用于控制可变容量压缩机的系统及方法技术方案

公开了用于控制可变容量压缩机的系统及方法。一种气候控制系统包括：可变容量压缩机单元，其能够以第一容量模式和比第一容量模式高的第二容量模式工作；以及控制模块，其被配置成控制可变容量压缩机单元，其中，控制模块被配置成响应于接收到需求信号，将压缩机单元从关闭状态切换至第一容量模式，其中，控制模块被配置成基于以下比较来选择性地将压缩机单元从第一容量模式切换至第二容量模式：室外空气温度与预定温度值的比较，以及预定第二容量运行时间阈值与先前第二容量运行时间的比较，其中该先前第二容量运行时间是压缩机单元以第二容量模式工作的先前时间量，该先前时间量从第二容量模式的先前启动直至先前需求的满足。

【技术实现步骤摘要】
用于控制可变容量压缩机的系统及方法本申请是申请人于2016年9月30日向中国专利局提交的国际申请号为PCT/US2015/023889、国际申请日为2015年4月1日、中国申请号为201580018201.7、专利技术名称为“用于控制可变容量压缩机的系统及方法”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2015年3月31日提交的美国专利技术申请第14/674,980号的优先权，并且还要求于2014年4月1日提交的美国临时申请第61/973，528号的权益。本申请还要求于2014年4月29日提交的印度专利申请第1491/MUM/2014号的权益和优先权。以上申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开内容涉及一种具有可变容量压缩机的气候控制系统。
技术介绍
这部分提供与本公开内容有关的背景信息并且并非一定是现有技术。诸如热泵系统、制冷系统或空气调节系统的气候控制系统可以包括流体回路，该流体回路具有室外热交换器、室内热交换器、布置在室内热交换器与室外热交换器之间的膨胀装置(expansiondevice)、以及使工作流体(例如，制冷剂或二氧化碳)在室内热交换器与室外热交换器之间循环的压缩机。改变压缩机的容量可以影响系统的能量效率以及系统能够加热或冷却房间或空间的速度。
技术实现思路
这部分提供对本公开内容的总体概要，并且不是其全部范围或其所有特征的全面公开。在一种形式下，本公开内容提供了一种气候控制系统，该气候控制系统包括可变容量压缩机单元和控制该压缩机单元的控制模块。压缩机单元能够以第一容量模式和比第一容量模式高的第二容量模式来工作。控制模块可以被配置成基于需求信号和室外空气温度数据来在关闭状态、第一容量模式和第二容量模式之间切换压缩机单元。控制模块可以包括室外空气温度感测和需求信号感测电路。在一些实施方式中，控制模块从布置在要被气候控制系统冷却的空间内的单级恒温器来接收需求信号。在一些实施方式中，气候控制系统可以包括：室内热交换器，其从压缩机单元接收工作流体；以及送风机，其迫使空气与室内热交换器中的工作流体形成对流换热关系。送风机例如可以包括定速电机或能够以可选固定速度抽头工作的变速电机。在一些实施方式中，控制模块基于压缩机运行时间来在第一容量模式和第二容量模式之间切换压缩机单元。在一些实施方式中，压缩机运行时间是压缩机单元在第二容量模式下的运行时间。在一些实施方式中，压缩机单元在第二容量模式下的运行时间等于先前需求时段期间在第二容量模式下的先前运行时间。也就是说，压缩机单元在第二容量模式下的运行时间可以一个周期一个周期地与第二容量模式下的先前运行时间适应性地比较。在一些实施方式中，控制模块基于先前运行时间是否大于五分钟来将压缩机单元从第一容量模式切换至第二容量模式。在一些实施方式中，控制模块基于压缩机单元是否已经在第一容量模式下工作了大于预定时间段的时间，将压缩机单元从第一容量模式切换至第二容量模式。在一些实施方式中，气候控制系统包括舒适控制接口，该舒适控制接口被配置成置于多个舒适度设置中的一个处。舒适度设置中的第一舒适度设置可以对应于能效工作模式，以及舒适度设置中的第二舒适度设置可以对应于高性能工作模式。