空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法、裝置及空調(diào)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法、裝置及空調(diào)器，其中，該方法包括以下步驟：采樣PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值，并根據(jù)輸入電流的瞬時(shí)值計(jì)算PFC電路的輸入電流的峰值；對(duì)輸入電流的峰值進(jìn)行判斷；如果輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值，則以預(yù)設(shè)降頻速率降低壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率，以使壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，其中，第一預(yù)設(shè)閾值小于第二預(yù)設(shè)閾值；如果輸入電流的峰值大于第二預(yù)設(shè)閾值，則控制壓縮機(jī)直接停機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，能夠有效防止因輸入電流的峰值過大而對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成的損壞，保證空調(diào)器安全可靠運(yùn)行。
【專利說明】
空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法、裝置及空調(diào)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法、一種空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置以及一種具有該控制裝置的空調(diào)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在變頻空調(diào)器中，一般將來自電網(wǎng)的單相交流電源進(jìn)行全橋整流，然后經(jīng)過PFC(Power Factor Correct1n，功率因數(shù)校正)電路輸出直流電源，提供給大容量電解電容和負(fù)載(主要是壓縮機(jī))。
[0003]隨著壓縮機(jī)運(yùn)行頻率的升高，負(fù)載功率增大，輸入到PFC電路的電流有效值也會(huì)增大。當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行頻率較高時(shí)，輸入的電流有效值較大，此時(shí)在完全開啟的PFC電路的作用下，輸入電流的峰值并不會(huì)太大。
[0004]然而，當(dāng)輸入到PFC電路的輸入電壓的峰值高于壓縮機(jī)所需要的直流母線電壓時(shí)，PFC電路會(huì)部分開啟，甚至關(guān)閉，從而會(huì)導(dǎo)致輸入電流的峰值過大，可能對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成損壞，降低空調(diào)器的安全可靠性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，可有效防止因輸入電流的峰值過大而對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成的損壞，保證空調(diào)器安全可靠運(yùn)行。
[0006]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置。
[0007]本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出一種空調(diào)器。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，其中，所述空調(diào)器包括PFC電路，所述方法包括以下步驟:采樣所述PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值，并根據(jù)所述輸入電流的瞬時(shí)值計(jì)算所述PFC電路的輸入電流的峰值;對(duì)所述輸入電流的峰值進(jìn)行判斷;如果所述輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值，則以預(yù)設(shè)降頻速率降低所述壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率，以使所述壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，其中，所述第一預(yù)設(shè)閾值小于所述第二預(yù)設(shè)閾值;如果所述輸入電流的峰值大于所述第二預(yù)設(shè)閾值，則控制所述壓縮機(jī)直接停機(jī)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，通過采樣PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值來計(jì)算PFC電路的輸入電流的峰值，并在輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，降低壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率以使壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，以及在輸入電流的峰值大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制壓縮機(jī)直接停機(jī)，由此，根據(jù)輸入電流的峰值的不同采用不同的控制策略對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行控制，能夠有效防止因輸入電流的峰值過大而對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成的損壞，保證空調(diào)器安全可靠運(yùn)行。
