空調(diào)系統(tǒng)的控制方法及其空調(diào)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種空調(diào)系統(tǒng)的控制方法及其空調(diào)控制系統(tǒng)，所述控制方法包括如下步驟：S1)所述空調(diào)系統(tǒng)包括記錄有查詢表的數(shù)據(jù)模塊，其中所述查詢表是根據(jù)蒸發(fā)器的較佳過熱度和對應該較佳過熱度的脈沖數(shù)進行擬合或匯總而成的；S2)以實際工況下所對應的查詢表中的脈沖數(shù)作為控制的初始值；S3)以查詢表中對應該脈沖數(shù)的較佳過熱度設定值為目標值，進行過熱度調(diào)節(jié)以達到目標值的較佳過熱度設定值。本發(fā)明根據(jù)蒸發(fā)器的特征曲線得出較佳過熱度設定值以及在該設定值下的電子膨脹閥開啟度，可以保證蒸發(fā)器始終處于最高效的換熱模式，系統(tǒng)最為經(jīng)濟節(jié)能且保證系統(tǒng)穩(wěn)定。
【專利說明】空調(diào)系統(tǒng)的控制方法及其空調(diào)控制系統(tǒng)
[0001]【【技術(shù)領域】】
本發(fā)明涉及一種空調(diào)系統(tǒng)的控制方法及其空調(diào)控制系統(tǒng)，可應用于汽車空調(diào)、家用空調(diào)或者商用空調(diào)等領域。
[0002]【【背景技術(shù)】】
電子膨脹閥作為一種新型的節(jié)流元件已廣泛應用在家用空調(diào)領域。電子膨脹閥可以根據(jù)系統(tǒng)的要求靈活改變空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流量，實現(xiàn)對過熱度的有效控制，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的效能的提高。電子膨脹閥是一種由步進電機驅(qū)動閥芯運動、通過針形閥芯開啟度，調(diào)整閥口的大小，從而調(diào)整制冷劑流量的機構(gòu)。電子膨脹閥有效使用的關鍵在于電子膨脹閥的控制邏輯，即如何根據(jù)系統(tǒng)要求對電子膨脹閥的開啟度進行控制。
[0003]在家用商用空調(diào)中，由于系統(tǒng)工況比較穩(wěn)定，對于電子膨脹閥的控制方法比較成熟有效。而對于汽車空調(diào)系統(tǒng)來講，由于汽車復雜的使用環(huán)境，對于電子膨脹閥的控制也提出了更高的要求，特別是對過熱度的合理控制，以及電子膨脹閥控制方法對系統(tǒng)節(jié)能性的提高尤為關注，且成為電子膨脹閥是否能取代現(xiàn)有汽車空調(diào)系統(tǒng)熱力膨脹閥的一個關鍵因
素之一。
[0004]現(xiàn)有的電子膨脹閥控制邏輯有很多。基本的思路都是對蒸發(fā)器出口過熱度進行控制，以保證系統(tǒng)蒸發(fā)器出口有合理的過熱度，以及系統(tǒng)穩(wěn)定運行。如采用比例調(diào)節(jié)、比例積分(PD調(diào)節(jié)或比例積分微分(PID)調(diào)節(jié)等方式進行反饋調(diào)節(jié)，也有模糊控制、人工智能等控制方法?？刂茀?shù)都是采用試驗來標定。請參圖1所示，現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)100’包括冷凝器I’、電子膨脹閥2’、蒸發(fā)器3’、壓縮機4’及控制器5’。其基本的工作原理如下:來自冷凝器I’的飽和液體(制冷劑)經(jīng)電子膨脹閥2’節(jié)流后流入蒸發(fā)器3’，并在蒸發(fā)器3’中氣化成為飽和蒸汽后流入壓縮機4’。電子膨脹閥2’通常通過感受蒸發(fā)器3’出口的溫度(T)及壓力(P)，控制器5’通過控制邏輯計算出過熱度，當過熱度低于要求值時，控制器5’關小電子膨脹閥2’的開啟度，減小制冷劑供給`量，增加系統(tǒng)過熱度，實現(xiàn)調(diào)節(jié)；而當過熱度高于要求值時，控制器5’開大電子膨脹閥2’的開啟度，增加制冷劑供給量，減少系統(tǒng)過熱度，實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
