本發(fā)明屬于空氣調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,是涉及空調(diào)的調(diào)節(jié),更具體地說,是涉及調(diào)節(jié)空調(diào)室外機(jī)電子膨脹閥的方法。
背景技術(shù):
電子膨脹閥作為一種新型的控制元件,廣泛應(yīng)用在空調(diào)冷媒循環(huán)系統(tǒng)中。通過對電子膨脹閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的冷媒循環(huán)量,能夠滿足空調(diào)運(yùn)行性能要求。因此,如何對電子膨脹閥進(jìn)行有效控制,是衡量空調(diào)系統(tǒng)能效比的關(guān)鍵。
現(xiàn)有技術(shù)中,可以采用PID算法對電子膨脹閥的開度進(jìn)行控制。具體來說,是以壓縮機(jī)的實(shí)際排氣溫度與目標(biāo)排氣溫度的差值作為偏差,基于該偏差進(jìn)行PID運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)對電子膨脹閥開度的調(diào)節(jié)控制,且可使閥的控制更加迅速,對外界變化的跟隨性提高。但是,現(xiàn)有PID調(diào)閥控制中,PID參數(shù)值固定不變,使得閥開度的調(diào)節(jié)不能適應(yīng)不同類型的空調(diào)及不同運(yùn)行工況的變化,閥開度調(diào)節(jié)不夠精確,難以達(dá)到理想的空調(diào)冷媒循環(huán)系統(tǒng)的能效比。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)節(jié)空調(diào)室外機(jī)電子膨脹閥的方法,達(dá)到對電子膨脹閥開度的精確、穩(wěn)定調(diào)節(jié)及提高空調(diào)冷媒循環(huán)系統(tǒng)的能效比的技術(shù)目的。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種調(diào)節(jié)空調(diào)室外機(jī)電子膨脹閥的方法,所述方法包括:
壓縮機(jī)啟動運(yùn)行后,獲取壓縮機(jī)的實(shí)時運(yùn)行頻率、實(shí)時排氣溫度及實(shí)時室外環(huán)境溫度;
根據(jù)已知的頻率區(qū)域和外環(huán)溫區(qū)域確定所述實(shí)時運(yùn)行頻率所處的實(shí)時頻率區(qū)域及所述實(shí)時室外環(huán)境溫度所處的實(shí)時外環(huán)溫區(qū)域;所述已知的頻率區(qū)域和所述已知的外環(huán)溫區(qū)域均為多個;
根據(jù)已知的、PID運(yùn)算參數(shù)值與所述頻率區(qū)域和所述外環(huán)溫區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系獲取與所述實(shí)時頻率區(qū)域和所述實(shí)時外環(huán)溫區(qū)域?qū)?yīng)的實(shí)時PID運(yùn)算參數(shù)值;
以所述實(shí)時排氣溫度與設(shè)定目標(biāo)排氣溫度的差值作為偏差,基于所述偏差對電子膨脹閥的開度進(jìn)行PID控制,所述PID控制中的PID運(yùn)算參數(shù)值為所述實(shí)時PID運(yùn)算參數(shù)值。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:采用本發(fā)明的方法對電子膨脹閥進(jìn)行PID調(diào)節(jié)控制時,通過預(yù)先將壓縮機(jī)運(yùn)行的頻率分成多個頻率區(qū)域,將室外環(huán)境溫度分成多個外環(huán)溫區(qū)域,且不同的區(qū)域具有各自對應(yīng)的PID運(yùn)算參數(shù)值,然后根據(jù)實(shí)時運(yùn)行頻率所處的實(shí)時頻率區(qū)域及實(shí)時室外環(huán)境溫度所處的外環(huán)溫區(qū)域選擇對應(yīng)的實(shí)時PID運(yùn)算參數(shù)值作為PID調(diào)閥控制中的PID運(yùn)算參數(shù)值,從而,能夠針對不同工作頻率和不同室外環(huán)境溫度的工況采用合適的PID運(yùn)算參數(shù)值,使得不同工況下的電子膨脹閥開度的調(diào)節(jié)均能最大限度達(dá)到精確、穩(wěn)定,有利于全工況下空調(diào)冷媒循環(huán)系統(tǒng)能效比的提升,且增加了本調(diào)閥方法對不同機(jī)型的空調(diào)器、不同運(yùn)行工況下的普遍適用性。
結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實(shí)施方式后,本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
附圖說明
圖1是本發(fā)明調(diào)節(jié)空調(diào)室外機(jī)電子膨脹閥的方法一個實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例,對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
請參見圖1,該圖所示為本發(fā)明空調(diào)室外機(jī)電子膨脹閥的控制方法一個實(shí)施例的流程圖,具體來說,是對空調(diào)冷媒循環(huán)系統(tǒng)中的電子膨脹閥開度進(jìn)行控制的一個實(shí)施例的流程圖。
