一拖多空调器的压缩机频率的控制方法及一拖多空调器

技术领域

本发明涉及空调系统，具体地涉及一拖多空调器的压缩机频率的控制方法及一拖多空调器。

背景技术

一拖多空调通常是指具有N台(N为大于1的整数)室内机的空调器。此种空调器在使用过程中，根据实际需要，用户会随机地开启一台、两台、三台、或者N台室内机。例如中国发明专利CN106352611B就公开了这样一种一拖多空调器。该一拖多空调器包括室外机和可与室外机形成制冷回路的至少两个室内换热器(相当于两个室内机)。室外机则包括布置在同一制冷回路中的一台压缩机、四通阀、室外换热器、和电子膨胀阀。室外机还可包括多于一台的压缩机，以便满足更大的负荷需求。

当空调器排气温度过高且达到一定温度后，该空调器的压缩机会发生保护性停机。为了避免发生保护性停机，为了配合压缩机排气温度过高的保护，需要根据排气温度限频值来控制压缩机的频率，以有效控制压缩机的排气温度，从而保证空调系统能正常运行。在现有技术中，排气温度限频值(也称为“排气温度阈值”)都是为在空调系统里预先设定的温度值。不管空调系统的实际负荷怎么变化，这些预先设定的温度值都保持不变。开启不同数量的室内机，意味着开机负荷也不相同。随着开机负荷的变化，排气温度与空调系统冷媒压力的关系也会相应地产生变化。在这种情况下，相同的排气温度限频值会造成低负荷下排气温度限频程序失效，进而无法起到排气温度限频作用。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有压缩机频率控制方法造成低负荷下排气温度限频程序失效的技术问题，本发明提供一种一拖多空调器的压缩机频率的控制方法。一拖多空调器包括可变频的压缩机，并且该控制方法包括：

检测所述一拖多空调器的实时开机负荷KF；

基于所述实时开机负荷KF至少确定第一动态排气温度阈值和比第一动态排气阈值小的第二动态排气温度阈值；

测量所述压缩机的实时排气温度T

将所述实时排气温度T

当所述实时排气温度T

其中，所述第一动态排气温度阈值和第二动态排气温度阈值的变化方向与所述实时开机负荷KF的变化方向一致。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明一拖多空调器的压缩机频率的控制方法中，用于控制压缩机停机的第一动态排气温度阈值和用于控制压缩机降频的第二动态排气温度阈值均基于实时开机负荷确定并且随实时开机负荷的变化而变化，因此可看作是“动态的”。进一步地，第一动态排气温度阈值和第二动态排气温度阈值的变化方向与实时开机负荷的变化方向保持一致。即，当实时开机负荷增大时，第一动态排气温度阈值和第二动态排气温度阈值都相应地升高；当实时开机负荷减小时，第一动态排气温度阈值和第二动态排气温度阈值也都相应地降低。因此，这样的控制方法能够避免一拖多空调器在低负荷下排气温度限频程序失效的问题。

在上述一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

基于所述实时开机负荷KF确定第三动态排气温度阈值，所述第三动态排气温度阈值小于所述第二动态排气温度阈值；

将所述实时排气温度T

当所述实时排气温度T

其中，所述第三动态排气温度阈值的变化方向与所述实时开机负荷KF的变化方向一致。基于实时开机负荷KF确定的第三动态排气温度阈值用于确定在何种情形下可保持压缩机频率不变。具体地，在实时排气温度T

在上述一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

基于所述实时开机负荷KF确定第四动态排气温度阈值，所述第四动态排气温度阈值小于所述第三动态排气温度阈值；

将所述实时排气温度T

当所述实时排气温度T

其中，所述第四动态排气温度阈值的变化方向与所述实时开机负荷KF的变化方向一致。基于实时开机负荷KF确定的第四动态排气温度阈值用于确定在何种情形下压缩机需要升频，以及在何种情形下压缩机(因此一拖多空调器)可进入正常控制模式，即基于室内制冷/制热需求进行的自动控制模式。具体地，在实时排气温度T

