一种具有多级能效点压缩机的换热设备及其控制方法转让专利

申请号 : CN201811171913.4

文献号 : CN109469604B

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发明人 : 彭光前吴俊鸿车雯王现林谭建明翟振坤廖敏

申请人 : 珠海格力电器股份有限公司

摘要 :

本发明提供一种具有多级能效点压缩机的换热设备及其控制方法,属于换热设备技术领域。压缩机包括两个压缩缸体以及能够进行星形接线和三角形接线切换的端子绕组电路;换热设备的控制器用于获取压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,缸体模式包括单缸模式或双缸模式;基于压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,将压缩机从当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至对应的目标接线模式,接线模式包括星形接线模式或三角形接线模式。本发明提供的换热设备可以根据压缩机的运行状态,采用单双缸模式切换、星形和三角形接线模式切换相组合的方式,可以使压缩机运行过程中可以适应更宽的负荷范围,并能够以更加节能的方式运转。

权利要求 :

1.一种具有多级能效点压缩机的换热设备,其特征在于,所述压缩机包括机体,所述机体具有两个压缩缸体以及能够进行星形接线和三角形接线切换的端子绕组电路;

所述换热设备还包括控制器,用于获取所述压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,缸体模式包括单缸模式和双缸模式;以及,基于所述压缩机的所述当前缸体模式和所述当前运行频率,将所述压缩机从所述当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至对应的目标接线模式,接线模式包括星形接线模式和三角形接线模式。

2.根据权利要求1所述的多级能效点压缩机的换热设备,其特征在于,所述控制器还用于:确定所述压缩机开机时的负荷等级;

基于所述压缩机开机时的负荷等级,确定所述压缩机的初始缸体模式。

3.根据权利要求2所述的多级能效点压缩机的换热设备,其特征在于,所述换热设备还包括一个或多个传感器,用于获取空调开机时的状态参数,所述状态参数包括以下参数的一种或几种:室内环境温度、室外环境温度以及用户设定的目标温度;

所述控制器具体用于:基于所述状态参数以及所述空调当前的换热模式,判定所述压缩机开机时的所述负荷等级,所述换热模式包括制冷模式和制热模式。

4.根据权利要求2所述的多级能效点压缩机的换热设备,其特征在于,所述控制器具有用于:如果所述压缩机开机时的负荷等级为设定的低负荷等级,则确定所述压缩机的初始缸体模式为单缸模式;

如果所述压缩机开机时的负荷等级为设定的高负荷等级,则确定所述压缩机的初始缸体模式为双缸模式。

5.根据权利要求1所述的多级能效点压缩机的换热设备,其特征在于,所述控制器具体用于:将所述压缩机的所述当前运行频率、目标运行频率分别与预设的频率阈值进行比较;

所述预设的频率阈值与所述当前缸体模式和所述当前接线模式相关联;

基于所述压缩机的所述当前运行频率与所述预设的频率阈值的第一比较结果、以及所述压缩机的所述目标运行频率与所述预设的频率阈值的第二比较结果,确定所述目标缸体模式和所述目标接线模式;

将所述压缩机从所述当前缸体模式切换至确定的所述目标缸体模式以及从所述当前接线模式切换至确定的所述目标接线模式。

6.一种具有多级能效点压缩机的换热设备的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:获取所述压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,缸体模式包括单缸模式和双缸模式;

基于所述压缩机的所述当前缸体模式和所述当前运行频率,将所述压缩机从所述当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至对应的目标接线模式,接线模式包括星形接线模式和三角形接线模式。

7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:确定所述压缩机开机时的负荷等级;

基于所述压缩机开机时的负荷等级,确定所述压缩机的初始缸体模式。

8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述确定所述压缩机开机时的负荷等级,包括:获取空调开机时的状态参数,所述状态参数包括以下参数的一种或几种:室内环境温度、室外环境温度以及用户设定的目标温度;

基于所述状态参数以及所述空调当前的换热模式,判定所述压缩机开机时的负荷等级,所述换热模式包括制冷模式和制热模式。

9.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述基于所述压缩机开机时的负荷等级,确定所述压缩机的初始缸体模式,包括:如果所述压缩机开机时的负荷等级为设定的低负荷等级,则确定所述压缩机的初始缸体模式为单缸模式;

