用于空调的电子膨胀阀的控制方法及空调器与流程
未命名
08-20
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1.本发明涉及空调技术领域,特别是涉及一种用于空调的电子膨胀阀的控制方法及空调器。
背景技术:
2.有些空调制冷系统中设置电子膨胀阀,通过调节其开度可调节冷媒的流量,从而改变制冷系统的制冷、制热能力。通常,冷媒流量并不是随电子膨胀阀的开度的按某个固定斜率变化,而是随着开度增加,冷媒流量先随开度按一个较小的增长率变化,然后在某个预设开度处,增长率突然变大,冷媒流量再随开度按变大的增长率变化。也就是说,冷媒流量随开度变化时会形成一个流量拐点。通过设置流量拐点,相同的开度变化可形成较大的冷媒流量改变,更快地提高制冷系统的制冷、制热能力,可以应对极端工况。空调通常采用pid算法控制电子膨胀阀的开度,当开度处于拐点附近时,由于冷媒流量大小突然改变,pid算法会产生超调现象,使得冷媒流量过度增大或过度减少,导致实际排气温度在设定目标排气温度上下波动,进而导致空调在很长的时间内都处于非稳态的过程。不仅浪费能耗,还影响用户使用体验。
技术实现要素:
3.鉴于上述问题,本发明提出了至少部分解决上述问题的一种用于空调的电子膨胀阀的控制方法及空调器,旨在解决现有技术中控制算法在控制具有流量拐点的电子膨胀阀时,容易导致实际排气温度在设定目标排气温度上下波动的问题,改进控制算法,实现减少或避免产生超调,进而缩短空调稳定过程时间,达到节省能耗、提高用户体验的效果。
4.具体地,本发明提供了如下技术方案:
5.一种用于空调的电子膨胀阀的控制方法,所述电子膨胀阀具有流量拐点及与所述流量拐点对应的拐点开度。所述控制方法包括:
6.获取所述电子膨胀阀的开度和开度调节量;
7.基于所述开度和所述开度调节量判断所述开度是否在所述拐点开度附近波动;
8.若是,按照预设程序控制所述开度。
9.可选地,所述的基于所述开度和所述开度调节量判断所述开度是否在所述拐点开度附近波动,包括:
10.响应于相邻两个调节周期的两个所述开度调节量由正变负,将其中前一所述调节周期的所述开度设置成为最大预设开度;
11.响应于相邻两个所述调节周期的两个所述开度调节量由负变正,将其中前一所述调节周期的所述开度设置成为最小预设开度;
12.判断所述拐点开度是否在所述最大预设开度和所述最小预设开度之间,若是则进行累计得到累计结果;
13.若所述累计结果达到预设值,则确定所述开度在所述拐点开度附近波动。
14.可选地,所述的基于所述开度和所述开度调节量判断所述开度是否在所述拐点开度附近波动,包括:
15.基于pid算法得到当前调节周期的开度待调节量;
16.响应于前一所述调节周期的所述开度调节量为正,当前所述调节周期的所述开度待调节量为负,将前一所述调节周期的所述开度设置成为最大预设开度;
17.响应于前一所述调节周期的所述开度调节量为负,当前所述调节周期的所述开度待调节量为正,将前一所述调节周期的所述开度设置成为最小预设开度;
18.判断所述拐点开度是否在所述最大预设开度和所述最小预设开度之间,若是则进行累计得到累计结果;
19.若所述累计结果达到预设值,则确定所述开度在所述拐点开度附近波动。
20.可选地,所述预设程序包括:
21.获取基于pid算法得到当前所述调节周期的开度待调节量;
22.若所述开度待调节量大于0,设置当前所述调节周期的所述开度调节量为预设开度调节量;所述预设开度调节量为正;
23.若所述开度待调节量小于0,设置当前所述调节周期的所述开度调节量为负的预设开度调节量。
24.可选地,所述预设程序还包括:
25.获取所述电子膨胀阀的最大预设开度;响应于前一所述调节周期的所述开度与当前所述调节周期的所述开度调节量之和大于所述最大预设开度,将前一所述调节周期的所述开度更新为所述最大预设开度与所述预设开度调节量之差。
26.可选地,所述预设程序还包括:
27.获取所述电子膨胀阀的最小预设开度;响应于前一所述调节周期的所述开度与当前所述调节周期的所述开度调节量之和小于所述最小预设开度,将前一所述调节周期的所述开度更新为所述最小预设开度与所述预设开度调节量之和。
28.可选地,所述的响应于相邻两个调节周期的两个所述开度调节量由正变负,将其中前一调节周期的所述开度设置成为最大预设开度,还包括:
29.响应于两个所述开度调节量的和的绝对值小于前一所述调节周期的所述开度调节量的绝对值,则将其中前一个周期的所述开度设置成为所述最大预设开度。
30.可选地,所述的响应于相邻两个所述调节周期的两个所述开度调节量由负变正,将其中前一所述调节周期的所述开度设置成为最小预设开度,还包括:
31.响应于两个所述开度调节量的和的绝对值小于前一所述调节周期的所述开度调节量的绝对值,则将其中前一个周期的所述开度设置成为所述最小预设开度。
32.可选地,所述的判断所述拐点开度是否在所述最大预设开度和所述最小预设开度之间,若是则进行累计得到累计结果,还包括:
33.所述最大预设开度或所述最小预设开度每更新一次,则累计一次;或者
34.相邻两个所述调节周期的两个所述开度调节量的正负符号每改变一次,则累计一次。
35.可选地,所述的若所述累计结果达到预设值,则确定所述开度在所述拐点开度附近波动,包括:所述预设值为三次。
36.可选地,所述的若所述累计结果达到预设值,则确定所述开度在所述拐点开度附近波动,包括:在连续三个所述调节周期内累计达到三次。
37.可选地,所述的若所述累计结果达到预设值,则确定所述开度在所述拐点开度附近波动,包括:在连续五个所述调节周期内累计达到三次。
38.可选地,控制方法还包括:
39.响应于设定排气温度、压缩机运行频率和环境温度中的一个或多个发生改变,则重新获取所述电子膨胀阀的开度和开度调节量,以基于所述开度和所述开度调节量判断所述开度是否在所述拐点开度附近波动,若是,按照预设程序控制所述开度。
40.另一方面,本技术还提供一种空调器,空调器包括压缩机、冷凝器和蒸发器,还包括具有流量拐点的电子膨胀阀、存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的机器可执行程序,并且所述处理器执行所述机器可执行程序时实现上述的用于空调的电子膨胀阀的控制方法。
41.本技术提供的用于空调的电子膨胀阀的控制方法,通过获取并基于电子膨胀阀的开度和开度调节量,判断电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近波动。若是的话,若继续按原先的基于pid算法或模糊算法等算法控制电子膨胀阀的开度的话,有可能造成超调,使得空调进入不稳定状态,不仅浪费能源,还影响用户体验。本技术在判定电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近波动后,不继续按基于pid算法或模糊算法控制电子膨胀阀的开度,而是按预设程序进行控制,从而避免了超调现象,减少或避免冷媒流量过度增大或过度减少,以及减少或避免实际排气温度在设定目标排气温度上下波动,实现缩短空调稳定过程时间,达到节省能耗、提高用户体验的效果。
42.进一步地,本技术提供的用于空调的电子膨胀阀的控制方法,还提供一种判断电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近波动的方法,通过相邻两个调节周期的两个开度调节量的正负变化,设置最大预设开度和最小预设开度,根据拐点开度是否在最大预设开度和最小预设开度之间,来进行累计得到累计结果,并根据累计结果是否达到预设值,来确定开度在所述拐点开度附近波动。该方法可根据各种工况、各种实际使用情况进行实时、自我调节,可准确地判断电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近波动。
43.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
44.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
45.图1是现有技术中某规格的电子膨胀阀的脉冲数-流量图;
46.图2是根据本发明一个实施例的电子膨胀阀的控制方法的示意性流程图;
47.图3是根据本发明一个实施例的控制方法的判断开度是否在流量拐点对应的拐点开度附近上下波动的示意性流程图;
48.图4是根据本发明另一个实施例的控制方法的判断开度是否在流量拐点对应的拐点开度附近上下波动的示意性流程图;
49.图5是根据本发明一个实施例的控制方法的按照预设程序控制开度的示意性流程图;
50.图6是根据本发明另一个实施例的控制方法的示意性流程图;
51.图7是根据本发明又一个实施例的控制方法的示意性流程图。
具体实施方式
52.下面参照图1至图7来描述本发明实施例的用于空调的电子膨胀阀的控制方法和空调器。在本实施例的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征,也即包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时,除非另外特别地描述,这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。