在上述一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

基于所述实时开机负荷KF确定第二附加动态排气温度阈值，所述第二附加动态排气温度阈值小于等于所述第一动态排气温度阈值并大于所述第二动态排气温度阈值；

将所述实时排气温度T

当所述实时排气温度T

其中，所述第二附加动态排气温度阈值的变化方向与所述实时开机负荷KF的变化方向一致。基于实时开机负荷KF确定的第二附加动态排气温度阈值用于控制压缩机的降频速度。当实时排气温度T

在上述一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的优选技术方案中，当所述压缩机停机持续第一预定时间段后，压缩机重启并重新测量所述实时排气温度T

在上述一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的优选技术方案中，当所述压缩机停机持续第二预定时间段后，所述控制方法还包括：

判断所述压缩机在第三预定时间段内的重启次数是否小于预定次数，所述预定次数≧3；

如果所述重启次数小于预定次数，重启所述压缩机并且以低频运行所述压缩机持续第四预定时间段；

如果所述重启次数大于等于所述预定次数，发出高频排气故障警报，

其中，所述第二预定时间段大于所述第一预定时间段并小于所述第三预定时间段。在压缩机第二次停机并经过第二预定时间段后，先判断压缩机总重启次数是否小于预定次数。如果压缩机总重启次数小于预定次数，说明还可以继续尝试通过停机来降低压缩机的实时排气温度T

在上述一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的优选技术方案中，在降低所述压缩机的频率后，经过所述第五预定时间段，重新测量所述实时排气温度T

在上述一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的优选技术方案中，在升高所述压缩机的频率后，经过所述第六预定时间段，重新测量所述实时排气温度T

在上述一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的优选技术方案中，第一动态排气温度阈值、第二附加动态排气温度阈值、第二动态排气温度阈值、第三动态排气温度阈值、和第四动态排气温度阈值分别基于如下公式计算：

第一动态排气温度阈值＝第一基准温度+10KF (1)，

第二动态排气温度阈值＝第二基准温度+10KF (2)，

第三动态排气温度阈值＝第三基准温度+10KF (3)，

第四动态排气温度阈值＝第四基准温度+10KF (4)，

第二附加动态排气温度阈值＝第二附加基准温度+10KF (5)，

其中，KF是一拖多空调器的实时开机负荷，单位为％，

第一基准温度>第二附加基准温度>第二基准温度>第三基准温度>第四基准温度，并且都为常数。通过上述对应的公式，可保证每个动态排气温度阈值都与实时开机负荷KF相关，并且与实时开机负荷KF的变化方向保持一致。

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有一拖多空调器在对压缩机实施高排气温度保护时造成低负荷下排气温度限频程序失效的技术问题，本发明还提供一种一拖多空调器，所述一拖多空调器包括可变频的压缩机，并且所述一拖多空调器使用根据上面任一项所述的控制方法控制所述压缩机的频率。通过使用上述的压缩机频率的控制方法，本发明一拖多空调器可克服低负荷下排气温度限频程序失效的技术问题。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明一拖多空调器的实施例的系统示意图；

图2是本发明一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的流程图；

图3是本发明一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的第一实施例的流程图；

图4是本发明一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的第二实施例的流程图；

图5是本发明一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的第三实施例的流程图的第一部分；

图6是本发明一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的第三实施例的流程图的第二部分。

附图标记：

1、一拖多空调器；11、室外单元；111、压缩机；112、气液分离器；113、室外换热器；114、室外换热器风机；115、分配器；116、四通阀；117、液体截止阀；118、气体截止阀；119、气态冷媒集管；120、液态冷媒集管；121a、第一过滤器；121b、第二过滤器；121c、第三过滤器；121d、第四过滤器；122a、第一电子膨胀阀；122b、第二电子膨胀阀；122c、第三电子膨胀阀；122d、第四电子膨胀阀；123a、第一气管连接分支；123b、第二气管连接分支；123c、第三气管连接分支；123d、第四气管连接分支；124a、第一液管连接分支；124b、第二液管连接分支；124c、第三液管连接分支；124d、第四液管连接分支；125、排气温度传感器；126、室外换热器温度传感器；127、除霜传感器；21、室内单元A；211、室内换热器；212、室内换热器风机；213、室内换热器温度传感器。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

为了解决现有一拖多空调器出现低负荷下排气温度限频程序失效的技术问题，本发明提供一种一拖多空调器的压缩机频率的控制方法。一拖多空调器1包括可变频的压缩机，该控制方法包括：