在一些实施方式中，控制模块被配置成将压缩机运行时间与低容量运行时间阈值和高容量运行时间阈值进行比较。在一些实施方式中，控制模块被配置成：基于压缩机运行时间与第一容量运行时间的比较，并且基于压缩机运行时间与第二容量运行时间的比较，在低容量模式和高容量模式之间切换压缩机。在一些实施方式中，基于舒适度设置中的所选择的一个舒适度设置来确定低容量运行时间阈值和高容量运行时间阈值。在一些实施方式中，控制模块仅基于需求信号、室外空气温度数据和至少一个压缩机运行时间，以第一容量模式和第二容量模式中的一个容量模式来操作压缩机单元。在一些实施方式中，所述至少一个压缩机运行时间是压缩机单元在第二容量模式下的运行时间。在一些实施方式中，压缩机单元仅包括一个压缩机(例如，可变容量压缩机)。在其他实施方式中，压缩机单元可以包括多个可变容量和/或固定容量压缩机。在另一种形式下，本公开内容提供了一种控制压缩机的方法，该压缩机能够以第一容量模式和比第一容量模式高的第二容量模式来工作。该方法可以包括：从恒温器接收需求信号；基于用户选择的舒适度来设置低容量运行时间阈值；响应于接收到需求信号，以低容量模式来操作压缩机；将压缩机的运行时间与低容量运行时间阈值进行比较；以及基于运行时间和低容量运行时间阈值的比较，将压缩机从低容量模式切换至高容量模式。在一些实施方式中，该方法包括基于用户选择的舒适度来设置高容量运行时间阈值。在一些实施方式中，该方法包括：基于运行时间和高容量运行时间阈值的比较，将压缩机从高容量模式切换至低容量模式。在另一形式下，本公开内容提供了一种控制压缩机的方法。该压缩机能够以第一容量模式和比第一容量模式高的第二容量模式来工作。该方法可以包括：从恒温器接收需求信号；将室外空气温度与预定温度值进行比较；将压缩机的运行时间与预定运行时间值进行比较；响应于接收到需求信号，基于室外空气温度与预定温度值的比较以及运行时间与预定运行时间值的比较，以第一容量模式与第二容量模式中的一个容量模式来操作压缩机。在一些实施方式中，该方法包括：如果室外空气温度小于预定温度值，以及如果从接收到需求信号起压缩机的总运行时间小于预定运行时间值，则仅以第一容量模式来操作压缩机，直至满足需求。在一些实施方式中，该方法包括：基于运行时间与预定运行时间值的比较，将压缩机从第一容量模式切换至第二容量模式。在一些实施方式中，该方法包括：以第一容量模式来操作压缩机，直至运行时间超过预定运行时间值；以及在运行时间超过预定运行时间值之后，将压缩机切换离开第一容量模式。在一些实施方式中，预定运行时间值是压缩机先前以第二容量模式工作的先前时间量，所述先前时间量从第二容量模式的启动直至先前需求信号的满足。在一些实施方式中，仅基于需求信号、室外空气温度和至少一个压缩机运行时间，以第一容量模式和第二容量模式中的一个容量模式来操作压缩机。在另一种形式下，本公开内容提供了一种工作流体回路，其可以包括：室内热交换器、室外热交换器、膨胀装置、可变容量压缩机以及控制模块。室外热交换器可以与室内热交换器处于流体连通。膨胀装置可以布置在室内热交换器与室外热交换器之间。可变容量压缩机可以使工作流体在室内热交换器与室外热交换器之间循环。控制模块可以控制压缩机，并且基于需求信号、室外空气温度数据和压缩机运行时间来以低容量模式和高容量模式中的一个容量模式操作压缩机。在一些实施方式中，工作流体回路包括单级恒温器，该单级恒温器与控制模块通信，并且被配置成生成需求信号。需求信号对于第一容量模式和第二容量模式下的操作是通用的。在一些实施方式中，工作流体回路包括室内送风机，该室内送风机被配置成迫使空气与室内热交换器形成对流换热关系。室内送风机具有定速电机。在一些实施方式中，控制模块基于另一压缩机运行时间来在第一容量模式和第二容量模式之间切换压缩机。在一些实施方式中，工作流体回路包括舒适控制接口，所述舒适控制接口被配置成置于多个舒适度设置中的一个处。