53.除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”“耦合”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员,应该可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.此外,在本实施例的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。也即在本实施例的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、或“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
55.在本实施例的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.如图1所示为现有技术中某个规格的具有流量拐点的电子膨胀阀的脉冲数-流量图,图1中横坐标为脉冲数,纵坐标为冷媒流量。电子膨胀阀的开度范围为0至500脉冲,或者说0至500步。一般来说脉冲数正比于开度。为应对极端工况,该电子膨胀阀在脉冲数为350处设置有流量拐点。在脉冲数为0-350之间时,流量随脉冲数以一个较小的增长率增加,在脉冲数为350-500之间时,流量随脉冲数以一个较大的增长率增加。
57.现有技术中,通常采用pid算法或模糊算法,基于当前排气温度和设定排气温度来控制电子膨胀阀的开度,以实现调节冷媒流量,从而改变制冷系统的制冷和制热能力。其中pid算法由p比例项、i积分项、d微分项组成。pid算法可设置为制冷循环系统每个运行周期运行一次,也可设置为预设时间间隔运行一次,例如1分钟。本技术中,将算法每运行一次定义为一个调节周期。在运行pid算法时,需要先获取当前排气温度和设定排气温度,根据当
前排气温度和设定排气温度的温度差值,进行比例项计算,并将之前若干周期的相应数据的积分项和温度差值微分项作为加权项,得到一个当前调节周期的开度待调节量值。例如,上一调节周期的开度为v0,在当前调节周期,先获取v0值,和获取当前排气温度,经pid算法计算后,会给出当前调节周期的开度待调节量值
△
v,接下来进行执行步骤,控制电子膨胀阀的调节
△
v,从而得到本调节周期的开度v=v0+
△
v。其中,当
△
v为正时,v大于v0,当
△
v为负时,v小于v0。
58.当电子膨胀阀的开度处于拐点开度附近时,由于冷媒流量大小突然改变,pid算法会产生超调现象,即
△
v过大或过小,使得冷媒流量过度增大或过度减少,导致实际排气温度在设定目标排气温度上下波动,进而导致空调在很长的时间内都处于一直非稳态的过程。不仅浪费能耗,还影响用户使用体验。
59.图2是根据本发明一个实施例的电子膨胀阀的控制方法的示意性流程图,并结合图1-7,本发明提供了用于空调的电子膨胀阀的控制方法,用于优化调节具有流量拐点的电子膨胀阀的开度的算法。控制方法包括:
60.s1获取电子膨胀阀的开度和开度调节量;
61.s2基于开度和开度调节量判断开度是否在拐点开度附近波动;
62.s3若是,按照预设程序控制开度。
63.本实施例中,在s1中,可获取历史调节周期的开度和历史调节周期的开度调节量,还可获取当前调节周期由现有控制算法计算得到的开度待调节量。例如,获取上一调节周期的开度v0和开度调节量
△v0
,上上周期的开度v-1
和开度调节量
△
v-1
,等,其中v0=v-1
+
△v0
。在s3中,预设程序有别于pid算法或模糊算法,可减少或避免开度超调现象。
64.本实施例中,通过获取并基于若干历史调节周期的开度和开度调节量,可判断电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近波动。若是的话,若继续按原先的基于pid算法或模糊算法等算法控制电子膨胀阀的开度的话,有可能造成超调,使得空调进入不稳定状态,不仅浪费能源,还影响用户体验。本技术在判定电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近波动后,不继续按基于pid算法或模糊算法控制电子膨胀阀的开度,而是按预设程序进行控制,从而避免了超调现象,减少或避免冷媒流量过度增大或过度减少,以及减少或避免实际排气温度在设定目标排气温度上下波动,实现缩短空调稳定过程时间,达到节省能耗、提高用户体验的效果。
65.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s2中控制方法包括:
66.s211响应于相邻两个调节周期的两个开度调节量由正变负,将其中前一调节周期的开度设置成为最大预设开度;
67.s212响应于相邻两个调节周期的两个开度调节量由负变正,将其中前一调节周期的开度设置成为最小预设开度;
