CN103038510A - 压缩机控制装置、方法及包括该压缩机控制装置的冰箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压缩机控制装置、压缩机控制方法以及包括该压缩机控制装置的冰箱。在本发明中，可根据工业电源的电质量选择性地使用通过逆变器运转的模式和直接使用工业电源的模式来使压缩机运转，在规定电压或频率范围内将工业电源直接接入到压缩机，从而减少或除去因使用逆变器而产生的损失，并且减少消耗功率，由此提高能源效率。

Description

压缩机控制装置、方法及包括该压缩机控制装置的冰箱
技术领域
本发明涉及压缩机以及包括该压缩机的冰箱，特别地涉及根据工业电源的电质量将工业电源直接连接至压缩机来使压缩机运转的压缩机控制装置、方法以及包括该压缩机控制装置的冰箱。
背景技术
一般而言，冰箱是使食品、饮料等储藏物长时间保持新鲜的设备，根据要保管的储藏物的种类以冷冻或冷藏方式进行保管。
冰箱通过设置在内部的压缩机的驱动来进行动作。向冰箱的内部供给的冷气通过制冷剂的热交换作用来生成，通过反复执行如压缩-凝缩-膨胀-蒸发这样的循环（Cycle）来持续地向冰箱的内部供给所生成的冷气。向冰箱的内部供给的制冷剂通过对流均匀地传递至冰箱内部，由此以所希望的温度储存冰箱内部的食物。
另一方面，冰箱或空调等需要设置压缩机，一般使用BLDC（BrushlessDirect Current：无刷直流）压缩机或往复式压缩机。
往复式压缩机（Reciprocating Compressor）是指，活塞通过在气缸的内部进行线性往复运动来吸入、压缩制冷剂气体并排出的压缩机。往复式压缩机可根据驱动活塞的方式来划分为往复运动（Recipro）方式和线性运动（Linear）方式。
往复运动方式是指，通过在旋转马达上结合机轴（crankshaft）并在该机轴上结合活塞来将旋转马达的旋转力转换为直线往复运动的方式。与此相反，线性运动方式是指，通过在直线马达的可动子上直接连接活塞并利用马达的直线运动来使活塞进行往复运动的方式。这样的线性运动方式的往复式压缩机由于没有将旋转运动转换为直线运动的机轴，因而摩擦损失少。此外，线性运动方式的往复式压缩机在压缩效率方面比一般压缩机的压缩效率更高。
设置了压缩机的冰箱一般包括：压缩机控制部，其控制压缩机的运转；冰箱控制部，其控制冰箱的动作。此时，压缩机控制部对在压缩机上流动的电流及电压进行检测并利用所检测出的电流和电压控制冲程（stroke）或速度等。冰箱控制部根据冰箱负荷，例如根据箱内温度来向压缩机控制部输出用于开启或关闭压缩机的控制信号，由此控制压缩机电源，并以此驱动冰箱。
在设置了线性运动压缩机或BLDC往复式压缩机的冰箱中，压缩机接收工业电源，并利用由逆变器（inverter）等电力元件构成的驱动部来运转。压缩机按照由冰箱所要求的指令来执行开闭（ON/OFF）、制冷功率改变、速度控制、频率控制、冲程控制等。这样，冰箱通过压缩机的运转来将冰箱内的温度保持为适当的水准。
但是，在现有技术的压缩机控制装置、方法以及包括该压缩机控制装置的冰箱中，压缩机总是利用由逆变器构成的电力变换装置来运转，因此存在产生因驱动（drive）引起的损失的问题点。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的实施例的一个目的在于，提供一种根据工业电源，即根据墙式电源的电质量用逆变器使压缩机运转或直接接入工业电源的压缩机控制装置、方法以及包括该压缩机控制装置的冰箱。
本发明的实施例的另一目的在于，提供一种可通过在工业电源的规定电压范围或规定频率范围内将工业电源直接接入到压缩机上来减少或除去因如逆变器那样的压缩机的驱动（drive）而产生的损失的压缩机控制装置、方法以及包括该压缩机控制装置的冰箱。
用于解决问题的手段
一个实施例的压缩机控制装置包括：压缩机，其具有马达；工业电源，其向上述压缩机供电；电力变换单元，其将上述工业电源变换为上述马达的驱动电源来输出；压缩机控制单元，其根据上述工业电源的输入电压或输入频率，将上述工业电源直接连接至上述压缩机来使上述压缩机运转，或者利用上述电力变换单元来使上述压缩机运转。
