CN112539525B - 空调器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气调节技术领域，具体涉及一种空调器的控制方法。本发明旨在解决现有变频空调器存在的制热能效低的问题。为此目的，本发明的控制方法包括：制热运行时，获取室外环境温度、和压缩机的工作频率和过冷管段的实际温度；基于室外环境温度，计算过冷管段的理论温度；基于室外环境温度、工作频率和实际理论温度，计算第一调节阀的运行开度；调整第一调节阀的开度至运行开度。通过上述控制方式，能够实现对过冷度的精确控制，增加室内机的热交换器的换热面积，降低高压侧的饱和压力，从而降低了压缩机的功率，大幅减少制热能耗。

Description

空调器的控制方法

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域，具体涉及一种空调器的控制方法。

背景技术

变频空调相比于定频空调来说，由于可以根据室内温度情况自动调整压缩机的频率，确保室内环境始终处于一个较为稳定的温度区间，因此越来越受到大众的青睐。

传统变频空调只考核制冷能效和功率，以制冷能效作为能效等级评价标准，而对制热功率和能力没有要求，因此在变频空调开发时，研发人员一般都以最佳制冷能效为设计原则。但是随着国家新能效标准的出台和实施，变频空调的制冷、制热功率和能效都纳入考核范围，而制热能效对空调整体能效的影响很大，所以降低变频空调的制热功率，提升其制热能效成为目前行业的最为关键的任务之一。

相应地，本领域需要一种新的空调器的控制方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有变频空调器存在的制热能效低的问题，本发明提供了一种空调器的控制方法，所述空调器包括压缩机、用于室内机的热交换器、第二调节阀、用于室外机的热交换器，所述用于室外机的热交换器包括换热管段、过冷管段和第一调节阀，所述过冷管段的一端通过所述第一调节阀与所述换热管段连接，另一端通过第二调节阀与所述室内机的热交换器连接，

所述控制方法包括：

制热运行时，获取室外环境温度和所述压缩机的工作频率；

基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度；

基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述第一调节阀的运行开度；

调整所述第一调节阀的开度至所述运行开度。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，在“调整所述第一调节阀开度至所述运行开度”的步骤之后，所述控制方法还包括：

获取所述过冷管段的实际温度；

基于所述理论温度与所述实际温度的差值，对所述第一调节阀的开度进行PID调节。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，在“调整所述第一调节阀开度至所述运行开度”的步骤之后，所述控制方法还包括：

获取室外环境温度和所述压缩机的运行频率；

基于所述室外环境温度和所述运行频率，计算所述空调器的制热目标排气温度；

基于所述制热目标排气温度，控制所述第二调节阀的开度。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“获取室外环境温度和所述压缩机的运行频率”的步骤进一步包括：

在所述过冷管段的实际温度达到所述理论温度时，获取所述室外环境温度和所述压缩机的运行频率。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述过冷管段的理论温度：

T_c＝k×T_ao+t

其中，T_c为所述过冷管段的理论温度；T_ao为所述室外环境温度；k、t为常数。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述第一调节阀的运行开度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述第一调节阀的运行开度：

B＝a₁×f+b₁×T_ao+c₁×Int(T_c-T_ao)

其中，B为所述第一调节阀的运行开度；f为所述压缩机的工作频率；T_c为所述过冷管段的理论温度；T_ao为所述室外环境温度；a₁、b₁、c₁为常数。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“基于所述室外环境温度和所述运行频率，计算所述空调器的制热目标排气温度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述空调器的制热目标排气温度：

T_{target_heat}＝a₂×f+b₂×(T_ao-7)+c₂

其中，T_{target_heat}为所述空调器的制热目标排气温度；f为所述压缩机的工作频率；T_ao为室外环境温度；a₂、b₂、c₂为常数。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

制冷运行时，控制所述第一调节阀全开；

获取室外环境温度和所述压缩机的工作频率；

基于所述室外环境温度和所述工作频率，计算所述空调器的制冷目标排气温度；

基于所述制冷目标排气温度，控制所述第二调节阀的开度。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“基于所述室外环境温度和所述工作频率，计算所述空调器的制冷目标排气温度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述空调器的制冷目标排气温度：

