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(yīng)該較佳過熱度的脈沖數(shù)進(jìn)行擬合或匯總而成的；S2)以實(shí)際工況下所對應(yīng)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(yīng)該脈沖數(shù)的較佳過熱度設(shè)定值為目標(biāo)值，進(jìn)行過熱度調(diào)節(jié)以達(dá)到目標(biāo)值的較佳過熱度設(shè)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(shè)定值以及在該設(shè)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(jì)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(lǐng)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(yīng)用于汽車空調(diào)、家用空調(diào)或者商用空調(diào)等領(lǐng)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(yīng)用在家用空調(diào)領(lǐng)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(shí)現(xiàn)對過熱度的有效控制，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的效能的提高。電子膨脹閥是一種由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)、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(jī)構(gòu)。電子膨脹閥有效使用的關(guān)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(jìn)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(fù)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(guān)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(gè)關(guān)鍵因
素之一。
[0004]現(xiàn)有的電子膨脹閥控制邏輯有很多?；镜乃悸范际菍φ舭l(fā)器出口過熱度進(jìn)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(yùn)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(jìn)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(yàn)來標(biāo)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(jī)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(jī)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(jì)算出過熱度，當(dāng)過熱度低于要求值時(shí)，控制器5’關(guān)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(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)；而當(dāng)過熱度高于要求值時(shí)，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(shí)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(jī)而言，壓縮機(jī)入口希望為過熱狀態(tài)，否則會損壞壓縮機(jī)。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(shí)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(jī)系統(tǒng)，過小的蒸發(fā)器出口過熱度容易導(dǎo)致系統(tǒng)過熱度振蕩。
[0006]除了對蒸發(fā)器出口過熱度進(jìn)行控制，也有對排氣過熱度進(jìn)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(guān)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。控制目標(biāo)是對某一個(gè)參數(shù)進(jìn)行控制，亦即單回路控制方法，而沒有考慮到節(jié)流機(jī)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(shè)計(jì)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(jìn)行改進(jìn)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(shí)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(shí)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(jìn)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(yīng)該較佳過熱度的脈沖數(shù)進(jìn)行擬合或匯總而成的；
S2)以實(shí)際工況下所對應(yīng)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(yīng)該脈沖數(shù)的較佳過熱度設(shè)定值為目標(biāo)值，進(jìn)行過熱度調(diào)節(jié)以達(dá)到目標(biāo)值的較佳過熱度設(shè)定值。
[0011]步驟SI)中數(shù)據(jù)模塊可以預(yù)先固化在所述空調(diào)系統(tǒng)中或者通過試驗(yàn)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(jìn)行試驗(yàn)，以獲取不同工況下的較佳過熱度設(shè)定值及對應(yīng)所述電子膨脹閥的脈沖數(shù)；及
512)對上述較佳過熱度設(shè)定值和脈沖數(shù)進(jìn)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(jìn)風(fēng)溫度及蒸發(fā)器的風(fēng)量檔位，所述蒸發(fā)器的進(jìn)風(fēng)溫度由設(shè)置在蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)口處的溫度傳感器讀出，所述蒸發(fā)器的風(fēng)量檔位通過所述控制器直接讀出。