[0010]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例提出的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:[0011 ]具體地，當(dāng)所述輸入電流的峰值大于所述第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于所述第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，通過開啟輸入電流峰值限頻功能以使所述壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，并在所述輸入電流的峰值小于所述第一預(yù)設(shè)閾值減去第一預(yù)設(shè)差值時(shí)，通過關(guān)閉輸入電流峰值限頻功能，以使所述壓縮機(jī)保持當(dāng)前給定運(yùn)行頻率不變。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述PFC電路包括功率開關(guān)管，所述第一預(yù)設(shè)閾值、所述第二預(yù)設(shè)閾值和所述第一預(yù)設(shè)差值根據(jù)所述功率開關(guān)管的額定電流峰值確定。
[0013]具體地，所述第二預(yù)設(shè)閾值為所述功率開關(guān)管的額定電流峰值，所述第一預(yù)設(shè)閾值為80%_90%的所述功率開關(guān)管的額定電流峰值，所述第一預(yù)設(shè)差值不高于30%的所述功率開關(guān)管的額定電流峰值。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述輸入電流的瞬時(shí)值的采樣頻率遠(yuǎn)大于輸入到所述空調(diào)器的交流電源的頻率。
[0015]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出了一種空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置，其中，所述空調(diào)器包括整流橋、PFC電路、電解電容和IPM(Intelligent Power Module，智能功率模塊)，所述整流橋的輸入端與交流電源相連，所述整流橋的輸出端與所述PFC電路的輸入端相連，所述電解電容并聯(lián)在所述PFC電路的輸出端，所述IPM的輸入端連接到所述電解電容的兩端，所述IPM的輸出端與所述壓縮機(jī)相連，所述控制裝置包括:采樣模塊，所述采樣模塊用于采樣所述PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值;計(jì)算模塊，所述計(jì)算模塊用于根據(jù)所述輸入電流的瞬時(shí)值計(jì)算所述PFC電路的輸入電流的峰值;控制模塊，所述控制模塊用于對(duì)所述輸入電流的峰值進(jìn)行判斷，其中，如果所述輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值，所述控制模塊則以預(yù)設(shè)降頻速率降低所述壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率，以使所述壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，其中，所述第一預(yù)設(shè)閾值小于所述第二預(yù)設(shè)閾值;如果所述輸入電流的峰值大于所述第二預(yù)設(shè)閾值，所述控制模塊則控制所述壓縮機(jī)直接停機(jī)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置，通過采樣PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值來計(jì)算PFC電路的輸入電流的峰值，并在輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，降低壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率以使壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，以及在輸入電流的峰值大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制壓縮機(jī)直接停機(jī)，由此，根據(jù)輸入電流的峰值的不同采用不同的控制策略對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行控制，能夠有效防止因輸入電流的峰值過大而對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成的損壞，保證空調(diào)器安全可靠運(yùn)行。
[0017]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例提出的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0018]具體地，所述控制模塊用于:在所述輸入電流的峰值大于所述第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于所述第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，通過控制輸入電流峰值限頻功能開啟以使所述壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，并在所述輸入電流的峰值小于所述第一預(yù)設(shè)閾值減去第一預(yù)設(shè)差值時(shí)，通過控制輸入電流峰值限頻功能關(guān)閉，以使所述壓縮機(jī)保持當(dāng)前給定運(yùn)行頻率不變。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述PFC電路包括功率開關(guān)管，所述第一預(yù)設(shè)閾值、所述第二預(yù)設(shè)閾值和所述第一預(yù)設(shè)差值根據(jù)所述功率開關(guān)管的額定電流峰值確定。