[0005]對于蒸發(fā)器而言，希望盡可能小的過熱度，這樣，蒸發(fā)器的換熱效率比較高。而對于壓縮機而言，壓縮機入口希望為過熱狀態(tài)，否則會損壞壓縮機。因此，理論上講，理想的制冷循環(huán)蒸發(fā)器出口的最佳過熱度為O。然而，在實際中，過小的系統(tǒng)過熱度會誘發(fā)系統(tǒng)發(fā)生振蕩，特別是對于變排量壓縮機系統(tǒng)，過小的蒸發(fā)器出口過熱度容易導致系統(tǒng)過熱度振蕩。
[0006]除了對蒸發(fā)器出口過熱度進行控制，也有對排氣過熱度進行控制。對于給定的系統(tǒng)，由于排氣過熱度和吸氣過熱度存在一定的關系，且排氣過熱度變化范圍大，因此控制精度可以提聞。
[0007]然而，縱觀現(xiàn)有的控制邏輯，基本上都是基于控制理論的一些控制方法?？刂颇繕耸菍δ骋粋€參數(shù)進行控制，亦即單回路控制方法，而沒有考慮到節(jié)流機構(gòu)在系統(tǒng)熱力方面的要求，沒有從系統(tǒng)本身深入的需求來設計控制邏輯。
[0008]因此，為了更好的發(fā)揮電子膨脹閥在汽車空調(diào)、家用空調(diào)或者商用空調(diào)中的優(yōu)勢，有必要對現(xiàn)有技術(shù)進行改進以克服以上技術(shù)問題。
[0009]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能、避免振蕩且可縮短電子膨脹閥穩(wěn)定時間的空調(diào)系統(tǒng)的控制方法及其空調(diào)控制系統(tǒng)。
[0010]為解決實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，所述空調(diào)系統(tǒng)中包括電子膨脹閥、蒸發(fā)器及控制器，所述電子膨脹閥位于蒸發(fā)器的前端；所述控制器向所述電子膨脹閥發(fā)出控制信號；所述電子膨脹閥接收該控制信號，并根據(jù)該控制信號進行開啟度調(diào)節(jié)；所述控制方法包括如下步驟:
S1)所述空調(diào)系統(tǒng)包括記錄有查詢表的數(shù)據(jù)模塊，其中所述查詢表是根據(jù)蒸發(fā)器的較佳過熱度和對應該較佳過熱度的脈沖數(shù)進行擬合或匯總而成的；
S2)以實際工況下所對應的查詢表中的脈沖數(shù)作為對電子膨脹閥控制的脈沖初始值；
及
S3)以查詢表中對應該脈沖數(shù)的較佳過熱度設定值為目標值，進行過熱度調(diào)節(jié)以達到目標值的較佳過熱度設定值。
[0011]步驟SI)中數(shù)據(jù)模塊可以預先固化在所述空調(diào)系統(tǒng)中或者通過試驗后固化在所述空調(diào)系統(tǒng)中，步驟SI)中具體可以包括如下子步驟:
511)對蒸發(fā)器進行試驗，以獲取不同工況下的較佳過熱度設定值及對應所述電子膨脹閥的脈沖數(shù)；及
512)對上述較佳過熱度設定值和脈沖數(shù)進行擬合或匯總成所述查詢表，并將該查詢表存儲在所述數(shù)據(jù)模塊中。
[0012]步驟Sll)中，所述工況可以包括蒸發(fā)器的進風溫度及蒸發(fā)器的風量檔位，所述蒸發(fā)器的進風溫度由設置在蒸發(fā)器進風口處的溫度傳感器讀出，所述蒸發(fā)器的風量檔位通過所述控制器直接讀出。
[0013]步驟S2)中，實際工況下的脈沖初始值對應于一個過熱度設定值；步驟S3)中的過熱度調(diào)節(jié)包括控制器將實際過熱度與目標值的較佳過熱度進行比較后，將控制信號反饋給所述電子膨脹閥，從而進行過熱度閉環(huán)控制微調(diào)。
