本发明公开了一种压缩机故障检测装置及方法，该装置包括：主控芯片；GPIO电路，分别电性连接于所述主控芯片及预设的压缩机；PWM电路，分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机；CAN电路，分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机；串口电路，分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机。实施本发明的有益效果：使压缩机测试更加全面且提高了检测效率，兼容多种测试方式，可接入多个指令输入端口。
GPIO电路，分别电性连接于所述主控芯片及预设的压缩机；所述GPIO电路包括光电耦合器、二极管、电压输入端、信号输入端、第一信号输出端及第二信号输出端，所述电压输入端接入电压并电性连接于所述光电耦合器的第一端，所述光电耦合器的第二端置空，所述信号输入端分别连接于所述主控芯片及所述光电耦合器的第三端，所述二极管连接于所述光电耦合器的第四端及第六端之间，所述光电耦合器的第五端通过所述第一信号输出端连接至所述压缩机，所述第二信号输出端连接于光电耦合器的第六端；
PWM电路，分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机；
CAN电路，分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机；
串口电路，分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机。
2.根据权利要求1所述的压缩机故障检测装置，其特征在于，所述PWM电路包括脉冲产生装置、第一电压输入端、第二电压输入端、脉冲输入端、脉冲输出端及二极管，所述第一电压输入端连接于所述脉冲产生装置的第一端，所述脉冲输入端连接于所述脉冲产生装置的第二端，所述第二电压输入端连接至二极管的一端，二极管的另一端连接于所述脉冲产生装置的第三端，所述脉冲产生装置的第三端还连接至所述脉冲输出端；所述脉冲输入端连接于所述主控芯片，所述脉冲输出端连接于所述压缩机。
3.根据权利要求1所述的压缩机故障检测装置，其特征在于，所述CAN电路包括CAN接收端、CAN发射端、CAN芯片、第一收发端及第二收发端，所述CAN芯片分别连接于所述CAN接收端、所述CAN发射端、所述第一收发端及所述第二收发端；所述CAN接收端及所述CAN发射端连接于所述主控芯片，所述第一收发端及所述第二收发端连接于所述压缩机。
4.根据权利要求1所述的压缩机故障检测装置，其特征在于，所述串口电路包括串口芯片、串口第一端、串口第二端、串口第三端、串口第四端、串口本体及二极管组，所述串口芯片分别连接于所述串口第一端及所述串口第二端，所述串口第二端连接于所述串口第三端，所述串口第三端连接于所述串口第四端，所述串口第四端包括正极及负极，所述正极及负极之间连接有所述二极管组，所述串口第四端通过接口连接于所述压缩机，所述串口第一端连接于所述主控芯片。
5.一种压缩机故障检测方法，采用如权利要求1-4任一项所述的压缩机故障检测装置，其特征在于，包括：通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测：当所述压缩机停机预设的第一时间后，控制所述GPIO电路对所述压缩机输出高电平且通过PWM电路对所述压缩机输出周期为预设的第二时间的调速信号，并通过所述PWM电路控制所述调速信号在预设的第三时间内从预设的第一占空比变化为预设的第二占空比，当所述调速信号的占空比达到所述第二占空比时维持预设的第四时间，再将所述调速信号的占空比在所述第三时间内从所述第二占空比变化为所述第一占空比，维持所述第四时间后，控制所述GPIO电路对所述压缩机输出低电平，通过所述PWM电路控制所述压缩机的转速加速至预设的第一转/分钟并维持预设的第五时间，将所述压缩机的转速从所述第一转/分钟变化为预设的第二转/分钟，并将所述第二转/分钟的转速维持预设的第六时间后停机；
通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测：通过所述CAN电路对所述压缩机输出转速指令以将所述压缩机的转速从所述第一转/分钟在预设的第七时间内变化为所述第二转/分钟，将所述第二转/分钟的转速维持于预设的第八时间后停机；
通过串口电路对所述压缩机进行故障检测：当所述压缩机停机预设的第九时间后，通过所述串口电路向所述压缩机发送开机指令并将所述压缩机的转速从所述第一转/分钟在预设的第十时间内变化为所述第二转/分钟，将所述第二转/分钟的转速维持于预设的第十一时间后停机。
6.根据权利要求5所述的压缩机故障检测方法，其特征在于，所述通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测，还包括：若所述压缩机不工作，通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测及通过串口电路对所述压缩机进行故障检测均正常，则确定所述GPIO电路故障；