如圖1所示,該實(shí)施例實(shí)現(xiàn)電子膨脹閥控制的方法包括如下步驟:
步驟11:壓縮機(jī)啟動運(yùn)行后,獲取壓縮機(jī)的實(shí)時運(yùn)行頻率、實(shí)時排氣溫度及實(shí)時室外環(huán)境溫度。
該步驟中,壓縮機(jī)的實(shí)時運(yùn)行頻率是指壓縮機(jī)啟動后、按照設(shè)定采樣頻率所采集的壓縮機(jī)的實(shí)時運(yùn)行頻率。由于壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率是由空調(diào)電腦板上的控制器來控制的,因此,控制器能夠方便地獲取壓縮機(jī)運(yùn)行時的實(shí)時運(yùn)行頻率。實(shí)時排氣溫度是指壓縮機(jī)啟動后、按照設(shè)定采樣頻率所采集的壓縮機(jī)的實(shí)時排氣溫度,可以通過在壓縮機(jī)排氣口設(shè)置溫度傳感器來檢測,并通過控制器獲取實(shí)時排氣溫度。實(shí)時室外環(huán)境溫度是按照設(shè)定采樣頻率所采集的壓縮機(jī)所處室外環(huán)境的溫度,可以通過在室外機(jī)上設(shè)置的溫度傳感器來檢測,并通過空調(diào)控制器來獲取。
步驟12:根據(jù)已知的頻率區(qū)域和外環(huán)溫區(qū)域確定實(shí)時運(yùn)行頻率所處的實(shí)時頻率區(qū)域及實(shí)時室外環(huán)境溫度所處的實(shí)時外環(huán)溫區(qū)域。
頻率區(qū)域是指壓縮機(jī)運(yùn)行頻率范圍,外環(huán)溫區(qū)域是指室外環(huán)境溫度范圍,頻率區(qū)域?yàn)槎鄠€,外環(huán)溫區(qū)域也為多個,均為已知、且預(yù)先存儲在空調(diào)控制器中,并可以通過授權(quán)被修改。
在步驟11獲取到實(shí)時運(yùn)行頻率之后,判斷實(shí)時運(yùn)行頻率落入哪個頻率區(qū)域,將其所落入的頻率區(qū)域作為實(shí)時頻率區(qū)域。同樣的,在步驟11獲取到實(shí)時室外環(huán)境溫度之后,判斷實(shí)時室外環(huán)境溫度哪個外環(huán)溫區(qū)域,將其所落入的外環(huán)溫區(qū)域作為實(shí)時外環(huán)溫區(qū)域。
步驟13:根據(jù)PID運(yùn)算參數(shù)值與頻率區(qū)域和外環(huán)溫區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系獲取與實(shí)時頻率區(qū)域和實(shí)時外環(huán)溫區(qū)域?qū)?yīng)的實(shí)時PID運(yùn)算參數(shù)值。
在空調(diào)控制器中預(yù)先存儲有PID運(yùn)算參數(shù)值與頻率區(qū)域及外環(huán)溫區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系,在步驟12獲取到實(shí)時頻率區(qū)域和實(shí)時外環(huán)溫區(qū)域之后,根據(jù)根據(jù)PID運(yùn)算參數(shù)值與頻率區(qū)域和外環(huán)溫區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系獲取與實(shí)時頻率區(qū)域和實(shí)時外環(huán)溫區(qū)域?qū)?yīng)的實(shí)時PID運(yùn)算參數(shù)值,作為執(zhí)行PID控制用的PID運(yùn)算參數(shù)值。
步驟14:以實(shí)時排氣溫度與設(shè)定目標(biāo)排氣溫度的差值作為偏差,基于偏差對電子膨脹閥的開度進(jìn)行PID控制。
在步驟13根據(jù)PID運(yùn)算參數(shù)值與頻率區(qū)域和外環(huán)溫區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系獲取與實(shí)時頻率區(qū)域和實(shí)時外環(huán)溫區(qū)域?qū)?yīng)的實(shí)時PID運(yùn)算參數(shù)值之后,基于所獲取的實(shí)時PID運(yùn)算參數(shù)值對PID算法中的對應(yīng)參數(shù)賦值,然后執(zhí)行PID調(diào)閥的過程。
PID調(diào)閥的過程具體為:計算步驟11中所獲取的實(shí)時排氣溫度與設(shè)定目標(biāo)排氣溫度的差值作為偏差,將該偏差作為PID控制中的偏差,并基于步驟13獲取的實(shí)時PID運(yùn)算參數(shù)值,執(zhí)行PID控制,實(shí)現(xiàn)對電子膨脹閥開度的PID控制過程。其中,設(shè)定目標(biāo)排氣溫度是指期望達(dá)到的排氣溫度,可以預(yù)先設(shè)定,也可以實(shí)時確定。例如,根據(jù)冷媒流量實(shí)時確定,或者,根據(jù)壓縮機(jī)運(yùn)行頻率來確定。優(yōu)選的,設(shè)定目標(biāo)排氣溫度根據(jù)壓縮機(jī)實(shí)時運(yùn)行頻率來確定。譬如,預(yù)先設(shè)置并存儲壓縮機(jī)運(yùn)行頻率與目標(biāo)排氣溫度的對應(yīng)表,一個頻率段對應(yīng)一個目標(biāo)排氣溫度。在PID控制過程中,根據(jù)壓縮機(jī)實(shí)時運(yùn)行頻率查表,找到壓縮機(jī)實(shí)時運(yùn)行頻率所對應(yīng)的目標(biāo)排氣溫度,作為設(shè)定目標(biāo)排氣溫度。作為更優(yōu)選的實(shí)施方式,設(shè)定目標(biāo)排氣溫度Td與壓縮機(jī)實(shí)時運(yùn)行頻率f成線性關(guān)系,用公式表達(dá)為:Td=m*f+n。其中,m和n為已知的、預(yù)先存儲好的常數(shù)。根據(jù)壓縮機(jī)實(shí)時運(yùn)行頻率的線性關(guān)系來確定設(shè)定目標(biāo)排氣溫度,能夠獲得最大的空調(diào)能效比。
