本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种热泵空调系统、控制方法及空调。
背景技术：
空调在人们日常生活中的应用越来越广泛，提高了人们的生活舒适感，但同时，人们对空调的质量也越来越重视。其中，在空调系统中，主板在合适的温度范围内运行，将有利于保持主板的性能，从而确保空调的正常运行；但在空调持续工作过程中，由于系统中多个电子器件同时运行，因此会出现主板温度过高的现象，这无疑会导致主板的性能下降，不利于对空调的正常运行。
申请公布号为cn108954885a的发明专利申请“空调器、空调热泵系统及其控制方法”，其中具体公开了一种主板的冷却方法，通过主板冷却回路的设置，将经过第一次节流且位于闪发器中的制冷剂蒸汽通过主板冷却回路使其流经主板，从而吸收主板上的热量，并最后导流到双级压缩机中，从而实现对主板的散热。但是，仍存在以下问题：
1、闪发器内的气态制冷剂在进入闪发器前经过降压，导致流经主板冷却回路的制冷剂蒸汽可吸收热量的能力减弱，无法在主板过高温的情况下快速降低主板的温度。
2、经过降压后的中间压力的制冷剂蒸汽需要通过主板冷却回路和补气回路返回到双级压缩机的中间冷却器中，这些返回的中间压力的制冷剂蒸汽需要在中间冷却器中对经过一级压缩的气体(中压气体)进行冷却处理，完成冷却处理后再经过二级压缩，才能排出高压蒸汽，可见返回双级压缩机中的中间压力的制冷剂蒸汽对整个制冷剂循环的重要性，因此通过主板冷却回路对主板吸热后的制冷剂蒸汽直接返回到双级压缩机中将会影响一级压缩后的中压气体的冷却效果，从而影响后续的高压蒸汽的排出以及整个循环过程；另外，为了确保进入双级压缩机中的中间压力的冷却剂蒸汽符合压缩机的冷却要求，上述发明专利申请文件所公开的方案只能通过同时控制第一阀门、第二阀门以及第一节流阀(制热工况时为第二节流阀)，才能对进入双级压缩机的气体进行调节，显然操作繁琐，难以精准控制。
技术实现要素：
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种热泵空调系统，该系统对主板的冷却效果好，且对空调系统的冷媒循环影响小，控制简便精准。
本发明的另一目的在于提供一种热泵空调控制方法。
本发明的另一目的在于提供一种空调。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种热泵空调系统，包括双级压缩机、第一换热器、第二换热器、过冷处理器以及主板冷却组件；其中，所述双级压缩机通过换向阀与第一换热器和第二换热器连接，所述第一换热器通过第一循环管与过冷处理器连接，所述第二换热器通过第二循环管与过冷处理器连接，所述过冷处理器的蒸汽出口通过补气管与双级压缩机的中压接口连接，所述中压接口与双级压缩机的中间冷却器连通，所述第一循环管上设有第一控制阀，所述第二循环管上设有第二控制阀，所述补气管上设有补气阀；所述主板冷却组件包括主板冷却入口和主板冷却出口，所述主板冷却入口与第一循环管之间设有第一冷却管，所述主板冷却入口与第二循环管之间设有第二冷却管，所述主板冷却出口通过第三循环管与所述补气管连接，所述第一冷却管上设有第三控制阀，所述第二冷却管上设有第四控制阀。
本发明的一个优选方案，沿着冷媒从第一换热器流向过冷处理器的方向，所述第一冷却管连接在第一控制阀的后方。
本发明的一个优选方案，沿着冷媒从第二换向器流向过冷处理器的方向，所述第二冷却管连接在第二控制阀的后方。
本发明的一个优选方案，还包括气液分离器，该气液分离器的入口端通过所述换向阀与双级压缩机连接，气液分离器的蒸汽出口端与双级压缩机的低压接口连通。
优选地，所述换向阀为四通换向阀。
本发明的一个优选方案，所述过冷处理器为闪发器。
优选地，所述第三循环管与所述闪发器连接；经过主板后的冷媒从主板冷却出口出来后，依次经过第三循环管、闪发器以及补气管后，最终返回到双级压缩机中。
本发明的一个优选方案，所述过冷处理器为经济器。
优选地，所述第一循环管与所述经济器之间设有直通连接管；沿着冷媒从第一换热器流向经济器的方向，所述直通连接管的一端连接在第一控制阀的后方，另一端与经济器连接。
优选地，所述经济器的蒸汽出口与补气管之间设有中间过渡管。
本发明的一个优选方案，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀均由膨胀阀构成。