如果所述压缩机开机时的负荷等级为设定的高负荷等级,则确定所述压缩机的初始缸体模式为双缸模式。

10.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述基于所述压缩机的所述当前缸体模式和所述当前运行频率,将所述压缩机从所述当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式以及从所述当前接线模式切换至对应的目标接线模式,包括:将所述压缩机的所述当前运行频率、目标运行频率分别与预设的频率阈值进行比较;

所述预设的频率阈值与所述当前缸体模式和所述当前接线模式相关联;

基于所述压缩机的所述当前运行频率与所述预设的频率阈值的第一比较结果、以及所述压缩机的所述目标运行频率与所述预设的频率阈值的第二比较结果,确定所述目标缸体模式和所述目标接线模式;

将所述压缩机从所述当前缸体模式切换至确定的所述目标缸体模式以及从所述当前接线模式切换至确定的所述目标接线模式。

说明书 :

一种具有多级能效点压缩机的换热设备及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及换热设备技术领域,具体涉及一种具有多级能效点压缩机的换热设备及其控制方法。

背景技术

[0002] 在日益追求环保和节能的今天,电器产品的耗电量的多少是用户选购电器产品的重要参考指标。压缩机作为目前电器产品的常见驱动设备,其运行能效的高低可以直接影响到电器产品的耗电量。
[0003] 对于现有的压缩机产品,其一般有可以达到最佳能效的运行点。例如,常见的单缸压缩机有一个最佳能效运行点,在该最佳能效运行点运行时,其运行能效较高、耗电量交底,但是单缸压缩机满足最佳能效点运行的负荷区间相对较小;相比而言,双缸变容压缩机的压缩效率较高,其采用双缸变容技术能满足低、高负荷需求,然而压缩机在高低负荷之间变化时,两个负荷所对应的最佳能效点中间跨度较大,切换调节不方便。综上所述,不管采用单缸压缩机还是双缸变容压缩机的能效点调节方式均不能覆盖全工况需求。

