具体实施方式

在下文中，将参照附图具体描述本发明的实施方式。本发明的范围不限于所具体描述的实施方式。

图1示出了一种冷凝机组100，其包括用于为储存物品提供制冷的制冷回路以及用于为制冷回路提供恒温控制的控制装置。制冷回路主要包括通过管路依次连接的压缩机110(该压缩机为能够自动调节输出能力的压缩机，在此以数码涡旋压缩机为例)、包括冷凝风机121的冷凝器120、膨胀阀(例如电子膨胀阀或热力膨胀阀)130、蒸发器140以及过冷器160。该压缩机110还包括通过切换动作(接通或断开)控制压缩机的加载或卸载的电磁阀170(在本文中，作为切换元件的一种实施例)。其中，控制装置可以包括控制器150和用于控制压缩机110的运转的驱动器，控制器150可分为硬件部分和包含控制程序的软件部分，主要用于根据监测信息提供针对压缩机110、冷凝风机121和膨胀阀130等的输出(控制)信号(如图1中单点划线所示)，以用于对这些装置的工作状态进行调控。

数码涡旋压缩机通常通过电磁阀(例如，PWM阀)控制压缩机的加载和卸载，亦即，通过PWM电磁阀的打开和关闭来实现数码压缩机的加载和卸载从而实现数码压缩机的容量调节。特别地，电磁阀关闭即是加载过程，电磁阀打开即是卸载过程。在一种实现方式中，当电磁阀关闭时，静涡旋盘上部的背压腔中的压力保持为中高压力，从而静涡旋盘下部和上部压力基本相同，此时静涡旋盘和动涡旋盘将因重力吸合，压缩机加载，压缩机传递全部容量，即压缩机的输出为100％，而当电磁阀打开时，压缩机静涡旋盘的背压腔和吸气口相通，静涡旋盘上部压力变为低于静涡旋盘下部的压力，因此静涡旋盘被顶起而与动涡旋盘分离，压缩机卸载，此时压缩机不再对工作流体进行压缩，压缩机输出值为0。压缩机交替处于加载状态和卸载状态。数码涡旋压缩机因此通过控制加载/卸载的时间比来实现压缩机输出能力的可调节。具体地，电磁阀打开时间加上关闭时间就是一个操作周期，当处于最大加载时间百分比时，电磁阀在整个周期中关闭，而当处于50％加载时间比分比时，在整个周期中电磁阀关闭时间和打开时间各为一半。相应地，在冷凝机组100中，该冷凝机组100的输出功率可以通过压缩机110的加载时间百分比直观反映，压缩机110的加载时间百分比越大，则意味着冷凝机组100的输出量越大，反之亦然。在冷凝机组的理想工作状态下，压缩机110能够根据实际所需的冷却容量来自动调节输出百分比，以使输出量与所需冷却容量相匹配，从而更好地将物品温度维持在恒定的理想的低温环境中。

控制器例如可以根据压缩机的吸气压力与预先存储的吸气压力的设定值之间的关系来判断是否调节压缩机的输出能力。作为示例，如果实际的吸气压力高于设定值，控制器就会启动压缩机并通过增加压缩机的加载时间百分比增加压缩机的输出能力(电磁阀处于闭合状态)直到压缩机处于最大加载运行状态。相反，如果实际的吸气压力低于设定值，控制器则可以降低数码压缩机的输出百分比，如果吸气压力进一步降低，控制器可以停止压缩机的运行。

然而，如前文所述的，有些情况下，冷凝机组并不能完全按照吸气压力与设定值的关系来运行，尤其是在恶劣环境的影响下，还会触发压缩机内的安全保护开关从而导致压缩机意外停机的情况。特别地，申请人注意到，由于设置有高压压力保护开关，在一些不利的环境条件下，例如，不利的通风环境、极端的高环境温度或是冷凝器脏堵，冷凝压力会在较短时间内增高到限值从而触发高压安全开关的断开，导致发生报警停机，这不仅影响所存储的货物、食品的保冷效果，还不利于冷凝机组的安全性和使用寿命。

为了克服因不利的环境条件导致的意外高压报警停机，本发明的控制器150被配置成能够根据压缩机工作参数与相应预定值之间的关系来自动地适应性调节压缩机110的输出能力，作为示例，输出能力可以由最大允许加载时间百分比来体现。在现有技术中，电磁阀的加载时间百分比仅根据测得的吸气压力和目标值的关系计算出来的，当吸气压力高于目标值，电磁阀的加载时间百分比就会增大以提高输出容量并可以达到最大的百分之百。而在此，“加载时间百分比”并不完全等同于“最大允许加载时间百分比”。所谓最大允许加载时间百分比，是指在压缩机的一个工作周期中，所允许的压缩机的最大加载时间在该时间周期内所占的百分比。其将决定了压缩机实际运行中所能达到的最大加载时间百分比，当达到该“最大允许加载时间百分比”时，即使吸气压力仍高于目标值，加载时间百分比也不能继续增大。通常，在压缩机中还会设置有最大允许加载时间百分比OCA的范围，即包括加载时间百分比上限值OC_max和加载时间百分比下限值OC_min，在压缩机的工作过程中所采用的最大允许加载时间百分比OCA不会低于加载时间百分比下限值OC_min，也不会大于加载时间百分比上限值OC_max，由此能够在实现理想的制冷效果的同时确保压缩机的安全、稳定的运转。