[0014]作為本發(fā)明進一步改進的技術(shù)方案:步驟Sll)中，所述工況還可以包括蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力，并且該蒸發(fā)壓力是由設置在蒸發(fā)器出口處的壓力傳感器讀出。
[0015]步驟SI)中，具體可以以蒸發(fā)器的最小過熱度穩(wěn)定線為基礎來獲得所述得較佳過熱度設定值的，其中獲取較佳過熱度設定值的方法包括如下步驟:
1.1)將所述電子膨脹閥接入蒸發(fā)器的前端，并將該電子膨脹閥和蒸發(fā)器接入制冷系統(tǒng)中，其中制冷系統(tǒng)的流量計接在冷凝器與電子膨脹閥之間，制冷系統(tǒng)的壓力傳感器接在蒸發(fā)器的出口處；
1.2)控制蒸發(fā)器的風量檔位和進風溫度到給定的負荷下；
1.3)調(diào)整壓縮機的轉(zhuǎn)速，使得蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力到需要的值；
1.4)將電子膨脹閥從最小開啟度至最大開啟度進行變化，在每個穩(wěn)定的工況下，記錄穩(wěn)定狀態(tài)下的流量和過熱度值，并繪制成曲線；
1.5)對不同的風量檔位和進風溫度進行測試，在給定的蒸發(fā)壓力下，獲得不同負荷下的蒸發(fā)器特性曲線；1.6)將不同蒸發(fā)器特性曲線的拐點或者對應某一斜率的點連接起來，或進行擬合以形成所述最小過熱度穩(wěn)定線；
(1.7)在最小過熱度穩(wěn)定線的過熱度基礎上加上一個固定值或可變值獲得較佳過熱度設定值，以保證系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性。
[0016]其中較佳過熱度的獲得取決于對蒸發(fā)器的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，或者可經(jīng)過試驗獲得，較佳過熱度曲線與最小過熱度穩(wěn)定線存在一定關系。
[0017]步驟1.7)中所述較佳過熱度設定值可以為該工況相對應的最小過熱度穩(wěn)定線所對應的過熱度值加上一個0.5-2degC的定值，即較佳過熱度曲線是在最小過熱度穩(wěn)定線基礎上平移一定范圍獲得，這個定值的大小取決于蒸發(fā)器及電子膨脹閥的性能；或者步驟1.7)中所述較佳過熱度曲線可以為該工況相對應的最小過熱度穩(wěn)定線所對應的過熱度值加上該工況相對應的變量值δ，變量值δ大于O且小于5degC，變量值δ存儲在所述數(shù)據(jù)模塊中，且變量值δ隨著最小過熱度穩(wěn)定線的過熱度的變化而變化，至少在三個點上最小過熱度穩(wěn)定線所對應的過熱度越大時，變量值δ也相應增大。
[0018]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案:一種空調(diào)控制系統(tǒng)，其包括冷凝器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器、壓縮機及控制器，所述控制器根據(jù)工況向電子膨脹閥發(fā)出控制信號，所述電子膨脹閥接收該控制信號，并根據(jù)該控制信號進行開啟度調(diào)節(jié)；所述空調(diào)系統(tǒng)包括存儲有查詢表的數(shù)據(jù)模塊，其中所述查詢表是根據(jù)蒸發(fā)器的較佳過熱度和對應該較佳過熱度的電子膨脹閥的脈沖數(shù)進行擬合或匯總而成的；所述空調(diào)控制系統(tǒng)以實際工況下所對應查詢表中的脈沖數(shù)作為控制的脈沖初始值，以查詢表中對應該脈沖數(shù)的較佳過熱度設定值為控制的目標值，所述初始值對應于一個實際過熱度的設定值，所述控制器將實際過熱度與目標值的較佳過熱度進行比較后，將控制信號反饋給所述電子膨脹閥，從而進行過熱度控制的微調(diào)。
[0019]所述控制器可以根據(jù)蒸發(fā)器的進風溫度、蒸發(fā)器的風量檔位及蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力向所述電子膨脹閥發(fā)出控制信號。