发明内容

[0004] 因此,本发明要解决的技术问题在于提供一种具有多级能效点压缩机的换热设备及其控制方法,以解决如何调节压缩机的工作模式以达到最佳能效点的问题。
[0005] 为了解决上述问题,根据本发明的第一个方面,提供了一种具有多级能效点压缩机的换热设备,其中,
[0006] 压缩机包括机体,机体具有两个压缩缸体以及能够进行星形接线和三角形接线切换的端子绕组电路的机体;
[0007] 换热设备还包括控制器,用于获取压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,缸体模式包括单缸模式或双缸模式;以及,
[0008] 基于压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,将压缩机从当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至对应的目标接线模式,接线模式包括星形接线模式或三角形接线模式。
[0009] 作为一种可选的实施方式,控制器还用于:
[0010] 确定压缩机开机时的负荷等级;
[0011] 基于压缩机开机时的负荷等级,确定压缩机的初始缸体模式。
[0012] 作为一种可选的实施方式,换热设备还包括一个或多个传感器,用于获取空调开机时的状态参数,状态参数包括以下参数的一种或几种:室内环境温度、室外环境温度以及用户设定的目标温度;
[0013] 控制器具体用于:基于状态参数以及空调当前的换热模式,判定压缩机开机时的负荷等级,换热模式包括制冷模式和制热模式。
[0014] 作为一种可选的实施方式,控制器具有用于:
[0015] 如果压缩机开机时的负荷等级为设定的低负荷等级,则确定压缩机的初始缸体模式为单缸模式;
[0016] 如果压缩机开机时的负荷等级为设定的高负荷等级,则确定压缩机的初始缸体模式为双缸模式。
[0017] 作为一种可选的实施方式,控制器具体用于:
[0018] 将压缩机的当前运行频率、目标运行频率分别与预设的频率阈值进行比较;频率阈值与当前缸体模式和当前接线模式相关联;
[0019] 基于压缩机的当前运行频率与预设的频率阈值的第一比较结果、以及压缩机的目标运行频率与预设的频率阈值的第二比较结果,确定目标缸体模式和目标接线模式;
[0020] 将压缩机从当前缸体模式切换至确定的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至确定的目标接线模式。
[0021] 根据本发明的第二个方面,还提供了一种具有多级能效点压缩机的制冷设备的控制方法,控制方法包括:
[0022] 获取压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,缸体模式包括单缸模式或双缸模式;
[0023] 基于压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,将压缩机从当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至对应的目标接线模式,接线模式包括星形接线模式或三角形接线模式。
[0024] 作为一种可选的实施方式,控制方法还包括:
[0025] 确定压缩机开机时的负荷等级;
[0026] 基于压缩机开机时的负荷等级,确定压缩机的初始缸体模式。
[0027] 作为一种可选的实施方式,确定压缩机开机时的负荷等级,包括:
[0028] 获取空调开机时的状态参数,状态参数包括以下参数的一种或几种:室内环境温度、室外环境温度以及用户设定的目标温度;
[0029] 基于状态参数以及空调当前的换热模式,判定压缩机开机时的负荷等级,换热模式包括制冷模式和制热模式。
[0030] 作为一种可选的实施方式,基于压缩机开机时的负荷等级,确定压缩机的初始缸体模式,包括:
[0031] 如果压缩机开机时的负荷等级为设定的低负荷等级,则确定压缩机的初始缸体模式为单缸模式;
[0032] 如果压缩机开机时的负荷等级为设定的高负荷等级,则确定压缩机的初始缸体模式为双缸模式。
[0033] 作为一种可选的实施方式,基于压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,将压缩机从当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至对应的目标接线模式,包括:
[0034] 将压缩机的当前运行频率、目标运行频率分别与预设的频率阈值进行比较;频率阈值与当前缸体模式和当前接线模式相关联;
[0035] 基于压缩机的当前运行频率与预设的频率阈值的第一比较结果、以及压缩机的目标运行频率与预设的频率阈值的第二比较结果,确定目标缸体模式和目标接线模式;
[0036] 将压缩机从当前缸体模式切换至确定的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至确定的目标接线模式。
[0037] 本发明提供的换热设备可以根据压缩机的运行状态,采用单双缸模式切换、星形和三角形接线模式切换相组合的方式,可以实现至少4个最佳能效点的切换操作,从而可以使压缩机运行过程中可以适应更宽的负荷范围,并能够以更加节能的方式运转。

附图说明

[0038] 图1是本发明实施例的多级能效压缩机的结构示意图;
[0039] 图2是本发明实施例的换热设备的控制方法的流程示意图;
[0040] 图3是本发明实施例的压缩机多级能效点曲线图;
[0041] 图4是本发明又一实施例的换热设备的控制方法的流程示意图。
[0042] 附图标记表示为:
[0043] 1、机体;2、压缩缸体;3、端子绕组。