若所述压缩机的转速无法维持在所述第一转/分钟或所述第二转/分钟，则确定所述PWM电路故障。
7.根据权利要求5所述的压缩机故障检测方法，其特征在于，所述通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测，还包括：若所述压缩机不工作，通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测及通过串口电路对所述压缩机进行故障检测均正常，则确定所述CAN电路故障。
8.根据权利要求5所述的压缩机故障检测方法，其特征在于，所述通过串口电路对所述压缩机进行故障检测，还包括：若所述压缩机不工作，通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测及通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测均正常，则确定所述串口电路故障。
9.根据权利要求5-8任一项所述的压缩机故障检测方法，其特征在于，还包括：
若通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测、通过串口电路对所述压缩机进行故障检测及通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测均不正常，则确定所述压缩机内部的驱动电路和/或采样电路故障。
一种压缩机故障检测装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及压缩机老化检测技术领域，尤其涉及一种压缩机故障检测装置及方法。
背景技术
[0002] 压缩机(compressor)，是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力。
[0003] 压缩机经过长期运转后，部件磨损，间隙增大，吸排功能下降，最后甚至无吸排功能。极易导致压力不足，制冷量不够，工作电流偏小，高低压差小。
[0004] 现有技术对压缩机的故障检测中，一般只能通过can总线发送指令进行产品老化，无法检测GPIO信号、PWM信号电路及485串口通信电路；老化时无法进行压缩机调速，只能定速运行；无法进行加减速测试。故传统老化压缩机故障检测有如下缺点：
[0005] 1、只能接收CAN指令，无法兼容其它常见的调速方式；
[0006] 2、如需验证其它电路是否正常，需要单独测试。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于提供一种压缩机故障检测装置及方法，解决现有技术中压缩机故障检测能接收CAN指令，无法兼容其它常见的调速方式；如需验证其它电路是否正常，需要单独测试的问题。
[0008] 本发明的技术方案实现如下：
[0009] 一方面，本发明提供一种压缩机故障检测装置，包括：
[0010] 主控芯片；
[0011] GPIO电路，分别电性连接于所述主控芯片及预设的压缩机；
[0012] PWM电路，分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机；
[0013] CAN电路，分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机；
[0014] 串口电路，分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机。
[0015] 在本发明所述的压缩机故障检测装置中，所述GPIO电路包括光电耦合器、二极管、电压输入端、信号输入端、第一信号输出端及第二信号输出端，所述电压输入端接入电压并电性连接于所述光电耦合器的第一端，所述光电耦合器的第二端置空，所述信号输入端分别连接于所述主控芯片及所述光电耦合器的第三端，所述二极管连接于所述光电耦合器的第四端及第六端之间，所述光电耦合器的第五端通过所述第一信号输出端连接至所述压缩机，所述第二信号输出端连接于光电耦合器的第六端。
[0016] 在本发明所述的压缩机故障检测装置中，所述PWM电路包括脉冲产生装置、第一电压输入端、第二电压输入端、脉冲输入端、脉冲输出端及二极管，所述第一电压输入端连接于所述脉冲产生装置的第一端，所述脉冲输入端连接于所述脉冲产生装置的第二端，所述第二电压输入端连接至二极管的一端，二极管的另一端连接于所述脉冲产生装置的第三端，所述脉冲产生装置的第三端还连接至所述脉冲输出端；所述脉冲输入端连接于所述主控芯片，所述脉冲输出端连接于所述压缩机。
[0017] 在本发明所述的压缩机故障检测装置中，所述CAN电路包括CAN接收端、CAN发射端、CAN芯片、第一收发端及第二收发端，所述CAN芯片分别连接于所述CAN接收端、所述CAN发射端、所述第一收发端及所述第二收发端；所述CAN接收端及所述CAN发射端连接于所述主控芯片，所述第一收发端及所述第二收发端连接于所述压缩机。
