本發(fā)明涉及冷凍和空調(diào)系統(tǒng)領域，尤其涉及冷凍和空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術：

在冷凍和空調(diào)系統(tǒng)中，壓縮機運行范圍圖描述了壓縮機可以安全運行的范圍。在壓縮機運行范圍圖中可以分為幾個區(qū)域，每個區(qū)域所采取的反應動作是不一樣的。

壓縮機在壓縮機運行范圍圖的非安全區(qū)域運行，有可能會使壓縮機損壞或者使用壽命縮短。因此，壓縮機運行范圍圖保護是重要并且是必要的。

在現(xiàn)有技術的帶壓縮機運行范圍圖保護功能的壓縮機中，它通過讀取壓縮機的排氣/吸氣壓力傳感器信號并且將它們轉(zhuǎn)換成蒸發(fā)/冷凝溫度。通過這兩個值可以在壓縮機運行范圍圖中確定一個坐標，通過這個坐標可以判斷出它屬于哪一個區(qū)域并根據(jù)不同的區(qū)域采取不同的反應。如果滿足停止壓縮機的條件，電子保護模塊將會停止壓縮機。如果滿足啟動壓縮機的條件，電子保護模塊將會啟動壓縮機。

每個區(qū)域的反應與部分使用者的期望不一致。因此，使得這些使用者對現(xiàn)有技術中的此種功能不滿意，并且認為此功能導致壓縮機過于頻繁停機。

在一些情況下，由于中央控制器已經(jīng)具備了以上的保護功能，使得部分使用者根本不需要這樣的功能。另外，現(xiàn)有技術中的上述的壓縮機運行范圍圖保護功能不能兼容所有類型的壓縮機。甚至在一些情況下，還會由于計算錯壓縮機屬于哪個區(qū)域，而導致災難性的后果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一 個方面。

本發(fā)明提供了一種冷凍和空調(diào)系統(tǒng)，該冷凍和空調(diào)系統(tǒng)包括：至少一個壓縮機；中央控制器；電子保護模塊，所述電子保護模塊具有與壓縮機和中央控制器通訊的至少一個接口；其中，所述電子保護模塊包括壓縮機運行范圍圖，所述壓縮機運行范圍圖包括多個區(qū)域，所述區(qū)域的個數(shù)和每個區(qū)域的形狀和尺寸是可以配置的以適用于不同的壓縮機并且在每個區(qū)域執(zhí)行不同的動作。

附圖說明

本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的冷凍和空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機所使用的壓縮機運行范圍保護圖的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的電子保護模塊的一種工作模式的流程示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的電子保護模塊的另一種工作模式的流程示意圖；

圖4a、4b和4c分別示出采用本發(fā)明所述的射線法進行計算的多邊形的不同示例；

圖5是本發(fā)明所述的射線法的流程示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖1-5，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發(fā)明實施方式的說明旨在對本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進行解釋，而不應當理解為對本發(fā)明的一種限制。

在本實施例中，冷凍和空調(diào)系統(tǒng)包括至少一個壓縮機、中央控制器和電子保護模塊。該電子保護模塊設置有與壓縮機和中央控制器通訊的至少一個接口。

具體地，電子保護模塊包括壓縮機運行范圍圖。該壓縮機運行范圍圖設置多個區(qū)域，可以被分類為安全區(qū)域和異常區(qū)域。每個區(qū)域所執(zhí)行 的動作是不同的。區(qū)域個數(shù)可以根據(jù)需要來配置，而且還可以根據(jù)需要將各個區(qū)域設置成不同的形狀和尺寸。例如，將各個區(qū)域設置為不同形狀的多邊形。通過這樣的設置可以適用于不同類型的壓縮機。也就是說，本發(fā)明的壓縮機運行范圍圖能夠通過設置而呈現(xiàn)出更加復雜的形狀或各種諸如區(qū)域個數(shù)或不同尺寸的配置，而適用于任何一款壓縮機。

如圖1所示，示出了具有6個區(qū)域的壓縮機運行范圍圖，分別為區(qū)域1、2.1、2.2、2.3、3、4。如上所述，可以根據(jù)使用者或用戶的需求將上述的各個區(qū)域設置成不同形狀，通過這種方法該壓縮機運行范圍圖可以適用于不同的壓縮機(不同的壓縮機運行范圍圖不同)。具體地，可以在一個示例中將上述的6個區(qū)域分別設置成：區(qū)域1為安全區(qū)域；區(qū)域2.1是因為吸氣壓力過低才進入該區(qū)域；區(qū)域2.2是因為高壓縮比才進入該區(qū)域；區(qū)域2.3是因為低壓差才進入該區(qū)域；區(qū)域3是由于壓縮機回到了啟動區(qū)域?qū)е拢粎^(qū)域4一般是處于壓縮機運行范圍圖以外的區(qū)域。使用者可以根據(jù)需要將上述的6個區(qū)域中的某一個或幾個區(qū)域設置成異常區(qū)域，而剩下的區(qū)域則可以認為是安全區(qū)域。

當然，本領域技術人員可以根據(jù)需要設置壓縮機運行范圍圖的區(qū)域的數(shù)量，以及可以根據(jù)需要將不同的區(qū)域設定不同的形狀和尺寸以及功能，本實施例僅作為對本發(fā)明的示例性的說明，不能作為對本發(fā)明的一種限制。

