一种轨道车辆空调的控制方法与流程

1.本发明属于轨道车辆空调系统技术领域，具体涉及一种轨道车辆空调的控制方法。


背景技术：

2.目前轨道交通车辆用空调系统，常见有定频单冷空调，定频加电加热空调，单冷变频空调，变频热泵空调等。定频空调舒适性差，能耗大；变频空调舒适性好，能耗小。但是相对于定频空调，变频需要增加变频控制部件，且铁路车辆对谐波要求较高，变频电控系统设计复杂，成本增加，维护性差。
3.对于双系统空调机组，使用一个变频压缩机及一台定频压缩机的组合，既可以保证舒适性，也可以降低成本，或将成为轨道车辆的发展方向。但是定频压缩机、变频压缩机同时使用时，在保证舒适性温度控制时，同时需要考虑部件寿命均衡性，随着智能运维的需求，压缩机更换由定期（10~15年大修更换）改为统计寿命，压缩机要在接近5万小时寿命前更换。两台压缩机使用寿命不均，不同检修时间，会增加检修成本。


技术实现要素：

4.本发明要解决的问题是提供一种轨道车辆空调的控制方法，通过对定频压缩机和变频压缩机进行均衡控制，实现两个压缩机寿命均匀。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种轨道车辆空调的控制方法，基于具有一个定频压缩机和一个变频压缩机的空调机组，在所述定频压缩机配套的制冷剂管路上设有旁通电磁阀，所述空调机组具有5个制冷等级，关键在于，包括以下步骤：a、空调控制器对比车辆发送的目标温度值tic与采集到的车内温度值ti，如果ti》tic则进行制冷并执行步骤b，否则保持通风状态；b、压缩机累计工作时间判断：如果变频压缩机的累计工作时间比定频压缩机少时执行步骤b.1，否则执行步骤b.2；b.1、当制冷等级为1级时，定频压缩机停机，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为2级时，定频压缩机停机，变频压缩机运行频率为50hz，当制冷等级为3级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀得电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为4级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为5级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为50hz；b.2、当制冷等级为1级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀得电，变频压缩机停机，当制冷等级为2级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机停机，当制冷等级为3级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀得电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为4级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为5级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为50hz。
6.进一步的，在步骤b中当变频压缩机的累计工作时间比定频压缩机少t1时执行步
骤b.1，否则执行步骤b.2，t1=16
×
n，n的取值范围为5-8。
7.进一步的，在步骤b.1或b.2中，如果ti》tic+2则直接以5级制冷等级运行，否则以1级制冷等级运行并根据ti的值运行相应制冷等级。
8.进一步的，在步骤b.1或b.2中，各制冷等级的切换包括如下步骤：进入1级制冷等级后延时s1秒，如果ti》tic+0.5，进入2级制冷等级，如果ti＜tic-1，则停止制冷并进入通风模式，否则保持当前制冷等级；当制冷等级从1级制冷等级进入2级制冷等级后延时s2秒，如果ti》tic+0.5则进入3级制冷等级，如果ti＜tic-0.5则进入1级制冷等级1，否则保持当前制冷等级；当2级制冷等级升级到3级制冷等级后延时s3秒，如果ti》tic+0.5则进入4级制冷等级，如果ti＜tic-0.5则进入2级制冷等级，否则保持当前制冷等级；当3级制冷等级升级到4级制冷等级后延时s4秒，如果ti》tic+0.5则进入5级制冷等级，如果ti＜tic-0.5则进入3级制冷等级，反之保持当前制冷等级；当4级制冷等级升级到5级制冷等级后延时s5秒，如果ti＜tic-0.5则进入4级制冷等级，反之保持当前制冷等级；其中，s1=30，s2=60，s3=120，s4=60，s5=60。
9.进一步的，空调机组上电启动后，通风机先启动并在启动1分钟后执行步骤a。
10.本发明的有益效果是：通过判断定频压缩机和变频压缩机的工作时间，使得空调机组在两个不同的模式下进行工作，在保证车厢内舒适度的前提下实现了两个压缩机工作时间的均衡性。
11.下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
