[發明專利]一種提高空調系統運行能效的控制系統和控制方法

在審

• 申請號: 201910079590.4
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109631238A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 陳凱;卿川東;江一波
• 申請（專利權）人: 寧波溪棠信息科技有限公司
• 主分類號: F24F11/46
• 分類號: F24F11/46
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;劉琰

1.一種提高空調系統運行能效的控制系統，其特征在于，包含傳統控制器和輔助控制器；

傳統控制器的輸入量為觀測量，傳統控制器的輸出量為控制量，傳統控制器采用PID控制方法或模糊控制方法；

輔助控制器的輸入量為觀測量和傳統控制器的輸出量，輔助控制器的輸出量為調節后的控制量；

輔助控制器輸出的調節后的控制量用于調節空調系統的輸出冷量或輸出熱量，實現在空調系統低能效比區間內降低輸出制冷能力或制熱能力，在空調系統高能效比區間提高制冷能力或制熱能力，使得一個控制周期內的累積制冷量或制熱量的變化量小于預設的門限值；

所述的觀測量包含室內環境溫度、室內環境濕度、室外環境溫度、室外環境濕度；

所述的傳統控制器輸出的控制量包含：壓縮機頻率、室內風機轉速、室外風機轉速、膨脹閥開度；

所述的輔助控制器輸出的調節后的控制量包含：壓縮機頻率、室內風機轉速、室外風機轉速、膨脹閥開度。

2.如權利要求1所述的提高空調系統運行能效的控制系統，其特征在于，所述的輔助控制器包含：

神經網絡模塊，其中裝載有至少一個神經網絡，該神經網絡模塊的輸入量包含觀測量和傳統控制器輸出的控制量，該神經網絡模塊的輸出量包含空調系統的耗電功率的估計值、以及制冷能力或制熱能力的估計值；

計時器，其用于計算輔助控制器的每個控制周期內的控制時間；

積分器，其用于根據神經網絡模塊輸出的制冷能力或制熱能力的估計值來計算某一時間段內輔助控制器累積降低或提升的制冷量或制熱量；

邏輯判斷電路，其根據計時器值、積分器值、目標室內溫度和神經網絡輸出量來調節輔助控制器輸出的控制量，從而調節空調系統的輸出冷量或輸出熱量，實現在空調系統低能效比區間內降低輸出制冷能力或制熱能力，在空調系統高能效比區間提高制冷能力或制熱能力，使得一個控制周期內的累積制冷量或制熱量的變化量小于預設的門限值。

3.如權利要求1所述的提高空調系統運行能效的控制系統，其特征在于，所述的輔助控制器包含：

神經網絡模塊，其中裝載有至少一個神經網絡，該神經網絡模塊的輸入量包含計時器值、積分器值、目標室內溫度、觀測量和傳統控制器輸出的控制量，該神經網絡模塊的輸出量包含調整后的控制量、空調系統的耗電功率的估計值、以及制冷能力或制熱能力的估計值，其通過調整后的控制量來調節空調系統的輸出冷量或輸出熱量，實現在空調系統低能效比區間內降低輸出制冷能力或制熱能力，在空調系統高能效比區間提高制冷能力或制熱能力，使得一個控制周期內的累積制冷量或制熱量的變化量小于預設的門限值；

計時器，其用于計算輔助控制器的每個控制周期內的控制時間；

積分器，其用于根據神經網絡模塊輸出的制冷能力或制熱能力的估計值來計算某一時間段內輔助控制器累積降低或提升的制冷量或制熱量。

4.一種提高空調系統運行能效的控制方法，其基于如權利要求2或3所述的提高空調系統運行能效的控制系統實現，其特征在于，該控制方法包含：以傳統控制器的觀測量和傳統控制器輸出的控制量作為輔助控制器的輸入量，輔助控制器輸出調節后的控制量用于調節空調系統的輸出冷量或輸出熱量，使得一個控制周期內的累積制冷量或制熱量的變化量小于預設的門限值；

在一個控制周期內，首先進行第一階段：降低輸出冷量或輸出熱量，直至控制時間大于預設的時間門限，則該第一階段結束，進行第二階段：升高輸出冷量或輸出熱量，直至空調系統的累積輸出冷量或累積輸出熱量小于等于零，則第二階段結束，進入下一個控制周期。

5.如權利要求4所述的提高空調系統運行能效的控制方法，其特征在于，所述的提高或降低空調系統的輸出冷量或輸出熱量的方法包含：

提高或降低壓縮機頻率；

或者，在提高或降低壓縮機頻率的同時，提高或降低室內風機轉速，或者提高或降低室外風機轉速，或者增大或減小膨脹閥開度。