采用上述方法對電子膨脹閥進(jìn)行PID調(diào)節(jié)控制時,通過預(yù)先將壓縮機(jī)運(yùn)行的頻率分成多個頻率區(qū)域,將室外環(huán)境溫度分成多個外環(huán)溫區(qū)域,且不同的區(qū)域具有各自對應(yīng)的PID運(yùn)算參數(shù)值,然后根據(jù)實(shí)時運(yùn)行頻率所處的實(shí)時頻率區(qū)域及實(shí)時室外環(huán)境溫度所處的外環(huán)溫區(qū)域選擇對應(yīng)的實(shí)時PID運(yùn)算參數(shù)值作為PID調(diào)閥控制中的PID運(yùn)算參數(shù)值,從而,能夠針對不同工作頻率和不同室外環(huán)境溫度的工況采用合適的PID運(yùn)算參數(shù)值,使得不同工況下的電子膨脹閥開度的調(diào)節(jié)均能最大限度達(dá)到精確、穩(wěn)定,有利于全工況下空調(diào)冷媒循環(huán)系統(tǒng)能效比的提升,且增加了本調(diào)閥方法對不同機(jī)型的空調(diào)器、不同運(yùn)行工況下的普遍適用性。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,步驟13中的PID運(yùn)算參數(shù)值與頻率區(qū)域和外環(huán)溫區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系滿足:任一個頻率區(qū)域和任一個外環(huán)溫區(qū)域構(gòu)成一個PID運(yùn)算參數(shù)取值域,在一個PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi), PID運(yùn)算參數(shù)值均為固定值,在不同的PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi), PID運(yùn)算參數(shù)值不完全相同或完全不相同。如此設(shè)計,使得每個PID運(yùn)算參數(shù)取值同時與運(yùn)行頻率及室外環(huán)境溫度相關(guān),適應(yīng)工況的能力更強(qiáng),控制更加穩(wěn)定、精確。
對于頻率區(qū)域、外環(huán)溫區(qū)域及PID運(yùn)算參數(shù)取值的劃分,經(jīng)技術(shù)人員的理論經(jīng)驗(yàn)和大量的實(shí)驗(yàn)?zāi)M,優(yōu)選采用下述方式來進(jìn)行:
若空調(diào)運(yùn)行模式為制冷模式,頻率區(qū)域包括運(yùn)行頻率不小于第一設(shè)定頻率的第一高頻區(qū)域和運(yùn)行頻率小于第一設(shè)定頻率的第一低頻區(qū)域,而外環(huán)溫區(qū)域包括室外環(huán)境溫度不小于第一設(shè)定外環(huán)溫的第一高溫區(qū)域和室外環(huán)境溫度小于第一設(shè)定外環(huán)溫的第一低溫區(qū)域。其中,第一高頻區(qū)域和第一高溫區(qū)域形成第一高頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域,第一高頻區(qū)域和第一低溫區(qū)域形成第一高頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域,第一低頻區(qū)域和第一高溫區(qū)域形成第一低頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域,第一低頻區(qū)域和第一低溫區(qū)域形成第一低頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域。
若空調(diào)運(yùn)行模式為制熱模式,頻率區(qū)域包括運(yùn)行頻率不小于第二設(shè)定頻率的第二高頻區(qū)域和運(yùn)行頻率小于第二設(shè)定頻率的第二低頻區(qū)域,而外環(huán)溫區(qū)域包括室外環(huán)境溫度不小于第二設(shè)定外環(huán)溫的第二高溫區(qū)域和室外環(huán)境溫度小于第二設(shè)定外環(huán)溫的第二低溫區(qū)域。其中,第二高頻區(qū)域和第二高溫區(qū)域形成第二高頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域,第二高頻區(qū)域和第二低溫區(qū)域形成第二高頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域,第二低頻區(qū)域和第二高溫區(qū)域形成第二低頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域,第二低頻區(qū)域和第二低溫區(qū)域形成第二低頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域。