[0020]具體地，所述第二預(yù)設(shè)閾值為所述功率開關(guān)管的額定電流峰值，所述第一預(yù)設(shè)閾值為80%_90%的所述功率開關(guān)管的額定電流峰值，所述第一預(yù)設(shè)差值不高于30%的所述功率開關(guān)管的額定電流峰值。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述輸入電流的瞬時(shí)值的采樣頻率遠(yuǎn)大于輸入到所述空調(diào)器的交流電源的頻率。
[0022]根據(jù)本發(fā)明第三方面實(shí)施例提出的一種空調(diào)器，其包括根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置。
[0023]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器，能夠根據(jù)輸入到PFC電路的電流的峰值的不同采用不同的控制策略對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行控制，能夠有效防止因輸入電流的峰值過大而對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成的損壞，提尚了安全可靠性。
【附圖說明】
[0024]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法的流程圖；
[0025]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)器中的電路圖；
[0026]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)器的輸入電路中輸入電流的波形圖；
[0027]圖4為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)器的輸入電路中輸入電流的波形圖；
[0028]圖5為根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)器的輸入電路中輸入電流的波形圖；
[0029]圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置的方框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0031]下面結(jié)合附圖來描述本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法、裝置及空調(diào)器。
[0032]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法的流程圖。
[0033]需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器可為變頻空調(diào)器。如圖2所示，該空調(diào)器可包括整流橋V、PFC電路、電解電容C2和IPM。其中，PFC電路可為具有升壓功能的Boost型PFC電路。整流橋V的輸入端與交流電源AC相連，整流橋V的輸出端與PFC電路的輸入端相連，電解電容C2并聯(lián)在PFC電路的輸出端，IPM的輸入端連接到電解電容C2的兩端，IPM的輸出端與壓縮機(jī)M相連。具體地，交流電源AC經(jīng)整流橋V整流，并經(jīng)過濾波電容Cl和Boost型PFC電路后輸出直流電源，接至電解電容C2和IPM并最終提供給壓縮機(jī)M。該Boost型PFC電路包括電抗器L、二極管D和功率開關(guān)管VT，能夠同時(shí)提高電路的功率因數(shù)和直流母線電壓(即圖2中的電解電容C2的電壓)。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，包括以下步驟:
[0035]SlOl，采樣PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值，并根據(jù)輸入電流的瞬時(shí)值計(jì)算PFC電路的輸入電流的峰值。
[0036]如圖2所示，空調(diào)器的交流電源經(jīng)整流后輸入PFC電路，可通過串聯(lián)采樣電阻R以預(yù)設(shè)的采樣頻率采樣PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值I i η。其中，輸入電流的瞬時(shí)值的采樣頻率可遠(yuǎn)大于輸入到空調(diào)器的交流電源的頻率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，空調(diào)器的電源頻率為50Hz，也就是說，PFC電路的輸入電流的周期為1ms。相應(yīng)地，預(yù)設(shè)的采樣頻率可為40kHz，遠(yuǎn)高于電源頻率，因而在PFC電路輸入電流的一個(gè)周期內(nèi)所采樣的瞬時(shí)值的樣本較多。
[0037]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可將所采樣的PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值存儲(chǔ)于隊(duì)列中，繼而可查詢PFC電路的輸入電流的最后一個(gè)周期內(nèi)所有的輸入電流的瞬時(shí)值，并選取其中的最大值作為PFC電路的輸入電流的峰值。