检测所述一拖多空调器的实时开机负荷KF(步骤S1)；

基于实时开机负荷KF至少确定第一动态排气温度阈值和比第一动态排气阈值小的第二动态排气温度阈值(步骤S2)；

测量压缩机的实时排气温度T

将实时排气温度T

当实时排气温度T

其中，第一动态排气温度阈值和第二动态排气温度阈值的变化方向与实时开机负荷KF的变化方向一致。

图1是本发明一拖多空调器的实施例的系统示意图。如图1所示，一拖多空调器1包括可互联成允许冷媒在其中流动的制冷回路的室外单元11(其一般被布置在室外环境中)和多个并联的室内单元21(其一般被布置在室内或房间内)。在一种或多种实施例中，一拖多空调器1具有四个并联的室内单元：室内单元A、室内单元B、室内单元C、和室内单元D。图1只示出室内单元A，即室内单元21，其余三个室内单元被省略。根据实际需要，四个室内单元的配置可以相同，也可以不相同。替代地，一拖多空调器1可以具有两个室内单元、三个室内单元或多于四个的室内单元。

如图1所示，在一种或多种实施例中，室外单元11主要包括压缩机111、气液分离器112、室外换热器113、室外换热器风机114、四通阀116、和电子膨胀阀。由于四通阀116的存在，本发明一拖多空调器1至少具有制冷和制热功能。替代地，室外单元11可以不包括四通阀116，这意味着一拖多空调器不具有制热功能。在一种或多种实施例中，压缩机111为一台变频压缩机。替代地，压缩机111可包括两台或更多台并联的压缩机。这些压缩机可以全部是变频压缩机，也可以包括部分变频压缩机。压缩机111具有吸气口和排气口(图中未标注)。压缩机111的排气口通过冷媒管(即允许冷媒在其中流动的管道)连接到四通阀116上的压缩机连接端口。在靠近压缩机111的排气口的冷媒管上布置有测量压缩机111的排气温度的排气温度传感器125。压缩机111的吸气口通过冷媒管连接到气液分离器112上的出气口，而气液分离器112的进气口通过冷媒管连接到四通阀116上的气液分离器连接端口。四通阀116上还设有室外换热器连接端口和室内换热器连接端口。室外换热器113的一端通过冷媒管连接到四通阀116的室外换热器连接端口。室外换热器113可以是但不限于翅片盘管式换热器和板式换热器，并且配有室外换热器风机114。室外换热器113的另一端连接到分配器115。在室外换热器113上还分别设有室外换热器温度传感器126和除霜传感器127。

如图1所示，四通阀116的室内换热器连接端口通过冷媒管连接到气态冷媒集管119，并且在该冷媒管设有气体截止阀118。气态冷媒集管119设有四个气管连接分支：第一气管连接分支123a，其配置成可连接到室内单元A；第二气管连接分支123b，其配置成可连接到室内单元B；第三气管连接分支123c，其配置成可连接到室内单元C；第四气管连接分支123d，其配置成可连接到室内单元D。如图1所示，分配器115通过冷媒管连接到液态冷媒集管120，并且在该冷媒管上设有液体截止阀117。液态冷媒集管120设有四个液管连接分支：第一液管连接分支124a，其配置成可连接到室内单元A；第二液管连接分支124b，其配置成可连接到室内单元B；第三液管连接分支124c，其配置成可连接到室内单元C；第四液管连接分支124d，其配置成可连接到室内单元D。在第一液管连接分支124a上布置有第一过滤器121a和第一电子膨胀阀122a，其中，第一过滤器121a位于室内单元A与第一电子膨胀阀122a之间。在第二液管连接分支124b上布置有第二过滤器121b和第二电子膨胀阀122b，其中，第二过滤器121b位于室内单元B与第二电子膨胀阀122b之间。在第三液管连接分支124c上布置有第三过滤器121c和第三电子膨胀阀122c，其中，第三过滤器121c位于室内单元C与第三电子膨胀阀122c之间。在第四液管连接分支124d上布置有第四过滤器121d和第四电子膨胀阀122d，其中，第四过滤器121d位于室内单元D与第四电子膨胀阀122d之间。