12.图1为本发明中空调机组的原理示意图。
13.图2为本发明的流程图。
具体实施方式
14.参见附图1，本发明提供了一种空调机组，其包括一个空调控制盘、一个定频系统及一个变频系统以及配套的蒸发风机和冷凝风机。由于是双系统空调机组，因此配置2个蒸发风机，2个冷凝风机。两个系统各自形成独立的制冷剂循环回路。
15.定频系统含1台定频压缩机、1个旁通电磁阀、1个高压压力开关、1个低压压力开关、1个高压压力传感器、1个低压压力传感器以及配套的管路。在工作时，当旁通电磁阀失电时，阀处于关闭状态，此时定频压缩机系统投入制冷量100%，定频系统处于全载工况；旁通电磁阀得电时，阀处于打开状态，定频压缩机系统制冷量旁通65%，当前定频压缩机系统投入制冷量35%，定频系统处于旁通工况。
16.变频系统含1个变频压缩机、1套变频控制装置、1个高压压力开关、1个低压压力开关、1个高压压力传感器、1个低压压力传感器以及配套的管路。工作时，变频压缩机工作在35hz时，变频压缩机系统投入制冷量35%；变频压缩机工作在50hz时，变频压缩机系统投入制冷量100%。
17.在两个系统的配合下，本发明的空调系统具有5个制冷等级。制冷等级为1级时，投入的制冷量为35%；制冷等级为2级时，投入的制冷量为50%；制冷等级为3级时，投入的制冷量为70%；制冷等级为4级时，投入的制冷量为85%；制冷等级为5级时，投入的制冷量为100%。
18.空调控制盘，位于车辆内端部，集成了1台控制器，及其他驱动控制部件。控制器接收车辆网络tcms的信号，采集室内温度，控制空调工作。车辆内部配置有用于检测室内温度的温度传感器。
19.参见附图2，基于上述的空调机组，本发明提供了一种轨道车辆空调的控制方法，包括以下步骤。
20.a、空调机组上电启动后，通风机先启动并在启动1分钟后空调控制器对比车辆发送的目标温度值tic与采集到的车内温度值ti，如果ti》tic则进行制冷并执行步骤b，否则保持通风状态。
21.b、压缩机累计工作时间判断：如果变频压缩机的累计工作时间比定频压缩机少时执行步骤b.1，否则执行步骤b.2。具体地，在步骤b中当变频压缩机的累计工作时间比定频压缩机少t1时执行步骤b.1，否则执行步骤b.2，t1=16
×
n，n的取值范围为5-8。16为空调机组一天所工作的时间，单位：小时。本实施例中n取7。
22.b.1、当制冷等级为1级时，定频压缩机停机，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为2级时，定频压缩机停机，变频压缩机运行频率为50hz，当制冷等级为3级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀得电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为4级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为5级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为50hz。
23.b.2、当制冷等级为1级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀得电，变频压缩机停机，当制冷等级为2级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机停机，当制冷等级为3级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀得电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为4级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为5级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为50hz。
24.在步骤b.1或b.2中，如果ti》tic+2则直接以5级制冷等级运行，否则以1级制冷等级运行并根据ti的值运行相应制冷等级。
25.步骤b.1或b.2中，各制冷等级的切换包括如下步骤：进入1级制冷等级后延时s1秒，如果ti》tic+0.5，进入2级制冷等级，如果ti＜tic-1，则停止制冷并进入通风模式，否则保持当前制冷等级；当制冷等级从1级制冷等级进入2级制冷等级后延时s2秒，如果ti》tic+0.5则进入3级制冷等级，如果ti＜tic-0.5则进入1级制冷等级1，否则保持当前制冷等级；当2级制冷等级升级到3级制冷等级后延时s3秒，如果ti》tic+0.5则进入4级制冷等级，如果ti＜tic-0.5则进入2级制冷等级，否则保持当前制冷等级；当3级制冷等级升级到4级制冷等级后延时s4秒，如果ti》tic+0.5则进入5级制冷等级，如果ti＜tic-0.5则进入3级制冷等级，反之保持当前制冷等级；当4级制冷等级升级到5级制冷等级后延时s5秒，如果ti＜tic-0.5则进入4级制冷等级，反之保持当前制冷等级；其中，s1=30，s2=60，s3=120，s4=60，s5=60。