[0038]由于在PFC電路的輸入電流的一個(gè)周期內(nèi)所采樣的瞬時(shí)值的樣本較多，通過上述方法所計(jì)算的輸入電流的峰值可等于或近似等于實(shí)際的輸入電流的峰值。在本發(fā)明的實(shí)施例中，在預(yù)設(shè)采樣頻率為40kHz時(shí)，PFC電路的輸入電流的一個(gè)周期(S卩1ms)內(nèi)可采樣400個(gè)輸入電流的瞬時(shí)值，因此，為在一個(gè)完整的周期內(nèi)選取最大的輸入電流的瞬時(shí)值，還應(yīng)使隊(duì)列中的輸入電流的瞬時(shí)值不少于400個(gè)，這樣可保證所選取的最大的輸入電流的瞬時(shí)值盡可能地接近或等于輸入電流的峰值。
[0039]應(yīng)當(dāng)理解，PFC電路的輸入電流的最后一個(gè)周期內(nèi)最大的輸入電流的瞬時(shí)值即為最新的輸入電流的峰值，由于PFC電路的輸入電流的周期較小，該最新的輸入電流的峰值也可近似看作實(shí)時(shí)的輸入電流的峰值。
[0040 ] S1 2，對(duì)輸入電流的峰值進(jìn)行判斷。
[0041]S103，如果輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值，則以預(yù)設(shè)降頻速率降低壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率，以使壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，其中，第一預(yù)設(shè)閾值小于第二預(yù)設(shè)閾值。
[0042]在本發(fā)明的實(shí)施例中，一般地，當(dāng)輸入電流的峰值未上升至大于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，空調(diào)器可正常運(yùn)行。而當(dāng)輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，可能會(huì)對(duì)空調(diào)器中的PFC電路和相關(guān)輸入電路造成損壞，例如，可能使整流橋、采樣電阻和PFC電路中的功率開關(guān)管等因發(fā)熱而損壞。當(dāng)輸入電流的峰值小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，一般不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成損壞，因此在輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，適當(dāng)降低壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率即可。
[0043]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，通過開啟輸入電流峰值限頻功能以使壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，并在輸入電流的峰值小于第一預(yù)設(shè)閾值減去第一預(yù)設(shè)差值時(shí)，通過關(guān)閉輸入電流峰值限頻功能，以使壓縮機(jī)保持當(dāng)前給定運(yùn)行頻率不變。其中，預(yù)設(shè)降頻速率可為5Hz/s。隨著壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率的降低，壓縮機(jī)的輸出功率降低，輸入電流的峰值也會(huì)隨之降低。在控制壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率降低時(shí)，仍需實(shí)時(shí)計(jì)算輸入電流的峰值，并在輸入電流的峰值小于第一預(yù)設(shè)閾值減去第一預(yù)設(shè)差值時(shí)停止降低壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率。應(yīng)當(dāng)理解，雖然在輸入電流的峰值小于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，空調(diào)器中的PFC電路和相關(guān)輸入電路已不會(huì)因過電流而損壞，但如果在輸入電流的峰值等于第一預(yù)設(shè)閾值即關(guān)閉輸入電流峰值限頻功能，則輸入電流的峰值很容易在短時(shí)間內(nèi)再次上升到第一預(yù)設(shè)閾值以上，這樣可能導(dǎo)致在短時(shí)間內(nèi)多次重復(fù)執(zhí)行步驟S103中降低壓縮機(jī)運(yùn)行頻率的控制策略，從而影響空調(diào)器的性能。因此，可在輸入電流的峰值小于第一預(yù)設(shè)閾值減去第一預(yù)設(shè)差值時(shí)，再關(guān)閉輸入電流峰值限頻功能，以使壓縮機(jī)保持當(dāng)前給定運(yùn)行頻率不變。
[0044]由于對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行頻率的控制是基于對(duì)電路的保護(hù)而考慮的，因此上述的第一預(yù)設(shè)閾值、第二預(yù)設(shè)閾值和第一預(yù)設(shè)差值可根據(jù)功率開關(guān)管等電路元件的電流參數(shù)而設(shè)定。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一預(yù)設(shè)閾值、第二預(yù)設(shè)閾值和第一預(yù)設(shè)差值可根據(jù)功率開關(guān)管的額定電流峰值確定。具體地，第二預(yù)設(shè)閾值可為功率開關(guān)管的額定電流峰值。第一預(yù)設(shè)閾值低于第二預(yù)設(shè)閾值，具體可為80%-90%的功率開關(guān)管的額定電流峰值。第一預(yù)設(shè)差值遠(yuǎn)小于功率開關(guān)管的額定電流峰值，具體可不高于30%的功率開關(guān)管的額定電流峰值。舉例而言，若功率開關(guān)管的額定電流峰值為30A，則第二預(yù)設(shè)閾值可為30A，第一預(yù)設(shè)閾值可為25A，第一預(yù)設(shè)差值可為3A。