舒适度设置中的第一舒适度设置可以对应于能效工作模式，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气候控制系统，包括：可变容量压缩机单元，其能够以第一容量模式和比所述第一容量模式高的第二容量模式来工作；以及控制模块，其被配置成控制所述可变容量压缩机单元，其中，所述控制模块被配置成响应于接收到需求信号，将所述可变容量压缩机单元从关闭状态切换至所述第一容量模式，以及其中，所述控制模块被配置成基于以下比较来选择性地将所述压缩机单元从所述第一容量模式切换至所述第二容量模式：室外空气温度与预定温度值的比较，以及预定第二容量运行时间阈值与先前第二容量运行时间的比较，其中所述先前第二容量运行时间是所述压缩机单元以所述第二容量模式工作的先前时间量，所述先前时间量从所述第二容量模式的先前启动直至先前需求的满足。

【技术特征摘要】
2014.04.29 IN 1491/MUM/2014;2014.04.01 US 61/973,51.一种气候控制系统，包括：可变容量压缩机单元，其能够以第一容量模式和比所述第一容量模式高的第二容量模式来工作；以及控制模块，其被配置成控制所述可变容量压缩机单元，其中，所述控制模块被配置成响应于接收到需求信号，将所述可变容量压缩机单元从关闭状态切换至所述第一容量模式，以及其中，所述控制模块被配置成基于以下比较来选择性地将所述压缩机单元从所述第一容量模式切换至所述第二容量模式：室外空气温度与预定温度值的比较，以及预定第二容量运行时间阈值与先前第二容量运行时间的比较，其中所述先前第二容量运行时间是所述压缩机单元以所述第二容量模式工作的先前时间量，所述先前时间量从所述第二容量模式的先前启动直至先前需求的满足。2.根据权利要求1所述的气候控制系统，其中，所述控制模块在接收到相同的需求信号时将所述压缩机单元从所述第一容量模式切换至所述第二容量模式。3.根据权利要求1所述的气候控制系统，还包括舒适控制接口，所述舒适控制接口被配置成置于多个舒适度设置中的一个处，其中，所述舒适度设置中的第一舒适度设置对应于能效工作模式，所述舒适度设置中的第二舒适度设置对应于高性能工作模式。4.根据权利要求3所述的气候控制系统，其中，所述控制模块被配置成将压缩机运行时间与第一容量运行时间阈值进行比较。5.根据权利要求1所述的气候控制系统，还包括单级恒温器，所述单级恒温器被配置成生成所述需求信号。6.一种控制压缩机单元的方法，所述压缩机单元能够以低容量模式和高容量模式来工作，所述方法包括：从恒温器接收需求信号；基于选择的舒适度来设置低容量运行时间阈值；响应于接收到所述需求信号，以所述低容量模式来操作所述压缩机单元；将所述压缩机单元的运行时间与所述低容量运行时间阈值进行比较；以及基于所述运行时间与所述低容量运行时间阈值的比较，将所述压缩机单元从所述低容量模式切换至所述高容量模式。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：基于所述选择的舒适度来设置高容量运行时间阈值。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：基于所述运行时间与所述高容量运行时间阈值的比较，将所述压缩机单元从所述高容量模式切换至所述低容量模式。9.根据权利要求6所述的方法，还包括：设置设定点温度，在所述设定点温度处将发送所述需求信号。10.根据权利要求6所述的方法，其中，基于安装有所述压缩机单元的地理区域和安装有所述压缩机单元的气候类型中的一个来设置所述舒适度。11.根据权利要求6所述的方法，其中，使用舒适控制接口来设置所述选择的舒适度，所述舒适控制接口被配置成设置于多个舒适度设置中的一个处，其中，所述舒适度设置中的第一舒适度设置对应于能效工作模式，所述舒适度设置中的第二舒适度设置对应于高性能工作模式。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述舒适控制接口包括所述舒适度设...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨格·M·范，沙恩·J·安格尔，爱德华·J·特鲁多，凯坦·索娃尼，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US