CN111550904B - 一种电子膨胀阀控制方法、控制装置及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子膨胀阀控制方法、控制装置及空调器，所述控制方法包括每隔预设时间周期获取当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发、压缩机排气温度T_排气和压缩机运行频率F；根据当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环和压缩机运行频率F，确定目标排气温度T_目标排气；根据当前室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发和压缩机运行频率F，对目标排气温度T_目标排气进行修正，得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}；根据当前的压缩机排气温度T_排气和修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}，调节电子膨胀阀的开度，使压缩机的实际排气温度接近修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}。

Description

一种电子膨胀阀控制方法、控制装置及空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种电子膨胀阀控制方法、控制装置及空调器。

背景技术

电子膨胀阀作为空调制冷***的节流元件，用于调节制冷剂流量，如果空调器在任意工况条件下，制冷剂流量始终处于最优状态，那么空调器的制冷制热效果最佳，能效最高，可靠性最好，目前的电子膨胀阀控制方法主要有两种，一种是“回气过热度控制方法”，另一种是“排气温度控制方法”。

“回气过热度控制方法”，是通过检测蒸发器盘管温度和压缩机回气温度的差值，来判断制冷剂是否在蒸发器内刚好完全蒸发，从而控制制冷剂流量始终处于合适范围内。但在某些特殊工况下，蒸发器盘管温度可能失真，比如室外低温制冷时，制冷剂流量极小，蒸发器盘管温度严重过热，导致过热度计算错误，膨胀阀失控。另由于需检测回气温度，需增加一回气温度传感器，成本较高。

“排气温度控制方法”，事先设置好不同工况、不同运行频率下的最佳目标排气温度，直接以排气温度为目标进行控制，无需回气温度传感器，成本较低，且无需判断回气过热度，误判概率大大降低，但由于一般室内机无湿度传感器，目标排气温度只是根据常规湿度下确定的，当室内高温高湿时，室内机负荷较大，此时的目标排气温度不是最佳温度，会导致阀开度过小，空调器不能保持最佳状态运行。

发明内容

本发明解决的问题是如何针对高温高湿环境对膨胀阀开度进行精确调节，从而真正实现全工况精准调阀。

为解决上述问题，本发明提供一种电子膨胀阀的控制方法，应用于空调器，包括：

每隔预设时间周期获取当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发、压缩机排气温度T_排气和压缩机运行频率F；

根据当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环和压缩机运行频率F，确定目标排气温度T_目标排气；

根据当前室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发和压缩机运行频率F，对目标排气温度T_目标排气进行修正，得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}；

根据当前的压缩机排气温度T_排气和修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}，调节电子膨胀阀的开度，使压缩机的实际排气温度接近修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}。

进一步地，“确定目标排气温度T_目标排气”步骤还包括：

根据当前室外环境温度T_外环和室内环境温度T_内环，查询空调器内预置的第一参数关系表，得到此工况下对应的最大标准频率F_标准max、最小标准频率F_标准min、最大标准排气温度T_{标准排气max}、最小标准排气温度T_{标准排气min}；

根据最大标准频率F_标准max、最小标准频率F_标准min、最大标准排气温度T_{标准排气max}、最小标准排气温度T_{标准排气min}和压缩机运行频率F，利用公式：

T_目标排气＝T_{标准排气max}-(F_标准max-F)÷(F_标准max-F_标准min)×(T_{标准排气max}-T_{标准排气min})

计算出当前工况下的目标排气温度T_目标排气。

进一步地，“得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}”步骤还包括：

根据当前室内环境温度T_内环和压缩机运行频率F，查询空调器内预置的第二参数关系表，得到此工况下对应的蒸发器盘管温度和室内环境温度的标准温差T_标准温差；

根据当前蒸发器盘管温度T_蒸发和室内环境温度T_内环计算实际温差T_实际温差；根据实际温差T_实际温差和标准温差T_标准温差获得第一差值A；

根据第一差值A，查询空调器内预置的第三参数关系表，得到此工况下对应的排气温度修正值ΔT_排气修正，并根据排气温度修正值ΔT_排气修正对T_目标排气进行修正，得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}。

进一步地，所述实际温差T_实际温差为当前蒸发器盘管温度T_蒸发和室内环境温度T_内环的差值，即T_实际温差＝T_内环-T_蒸发。

进一步地，所述第一差值A为所述实际温差T_实际温差和所述标准温差T_标准温差的差值，即A＝T_实际温差-T_标准温差。

进一步地，“调节电子膨胀阀的开度”步骤还包括：

根据当前的压缩机排气温度T_排气和修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}获得第二差值ΔT_排气；