所依据的压缩机工作参数可以是任何能够因数值波动而触发切换元件的切换动作导致压缩机意外卸载或停机的工作参数，或者是任何与切换元件的动作触发相关联的工作参数，由此使得控制器150对冷凝机组100的输出能力的调节不仅仅依赖于吸气压力，还兼顾其他工作参数的数值状况，以此方式来调节冷凝机组100的输出能力，使得工作参数的数值波动减缓甚至趋于平稳，由此延长达到导致停机的数值的时间，从而能够减少因这些工作参数数值的不良波动而导致的压缩机110意外停机的次数，因此对冷凝机组提供了一种“预保护”措施。借助于该预保护措施，一方面能够确保冷凝机组保持足够且适当的输出能力，另一方面还避免在环境不利的条件下压缩机的意外停机带来的各种不利影响。

控制器150至少包括数据采集单元152、数据存储单元154和数据处理单元156。数据采集单元152用于实时监测并收集参数数值(如图1中以虚线示例性示出地，可以收集压缩机110的运行参数以及冷凝器120的压力、温度等参数)，并将收集到的数据传输至数据存储单元154以进行存储，其中，数据采集单元152可以包括监测装置，该监测装置例如包括设置在冷凝机组100不同位置处的用于监控和测量各部分的工作状况或工作参数的元件，例如压力传感器、温度传感器和/或电流传感器等，其中工作参数可以包括但不限于压缩机转速、吸气压力、吸气饱和温度、蒸发器温度、蒸发压力、冷凝压力、冷凝温度、排气温度、压缩机运行电流等。数据存储单元154包括存储有控制程序和数据等的计算机可读介质；数据处理单元156通过执行从存储单元154处读取的控制程序对相关数据进行处理，并将处理结果作为输出信号传送至相关的执行机构以执行所需的操作(包括但不限于调节压缩机的最大允许加载时间百分比)。

在这里所使用的术语“计算机可读介质”指能够存储计算机数据的任何介质。计算机可读介质包括但不限于:存储器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦写可编程只读存储器(EPROM)、电可擦写可编程只读存储器(FFPROM)、闪存、只读光盘、软盘、磁带、其他磁性介质、光学介质或能够存储计算机数据的任何其他装置或介质。

图2示出了根据本发明示例性实施方式的用于冷凝机组的预保护方法的流程图。其中，P₁、P₂……P_n分别指代压缩机的n个工作参数的实时数值，在控制器150中、具体是数据存储单元154中预先存储有针对每个工作参数的预定值P_px以及额定阈值P_tx，当一个或多个工作参数的数值P_x达到对应的额定阈值P_tx时，压缩机内的切换元件将会执行切换动作并使压缩机卸载或停机。而预定值P_px通常小于额定阈值P_tx以便能够在停机之前通过调整压缩机的加载时间百分比延长工作参数达到额定阈值P_tx的时间，从而延长压缩机运转的时间以减少误停机频次。并且在根据本发明的实施方式中，每个工作参数的预定值均还至少包括第一预定值P_px1和第二预定值P_px2，其中，第一预定值P_px1大于第二预定值P_px2，两者之间的数值范围可以称为“滞回区间”，大体上，当工作参数的数值落在该滞回区间内时，无需对压缩机的最大允许加载时间百分比执行相关的调整。此外，调节前和调节后的最大允许加载时间百分比OCA均不能大于加载时间百分比上限值OC_max，也不能小于加载时间百分比下限值OC_min。

如图2所示，该方法包括如下步骤：参数获取步骤S100，监测并收集压缩机110的n个工作参数的实时数值P₁、P₂……P_n；判定步骤S102，将每个工作参数的数值P_x与对应的第一预定值P_px1分别进行比较，判断是否预定数量的工作参数的数值大于或等于其第一预定值P_px1；如果在判定步骤S102中得出关于一个或多个工作参数的判定结果为“是”，则进入执行步骤S104，以第一差值d₁减小当前最大允许加载时间百分比OCA；相反，如果判定结果为“否”，则进入下一判定步骤S106，在该步骤中，将当前最大允许加载时间百分比OCA与加载时间百分比上限值OC_max进行比较，并且将每个工作参数的数值与对应的第二预定值P_px2分别进行比较，判断是否当前最大允许加载时间百分比OCA小于加载时间百分比上限值OC_max，并且预定数量的工作参数的数值小于或等于第二预定值P_px2；如果在判定步骤中得出的判定结果为“是”，则进入另一执行步骤S108，以第二差值d₂增大最大允许加载时间百分比OCA；而如果判定结果均“否”，则维持当前最大允许加载时间百分比OCA不变。