[0020]所述蒸發(fā)器的進風溫度可以由設置在蒸發(fā)器進風口處的溫度傳感器讀出；所述蒸發(fā)器的風量檔位是由所述控制器直接讀出，蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力是由設置在蒸發(fā)器出口處的壓力傳感器讀出。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明根據(jù)蒸發(fā)器的特征曲線得出較佳過熱度設定值，以及在該設定值下的電子膨脹閥開啟度(由脈沖數(shù)確定)，較佳過熱度設定值可以根據(jù)系統(tǒng)工況而變化。該過熱度設定值可以保證蒸發(fā)器始終處于相對高效的換熱模式，系統(tǒng)相對經(jīng)濟節(jié)能，且保證系統(tǒng)穩(wěn)定。同時，由于提前預測了該工況下(穩(wěn)定過熱度下)的電子膨脹閥的開閥脈沖數(shù)，并以該脈沖數(shù)作為控制的初始值，因此可以極大的縮短電子膨脹閥的穩(wěn)定時間。
[0022]【【專利附圖】
【附圖說明】】
圖1是現(xiàn)有的空調(diào)控制系統(tǒng)的組成示意圖。
[0023]圖2是蒸發(fā)器特性曲線的示意圖。
[0024]圖3是本發(fā)明所得到的蒸發(fā)器“最小過熱度穩(wěn)定線”及從最小過熱度穩(wěn)定線得到較佳過熱度曲線的示意圖:其中的實線表示最小過熱度穩(wěn)定線，另外三條曲線a、b、c分別表示基于最小過熱度穩(wěn)定線得到的較佳過熱度設定曲線。
[0025]圖4是一種獲取最小過熱度穩(wěn)定線的方法中所采用的系統(tǒng)組成示意圖。[0026]圖5是本發(fā)明空調(diào)控制系統(tǒng)的組成示意圖。
[0027]圖6是本發(fā)明對較佳過熱度設定值和脈沖數(shù)進行擬合或匯總成查詢表的示意圖。
[0028]圖7是本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)的控制方法的流程示意圖。
[0029]【【具體實施方式】】
請參圖2所示，每個蒸發(fā)器都有一個特性曲線，其中橫坐標為過熱度(SH)，縱坐標為系統(tǒng)流量(M)。該曲線反映了蒸發(fā)器的特性:在給定的工況條件下(例如蒸發(fā)器的風量和進風溫度)，供給蒸發(fā)器的制冷劑越多，蒸發(fā)器出口的過熱度就越小。但是，過熱度和系統(tǒng)流量不完全成線性變化，其中位于左側(cè)的曲線(即拐點A左邊的曲線)比較平坦，而位于右側(cè)的曲線(即拐點A右邊的曲線)則比較陸。對于空調(diào)用蒸發(fā)器，可以繪制出對應的“最小過熱度穩(wěn)定線”，該曲線區(qū)分了蒸發(fā)器穩(wěn)定區(qū)域和非穩(wěn)定區(qū)域。當蒸發(fā)器的過熱度位于曲線左側(cè)區(qū)域時，蒸發(fā)器-膨脹閥系統(tǒng)容易出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。對于特定的系統(tǒng)，可以通過實驗獲得其類似最小過熱度穩(wěn)定線的較佳過熱度設定曲線。具體獲取較佳過熱度設定曲線的實施方式舉例如下:
1.1)將可以手動控制開啟度的電子膨脹閥接入蒸發(fā)器的前端，并將該電子膨脹閥和蒸發(fā)器接入制冷系統(tǒng)中，其中流量計G接在冷凝器與電子膨脹閥之間，壓力傳感器P接在蒸發(fā)器的出口處，電子膨脹閥進口壓力和過冷度保持為某一恒定值，參圖4所示；當然這里的電子膨脹閥也可以使用常規(guī)的電子膨脹閥再加上可以實現(xiàn)控制的控制器；
1.2)控制蒸發(fā)器的風量檔位(對應進風風量)和進風溫度到給定的負荷下； 1.3)調(diào)整壓縮機的轉(zhuǎn)速，使得蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力到需要的值；
