压缩机的控制方法、装置和家用电器转让专利
申请号 : CN201611062769.1
文献号 : CN106481537B
文献日 : 2018-11-27
发明人 : 黄招彬
申请人 : 广东美的制冷设备有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种压缩机的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取压缩机的输入电路中发热器件的温度,并获取与所述发热器件相对应的工作温度阈值;以及根据所述发热器件的温度和与所述发热器件相对应的工作温度阈值对所述压缩机的运行频率进行调节,其中,根据所述发热器件的温度和与所述发热器件相对应的工作温度阈值,采用棒棒控制方式对所述压缩机的运行频率进行调节时,其中,当所述输入电路中存在所述发热器件的温度大于所述工作温度阈值时,逐步降低所述压缩机的运行频率,直至所述发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值;
当所述输入电路中所述发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值时,逐步升高所述压缩机的运行频率,直至所述压缩机的运行频率达到目标运行频率。
2.如权利要求1所述的压缩机的控制方法,其特征在于,
当所述输入电路采用无源功率因数校正PFC电路时,所述发热器件包括共模电感、整流桥、PFC电感、二极管和电解电容中的一种或多种;
当所述输入电路采用Boost型PFC电路时,所述发热器件包括共模电感、整流桥、PFC电感、功率开关管、二极管和电解电容中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的压缩机的控制方法,其特征在于,根据所述发热器件的温度和与所述发热器件相对应的工作温度阈值,采用滞环控制方式对所述压缩机的运行频率进行调节时,其中,当所述输入电路中存在所述发热器件的温度大于所述工作温度阈值时,逐步降低所述压缩机的运行频率,直至所述发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值;
当所述输入电路中存在所述发热器件的温度小于与所述发热器件相对应的温度死区的最小值时,逐步升高所述压缩机的运行频率,直至所述压缩机的运行频率达到目标运行频率,其中,所述温度死区的最大值为所述工作温度阈值;
否则,保持所述压缩机的运行频率不变。
4.如权利要求1或2所述的压缩机的控制方法,其特征在于,根据所述发热器件的温度和与所述发热器件相对应的工作温度阈值,采用比例积分控制方式对所述压缩机的运行频率进行调节时,其中,计算所述发热器件的工作温度阈值与所述发热器件的温度之间的差值;
对所述发热器件的工作温度阈值与所述发热器件的温度之间的差值进行比例积分调节以获得第一值;
对所述第一值进行限幅处理以获得所述压缩机的目标运行频率修正值;
将所述目标运行频率修正值叠加到所述压缩机的目标运行频率,以获得所述压缩机的实际目标运行频率。
5.一种压缩机的控制装置,其特征在于,包括:
温度获取模块,用于获取压缩机的输入电路中发热器件的温度;
控制模块,所述控制模块与所述温度获取模块相连,所述控制模块用于获取与所述发热器件相对应的工作温度阈值,并根据所述发热器件的温度和与所述发热器件相对应的工作温度阈值对所述压缩机的运行频率进行调节,其中,所述控制模块根据所述发热器件的温度和与所述发热器件相对应的工作温度阈值,采用棒棒控制方式对所述压缩机的运行频率进行调节时,其中,当所述输入电路中存在所述发热器件的温度大于所述工作温度阈值时,所述控制模块逐步降低所述压缩机的运行频率,直至所述发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值;
当所述输入电路中所述发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值时,所述控制模块逐步升高所述压缩机的运行频率,直至所述压缩机的运行频率达到目标运行频率。
6.如权利要求5所述的压缩机的控制装置,其特征在于,