在一个实施例的压缩机控制装置中，若上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，则上述压缩机控制单元将上述工业电源直接连接至上述压缩机。另外，若上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围外或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围外，则上述压缩机控制单元生成控制信号以利用上述电力变换单元来使上述压缩机运转。
一个实施例的压缩机控制装置还包括一个以上的切换单元，该切换单元将上述工业电源直接连接至上述压缩机，或者将上述工业电源经由上述电力变换单元连接至上述压缩机。
在一个实施例的压缩机控制装置中，上述压缩机控制单元具有多个运转模式。在此，上述压缩机控制单元按照上述运行模式来生成切换信号以驱动上述切换单元。另外，上述压缩机控制单元根据上述运行模式来连接电容器（capacitor），该电容器具有与卷绕在上述马达的线圈的电感（Inductance）相对应的电容。
一个实施例的冰箱包括：工业电源，其向冰箱和压缩机供电；电力变换单元，其具有逆变器，用于按照逆变器驱动信号将上述工业电源变换为上述马达的驱动电源来输出；压缩机控制单元，其按照第一控制信号来被开闭，用于生成上述逆变器驱动信号来驱动上述逆变器；一个以上的切换单元，其按照第二控制信号来将上述工业电源直接连接至上述压缩机或者将上述工业电源经由上述电力变换单元连接至上述压缩机；冰箱控制单元，其生成上述第一控制信号来开闭上述压缩机控制单元，并根据上述工业电源的输入电压或输入频率生成上述第二控制信号来开闭上述切换单元。
在一个实施例的冰箱中，若上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，则上述冰箱控制单元生成上述第二控制信号来将上述工业电源直接连接至上述压缩机。
在一个实施例的冰箱中，上述冰箱控制单元具有多个运转模式。上述冰箱控制单元按照上述运转模式来生成切换信号以驱动上述切换单元。另外，上述冰箱控制单元根据上述运转模式来连接电容器，该电容器具有与卷绕在上述马达的线圈的电感相对应的电容。
一个实施例的压缩机控制方法包括如下步骤：检测用于向压缩机供电的工业电源的输入电压；判断所检测的上述输入电压是否在预先设定的电压范围内；若所检测的上述输入电压在上述电压范围内，则将上述工业电源直接连接至压缩机来使上述压缩机运转。
一个实施例的压缩机控制方法还包括如下步骤：若所检测的上述输入电压在上述电压范围外，则将上述工业电源变换为设置在上述压缩机内的马达的驱动电源；利用上述马达的驱动电源来使上述压缩机运转。
一个实施例的压缩机控制方法包括如下步骤：检测用于向压缩机供电的工业电源的输入频率；判断所检测的上述输入频率是否在预先设定的频率范围内；将上述工业电源直接连接至压缩机来使上述压缩机运转。
一个实施例的压缩机控制方法还包括如下步骤：若所检测的上述输入频率在上述频率范围外，则将上述工业电源变换为设置在上述压缩机内的马达的驱动电源；利用上述马达的驱动电源来使上述压缩机运转。
发明效果
本发明的实施例的压缩机控制装置、压缩机控制方法以及包括该压缩机控制装置的冰箱能够根据工业电源的电质量选择性地使用通过逆变器运转的模式和直接使用工业电源的模式来使压缩机运转。
根据本发明的实施例，具有如下优点：在规定电压或频率范围内将工业电源直接接入到压缩机来减少或除去因使用逆变器而产生的损失。
另外，本发明的实施例具有如下效果：能够减少消耗功率，从而提高能源效率，并且减少因使用逆变器而产生的高次谐波及功率因素的失真。
附图说明
图1及图2是概略示出了实施例的压缩机控制装置的结构的框图。
图3及图4是概略示出了实施例的冰箱的结构的框图。
图5是用于说明按照本发明的实施例使压缩机以节电模式运转的动作的图。
图6是用于说明按照本发明的实施例使压缩机以安全模式运转的动作的图。
图7是用于对本发明的实施例的压缩机的节电模式和安全模式时的性能进行比较说明的曲线图。
图8及图9是概略示出了实施例的压缩机控制方法的流程图。
具体实施方式
参照图1或图2，一个实施例的压缩机控制装置包括：压缩机400，其设置有马达；工业电源100，其向上述压缩机400供给电源；电力变换单元200，其将上述工业电源100变换成上述马达的驱动电源来输出；压缩机控制单元300，其根据上述工业电源100的输入电压或输入频率将上述工业电源直接连接至上述压缩机上来使上述压缩机运转或者利用上述电力变换单元来使上述压缩机运转。
压缩机控制单元300在工业电源的输入电压在预先设定的规定电压范围内，例如在210V至230V内时，将上述工业电源直接连接至上述压缩机上。或者，压缩机控制单元300在工业电源的输入频率在预先设定的规定频率范围内，例如在59.7Hz至60.3Hz内时，将上述工业电源直接连接至上述压缩机上。