具体实施方式

[0044] 图1是根据一示例性实施例所示出的本发明多级能效压缩机的结构示意图。
[0045] 如图1所示,本发明提供了一种具有多级能效点压缩机的换热设备,换热设备包括但不限于空调器、冰箱等;压缩机包括机体1,该机体1具有两个压缩缸体2,压缩机的两个压缩缸体2具有单缸模式和双缸模式的两种工作方式,其中,单缸工作模式为仅启用两个压缩缸体2中的其中一个进行压缩操作,此时,另一未启用的压缩缸体2不进行压缩操作;双缸模式为启用两个压缩缸体2分别对冷媒进行压缩操作。
[0046] 每一压缩缸体2以及两个压缩缸体2的连接形式可参照现有技术中公开的双缸式压缩机,在此不作赘述。
[0047] 压缩机还包括由端子绕组3所构成的端子绕组3电路,包括多个A端子绕组3和B端子绕组3,多个端子绕组3之间能够进行星形接线和三角形接线的切换。
[0048] 端子绕组3电路的电路连接形式以及星形接线和三角形接线的切换可参照现有技术中公开相关结构的压缩机产品,在此不作赘述。
[0049] 这里,本发明的换热设备还包括控制器(附图中未示出),控制器可用于:
[0050] 获取压缩机的当前缸体模式和当前运行频率;缸体模式包括前文中所公开的单缸模式或双缸模式;以及,
[0051] 基于压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,将压缩机从当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至对应的目标接线模式,接线模式包括星形接线模式或三角形接线模式。
[0052] 这里,目标缸体模式可以是与当前缸体模式相同的缸体模式,如当前缸体模式为单缸模式,确定的目标缸体模式也为单缸模式,则控制器将压缩机从当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式的具体操作是不动作,即维持当前缸体模式不变;或者,目标缸体模式是与当前缸体模式不同的缸体模式,如当前缸体模式为单缸模式,确定的目标缸体模式也为双缸模式,则控制器将压缩机从当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式的具体操作是将压缩机从单缸模式切换至双缸模式。
[0053] 目标接线模式可以是与当前接线模式相同的接线模式,如当前接线模式为星形接线模式,确定的目标接线模式也为星形接线模式,则控制器将压缩机从当前接线模式切换至对应的目标接线模式的具体操作是不动作,即维持当前接线模式不变;或者,目标接线模式是与当前接线模式不同的接线模式,如当前接线模式为星形接线模式,确定的目标接线模式也为三角形接线模式,则控制器将压缩机从当前接线模式切换至对应的目标接线模式的具体操作是将压缩机从星形接线模式切换至三角形接线模式。
[0054] 作为一个可选的实施例,为适配空调开机启动时的不同负荷,控制器还用于:确定压缩机开机时的负荷等级;基于压缩机开机时的负荷等级,确定压缩机的初始缸体模式。
[0055] 在本实施例中,空调开机时的负荷等级划分为低负荷等级和高负荷等级,高负荷等级对应的负荷值大于低负荷等级的负荷值。
[0056] 具体的,控制器确定压缩机开机时的负荷等级的具体过程可包括:获取空调开机时的状态参数,状态参数包括但不限于以下参数的一种或几种:室内环境温度、室外环境温度以及用户设定的目标温度;基于状态参数以及空调当前的换热模式,判定压缩机开机时的负荷等级,换热模式包括制冷模式和制热模式。
[0057] 在本实施例中,换热设备还包括一个或多个传感器,一个或多个控制器可用于检测上述状态参数的;一个或多个传感器与控制器进行通信连接,并将其检测到的状态参数发送至控器。
[0058] 示例性的,获取的空调开机时的状态参数为用户设定的目标温度T目标温度和室外环境温度T外环温;
[0059] 这里,用户设定的目标温度T目标温度为用户输入的指令信号,可以直接由换热设备根据用户输入的指令信息解析得到;室外机设有室外温度传感器,室外温度传感器可用于检测室外环境温度T外环温;
[0060] 在空调当前的换热模式为制冷模式时,如果T制冷目标温度大于T外环温,则判定压缩机开机时的负荷等级为低负荷等级;如果T制冷目标温度小于或等于T外环温,则判定压缩机开机时的负荷等级为高负荷等级。
[0061] 例如空调运行制冷模式时,用户设的目标制冷温度T制冷目标温度为24℃,如果检测到的室外环境温度T外环温为小于24℃的温度值,如21℃、23℃等,则判定压缩机开机时的负荷等级为低负荷等级;如果检测到的室外环境温度T外环温为大于或等于24℃的温度值,如24℃、28℃等,则判定压缩机开机时的负荷等级为高负荷等级。
[0062] 在空调当前的换热模式为制热模式时,如果T制热目标温度小于T外环温,则判定压缩机开机时的负荷等级为低负荷等级;如果T制热目标温度大于或等于T外环温,则判定压缩机开机时的负荷等级为高负荷等级。