当所述输入电路采用无源功率因数校正PFC电路时,所述发热器件包括共模电感、整流桥、PFC电感、二极管和电解电容中的一种或多种;
当所述输入电路采用Boost型PFC电路时,所述发热器件包括共模电感、整流桥、PFC电感、功率开关管、二极管和电解电容中的一种或多种。
7.如权利要求5或6所述的压缩机的控制装置,其特征在于,所述控制模块根据所述发热器件的温度和与所述发热器件相对应的工作温度阈值,采用滞环控制方式对所述压缩机的运行频率进行调节时,其中,当所述输入电路中存在所述发热器件的温度大于所述工作温度阈值时,所述控制模块逐步降低所述压缩机的运行频率,直至所述发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值;
当所述输入电路中存在所述发热器件的温度小于与所述发热器件相对应的温度死区的最小值时,所述控制模块逐步升高所述压缩机的运行频率,直至所述压缩机的运行频率达到目标运行频率,其中,所述温度死区的最大值为所述工作温度阈值;
否则,所述控制模块保持所述压缩机的运行频率不变。
8.如权利要求5或6所述的压缩机的控制装置,其特征在于,所述控制模块根据所述发热器件的温度和与所述发热器件相对应的工作温度阈值,采用比例积分控制方式对所述压缩机的运行频率进行调节时,所述控制模块包括:减法器,用于计算所述发热器件的工作温度阈值与所述发热器件的温度之间的差值;
比例积分调节器,用于对所述发热器件的工作温度阈值与所述发热器件的温度之间的差值进行比例积分调节以获得第一值;
限幅处理器,对所述第一值进行限幅处理以获得所述压缩机的目标运行频率修正值;
加法器,用于将所述目标运行频率修正值叠加到所述压缩机的目标运行频率,以获得所述压缩机的实际目标运行频率。
9.一种家用电器,其特征在于,包括如权利要求5-8中任一项所述的压缩机的控制装置。
说明书 :
压缩机的控制方法、装置和家用电器
技术领域
背景技术
直流电源,并接至大容量电解电容和负载(例如压缩机、风机、内部开关电源等)。
源输入系统的交流电压较低时,由于PFC电路的升压作用,直流母线电压依然可以达到较高
幅值,使得压缩机运行到较高频率。但是,相比交流电压正常时,当交流电压幅值较低时,输
入到PFC电路的输入电流的幅值会增加,使得输入电路中的器件发热严重。尤其对于采用交
流风机进行散热的空调系统来说,交流风机的转速随着交流电压幅值的下降而降低,从而
使得空调系统的散热能力降低,导致输入电路中的器件发热更为严重。
发明内容
入电路中发热器件的温度和减小输入电流的目的。
度阈值;以及根据所述发热器件的温度和与所述发热器件相对应的工作温度阈值对所述压
缩机的运行频率进行调节。
器件的温度和与发热器件相对应的工作温度阈值对压缩机的运行频率进行调节。从而通过
对压缩机运行频率的调节,来达到降低输入电路中发热器件的温度和减小输入电流的目
的。
路采用Boost型PFC电路时,所述发热器件包括共模电感、整流桥、PFC电感、功率开关管、二
极管和电解电容中的一种或多种。
电路中存在所述发热器件的温度大于所述工作温度阈值时,逐步降低所述压缩机的运行频
率,直至所述发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值;当所述输入电路中所述发
热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值时,逐步升高所述压缩机的运行频率,直至
所述压缩机的运行频率达到目标运行频率。
入电路中存在所述发热器件的温度大于所述工作温度阈值时,逐步降低所述压缩机的运行
频率,直至所述发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值;当所述输入电路中存在
所述发热器件的温度小于与所述发热器件相对应的温度死区的最小值时,逐步升高所述压
缩机的运行频率,直至所述压缩机的运行频率达到目标运行频率,其中,所述温度死区的最
大值为所述工作温度阈值;否则,保持所述压缩机的运行频率不变。
所述发热器件的工作温度阈值与所述发热器件的温度之间的差值;对所述发热器件的工作