[0045]在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，壓縮機(jī)所需要的直流母線電壓可設(shè)定為350V。如圖3所示，在交流電源為220V時(shí)，輸入電壓的峰值低于壓縮機(jī)所需要的直流母線電壓，PFC電路可處于完全開啟的狀態(tài)，此時(shí)輸入電流的峰值小于第一預(yù)設(shè)閾值。如圖4和圖5所示，在交流電源分別為265V和285V時(shí)，輸入電壓的峰值高于壓縮機(jī)所需要的直流母線電壓，PFC電路可分別處于部分開啟的狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)，二者輸入電流的峰值均大于第一預(yù)設(shè)閾值。
[0046]S104，如果輸入電流的峰值大于第二預(yù)設(shè)閾值，則控制壓縮機(jī)直接停機(jī)。
[0047]在本發(fā)明的實(shí)施例中，在輸入電流的峰值大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成損壞，因此可控制壓縮機(jī)直接停機(jī)，以盡最大可能地保護(hù)PFC電路和相關(guān)輸入電路。
[0048]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可在每獲取到一個(gè)輸入電流的峰值時(shí)，即將該輸入電流的峰值與第一預(yù)設(shè)閾值、與第二預(yù)設(shè)閾值作比較，并在滿足步驟S103或步驟S104中的條件時(shí)采取相應(yīng)的壓縮機(jī)控制策略。也就是說，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可每間隔1ms即進(jìn)行一次輸入電流的峰值大小的判斷，因而在輸入電流的峰值較大時(shí)，能夠在短時(shí)間內(nèi)采取相應(yīng)的控制策略，從而具有較佳的電路保護(hù)效果。
[0049]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，通過采樣PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值來計(jì)算PFC電路的輸入電流的峰值，并在輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，降低壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率以使壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，以及在輸入電流的峰值大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制壓縮機(jī)直接停機(jī)，由此，根據(jù)輸入電流的峰值的不同采用不同的控制策略對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行控制，能夠有效防止因輸入電流的峰值過大而對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成的損壞，保證空調(diào)器安全可靠運(yùn)行。
[0050]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，本發(fā)明還提出一種空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置。
[0051 ]圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置的方框示意圖。
[0052]需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器可為變頻空調(diào)器。如圖2所示，該空調(diào)器可包括整流橋V、PFC電路、電解電容C2和IPM。其中，PFC電路可為具有升壓功能的Boost型PFC電路。整流橋V的輸入端與交流電源AC相連，整流橋V的輸出端與PFC電路的輸入端相連，電解電容C2并聯(lián)在PFC電路的輸出端，IPM的輸入端連接到電解電容C2的兩端，IPM的輸出端與壓縮機(jī)M相連。具體地，交流電源AC經(jīng)整流橋V整流，并經(jīng)過濾波電容Cl和Boost型PFC電路后輸出直流電源，接至電解電容C2和IPM并最終提供給壓縮機(jī)M。該Boost型PFC電路包括電抗器L、二極管D和功率開關(guān)管VT，能夠同時(shí)提高電路的功率因數(shù)和直流母線電壓(即圖2中的電解電容C2的電壓)。
[0053]如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置，包括采樣模塊10、計(jì)算模塊20和控制模塊30。
[0054]其中，采樣模塊10用于采樣PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值，計(jì)算模塊20用于根據(jù)輸入電流的瞬時(shí)值計(jì)算PFC電路的輸入電流的峰值，控制模塊30用于對(duì)輸入電流的峰值進(jìn)行判斷，其中，如果輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值，控制模塊30則以預(yù)設(shè)降頻速率降低壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率，以使壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，其中，第一預(yù)設(shè)閾值小于第二預(yù)設(shè)閾值;如果輸入電流的峰值大于第二預(yù)設(shè)閾值，控制模塊30則控制壓縮機(jī)直接停機(jī)。
