的至少一 个传感器通信，f)高值选择控制信号装置，所述高值选择控制信号装置能够从由b)、c)、d) 和e)中的两个或更多个获得的输入信号选择最高或最低值并且将被选择信号作为高值选 择控制信号输出到所述控制器开关，其中来自所述负载单元的反馈信号可由所述电子控制 器装置处理以用于补充预定、习得设置或缺省设置以优化负载单元操作（运行时间）； 在所述电子控制器装置处拦截来自所述恒温器的用于冷却、制冷或加热的至少一个恒 温器命令； 在所述电子控制器装置处处理被拦截恒温器命令以生成作为输出信号的被调节控制 信号；以及 将由所述电子控制器装置生成的输出信号输出到所述控制器开关以控制所述负载单 元的操作。20.根据权利要求19所述的系统，其中所述HVAC&R系统包括气体压缩/压缩空气系 统。
【专利摘要】根据来自蒸汽压缩蒸发器或其它源的反馈信号和可能其它物理信号自动地控制和管理由交流电流供电的能量消耗设备的负载需求和操作的电子控制器装置，用于补充预定、习得或缺省设置以优化冷却和制冷设备中的压缩器操作(运行时间)，从而改善蒸发器中的热传递。
【IPC分类】H02J3/14
【公开号】CN105247753
【申请号】CN201480027531
【发明人】小托马斯.A.米尔斯, S.巴德尼
【申请人】速度控制有限责任公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年3月14日
【公告号】CA2910244A1, EP2973926A1, US20160025364, WO2014144175A1