本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熱泵系統(tǒng)的控制方法、系統(tǒng)及熱泵。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中，熱泵空調(diào)系統(tǒng)在低溫工況制熱運(yùn)行時，室外換熱器會逐漸結(jié)霜，通常會定期給室外換熱器進(jìn)行除霜控制。而室外機(jī)膨脹閥為了保證熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制熱量與壓縮機(jī)可靠運(yùn)行，通常是根據(jù)壓縮機(jī)的排氣溫度對室外機(jī)膨脹閥的開度進(jìn)行控制。隨著霜層的加厚，排氣溫度會逐漸降低，室外機(jī)膨脹閥會逐漸縮小，即：室外機(jī)膨脹閥的開度是根據(jù)排氣溫度高低進(jìn)行控制的，排氣溫度高時開大，排氣溫度低時縮小。

熱泵空調(diào)系統(tǒng)在啟動或者化霜結(jié)束后運(yùn)行初期，這種控制方式能夠保證系統(tǒng)建立高低壓差，同時控制冷媒的流量有助系統(tǒng)制熱量的提升以及壓縮機(jī)過熱度的建立。然而隨著室外換熱器霜層的變厚，相應(yīng)室外換熱器換熱受阻，蒸發(fā)壓力下降，對應(yīng)的回氣冷媒的比容增大，密度降低，造成熱泵空調(diào)系統(tǒng)的冷媒循環(huán)質(zhì)量流量下降。相應(yīng)的表征現(xiàn)象有排氣壓力下降，排氣溫度下降，壓縮機(jī)排氣過熱度上升。如果此時依據(jù)排氣溫度控制室外機(jī)膨脹閥，則室外機(jī)膨脹閥會繼續(xù)縮小，而這也加劇了熱泵空調(diào)系統(tǒng)低壓和冷媒循環(huán)量的下降，使得制熱能力衰減加劇，影響制熱效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種熱泵系統(tǒng)的控制方法。該熱泵系統(tǒng)的控制方法可以對結(jié)霜過程的閥體控制進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)化霜周期的制熱量。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的再一個目的在于提出一種熱泵。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面公開了一種熱泵系統(tǒng)的控制方法，所述熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、室外換熱器和室外膨脹閥，所述方法包括以下步驟：在熱泵系統(tǒng)制熱運(yùn)行過程中，判斷所述室外換熱器的結(jié)霜是否達(dá)到預(yù)定厚度；如果是，則監(jiān)測壓縮機(jī)的排氣過熱度；根據(jù)所述壓縮機(jī)的排氣過熱度的變化趨勢調(diào)節(jié)所述室外膨脹閥的開度，其中，所述室外膨脹閥的開度隨所述壓縮機(jī)實(shí)時的排氣過熱度的增大而變大。

根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)的控制方法，可以對結(jié)霜過程的閥體控制進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)化霜周期的制熱量。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

進(jìn)一步地，所述判斷所述室外換熱器的結(jié)霜是否達(dá)到預(yù)定厚度的步驟，包括：判斷所述壓縮機(jī)是否進(jìn)入補(bǔ)氣階段；如果是，則判定所述室外換熱器的結(jié)霜達(dá)到所述預(yù)定厚度。

進(jìn)一步地，所述判斷所述室外換熱器的結(jié)霜是否達(dá)到預(yù)定厚度的步驟，包括：判斷預(yù)定時間后是否達(dá)到化霜起始時刻；如果是，則判定所述室外換熱器的結(jié)霜達(dá)到所述預(yù)定厚度。

進(jìn)一步地，所述壓縮機(jī)的排氣過熱度通過如下公式得到，所述公式為：壓縮機(jī)的排氣過熱度＝壓縮機(jī)平均排氣溫度-壓縮機(jī)拍氣壓力對應(yīng)的飽和溫度。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述壓縮機(jī)的排氣過熱度的變化趨勢調(diào)節(jié)所述室外膨脹閥的開度的步驟，包括：判斷相鄰兩次監(jiān)測到的壓縮機(jī)的排氣過熱度中后一次的壓縮機(jī)的排氣過熱度是否小于前一次的壓縮機(jī)的排氣過熱度；如果是，則以預(yù)定調(diào)節(jié)量向小調(diào)節(jié)所述室外膨脹閥的開度；如果否，則以所述預(yù)定調(diào)節(jié)量向大調(diào)節(jié)所述室外膨脹閥的開度。

進(jìn)一步地，所述預(yù)定調(diào)節(jié)量為動態(tài)變化的值，所述預(yù)定調(diào)節(jié)量通過如下公式得到，所述公式為：

