
技术摘要:
本发明公开了一种轨道车辆变频空调的压缩机控制方法,在开关机控制时,不仅以温差作为判断条件,还增加了总运行时间或持续运行时间作为判断条件,使压缩机可以立即开启,且迅速进行能力输出,使客室内快速达到目标温度,实现了压缩机的启停与客室内实际需求的匹配;在 全部
背景技术:
城市轨道或轻轨车辆一般存在车辆运行区间短,开关门频率较高以及载客量变化 大而导致的车内热负荷变化大的问题。目前应用较多的空调压缩机控制方法为:通过客室 内温度与目标温度之间的温差来确定压缩机的启停和/或运行频率。以单纯的温差作为压 缩机启停和/或运行频率的判断条件,易造成压缩机的启停和/或运行频率与客室内实际需 求不匹配的现象,且空调模式的频率转换导致客室内温差变化较大,频繁启停对压缩机的 寿命也有较大的影响。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提供一种轨道车辆变频空调的压缩机控制方法。 本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的:一种轨道车辆变频空调的 压缩机控制方法,包括压缩机的开关机控制和运行频率控制; 所述开关机控制包括开机控制和关机控制,所述开机控制包括以下步骤: 如果Ti-Tic<-3℃,则压缩机不开启;其中,Ti为室内实际温度,Tic为室内目标温度; 如果-3℃≤Ti-Tic<0.5℃,则开启无故障且总运行时间最短的一台压缩机; 如果0.5℃≤Ti-Tic<4℃,则开启无故障且总运行时间短的数量为一半的压缩机; 如果4℃≤Ti-Tic,则开启所有压缩机; 所述关机控制包括以下步骤: 如果1.5℃≤Tic-Ti<2.5℃,且仅有一台压缩机在以最低频率运行,且该压缩机持续 运行时间达到120S,则控制该压缩机关机; 如果2.5℃≤Tic-Ti<4℃,且仅有一台压缩机在以最低频率运行,且该压缩机持续运 行时间达到60S,则控制该压缩机关机; 如果4℃≤Tic-Ti,且仅有一台压缩机在以最低频率运行,且该压缩机持续运行时间达 到10S,则控制该压缩机关机; 所述运行频率控制包括开机运行频率控制和开机后运行频率控制,所述开机运行频率 控制包括以下步骤: 如果1℃≤Tic-Ti,则压缩机的开机运行频率为60Hz; 如果0.5℃≤Tic-Ti<1℃,则压缩机的开机运行频率为55Hz; 如果0℃≤Tic-Ti<0.5℃,则压缩机的开机运行频率为50Hz; 如果-0.5℃≤Tic-Ti<0℃,则压缩机的开机运行频率为45Hz; 如果-1℃≤Tic-Ti<-0.5℃,则压缩机的开机运行频率为40Hz; 如果Tic-Ti<-1℃,则压缩机的开机运行频率为30Hz; 4 CN 111547091 A 说 明 书 2/6 页 所述开机后运行频率控制包括以下步骤: 如果2℃≤Tic-Ti≤4℃,且持续时间大于30S,则控制总运行时间最短的压缩机的运行 频率减小10Hz,如果达到室内目标温度,则不再控制其他压缩机的运行频率减小,否则继续 控制其他压缩机的运行频率减小,直到达到室内目标温度; 如果1℃≤Tic-Ti<2℃,且持续时间大于30S,则控制总运行时间最短的压缩机的运行 频率减小5Hz,如果达到室内目标温度,则不再控制其他压缩机的运行频率减小,否则继续 控制其他压缩机的运行频率减小,直到达到室内目标温度; 如果0℃≤Tic-Ti<1℃,且持续时间大于60S,则控制总运行时间最短的压缩机的运行 频率减小2Hz,如果达到室内目标温度,则不再控制其他压缩机的运行频率减小,否则继续 控制其他压缩机的运行频率减小,直到达到室内目标温度; 如果有继续减小频率的要求,则在原压缩机运行数量的基础上停止一台压缩机运行, 直至仅剩一台压缩机以30Hz的频率运行; 如果0℃<Ti-Tic≤1℃,且持续时间大于60S,则控制总运行时间最短的压缩机的运行 频率增加2Hz,如果达到室内目标温度,则不再控制其他压缩机的运行频率增加,否则继续 控制其他压缩机的运行频率增加,直到达到室内目标温度; 如果1℃<Ti-Tic≤2℃,且持续时间大于60S,则控制总运行时间最短的压缩机的运行 频率增加5Hz,如果达到室内目标温度,则不再控制其他压缩机的运行频率增加,否则继续 