[0063] 例如空调运行制冷模式时,用户设的目标制热温度T制热目标温度为18℃,如果检测到的室外环境温度T外环温为大于或等于18℃的温度值,如19℃、21℃等,则判定压缩机开机时的负荷等级为低负荷等级;如果检测到的室外环境温度T外环温为小于18℃的温度值,如5℃、0℃等,则判定压缩机开机时的负荷等级为高负荷等级。
[0064] 在确定压缩机开机时的负荷等级之后,控制器基于压缩机开机时的负荷等级,确定压缩机的初始缸体模式的过程包括:
[0065] 如果压缩机开机时的负荷等级为设定的低负荷等级,则确定压缩机的初始缸体模式为单缸模式;此时,换热设备的压缩机以单缸模式开启运行;
[0066] 如果压缩机开机时的负荷等级为设定的高负荷等级,则确定压缩机的初始缸体模式为双缸模式;此时,换热设备的压缩机以双缸模式开启运行;
[0067] 应当理解的是,控制器对于压缩机的初始缸体模式确定过程是在换热设备开机之后、压缩机启动之前就可以确定得到的,以使压缩机可以以与当前负荷工况相适配的缸体模式运行,使压缩机的启动可以更加稳定节能。
[0068] 控制器用于基于压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,将压缩机从当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至对应的目标接线模式,具体可包括:将当前运行频率分别与压缩机的目标运行频率、关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值进行比较;基于压缩机的目标运行频率与关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值的第一比较结果、以及当前运行频率与关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值的第二比较结果,确定目标缸体模式和目标接线模式;将压缩机从当前缸体模式切换至确定的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至确定的目标接线模式。
[0069] 图2是根据一示例性实施例所示出的本发明换热设备的控制方法的流程示意图。
[0070] 下面以空调的运行模式为制冷模式为例对图2示出的流程进行说明。
[0071] 步骤11,空调开机时确定的压缩机的负荷等级为低负荷等级时,压缩机的初始缸体模式为单缸模式,此时,低负荷等级对应的初始接线模式为星形接线模式;压缩机处于“单缸模式+星形接线模式”的模式组合;
[0072] 步骤2,获取压缩机在该“单缸模式+星形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fc2;
[0073] 如果压缩机的目标运行频率满足fc2>fcd,且压缩机的当前运行频率满足fcd≤fi<fcu,时,则确定目标缸体模式为单缸模式,目标接线模式为三角形接线模式;fcd和fcu为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,fcd为单缸制冷模式下星形接线方式转换三角形接线方式下限频率值,fcu为制冷模式下星形接线方式转换三角形接线方式上限频率值;
[0074] 空调的压缩机以确定的“单缸模式+三角形接线模式”的模式组合运行;
[0075] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(单缸模式+星形接线模式)不变。
[0076] 步骤3,获取压缩机在该“单缸模式+三角形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fc3;
[0077] 如果压缩机的目标运行频率满足fc3>fc,且压缩机的当前运行频率满足fi<fcu’时,则确定目标缸体模式为单缸模式,目标接线模式为星形接线模式;fc和fcu’为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,fc为单缸制冷状态下星形三角形接法对应的运行能效转折点频率,fcu’为单缸制冷状态下三角形接法转星形接法上限频率;
[0078] 空调的压缩机以确定的“单缸模式+星形接线模式”的模式组合运行;
[0079] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(单缸模式+三角形接线模式)不变。
[0080] 步骤4,获取压缩机在该“单缸模式+三角形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fc4;这里,如果压缩机在该“单缸模式+三角形接线模式”的模式组合稳定运行,则压缩机的目标运行频率为fc3等于fc4;
[0081] 如果压缩机的目标运行频率满足fc4>Fcd,且压缩机的当前运行频率满足Fcd≤fi<Fcu时,则确定目标缸体模式为双缸模式,目标接线模式为星形接线模式;Fcd和Fcu为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,Fcd为制冷模式下“单缸+三角形接线模式”转“双缸+星形接线模式”下限频率值,Fcu为制冷模式下“单缸+三角形接线模式”转“双缸+星形接线模式”上限频率值;