本发明的一个优选方案，所述第三控制阀为单向阀，所述第一冷却管与主板冷却入口的对应处设有第一毛细管。
本发明的一个优选方案，所述第四控制阀为单向阀，所述第二冷却管与主板冷却入口的对应处设有第二毛细管。
一种热泵空调控制方法，采用前述的热泵空调系统；其中，在制热工况下，经过第一换热器冷凝后的部分液态冷媒依次经过第一循环管和第一冷却管后流经主板，吸取主板内的热量蒸发形成气态冷媒，并通过第三循环管流向补气管，最终通过补气管返回双级压缩机中；此时，根据主板的温度，通过改变第三控制阀的节流降压效果，从而控制对主板的冷却效果，实现主板的精准冷却，并且根据双级压缩机的补气情况，控制补气阀的节流降压效果，从而确保双级压缩机的稳定补气；
在制冷工况下，经过第二换热器冷凝后的部分液态冷媒依次经过第二循环管和第二冷却管后流经主板，吸取主板内的热量蒸发形成气态冷媒，并通过第三循环管流向补气管，最终通过补气管返回双级压缩机中；此时，根据主板的温度，通过改变第四控制阀的节流降压效果，从而控制对主板的冷却效果，实现主板的精准冷却，并且根据双级压缩机的补气情况，控制补气阀的节流降压效果，从而确保双级压缩机的稳定补气。
一种空调，包括所述热泵空调系统。
本发明的有益效果：
1、本发明的热泵空调系统，主板冷却组件的设置，实现在空调冷媒循环过程中对主板进行冷却处理，避免主板温度过高影响主板性能，从而有利于确保整个空调系统的顺利运行。
2、本发明的热泵空调控制方法，无论在制冷工况还是制热工况下，在一级节流过程实现主板的降温，有利于提高主板的降温效果和加快主板的降温时间，使得主板能够尽快恢复到合适的工作温度；另外，在一级节流过程对主板进行降温处理，避免经过对主板吸热蒸发形成的气态冷媒直接返回二级压缩机中，而是再次通过补气管中的补气阀，对气态冷媒降压节流处理，确保中间压力的气态冷媒气体返回二级压缩机后对经过一级压缩的气体进行正常冷却，从而保证空调系统的循环正常运行，降低对热泵空调系统的影响；同时，单独通过第三控制阀(制热工况)或第四控制阀(制冷工况)即可实现对主板冷却效果的控制，单独通过补气阀即可实现对返回二级压缩机的中压气体的控制，操作简单方便，有利于实现主板的精准降温。
3、本发明的热泵空调既能保证主板冷却良好，又能兼顾到空调热泵系统的热效能不因主板冷却而过度降低，便于持续采用液态冷媒冷却主板，使主板持续稳定的保持在合适温度。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的一种热泵空调系统的第一种具体实施方式的整体结构示意图。
图2是本发明的一种热泵空调系统的第二种具体实施方式的整体结构示意图。
图3是本发明的一种热泵空调系统的第三种具体实施方式的整体结构示意图。
图4是本发明的一种热泵空调系统的第四种具体实施方式的整体结构示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
参见图1，本实施例的热泵空调系统，包括双级压缩机3、第一换热器1、第二换热器8、闪发器12以及主板15冷却组件；其中，所述双级压缩机3通过换向阀2与第一换热器1和第二换热器8连接，所述第一换热器1通过第一循环管10与过冷处理器连接，所述第二换热器8通过第二循环管9与闪发器12连接，所述闪发器12的蒸汽出口通过补气管6与双级压缩机3的中压接口连接，所述中压接口与双级压缩机3的中间冷却器连通，所述第一循环管10上设有第一控制阀7，所述第二循环管9上设有第二控制阀11，所述补气管6上设有补气阀5；所述主板15冷却组件包括主板冷却入口和主板冷却出口，所述主板冷却入口与第一循环管10之间设有第一冷却管13，所述主板冷却入口与第二循环管9之间设有第二冷却管17，所述主板冷却出口通过第三循环管21与所述闪发器12连接，所述第一冷却管13上设有第三控制阀14，所述第二冷却管17上设有第四控制阀16；经过主板15后的冷媒从主板冷却出口出来后，依次经过第三循环管21、闪发器12以及补气管6后，最终返回到双级压缩机3中。