[0018] 在本发明所述的压缩机故障检测装置中，所述串口电路包括串口芯片、串口第一端、串口第二端、串口第三端、串口第四端、串口本体及二极管组，所述串口芯片分别连接于所述串口第一端及所述串口第二端，所述串口第二端连接于所述串口第三端，所述串口第三端连接于所述串口第四端，所述串口第四端包括正极及负极，所述正极及负极之间连接有所述二极管组，所述串口第四端通过接口连接于所述压缩机，所述串口第一端连接于所述主控芯片。
[0019] 另一方面，提供一种压缩机故障检测方法，采用如上所述的压缩机故障检测装置，包括：
[0020] 通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测：当所述压缩机停机预设的第一时间后，控制所述GPIO电路对所述压缩机输出高电平且通过PWM电路对所述压缩机输出周期为预设的第二时间的调速信号，并通过所述PWM电路控制所述调速信号在预设的第三时间内从预设的第一占空比变化为预设的第二占空比，当所述调速信号的占空比达到所述第二占空比时维持预设的第四时间，再将所述调速信号的占空比在所述第三时间内从所述第二占空比变化为所述第一占空比，维持所述第四时间后，控制所述GPIO电路对所述压缩机输出低电平，通过所述PWM电路控制所述压缩机的转速加速至预设的第一转/分钟并维持预设的第五时间，将所述压缩机的转速从所述第一转/分钟变化为预设的第二转/分钟，并将所述第二转/分钟的转速维持预设的第六时间后停机；
[0021] 通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测：通过所述CAN电路对所述压缩机输出转速指令以将所述压缩机的转速从所述第一转/分钟在预设的第七时间内变化为所述第二转/分钟，将所述第二转/分钟的转速维持于预设的第八时间后停机；
[0022] 通过串口电路对所述压缩机进行故障检测：当所述压缩机停机预设的第九时间后，通过所述串口电路向所述压缩机发送开机指令并将所述压缩机的转速从所述第一转/分钟在预设的第十时间内变化为所述第二转/分钟，将所述第二转/分钟的转速维持于预设的第十一时间后停机。
[0023] 在本发明所述的压缩机故障检测方法中，所述通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测，还包括：
[0024] 若所述压缩机不工作，通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测及通过串口电路对所述压缩机进行故障检测均正常，则确定所述GPIO电路故障；
[0025] 若所述压缩机的转速无法维持在所述第一转/分钟或所述第二转/分钟，则确定所述PWM电路故障。
[0026] 在本发明所述的压缩机故障检测方法中，所述通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测，还包括：
[0027] 若所述压缩机不工作，通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测及通过串口电路对所述压缩机进行故障检测均正常，则确定所述CAN电路故障。
[0028] 在本发明所述的压缩机故障检测方法中，所述通过串口电路对所述压缩机进行故障检测，还包括：
[0029] 若所述压缩机不工作，通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测及通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测均正常，则确定所述串口电路故障。
[0030] 在本发明所述的压缩机故障检测方法中，还包括：
[0031] 若通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测、通过串口电路对所述压缩机进行故障检测及通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测均不正常，则确定所述压缩机内部的驱动电路和/或采样电路故障。
[0032] 因此，本发明的有益效果是，使压缩机测试更加全面且提高了检测效率，兼容多种测试方式，可接入多个指令输入端口。
附图说明
[0033] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0034] 图1为本发明一实施例提供的一种压缩机故障检测装置的结构框图；
[0035] 图2为本发明一实施例提供的主控芯片的结构示意图；
[0036] 图3为本发明一实施例提供的GPIO电路的结构示意图；
[0037] 图4为本发明一实施例提供的PWM电路的结构示意图；
[0038] 图5为本发明一实施例提供的CAN电路的结构示意图；