[0055]如圖2所示，空調(diào)器的交流電源經(jīng)整流后輸入PFC電路，可通過串聯(lián)采樣電阻R以預(yù)設(shè)的采樣頻率采樣PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值I i η。其中，輸入電流的瞬時(shí)值的采樣頻率可遠(yuǎn)大于輸入到空調(diào)器的交流電源的頻率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，空調(diào)器的電源頻率為50Hz，也就是說，PFC電路的輸入電流的周期為1ms。相應(yīng)地，預(yù)設(shè)的采樣頻率可為40kHz，遠(yuǎn)高于電源頻率，因而在PFC電路輸入電流的一個(gè)周期內(nèi)所采樣的瞬時(shí)值的樣本較多。
[0056]采樣模塊10所采樣的PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值存儲(chǔ)于隊(duì)列中，計(jì)算模塊20可查詢PFC電路的輸入電流的最后一個(gè)周期內(nèi)所有的輸入電流的瞬時(shí)值，并選取其中的最大值作為PFC電路的輸入電流的峰值。
[0057]由于在PFC電路的輸入電流的一個(gè)周期內(nèi)所采樣的瞬時(shí)值的樣本較多，計(jì)算模塊20所計(jì)算的輸入電流的峰值可等于或近似等于實(shí)際的輸入電流的峰值。在本發(fā)明的實(shí)施例中，在預(yù)設(shè)采樣頻率為40kHz時(shí)，PFC電路的輸入電流的一個(gè)周期(S卩1ms)內(nèi)可采樣400個(gè)輸入電流的瞬時(shí)值，因此，為在一個(gè)完整的周期內(nèi)選取最大的輸入電流的瞬時(shí)值，還應(yīng)使隊(duì)列中的輸入電流的瞬時(shí)值不少于400個(gè)，這樣可保證所選取的最大的輸入電流的瞬時(shí)值盡可能地接近或等于輸入電流的峰值。
[0058]應(yīng)當(dāng)理解，PFC電路的輸入電流的最后一個(gè)周期內(nèi)最大的輸入電流的瞬時(shí)值即為最新的輸入電流的峰值，由于PFC電路的輸入電流的周期較小，該最新的輸入電流的峰值也可近似看作實(shí)時(shí)的輸入電流的峰值。
[0059]在本發(fā)明的實(shí)施例中，一般地，當(dāng)輸入電流的峰值未上升至大于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，空調(diào)器可正常運(yùn)行。而當(dāng)輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，可能會(huì)對(duì)空調(diào)器中的PFC電路和相關(guān)輸入電路造成損壞，例如，可能使整流橋、采樣電阻和PFC電路中的功率開關(guān)管等因發(fā)熱而損壞。當(dāng)輸入電流的峰值小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，一般不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成損壞，因此控制模塊30在輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值，且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，適當(dāng)降低壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率即可。
[0060]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制模塊30可通過控制輸入電流峰值限頻功能開啟以使壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，并在輸入電流的峰值小于第一預(yù)設(shè)閾值減去第一預(yù)設(shè)差值時(shí)，控制模塊30可通過控制輸入電流峰值限頻功能關(guān)閉，以使壓縮機(jī)保持當(dāng)前給定運(yùn)行頻率不變。其中，預(yù)設(shè)降頻速率可為5Hz/s。隨著壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率的降低，壓縮機(jī)的輸出功率降低，輸入電流的峰值也會(huì)隨之降低。在控制模塊30控制壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率降低時(shí)，計(jì)算模塊20仍需實(shí)時(shí)計(jì)算輸入電流的峰值，控制模塊30在輸入電流的峰值小于第一預(yù)設(shè)閾值減去第一預(yù)設(shè)差值時(shí)停止降低壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率。應(yīng)當(dāng)理解，雖然在輸入電流的峰值小于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，空調(diào)器中的PFC電路和相關(guān)輸入電路已不會(huì)因過電流而損壞，但如果在輸入電流的峰值等于第一預(yù)設(shè)閾值即控制輸入電流峰值限頻功能關(guān)閉，則輸入電流的峰值很容易在短時(shí)間內(nèi)再次上升到第一預(yù)設(shè)閾值以上，這樣可能導(dǎo)致在短時(shí)間內(nèi)多次重復(fù)執(zhí)行降低壓縮機(jī)運(yùn)行頻率的控制策略，從而影響空調(diào)器的性能。因此，控制模塊30可在輸入電流的峰值小于第一預(yù)設(shè)閾值減去第一預(yù)設(shè)差值時(shí)，再控制輸入電流峰值限頻功能關(guān)閉，以使壓縮機(jī)保持當(dāng)前給定運(yùn)行頻率不變。