[0013]步驟S2)中，實(shí)際工況下的脈沖初始值對應(yīng)于一個(gè)過熱度設(shè)定值；步驟S3)中的過熱度調(diào)節(jié)包括控制器將實(shí)際過熱度與目標(biāo)值的較佳過熱度進(jìn)行比較后，將控制信號反饋給所述電子膨脹閥，從而進(jìn)行過熱度閉環(huán)控制微調(diào)。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)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(shè)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(chǔ)來獲得所述得較佳過熱度設(shè)定值的，其中獲取較佳過熱度設(shè)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(jì)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(fēng)量檔位和進(jìn)風(fēng)溫度到給定的負(fù)荷下；
1.3)調(diào)整壓縮機(jī)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(jìn)行變化，在每個(gè)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(fēng)量檔位和進(jìn)風(fēng)溫度進(jìn)行測試，在給定的蒸發(fā)壓力下，獲得不同負(fù)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(diǎn)或者對應(yīng)某一斜率的點(diǎn)連接起來，或進(jìn)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(chǔ)上加上一個(gè)固定值或可變值獲得較佳過熱度設(shè)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(yàn)數(shù)據(jù)，或者可經(jīng)過試驗(yàn)獲得，較佳過熱度曲線與最小過熱度穩(wěn)定線存在一定關(guān)系。
[0017]步驟1.7)中所述較佳過熱度設(shè)定值可以為該工況相對應(yīng)的最小過熱度穩(wěn)定線所對應(yīng)的過熱度值加上一個(gè)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(chǔ)上平移一定范圍獲得，這個(gè)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(yīng)的最小過熱度穩(wěn)定線所對應(yīng)的過熱度值加上該工況相對應(yīng)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(gè)點(diǎn)上最小過熱度穩(wěn)定線所對應(yīng)的過熱度越大時(shí)，變量值δ也相應(yīng)增大。
[0018]為實(shí)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(jī)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(jìn)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(yīng)該較佳過熱度的電子膨脹閥的脈沖數(shù)進(jìn)行擬合或匯總而成的；所述空調(diào)控制系統(tǒng)以實(shí)際工況下所對應(yīng)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(yīng)該脈沖數(shù)的較佳過熱度設(shè)定值為控制的目標(biāo)值，所述初始值對應(yīng)于一個(gè)實(shí)際過熱度的設(shè)定值，所述控制器將實(shí)際過熱度與目標(biāo)值的較佳過熱度進(jìn)行比較后，將控制信號反饋給所述電子膨脹閥，從而進(jìn)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(jìn)風(fēng)溫度、蒸發(fā)器的風(fēng)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(jìn)風(fēng)溫度可以由設(shè)置在蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)口處的溫度傳感器讀出；所述蒸發(fā)器的風(fēng)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(shè)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(shè)定值，以及在該設(shè)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(shè)定值可以根據(jù)系統(tǒng)工況而變化。該過熱度設(shè)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(jì)節(jié)能，且保證系統(tǒng)穩(wěn)定。同時(shí)，由于提前預(yù)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(shí)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(shí)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(shè)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(shè)定值和脈沖數(shù)進(jìn)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(shí)施方式】】
請參圖2所示，每個(gè)蒸發(fā)器都有一個(gè)特性曲線，其中橫坐標(biāo)為過熱度(SH)，縱坐標(biāo)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(fēng)量和進(jìn)風(fēng)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(diǎn)A左邊的曲線)比較平坦，而位于右側(cè)的曲線(即拐點(diǎn)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(yīng)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(dāng)蒸發(fā)器的過熱度位于曲線左側(cè)區(qū)域時(shí)，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(shí)驗(yàn)獲得其類似最小過熱度穩(wěn)定線的較佳過熱度設(shè)定曲線。具體獲取較佳過熱度設(shè)定曲線的實(shí)施方式舉例如下:
1.1)將可以手動(dòng)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(jì)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(jìn)口壓力和過冷度保持為某一恒定值，參圖4所示；當(dāng)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(shí)現(xiàn)控制的控制器；