控制其他压缩机的运行频率增加,直到达到室内目标温度; 如果2℃<Ti-Tic≤4℃,且持续时间大于60S,则控制总运行时间最短的压缩机的运行 频率增加10Hz,如果达到室内目标温度,则不再控制其他压缩机的运行频率增加,否则继续 控制其他压缩机的运行频率增加,直到达到室内目标温度; 如果4℃<Ti-Tic,则所有压缩机开启,且以最大频率运行; 如果有继续增加频率的要求,则控制该压缩机维持70Hz的频率运行,且在原压缩机运 行数量的基础上增加一台压缩机以50Hz的频率运行,直至所有压缩机全部开启且以70Hz的 频率运行。 本发明的压缩机控制方法,在空调压缩机的开关机控制时,不仅以温差作为判断 条件,还增加了总运行时间或持续运行时间作为判断条件,使压缩机可以立即开启,且迅速 进行能力输出,使客室内快速达到目标温度,实现了压缩机的启停与客室内实际需求的匹 配;在空调压缩机运行频率的控制时,不仅以温差作为判断条件,还增加了持续时间作为判 断条件,根据客室内热负荷的变化不断调整压缩机的运行频率,使空调的输出能力达到最 优,使客室内实际温度始终稳定在室内目标温度±1℃范围内,这样既可以减少压缩机的频 繁开关造成客室温度波动现象,又可以使客室更加舒适和节能,同时使压缩机的运行频率 与客室内实际需求匹配,减少了对压缩机寿命的影响。 进一步地,所述室内目标温度是根据室外环境温度和车内人员数量来实时计算 的,具体计算表达式为: Tic=24 0.25(Te-19)-0.01N,且24℃≤Tic≤28℃ 其中,N为车内人员数量,Te为室外环境温度,Tic为室内目标温度。 相对于固定的目标温度来说,考虑到车内人员数量不同,体感温度不同,根据上述 公式实时计算室内目标温度,对空调进行精确控制,既能保证旅客的舒适度,又有利于车辆 5 CN 111547091 A 说 明 书 3/6 页 节能。将室内目标温度限制在24℃与28℃之间是为了避免室内外温差大而引起的热冲击。 进一步地,所述车内人员数量是根据整车重量和空车重量来实时计算的,具体计 算表达式为: N=(W总-W空)/65 其中,W总为整车重量,W空为空车重量,N为车内人员数量。 实时获取整车重量,从而获取车内人员数量的实时值,根据车内人员数量的变化 调节室内目标温度,再根据室内目标温度与室内实际温度之差来控制压缩机,既保证了旅 客的舒适度,又实现了节能。整车重量的采样周期可以根据站与站之间的距离和车辆的速 度来计算而设定,因为车辆只有在站台才会有车内人员数量的变化。 进一步地,所述压缩机的数量为N台,N台压缩机错时开启,避免了同时启动对辅助 供电系统造成交流负载严重过载的问题。 进一步地,每台所述压缩机的开启时间为2s,开启顺序相邻的两台压缩机之间的 错时时间为1s,即当前压缩机在2s内完成开启动作,再过1s后,下一台压缩机又在2s内完成 开启动作。 有益效果 与现有技术相比,本发明所提供的一种轨道车辆变频空调的压缩机控制方法,在空调 压缩机的开关机控制时,不仅以温差作为判断条件,还增加了总运行时间或持续运行时间 作为判断条件,使压缩机可以立即开启,且迅速进行能力输出,使客室内快速达到目标温 度,实现了压缩机的启停与客室内实际需求的匹配;在空调压缩机运行频率的控制时,不仅 以温差作为判断条件,还增加了持续时间作为判断条件,根据客室内热负荷的变化不断调 整压缩机的运行频率,使空调的输出能力达到最优,使客室内实际温度始终稳定在室内目 标温度±1℃范围内,这样既可以减少压缩机的频繁开关造成客室温度波动现象,又可以使 客室更加舒适和节能,同时使压缩机的运行频率与客室内实际需求匹配,减少了对压缩机 寿命的影响。 附图说明 为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图 作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例,对于本领域普 通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是本发明实施例中一种轨道车辆变频空调的压缩机控制方法的网络连接图。 图2是本发明实施例中压缩机错时启动的时序图。