其中，所述ΔExv為所述預(yù)定調(diào)節(jié)量，所述a為室外膨脹閥的單位步進(jìn)幅度。

本發(fā)明的第二方面公開了一種熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、室外換熱器和室外膨脹閥，所述控制系統(tǒng)包括：判斷模塊，用于在熱泵系統(tǒng)制熱運(yùn)行過程中，判斷所述室外換熱器的結(jié)霜是否達(dá)到預(yù)定厚度；監(jiān)測模塊，用于在所述判斷模塊判斷所述室外換熱器的結(jié)霜達(dá)到預(yù)定厚度時，監(jiān)測壓縮機(jī)的排氣過熱度；控制模塊，用于根據(jù)所述壓縮機(jī)的排氣過熱度的變化趨勢調(diào)節(jié)所述室外膨脹閥的開度，其中，所述室外膨脹閥的開度隨所述壓縮機(jī)實(shí)時的排氣過熱度的增大而變大。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，可以對結(jié)霜過程的閥體控制進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)化霜周期的制熱量。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

進(jìn)一步地，所述判斷模塊用于判斷所述壓縮機(jī)是否進(jìn)入補(bǔ)氣階段，如果是，則判定所述室外換熱器的結(jié)霜達(dá)到所述預(yù)定厚度。

進(jìn)一步地，所述判斷模塊用于判斷預(yù)定時間后是否達(dá)到化霜起始時刻，如果是，則判定所述室外換熱器的結(jié)霜達(dá)到所述預(yù)定厚度。

進(jìn)一步地，所述壓縮機(jī)的排氣過熱度通過如下公式得到，所述公式為：壓縮機(jī)的排氣過熱度＝壓縮機(jī)平均排氣溫度-壓縮機(jī)拍氣壓力對應(yīng)的飽和溫度。

進(jìn)一步地，所述控制模塊用于判斷相鄰兩次監(jiān)測到的壓縮機(jī)的排氣過熱度中后一次的壓縮機(jī)的排氣過熱度是否小于前一次的壓縮機(jī)的排氣過熱度，如果是，則以預(yù)定調(diào)節(jié)量向小調(diào)節(jié)所述室外膨脹閥的開度，如果否，則以所述預(yù)定調(diào)節(jié)量向大調(diào)節(jié)所述室外膨脹閥的開度。

進(jìn)一步地，所述預(yù)定調(diào)節(jié)量為動態(tài)變化的值，所述預(yù)定調(diào)節(jié)量通過如下公式得到，所述公式為：

其中，所述ΔExv為所述預(yù)定調(diào)節(jié)量，所述a為室外膨脹閥的單位步進(jìn)幅度。

本發(fā)明的第三方面公開了一種熱泵，包括根據(jù)上述任意一個實(shí)施例所述的熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。該熱泵可以對結(jié)霜過程的閥體控制進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)化霜周期的制熱量。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法的流程圖；以及

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法、系統(tǒng)及熱泵。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法，其中，熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、室外換熱器和室外膨脹閥，控制方法包括以下步驟：

S110：在熱泵系統(tǒng)制熱運(yùn)行過程中，判斷室外換熱器的結(jié)霜是否達(dá)到預(yù)定厚度。

結(jié)合圖2所示，判斷室外換熱器的結(jié)霜是否達(dá)到預(yù)定厚度的步驟，包括：判斷壓縮機(jī)是否進(jìn)入補(bǔ)氣階段；如果是，則判定室外換熱器的結(jié)霜達(dá)到預(yù)定厚度。判斷室外換熱器的結(jié)霜是否達(dá)到預(yù)定厚度的步驟，還包括：判斷預(yù)定時間后是否達(dá)到化霜起始時刻；如果是，則判定室外換熱器的結(jié)霜達(dá)到所述預(yù)定厚度。

S120：如果是，則監(jiān)測壓縮機(jī)的排氣過熱度。

S130：根據(jù)所述壓縮機(jī)的排氣過熱度的變化趨勢調(diào)節(jié)所述室外膨脹閥的開度，其中，所述室外膨脹閥的開度隨所述壓縮機(jī)實(shí)時的排氣過熱度的增大而變大。