另外，上述压缩机控制单元300在工业电源的输入电压在预先设定的规定电压范围外时，生成控制信号，从而利用上述电力变换单元200使上述压缩机运转。或者，上述压缩机控制单元300在工业电源的输入频率在预先设定的规定频率范围外时，生成控制信号，从而利用上述电力变换单元200使上述压缩机运转。
上述电力变换单元200包括：变换器（converter）210，其将上述工业电源的交流电压变换为直流电压；平滑电容器220，其与上述变换器并联连接，用于对上述直流电压进行平滑处理来输出；逆变器230，其按照上述控制信号将进行过上述平滑处理的直流电压变换为上述马达的驱动电压并进行输出。
变换器210是交流-直流变换单元（AC-DC Converter），由二极管整流器的组合构成，用于将输入电源即工业电源100的交流电压变换为直流电压。此时，直流电压实际上是脉动电流。
平滑电容器220也称为DC（直流）母线电容器，用于对从上述变换器210输出的上述脉动电流形态的直流电压进行平滑处理来输出至上述逆变器230端。在向工业电源100输入的电源是AC（交流）220V时，上述平滑电容器220两端的电压是DC（直流）310V左右。
逆变器230按照控制信号将从上述平滑电容器220输出的直流电压变换为马达驱动电压，并将其输出至设置在上述压缩机400内的马达。上述逆变器230具有多个切换元件，例如晶体管。
在此，上述马达可以是线性马达或无刷直流马达（Brushless DirectCurrent Motor，BLDC）。上述线性马达由于马达自身直接产生直线型的驱动力，因此不需要机械式变换装置，而且结构也不复杂。另外，上述线性马达具有如下特性，即：能够减少因能源变换引起的损失，并且由于不存在产生摩擦及磨损的连接部位，因此能够大幅减少噪声。另外，在将设置了线性马达的往复式压缩机用于冰箱的情况下，通过变更施加于线性压缩机的冲程电压来可变更压缩比（Compression Ratio），从而具有可用于制冷功率（Freezing Capacity）可变控制的优点。
另一方面，上述无刷直流马达（下面，称为BLDC）是在DC马达上设置了电子整流机构并淘汰了刷子和换向器（Commutator）的马达，机械噪声及电子噪声少。在上述BLDC马达中，在中心设置旋转的磁体，并在其圆周周围设置驱动线圈。另外，上述BLDC马达由于没有换向器，因而还包括电子换向电路。上述电子换向电路使用霍尔元件等磁极传感器来检测磁体旋转器（rotor）的位置。
一个实施例的压缩机控制装置还包括一个以上的切换单元500，该切换单元500将上述工业电源直接连接至上述压缩机，或者将上述工业电源经由上述电力变换单元连接至上述压缩机。
上述压缩机控制单元300可具有多个运转模式。上述压缩机控制单元300根据上述运转模式来生成切换信号，并由此驱动上述切换单元500。另外，上述压缩机控制单元300根据上述运转模式连接具有与卷绕在上述马达上的线圈的电感（inductance）相对应的电容的电容器600。
参照图1，在一个实施例的压缩机控制装置中，在上述工业电源100和上述电力变换单元200之间的两个电源线上分别设置有第一切换单元511和第二切换单元512，并且，在上述电力变换单元的逆变器230的输出端还设置有第三切换单元513。在初期，上述压缩机控制单元300生成用于使上述第一切换单元至第三切换单元都断开的切换信号并起动压缩机。即，上述压缩机控制单元300使上述第一切换单元511的“b-c”相连接，使上述第二切换单元512的“b-c”相连接，使上述第三切换单元513的“b-c”相连接，并起动压缩机。
其后，上述压缩机控制单元300检测上述工业电源的输入电压或输入频率。上述压缩机控制单元300在上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内，例如在210V至230V内，或者在上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，例如在59.7Hz至60.3Hz内时，将上述工业电源直接连接至上述压缩机。此时，上述压缩机以节电（运转）模式运转。即，上述压缩机控制单元300在断开上述第一切换单元及第二切换单元的状态下，接通上述第三切换单元513。上述压缩机控制单元300通过使上述第三切换单元513的“a-c”相连接，直接连接上述工业电源100和上述压缩机400来使压缩机400运转。此时，电容器612与上述压缩机相连接，而上述电容器612具有比电容器611小的值的电容。