T_{target_cool}＝a₃×f+b₃×(T_ao-35)+c₃

其中，T_{target_cool}为所述空调器的制热目标排气温度；f为所述压缩机的工作频率；T_ao为室外环境温度；a₃、b₃、c₃为常数。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，所述第一调节阀和/或所述第二调节阀为电子膨胀阀或电磁阀。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，空调器包括压缩机、用于室内机的热交换器、第二调节阀、用于室外机的热交换器，用于室外机的热交换器包括换热管段、过冷管段和第一调节阀，过冷管段的一端通过第一调节阀与换热管段连接，另一端通过第二调节阀与室内机的热交换器连接，控制方法包括：制热运行时，获取室外环境温度、压缩机的工作频率和过冷管段的实际温度；基于室外环境温度、工作频率和实际温度，计算第一调节阀的运行开度；调整第一调节阀的开度至运行开度。

通过在室外机的热交换器的换热管段和过冷管段之间设置第一调节阀，使得空调器在制热时通过第一调节阀的开度变化，能够实现对过冷度的精确控制，室外机的热交换器的过冷管段充当室内机的热交换器的延伸和补充，变相地增加了室内机的热交换器的换热面积，加长了高压侧的过冷段，使换热介质的温度能够进一步降低，降低了高压侧的饱和压力，从而降低了压缩机的功率，大幅减少制热能耗。通过基于室外环境温度计算过冷管段的理论温度，然后基于室外环境温度、压缩机的工作频率和过冷管段的理论温度控制第一调节阀的开度，使得空调在制热时，能够基于室外环境状况控制第一调节阀打开至能够使过冷管段达到较佳温度的开度，从而对空调***的过冷度进行精确控制，使得空调器的制热效果达到最佳，提升制热能效。经发明人反复试验、观测、分析和比较，在采用上述设置和控制方式的情况下，空调器的制热能效能够得到精确控制并且基本达到制冷能效水平。

进一步地，通过在调整第一调节阀的开度至运行开度之后，基于过冷管段的理论温度与实际温度的差值对第一调节阀的开度进行PID控制，本申请的控制方法还能够基于过冷管段的理论温度与实际温度之间的温差对第一调节阀的开度进行动态、快速及精确地调节，防止第一调节阀出现过调或者超调的问题。

进一步地，通过在过冷管段的实际温度达到理论温度时进一步基于室外环境温度和压缩机的运行频率计算空调器的制热目标排气温度，并基于制热目标排气温度控制第二调节阀的开度，本申请的控制方法还能够在制热时对第一调节阀和第二调节阀联动控制，使得空调器的运行参数始终保持在最佳状态，保证空调器的运行效果，提升空调器的能效。

进一步地，通过基于室外环境温度计算过冷管段的理论温度，本申请的控制方法还能够将过冷管段的理论温度与室外环境温度相关联，由于不同的室外环境温度对室外机的热交换器的换热能力有很大的影响，因此通过利用室外环境温度与理论温度之间的拟合公式，能够计算出当前温度下过冷管段的最佳温度，进而通过调节调节阀开度使过冷管段的温度保持在该最佳温度，使得在保证室外机的热交换器的最佳过冷效果的基础上，降低压缩机的功率，提升制热功效。

进一步地，通过在制冷模式时控制第一调节阀全开，并基于制冷目标排气温度控制第二调节阀的开度，使得空调在制冷时，通过将第一调节阀全开能够避免第一调节阀对制冷能效产生影响，通过调节第二调节阀的开度，能够实现对空调的正常调节，保证制冷效果和制冷能效。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的空调器的控制方法。附图中：

图1为本发明的变频空调器的***示意图；

图2为本发明的空调器的控制方法的流程图；

图3为本发明的空调器的控制方法的逻辑图。

附图标记列表

1、变频压缩机；2、四通阀；3、室内机的热交换器；4、室内风机；5、室外机的热交换器；51、换热管段；52、过冷管段；53、第一调节阀；54、温度检测元件；6、室外风机；7、第二调节阀。