参见图1，沿着冷媒从第一换热器1流向过冷处理器的方向，所述第一冷却管13连接在第一控制阀7的后方。沿着冷媒从第二换向器流向过冷处理器的方向，所述第二冷却管17连接在第二控制阀11的后方。这样，能够让经过第一换热器1或第二换热器8后冷凝形成的液态冷媒直接流向主板15，并且通过第三控制阀14和第四控制阀16单独控制流入主板15的液态冷媒的冷却效果，不受第一控制阀7和第二控制阀11的影响，有利于实现主板15的精准冷却；并且不影响流向闪发器12的冷媒，降低对热泵空调系统的影响。
参见图1，还包括气液分离器4，该气液分离器4的入口端通过所述换向阀2与双级压缩机3连接，气液分离器4的蒸汽出口端与双级压缩机3的低压接口连通。通过气液分离器4的设置，能够有效地将气态冷媒中携带的液态冷媒剔除，比米阿尼液态冷媒进入双级压缩机3中，有利于对双级压缩机3进行保护。
参见图1，本实施例的换向阀2为四通换向阀。通过四通换向阀的设置，实现双级压缩机3与第一换热器1、第二换热器8以及气液分离器4的连接。
参见图1，所述第一控制阀7、第二控制阀11、第三控制阀14以及第四控制阀16均由膨胀阀构成。采用膨胀阀，有利于对冷媒的节流和降压进行控制，提高精度。
另外，在主板15的对应处可设置温度传感器，用于检测主板15的实时温度，以便对主板15温度的检测，并且能够对主板15的实时温度进行对应的冷却调整，提高主板15的冷却效果。
参见图1，本实施例的热泵空调控制方法，采用前述的热泵空调系统；其中：
在制热工况下，双级压缩机3排气经过四通换向阀进入第一换热器1冷凝为液态冷媒；随后该液态冷媒通过第一循环管10以及第一控制阀7的节流降压后进入到闪发器12中，接着在闪发器12中的气态冷媒通过补气管6返回到双级压缩机3中，闪发器12中的液态冷媒通过第二循环管9以及在第二控制阀11的节流降压后进入到第二换热器8中，液态冷媒吸取热量蒸发后形成气态冷媒，最后经过四通换向阀回到双级压缩机3中，形成整个循环回路；
对于主板15的降温冷却，经过第一换热器1冷凝后的部分液态冷媒依次经过第一循环管10和第一冷却管13后流经主板15，吸取主板15内的热量蒸发形成气态冷媒，并通过第三循环管21流向闪发器12中，最后再通过补气管6以及在补气阀5的控制下，返回双级压缩机3中。此时，通过温度传感器观察主板15的实时温度，通过改变第三控制阀14的开、关以及打开程度，改变液态冷媒的节流降压效果，从而控制对主板15的冷却，实现主板15的精准冷却；同时，根据双级压缩机3的补气情况，控制补气阀5的节流降压效果，从而确保双级压缩机3的稳定补气，降低对双级压缩机3的性能影响，从而减少对热泵空调系统的影响。
在制冷工况下，双级压缩机3排气经过四通换向阀进入第二换热器8冷凝为液态冷媒；随后该液态冷媒通过第二循环管9以及第二控制阀11的节流降压后进入到闪发器12中，接着在闪发器12中的气态冷媒通过补气管6返回到双级压缩机3中，闪发器12中的液态冷媒通过第一循环管10以及在第一控制阀7的节流降压后进入到第一换热器1中，液态冷媒吸取热量蒸发后形成气态冷媒，最后经过四通换向阀回到双级压缩机3中，形成整个循环回路；
对于主板15的降温冷却，经过第二换热器8冷凝后的部分液态冷媒依次经过第二循环管9和第二冷却管17后流经主板15，吸取主板15内的热量蒸发形成气态冷媒，并通过第三循环管21流向补气管6，最终通过补气管6返回双级压缩机3中；此时，通过温度传感器观察主板15的实时温度，通过改变第四控制阀16的开、关以及打开程度，改变液态冷媒的节流降压效果，从而控制对主板15的冷却，实现主板15的精准冷却；同时，根据双级压缩机3的补气情况，控制补气阀5的节流降压效果，从而确保双级压缩机3的稳定补气，降低对双级压缩机3的性能影响，从而减少对热泵空调系统的影响。
对于主板15的冷却控制，当温度传感器所检测的温度在30摄氏度至35摄氏度中，则关闭第三控制阀14或第四控制阀16，无需对主板15进行降温冷却处理；当温度传感器所检测的温度在35摄氏度至40摄氏度中，则保持第三控制阀14或第四控制阀16的原始打开状态，对主板15进行适度的降温冷却处理；当温度传感器所检测的温度高于40摄氏度时，加大第三控制阀14或第四控制阀16的打开状态，降低液态冷媒的温度，提高对主板15的冷却效果。更优的，当温度传感器所检测温度为33摄氏度时，关闭第三控制阀14或第四控制阀16；当温度传感器所检测的温度为38摄氏度时，保持第三控制阀14或第四控制阀16的原始打开状态。这样主板15温度能始终保持在合适的范围内(33摄氏度至38摄氏度之间)，使主板15温度在升至40摄氏度之前及时冷却，避免主板15温度继续升高，也避免液态冷媒在主板15温度低于30摄氏度之后仍继续吸热影响空调热泵系统。