另外，上述压缩机控制单元300在上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围外或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围外时，生成上述控制信号，从而经由上述电力变换单元200来使上述压缩机运转。即，上述压缩机控制单元300接通上述第一切换单元及第二切换单元，并断开上述第三切换单元513。上述压缩机控制单元300使上述第一切换单元及第二切换单元的“a-c”相连接，并使上述第三切换单元513的“b-c”相连接之后，生成用于驱动上述逆变器230的上述控制信号来使上述压缩机运转。此时，上述压缩机以安全（运转）模式运转。此时，电容器611与上述压缩机相连接，而上述电容器611具有比电容器612大的值的电容。
参照图2，在一个实施例的压缩机控制装置中，在直接连接上述工业电源100和上述压缩机400的线路上设置有用于连接或断开上述工业电源100和上述压缩机400的第一切换单元521，并且，在上述电力变换单元200的逆变器的输出端的各相位设置有多个切换单元即第二切换单元522和第三切换单元523。
上述压缩机控制单元300以初始运转模式生成用于将上述第一切换单元至第三切换单元都断开的切换信号来起动压缩机。即，上述压缩机控制单元300断开上述第一切换单元521，并使上述第二切换单元522的“b-c”相连接，使上述第三切换单元523的“b-c”相连接，来起动压缩机。
上述压缩机控制单元300在上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内，例如在210V至230V内，或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，例如在59.7Hz至60.3Hz内时，将上述工业电源直接连接至上述压缩机。此时，上述压缩机以节电（运转）模式运转。即，上述压缩机控制单元300在使上述第二切换单元及第三切换单元的“b-c”相连接的状态下接通上述第一切换单元523，从而直接连接上述工业电源100和上述压缩机400来使压缩机400运转。此时，电容器622与上述压缩机相连接，而上述电容器622具有比电容器621小的值的电容。
另外，上述压缩机控制单元300在上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围外或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围外时，生成上述控制信号，从而经由上述电力变换单元200使上述压缩机运转。即，上述压缩机控制单元300在断开上述第一切换单元521的状态下使上述第二切换单元及第三切换单元的“a-c”相连接之后，生成用于驱动上述逆变器230的上述控制信号来使上述压缩机运转。此时，上述压缩机以安全（运转）模式运转。此时，电容器621与上述压缩机相连接，而上述电容器621具有比电容器622大的值的电容。
图5是用于说明上述压缩机以节电（运转）模式运转的情况的简图，图6是用于说明上述压缩机以安全（运转）模式运转的情况的简略的电路。如图5所示，在节电模式下上述压缩机内的马达线圈的卷绕数为550+150（=700T）时，在要使压缩机在马达线圈和运转电容器的LC共振频率为90Hz以下的状态下运转的情况下，运转电容器的电容为4uF。如图6所示，在安全模式下上述压缩机内的马达线圈的卷绕数为550T时，运转电容器的电容为18uF。可知在安全模式下的电容器的电容具有比在节电模式下的电容器的电容大的值。图7是图示了在上述节电模式和上述安全模式下的输入电压和制冷功率之间的关系的曲线图。在安全模式下，由于可通过增大输入电压来增大制冷功率，因而可与冰箱负荷相对应地或根据要求来使压缩机运转。图5至图7图示了一个实验结果，说明可确保系统的稳定性的同时将工业电源直接连接至压缩机来驱动压缩机。