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。例如，下述实施例中虽然将各个步骤按照先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本发明的保护范围之内。例如，在运行制冷模式时，下文是结合控制第一调节阀全开后再基于制冷目标排气温度控制第二调节阀的开度的顺序进行描述的，但是显然控制第一调节阀全开的步骤还可以与计算制冷目标排气温度或控制第二调节阀同时进行或在其之后进行。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

首先参照图1，对本发明的变频空调器进行描述。其中，图1为本发明的变频空调器的***示意图。

如图1所示，为解决现有变频空调器由于制热功耗高而导致的制热能效低的问题，本申请提供了一种变频空调器，其包括室内机、室外机和连接室内机与室外机的管路。其中，室外机包括变频压缩机1、四通阀2、室外机的热交换器5、室外风机6和第二调节阀7，室内机包括室内机的热交换器3和室内风机4。其中，室外机的热交换器5包括换热管段51、过冷管段52和第一调节阀53，换热管段51和过冷管段52均由U型管连接而成，过冷管段52的一端(图1中的上端)通过第一调节阀53与换热管段51连接，另一端(图1中的下端)通过第二调节阀7与室内机的热交换器3连接。其中，第一调节阀53设置成当换热介质(如冷媒等)由室外机的热交换器5向室内机的热交换器3流动时全开，当换热介质由室内机的热交换器3向室外机的热交换器5流动时开启设定开度。

需要解释的是，本申请中，设定开度指的是介于完全关闭与完全打开之间的任意开度，其具体开度的大小可以基于参数进行控制，如基于室外环境温度、过冷管段52的温度等参数进行控制等。

参照图1，以换热介质是冷媒为例，变频空调器运行于制冷模式时，第一调节阀53全开，第二调节阀7按照常规控制方式开启设定开度，冷媒经变频压缩机1排气口排出后进入室外机的热交换器5并依次流过换热管段51、第一调节阀53和过冷管段52与室外空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经第二调节阀7的节流后进入室内机的热交换器3与室内空气进行蒸发换热，换热后的冷媒从变频压缩机1的吸气口回到变频压缩机1，完成一次制冷循环。变频空调器运行于制热模式时，第一调节阀53和第二调节阀7均各自开启设定开度，冷媒经变频压缩机1排气口排出后首先进入室内机的热交换器3与室内空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经第二调节阀7的第一次节流降温后进入过冷管段52，进入过冷管段52的冷媒温度仍然较高，此时通过过冷管段52与室外空气进行进一步冷凝换热后，在第一调节阀53的二次节流下进入换热管段51与室外空气进行蒸发换热，换热后的冷媒从变频压缩机1的吸气口回到变频压缩机1，完成一次制热循环。

从上述描述可以看出，通过在室外机的热交换器5的换热管段51和过冷管段52之间设置第一调节阀53，使得空调在制冷时，通过将第一调节阀53全开能够避免第一调节阀53对制冷能效产生影响，通过调节第二调节阀7的开度，能够实现空调的正常频率调节；在制热时，通过第一调节阀53的开度变化，能够实现对过冷度的精确控制，使得室外机的热交换器5的过冷管段52充当室内机的热交换器3的延伸和补充，变相地增加了室内机的热交换器3的换热面积，加长了高压侧的过冷段，使换热介质的温度能够进一步降低，降低了高压侧的饱和压力，从而降低了压缩机的功率，大幅减少制热能耗。经发明人反复试验、观测、分析和比较，在采用上述设置方式的情况下，应用本申请热交换器的空调器的制热能效能够得到精确控制并且基本达到制冷能效水平。

下面进一步参照图1，对本申请的变频空调器进行详细描述。

如图1所示，在一种较为优选的实施方式中，室外机的热交换器5还包括温度检测元件54，其设置于过冷管段52上，并且能够与变频空调器的控制器连接，从而在制热运行时控制器能够基于温度检测元件54所采集到的过冷管段52的温度控制第一调节阀53的开度。其中，温度检测元件54可以为温度传感器、感温包等，其贴设于过冷管段52的U型管外表面上，并通过引线与控制器连接。其中，控制器可以为空调器的控制器或PID调节器等。

