压缩机的冷媒温度和冷媒缺漏检测方法及空调机与流程

专利2022-06-29  166


本发明涉及空调控制技术领域,特别是涉及一种压缩机的冷媒温度和冷媒缺漏检测方法及空调机。



背景技术:

现有的技术方案:变频空调室外系统需要采集压缩机排气温度,该采集方案目前均是采用传统的传感器,例如ntc热敏电阻,放置在压缩机排气口或者排气管路,通过连接线把传感器连接至电路板,电路板对传感器进行电压转换,转换为模拟信号,该信号连接至mcu,由mcu进行ad转换,再通过软件计算得到相应的温度。该采集方案安装复杂,生产工艺复杂,且传感器在高温高湿下容易失效。

此外,对于通过采集压缩机排气温度应用于判断缺冷媒、漏冷媒的现有方案中,因无冷媒时,压缩机定子线圈的热量很难传递到排气检测位置,排气无法识别是否缺冷媒,而是通过不同工况下过热度、过冷度进行检测,不同机型,相应的参数不同,规则复杂,容易误判。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:提供一种无需安装传感器、生产工艺简单、可靠性高、成本低、故障检测准确的压缩机的冷媒温度和冷媒缺漏检测方法及空调机。

为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种压缩机的冷媒温度检测方法,其包括:

获取当前时刻压缩机的三相电流,并根据所述三相电流,确定所述压缩机的定子线圈的估算电阻值;

根据所述估算电阻值和所述定子线圈的参考电阻值,确定当前时刻的冷媒温度;其中,所述参考电阻值为所述定子线圈在预设参考温度下的电阻值。

作为上述冷媒温度检测方法的优选方案,根据所述三相电流,确定所述压缩机的定子线圈的估算电阻值,具体为:

根据以下微分方程计算确定压缩机的定子线圈的估算电阻值:

drs’/dt=(iα’*iα iβ’*iβ)/ls;

其中,所述iα’、iβ’为所述三相电流通过克拉克变换,在αβ坐标系上的估算值;ls为所述定子线圈的线圈电感。

作为上述冷媒温度检测方法的优选方案,所述估算电阻值为经低通滤波器滤除高频噪声后得到的电阻值。

作为上述冷媒温度检测方法的优选方案,根据所述估算电阻值和所述定子线圈的参考电阻值,确定当前时刻的冷媒温度,具体为:

根据所述估算电阻值(rt)和所述参考电阻值(r0)以及公式δt=[(rt-r0)/r0]/a,确定所述定子线圈的当前温度(tt)与所述定子线圈的预设参考温度(t0)的温度差(δt),进而确定当前的冷媒温度(tm);其中,tm=tt=t0 δt,a为温度系数。

基于上述冷媒温度检测方法,本发明还提供了一种空调机,其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空调机控制程序;

所述空调机控制程序被所述处理器执行时实现上面各项内容所述压缩机的冷媒温度检测方法的步骤。

实施本发明实施例提供的一种压缩机的冷媒温度检测方法及空调机,与现有技术相比,其有益效果在于:

本发明的冷媒温度检测方法是通过系统程序运算得到的压缩机固有的线圈电阻值来推断冷媒温度,这是由于压缩机定子线圈浸润在冷媒中,压缩机运行时冷媒流动速度快,一般情况下,线圈自身发热量被冷媒带走,故能够通过测量压缩机定子线圈温度来间接测量冷媒温度。由此,本冷媒温度检测方法能够代替现有的传感器检测方式,生产工艺上无需安装任何传感器和相应的硬件电路,杜绝了传感器在高温高湿下容易失效的问题,生产工艺简单、可靠性高且成本低。

同时,本发明的第二个方面提供了一种压缩机的冷媒泄漏检测方法,其包括:

在预设的时间间隔内,根据上面各项内容所述的压缩机的冷媒温度检测方法,计算获得初始时刻的第一冷媒温度和最终时刻的第二冷媒温度;

根据所述第一冷媒温度和所述第二冷媒温度的变化率,判定所述压缩机的冷媒是否发生泄漏。

作为上述冷媒泄漏检测方法的优选方案,根据所述第一冷媒温度和所述第二冷媒温度的变化率,判定所述压缩机的冷媒是否发生泄漏,具体为:

当所述变化率大于预设温度变化率时,则确定压缩机处于缺冷媒或漏冷媒状态;

否则,确定所述压缩机的冷媒没有发生泄漏。

基于上述冷媒泄漏检测方法,本发明还提供了一种空调机,其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空调机控制程序;

所述空调机控制程序被所述处理器执行时实现上面各项内容所述压缩机的冷媒泄漏检测方法的步骤。

实施本发明实施例提供的一种压缩机的冷媒缺漏检测方法及空调机,与现有技术相比,其有益效果在于:

本发明的冷媒缺漏检测方法是通过系统程序运算得到的压缩机固有的线圈电阻值来推断冷媒温度,这是由于压缩机定子线圈浸润在冷媒中,压缩机运行时冷媒流动速度快,一般情况下,线圈自身发热量被冷媒带走,故能够通过测量压缩机定子线圈温度来间接测量冷媒温度;同时,还能够根据在预设的时间间隔内获得初始时刻的第一冷媒温度和最终时刻的第二冷媒温度的变化率,判定所述压缩机的冷媒是否发生泄漏,进而实现缺冷媒、漏冷媒保护。由此,本冷媒缺漏检测方法能够代替现有的传感器检测方式,生产工艺上无需安装任何传感器和相应的硬件电路,杜绝了传感器在高温高湿下容易失效的问题,生产工艺简单、可靠性高且成本低。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种压缩机的冷媒温度检测方法的流程框架图;

图2是本发明实施例二提供的一种压缩机的冷媒缺漏检测方法的流程框架图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中,应当理解的是,本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,应当理解的是,除非另有明确的规定和限定,本发明中采用术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示,一种压缩机的冷媒温度检测方法,其包括:

s1,获取当前时刻压缩机的三相电流,并根据所述三相电流,计算获得所述压缩机的定子线圈的估算电阻值。具体为:

根据以下微分方程计算所述压缩机的定子线圈的估算电阻值:

drs’/dt=(iα’*iα iβ’*iβ)/ls;

其中,所述iα’、iβ’为所述三相电流通过克拉克变换,在αβ坐标系上的估算值;ls为所述定子线圈的线圈电感。

优选地,所述估算电阻值为经低通滤波器滤除高频噪声后得到的电阻值。

s2,根据所述估算电阻值和所述定子线圈的参考电阻值,获得当前时刻的冷媒温度;其中,所述参考电阻值为所述定子线圈在预设参考温度下的电阻值。具体为:

将所述估算电阻值(rt)和所述参考电阻值(r0)代入公式δt=[(rt-r0)/r0]/a中,得到所述定子线圈的当前温度(tt)与所述定子线圈的预设参考温度(t0)的温度差(δt),进而得到当前的冷媒温度(tm);其中,tm=tt=t0 δt,a为温度系数。

需要说明的是,公式δt=[(rt-r0)/r0]/a是由以下步骤推导出来的:

金属导线(也即压缩机定子线圈)的电阻率是随温度的变化而变化;导线长度l,导线横截面为s,导线在当前温度下的电阻为rt,导线在当前温度下的电阻率为ρt;

那么rt=ρt*s/l;--式1

其中,导线长度l及横截面s均是一定的,由于导线电阻率为ρt随温度变化而变化,因此,rt也是随温度的变化而变化。

电阻率在一定的温度范围内ρt=ρ0(1 a*δt);--式2

由式2可以推导出温度公式:δt=[(ρt-ρ0)/ρ0]/a;--式3

由式1和式3可以推导出温度公式:δt=[(rt-r0)/r0]/a;--式4

ρ0为定子线圈在预设参考温度t0下的电阻率,a为温度系数,δt为定子线圈的当前温度tt与定子线圈的预设参考温度t0的温度差。

由此,本发明实施例提供的一种压缩机的冷媒温度检测方法,通过系统程序运算得到的压缩机固有的线圈电阻值来推断冷媒温度,这是由于压缩机定子线圈浸润在冷媒中,压缩机运行时冷媒流动速度快,一般情况下,线圈自身发热量被冷媒带走,故能够通过测量压缩机定子线圈温度来间接测量冷媒温度。由此,本冷媒温度检测方法能够代替现有的传感器检测方式,生产工艺上无需安装任何传感器和相应的硬件电路,杜绝了传感器在高温高湿下容易失效的问题,生产工艺简单、可靠性高且成本低。