本实施例的空调，包括所述热泵空调系统。本实施例的空调既能保证主板15冷却良好，又能兼顾到空调热泵系统的热效能不因主板15冷却而过度降低，便于持续采用液态冷媒冷却主板15，使主板15持续稳定的保持在合适温度。
实施例2
参见图2，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述过冷处理器为经济器19。
所述第一循环管10与所述经济器19之间设有直通连接管20；沿着冷媒从第一换热器1流向经济器19的方向，所述直通连接管20的一端连接在第一控制阀7的后方，另一端与经济器19连接。所述经济器19的蒸汽出口与补气管6之间设有中间过渡管18。另外，在中间过渡管18上可以设置补气阀，以便控制进入双极压缩机3中的气态冷媒；也可简化结构，让经济器19中的中间压力的气态冷媒直接进入双级压缩机3中。
本实施中，所述补气阀5设置在第二冷却管17上。
参见图2，在制热工况下：双级压缩机3排气经过四通换向阀进入第一换热器1冷凝为液体，随后分成三路；第一路为依次经过第一循环管10、直通连接管20、经济器19(进行过冷)、第二循环管9以及通过第二控制阀11节流降压后进入第二换热器8，蒸发吸热变为气态冷媒，然后经过四通换向阀回到双级压缩机3的吸气口；第二路为经过第一循环管10和第一控制阀7膨胀阀2节流降压后，在经济器19内蒸发吸热，通过中间过渡管18进入双级压缩机3中；第三路为，当需要冷却主板15时，经过第一循环管10、第一冷却管13和第三控制阀14节流降压后，在主板15内蒸发吸热，并通过第三循环管21和补气管6进入双级压缩机3中。
在制冷工况下：双级压缩机3排气经过四通换向阀进入第二换热器8冷凝为液体，随后分成二路；其中一路经过第二循环管9和第二控制阀11节流降压后进入经济器19，并通过直通连接管20和第一循环管10进入第一换热器1，蒸发吸热变为气态冷媒，然后经过四通换向阀回到压缩机吸气口。另一路为，当需要冷却主板15时，经过第二循环管9、第二冷却管17和第四控制阀16节流降压后，在主板15内蒸发吸热，并通过第三循环管21和补气管6进入双级压缩机3中。
实施例3
参见图3，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述第三控制阀14为单向阀，所述第一冷却管13与主板冷却入口的对应处设有第一毛细管22。所述第四控制阀16为单向阀，所述第二冷却管17与主板冷却入口的对应处设有第二毛细管23。采用单向阀和毛细管的配合方式实现冷媒的流量控制，有利于降低成本，同时能够提高整个热泵空调系统的稳定性。
实施例4
参见图4，本实施例与实施例2的不同之处在于，所述第三控制阀14为单向阀，所述第一冷却管13与主板冷却入口的对应处设有第一毛细管22。所述第四控制阀16为单向阀，所述第二冷却管17与主板冷却入口的对应处设有第二毛细管23。采用单向阀和毛细管的配合方式实现冷媒的流量控制，有利于降低成本，同时能够提高整个热泵空调系统的稳定性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
技术特征：
1.一种热泵空调系统，其特征在于：包括双级压缩机、第一换热器、第二换热器、过冷处理器以及主板冷却组件；其中，所述双级压缩机通过换向阀与第一换热器和第二换热器连接，所述第一换热器通过第一循环管与过冷处理器连接，所述第二换热器通过第二循环管与过冷处理器连接，所述过冷处理器的蒸汽出口通过补气管与双级压缩机的中压接口连接，所述中压接口与双级压缩机的中间冷却器连通，所述第一循环管上设有第一控制阀，所述第二循环管上设有第二控制阀，所述补气管上设有补气阀；所述主板冷却组件包括主板冷却入口和主板冷却出口，所述主板冷却入口与第一循环管之间设有第一冷却管，所述主板冷却入口与第二循环管之间设有第二冷却管，所述主板冷却出口通过第三循环管与所述补气管连接，所述第一冷却管上设有第三控制阀，所述第二冷却管上设有第四控制阀。
2.如权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于：沿着冷媒从第一换热器流向过冷处理器的方向，所述第一冷却管连接在第一控制阀的后方。