1.4)將電子膨脹閥從最小開啟度(有極小的流量)至最大開啟度進行變化，在每個穩(wěn)定的工況下，記錄穩(wěn)定狀態(tài)下的流量和過熱度值，并繪制成曲線；
1.5)對不同的風量檔位和進風溫度進行測試，在給定的蒸發(fā)壓力下，獲得不同負荷下的蒸發(fā)器特性曲線；
1.6)選擇不同蒸發(fā)器特性曲線的拐點或者這些特性曲線上對應某一斜率的點連接起來，形成最小過熱度穩(wěn)定線，參圖3所示，其中圖3中的實線表示該蒸發(fā)器的最小過熱度穩(wěn)定線；
1.7)然后根據(jù)獲得的最小過熱度穩(wěn)定線，在最小過熱度穩(wěn)定線的過熱度基礎上加上一個固定值或可變值獲得較佳過熱度設定值，以保證系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性。
[0030]具體地，步驟1.7)中較佳過熱度設定值的獲得可以有很多種，并且根據(jù)系統(tǒng)不同而可以不同；較佳過熱度設定值可以為該工況相對應的最小過熱度穩(wěn)定線所對應的值加上一個定值，如大小為0.5-2degC范圍內(nèi)的一個具體值，即較佳過熱度曲線是在最小過熱度穩(wěn)定線基礎上平移一定范圍如0.5-2degC范圍而獲得，如圖3中的較佳過熱度曲線a所示。另外步驟1.7)中較佳過熱度設定值也可以為該工況相對應的最小過熱度穩(wěn)定線所對應的過熱度值加上該工況相對應的變量值S，變量值S大于O且小于5degC，變量值δ可以固化在所述數(shù)據(jù)模塊中，且變量值δ隨著最小過熱度穩(wěn)定線的過熱度的變化而漸進變化，如圖3中的較佳過熱度曲線b所示。另外，較佳過熱度設定值也可以為該工況相對應的最小過熱度穩(wěn)定線所對應的過熱度值加上該所在范圍內(nèi)的變量值S，變量值可以根據(jù)過熱度所在范圍確定不同的值，變量值δ同樣可以通過固化在所述數(shù)據(jù)模塊中，且變量值δ隨著最小過熱度穩(wěn)定線的過熱度的變化而變化，至少在三個點上最小過熱度穩(wěn)定線所對應的過熱度越大時，變量值S也相應增大，如圖3的較佳過熱度曲線c所示。這樣可以保證系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性。
[0031]
需要說明的是:如何獲取“最小過熱度穩(wěn)定線”并非本發(fā)明的保護要點，上述舉例只是為了更好地理解本發(fā)明。
[0032]請參圖5所示，本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)100包括冷凝器1、電子膨脹閥2、蒸發(fā)器3、壓縮機4及控制器5，其中，所述電子膨脹閥2位于蒸發(fā)器3的前端，用以節(jié)流及調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器3內(nèi)的制冷劑的量；所述控制器5根據(jù)蒸發(fā)器3出口的溫度(T)與壓力(P)，以及蒸發(fā)器3的進風溫度與蒸發(fā)器3的風量檔位等向所述電子膨脹閥2發(fā)出控制信號。優(yōu)選地，蒸發(fā)器3的進風溫度可以通過接在蒸發(fā)器3進風口處的溫度傳感器(未圖示)讀出；蒸發(fā)器3的風量檔位通過控制器5直接讀出；蒸發(fā)器3出口的蒸發(fā)壓力由蒸發(fā)器3出口的壓力傳感器(未圖示)讀出。
[0033]與傳統(tǒng)的純過熱度控制模式相比，本發(fā)明主要增加了兩個輸入量:蒸發(fā)器的進風溫度和蒸發(fā)器的風量檔位。當然，輸入量并不限于蒸發(fā)器的進風溫度和蒸發(fā)器的風量檔位，還可以包括其他參數(shù)(例如，壓縮機4的轉(zhuǎn)速及排量、冷凝器的風機轉(zhuǎn)速、車速(或者測量進風風速)、外界溫度或者冷凝器的出口壓力、過冷度等)。在實際系統(tǒng)中，由于沒有制冷劑流量計，可以通過但不限于蒸發(fā)器的進風溫度、蒸發(fā)器的風量檔位和蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力來預測系統(tǒng)的流量以及在該工況下的較佳(最好是最優(yōu))過熱度值。