通过在过冷管段52上设置温度检测元件54，使得第一调节阀53的开度能够基于过冷管段52的温度进行调节，进而在制热时能够实现对第一调节阀53的精确调节，进一步降低压缩机的功率，提高制热能效。

如图1所示，在一种较为优选的实施方式中，室外机的热交换器5为双排热交换器，过冷管段52设置于换热管段51的下方且位于室外机的热交换器5的迎风侧(即图1中的右侧)。

通过将过冷管段52布置于换热管段51的下方且位于迎风侧，能够增加背风侧换热管段51的换热能力，进一步降低变频压缩机1的功率。这是因为，通常经过一次节流之后的过冷段管内的换热介质温度仍然高于环境温度，而在进行二次节流之前，通过过冷管段52与空气流换热，使得过冷管段52释放的热量随着气流又被吹到了背风侧的换热管段51上进行换热，此时背风侧的换热管段51中的换热介质已经过二次节流而达到低温低压状态，这样一来，既可以降低高压侧压力而降低变频压缩机1功率，又能保证换热管段51的换热效果，使得整体能效得到大幅度提升。

在一种较为优选的实施方式中，换热管段51分为多个流路，流路的截面为n型和/或N型。具体地，本实施方式中换热管段51为两个流路，两个流路的截面一个为n型，一个为N型，且流向均为由迎风侧流向背风侧。这样一来，通过将换热管段51分为多个流路，冷媒在换热过程中多路同时进行热交换，保证了换热效率和换热效果。通过两个流路的流向均设置为由迎风侧向背风侧流动，使得在冷媒流动过程中，与迎风侧的冷媒进行热交换后的空气流温度升高，进而与背风侧的冷媒进行热交换，提高了换热管段51的热交换效果。

当然，本领域技术人员可以理解的是，上述设置方式并非一成不变，在不偏离本申请的原理的条件下，本领域技术人员可以对其进行调整，只要该调整满足将换热管段51分为多个流路，每个流路的截面成n型和/或N型即可。例如，流路还可以分为三个或更多，每个流路的截面均为N型或n型等。

在一种较为优选的实施方式中，第一调节阀53和第二调节阀7在本实施方式中均为电子膨胀阀，其中第一调节阀53设置成在变频空调器运行制冷模式时全开，在运行制热模式时开启设定开度，第二调节阀7设置成在制冷和制热时均按照所需的节流开度开启。第一调节阀53和第二调节阀7的设置，使得变频空调器在制热过程中能够通过调节两个电子膨胀阀的开度的方式对***的过冷度进行精确调节，从而降低制热功率，提升制热能效。

虽然本实施方式中第一调节阀53和第二调节阀7均采用了电子膨胀阀，但是这并非是限制性的，本领域技术人员可以及基于具体应用场景对其进行更改，如第一调节阀53和/或第二调节阀7还可以采用电磁阀等电控阀门。

当然，上述各个可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。

下面结合图1对本发明的变频空调器的工作过程作简要说明。

如图1所示，在变频空调器运行制冷模式时，第一调节阀53全开，第二调节阀7开启设定开度，冷媒经变频压缩机1排气口排出后进入室外机的热交换器5并同时流过换热管段51的n型流路和N型流路与室外空气进行冷凝换热后汇合为一条流路，然后冷媒经电子膨胀阀和过冷管段52继续与室外空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经第二调节阀7的节流后进入室内机的热交换器3与室内空气进行蒸发换热，换热后的冷媒从变频压缩机1的吸气口回到变频压缩机1，完成一次制冷循环。