如图1所示，室内单元A21包括室内换热器211、室内换热器风机212、和测量室内换热器211的温度的室内换热器温度传感器213。室内换热器211包括但不限于翅片-管式换热器。室内换热器211的两端分别可连接到第一气管连接分支123a和第一液管连接分支124a。

借助四通阀116，一拖多空调器1可进行制冷和制热循环。在制冷循环中，室外换热器113充当冷凝器，而室内换热器211充当蒸发器。当一拖多空调器接收到制冷指令时，压缩机111开始启动，冷媒(例如R410a)被压缩机111压缩后以高温高压的气体形式经由四通阀116的相互连通的端口进入室外换热器113(其充当冷凝器)。在室外换热器113中，高温高压的气态冷媒通过向由室外换热器风机114所引起的空气流传递热量而被冷凝成高温高压的液态冷媒。高温高压的液态冷媒依次流过分配器115、液体截止阀117而进入液态冷媒集管120。然后，高温高压的液态冷媒分配到连接已开机室内单元的第一、第二、第三、和第四液管连接分支124a、124b、124c、124d中的一个或多个中，并被该一个或多个液管连接分支上的对应电子膨胀阀膨胀为低温低压的液态冷媒。该低温低压的液态冷媒然后分别流入已开机的室内单元的室内换热器中，例如室内换热器211。低温低压的液态冷媒通过吸收室内空气的热量而被蒸发成低温低压的气态冷媒，室内空气因此被冷却降温。低温低压的气态冷媒离开室内换热器211后再依次流过对应的气管连接分支、气管集管119、气体截止阀118、四通阀116，然后进入到气液分离器112中。经过气液分离的气态冷媒又被压缩机111通过吸气口吸入其中。一个完整的制冷循环得以完成，并且这样的制冷循环可不间断地进行，以便实现目标制冷温度。如图1中的箭头所示，在制热循环中，冷媒在室外单元11和室内单元21中的流向与制冷循环时的流向正好相反，并且室外换热器113充当蒸发器，而室内换热器211充当冷凝器。

压缩机111在工作时，其排气温度需要控制在适当的范围内，否则当排气温度超过一定的温度值，压缩机就容易发生保护性停机。因此，一拖多空调器都设有排气温度限频控制程序。为了避免低负荷下排气温度限频程序失效的技术问题，本发明的一拖多空调器的压缩机频率采用如下的控制方法。

图2是本发明一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的流程图。如图2所示，该一拖多空调器的压缩机频率的控制方法在开始后，在步骤S1中检测一拖多空调器的实时开机负荷KF。例如，一拖多空调器具有四台室内机，并且四台室内机的负荷功率分别为2.5KW，2.5KW，3.5KW，和5.0KW。当只有3.5KW的室内机开机时，则一拖多空调器1的实时开机负荷KF为：KF＝3.5/(2.5+2.5+3.5+5.0)＝0.26*100％＝26％。当两台2.5KW的室内机开机时，则实时开机负荷KF为：KF＝(2.5+2.5)/(2.5+2.5+3.5+5)＝37％。因此，实时开机负荷KF是变化的。在步骤S2中，基于检测到的实时开机负荷KF，确定第一动态排气温度阈值和第二排气温度阈值，其中，第二动态排气温度阈值比第一动态排气温度阈值小。第一动态排气温度阈值和第二动态排气温度阈值分别使用如下公式(1)和(2)计算：

第一动态排气温度阈值＝第一基准温度+10KF， (1)

第二动态排气温度阈值＝第二基准温度+10KF， (2)

其中，KF为一拖多空调器的实时开机负荷，单位是％，第一基准温度大于第二基准温度并且都为常数。例如，第一基准温度为95℃，而第二基准温度为85℃。针对不同配置的一拖多空调器，该公式中的第一基准温度和第二基准温度常数都可能会发生变化，因此可能为其它合适的温度值，并且每个常数可通过实验确定。在步骤S3中，测量一拖多空调器的实时排气温度T