[0061 ]由于對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行頻率的控制是基于對(duì)電路的保護(hù)而考慮的，因此上述的第一預(yù)設(shè)閾值、第二預(yù)設(shè)閾值和第一預(yù)設(shè)差值可根據(jù)功率開關(guān)管等電路元件的電流參數(shù)而設(shè)定。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一預(yù)設(shè)閾值、第二預(yù)設(shè)閾值和第一預(yù)設(shè)差值可根據(jù)功率開關(guān)管的額定電流峰值確定。具體地，第二預(yù)設(shè)閾值可為功率開關(guān)管的額定電流峰值。第一預(yù)設(shè)閾值低于第二預(yù)設(shè)閾值，具體可為80%_90%的功率開關(guān)管的額定電流峰值。第一預(yù)設(shè)差值遠(yuǎn)小于功率開關(guān)管的額定電流峰值，具體可不高于30%的功率開關(guān)管的額定電流峰值。舉例而言，若功率開關(guān)管的額定電流峰值為30A，則第二預(yù)設(shè)閾值可為30A，第一預(yù)設(shè)閾值可為25A，第一預(yù)設(shè)差值可為3A。
[0062]在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，壓縮機(jī)所需要的直流母線電壓可設(shè)定為350V。如圖3所示，在交流電源為220V時(shí)，輸入電壓的峰值低于壓縮機(jī)所需要的直流母線電壓，PFC電路可處于完全開啟的狀態(tài)，此時(shí)輸入電流的峰值小于第一預(yù)設(shè)閾值。如圖4和圖5所示，在交流電源分別為265V和285V時(shí)，輸入電壓的峰值高于壓縮機(jī)所需要的直流母線電壓，PFC電路可分別處于部分開啟的狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)，二者輸入電流的峰值均大于第一預(yù)設(shè)閾值。
[0063]在本發(fā)明的實(shí)施例中，在輸入電流的峰值大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成損壞，因此控制模塊30可控制壓縮機(jī)直接停機(jī)，以盡最大可能地保護(hù)PFC電路和相關(guān)輸入電路。
[0064]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，控制模塊30可在計(jì)算模塊20每獲取到一個(gè)輸入電流的峰值時(shí)，即將該輸入電流的峰值與第一預(yù)設(shè)閾值、與第二預(yù)設(shè)閾值作比較，并在滿足上述的相應(yīng)條件時(shí)采取相應(yīng)的壓縮機(jī)控制策略。也就是說，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可每間隔1ms即進(jìn)行一次輸入電流的峰值大小的判斷，因而在輸入電流的峰值較大時(shí)，能夠在短時(shí)間內(nèi)采取相應(yīng)的控制策略，從而具有較佳的電路保護(hù)效果。
[0065]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置，通過采樣PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值來計(jì)算PFC電路的輸入電流的峰值，并在輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，降低壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率以使壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，以及在輸入電流的峰值大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制壓縮機(jī)直接停機(jī)，由此，根據(jù)輸入電流的峰值的不同采用不同的控制策略對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行控制，能夠有效防止因輸入電流的峰值過大而對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成的損壞，保證空調(diào)器安全可靠運(yùn)行。
[0066]對(duì)應(yīng)上述實(shí)施例，本發(fā)明還提出一種空調(diào)器。
[0067]本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器，包括根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置，其具體的實(shí)施方式可參照上述實(shí)施例，為避免冗余，在此不再贅述。
[0068]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器，能夠根據(jù)輸入到PFC電路的電流的峰值的不同采用不同的控制策略對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行控制，能夠有效防止因輸入電流的峰值過大而對(duì)PFC電路和相關(guān)輸入電路造成的損壞，提尚了安全可靠性。
[0069]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0070]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0071]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0072]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0073]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0074]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，所述空調(diào)器包括PFC電路，所述方法包括以下步驟: 采樣所述PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值，并根據(jù)所述輸入電流的瞬時(shí)值計(jì)算所述PFC電路的輸入電流的峰值； 對(duì)所述輸入電流的峰值進(jìn)行判斷； 