[0082] 空调的压缩机以确定的“双缸模式+星形接线模式”的模式组合运行;
[0083] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(单缸模式+三角形接线模式)不变。
[0084] 这里,步骤12,如果空调开机时确定的压缩机的负荷等级为高负荷等级时,压缩机的初始缸体模式为双缸模式,此时,高负荷等级对应的初始接线模式为星形接线模式;压缩机处于“双缸模式+星形接线模式”的模式组合;
[0085] 步骤5,获取压缩机在“双缸模式+星形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fc5;
[0086] 如果压缩机的目标运行频率满足fc5<Fc’,且压缩机的当前运行频率满足fi<Fcu’时,则确定目标缸体模式为单缸模式,目标接线模式为三角形接线模式;Fc’和Fcu’为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,Fc’为制冷模式“单缸模式+三角形接线模式”转“双缸模式+星形接线模式”运行能效转折点频率,Fcu’为制冷模式下“双缸模式+星形接线模式”转“单缸模式+三角形接线模式”的上限频率;
[0087] 空调的压缩机以确定的“单缸模式+三角形接线模式”的模式组合运行;
[0088] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(双缸模式+星形接线模式)不变。
[0089] 步骤6,获取压缩机在“双缸模式+星形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fc6;这里,如果压缩机在该“双缸模式+星形接线模式”的模式组合稳定运行,则压缩机的目标运行频率为fc5等于fc6;
[0090] 如果压缩机的目标运行频率满足fc6<FScd,且压缩机的当前运行频率满足FScd≤fi<FScu时,则确定目标缸体模式为双缸模式,目标接线模式为三角形接线模式;FScd和FScu为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,FScd为双缸制冷模式下星形接线方式转换三角形接线方式下限频率值,FScu为双缸制冷模式下星形接线方式转换三角形接线方式上限频率值;
[0091] 空调的压缩机以确定的“双缸模式+三角形接线模式”的模式组合运行;
[0092] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(双缸模式+星形接线模式)不变。
[0093] 步骤7,获取压缩机在“双缸模式+三角形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fc7;
[0094] 如果压缩机的目标运行频率满足fc7<FSc,且压缩机的当前运行频率满足fi<FScu’时,则确定目标缸体模式为双缸模式,目标接线模式为星形接线模式;FSc和FScu’为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,FScd为双缸制冷模式下星形三角形接法对应的运行能效转折点频率,FScu为双缸制冷状态下三角形接法转星形接法上限频率;
[0095] 空调的压缩机以确定的“双缸模式+星形接线模式”的模式组合运行;
[0096] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(双缸模式+三角形接线模式)不变。
[0097] 应当理解的是,上述的步骤1-6并不是限定各个步骤之间的切换顺序,而是为了说明不同的模式组合在满足不同判断条件时,由当前的模式组合向其满足的判断条件所对应的目标模式组合进行切换的具体流程。
[0098] 同理,以空调的运行模式为制热模式为例对图2示出的流程进行说明。
[0099] 步骤11,空调开机时确定的压缩机的负荷等级为低负荷等级时,压缩机的初始缸体模式为单缸模式,此时,低负荷等级对应的初始接线模式为星形接线模式;压缩机处于“单缸模式+星形接线模式”的模式组合;
[0100] 步骤2,获取压缩机在该“单缸模式+星形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fr2;
[0101] 如果压缩机的目标运行频率满足fr2>frd,且压缩机的当前运行频率满足frd≤fi<fru,时,则确定目标缸体模式为单缸模式,目标接线模式为三角形接线模式;frd和fru为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,frd为单缸制热模式下星形接线方式转换三角形接线方式下限频率值,fru为制热模式下星形接线方式转换三角形接线方式上限频率值;
[0102] 空调的压缩机以确定的“单缸模式+三角形接线模式”的模式组合运行;