图3是本发明一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的第一实施例的流程图。如图3所示，在该实施例中，控制方法在开始后检测一拖多空调器的实时开机负荷KF(步骤S1)。然后，控制方法前进到步骤S2a，基于实时开机负荷KF确定第一动态排气温度阈值、第二动态排气温度阈值、和第三动态排气温度阈值。第二动态排气温度阈值小于第一动态排气温度阈值并大于第三动态排气温度阈值，并且第一动态排气温度阈值、第二动态排气温度阈值、和第三动态排气温度阈值的变化方向与实时开机负荷的变化方向一致。第一动态排气温度阈值和第二排气温度阈值可分别根据上述公式(1)和(2)进行确定。第三动态排气温度阈值根据如下的公式计算：

第三动态排气温度阈值＝第三基准温度+10KF， (3)

其中，KF为一拖多空调器的实时开机负荷，单位是％，第三基准温度小于上述的第一和第二基准温度并且也为常数。例如，第三基准温度为80℃或其它合适的温度值。针对不同配置的一拖多空调器，该公式中的第三基准温度可能会发生变化并且可通过实验确定。该控制方法在步骤S3中测量一拖多空调器的实时排气温度T

在步骤S5a中，对压缩机频率实施如下的控制措施。当实时排气温度T

图4是本发明一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的第二实施例的流程图。如图4所示，在该实施例中，控制方法在开始后同样地检测一拖多空调器的实时开机负荷KF(步骤S1)。然后，控制方法前进到步骤S2b，基于实时开机负荷KF确定第一动态排气温度阈值、第二动态排气温度阈值、第三动态排气温度阈值、和第四动态排气温度阈值。第二动态排气温度阈值小于第一动态排气温度阈值并大于第三动态排气温度阈值，而第三动态排气温度阈值又大于第四动态排气温度阈值。第一动态排气温度阈值、第二动态排气温度阈值、第三动态排气温度阈值、和第四动态排气温度阈值每一个的变化方向都与实时开机负荷KF的变化方向一致。第一动态排气温度阈值、第二动态排气温度阈值、和第三动态排气温度阈值可分别根据上述公式(1)、(2)、和(3)进行确定。第四动态排气温度阈值根据如下的公式计算：

第四动态排气温度阈值＝第四基准温度+10KF， (4)

其中，KF为一拖多空调器的实时开机负荷，单位是％，第四基准温度小于上述的第四基准温度并且也为常数。例如，第四基准温度为75℃或其它合适的温度值。针对不同配置的一拖多空调器，该公式中的第四基准温度可能会发生变化并且可通过实验确定。该控制方法接着前进到步骤S3。在步骤S3中测量一拖多空调器的实时排气温度T

在步骤S5b中，对压缩机频率实施如下的控制措施。当实时排气温度T

图5是本发明一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的第三实施例的流程图的第一部分，而图6是本发明一拖多空调器的压缩机频率的控制方法的第、三实施例的流程图的第二部分。如图5所示，在该实施例中，控制方法在开始后同样地先检测一拖多空调器的实时开机负荷KF(步骤S1)。然后，控制方法前进到步骤S2c。在步骤S2c中，基于实时开机负荷KF确定第一动态排气温度阈值T

T

第一动态排气温度阈值、第二附加动态排气温度阈值、第二动态排气温度阈值、第三动态排气温度阈值、和第四动态排气温度阈值每一个的变化方向都与实时开机负荷KF的变化方向一致。第一动态排气温度阈值、第二动态排气温度阈值、第三动态排气温度阈值、和第四动态排气温度阈值可分别根据上述公式(1)、(2)、(3)、和(4)进行确定。第二附加动态排气温度阈值根据如下的公式计算：

第二附加动态排气温度阈值＝第二附加基准温度+10KF， (5)

其中，KF为一拖多空调器的实时开机负荷，单位是％，第二附加基准温度为小于上述第一基准温度并大于第二基准温度的常数。例如，第二附加基准温度为90℃或其它合适的温度值。针对不同配置的一拖多空调器，该公式中的第二附加基准温度可能会发生变化并且可通过实验确定。该控制方法接着前进到步骤S3。在步骤S3中测量一拖多空调器的实时排气温度T

如图5所示，在步骤S41中，将实时排气温度T

如图5所示，如果实时排气温度T

如图6所示，如果实时排气温度T

如图6所示，如果实时排气温度T

如图6所示，如果实时排气温度T

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。