在冷凍和空調(diào)系統(tǒng)中，電子保護模塊還能夠根據(jù)壓縮機運行范圍圖對與之相應的壓縮機執(zhí)行保護功能。該保護功能可以根據(jù)需要設置成使能和禁止，這樣的功能配置可以避免壓縮機過于頻繁的停機。

當將保護功能設置成使能時，所述電子保護模塊檢測到壓縮機運行在所述異常區(qū)域并滿足停機條件時，將停止壓縮機；如果被設置成禁止，當所述電子保護模塊檢測到壓縮機運行在所述異常區(qū)域并滿足停機條件時，不會停止壓縮機，而是存儲這樣的歷史運行信息在所述冷凍和空調(diào)系統(tǒng)中的非易失性存儲器中以供中央控制器查詢。中央控制器通過modbus協(xié)議通訊接口或任何其他的通訊接口讀取所述歷史運行信息。

當保護功能設置為使能時，可以根據(jù)客戶需求將每個區(qū)域的反應動作配置成“沒有反應動作”、“馬上停機”或“延時停機”。當設定為沒有 反應動作時，處于該區(qū)域的電子保護模塊將不會采取任何動作；當設定為馬上停機時，處于該區(qū)域的電子保護模塊將會立即停止壓縮機；而當設定為延時停機時，處于該區(qū)域的電子保護模塊將會在一個預定的時間段后停止壓縮機；其中，可以將預定的時間段選擇設定為從1分鐘至30分鐘的范圍內(nèi)的任一時間段。當然，還預定的時間段還可以給設定成更短或更長。

如圖2所示，如果該保護功能被設置成使能，壓縮機保護器模塊會從中央主控器接收高壓/低壓信號并以此作為根據(jù)計算目前處于壓縮機運行范圍圖的哪一個區(qū)域。當停機條件滿足時，電子保護模塊將會停止壓縮機。

同理，如圖3所示，可知，當該保護功能被設置成禁止時，電子保護模塊會從中央主控器接收高壓/低壓信號并以此作為根據(jù)計算目前處于壓縮機運行范圍圖的哪一個區(qū)域。但電子保護模塊不會停止壓縮機。它只會存儲一些相關信息并在中央主控器發(fā)出查詢命令時將信息發(fā)送給主控器。中央主控器來決定是否要停止壓縮機。

另外，電子保護模塊能夠從中央主控器，或者直接從壓力/溫度傳感器接收排氣/吸氣壓力或者是蒸發(fā)/冷凝溫度?；谡舭l(fā)/冷凝溫度，可以在壓縮機運行范圍圖中確定一個點。并且確定該點處于哪個區(qū)域之內(nèi)。

如圖4a-4c和5所示，射線法將會被用來判斷該點是否落在某個區(qū)域之內(nèi)。每個壓縮機運行范圍圖區(qū)域都是一個多邊形，利用射線法可以知道該點與該多邊形之間的關系。通過該點向左或者向右畫一條水平的射線，通過判斷該射線與該多邊形總的交點個數(shù)為奇數(shù)還是偶數(shù)，來判斷該點落在區(qū)域之內(nèi)或者之外。如果交點個數(shù)為偶數(shù)，說明該點落在多邊形之內(nèi)，如果交點個數(shù)為奇數(shù)或0(沒有交點)，說明該點落在多邊形之外。

圖4a示出了通常情況下射線與多邊形相交的情形。然而，在判斷交點個數(shù)時有一些特殊情況需要考慮，第一個是交點正好為多邊形的頂點，此時只有下頂點才能算是一個交點，上頂點不算，如下圖4b。若上下頂點都算交點，則一共有2個交點，判斷結(jié)果為p點在多邊形外面。若只有下頂點才算交點，則只有1個交點，判斷結(jié)果為p點在多邊形里 面。第二個是p點正好在多邊形的邊上，此時判斷p點在多邊形里面。第三個是經(jīng)過p點的射線和某個邊重合，此時和該邊的交點個數(shù)算0個(而不是無窮多個)，如下圖(c)，交點個數(shù)為1個。具體地，圖5示出了采用射線法的流程的具體步驟。

電子保護模塊在通過射線法確定壓縮機運行處于該壓縮機運行范圍圖中的某一區(qū)域中之后，再根據(jù)所處的區(qū)域中對保護功能的設置來采取與之相應地的反應動作。而這些反應動作的信息將被存儲在非易失性存儲器中，并由pc或中央控制器訪問。

相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的技術方案具有以下優(yōu)勢：

1.該壓縮機運行范圍圖中的區(qū)域的個數(shù)、形狀、尺寸都是可以配置的，這樣，可以適用于不同類型的壓縮機(渦旋壓縮機、螺桿機等)；

2.可以根據(jù)需要將該保護功能設置為使能或禁止。如果中央控制器已經(jīng)具備了該功能，系統(tǒng)中的電子保護模塊將會把本身的壓縮機運行范圍圖的保護功能禁止，以避免沖突；

3.異常區(qū)域和安全區(qū)域中的每個區(qū)域的反應動作可以配置，這樣的靈活設計可以適用于各種不同的需求，同時避免了壓縮機過于頻繁的停機；

4.采用改進的射線法來判斷壓縮機運行時所在的壓縮機運行范圍圖的位置，提高了系統(tǒng)的反應速度和判斷的精度；

5.與壓縮機運行有關的歷史信息和故障記錄可以被讀取，這樣有助于分析問題。

以上僅為本發(fā)明的一些實施例，本領域普通技術人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。