也即,不管是制熱模式還是制冷模式,頻率區(qū)域?yàn)閮蓚€,分別為高頻區(qū)域和低頻區(qū)域;外環(huán)溫區(qū)域也為兩個,分別為高溫區(qū)域和低溫區(qū)域。兩個頻率區(qū)域和兩個外環(huán)溫區(qū)域彼此交叉,形成四個PID運(yùn)算參數(shù)取值域,分別為高頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域、高頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域、低頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域和低頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域。在每個PID運(yùn)算參數(shù)取值域的PID運(yùn)算參數(shù)取值可能完全不相同,也可能不完全相同。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,制冷模式下的四個PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)取值滿足下面的條件:第一高頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)和比例系數(shù)均大于第一低頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)和比例系數(shù);第一高頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)和比例系數(shù)均大于第一低頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)和比例系數(shù);第一高頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)小于第一高頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù);第一低頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)小于第一低頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)。如此設(shè)計,能使得低頻及高溫運(yùn)行過程中調(diào)閥時的調(diào)節(jié)值較小,能夠減少排氣溫度的波動及閥開度調(diào)節(jié)的波動;而在高頻及低溫運(yùn)行過程中,調(diào)閥時的調(diào)節(jié)值較大,調(diào)閥速度快。
同樣的,作為優(yōu)選的實(shí)施方式,制熱模式下的四個PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)取值滿足下面的條件:第二高頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)和比例系數(shù)均大于第二低頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)和比例系數(shù);第二高頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)和比例系數(shù)均大于第二低頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)和比例系數(shù);第二高頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)大于第二高頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù);第二低頻高溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)大于第二低頻低溫PID運(yùn)算參數(shù)取值域內(nèi)的PID運(yùn)算參數(shù)中的積分系數(shù)。如此設(shè)計,使得低頻及低溫運(yùn)行過程中調(diào)閥時的調(diào)節(jié)值較小,能夠減少排氣溫度的波動及閥開度調(diào)節(jié)的波動;而在高頻及高溫運(yùn)行過程中,調(diào)閥時的調(diào)節(jié)值較大,調(diào)閥速度快。從而,在不同室外環(huán)境溫度下的整個壓縮機(jī)運(yùn)行過程中,電子膨脹閥開度調(diào)節(jié)精確、穩(wěn)定,有利于空調(diào)冷媒循環(huán)系統(tǒng)能效比的提升。
上述的第一設(shè)定頻率、第二設(shè)定頻率、第一設(shè)定外環(huán)溫及第二設(shè)定外環(huán)溫均為已知的、預(yù)先存儲在空調(diào)控制器中的值,且可以通過授權(quán)被修改。優(yōu)選的,第一設(shè)定頻率不大于第二設(shè)定頻率,第一設(shè)定外環(huán)溫大于第二設(shè)定外環(huán)溫。更優(yōu)選的,第一設(shè)定頻率的取值范圍為30-40Hz,譬如,為30Hz;第二設(shè)定頻率的取值范圍為35-45Hz,譬如為35Hz;第一設(shè)定外環(huán)溫的取值范圍為38-43℃,譬如為40℃;第二設(shè)定外環(huán)溫的取值范圍為8-12℃,譬如為10℃。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其進(jìn)行限制;盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。