3.如权利要求2所述的热泵空调系统，其特征在于：沿着冷媒从第二换向器流向过冷处理器的方向，所述第二冷却管连接在第二控制阀的后方。
4.如权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于：还包括气液分离器，该气液分离器的入口端通过所述换向阀与双级压缩机连接，气液分离器的蒸汽出口端与双级压缩机的低压接口连通。
5.如权利要求4所述的热泵空调系统，其特征在于：所述换向阀为四通换向阀。
6.如权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于：所述过冷处理器为闪发器。
7.如权利要求6所述的热泵空调系统，其特征在于：所述第三循环管与所述闪发器连接；经过主板后的冷媒从主板冷却出口出来后，依次经过第三循环管、闪发器以及补气管后，最终返回到双级压缩机中。
8.如权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于：所述过冷处理器为经济器。
9.如权利要求8所述的热泵空调系统，其特征在于：所述第一循环管与所述经济器之间设有直通连接管；沿着冷媒从第一换热器流向经济器的方向，所述直通连接管的一端连接在第一控制阀的后方，另一端与经济器连接。
10.如权利要求9所述的热泵空调系统，其特征在于：所述经济器的蒸汽出口与补气管之间设有中间过渡管。
11.如权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于：所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀均由膨胀阀构成。
12.如权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于：所述第三控制阀为单向阀，所述第一冷却管与主板冷却入口的对应处设有第一毛细管。
13.如权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于：所述第四控制阀为单向阀，所述第二冷却管与主板冷却入口的对应处设有第二毛细管。
14.一种热泵空调控制方法，采用权利要求1-13任一项所述的热泵空调系统；其特征在于：在制热工况下，经过第一换热器冷凝后的部分液态冷媒依次经过第一循环管和第一冷却管后流经主板，吸取主板内的热量蒸发形成气态冷媒，并通过第三循环管流向补气管，最终通过补气管返回双级压缩机中；此时，根据主板的温度，通过改变第三控制阀的节流降压效果，从而控制对主板的冷却效果，实现主板的精准冷却，并且根据双级压缩机的补气情况，控制补气阀的节流降压效果，从而确保双级压缩机的稳定补气；
在制冷工况下，经过第二换热器冷凝后的部分液态冷媒依次经过第二循环管和第二冷却管后流经主板，吸取主板内的热量蒸发形成气态冷媒，并通过第三循环管流向补气管，最终通过补气管返回双级压缩机中；此时，根据主板的温度，通过改变第四控制阀的节流降压效果，从而控制对主板的冷却效果，实现主板的精准冷却，并且根据双级压缩机的补气情况，控制补气阀的节流降压效果，从而确保双级压缩机的稳定补气。
15.一种空调，其特征在于：包括权利要求1-13任一项所述的热泵空调系统。
技术总结
本发明提供一种热泵空调系统，涉及空调技术领域，包括双级压缩机、第一换热器、第二换热器、过冷处理器以及主板冷却组件；双级压缩机通过换向阀与第一换热器和第二换热器连接，第一换热器通过第一循环管与过冷处理器连接，第二换热器通过第二循环管与过冷处理器连接，过冷处理器通过补气管与双级压缩机的中压接口连接；主板冷却组件包括主板冷却入口和主板冷却出口，主板冷却入口与第一循环管之间设有第一冷却管，主板冷却入口与第二循环管之间设有第二冷却管，主板冷却出口通过第三循环管与补气管连接。本发明的热泵空调系统对主板的冷却效果好，且对空调系统的冷媒循环影响小，控制简便。本发明还提供一种热泵空调控制方法以及提供一种空调。
技术研发人员：柯彬彬;尚瑞;李天阳
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：.10.11
技术公布日：.02.28
如果觉得《一种热泵空调系统 控制方法及空调与流程》对你有帮助，请点赞、收藏，并留下你的观点哦！