如果所述輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值，則以預(yù)設(shè)降頻速率降低所述壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率，以使所述壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，其中，所述第一預(yù)設(shè)閾值小于所述第二預(yù)設(shè)閾值； 如果所述輸入電流的峰值大于所述第二預(yù)設(shè)閾值，則控制所述壓縮機(jī)直接停機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，當(dāng)所述輸入電流的峰值大于所述第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于所述第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，通過開啟輸入電流峰值限頻功能以使所述壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，并在所述輸入電流的峰值小于所述第一預(yù)設(shè)閾值減去第一預(yù)設(shè)差值時(shí)，通過關(guān)閉輸入電流峰值限頻功能，以使所述壓縮機(jī)保持當(dāng)前給定運(yùn)行頻率不變。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，所述PFC電路包括功率開關(guān)管，所述第一預(yù)設(shè)閾值、所述第二預(yù)設(shè)閾值和所述第一預(yù)設(shè)差值根據(jù)所述功率開關(guān)管的額定電流峰值確定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)閾值為所述功率開關(guān)管的額定電流峰值，所述第一預(yù)設(shè)閾值為80%-90%的所述功率開關(guān)管的額定電流峰值，所述第一預(yù)設(shè)差值不高于30%的所述功率開關(guān)管的額定電流峰值。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，所述輸入電流的瞬時(shí)值的采樣頻率遠(yuǎn)大于輸入到所述空調(diào)器的交流電源的頻率。6.—種空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述空調(diào)器包括整流橋、PFC電路、電解電容和IPM，所述整流橋的輸入端與交流電源相連，所述整流橋的輸出端與所述PFC電路的輸入端相連，所述電解電容并聯(lián)在所述PFC電路的輸出端，所述IPM的輸入端連接到所述電解電容的兩端，所述IPM的輸出端與所述壓縮機(jī)相連，所述控制裝置包括: 采樣模塊，所述采樣模塊用于采樣所述PFC電路的輸入電流的瞬時(shí)值； 計(jì)算模塊，所述計(jì)算模塊用于根據(jù)所述輸入電流的瞬時(shí)值計(jì)算所述PFC電路的輸入電流的峰值； 控制模塊，所述控制模塊用于對(duì)所述輸入電流的峰值進(jìn)行判斷，其中， 如果所述輸入電流的峰值大于第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值，所述控制模塊則以預(yù)設(shè)降頻速率降低所述壓縮機(jī)的給定運(yùn)行頻率，以使所述壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，其中，所述第一預(yù)設(shè)閾值小于所述第二預(yù)設(shè)閾值； 如果所述輸入電流的峰值大于所述第二預(yù)設(shè)閾值，所述控制模塊則控制所述壓縮機(jī)直接停機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述控制模塊用于: 在所述輸入電流的峰值大于所述第一預(yù)設(shè)閾值且小于或等于所述第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，通過控制輸入電流峰值限頻功能開啟以使所述壓縮機(jī)降頻運(yùn)行，并在所述輸入電流的峰值小于所述第一預(yù)設(shè)閾值減去第一預(yù)設(shè)差值時(shí)，通過控制輸入電流峰值限頻功能關(guān)閉，以使所述壓縮機(jī)保持當(dāng)前給定運(yùn)行頻率不變。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述PFC電路包括功率開關(guān)管，所述第一預(yù)設(shè)閾值、所述第二預(yù)設(shè)閾值和所述第一預(yù)設(shè)差值根據(jù)所述功率開關(guān)管的額定電流峰值確定。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)閾值為所述功率開關(guān)管的額定電流峰值，所述第一預(yù)設(shè)閾值為80%-90%的所述功率開關(guān)管的額定電流峰值，所述第一預(yù)設(shè)差值不高于30%的所述功率開關(guān)管的額定電流峰值。10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)所述的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述輸入電流的瞬時(shí)值的采樣頻率遠(yuǎn)大于輸入到所述空調(diào)器的交流電源的頻率。11.一種空調(diào)器，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求6-10中任一項(xiàng)所述的空調(diào)器中壓縮機(jī)的控制裝置。
【文檔編號(hào)】H02M1/32GK105932871SQ201610370932
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】黃招彬
【申請(qǐng)人】廣東美的制冷設(shè)備有限公司, 美的集團(tuán)股份有限公司