基于上述冷媒温度检测方法,本发明还提供了一种空调机,其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空调机控制程序;所述空调机控制程序被所述处理器执行时实现上面各项内容所述压缩机的冷媒温度检测方法的步骤。由于该空调机通过处理器执行了上述压缩机的冷媒温度检测方法的程序,因此具有上述压缩机的冷媒温度检测方法的所有有益效果,在此也不作一一陈述。

实施例二

如图2所示,一种压缩机的冷媒泄漏检测方法,其包括:

s1,获取当前时刻压缩机的三相电流,并根据所述三相电流,计算获得所述压缩机的定子线圈的估算电阻值。具体为:

根据以下微分方程计算所述压缩机的定子线圈的估算电阻值:

drs’/dt=(iα’*iα iβ’*iβ)/ls;

其中,所述iα’、iβ’为所述三相电流通过克拉克变换,在αβ坐标系上的估算值;ls为所述定子线圈的线圈电感。

优选地,所述估算电阻值为经低通滤波器滤除高频噪声后得到的电阻值。

s2,根据所述估算电阻值和所述定子线圈的参考电阻值,获得当前时刻的冷媒温度;其中,所述参考电阻值为所述定子线圈在预设参考温度下的电阻值。具体为:

将所述估算电阻值(rt)和所述参考电阻值(r0)代入公式δt=[(rt-r0)/r0]/a中,得到所述定子线圈的当前温度(tt)与所述定子线圈的预设参考温度(t0)的温度差(δt),进而得到当前的冷媒温度(tm);其中,tm=tt=t0 δt,a为温度系数。

需要说明的是,公式δt=[(rt-r0)/r0]/a是由以下步骤推导出来的:

金属导线(也即压缩机定子线圈)的电阻率是随温度的变化而变化;导线长度l,导线横截面为s,导线在当前温度下的电阻为rt,导线在当前温度下的电阻率为ρt;

那么rt=ρt*s/l;--式1

其中,导线长度l及横截面s均是一定的,由于导线电阻率为ρt随温度变化而变化,因此,rt也是随温度的变化而变化。

电阻率在一定的温度范围内ρt=ρ0(1 a*δt);--式2

由式2可以推导出温度公式:δt=[(ρt-ρ0)/ρ0]/a;--式3

由式1和式3可以推导出温度公式:δt=[(rt-r0)/r0]/a;--式4

ρ0为定子线圈在预设参考温度t0下的电阻率,a为温度系数,δt为定子线圈的当前温度tt与定子线圈的预设参考温度t0的温度差。

s3,在预设的时间(t)间隔内,通过步骤s1和步骤s2计算获得初始时刻的第一冷媒温度和最终时刻的第二冷媒温度。

s4,根据所述第一冷媒温度和所述第二冷媒温度的变化率,判定所述压缩机的冷媒是否发生泄漏。其中,所述变化率为δt/t。当所述变化率大于预设温度变化率时,则确定压缩机处于缺冷媒或漏冷媒状态;否则,确定所述压缩机的冷媒没有发生泄漏。

由此,本发明实施例提供的一种压缩机的冷媒缺漏检测方法,通过系统程序运算得到的压缩机固有的线圈电阻值来推断冷媒温度,这是由于压缩机定子线圈浸润在冷媒中,压缩机运行时冷媒流动速度快,一般情况下,线圈自身发热量被冷媒带走,故能够通过测量压缩机定子线圈温度来间接测量冷媒温度;同时,还能够根据在预设的时间间隔内获得初始时刻的第一冷媒温度和最终时刻的第二冷媒温度的变化率,判定所述压缩机的冷媒是否发生泄漏,进而实现缺冷媒、漏冷媒保护。由此,本冷媒缺漏检测方法能够代替现有的传感器检测方式,生产工艺上无需安装任何传感器和相应的硬件电路,杜绝了传感器在高温高湿下容易失效的问题,生产工艺简单、可靠性高且成本低。