需要說明的是:空調(diào)控制系統(tǒng)的“最優(yōu)過熱度值”往往難以準確獲得，本發(fā)明所提到的“較佳過熱度值”就是指接近于“最優(yōu)過熱度值”的值。所述較佳過熱度值可以通過先前各個工況下試驗獲得的過熱度設定值來查詢(插值法)或通過公式擬合來查詢。所謂“擬合”是指將試驗所獲得的點按照一定的規(guī)則連成曲線，至于具體如何擬合是本領域普通技術(shù)人員能夠理解的，在此不再贅述。
[0034]請參圖5至圖7所示，本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)的控制方法包括如下步驟:
51)所述空調(diào)系統(tǒng)100包括記錄有查詢表的數(shù)據(jù)模塊(未圖示)，其中所述查詢表是以圖3所示的最小過熱度穩(wěn)定線為基礎，并根據(jù)蒸發(fā)器3的較佳過熱度和對應該較佳過熱度的電子膨脹閥的脈沖數(shù)進行擬合或匯總而成的；
52)以目前實際工況下所對應的查詢表中的脈沖數(shù)作為對電子膨脹閥控制的脈沖初始值；
53)以查詢表中對應的較佳過熱度設定值為目標值，進行過熱度調(diào)節(jié)以使系統(tǒng)達到所述較佳過熱度設定值。
[0035]其中，步驟SI)中數(shù)據(jù)模塊預先固化在所述空調(diào)系統(tǒng)100中，步驟SI)中可以包括如下子步驟:
511)以圖3所示的最小過熱度穩(wěn)定線線為基礎，對蒸發(fā)器3進行試驗，在系統(tǒng)中獲取不同工況下(不同蒸發(fā)壓力、不同風量檔位和不同進風風溫下)的較佳過熱度設定值及對應電子膨脹閥2的脈沖數(shù)；及
512)對較佳過熱度設定值和脈沖數(shù)進行擬合或匯總成查詢表(參圖6所示)，并將該查詢表存儲在所述數(shù)據(jù)模塊中。。
[0036]另外，步驟S3)中過熱度調(diào)節(jié)為過熱度閉環(huán)控制微調(diào)，閉環(huán)控制微調(diào)可以采用比例調(diào)節(jié)、PI調(diào)節(jié)、PID調(diào)節(jié)、模糊控制或人工智能等多種辦法。需要說明的是:因為初始值的脈沖數(shù)只是一個大致的數(shù)值，即對應該初始值的脈沖數(shù)的過熱度往往并不是目標值的較佳過熱度，因此，本發(fā)明所提到的“閉環(huán)”是指將初始值的脈沖數(shù)所對應的過熱度設定值與目標值的較佳過熱度進行比較(是否:將實際過熱度與初始值的脈沖數(shù)所對應的較佳過熱度進行比較)，然后給電子膨脹閥2 —個控制信號，所述電子膨脹閥2根據(jù)該控制信號進行開度的微調(diào)，以最終達到目標值的較佳過熱度設定值。需要說明的是:本發(fā)明所提到的“微調(diào)”是一個相對的概念，因為提前預測了實際工況下的電子膨脹閥2所需要的開閥脈沖數(shù)，并以該脈沖數(shù)作為控制的初始值，這樣可以縮減調(diào)整時間，“微調(diào)”是將已經(jīng)接近于設定值的實際過熱度調(diào)節(jié)到目標值。當然，在其他實施方式中也可以采用開環(huán)控制對步驟S3)中過熱度進行調(diào)節(jié)，以最終達到目標值的較佳過熱度設定值。
[0037]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明根據(jù)蒸發(fā)器的特征曲線得出較佳過熱度設定值，以及在該設定值下的電子膨脹閥開啟度(由脈沖數(shù)確定)。該過熱度設定值可以保證蒸發(fā)器始終處于高效的換熱模式，系統(tǒng)最為經(jīng)濟節(jié)能，且保證系統(tǒng)穩(wěn)定。另外，以最小過熱度穩(wěn)定線為優(yōu)化的過熱度控制目標，可以減少或避免電子膨脹閥在控制過程中發(fā)生振蕩，實現(xiàn)相對節(jié)能的控制方式。同時，由于提前預測了該工況下(穩(wěn)定過熱度下)的電子膨脹閥的開閥脈沖數(shù)，并以該脈沖數(shù)作為閉環(huán)控制的初始值，因此可以極大的縮短電子膨脹閥的穩(wěn)定時間。在本發(fā)明中，所述閉環(huán)控制僅僅作微調(diào)作用，且由于對穩(wěn)定狀態(tài)下的開閥脈沖已經(jīng)進行了預測，閉環(huán)控制微調(diào)的參數(shù)標定也容易很多。