根据第二差值ΔT_排气，查询空调器内预置的第四参数关系表，得到此工况下对应的电子膨胀阀的开度变化率ΔE，并根据开度变化率ΔE确定电子膨胀阀的目标开度E_目标。

进一步地，所述电子膨胀阀的目标开度E_目标按照下列公式计算：

E_目标＝E_实际×(1+ΔE)；

E_实际为电子膨胀阀目前的实际开度，ΔE为电子膨胀阀的开度变化率。

进一步地，所述第二差值ΔT_排气为所述压缩机排气温度T_排气和所述修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}的差值，即ΔT_排气＝T_排气-T_{目标排气修正}。

本发明还提供了一种电子膨胀阀的控制***，包括获取单元、计算单元和控制单元；

所述获取单元，用于获取当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发、压缩机排气温度T_排气和压缩机运行频率F；

所述计算单元，用于根据当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环和压缩机运行频率F，确定目标排气温度T_目标排气；

用于根据当前室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发和压缩机运行频率F，对目标排气温度T_目标排气进行修正，得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}；

所述控制单元，用于根据当前的压缩机排气温度T_排气和修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}，调节电子膨胀阀的开度。

本发明还提供了一种空调器，其特征在于，包括存储有计算机程序的可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述的电子膨胀阀的控制方法。

综上所述，本发明的电子膨胀阀的控制方法、控制装置以及空调器相对于现有技术而言具备以下优点：通过蒸发器盘管温度对压缩机的目标排气温度进行修正，使得空调室内机在高温高湿等工况下，能够针对不同湿度、不同热负荷对膨胀阀开度进行精确调节，从而保证空调器良好的运行状态，在保证制冷效果的同时，降低了能耗，真正实现了电子膨胀阀在全工况下精准调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为第一实施例的电子膨胀阀的控制方法的流程示意图；

图2为图1中步骤S200的流程示意图；

图3为图1中步骤S300的流程示意图；

图4为图1中步骤S400的流程示意图；

图5为第二实施例的电子膨胀阀的控制装置的功能单元示意图。

附图标记说明：

100-获取单元；200-计算单元；300-控制单元。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一实施例

如图1所示，一种电子膨胀阀的控制方法，应用于空调器，其包括以下步骤：

步骤S100、每隔预设时间周期获取当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发、压缩机排气温度T_排气和压缩机运行频率F。

在本发明实施例中，空调器的室外机设置温度传感器，用于检测室外环境温度信息；空调器的室内机上设置有温度传感器，用于检测室内环境温度信息；空调器的室内机换热器上设置有温度传感器，用于检测蒸发器盘管温度信息；压缩机的排气管处设置有温度传感器，用于检测压缩机排气温度。

步骤S200、根据当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环和压缩机运行频率F，确定目标排气温度T_目标排气。

如图2所示，步骤S200进一步包括以下子步骤：

步骤S210、根据当前室外环境温度T_外环和室内环境温度T_内环，查询空调器内预置的第一参数关系表，得到此工况下对应的最大标准频率F_标准max、最小标准频率F_标准min、最大标准排气温度T_{标准排气max}、最小标准排气温度T_{标准排气min}。

第一参数关系表为室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环与最大标准频率F_标准max、最小标准频率F_标准min、最大标准排气温度T_{标准排气max}、最小标准排气温度T_{标准排气min}的参数关系表。

步骤S220、根据最大标准频率F_标准max、最小标准频率F_标准min、最大标准排气温度T_{标准排气max}、最小标准排气温度T_{标准排气min}和压缩机运行频率F，利用公式：

T_目标排气＝T_{标准排气max}-(F_标准max-F)÷(F_标准max-F_标准min)×(T_{标准排气max}-T_{标准排气min})

计算出当前工况下的目标排气温度T_目标排气；

步骤S300、根据当前室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发和压缩机运行频率F，对目标排气温度T_目标排气进行修正，得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}。

如图3所示，步骤S300进一步包括以下子步骤：

步骤S310、根据当前室内环境温度T_内环和压缩机运行频率F，查询空调器内预置的第二参数关系表，得到此工况下对应的蒸发器盘管温度和室内环境温度的标准温差T_标准温差。