温度阈值与所述发热器件的温度之间的差值进行比例积分调节以获得第一值;对所述第一
值进行限幅处理以获得所述压缩机的目标运行频率修正值;将所述目标运行频率修正值叠
加到所述压缩机的目标运行频率,以获得所述压缩机的实际目标运行频率。
述温度获取模块相连,所述控制模块用于获取与所述发热器件相对应的工作温度阈值,并
根据所述发热器件的温度和与所述发热器件相对应的工作温度阈值对所述压缩机的运行
频率进行调节。
阈值,并根据发热器件的温度和与发热器件相对应的工作温度阈值对压缩机的运行频率进
行调节。从而通过对压缩机运行频率的调节,来达到降低输入电路中发热器件的温度和减
小输入电流的目的。
入电路采用Boost型PFC电路时,所述发热器件包括共模电感、整流桥、PFC电感、功率开关
管、二极管和电解电容中的一种或多种。
中,当所述输入电路中存在所述发热器件的温度大于所述工作温度阈值时,所述控制模块
逐步降低所述压缩机的运行频率,直至所述发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈
值;当所述输入电路中所述发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值时,所述控制
模块逐步升高所述压缩机的运行频率,直至所述压缩机的运行频率达到目标运行频率。
其中,当所述输入电路中存在所述发热器件的温度大于所述工作温度阈值时,所述控制模
块逐步降低所述压缩机的运行频率,直至所述发热器件的温度均小于各自对应的工作温度
阈值;当所述输入电路中存在所述发热器件的温度小于与所述发热器件相对应的温度死区
的最小值时,所述控制模块逐步升高所述压缩机的运行频率,直至所述压缩机的运行频率
达到目标运行频率,其中,所述温度死区的最大值为所述工作温度阈值;否则,所述控制模
块保持所述压缩机的运行频率不变。
时,所述控制模块包括:减法器,用于计算所述发热器件的工作温度阈值与所述发热器件的
温度之间的差值;比例积分调节器,用于对所述发热器件的工作温度阈值与所述发热器件
的温度之间的差值进行比例积分调节以获得第一值;限幅处理器,对所述第一值进行限幅
处理以获得所述压缩机的目标运行频率修正值;加法器,用于将所述目标运行频率修正值
叠加到所述压缩机的目标运行频率,以获得所述压缩机的实际目标运行频率。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
发热器件包括共模电感、整流桥、PFC电感、功率开关管、二极管和电解电容中的一种或多
种。
路可由共模电感、整流桥、无源PFC电路和电解电容构成,其中,共模电感、整流桥、PFC电感、
二极管和电解电容为输入电路的主要发热器件。在图3中,输入电路可由共模电感、整流桥、
Boost型PFC电路和电解电容构成,其中,共模电感、整流桥、PFC电感、功率开关管、二极管和
电解电容为输入电路的主要发热器件。在压缩机运行的过程中,可以通过设置在每个发热
器件上的温度传感器实时采集器件的温度。
发热器件相对应的工作温度阈值来判断是否需要对压缩机的运行频率进行调节,例如,可
以在发热器件的温度达到相应的工作温度阈值时,降低压缩机的运行频率,从而实现减小
输入电流、降低输入电路中发热器件发热的目的,保证交流电压较低时,输入电路不会出现
过温保护和过流保护,有效提高系统的安全性和可靠性。
在发热器件的温度大于工作温度阈值时,逐步降低压缩机的运行频率,直至发热器件的温
度均小于各自对应的工作温度阈值;当输入电路中发热器件的温度均小于各自对应的工作
温度阈值时,逐步升高压缩机的运行频率,直至压缩机的运行频率达到目标运行频率。
相应的工作温度阈值,如果有发热器件的温度大于相应的工作温度阈值,则逐渐降低压缩
机的运行频率,直至所有发热器件的温度均小于相应的工作温度阈值;反之,当发热器件的
温度均小于相应的工作温度阈值时,则逐渐提高压缩机的运行频率,直至压缩机的运行频
率达到目标运行频率。从而通过对压缩机运行频率的实时调节,来达到降低输入电路中发
热器件发热和减小输入电流的目的。
器件的温度大于工作温度阈值时,逐步降低压缩机的运行频率,直至发热器件的温度均小