[0103] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(单缸模式+星形接线模式)不变。
[0104] 步骤3,获取压缩机在该“单缸模式+三角形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fr3;
[0105] 如果压缩机的目标运行频率满足fr3>fr,且压缩机的当前运行频率满足fi<fru’时,则确定目标缸体模式为单缸模式,目标接线模式为星形接线模式;fr和fru’为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,fr为单缸制热状态下星形三角形接法对应的运行能效转折点频率,fru’为单缸制热状态下三角形接法转星形接法上限频率;
[0106] 空调的压缩机以确定的“单缸模式+星形接线模式”的模式组合运行;
[0107] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(单缸模式+三角形接线模式)不变。
[0108] 步骤4,获取压缩机在该“单缸模式+三角形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fr4;这里,如果压缩机在该“单缸模式+三角形接线模式”的模式组合稳定运行,则压缩机的目标运行频率为fr3等于fr4;
[0109] 如果压缩机的目标运行频率满足fr4>Frd,且压缩机的当前运行频率满足Frd≤fi<Fru时,则确定目标缸体模式为双缸模式,目标接线模式为星形接线模式;Frd和Fru为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,Frd为制热模式下“单缸+三角形接线模式”转“双缸+星形接线模式”下限频率值,Fru为制热模式下“单缸+三角形接线模式”转“双缸+星形接线模式”上限频率值;
[0110] 空调的压缩机以确定的“双缸模式+星形接线模式”的模式组合运行;
[0111] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(单缸模式+三角形接线模式)不变。
[0112] 这里,步骤12,如果空调开机时确定的压缩机的负荷等级为高负荷等级时,压缩机的初始缸体模式为双缸模式,此时,高负荷等级对应的初始接线模式为星形接线模式;压缩机处于“双缸模式+星形接线模式”的模式组合;
[0113] 步骤5,获取压缩机在“双缸模式+星形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fr5;
[0114] 如果压缩机的目标运行频率满足fr5<Fr’,且压缩机的当前运行频率满足fi<Fru’时,则确定目标缸体模式为单缸模式,目标接线模式为三角形接线模式;Fr’和Fru’为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,Fr’为制热模式“单缸模式+三角形接线模式”转“双缸模式+星形接线模式”运行能效转折点频率,Fru’为制热模式下“双缸模式+星形接线模式”转“单缸模式+三角形接线模式”的上限频率;
[0115] 空调的压缩机以确定的“单缸模式+三角形接线模式”的模式组合运行;
[0116] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(双缸模式+星形接线模式)不变。
[0117] 步骤6,获取压缩机在“双缸模式+星形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fr6;这里,如果压缩机在该“双缸模式+星形接线模式”的模式组合稳定运行,则压缩机的目标运行频率为fr5等于fr6;
[0118] 如果压缩机的目标运行频率满足fr6<FSrd,且压缩机的当前运行频率满足FSrd≤fi<FSru时,则确定目标缸体模式为双缸模式,目标接线模式为三角形接线模式;FSrd和FSru为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,FSrd为双缸制热模式下星形接线方式转换三角形接线方式下限频率值,FSru为双缸制热模式下星形接线方式转换三角形接线方式上限频率值;
[0119] 空调的压缩机以确定的“双缸模式+三角形接线模式”的模式组合运行;
[0120] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(双缸模式+星形接线模式)不变。
[0121] 步骤7,获取压缩机在“双缸模式+三角形接线模式”的模式组合的当前运行频率fi,压缩机的目标运行频率为fr7;
[0122] 如果压缩机的目标运行频率满足fr7<FSr,且压缩机的当前运行频率满足fi<FSru’时,则确定目标缸体模式为双缸模式,目标接线模式为星形接线模式;FSr和FSru’为关联当前缸体模式和当前接线模式的频率阈值,其中,FSrd为双缸制热模式下星形三角形接法对应的运行能效转折点频率,FSru为双缸制热状态下三角形接法转星形接法上限频率;