1.2)控制蒸發(fā)器的風(fēng)量檔位(對應(yīng)進(jìn)風(fēng)風(fēng)量)和進(jìn)風(fēng)溫度到給定的負(fù)荷下； 1.3)調(diào)整壓縮機(jī)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(jìn)行變化，在每個(gè)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(fēng)量檔位和進(jìn)風(fēng)溫度進(jìn)行測試，在給定的蒸發(fā)壓力下，獲得不同負(fù)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(diǎn)或者這些特性曲線上對應(yīng)某一斜率的點(diǎn)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(shí)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(chǔ)上加上一個(gè)固定值或可變值獲得較佳過熱度設(shè)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(shè)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(shè)定值可以為該工況相對應(yīng)的最小過熱度穩(wěn)定線所對應(yīng)的值加上一個(gè)定值，如大小為0.5-2degC范圍內(nèi)的一個(gè)具體值，即較佳過熱度曲線是在最小過熱度穩(wěn)定線基礎(chǔ)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(shè)定值也可以為該工況相對應(yīng)的最小過熱度穩(wěn)定線所對應(yīng)的過熱度值加上該工況相對應(yīng)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(jìn)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(shè)定值也可以為該工況相對應(yīng)的最小過熱度穩(wěn)定線所對應(yīng)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(gè)點(diǎn)上最小過熱度穩(wěn)定線所對應(yīng)的過熱度越大時(shí)，變量值S也相應(yīng)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(hù)要點(diǎn)，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(jī)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(jìn)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(jìn)風(fēng)溫度與蒸發(fā)器3的風(fēng)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(jìn)風(fēng)溫度可以通過接在蒸發(fā)器3進(jìn)風(fēng)口處的溫度傳感器(未圖示)讀出；蒸發(fā)器3的風(fēng)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(gè)輸入量:蒸發(fā)器的進(jìn)風(fēng)溫度和蒸發(fā)器的風(fēng)量檔位。當(dāng)然，輸入量并不限于蒸發(fā)器的進(jìn)風(fēng)溫度和蒸發(fā)器的風(fēng)量檔位，還可以包括其他參數(shù)(例如，壓縮機(jī)4的轉(zhuǎn)速及排量、冷凝器的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速(或者測量進(jìn)風(fēng)風(fēng)速)、外界溫度或者冷凝器的出口壓力、過冷度等)。在實(shí)際系統(tǒng)中，由于沒有制冷劑流量計(jì)，可以通過但不限于蒸發(fā)器的進(jìn)風(fēng)溫度、蒸發(fā)器的風(fēng)量檔位和蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力來預(yù)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(zhǔn)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(gè)工況下試驗(yàn)獲得的過熱度設(shè)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(yàn)所獲得的點(diǎn)按照一定的規(guī)則連成曲線，至于具體如何擬合是本領(lǐng)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(chǔ)，并根據(jù)蒸發(fā)器3的較佳過熱度和對應(yīng)該較佳過熱度的電子膨脹閥的脈沖數(shù)進(jìn)行擬合或匯總而成的；
52)以目前實(shí)際工況下所對應(yīng)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(yīng)的較佳過熱度設(shè)定值為目標(biāo)值，進(jìn)行過熱度調(diào)節(jié)以使系統(tǒng)達(dá)到所述較佳過熱度設(shè)定值。
[0035]其中，步驟SI)中數(shù)據(jù)模塊預(yù)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(chǔ)，對蒸發(fā)器3進(jìn)行試驗(yàn)，在系統(tǒng)中獲取不同工況下(不同蒸發(fā)壓力、不同風(fēng)量檔位和不同進(jìn)風(fēng)風(fēng)溫下)的較佳過熱度設(shè)定值及對應(yīng)電子膨脹閥2的脈沖數(shù)；及
512)對較佳過熱度設(shè)定值和脈沖數(shù)進(jìn)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?yàn)槌跏贾档拿}沖數(shù)只是一個(gè)大致的數(shù)值，即對應(yīng)該初始值的脈沖數(shù)的過熱度往往并不是目標(biāo)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(yīng)的過熱度設(shè)定值與目標(biāo)值的較佳過熱度進(jìn)行比較(是否:將實(shí)際過熱度與初始值的脈沖數(shù)所對應(yīng)的較佳過熱度進(jìn)行比較)，然后給電子膨脹閥2 —個(gè)控制信號，所述電子膨脹閥2根據(jù)該控制信號進(jìn)行開度的微調(diào)，以最終達(dá)到目標(biāo)值的較佳過熱度設(shè)定值。需要說明的是:本發(fā)明所提到的“微調(diào)”是一個(gè)相對的概念，因?yàn)樘崆邦A(yù)測了實(shí)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(shí)間，“微調(diào)”是將已經(jīng)接近于設(shè)定值的實(shí)際過熱度調(diào)節(jié)到目標(biāo)值。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中也可以采用開環(huán)控制對步驟S3)中過熱度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以最終達(dá)到目標(biāo)值的較佳過熱度設(shè)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(shè)定值，以及在該設(shè)定值下的電子膨脹閥開啟度(由脈沖數(shù)確定)。該過熱度設(shè)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(jì)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(biāo)，可以減少或避免電子膨脹閥在控制過程中發(fā)生振蕩，實(shí)現(xiàn)相對節(jié)能的控制方式。同時(shí)，由于提前預(yù)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(shí)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(jìn)行了預(yù)測，閉環(huán)控制微調(diào)的參數(shù)標(biāo)定也容易很多。