变频空调器在运行制热模式时，第一调节阀53和第二调节阀7各自开启设定开度，冷媒经变频压缩机1排气口排出后首先进入室内机的热交换器3与室内空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经过第二调节阀7进行第一次节流降温，之后进入室外机的热交换器5的过冷管段52，进入过冷管段52的冷媒温度仍然较高，此时通过过冷管段52的冷媒与室外空气进行进一步冷凝换热后，在第一调节阀53的二次节流下进入换热管段51，进入换热管段51的冷媒分两路进入n型流路和N型流路并同时与室外空气进行蒸发换热，换热过程中，与过冷管段52和迎风侧的换热管段51热交换后的空气流温度升高，再与背风侧的换热管段51进行热交换，提高换热效果。换热后的冷媒汇合为一条流路后从变频压缩机1的吸气口回到变频压缩机1，完成一次制热循环。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本发明的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

实施例2

下面参照图2，对本申请的空调器的控制方法进行介绍。其中，图2为本发明的空调器的控制方法的流程图

如图2所示，与上述变频空调器对应的，本申请还提供了一种变频空调器的控制方法，变频空调器的具体结构在实施例1中已经进行介绍，在此不再赘述。控制方法包括：

S100、在制热模式下，获取室外环境温度和压缩机的工作频率；例如，通过设置于室外机上的温度传感器获取室外环境温度，在空调器运行时基于运行参数获取压缩机的工作频率。

S200、基于室外环境温度，计算过冷管段52的理论温度；例如，基于环境温度与理论温度之间的拟合公式计算过冷管段52在当前环境下的理论温度。其中，理论温度在本申请中指能够使制热功率或制热能效处于较佳状态时过冷管段52的温度，该温度可以通过试验得出。

S300、基于室外环境温度、工作频率和理论温度，计算第一调节阀53的运行开度；例如，基于室外环境温度、工作频率和理论温度三个参数与第一调节阀53的运行开度之间的拟合公式计算第一调节阀53在当前环境下的运行开度。

S400、调整第一调节阀53的开度至运行开度；例如，在计算出第一调节阀53的运行开度后，空调器的控制器控制第一调节阀53的开度调整至运行开度。其中，控制器物理上可以是设置于空调器中的控制芯片，也可以是专门用于执行本发明的方法的控制器，也可以是通用控制器的一个功能模块或功能单元。

从上述描述可以看出，通过基于室外环境温度计算过冷管段52的理论温度，然后基于室外环境温度、压缩机的工作频率和过冷管段52的理论温度控制第一调节阀53的开度，使得空调在制热时，能够通过第一调节阀53的开度变化，使室外机的热交换器5的过冷管段52充当室内机的热交换器3的延伸和补充，变相地增加了室内机的热交换器3的换热面积，进而通过基于室外环境状况控制第一调节阀53打开至能够使过冷管段52达到较佳温度(及理论温度)的开度，对空调***的过冷度进行精确控制，使得空调器的制热效果达到最佳，提升制热能效。经发明人反复试验、观测、分析和比较，在采用上述设置和控制方式的情况下，空调器的制热能效能够得到精确控制并且基本达到制冷能效水平。

在一种较佳的实施方式中，可以采用下列公式(1)来计算过冷管段52的理论温度：

T_c＝k×T_ao+t (1)

公式(1)中，T_c为过冷管段52的理论温度；T_ao为室外环境温度；k、t为常数，该常数可以基于实验数据拟合得出，例如，针对不同室外环境温度对空调器进行多次实验。在实验中，基于不同室外环境温度，通过调整过冷管段52的温度，使得该条件下的换热效果最佳，并记录下换热效果最佳时的过冷管段52的温度，作为该条件下的理论温度。在多次试验后，运用线性拟合的方法计算出常数k、t的值，从而得到室外环境温度与过冷管段52的理论温度之间的拟合公式。

本领域技术人员可以理解的是，过冷管段52的理论温度决定了过冷管段52的换热效果，间接决定了制热的能效，而过冷管段52的换热效果与室外环境温度有直接关系，当室外环境温度与过冷管段52之间的温差达到一定范围时，空调***的过冷度也达到较佳的状态，而通过基于室外环境温度计算过冷管段52的理论温度，本申请的控制方法还能够将过冷管段52的理论温度与室外环境温度相关联，在保证室外机的热交换器5的最佳的过冷度和过冷效果的基础上，降低压缩机的功率，提升制热功效。