結(jié)合圖2所示，壓縮機(jī)的排氣過熱度通過如下公式得到，公式為：

壓縮機(jī)的排氣過熱度＝壓縮機(jī)平均排氣溫度-壓縮機(jī)拍氣壓力對應(yīng)的飽和溫度。

再次結(jié)合圖2，根據(jù)壓縮機(jī)的排氣過熱度的變化趨勢調(diào)節(jié)室外膨脹閥的開度的步驟，包括：判斷相鄰兩次監(jiān)測到的壓縮機(jī)的排氣過熱度中后一次的壓縮機(jī)的排氣過熱度是否小于前一次的壓縮機(jī)的排氣過熱度；如果是，則以預(yù)定調(diào)節(jié)量向小調(diào)節(jié)室外膨脹閥的開度；如果否，則以預(yù)定調(diào)節(jié)量向大調(diào)節(jié)室外膨脹閥的開度。預(yù)定調(diào)節(jié)量為動態(tài)變化的值，預(yù)定調(diào)節(jié)量通過如下公式得到，所述公式為：

其中，所述ΔExv為所述預(yù)定調(diào)節(jié)量，所述a為室外膨脹閥的單位步進(jìn)幅度。

具體而言，室外機(jī)電子膨脹閥調(diào)節(jié)開ΔExv可以為根據(jù)閥體行程大小規(guī)定為定值。如為480步的電子膨脹閥，則ΔExv優(yōu)選的為40P。而另一方面考慮實(shí)際的運(yùn)行情況不同，ΔExv也可以設(shè)計為一個變動的值，本發(fā)明提供一種實(shí)施例的方案如下面公式所示：

其中當(dāng)前的閥體開度指進(jìn)行調(diào)節(jié)前的閥體開度，閥體的最大行程指閥體開到最大時的步數(shù)，系數(shù)a指單位步進(jìn)幅度。如系數(shù)a可以設(shè)定為40P，而當(dāng)前的閥體開度為240P，閥體的最大行程為480P，則計算得到本次的調(diào)節(jié)ΔExv為20P。一段時間后判斷Tdsh值中的一段時間可以為一個固定的數(shù)據(jù)采集時間。如20s或者1min等。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法，可以對結(jié)霜過程的閥體控制進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)化霜周期的制熱量。

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

如圖3所示，熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)300，其中熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、室外換熱器和室外膨脹閥，該控制系統(tǒng)300包括：判斷模塊310、監(jiān)測模塊320和控制模塊330.

其中，判斷模塊310，用于在熱泵系統(tǒng)制熱運(yùn)行過程中，判斷室外換熱器的結(jié)霜是否達(dá)到預(yù)定厚度。監(jiān)測模塊320，用于在判斷模塊判斷室外換熱器的結(jié)霜達(dá)到預(yù)定厚度時，監(jiān)測壓縮機(jī)的排氣過熱度?？刂颇K330，用于根據(jù)壓縮機(jī)的排氣過熱度的變化趨勢調(diào)節(jié)室外膨脹閥的開度，其中，室外膨脹閥的開度隨壓縮機(jī)實(shí)時的排氣過熱度的增大而變大。

根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，可以對結(jié)霜過程的閥體控制進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)化霜周期的制熱量。

具體而言，判斷模塊310用于判斷壓縮機(jī)是否進(jìn)入補(bǔ)氣階段，如果是，則判定室外換熱器的結(jié)霜達(dá)到所述預(yù)定厚度。判斷模塊310用于判斷預(yù)定時間后是否達(dá)到化霜起始時刻，如果是，則判定室外換熱器的結(jié)霜達(dá)到所述預(yù)定厚度。

壓縮機(jī)的排氣過熱度通過如下公式得到，公式為：

壓縮機(jī)的排氣過熱度＝壓縮機(jī)平均排氣溫度-壓縮機(jī)拍氣壓力對應(yīng)的飽和溫度。

控制模塊330還用于判斷相鄰兩次監(jiān)測到的壓縮機(jī)的排氣過熱度中后一次的壓縮機(jī)的排氣過熱度是否小于前一次的壓縮機(jī)的排氣過熱度，如果是，則以預(yù)定調(diào)節(jié)量向小調(diào)節(jié)所述室外膨脹閥的開度，如果否，則以預(yù)定調(diào)節(jié)量向大調(diào)節(jié)所述室外膨脹閥的開度。預(yù)定調(diào)節(jié)量為動態(tài)變化的值，預(yù)定調(diào)節(jié)量通過如下公式得到，所述公式為：

其中，所述ΔExv為所述預(yù)定調(diào)節(jié)量，所述a為室外膨脹閥的單位步進(jìn)幅度。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方式與本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法的具體實(shí)現(xiàn)方式類似，具體請參見方法部分的描述，為了減少冗余，此處不做贅述。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種熱泵，該車輛設(shè)置有上述任意一個實(shí)施例所述的熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。該熱泵可以對結(jié)霜過程的閥體控制進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)化霜周期的制熱量。

另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵的其它構(gòu)成以及作用對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。