68.s213判断拐点开度是否在最大预设开度和最小预设开度之间,若是则进行累计得到累计结果;
69.s214若累计结果达到预设值,则确定开度在拐点开度附近波动。
70.通常来说,判断电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近波动,主要是通过事先获取某特定型号的空调在不同的工况情况下的运行参数,特别是在电子膨胀阀的开度在拐点开度附近波动时的运行参数,将其预设到控制程序当中。如此,在实际使用时,当检测到这
些运行参数符合预设特征,即可判断电子膨胀阀的开度在拐点开度附近波动。这种方法存在一些弊端,例如,同一型号的空调,其冷媒的量可能不一样,冷媒管路的老化程度可能不一样,压缩机、蒸发器和冷凝器的实际性能也可能存在差异。因此,预设的控制程序可能会产生误判。
71.本实施例中,判断电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近波动的控制方法可根据各种工况、各种实际使用情况进行实时、自我调节,可准确地判断电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近波动。举例说明,在获取上一调节周期的开度v0、开度调节量
△v0
和当前调节周期的开度调节量
△
v后,判断
△v0
和
△
v的值。若
△v0
为正,
△
v为负,说明在v0处出现了拐点,或者说,在v0处可能出现了超调现象,为减少或避免再次出现超调现象,将v0为动态地设置最大预设开度,避免在以后周期内再次超调。若
△v0
为负,
△
v为正,说明在v0处出现了拐点,或者说,在v0处出现了超调现象,为减少或避免再次出现超调现象,将v0为动态地设置最小预设开度,避免在以后周期内再次超调。需要说明的是,该最大预设开度和最小预设开度仅用于在当前设定排气温度、压缩机运行频率和环境温度条件下,当这些条件改变时,就需要根据相应策略动态地改变最大预设开度和最小预设开度。
72.本实施例中,接下来判断拐点开度v
x
是否在最大预设开度和最小预设开度之间,若是的话,说明电子膨胀阀的开度至少在两个调节周期处于v
x
附近,然后,这还不能确定电子膨胀阀的开度就在拐点开度附近波动。只有当三个或更多个调节周期内,电子膨胀阀的开度在拐点开度附近出现多个拐点,也就是说,需要累计多个次,得到一个预设的累计结果,才能准确地确定电子膨胀阀的开度就在拐点开度附近波动。
73.累计结果的预设值可设置为三、四、五等,需要根据实际情况来确定。需要说明的是,预设值越大,越有可能更准确地确定电子膨胀阀的开度就在拐点开度附近波动,然而,也会增加系统的不稳定运行时间。预设值越小,越有可能及时发现电子膨胀阀的开度就在拐点开度附近波动,进而及时执行预设程序,缩短系统的不稳定运行时间,然而,也会增加误判断,降低判断电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近波动的准确性。
74.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s2中控制方法包括:
75.s221基于pid算法得到当前调节周期的开度待调节量;
76.s222响应于前一调节周期的开度调节量为正,当前调节周期的开度待调节量为负,将前一调节周期的开度设置成为最大预设开度;
77.s223响应于前一调节周期的开度调节量为负,当前调节周期的开度待调节量为正,将前一调节周期的开度设置成为最小预设开度;
78.s224判断拐点开度是否在最大预设开度和最小预设开度之间,若是则进行累计得到累计结果;
79.s225若累计结果达到预设值,则确定开度在拐点开度附近波动。
80.本实施例与上一实施例的区别在于,将开度调节量替换为开度待调节量,两者的正负符号相同,但绝对值可能相同也可能不同。现有技术中,在pid算法中,开度调节量是实际执行的量,开度待调节量是算法计算出来的量,在pid算法控制中,开度调节量等于开度待调节量。本发明实施例中,若判定电子膨胀阀的开度在拐点开度附近波动后,将会执行预设程序,也就是说,开度调节量可能不等于开度待调节量。由于在判断电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近波动的方法中,采用了累计得到累计结果的步骤,因此,在本实施例中,
开度调节量替换为开度待调节量,可及时累计结果。