优选地，上述控制程序每间隔预定时间执行一次，例如，可以每10秒、20秒甚至1分钟执行一次。这可以结合压缩机的实际运行情况和环境条件等选定。

在此，需说明的是，“n个”仅是示例，其中n为大于等于1的任意整数。其中，可以设置成当n个工作参数中的预定数量的参数的判定结果满足条件则执行对最大允许加载时间百分比OCA的调整。其中，“预定数量”可以是一个，也可以是多个。然而可以理解的是，仅一个工作参数的判定结果满足条件时就执行对最大允许加载时间百分比OCA的调整意味着对压缩机工作状况变化的响应最为迅速。

作为示例性实施方式，根据本发明的预保护方法基于前文所例举的因冷凝压力升高而导致的意外停机的问题，通过分析与冷凝压力直接或间接相关的工作参数来判断需要增大或减小压缩机110的最大允许加载时间百分比OCA，当判定需要增大或减小压缩机110的最大允许加载时间百分比OCA时，则通过程序中预设的差值或计算公式计算出需要调节至的最大允许加载时间百分比OCA。其中，工作参数例如可以是冷凝压力本身，替代性的或附加的，也可以是与冷凝压力紧密关联的参数，如冷凝温度、压缩机运行电流等等。

示例性地，在获取步骤S100中，监测并收集冷凝压力、冷凝温度和压缩机运行电流中的一者的数值，在此以冷凝压力为例。在判定步骤S102中，将所监测到的冷凝压力的数值与第一压力预定值进行比较，当判定冷凝压力的数值大于等于其第一预定值时，即判定结果为是，并进入执行步骤S104，以第一差值d₁减小OCA。其中，第一差值d₁可以是预设的固定数值，比如5％，其也可以通过如下等式计算获得：

d₁＝(P_px1-P_x)×r₁

其中，P_x为被监测的一个工作参数的数值，在此即冷凝压力的数值；P_px1为所述一个工作参数的第一预定值，在此为第一压力预定值；r₁为可调系数，其本质为该工作参数与加载时间百分比之间的换算比率。r₁的大小决定着最大允许加载时间百分比OCA的减小量，用户可以根据实际需求进行选定。

如果在前一判定步骤S102中判定结果为否，进入下一判定步骤S106，在该步骤中，将当前最大允许加载时间百分比OCA与加载时间百分比上限值OC_max进行比较，并且将冷凝压力的数值与第二压力预定值进行比较，当判定当前最大允许加载时间百分比OCA小于加载时间百分比上限值OC_max，并且冷凝压力的数值小于等于其第二预定值时，即判定结果为否，并进入下一执行步骤S108，以第二差值d₂增大OCA。类似地，第二差值d₂也可以是预设的固定数值，比如5％，或者可以通过如下等式计算获得：

d₂＝(P_px2-P_x)×r₂

其中，P_x为一个工作参数的数值，在此即冷凝压力的数值；P_px2为所述一个工作参数的第二预定值，在此为第二压力预定值；r₂为可调系数，其本质为该工作参数与加载时间百分比之间的换算比率。r₂的大小决定着最大允许加载时间百分比OCA的增大量，用户可以根据实际需求进行选定。

根据本实施方式的方法，当压缩机以减小后的最大允许加载时间百分比运行时，能够在实现理想的冷却容量的前提下延缓冷凝压力的升高速度，从而减少由不利环境导致的冷凝压力升高引发的压缩机停机，由此一方面能够防止物品的冷却温度的频繁波动，另一方面还可以减少对机器的损伤、延长机器的使用寿命。

在此，如前文所述的，以上工作参数的选用仅是示例，本领域技术人员可以想到能够采用其他反应冷凝机组工作状态的参数(特别是能够因数值波动导致意外停机的参数)进行判断。

根据本发明所述的方法，使得在有制冷需求的情况下当一些工作参数因外部因素而数值明显升高时，可以及时通过降低压缩机的最大允许加载时间百分比来降低压缩机的输出功率，从而减缓工作参数的升高速度。通过这种调节，一方面能够保证冷凝机组的有效运行，维持物品的温度恒定，另一方面还能够减少机器的意外停机次数，减少可能因压缩机的频繁启动/停止引发的机器故障或寿命缩短。这使得根据本发明的冷凝机组适配性更强，更能适应恶劣的工作环境。

此外，本发明的方法所需要监测的工作参数、诸如压缩机的冷凝压力、冷凝温度、压缩机运行电流等均属于常规的监测参数，不需要在现有冷凝机组的基础上增加额外的监测装置，因此本发明所提供的控制方法是易于实现且节约成本的。

此外，除了通过以最大允许加载时间百分比作为调节对象之外，输出百分比的调节可以通过其他方式实现，例如通过调节压缩机的转速。

另外，本领域技术人员应当理解，第一差值和第二差值的获得方式并不一定局限于借助本文所列举的方式，而是可以采用其他方式。

尽管在此已详细描述本发明的具体实施方式，但是应该理解本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。而且，所有在此描述的元素或结构都可以由其他技术性上等同的元素或结构来代替。