当然，理论温度的确定不仅限于上述公式(1)所示的方法，在不偏离本申请原理的条件下，任何通过室外环境温度确定过冷管段52的理论温度的方式均可以对公式(1)进行替换。例如，还可以通过室外环境温度与过冷管段52的理论温度之间的对应关系来确定理论温度的具体数值。

在一种较为优选的实施方式中，可以采用以下拟合公式(2)来计算第一调节阀53的运行开度：

B＝a₁×f+b₁×T_ao+c₁×Int(T_c-T_ao) (2)

公式(2)中，B为第一调节阀53的运行开度；f为压缩机的工作频率；T_c为过冷管段52的理论温度；T_ao为室外环境温度；Int(T_c-T_ao)为对过冷管段52的理论温度与室外环境温度之间的差值进行向下取整运算；a₁、b₁、c₁为常数，该常数可以基于实验数据拟合得出。例如，针对不同室外环境温度、压缩机频率和过冷管段52的理论温度对空调器的制热能效进行多次实验。在实验中，调整第一调节阀53的开度使得空调器的制热能效最小，并记录下当前制热能效对应的第一调节阀53开度参数，作为该条件下的第一调节阀53运行开度。在多次试验后，计算出常数a₁、b₁、c₁的值，从而得到第一调节阀53与室外环境温度、压缩机频率和过冷管段52的理论温度之间的拟合公式。

通过基于压缩机的工作频率、过冷管段52的理论温度和室外环境温度共同确定第一调节阀53的运行开度，本申请的控制方法能够基于多种变化量共同确定第一调节阀53的运行开度，提高运行开度的计算准确性，使第一调节阀53时刻工作在合适的开度，降低空调器的制热能耗。

当然，第一调节阀53的运行开度的确定还可以基于其与上述各参数之间的其他关系进行，如上述三个参数与运行开度之间的固定对应关系等。

在一种较为优选的实施方式中，在步骤S300之后，控制方法还包括：获取过冷管段52的实际温度；基于理论温度与实际温度的差值，对第一调节阀53的开度进行PID调节。

通过在调整第一调节阀53的开度至运行开度之后，基于过冷管段52的理论温度与实际温度的差值对第一调节阀53的开度进行PID控制，本申请的控制方法还能够对第一调节阀53的开度进行动态、快速及精确地调节，防止第一调节阀53出现过调或者超调的问题。

在一种较为优选的实施方式中，在步骤S300之后，控制方法还包括：获取室外环境温度和压缩机的运行频率；基于室外环境温度和运行频率，计算空调器的制热目标排气温度；基于制热目标排气温度，控制第二调节阀7的开度。优选地，上述步骤可以在对第一调节阀53的开度进行PID调节之后进行，也就是说，在对第一调节阀53的开度进行PID调节的过程中，当过冷管段52的实际温度达到理论温度时，获取室外环境温度和压缩机的运行频率，并基于室外环境温度和压缩机的运行频率计算制热目标排气温度，并基于此控制第二调节阀7的开度。其中，可以采用下列公式(3)来计算空调器的制热目标排气温度：

T_{target_heat}＝a₂×f+b₂×(T_ao-7)+c₂ (3)

公式(3)中，T_{target_heat}为空调器的制热目标排气温度；f为压缩机的工作频率；T_ao为室外环境温度；a₂、b₂、c₂为常数，该常数可以基于实验数据拟合得出，其得出方法与上述类似，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解的是，第二调节阀7的开度大小直接决定了在制热过程中第一次节流降温的效果，加上对第一调节阀53的控制，二者联合决定了制热运行的能效。本申请的控制方法通过在制热时对第一调节阀53和第二调节阀7进行联动控制、特别是在对第一调节阀53控制的基础上调节第二调节阀7的开度，使得空调器的运行参数能够始终保持在最佳状态，保证空调器的运行效果的同时，也提升了空调器的能效。