81.举例说明,预设值为累计四次,进入当前调节周期时,预设值已经累计到三,根据pid算法计算出当前调节周期开度待调节量相对上一调节周期的开度调节量的符号相反。按上一实施例,会当前周期以pid算法控制执行完成,并将预设值累计到四,在进入下一周期时,才会触发步骤s3。按本实施例,由于只是获得了开度待调节量,尚未执行,因此,系统可在执行前就将预设值累计到四次,进而触发步骤s3,也就是说,在当前周期直接执行s3。相比于上一实施例,本实施例可提前一个调节周期执行s3,也就是说,可提前一个调节周期判定电子膨胀阀的开度在拐点开度附近波动,缩短系统不稳定运行的时间。
82.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s3中控制方法包括:
83.s311获取基于pid算法得到当前调节周期的开度待调节量;
84.s312若开度待调节量大于0,设置当前调节周期的开度调节量为预设开度调节量;预设开度调节量为正;
85.s313若开度待调节量小于0,设置当前调节周期的开度调节量为负的预设开度调节量。
86.本实施例中,预设开度调节量可为最小可调节开度,也就是说,预设开度调节量为1个脉冲对应的开度。在本发明的其他一些实施例中,预设开度调节量可大于最小可调节开度,且为最小可调节开度的整数倍,例如,2个脉冲对应的开度。需要说明的是,预设开度调节量越小,越容易避免超调现象,也就可能由于调节量较小,需要多调节几个周期才能进入稳定状态。预设开度调节量越大,虽然有可能在较少的周期内进入稳定状态,但也越容易产生超调现象。因此,在应用本控制方法时,应该根据实际情况设定预设开度调节量的值。
87.本技术中,预设开度调节量作为基本调节单位,其值为正。为简化说明,在下文的公式中,预设开度调节量将直接标记为“1”,既
△
v=1时,表示开度待调节量为增加1个预设开度调节量,既
△
v=-1时,表示开度待调节量为减少1个预设开度调节量。
88.本实施例中,在判定电子膨胀阀的开度在流量拐点对应的拐点开度附近上下波动时,说明系统处于非稳定状态,而这种非稳定状态可能是pid算法产生了超调现象,也就是说,由控制算法控制的
△
v过大或过小。此时,就有必要对控制算法进行优化,降低
△
v的绝对值,以预设开度调节量为单位进行开度调节,如此,就减少或避免了超调现象。
89.本实施例优化了pid算法的控制程序,pid算法计算得到的开度待调节量仅提供一个正负的方向参考,或者说开度调节量的正负值,而开度调节量的绝对值则由预设开度调节量给出。
90.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的另一些实施例中,预设开度调节量可为多个,pid算法计算得到的开度待调节量不仅提供一个正负的方向参考,还提供大小的参考,预设程序可根据开度待调节量的绝对值的大小选择相应的预设开度调节量的值,将其设置为执行的开度调节量。
91.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s3中控制方法包括:
92.s321获取电子膨胀阀的最大预设开度;
93.s322响应于前一调节周期的开度与当前调节周期的开度调节量之和大于最大预设开度,将前一调节周期的开度更新为最大预设开度与预设开度调节量之差。
94.最大预设开度可为电子膨胀阀的实际最大开度,例如图1中所示的脉冲数为500对
应的开度,也可为预设最大开度,例如,预设脉冲数为480对应的开度。另一方面最大预设开度还可以为是动态的,需要预先设置其策略。例如,在某一特定的设定排气温度、压缩机运行频率和环境温度条件下,最大预设开度可设置为脉冲数为370对应的开度等。特别地,在某一特定的设定排气温度、压缩机运行频率和环境温度条件下,在不同的周期内,也可根据预设的策略动态地设置最大预设开度的值。
95.本实施例中,为避免本周期调节开度v=v0+
△
v大于最大预设开度,将当前开度设置当前开度与预设开度调节量之差,即v0=v-1,如此,在本周期调节开度后,v=v0+1=v,也就不会大于最大预设开度。
96.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s3中控制方法包括:
97.s331获取电子膨胀阀的最小预设开度;
98.s332响应于前一调节周期的开度与当前调节周期的开度调节量之和小于最小预设开度,将前一调节周期的开度更新为最小预设开度与预设开度调节量之和。
99.最小预设开度可为电子膨胀阀的实际最小开度,例如图1中所示的脉冲数为0对应的开度,也可为预设最小开度,例如,预设脉冲数为20对应的开度。另一方面最小预设开度还可以为是动态的,需要预先设置其策略。例如,在某一特定的设定排气温度、压缩机运行频率和环境温度条件下,最小预设开度可设置为脉冲数为330对应的开度等。特别地,在某一特定的设定排气温度、压缩机运行频率和环境温度条件下,在不同的周期内,也可根据预设的策略动态地设置最小预设开度的值。