26.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种轨道车辆空调的控制方法，基于具有一个定频压缩机和一个变频压缩机的空调机组，在所述定频压缩机配套的制冷剂管路上设有旁通电磁阀，所述空调机组具有5个制冷等级，其特征在于，包括以下步骤：a、空调控制器对比车辆发送的目标温度值tic与采集到的车内温度值ti，如果ti>tic则进行制冷并执行步骤b，否则保持通风状态；b、压缩机累计工作时间判断：如果变频压缩机的累计工作时间比定频压缩机少时执行步骤b.1，否则执行步骤b.2；b.1、当制冷等级为1级时，定频压缩机停机，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为2级时，定频压缩机停机，变频压缩机运行频率为50hz，当制冷等级为3级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀得电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为4级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为5级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为50hz；b.2、当制冷等级为1级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀得电，变频压缩机停机，当制冷等级为2级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机停机，当制冷等级为3级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀得电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为4级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为35hz，当制冷等级为5级时，定频压缩机启动且旁通电磁阀失电，变频压缩机运行频率为50hz。2.根据权利要求1所述的轨道车辆空调的控制方法，其特征在于，在步骤b中当变频压缩机的累计工作时间比定频压缩机少t1时执行步骤b.1，否则执行步骤b.2，t1=16
×
n，n的取值范围为5-8。3.根据权利要求1所述的轨道车辆空调的控制方法，其特征在于，在步骤b.1或b.2中，如果ti>tic+2则直接以5级制冷等级运行，否则以1级制冷等级运行并根据ti的值运行相应制冷等级。4.根据权利要求1所述的轨道车辆空调的控制方法，其特征在于，在步骤b.1或b.2中，各制冷等级的切换包括如下步骤：进入1级制冷等级后延时s1秒，如果ti>tic+0.5，进入2级制冷等级，如果ti＜tic-1，则停止制冷并进入通风模式，否则保持当前制冷等级；当制冷等级从1级制冷等级进入2级制冷等级后延时s2秒，如果ti>tic+0.5则进入3级制冷等级，如果ti＜tic-0.5则进入1级制冷等级1，否则保持当前制冷等级；当2级制冷等级升级到3级制冷等级后延时s3秒，如果ti>tic+0.5则进入4级制冷等级，如果ti＜tic-0.5则进入2级制冷等级，否则保持当前制冷等级；当3级制冷等级升级到4级制冷等级后延时s4秒，如果ti>tic+0.5则进入5级制冷等级，
如果ti＜tic-0.5则进入3级制冷等级，反之保持当前制冷等级；当4级制冷等级升级到5级制冷等级后延时s5秒，如果ti＜tic-0.5则进入4级制冷等级，反之保持当前制冷等级；其中，s1=30，s2=60，s3=120，s4=60，s5=60。5.根据权利要求1-4任一项所述的轨道车辆空调的控制方法，其特征在于，空调机组上电启动后，通风机先启动并在启动1分钟后执行步骤a。

技术总结
本发明公开了一种轨道车辆空调的控制方法，属于轨道车辆空调系统技术领域，包括以下步骤：A、空调控制器对比车辆发送的目标温度值Tic与采集到的车内温度值Ti，如果Ti>Tic则进行制冷并执行步骤B，否则保持通风状态；B、压缩机累计工作时间判断：如果变频压缩机的累计工作时间比定频压缩机少时执行步骤B.1，否则执行步骤B.2。本发明通过判断定频压缩机和变频压缩机的工作时间，使得空调机组在两个不同的模式下进行工作，在保证车厢内舒适度的前提下实现了两个压缩机工作时间的均衡性。实现了两个压缩机工作时间的均衡性。实现了两个压缩机工作时间的均衡性。


技术研发人员：任继乐 冯旭伟 张路亚 于悦青 张婷 李文华 朱勇 张瑞刚 王亮 李雪瑢 罗敏 宋会兵 安相祥 岳学峰 朱琳 谢晓东 李国瑾 商飞 何毅 唐欣 刘洪彬 史志鹏 陈东升
受保护的技术使用者：洛阳市轨道交通集团有限责任公司
技术研发日：2022.10.09
技术公布日：2023/5/4