一种冷却系统的控制方法、装置、冷却系统和存储介质与流程

本发明属于冷却系统，具体涉及一种冷却系统的控制方法、装置、冷却系统和存储介质。

背景技术：

1、飞机辅助冷却系统工作过程中，蒸发制冷单元需全工况制冷运行，工况范围一般为-55～55℃。然而由于受到制冷原理等因素的限制，飞机辅助冷却系统存在工作温区窄、稳定性差等问题，无法在高温制冷工况、低温制冷工况和超低温制冷工况(-35℃以下)下满足冷量需求且保持高效可靠运行。具体地，冷却系统在高温工况下，容易因压缩比过大、排气温度过高而存在性能不足和可靠性风险；在低温制冷工况下，因为冷凝压力过低，压缩机无法建立正常压差导致不能正常工作和供油；超低温制冷工况下，由于冷冻油粘度增大、冷冻油和制冷剂互溶性降低等原因，出现压缩机启动失败及磨损等故障。

2、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种冷却系统的控制方法、装置、冷却系统和存储介质，以解决相关方案中飞机辅助冷却系统的工作温区窄、稳定性差，无法在高温制冷工况、低温制冷工况和超低温制冷工况下满足冷量需求且保持高效可靠运行的问题，达到通过根据冲压空气温度控制冷却系统中三通阀的导通方向和制冷系统的启停状态，切换冷却系统中载冷剂的散热方式，保证冷却系统在各个工况下稳定运行，提高了冷却系统的适应性和灵活性的效果。

2、本发明提供一种冷却系统的控制方法，所述冷却系统用于飞机上；所述冷却系统包括制冷系统和载冷系统；所述载冷系统的数量为至少一套；当所述载冷系统的数量为两套以上时，两套以上所述载冷系统并联设置；其中，在所述载冷系统的数量为两套以上时，针对每套所述载冷系统的控制方式相同；所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、储液罐、过冷器、蒸发器、电子膨胀阀和补气阀；所述压缩机的排气口所在管路依次经过所述冷凝器、所述储液罐、所述过冷器的第一入口、所述过冷器的第一出口、所述电子膨胀阀、所述蒸发器的第一入口、所述蒸发器的第一出口，最后回到所述压缩机的吸气口所在管路；所述储液罐还通过所述补气阀连接至所述过冷器的第二入口，所述过冷器的第二出口连接至所述压缩机的吸气口；在所述过冷器中，第一入口与第一出口连通，第二入口与第二出口连通；每套所述载冷系统包括散热器、热负荷设备、载冷剂泵和三通阀；所述三通阀的第一端口连接至所述蒸发器的第二入口，所述蒸发器的第二出口依次与所述热负荷设备、所述载冷剂泵、所述三通阀的第二端口连接；所述三通阀的第三端口依此与所述散热器、所述热负荷设备连接；在所述蒸发器中，第一入口与第一出口连通，第二入口与第二出口连通；所述冷凝器和所述散热器利用冲压空气进行散热；所述方法，包括：在所述冷却系统运行时，获取冲压空气的温度，记为冲压空气温度；根据所述冲压空气温度，控制所述三通阀的导通方向和所述制冷系统的启停状态；在所述制冷系统处于开启状态时，根据所述冲压空气温度，控制所述补气阀的开度。

3、在一些实施方式中，根据所述冲压空气温度，控制所述三通阀的导通方向和所述制冷系统的启停，包括：判断所述冲压空气温度所处的温度范围；若所述冲压空气温度处于第一温度范围或第二温度范围，则控制所述三通阀的第一端口和第二端口导通，并控制所述制冷系统处于开启状态；若所述冲压空气温度处于第三温度范围，则控制所述三通阀的第二端口和第三端口导通，并控制所述制冷系统处于停止状态；其中，第一温度范围的下限＞第二温度范围的上限，第二温度范围的下限＞第三温度范围的上限。

4、在一些实施方式中，在所述制冷系统处于开启状态时，根据所述冲压空气温度，控制所述补气阀的开度，包括：判断所述冲压空气温度所处的温度范围；若所述冲压空气温度处于第一温度范围，则根据所述冲压空气温度和预设的用于计算所述补气阀开度的公式，计算出所述补气阀的目标开度，控制所述补气阀的开度为所述目标开度；若所述冲压空气温度处于第二温度范围，则控制所述补气阀的开度为0。

5、在一些实施方式中，所述用于计算所述补气阀开度的公式为：

6、

7、公式中，x为补气阀的开度，a为补气阀的最大开度，tair为冲压空气温度，a、b为控制系数。

8、在一些实施方式中，在所述冷却系统具有n套载冷系统的情况下，n≥2且n为正整数，所述制冷系统具有n个蒸发器和n个电子膨胀阀；所述n个蒸发器中的每一个蒸发器并联设置在所述制冷系统中的过冷器的第二出口与压缩机的吸气口之间；在每一个蒸发器所在的支路上，蒸发器的入口处设置有电子膨胀阀；任意一套载冷系统中的三通阀的第一端口与所述n个蒸发器中的任意一个蒸发器的第二入口连接，且所述任意一个蒸发器的第二出口与所述任意一套载冷系统中的热负荷设备连接；所述方法，还包括：在所述冷却系统运行时，根据所述冲压空气温度，控制所述n套载冷系统中每一个三通阀的导通方向。