第二参数关系表为室内环境温度T_内环、压缩机运行频率F与标准温差T_标准温差的参数关系表。

步骤S320、根据当前蒸发器盘管温度T_蒸发和室内环境温度T_内环计算实际温差T_实际温差；根据实际温差T_实际温差和标准温差T_标准温差获得第一差值A。

实际温差T_实际温差为当前蒸发器盘管温度T_蒸发和室内环境温度T_内环的差值，即T_实际温差＝T_内环-T_蒸发。

第一差值A为所述实际温差T_实际温差和所述标准温差T_标准温差的差值，即A＝T_实际温差-T_标准温差。

空调器以制冷模式运行时，室内机的换热器作为蒸发器使用，液态制冷剂在蒸发器内蒸发为气体，蒸发吸收热量产生制冷效果。为使制冷效果最佳，需要控制制冷剂流量，使得液态制冷剂刚好在蒸发器出口全部蒸发为气体，在这种情况下，蒸发器盘管温度T_蒸发检测到的是蒸发温度，温度较低，一般会比室内环境温度T_内环低15℃左右；当室内湿度较高或温度较高时，空调器的热负荷较大，与低湿低温工况相比，制冷剂蒸发为气体的速度更快，可能制冷剂只流到蒸发器的一半就已经全部蒸发为气体了，在这种情况下，蒸发器盘管温度T_蒸发检测到的就不是蒸发温度，而是过热气体的过热温度，过热度越高，检测到的蒸发器盘管温度T_蒸发就越接近室内环境温度T_内环，因此第一差值A一般情况下为负数。

通过上述说明可知，室内环境湿度越大，温度越高，实际温差T_实际温差越小，第一差值A越小。

步骤S330、根据第一差值A，查询空调器内预置的第三参数关系表，得到此工况下对应的排气温度修正值ΔT_排气修正，并根据排气温度修正值ΔT_排气修正对T_目标排气进行修正，得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}。

修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}按照以下公式计算：

T_{目标排气修正}＝T_目标排气-ΔT_排气修正。

第三参数关系表为第一差值A与排气温度修正值ΔT_排气修正的参数关系表。本实施例中给出了一个第三参数关系表的示例：

A	(-∞,-5]	(-5,-4]	(-4,-3]	(-3,-2]	(-2,∞]
						ΔT<sub>排气修正</sub>	4	3	2	1	0

步骤S400、根据当前的压缩机排气温度T_排气和修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}，调节电子膨胀阀的开度，使压缩机的实际排气温度接近修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}。

如图4所示，步骤S400进一步包括以下子步骤：

步骤S410、根据当前的压缩机排气温度T_排气和修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}获得第二差值ΔT_排气；

第二差值ΔT_排气为所述压缩机排气温度T_排气和所述修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}的差值，即ΔT_排气＝T_排气-T_{目标排气修正}。

步骤S420、根据第二差值ΔT_排气，查询空调器内预置的第四参数关系表，得到此工况下对应的电子膨胀阀的开度变化率ΔE，并根据开度变化率ΔE确定电子膨胀阀的目标开度E_目标。

电子膨胀阀的目标开度E_目标按照下列公式计算：

E_目标＝E_实际×(1+ΔE)；

E_实际为电子膨胀阀目前的实际开度，ΔE为电子膨胀阀的开度变化率。

第四参数关系表为第二差值ΔT_排气与电子膨胀阀的开度变化率ΔE的参数关系表。本实施例中给出了一个第四参数关系表的示例：

当压缩机排气温度T_排气大于修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}一定数值时，说明空调器的热负荷较大，此时增大电子膨胀阀的开度，提高冷媒流量，提升制冷效果；当压缩机排气温度T_排气小于修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}一定数值时，说明空调器的热负荷较小，此时减小电子膨胀阀的开度，较少冷媒流量，降低空调器的能耗；当压缩机排气温度T_排气与修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}的差值在一定范围内时，说明空调器的运行状况良好，冷媒流量与空调器的热负荷相适应，维持现有电子膨胀阀的开度。

第二实施例

请参见图5，图5为本发明第二实施例提供的一种电子膨胀阀的控制装置的功能单元示意图。

所述的电子膨胀阀的控制装置包括：获取单元100、计算单元200和控制单元300；

所述获取单元100，用于获取当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发、压缩机排气温度T_排气和压缩机运行频率F；

所述计算单元200，用于根据当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环和压缩机运行频率F，确定目标排气温度T_目标排气；

用于根据当前室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发和压缩机运行频率F，对目标排气温度T_目标排气进行修正，得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}；

所述控制单元300，用于根据当前的压缩机排气温度T_排气和修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}，调节电子膨胀阀的开度。

第三实施例

一种空调器，包括包括存储有计算机程序的可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述的电子膨胀阀的控制方法。

当然，本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程度来指令控制装置来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程，其中所述的存储介质可为存储器、磁盘、光盘等。

综上所述，本发明的电子膨胀阀的控制方法、控制装置以及空调器相对于现有技术而言具备以下优点：通过蒸发器盘管温度对压缩机的目标排气温度进行修正，使得空调室内机在高温高湿等工况下，能够针对不同湿度、不同热负荷对膨胀阀开度进行精确调节，从而保证空调器良好的运行状态，在保证制冷效果的同时，降低了能耗，真正实现了电子膨胀阀在全工况下精准调节。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于第二、第三实施例公开的电子膨胀阀的控制装置和空调器而言，由于其与第一实施例公开的电子膨胀阀的控制方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种电子膨胀阀的控制方法，应用于空调器，其特征在于，包括：