于各自对应的工作温度阈值;当输入电路中存在发热器件的温度小于与发热器件相对应的
温度死区的最小值时,逐步升高压缩机的运行频率,直至压缩机的运行频率达到目标运行
频率,其中,温度死区的最大值为工作温度阈值;否则,保持压缩机的运行频率不变。
中,通过温度传感器实时检测共模电感、整流桥、PFC电感、二极管和电解电容的温度,并分
别判断各个发热器件的温度是否大于相应的工作温度阈值。如果有发热器件的温度大于相
应的温度死区的最大值,即工作温度阈值,则逐渐降低压缩机的运行频率,直至所有发热器
件的温度均小于工作温度阈值;如果有发热器件的温度小于温度死区的最小值,则逐步升
高压缩机的运行频率,直至压缩机的运行频率达到目标运行频率;否则,保持压缩机的当前
运行频率不变。从而通过对压缩机运行频率的实时调节,来达到降低输入电路中发热器件
发热和减小输入电流的目的,同时,通过设定温度死区可以有效减少压缩机的运行频率在
升高和降低之间的频繁切换。
的工作温度阈值与所述发热器件的温度之间的差值;对发热器件的工作温度阈值与发热器
件的温度之间的差值进行比例积分调节以获得第一值;对第一值进行限幅处理以获得压缩
机的目标运行频率修正值;将目标运行频率修正值叠加到压缩机的目标运行频率,以获得
压缩机的实际目标运行频率。
修正量为零,即不对压缩机的目标运行频率进行调节;当发热器件的温度大于工作温度阈
值时,目标运行频率修正量大于零,此时对压缩机的目标运行频率进行调节。
应的工作温度阈值,通过图4所示的比例积分调节方式对压缩机的运行频率进行调节。
行频率进行修正;如果有一个发热器件的温度大于相应的工作温度阈值,则通过比例积分
环节和限幅处理环节后获得一个负的目标运行频率修正值,然后将该目标运行频率修正值
叠加到压缩机的目标运行频率,以获得压缩机的实际目标运行频率;如果有至少两个发热
器件的温度大于相应的工作温度阈值,则通过比例积分环节和限幅处理后,可以获得至少
两个压缩机的实际目标运行频率,此时可以选择最大的实际目标运行频率作为最终的实际
目标运行频率,也可以选择最小的实际目标运行频率作为最终的实际目标运行频率,也可
以选择平均值作为最终的实际目标运行频率。从而通过对压缩机运行频率的实时调节,来
达到降低输入电路中发热器件发热和减小输入电流的目的,同时,采用比例积分方式对压
缩机的运行频率进行调节,使得调节更加快速准确。
够使得输入电路中发热器件的发热量减少,因而即使交流风机的转速下降,也不会造成输
入电路中发热器件发热更为严重。
根据发热器件的温度和与发热器件相对应的工作温度阈值对压缩机的运行频率进行调节。
从而通过对压缩机运行频率的调节,来达到降低输入电路中发热器件的温度和减小输入电
流的目的。
据发热器件的温度和与发热器件相对应的工作温度阈值对压缩机的运行频率进行调节。
发热器件包括共模电感、整流桥、PFC电感、功率开关管、二极管和电解电容中的一种或多
种。
路可由共模电感、整流桥、无源PFC电路和电解电容构成,其中,共模电感、整流桥、PFC电感、
二极管和电解电容为输入电路的主要发热器件。在图3中,输入电路可由共模电感、整流桥、
Boost型PFC电路和电解电容构成,其中,共模电感、整流桥、PFC电感、功率开关管、二极管和
电解电容为输入电路的主要发热器件。在压缩机M运行的过程中,温度获取模块10可以通过
设置在每个发热器件上的温度传感器实时采集器件的温度。
检测到的发热器件的温度和与发热器件相对应的工作温度阈值来判断是否需要对压缩机M
的运行频率进行调节,例如,可以在发热器件的温度达到相应的工作温度阈值时,降低压缩
机M的运行频率,从而实现减小输入电流、降低输入电路中发热器件发热的目的,保证交流
电压较低时,输入电路不会出现过温保护和过流保护,有效提高系统的安全性和可靠性。
输入电路中存在发热器件的温度大于工作温度阈值时,控制模块20逐步降低压缩机M的运
行频率,直至发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值;当输入电路中发热器件的
温度均小于各自对应的工作温度阈值时,控制模块20逐步升高压缩机M的运行频率,直至压
缩机M的运行频率达到目标运行频率。