当然，制热目标排气温度的确定不仅限于上述公式(3)所示的方法，在不偏离本申请原理的条件下，任何通过室外环境温度和压缩机的工作频率确定制热目标排气温度的方式均可以对公式(3)进行替换。再者，基于制热目标排气温度控制第二调节阀7的方法在现有技术中已经存在多种方案，如采用比例调节，PID调节等，这些方案均可以适用于本申请的控制方法，在此不再赘述。此外，虽然本实施方式中是结合在对第一调节阀53进行PID控制后再对第二调节阀7进行开度控制的顺序阐述的，但是这种控制方式并非绝对，对第一调节阀53进行PID控制只是一种防止第一调节阀53出现过调或者超调的验证步骤，该步骤并非必须，因此在对第一调节阀53进行PID控制的同时或之前对第二调节阀7进行开度控制理论上也可以实现制热能效的提升。

在一种较为优选的实施方式中，控制方法还包括：

空调器制冷运行时，控制第一调节阀53全开；获取室外环境温度和压缩机的工作频率；基于室外环境温度和工作频率，计算空调器的制冷目标排气温度；基于制冷目标排气温度，控制第二调节阀7的开度。其中，可以采用下列公式(4)来计算空调器的制冷目标排气温度：

T_{target_cool}＝a₃×f+b₃×(T_ao-35)+c₃ (4)

公式(4)中，T_{target_cool}为空调器的制冷目标排气温度；f为压缩机的工作频率；T_ao为室外环境温度；a₃、b₃、c₃为常数，该常数可以基于实验数据拟合得出，其得出方法与上述类似，在此不再赘述。

通过在制冷模式时控制第一调节阀53全开，并基于制冷目标排气温度控制第二调节阀7的开度，使得空调在制冷时，通过将第一调节阀53全开能够避免第一调节阀53对制冷能效产生影响，通过调节第二调节阀7的开度，能够实现对空调的正常调节，保证制冷效果和制冷能效。

当然，与上述类似地，制冷目标排气温度的确定不仅限于上述公式(3)所示的方法，在不偏离本申请原理的条件下，任何通过室外环境温度和压缩机的运行频率确定制冷目标排气温度的方式均可以对公式(3)进行替换。再者，基于制冷目标排气温度控制第二调节阀7的方法在现有技术中已经存在多种方案，如采用比例调节，PID调节等，这些方案均可以适用于本申请的控制方法，因此不再赘述。

下面结合图3，对本申请的空调器的控制方法的控制过程进行简要介绍。其中，图3为本发明的空调器的控制方法的逻辑图。

如图3所示，在一种可能的实施过程中，空调器制热运行→运行过程中，获取室外环境温度T_ao和压缩机的运行频率f→基于公式(1)计算过冷管段52的理论温度T_c→基于公式(2)，计算第一调节阀53的运行开度B→控制第一调节阀53打开至开度B，从而空调器以较佳的制热能效运行→空调器运行2min后，检测过冷管的实际温度T_c1→计算理论温度T_c与实际温度T_c1之间的差值△T，并基于该差值△T对第一调节阀53的开度进行PID精确调节，保证空调器的制热能效，防止第一调节阀53出现过调或者超调→在进行PID调节过程中，判断过冷管段52的实际温度是否达到理论温度→在实际温度达到理论温度时，获取室外环境温度T_ao和压缩机的运行频率f，并基于公式(3)计算制热目标排气温度T_{target_heat}→基于制热目标排气温度T_{target_heat}控制第二调节阀7的开度，使空调器的运行状态和制热效率达到最佳。

本领域技术人员可以理解，上述空调器还包括一些其他公知结构，例如处理器、控制器、存储器等，其中，存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等，处理器包括但不限于CPLD/FPGA、DSP、ARM处理器、MIPS处理器等。为了不必要地模糊本公开的实施例，这些公知的结构未在附图中示出。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的服务器、客户端中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，PC程序和PC程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在PC可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

需要说明的是，尽管上文详细描述了本发明方法的详细步骤，但是，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以对上述步骤进行组合、拆分及调换顺序，如此修改后的技术方案并没有改变本发明的基本构思，因此也落入本发明的保护范围之内。