9、与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种冷却系统的控制装置，所述冷却系统用于飞机上；所述冷却系统包括制冷系统和载冷系统；所述载冷系统的数量为至少一套；当所述载冷系统的数量为两套以上时，两套以上所述载冷系统并联设置；其中，在所述载冷系统的数量为两套以上时，针对每套所述载冷系统的控制方式相同；所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、储液罐、过冷器、蒸发器、电子膨胀阀和补气阀；所述压缩机的排气口所在管路依次经过所述冷凝器、所述储液罐、所述过冷器的第一入口、所述过冷器的第一出口、所述电子膨胀阀、所述蒸发器的第一入口、所述蒸发器的第一出口，最后回到所述压缩机的吸气口所在管路；所述储液罐还通过所述补气阀连接至所述过冷器的第二入口，所述过冷器的第二出口连接至所述压缩机的吸气口；在所述过冷器中，第一入口与第一出口连通，第二入口与第二出口连通；每套所述载冷系统包括散热器、热负荷设备、载冷剂泵和三通阀；所述三通阀的第一端口连接至所述蒸发器的第二入口，所述蒸发器的第二出口依次与所述热负荷设备、所述载冷剂泵、所述三通阀的第二端口连接；所述三通阀的第三端口依此与所述散热器、所述热负荷设备连接；在所述蒸发器中，第一入口与第一出口连通，第二入口与第二出口连通；所述冷凝器和所述散热器利用冲压空气进行散热；所述装置，包括：获取单元，被配置为在所述冷却系统运行时，获取冲压空气的温度，记为冲压空气温度；控制单元，被配置为根据所述冲压空气温度，控制所述三通阀的导通方向和所述制冷系统的启停状态；在所述制冷系统处于开启状态时，根据所述冲压空气温度，控制所述补气阀的开度。

10、在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述冲压空气温度，控制所述三通阀的导通方向和所述制冷系统的启停，包括：判断所述冲压空气温度所处的温度范围；若所述冲压空气温度处于第一温度范围或第二温度范围，则控制所述三通阀的第一端口和第二端口导通，并控制所述制冷系统处于开启状态；若所述冲压空气温度处于第三温度范围，则控制所述三通阀的第二端口和第三端口导通，并控制所述制冷系统处于停止状态；其中，第一温度范围的下限＞第二温度范围的上限，第二温度范围的下限＞第三温度范围的上限。

11、在一些实施方式中，所述控制单元，在所述制冷系统处于开启状态时，根据所述冲压空气温度，控制所述补气阀的开度，包括：判断所述冲压空气温度所处的温度范围；若所述冲压空气温度处于第一温度范围，则根据所述冲压空气温度和预设的用于计算所述补气阀开度的公式，计算出所述补气阀的目标开度，控制所述补气阀的开度为所述目标开度；若所述冲压空气温度处于第二温度范围，则控制所述补气阀的开度为0。

12、在一些实施方式中，所述用于计算所述补气阀开度的公式为：

13、

14、公式中，x为补气阀的开度，a为补气阀的最大开度，tair为冲压空气温度，a、b为控制系数。

15、在一些实施方式中，在所述冷却系统具有n套载冷系统的情况下，n≥2且n为正整数，所述制冷系统具有n个蒸发器和n个电子膨胀阀；所述n个蒸发器中的每一个蒸发器并联设置在所述制冷系统中的过冷器的第二出口与压缩机的吸气口之间；在每一个蒸发器所在的支路上，蒸发器的入口处设置有电子膨胀阀；任意一套载冷系统中的三通阀的第一端口与所述n个蒸发器中的任意一个蒸发器的第二入口连接，且所述任意一个蒸发器的第二出口与所述任意一套载冷系统中的热负荷设备连接；所述装置，还包括：所述控制单元，还被配置为在所述冷却系统运行时，根据所述冲压空气温度，控制所述n套载冷系统中每一个三通阀的导通方向。

16、与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种冷却系统，包括：以上所述的冷却系统的控制装置。

17、与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的冷却系统的控制方法。

18、本发明的方案，通过在飞机的冷却系统中设置制冷系统和载冷系统，不仅利用制冷系统的冷媒为载冷系统的载冷剂释放热量，还可以利用散热器将载冷剂的热量释放到冲压空气中；在冷却系统运行时，根据冲压空气温度控制载冷系统中三通阀的导通状态和制冷系统的启停状态，同时在制冷系统开启时控制制冷系统中补气阀的开度。从而通过切换载冷剂的散热方式，使冷却系统在高温制冷工况、低温制冷工况和超低温制冷工况等极端工况下都可以稳定运行，满足了用户的冷量需求，提高了冷却系统的适应性和灵活性，极大提升了冷却系统的整体性能。

19、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

20、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。