发热器件的温度是否大于相应的工作温度阈值,如果有发热器件的温度大于相应的工作温
度阈值,控制模块20则逐渐降低压缩机M的运行频率,直至所有发热器件的温度均小于相应
的工作温度阈值;反之,当发热器件的温度均小于相应的工作温度阈值时,控制模块20则逐
渐提高压缩机M的运行频率,直至压缩机M的运行频率达到目标运行频率。从而通过对压缩
机运行频率的实时调节,来达到降低输入电路中发热器件发热和减小输入电流的目的。
路中存在发热器件的温度大于工作温度阈值时,控制模块20逐步降低压缩机M的运行频率,
直至发热器件的温度均小于各自对应的工作温度阈值;当输入电路中存在发热器件的温度
小于与发热器件相对应的温度死区的最小值时,控制模块20逐步升高压缩机M的运行频率,
直至压缩机M的运行频率达到目标运行频率,其中,温度死区的最大值为工作温度阈值;否
则,控制模块20保持压缩机M的运行频率不变。
程中,温度获取模块10通过温度传感器实时检测共模电感、整流桥、PFC电感、二极管和电解
电容的温度,控制模块20分别判断各个发热器件的温度是否大于相应的工作温度阈值。如
果有发热器件的温度大于相应的温度死区的最大值,即工作温度阈值,控制模块20则逐渐
降低压缩机M的运行频率,直至所有发热器件的温度均小于工作温度阈值;如果有发热器件
的温度小于温度死区的最小值,控制模块20则逐步升高压缩机M的运行频率,直至压缩机M
的运行频率达到目标运行频率;否则,控制模块20保持压缩机M的当前运行频率不变。从而
通过对压缩机运行频率的实时调节,来达到降低输入电路中发热器件发热和减小输入电流
的目的,同时,通过设定温度死区可以有效减少压缩机的运行频率在升高和降低之间的频
繁切换。
控制模块20包括:减法器21、比例积分调节器22、限幅处理器23和加法器24。其中,减法器21
用于计算发热器件的工作温度阈值与发热器件的温度之间的差值;比例积分调节器22用于
对发热器件的工作温度阈值与发热器件的温度之间的差值进行比例积分调节以获得第一
值;限幅处理器23对第一值进行限幅处理以获得压缩机M的目标运行频率修正值;加法器24
用于将目标运行频率修正值叠加到压缩机M的目标运行频率,以获得压缩机M的实际目标运
行频率。
即不对压缩机M的目标运行频率进行调节;当发热器件的温度大于工作温度阈值时,限幅器
23输出的目标运行频率修正量大于零,此时对压缩机M的目标运行频率进行调节。
测到的发热器件的温度和相应的工作温度阈值,通过图4所示的比例积分调节方式对压缩
机的运行频率进行调节。
行频率进行修正;如果有一个发热器件的温度大于相应的工作温度阈值,则通过比例积分
调节器22和限幅处理器23后获得一个负的目标运行频率修正值,然后将该目标运行频率修
正值叠加到压缩机M的目标运行频率,以获得压缩机M的实际目标运行频率;如果有至少两
个发热器件的温度大于相应的工作温度阈值,则通过比例积分调节器22和限幅处理器23
后,可以获得至少两个压缩机的实际目标运行频率,此时可以选择最大的实际目标运行频
率作为最终的实际目标运行频率,也可以选择最小的实际目标运行频率作为最终的实际目
标运行频率,也可以选择平均值作为最终的实际目标运行频率。从而通过对压缩机运行频
率的实时调节,来达到降低输入电路中发热器件发热和减小输入电流的目的,同时,采用比
例积分方式对压缩机的运行频率进行调节,使得调节更加快速准确。
够使得输入电路中发热器件的发热量减少,因而即使交流风机的转速下降,也不会造成输
入电路中发热器件发热更为严重。
阈值,并根据发热器件的温度和与发热器件相对应的工作温度阈值对压缩机的运行频率进
行调节。从而通过对压缩机运行频率的调节,来达到降低输入电路中发热器件的温度和减
小输入电流的目的。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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,或仅仅表示
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,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。