参照图3或图4，一个实施例的冰箱包括：工业电源100，其向冰箱和压缩机400供给电源；电力变换单元200，其具有逆变器230，其按照逆变器驱动信号将上述工业电源100变换为上述马达的驱动电源并输出；压缩机控制单元300，其按照第一控制信号被开闭，用于生成上述逆变器驱动信号来驱动上述逆变器230；一个以上的切换单元500，其按照第二控制信号将上述工业电源100直接连接至上述压缩机或者将上述工业电源经由上述电力变换单元200来连接至上述压缩机；冰箱控制单元700，其生成上述第一控制信号来开闭上述压缩机控制单元300，并根据上述工业电源的输入电压或输入频率来生成上述第二控制信号并以此开闭上述切换单元。
电力变换单元200包括：变换器210，其将上述工业电源的交流电压变换为直流电压；平滑电容器220，其与上述变换器并联连接，用于对上述直流电压进行平滑处理来输出；逆变器230，其按照上述控制信号将进行过上述平滑处理的直流电压变换为上述马达的驱动电压来输出。
变换器210是交流-直流变换单元（AC-DC Converter），由二极管整流器的组合构成，用于将输入电源即工业电源100的交流电压变换为直流电压。此时，直流电压实际上是脉动电流。
平滑电容器220还称为DC（直流）母线电容器，其对从上述变换器210输出的上述脉动电流形态的直流电压进行平滑处理来输出至上述逆变器230端。向上述工业电源100输入的电源为AC220V时，上述平滑电容器220两端的电压是DC310V左右。
逆变器230按照控制信号将从上述平滑电容器220输出的直流电压变换为马达驱动电压，并将其输出至设置在上述压缩机400内的马达。上述逆变器230具有多个切换元件，例如晶体管。
在此，上述马达可以是线性马达或无刷直流马达。
冰箱控制单元700在上述工业电源100的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内，例如在210V至230V内，或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，例如在59.7Hz至60.3Hz内时，生成上述第二控制信号来将上述工业电源100直接连接至上述压缩机400。
冰箱控制单元700可具有多个运转模式。上述冰箱控制单元700生成上述第一控制信号来开闭上述压缩机控制单元300，并根据上述运转模式生成第二控制信号来驱动上述切换单元。
另外，上述冰箱控制单元700根据上述运转模式连接电容器600，使得与卷绕在上述马达上的线圈的电感相对应。
参照图3，在一个实施例的冰箱中，在上述工业电源100和上述电力变换单元200之间的两个电源线上分别设置有第一切换单元531和第二切换单元532，并且，在上述电力变换单元的逆变器230的输出端还设置有第三切换单元533。在初期，上述冰箱控制单元300输出第一控制信号来起动上述压缩机控制单元300，并生成用于将上述第一切换单元至第三切换单元都断开的第二控制信号。即，上述冰箱控制单元700使上述第一切换单元531的“b-c”相连接，使上述第二切换单元532的“b-c”相连接，使上述第三切换单元533的“b-c”相连接，来起动压缩机400。
其后，上述冰箱控制单元700接收由电压检测单元（未图示）或频率检测单元（未图示）检测出的输入电压或输入频率。上述冰箱控制单元700在上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内，例如在210V至230V内，或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，例如在59.7Hz至60.3Hz内时，将上述工业电源直接连接至上述压缩机。此时，上述压缩机以节电（运转）模式运转。即，上述冰箱控制单元700在断开上述第一切换单元及第二切换单元的状态下，接通上述第三切换单元533。上述冰箱控制单元300使上述第三切换单元533的“a-c”相连接来直接连接上述工业电源100和上述压缩机400并使压缩机400运转。此时，电容器632与上述压缩机相连接，而上述电容器632具有比电容器631小的值的电容。
另外，上述冰箱控制单元700在上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围外或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围外时，生成用于经由上述电力变换单元200使上述压缩机运转的第二控制信号。即，上述冰箱控制单元700接通上述第一切换单元及第二切换单元，断开上述第三切换单元533。上述冰箱控制单元700使上述第一切换单元及第二切换单元的“a-c”相连接，使上述第三切换单元513的“b-c”相连接。上述冰箱控制单元700生成第一控制信号，并向上述压缩机控制单元300施加电源来使压缩机按照冰箱所要求的指令执行开闭（ON/OFF）、制冷功率改变、速度控制、频率控制、冲程控制等动作，由此将冰箱内的温度保持为适当的水准。此时，上述压缩机以安全（运转）模式运转。此时，电容器631与上述压缩机相连接，而上述电容器631具有比电容器632大的值的电容。