[0038]需要說明的是:以上實施例僅用于說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，盡管本說明書參照上述的實施例對本發(fā)明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術(shù)人員應當理解，所屬【技術(shù)領域】的技術(shù)人員仍然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，所述空調(diào)系統(tǒng)中包括電子膨脹閥、蒸發(fā)器及控制器，所述電子膨脹閥位于蒸發(fā)器的前端；所述控制器向所述電子膨脹閥發(fā)出控制信號；所述電子膨脹閥接收該控制信號，并根據(jù)該控制信號進行開啟度調(diào)節(jié)；其特征在于，所述控制方法包括如下步驟: .51)所述空調(diào)系統(tǒng)包括記錄有查詢表的數(shù)據(jù)模塊，其中所述查詢表是根據(jù)蒸發(fā)器的較佳過熱度和對應該較佳過熱度的脈沖數(shù)進行擬合或匯總而成的； .52)以實際工況下所對應的查詢表中的脈沖數(shù)作為對電子膨脹閥控制的脈沖初始值；及 .53)以查詢表中對應該脈沖數(shù)的較佳過熱度設定值為目標值，進行過熱度調(diào)節(jié)以達到目標值的較佳過熱度設定值。
2.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:步驟SI)中數(shù)據(jù)模塊預先固化在所述空調(diào)系統(tǒng)中，步驟SI)中包括如下子步驟: .511)對蒸發(fā)器進行試驗，以獲取不同工況下的較佳過熱度設定值及對應所述電子膨脹閥的脈沖數(shù)；及 .512)對上述較佳過熱度設定值和脈沖數(shù)進行擬合或匯總成所述查詢表，并將該查詢表存儲在所述數(shù)據(jù)模塊中。
3.如權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于:步驟Sll)中，所述工況包括蒸發(fā)器的進風溫度及蒸發(fā)器的風量檔位，所述蒸發(fā)器的進風溫度由設置在蒸發(fā)器進風口處的溫度傳感器讀出，所述蒸發(fā)器的風量檔位通過所述控制器直接讀出。
4.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:步驟S2)中，實際工況下的脈沖初始值對應于一個過熱度設定值；步驟S3)中的過熱度調(diào)節(jié)包括所述控制器將實際過熱度與目標值的較佳過熱度進行比較后，將控制信號反饋給所述電子膨脹閥，從而進行過熱度閉環(huán)控制微調(diào)。
5.如權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于:步驟Sll)中，所述工況還包括蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力，并且該蒸發(fā)壓力是由設置在蒸發(fā)器出口處的壓力傳感器讀出。