100.本实施例中,为避免本周期调节开度v=v0+
△
v小于最小预设开度,将当前开度设置当前开度与预设开度调节量之和,即v0=v+1,如此,在本周期调节开度后,v=v
0-1=v,也就不会小于最小预设开度。
101.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s211的控制方法还包括:
102.s211a响应于两个开度调节量的和的绝对值小于前一调节周期的开度调节量的绝对值,则将其中前一个周期的开度设置成为最大预设开度。
103.一般来说,开度在流量拐点对应的拐点开度附近上下波动时,其波动幅度会逐渐变小。本实施例进一步地缩小判断条件,在
△v0
为正,
△
v为负时,还要求|
△v0
+
△
v|≤|
△v0
|,也就是说,|
△
v|≤2|
△v0
|,如此,就进一步精准地确认该拐点是否为波动的上极点的拐点。
104.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s212的控制方法还包括:
105.s211b响应于两个开度调节量的和的绝对值小于前一调节周期的开度调节量的绝对值,则将其中前一个周期的开度设置成为最小预设开度。
106.本实施例进一步地缩小判断条件,在
△v0
为负,
△
v为正时,还要求|
△v0
+
△
v|≤|
△v0
|,也就是说,|
△
v|≤2|
△v0
|,如此,就进一步精准地确认该拐点是否为波动的下极点的拐点。
107.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s213或步骤s223的控制方法还包括:
108.最大预设开度或最小预设开度每更新一次,则累计一次。
109.本实施例中,最大预设开度和最小预设开度在第一个调节周期时各自被赋予一个初始值,在之后的调节周期中,随时在动态地调整中。在每一个调节周期内,最大预设开度或最小预设开度发生了更新,并且在该调节周期内,v
x
处于对应的最大预设开度和最小预设开度之间,就累计一次。特别地,例如,在当前调节周期内,将上一调节周期的开度设置成最大预设开度时,最大预设开度的值可能保持不变,即上一调节周期的开度的值等于上一调节周期的最大预设开度,此时,也应该累计一次。
110.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s213或步骤s223的控制方法还包括:
111.相邻两个调节周期的两个开度调节量的正负符号每改变一次,则累计一次。
112.本实施例中,在当前调节周期内,前一调节周期的开度调节量与本周期的开度调节量(或者开度待调节量)的符号不同,并且在该调节周期内,vx处于对应的最大预设开度和最小预设开度之间,就累计一次。
113.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s214或步骤s225中,预设值为三次。
114.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s214或步骤s225中,预设值在连续三个调节周期内累计达到三次。
115.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,步骤s214或步骤s225中,预设值在连续五个调节周期内累计达到三次。
116.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,控制方法还包括:
117.响应于设定排气温度、压缩机运行频率和环境温度中的一个或多个发生改变,则重新获取电子膨胀阀的开度和开度调节量,以基于开度和开度调节量判断开度是否在拐点开度附近波动,若是,按照预设程序控制开度。
118.本实施例中,当设定排气温度、压缩机运行频率和环境温度中一个或多个相对上一调节周期发生改变时,说明设定状态或工况发生了改变,电子膨胀阀必然会处于不稳定状态,需要重新预设电子膨胀阀的最大预设开度和最小预设开度,并按预设的策略执行控制算法。
119.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,控制方法包括:
120.s501设置最小预设开度v
min
为0,设置最大预设开度v
max
为480,设置常数变量a=0;
121.s502获取当前实际排气温度t1、设定排气温度t0;
122.s503若设定排气温度t0、压缩机运行频率和环境温度维持不变,则执行s504,否则返回执行s501;
123.s504获取当前开度v0和上一调节周期的已调节开度
△v0
;
124.s505通过pid算法,获取当前调节周期的开度待调节量
△