[0038]需要說明的是:以上實(shí)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(shí)施例對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員仍然可以對本發(fā)明進(jìn)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(jìn)，均應(yīng)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(jìn)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(yīng)該較佳過熱度的脈沖數(shù)進(jìn)行擬合或匯總而成的； .52)以實(shí)際工況下所對應(yīng)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(yīng)該脈沖數(shù)的較佳過熱度設(shè)定值為目標(biāo)值，進(jìn)行過熱度調(diào)節(jié)以達(dá)到目標(biāo)值的較佳過熱度設(shè)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(yù)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(jìn)行試驗(yàn)，以獲取不同工況下的較佳過熱度設(shè)定值及對應(yīng)所述電子膨脹閥的脈沖數(shù)；及 .512)對上述較佳過熱度設(shè)定值和脈沖數(shù)進(jìn)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(jìn)風(fēng)溫度及蒸發(fā)器的風(fēng)量檔位，所述蒸發(fā)器的進(jìn)風(fēng)溫度由設(shè)置在蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)口處的溫度傳感器讀出，所述蒸發(fā)器的風(fēng)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(shí)際工況下的脈沖初始值對應(yīng)于一個(gè)過熱度設(shè)定值；步驟S3)中的過熱度調(diào)節(jié)包括所述控制器將實(shí)際過熱度與目標(biāo)值的較佳過熱度進(jìn)行比較后，將控制信號反饋給所述電子膨脹閥，從而進(jìn)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(shè)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(xiàng)中任意一項(xiàng)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(chǔ)來獲得所述的較佳過熱度設(shè)定值的，其中較佳過熱度設(shè)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(jì)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(fēng)量檔位和進(jìn)風(fēng)溫度到給定的負(fù)荷下； .1.3)調(diào)整壓縮機(jī)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(jìn)行變化，在每個(gè)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(fēng)量檔位和進(jìn)風(fēng)溫度進(jìn)行測試，在給定的蒸發(fā)壓力下，獲得不同負(fù)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(diǎn)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(chǔ)上加上一個(gè)固定值或可變值獲得較佳過熱度設(shè)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(shè)定值為該工況相對應(yīng)的最小過熱度穩(wěn)定線所對應(yīng)的過熱度值加上一個(gè)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(chǔ)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(yīng)的最小過熱度穩(wěn)定線所對應(yīng)的過熱度值加上該工況相對應(yīng)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(gè)點(diǎn)上最小過熱度穩(wěn)定線所對應(yīng)的過熱度越大時(shí)，變量值S也相應(yīng)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(jī)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(jìn)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(yīng)該較佳過熱度的電子膨脹閥的脈沖數(shù)進(jìn)行擬合或匯總而成的；所述空調(diào)控制系統(tǒng)以實(shí)際工況下所對應(yīng)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(yīng)該脈沖數(shù)的較佳過熱度設(shè)定值為控制的目標(biāo)值，所述初始值對應(yīng)于一個(gè)過熱度設(shè)定值；所述控制器將實(shí)際過熱度與目標(biāo)值的較佳過熱度進(jìn)行比較后，將控制信號反饋給所述電子膨脹閥從而進(jìn)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(jìn)風(fēng)溫度、蒸發(fā)器的風(fēng)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(jìn)風(fēng)溫度是由設(shè)置在蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)口處的溫度傳感器讀出；所述蒸發(fā)器的風(fēng)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(shè)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