6.如權(quán)利要求1至5項中任意一項所述的控制方法，其特征在于:步驟SI)中，是以蒸發(fā)器的最小過熱度穩(wěn)定線為基礎來獲得所述的較佳過熱度設定值的，其中較佳過熱度設定值的獲得包括如下步驟: .1.1)將所述電子膨脹閥接入蒸發(fā)器的前端，并將該電子膨脹閥和蒸發(fā)器接入制冷系統(tǒng)中，其中制冷系統(tǒng)的流量計接在冷凝器與電子膨脹閥之間，制冷系統(tǒng)的壓力傳感器接在蒸發(fā)器的出口處； .1.2)控制蒸發(fā)器的風量檔位和進風溫度到給定的負荷下； .1.3)調(diào)整壓縮機的轉(zhuǎn)速，使得蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力到需要的值； .1.4)將電子膨脹閥從最小開啟度至最大開啟度進行變化，在每個穩(wěn)定的工況下，記錄穩(wěn)定狀態(tài)下的流量和過熱度值，并繪制成曲線； .1.5)對不同的風量檔位和進風溫度進行測試，在給定的蒸發(fā)壓力下，獲得不同負荷下的蒸發(fā)器特性曲線； .1.6)選擇不同蒸發(fā)器特性曲線的拐點連接起來，或擬合以形成所述最小過熱度穩(wěn)定線 ，.1.7)在最小過熱度穩(wěn)定線的過熱度基礎上加上一個固定值或可變值獲得較佳過熱度設定值，以保證系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性。
7.如權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于:步驟1.7)中所述較佳過熱度設定值為該工況相對應的最小過熱度穩(wěn)定線所對應的過熱度值加上一個0.5-2degC的定值，即較佳過熱度曲線是在最小過熱度穩(wěn)定線基礎上平移一定范圍獲得；或者步驟1.7)中所述較佳過熱度曲線為該工況相對應的最小過熱度穩(wěn)定線所對應的過熱度值加上該工況相對應的變量值S，變量值S大于O且小于5degC，變量值δ存儲在所述數(shù)據(jù)模塊中，且變量值δ隨著最小過熱度穩(wěn)定線的過熱度的變化而變化，至少在三個點上最小過熱度穩(wěn)定線所對應的過熱度越大時，變量值S也相應增大。
8.—種空調(diào)控制系統(tǒng)，其包括冷凝器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器、壓縮機及控制器，所述控制器根據(jù)工況向電子膨脹閥發(fā)出控制信號，所述電子膨脹閥接收該控制信號，并根據(jù)該控制信號進行開啟度調(diào)節(jié)；其特征在于:所述空調(diào)系統(tǒng)包括存儲有查詢表的數(shù)據(jù)模塊，其中所述查詢表是根據(jù)蒸發(fā)器的較佳過熱度和對應該較佳過熱度的電子膨脹閥的脈沖數(shù)進行擬合或匯總而成的；所述空調(diào)控制系統(tǒng)以實際工況下所對應查詢表中的脈沖數(shù)作為控制的脈沖初始值，以查詢表中對應該脈沖數(shù)的較佳過熱度設定值為控制的目標值，所述初始值對應于一個過熱度設定值；所述控制器將實際過熱度與目標值的較佳過熱度進行比較后，將控制信號反饋給所述電子膨脹閥從而進行過熱度控制的微調(diào)。
9.如權(quán)利要求8所述的空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器根據(jù)蒸發(fā)器的進風溫度、蒸發(fā)器的風量檔位及蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力向所述電子膨脹閥發(fā)出控制信號。
10.如權(quán)利要求9所述的空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸發(fā)器的進風溫度是由設置在蒸發(fā)器進風口處的溫度傳感器讀出；所述蒸發(fā)器的風量檔位是由所述控制器直接讀出，蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力是由設置在蒸發(fā)器出口處的壓力傳感器讀出。
【文檔編號】F25B49/02GK103673209SQ201310335080
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:杭州三花研究院有限公司