v;
125.s506判断a是否大于3,若是执行s512,若否,执行s507;
126.s507调节开度设置为v=v0+
△
v;
127.s508响应于
△v0
>0,并且|
△v0+
△
v|≤|
△v0
|,则设置最大预设开度v
max
=v0,然后执行s510;
128.s509响应于
△v0
<0,并且|
△v0+
△
v|≤|
△v0
|;则设置最小预设开度v
min
=v0,然后执行s510;
129.s510判断是否拐点开度v
x
>v
min
,并且vx<v
max
,若否,返回执行s501;
130.s511若是,设置常数变量a=a+1,并返回执行s501;
131.s512响应于开度待调节量
△
v<0,则设置
△
v=-1;响应于开度待调节量
△
v>0,则设置
△
v=1;
132.s513响应于调节开度v>v
max
,则设置v0=v
max-1;响应于调节开度v<v
min
,则设置v0=v
min
+1;执行s507。
133.本实施例中,常数变量a可用于确定电子膨胀阀的开度是否在拐点附近波动,当a大于3时,则可较为准确地判定电子膨胀阀的开度是在拐点附近波动。
134.在本发明的电子膨胀阀的控制方法的一些实施例中,控制方法包括:
135.s601设置最小预设开度v
min
为0,设置最大预设开度v
max
为480,设置常数变量a=0;
136.s602获取当前实际排气温度t1、设定排气温度t0;
137.s603若设定排气温度t0、压缩机运行频率和环境温度维持不变,则执行s604,否则返回执行s601;
138.s604获取当前开度v0和上一调节周期的已调节开度
△v0
;
139.s605通过pid算法,获取当前调节周期的开度待调节量
△
v;
140.s606响应于
△v0
>0,并且|
△v0+
△
v|≤|
△v0
|,则设置最大预设开度v
max
=v0,然后执行s608;
141.s607响应于
△v0
<0,并且|
△v0+
△
v|≤|
△v0
|;则设置最小预设开度v
min
=v0,然后执行s608;
142.s608判断是否拐点开度v
x
>v
min
,并且vx<v
max
,若否,执行s610;若是,执行s609;
143.s609设置常数变量a=a+1,然后执行s610;
144.s610判断a是否大于3,若是执行s611,若否,执行s613;
145.s611响应于开度待调节量
△
v<0,则设置
△
v=-1;响应于开度待调节量
△
v>0,则设置
△
v=1;
146.s612响应于调节开度v>v
max
,则设置v0=v
max-1;响应于调节开度v<v
min
,则设置v0=v
min
+1;执行s613;
147.s613调节开度设置为v=v0+
△
v,并返回执行s601。
148.相比于上一实施例,本实施例中,将一个开度调节量替换为开度待调节量,可提高一个周期判定电子膨胀阀的开度是在拐点附近波动。
149.在本发明的空调器的一些实施例中,空调器包括压缩机、冷凝器和蒸发器,还包括具有流量拐点的电子膨胀阀、存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的机器可执行程序,并且处理器执行机器可执行程序时实现上述的用于空调的电子膨胀阀的控制方法。
150.至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
技术特征:
1.一种用于空调的电子膨胀阀的控制方法,其特征在于,所述电子膨胀阀具有流量拐点及与所述流量拐点对应的拐点开度;所述控制方法包括:获取所述电子膨胀阀的开度和开度调节量;基于所述开度和所述开度调节量判断所述开度是否在所述拐点开度附近波动;若是,按照预设程序控制所述开度。2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述的基于所述开度和所述开度调节量判断所述开度是否在所述拐点开度附近波动,包括:响应于相邻两个调节周期的两个所述开度调节量由正变负,将其中前一所述调节周期的所述开度设置成为最大预设开度;响应于相邻两个所述调节周期的两个所述开度调节量由负变正,将其中前一所述调节周期的所述开度设置成为最小预设开度;判断所述拐点开度是否在所述最大预设开度和所述最小预设开度之间,若是则进行累计得到累计结果;若所述累计结果达到预设值,则确定所述开度在所述拐点开度附近波动。