基于上述冷媒泄漏检测方法,本发明还提供了一种空调机,其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空调机控制程序;所述空调机控制程序被所述处理器执行时实现上面各项内容所述压缩机的冷媒泄漏检测方法的步骤。由于该空调机通过处理器执行了上述压缩机的冷媒泄漏检测方法的程序,因此具有上述压缩机的冷媒泄漏检测方法的所有有益效果,在此也不作一一陈述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件未完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。


技术特征:

1.一种压缩机的冷媒温度检测方法,其特征在于,包括:

获取当前时刻压缩机的三相电流,并根据所述三相电流,确定所述压缩机的定子线圈的估算电阻值;

根据所述估算电阻值和所述定子线圈的参考电阻值,确定当前时刻的冷媒温度;其中,所述参考电阻值为所述定子线圈在预设参考温度下的电阻值。

2.如权利要求1所述的压缩机的冷媒温度检测方法,其特征在于,根据所述三相电流,确定所述压缩机的定子线圈的估算电阻值,具体为:

根据以下微分方程确定所述压缩机的定子线圈的估算电阻值:

drs’/dt=(iα’*iα iβ’*iβ)/ls;

其中,所述iα’、iβ’为所述三相电流通过克拉克变换,在αβ坐标系上的估算值;ls为所述定子线圈的线圈电感。

3.如权利要求2所述的压缩机的冷媒温度检测方法,其特征在于,所述估算电阻值为经低通滤波器滤除高频噪声后得到的电阻值。

4.如权利要求1至3任一项所述的压缩机的冷媒温度检测方法,其特征在于,根据所述估算电阻值和所述定子线圈的参考电阻值,确定当前时刻的冷媒温度,具体为:

根据所述估算电阻值(rt)和所述参考电阻值(r0)以及公式δt=[(rt-r0)/r0]/a,确定所述定子线圈的当前温度(tt)与所述定子线圈的预设参考温度(t0)的温度差(δt),进而确定当前的冷媒温度(tm);其中,tm=tt=t0 δt,a为温度系数。

5.一种压缩机的冷媒泄漏检测方法,其特征在于,包括:

在预设的时间间隔内,根据权利要求1至4中任一项所述的压缩机的冷媒温度检测方法,确定初始时刻的第一冷媒温度和最终时刻的第二冷媒温度;

根据所述第一冷媒温度和所述第二冷媒温度的变化率,判定所述压缩机的冷媒是否发生泄漏。

6.根据权利要求5所述的压缩机的冷媒泄漏检测方法,其特征在于,根据所述第一冷媒温度和所述第二冷媒温度的变化率,判定所述压缩机的冷媒是否发生泄漏,具体为:

当所述变化率大于预设温度变化率时,则确定所述压缩机处于缺冷媒或漏冷媒状态;

否则,确定所述压缩机的冷媒没有发生泄漏。

7.一种空调机,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空调机控制程序;

所述空调机控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述压缩机的冷媒温度检测方法的步骤。

8.一种空调机,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空调机控制程序;

所述空调机控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求5或6所述压缩机的冷媒泄漏检测方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种压缩机的冷媒温度和冷媒缺漏检测方法及空调机,获取当前时刻压缩机的三相电流,并根据三相电流,计算获得压缩机的定子线圈的估算电阻值;根据估算电阻值和定子线圈的参考电阻值,获得当前时刻的冷媒温度;在预设的时间间隔内,根据上面步骤计算获得初始时刻的第一冷媒温度和最终时刻的第二冷媒温度;根据第一冷媒温度和第二冷媒温度的变化率,判定压缩机的冷媒是否发生泄漏。由此,本发明能够代替现有的传感器检测方式,生产工艺上无需安装任何传感器和相应的硬件电路,杜绝了传感器在高温高湿下容易失效的问题,生产工艺简单、可靠性高且成本低。

技术研发人员:李锡东;曹永平
受保护的技术使用者:海信(广东)空调有限公司
技术研发日:2020.01.21
技术公布日:2020.06.09

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