最后需要说明的是，虽然本实施方式是结合变频空调器进行描述的，但是这并非旨在于限制本申请的保护范围，本领域技术人员还可以将本申请应用于其他类型的空调器，只要该空调器具有室外机冷凝器即可。例如，本申请还可以应用于定频空调器等。

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。

Claims (9)

1.一种空调器的控制方法，其特征在于，所述空调器包括压缩机、用于室内机的热交换器、第二调节阀、用于室外机的热交换器，所述用于室外机的热交换器包括换热管段、过冷管段和第一调节阀，所述过冷管段的一端通过所述第一调节阀与所述换热管段连接，另一端通过第二调节阀与所述室内机的热交换器连接，

所述控制方法包括：

制热运行时，获取室外环境温度和所述压缩机的工作频率；

基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度；

基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述第一调节阀的运行开度；

调整所述第一调节阀的开度至所述运行开度；

“基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述过冷管段的理论温度：

T_c＝k×T_ao+t

其中，T_c为所述过冷管段的理论温度；T_ao为所述室外环境温度；k、t为常数；

“基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述第一调节阀的运行开度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述第一调节阀的运行开度：

B＝a₁×f+b₁×T_ao+c₁×Int(T_c-T_ao)

其中，B为所述第一调节阀的运行开度；f为所述压缩机的工作频率；T_c为所述过冷管段的理论温度；T_ao为所述室外环境温度；a₁、b₁、c₁为常数。

2.根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，在“调整所述第一调节阀开度至所述运行开度”的步骤之后，所述控制方法还包括：

获取所述过冷管段的实际温度；

基于所述理论温度与所述实际温度的差值，对所述第一调节阀的开度进行PID调节。

3.根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，在“调整所述第一调节阀开度至所述运行开度”的步骤之后，所述控制方法还包括：

获取室外环境温度和所述压缩机的运行频率；

基于所述室外环境温度和所述运行频率，计算所述空调器的制热目标排气温度；

基于所述制热目标排气温度，控制所述第二调节阀的开度。

4.根据权利要求2所述的空调器的控制方法，其特征在于，在“调整所述第一调节阀开度至所述运行开度”的步骤之后，所述控制方法还包括：

获取室外环境温度和所述压缩机的运行频率；

基于所述室外环境温度和所述运行频率，计算所述空调器的制热目标排气温度；

基于所述制热目标排气温度，控制所述第二调节阀的开度。

5.根据权利要求4所述的空调器的控制方法，其特征在于，“获取室外环境温度和所述压缩机的运行频率”的步骤进一步包括：

在所述过冷管段的实际温度达到所述理论温度时，获取所述室外环境温度和所述压缩机的运行频率。

6.根据权利要求3或4所述的空调器的控制方法，其特征在于，“基于所述室外环境温度和所述运行频率，计算所述空调器的制热目标排气温度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述空调器的制热目标排气温度：

T_{target_heat}＝a₂×f+b₂×(T_ao-7)+c₂

其中，T_{target_heat}为所述空调器的制热目标排气温度；f为所述压缩机的工作频率；T_ao为室外环境温度；a₂、b₂、c₂为常数。

7.根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

制冷运行时，控制所述第一调节阀全开；

获取室外环境温度和所述压缩机的工作频率；

基于所述室外环境温度和所述工作频率，计算所述空调器的制冷目标排气温度；

基于所述制冷目标排气温度，控制所述第二调节阀的开度。

8.根据权利要求7所述的空调器的控制方法，其特征在于，“基于所述室外环境温度和所述工作频率，计算所述空调器的制冷目标排气温度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述空调器的制冷目标排气温度：

T_{target_cool}＝a₃×f+b₃×(T_ao-35)+c₃

其中，T_{target_cool}为所述空调器的制热目标排气温度；f为所述压缩机的工作频率；T_ao为室外环境温度；a₃、b₃、c₃为常数。

9.根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述第一调节阀和/或所述第二调节阀为电子膨胀阀或电磁阀。

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