[0039] 图6为本发明一实施例提供的串口电路的结构示意图。
具体实施方式
[0040] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下将对照附图详细说明本发明的具体实施方式。应当理解，以下说明仅为本发明实施例的具体阐述，不应以此限制本发明的保护范围。
[0041] 参见图1，图1为本发明一实施例提供的一种压缩机故障检测装置的结构框图，压缩机故障检测装置包括主控芯片、GPIO电路、PWM电路、CAN电路及串口电路。GPIO电路分别电性连接于所述主控芯片及预设的压缩机，PWM电路分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机，CAN电路分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机，串口电路分别电性连接于所述主控芯片及所述压缩机。
[0042] 参见图2，图2为本发明一实施例提供的主控芯片的结构示意图，主控芯片型号优选为TMS320F28031，包括引脚ONOFF-C、PWM-C、SCIRXD、SCITXD、SCITXDE、CANTXD及CANRXD。
[0043] 参见图3，图3为本发明一实施例提供的GPIO电路的结构示意图，所述GPIO电路包括光电耦合器U3、二极管D4、电压输入端(+3.3V)、信号输入端ONOFF-C、第一信号输出端ONOFF及第二信号输出端OUT，所述电压输入端接入电压并电性连接于所述光电耦合器的第一端，所述光电耦合器的第二端置空，所述信号输入端分别连接于所述主控芯片及所述光电耦合器的第三端，所述二极管连接于所述光电耦合器的第四端及第六端之间，所述光电耦合器的第五端通过所述第一信号输出端连接至所述压缩机，所述第二信号输出端连接于光电耦合器的第六端。光电耦合器的型号优选为ACPL-P314。
[0044] 参见图4，图4为本发明一实施例提供的PWM电路的结构示意图；所述PWM电路包括脉冲产生装置U16、第一电压输入端(+3.3V)、第二电压输入端(+12V)、脉冲输入端PWM-C、脉冲输出端PWM及二极管D5，所述第一电压输入端连接于所述脉冲产生装置的第一端，所述脉冲输入端连接于所述脉冲产生装置的第二端，所述第二电压输入端连接至二极管的一端，二极管的另一端连接于所述脉冲产生装置的第三端，所述脉冲产生装置的第三端还连接至所述脉冲输出端；所述脉冲输入端连接于所述主控芯片，所述脉冲输出端连接于所述压缩机。
[0045] 参见图5，图5为本发明一实施例提供的CAN电路的结构示意图；所述CAN电路包括CAN接收端CANRXD、CAN发射端CANTXD、CAN芯片U27、第一收发端CAN-H及第二收发端CAN-L(CAN-H和CAN-L是一对互补信号，既可以收也可以发，双向的)，所述CAN芯片分别连接于所述CAN接收端、所述CAN发射端、所述第一收发端及所述第二收发端；所述CAN接收端及所述CAN发射端连接于所述主控芯片，所述第一收发端及所述第二收发端连接于所述压缩机。CAN芯片的型号优选为R-PDSO-G8 ISO1050DUB。
[0046] 参见图6，图6为本发明一实施例提供的串口电路的结构示意图；所述串口电路包括串口芯片U12、串口第一端(SCITXD、SCITXDE、CANTXD)、串口第二端(+3.3V、GND、A0、B0)、串口第三端(+3.3V、GND、A0、B0)、串口第四端(A0+、B0-)、串口本体J2及二极管组(D43、D42)，所述串口芯片分别连接于所述串口第一端及所述串口第二端，所述串口第二端连接于所述串口第三端，所述串口第三端连接于所述串口第四端，所述串口第四端包括正极A0+及负极B0-，所述正极及负极之间连接有所述二极管组，所述串口第四端通过接口连接于所述压缩机，所述串口第一端连接于所述主控芯片。串口芯片的型号优选为ISL3172EUBZ。
[0047] 另一方面，提供一种压缩机故障检测方法，采用如上所述的压缩机故障检测装置，包括三种检测步骤S1-S3：
[0048] S1、通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测：当所述压缩机停机预设的第一时间后，控制所述GPIO电路对所述压缩机输出高电平且通过PWM电路对所述压缩机输出周期为预设的第二时间的调速信号，并通过所述PWM电路控制所述调速信号在预设的第三时间内从预设的第一占空比变化为预设的第二占空比，当所述调速信号的占空比达到所述第二占空比时维持预设的第四时间，再将所述调速信号的占空比在所述第三时间内从所述第二占空比变化为所述第一占空比，维持所述第四时间后，控制所述GPIO电路对所述压缩机输出低电平，通过所述PWM电路控制所述压缩机的转速加速至预设的第一转/分钟并维持预设的第五时间，将所述压缩机的转速从所述第一转/分钟变化为预设的第二转/分钟，并将所述第二转/分钟的转速维持预设的第六时间后停机；例如：停机30秒后，GPIO输出高电平，周期为20微妙的PWM调速信号从10％占空比5秒内逐渐变化为90％占空比，当占空比达到90％时维持3分钟，再将占空比从90％5秒内逐渐变为10％，再维持3分钟后GPIO输出低电平。在此过程中压缩机从另转速加速到每分钟6000转并维持3分钟，再由每分钟6000转降为每分钟1000转，以每分钟1000转运行3分钟后停机。