[0123] 空调的压缩机以确定的“双缸模式+星形接线模式”的模式组合运行;
[0124] 如果压缩机的目标运行频率和当前运行条件不满足上述判断条件,则维持压缩机的当前模式组合(双缸模式+三角形接线模式)不变。
[0125] 应当理解的是,上述的步骤1-6并不是限定各个步骤之间的切换顺序,而是为了说明不同的四种模式组合在满足不同判断条件时,由当前的模式组合向其满足的判断条件所对应的目标模式组合进行切换的具体流程。
[0126] 图3是根据一示例性实施例所示出的压缩机多级能效点曲线图。图3示出的是在上述四种模式组合下的空调压缩机的变化曲线,其中,实线为本发明换热设备的压缩机能效点的曲线变化,虚线为现有的换热人的压缩机能效点的曲线变化;由曲线图可以看出,现有的压缩机在单缸和双缸的阶段能效点均不高于本发明换热设备的压缩机的能效点,本发明换热设备的压缩机相比于现有的压缩机而言,可以达到较好的节能降耗效果。
[0127] 上文中所示出的压缩机的两个压缩缸体为同等容积的缸体,可实现在四个能效点的切换;作为又一可选的实施例,压缩机还可以为两个不同容积的缸体,包括小压缩缸体和大压缩缸体,这样,可以实现六个能效点的切换,具体包括“小缸模式+星形接线模式”、“小缸模式+三角形接线模式”、“大缸模式+星形接线模式”、“大缸模式+三角形接线模式”、“双缸模式+星形接线模式”、“双缸模式+三角形接线模式”,能效点的增加可以适应范围更加宽泛的负荷,提高了压缩机的工况适应性。
[0128] 六个能效点的切换模式可以参照前文示出的切换过程;应当理解的是,本领域技术人员在前文公开的技术内容的技术上,可以通过合理的推导和借鉴本发明技术思路的基础上得到六个能效点的切换方式,应当视为归属于本发明的保护范围之内。
[0129] 另外,此改进方式不仅适用于单缸模式和双缸模式切换的压缩机类型,同时也适用于能够进行单级压缩和双级压缩机的压缩机类型,这里,该压缩机的单级压缩是指通过一级压缩缸体对冷媒进行一次压缩操作;双级压缩是指二级压缩缸体对经过一级压缩缸体压缩过的冷媒再进行一次压缩操作。启用单级和双级压缩时可根据实际负荷需求相应增加能效点,如“单级+星形接线模式”、“双级+三角形接线模式”、“单级+三角形形接线模式”以及“双级+星形接线模式”。
[0130] 图4是根据又一示例性实施例所示出的本发明换热设备的控制方法的流程示意图。
[0131] 如图4所示,还提供了一种可应用于前文中所示出的具有多级能效点压缩机的换热设备的控制方法,控制方法包括:
[0132] S401、获取压缩机的当前缸体模式和当前运行频率;
[0133] 在本实施例中,缸体模式包括单缸模式或双缸模式;
[0134] S402、基于压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,将压缩机从当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至对应的目标接线模式;
[0135] 接线模式包括星形接线模式或三角形接线模式。
[0136] 作为一种可选的实施例,控制方法还包括:
[0137] 确定压缩机开机时的负荷等级;
[0138] 基于压缩机开机时的负荷等级,确定压缩机的初始缸体模式。
[0139] 作为一种可选的实施例,确定压缩机开机时的负荷等级,包括:
[0140] 获取空调开机时的状态参数,状态参数包括以下参数的一种或几种:室内环境温度、室外环境温度以及用户设定的目标温度;
[0141] 基于状态参数以及空调当前的换热模式,判定压缩机开机时的负荷等级,换热模式包括制冷模式和制热模式。
[0142] 作为一种可选的实施例,基于压缩机开机时的负荷等级,确定压缩机的初始缸体模式,包括:
[0143] 如果压缩机开机时的负荷等级为设定的低负荷等级,则确定压缩机的初始缸体模式为单缸模式;
[0144] 如果压缩机开机时的负荷等级为设定的高负荷等级,则确定压缩机的初始缸体模式为双缸模式。
[0145] 作为一种可选的实施例,基于压缩机的当前缸体模式和当前运行频率,将压缩机从当前缸体模式切换至对应的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至对应的目标接线模式,包括:
[0146] 将压缩机的当前运行频率、目标运行频率分别与预设的频率阈值进行比较;频率阈值与当前缸体模式和当前接线模式相关联;
[0147] 基于压缩机的当前运行频率与预设的频率阈值的第一比较结果、以及压缩机的目标运行频率与预设的频率阈值的第二比较结果,确定目标缸体模式和目标接线模式;
[0148] 将压缩机从当前缸体模式切换至确定的目标缸体模式以及从当前接线模式切换至确定的目标接线模式。
[0149] 上述实施例的具体执行过程可参照前文内容,在此不作赘述。
[0150] 本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
[0151] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。