3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述的基于所述开度和所述开度调节量判断所述开度是否在所述拐点开度附近波动,包括:基于pid算法得到当前调节周期的开度待调节量;响应于前一所述调节周期的所述开度调节量为正,当前所述调节周期的所述开度待调节量为负,将前一所述调节周期的所述开度设置成为最大预设开度;响应于前一所述调节周期的所述开度调节量为负,当前所述调节周期的所述开度待调节量为正,将前一所述调节周期的所述开度设置成为最小预设开度;判断所述拐点开度是否在所述最大预设开度和所述最小预设开度之间,若是则进行累计得到累计结果;若所述累计结果达到预设值,则确定所述开度在所述拐点开度附近波动。4.根据权利要求2或3所述的控制方法,其特征在于,所述的判断所述拐点开度是否在所述最大预设开度和所述最小预设开度之间,若是则进行累计得到累计结果,还包括:所述最大预设开度或所述最小预设开度每更新一次,则累计一次;或者相邻两个所述调节周期的两个所述开度调节量的正负符号每改变一次,则累计一次。5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述预设程序包括:获取基于pid算法得到当前所述调节周期的开度待调节量;若所述开度待调节量大于0,设置当前所述调节周期的所述开度调节量为预设开度调节量;所述预设开度调节量为正;若所述开度待调节量小于0,设置当前所述调节周期的所述开度调节量为负的预设开度调节量。6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,所述预设程序还包括:获取所述电子膨胀阀的最大预设开度;响应于前一所述调节周期的所述开度与当前所述调节周期的所述开度调节量之和大于所述最大预设开度,将前一所述调节周期的所述开
度更新为所述最大预设开度与所述预设开度调节量之差;和/或获取所述电子膨胀阀的最小预设开度;响应于前一所述调节周期的所述开度与当前所述调节周期的所述开度调节量之和小于所述最小预设开度,将前一所述调节周期的所述开度更新为所述最小预设开度与所述预设开度调节量之和。7.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述的响应于相邻两个调节周期的两个所述开度调节量由正变负,将其中前一所述调节周期的所述开度设置成为最大预设开度,还包括:响应于两个所述开度调节量的和的绝对值小于前一所述调节周期的所述开度调节量的绝对值,则将其中前一个周期的所述开度设置成为所述最大预设开度;和/或所述的响应于相邻两个所述调节周期的两个所述开度调节量由负变正,将其中前一所述调节周期的所述开度设置成为最小预设开度,还包括:响应于两个所述开度调节量的和的绝对值小于前一所述调节周期的所述开度调节量的绝对值,则将其中前一个周期的所述开度设置成为所述最小预设开度。8.根据权利要求2或3所述的控制方法,其特征在于,所述的若所述累计结果达到预设值,则确定所述开度在所述拐点开度附近波动,包括:所述预设值为累计达到三次;或者在连续三个所述调节周期内累计达到三次;或者在连续五个所述调节周期内累计达到三次。9.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,控制方法还包括:响应于设定排气温度、压缩机运行频率和环境温度中的一个或多个发生改变,则重新获取所述电子膨胀阀的开度和开度调节量,以基于所述开度和所述开度调节量判断所述开度是否在所述拐点开度附近波动,若是,按照预设程序控制所述开度。10.一种空调器,包括压缩机、冷凝器和蒸发器,其特征在于,还包括具有流量拐点的电子膨胀阀、存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的机器可执行程序,并且所述处理器执行所述机器可执行程序时实现根据权利要求1至9任一项所述的用于空调的电子膨胀阀的控制方法。
技术总结
本发明涉及一种用于空调的电子膨胀阀的控制方法及空调器,属于空调技术领域。电子膨胀阀具有流量拐点及与流量拐点对应的拐点开度。控制方法包括:获取电子膨胀阀的开度和开度调节量;基于开度和开度调节量判断开度是否在拐点开度附近波动;若是,按照预设程序控制开度。本申请的控制方法准确判定电子膨胀阀的开度是否在拐点开度附近上下波动,进而执行预设程序控制开度,从而避免超调现象,减少或避免冷媒流量过度增大或过度减少,以及减少或避免实际排气温度在设定目标排气温度上下波动,实现缩短空调稳定过程时间,达到节省能耗、提高用户体验的效果。高用户体验的效果。高用户体验的效果。
技术研发人员:房玉博 宁贻江 程惠鹏 李鑫 王诗洋
受保护的技术使用者:青岛海尔空调电子有限公司 青岛海尔智能技术研发有限公司 海尔智家股份有限公司
技术研发日:2023.05.31
技术公布日:2023/8/9
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