每隔预设时间周期获取当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发、压缩机排气温度T_排气和压缩机运行频率F；

根据当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环和压缩机运行频率F，确定目标排气温度T_目标排气；所述“确定目标排气温度T_目标排气”步骤还包括：

根据当前室外环境温度T_外环和室内环境温度T_内环，查询空调器内预置的第一参数关系表，得到此工况下对应的最大标准频率F_标准max、最小标准频率F_标准min、最大标准排气温度T_{标准排气max}、最小标准排气温度T_{标准排气min}；

根据最大标准频率F_标准max、最小标准频率F_标准min、最大标准排气温度T_{标准排气max}、最小标准排气温度T_{标准排气min}和压缩机运行频率F，利用公式：

T_目标排气＝T_{标准排气max}-(F_标准max-F)÷(F_标准max-F_标准min)×(T_{标准排气max}-T_{标准排气min})

计算出当前工况下的目标排气温度T_目标排气；

根据当前室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发和压缩机运行频率F，对目标排气温度T_目标排气进行修正，得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}；

根据当前的压缩机排气温度T_排气和修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}，调节电子膨胀阀的开度，使压缩机的实际排气温度接近修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}。

2.根据权利要求1所述的一种电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，“得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}”步骤还包括：

根据当前室内环境温度T_内环和压缩机运行频率F，查询空调器内预置的第二参数关系表，得到此工况下对应的蒸发器盘管温度和室内环境温度的标准温差T_标准温差；

根据当前蒸发器盘管温度T_蒸发和室内环境温度T_内环计算实际温差T_实际温差；根据实际温差T_实际温差和标准温差T_标准温差获得第一差值A；

根据第一差值A，查询空调器内预置的第三参数关系表，得到此工况下对应的排气温度修正值ΔT_排气修正，并根据排气温度修正值ΔT_排气修正对T_目标排气进行修正，得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}。

3.根据权利要求2所述的一种电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，所述实际温差T_实际温差为当前蒸发器盘管温度T_蒸发和室内环境温度T_内环的差值，即T_实际温差＝T_内环-T_蒸发。

4.根据权利要求2所述的一种电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，所述第一差值A为所述实际温差T_实际温差和所述标准温差T_标准温差的差值，即A＝T_实际温差-T_标准温差。

5.根据权利要求1所述的一种电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，“调节电子膨胀阀的开度”步骤还包括：

根据当前的压缩机排气温度T_排气和修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}获得第二差值ΔT_排气；

根据第二差值ΔT_排气，查询空调器内预置的第四参数关系表，得到此工况下对应的电子膨胀阀的开度变化率ΔE，并根据开度变化率ΔE确定电子膨胀阀的目标开度E_目标。

6.根据权利要求5所述的一种电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，

所述电子膨胀阀的目标开度E_目标按照下列公式计算：

E_目标＝E_实际×(1+ΔE)；

E_实际为电子膨胀阀目前的实际开度，ΔE为电子膨胀阀的开度变化率。

7.根据权利要求5所述的一种电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，所述第二差值ΔT_排气为所述压缩机排气温度T_排气和所述修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}的差值，即ΔT_排气＝T_排气-T_{目标排气修正}。

8.一种电子膨胀阀的控制***，其特征在于，

包括获取单元(100)、计算单元(200)和控制单元(300)；

所述获取单元(100)，用于获取当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发、压缩机排气温度T_排气和压缩机运行频率F；所述计算单元(200)，用于根据当前室外环境温度T_外环、室内环境温度T_内环和压缩机运行频率F，确定目标排气温度T_目标排气，所述“确定目标排气温度T_目标排气”还包括：

根据当前室外环境温度T_外环和室内环境温度T_内环，查询空调器内预置的第一参数关系表，得到此工况下对应的最大标准频率F_标准max、最小标准频率F_标准min、最大标准排气温度T_{标准排气max}、最小标准排气温度T_{标准排气min}；

根据最大标准频率F_标准max、最小标准频率F_标准min、最大标准排气温度T_{标准排气max}、最小标准排气温度T_{标准排气min}和压缩机运行频率F，利用公式：

T_目标排气＝T_{标准排气max}-(F_标准max-F)÷(F_标准max-F_标准min)×(T_{标准排气max}-T_{标准排气min})

计算出当前工况下的目标排气温度T_目标排气；

用于根据当前室内环境温度T_内环、蒸发器盘管温度T_蒸发和压缩机运行频率F，对目标排气温度T_目标排气进行修正，得到修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}；

所述控制单元(300)，用于根据当前的压缩机排气温度T_排气和修正后的目标排气温度T_{目标排气修正}，调节电子膨胀阀的开度。

9.一种空调器，其特征在于，包括存储有计算机程序的可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现权利要求1-7任一所述的电子膨胀阀的控制方法。

Images