[發明專利]一種基于變頻壓縮機的空調系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201680090891.1
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN109983284B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 美國伊科有限公司
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00;F25B13/00;F25B31/00;F25B49/00;F25B49/02;G05D23/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

本發明涉及空調技術領域，具體涉及一種變頻空調壓縮機的控制方法及控制裝置。

背景技術

本申請在于提出一種空調系統或熱泵系統在進行制冷或制熱過程中的熱交換原則。具體地，在于討論如何空調或熱泵的內部工作方式，同時也討論如何操作壓縮機轉速與壓縮機RPS之間的轉換。

隨著空調技術的發展，變頻空調由于其節能、低噪音、恒溫效果好等優點已經逐漸成為市場上的主流產品。現有的變頻空調一般包括室內機、溫控器和室外機。在變頻空調工作時，室外機需接收來自室內機或溫控器發出的開關指、設定溫度、室內溫度等信號，才能現實對室外機中壓縮機頻率的控制調節。在該控制過程中一般采用根據當前室內溫度與設定溫度的溫度差值和溫度差值變化率來判斷室內負荷，從而計算出壓縮機輸出頻率數值。通過上述內容可知，在室外機無法與室內機或溫控器通信的情況下，現有的變頻空調是無法精確獲得壓縮機輸出頻率的。

從另一方面來說，現存的舊式定頻空調中的室外機和室內機或溫控器之間只能利用開關信號進行信號傳輸，因此如果想把舊式的定頻空調升級成變頻空調，就意味著不僅僅要升級室外機，而且還要升級室內機和線控器。這大大增加了成本和施工難度。

發明內容

基于上述現有技術中的缺陷，本發明的目的即在于提供過一種新的控制系統及控制方法，該方法能夠解決在將舊式定頻空調升級為變頻空調過程中遇到的上述技術問題。所述系統的全新設計的部分在于通過室外機的頻率自學習得到各個環境溫度下的壓縮機頻率輸出值的控制方法，基于該控制方法可實現，在與現有技術中定頻空調系統控制規則完全一致即室內機或溫控器僅向室外機提供開停信號的前提下，室外機可對變頻空調壓縮機進行精確的頻率調節。

為實現上述技術目的本發明的變頻空調壓縮機的控制裝置包括：變頻控制運算單元、數據存儲單元、信息采集單元。

其中變頻控制單元用于根據當前外界溫度和預設的壓縮機開機時長t獲取壓縮機開機后的初始目標工作頻率，并在壓縮機工作達到初始目標工作頻率后，根據壓縮機電流值變化量ΔI、壓縮機冷媒高壓壓力變化量ΔPc、壓縮機冷媒低壓壓力變化量ΔPe和壓縮機開機時長變化量Δt作為控制變量對壓縮機頻率變化量ΔF進行控制。

制冷數據存儲單元用于存儲壓縮機在每個工作周期內的實際開機時長t'、外界溫度平均溫度和壓縮機平均工作頻率；以及及壓縮機電流值變化量ΔI的權重參數為A₁，壓縮機冷媒高壓壓力變化量ΔPc的權重參數為A₂，壓縮機冷媒低壓壓力變化量ΔPe的權重參數為A₃，壓縮機開機時長變化量Δt的權重參數為A₄；并在每次壓縮機開機工作時，供變頻控制單元調取歷史數據。

信息采集單元用于獲取是外機傳感器所生成的數據，包括外界溫度、室外機高/低壓冷媒飽和溫度、壓縮機工作頻率、壓縮機電流值I、壓縮機冷媒高壓壓力Pc、壓縮機冷媒低壓壓力Pe。

該變頻空調壓縮機模糊控制方法包括如下步驟：

a.獲取預設的壓縮機開機時長t，及壓縮機電流值變化量ΔI的權重參數為A₁，壓縮機冷媒高壓壓力變化量ΔPc的權重參數為A₂，壓縮機冷媒低壓壓力變化量ΔPe的權重參數為A₃，壓縮機開機時長變化量Δt的權重參數為A₄；

b.根據外界溫度和預設的壓縮機開機時長t確定壓縮機初始目標工作頻率；

c.控制壓縮機運行直到達到初始目標工作頻率，并運行一個變頻周期；

d.根據壓縮機電流值變化量ΔI判斷壓縮機頻率應該上調或下調；

e.根據壓縮機冷媒高壓壓力變化量ΔPc判斷壓縮機頻率應該上調或下調；

f.根據壓縮機冷媒低壓壓力變化量ΔPe判斷壓縮機頻率應該上調或下調；