[0049] S2、通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测：通过所述CAN电路对所述压缩机输出转速指令以将所述压缩机的转速从所述第一转/分钟在预设的第七时间内变化为所述第二转/分钟，将所述第二转/分钟的转速维持于预设的第八时间后停机；例如：CAN发送开机指令，转速指令从每分钟1000转5秒内加速到每分钟6000转，当转速到达每分钟6000转后，维持转速三分钟，停机。
[0050] S3、通过串口电路对所述压缩机进行故障检测：当所述压缩机停机预设的第九时间后，通过所述串口电路向所述压缩机发送开机指令并将所述压缩机的转速从所述第一转/分钟在预设的第十时间内变化为所述第二转/分钟，将所述第二转/分钟的转速维持于预设的第十一时间后停机。例如：停机30秒后，通过485串口发送开机指令，转速指令从每分钟1000转5秒内加速到每分钟6000转，当转速到达每分钟6000转后，维持转速三分钟，停机。
[0051] 步骤S1还包括：
[0052] 若所述压缩机不工作，通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测及通过串口电路对所述压缩机进行故障检测均正常，则确定所述GPIO电路故障；即若PWM模式发送开机指令压缩机不工作，其它任一方式可以工作则判断GPIO部分电路故障。
[0053] 若所述压缩机的转速无法维持在所述第一转/分钟或所述第二转/分钟，则确定所述PWM电路故障。即若PWM模式发送开机指令压缩机转速无法维持在转速每分钟6000转或每分钟1000转则判断PWM部分电路故障。
[0054] 步骤S2还包括：
[0055] 若所述压缩机不工作，通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测及通过串口电路对所述压缩机进行故障检测均正常，则确定所述CAN电路故障。即若CAN模式发送开机指令时压缩机不工作，其它任一方式可以工作则判断CAN总线电路有故障。
[0056] 步骤S3还包括：
[0057] 若所述压缩机不工作，通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测及通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测均正常，则确定所述串口电路故障。即若串口模式发送开机指令压缩机不工作，其它任一方式可以工作则判断串口部分电路故障。
[0058] 优选的，压缩机故障检测方法还包括步骤S4：
[0059] S4、若通过GPIO电路及PWM电路对压缩机进行故障检测、通过串口电路对所述压缩机进行故障检测及通过CAN电路对所述压缩机进行故障检测均不正常，则确定所述压缩机内部的驱动电路和/或采样电路故障。即若三种方式压缩机均不工作则说明驱动器内部驱动电路或采样部分有故障。
[0060] 本文提供了实施例的各种操作。在一个实施例中，所述的一个或操作可以构成一个或计算机可读介质上存储的计算机可读指令，其在被电子设备执行时将使得计算设备执行所述操作。描述一些或所有操作的顺序不应当被解释为暗示这些操作必需是顺序相关的。本领域技术人员将理解具有本说明书的益处的可替代的排序。而且，应当理解，不是所有操作必需在本文所提供的每个实施例中存在。
[0061] 而且，本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。奉文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本申请中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“X使用A或B”意指自然包括排列的任意一个。即，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B二者，则“X使用A或B”在前述任一示例中得到满足。
[0062] 而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件、资源等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语”包含”相似的方式包括。
[0063] 本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或系统，可以执行相应方法实施例中的方法。
[0064] 综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