参照图4，在一个实施例的冰箱中，在直接连接上述工业电源100和上述压缩机400的线路上设置有用于连接或断开上述工业电源100和上述压缩机400的第一切换单元541，在上述电力变换单元200的逆变器的输出端的各相位设置有多个切换单元即第二切换单元542和第三切换单元543。
冰箱控制单元700在初始运转模式下生成用于将上述第一切换单元至第三切换单元都断开的第二控制信号来起动压缩机。即，上述冰箱控制单元700断开上述第一切换单元541，并使上述第二切换单元542的“b-c”相连接，使上述第三切换单元543的“b-c”相连接，来起动压缩机400。
冰箱控制单元700在上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内，例如在210V至230V内，或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，例如在59.7Hz至60.3Hz内时，将上述工业电源直接连接至上述压缩机。此时，上述压缩机以节电（运转）模式运转。即，上述冰箱控制单元700在使上述第二切换单元及第三切换单元的“b-c”相连接的状态下接通上述第一切换单元543，从而直接连接上述工业电源100和上述压缩机400来使压缩机400运转。此时，电容器642与上述压缩机相连接，而上述电容器642具有比电容器641小的值的电容。
另外，上述冰箱控制单元700在上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围外或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围外时，生成用于经由上述电力变换单元200使上述压缩机运转的第二控制信号。即，上述冰箱控制单元700在断开上述第一切换单元541的状态下使上述第二切换单元及第三切换单元的“a-c”相连接。上述冰箱控制单元700向上述压缩机控制单元300施加电源来使压缩机按照冰箱所要求的指令执行开闭（ON/OFF）、制冷功率改变、速度控制、频率控制、冲程控制等动作，由此将冰箱内的温度保持为适当的水准。此时，上述压缩机以安全（运转）模式运转。此时，电容器641与上述压缩机相连接，而上述电容器641具有比电容器642大的值的电容。
上述冰箱控制单元700在上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内时，可切断上述压缩机控制单元的电源。即，不向上述压缩机控制单元300继续施加电源来处于待机状态，而是可通过切断电源来减少待机功率。
参照图8，一个实施例的压缩机控制方法包括：对向压缩机供给电源的工业电源的输入电压进行检测的步骤（S120）；判断检测出的上述输入电压是否在预先设定的电压范围内的步骤（S130）：在检测出的上述输入电压在上述电压范围内时将上述工业电源直接连接至压缩机来使上述压缩机运转的步骤（S140、S150）。
一个实施例的压缩机控制方法还包括：在检测出的上述输入电压在上述电压范围外时将上述工业电源变换为设置在上述压缩机内的马达的驱动电源的步骤（S160）；利用上述马达的驱动电源来使上述压缩机运转的步骤（S170）。下面，装置的结构参照图1至图7。
图1及图2中的压缩机控制单元300或图3及图4中的冰箱控制单元700生成切换信号，从而以初始运转模式开闭切换单元来使压缩机运转（S110）。压缩机控制单元300或冰箱控制单元400在工业电源的输入电压在预先设定的规定电压范围内，例如在210V至230V内时（S130：“是”），将上述工业电源直接连接至上述压缩机来使上述压缩机运转（S140、S150）。与此相反，上述压缩机控制单元300或上述冰箱控制单元700在工业电源的输入电压在预先设定的规定电压范围外时（S130：“否”），经由上述逆变器230来连接上述工业电源100和上述压缩机400（S160）。另外，上述压缩机控制单元300通过驱动上述逆变器230使压缩机能够执行速度控制、频率控制或冲程控制等（S170）。
参照图9，一个实施例的压缩机控制方法包括：对向压缩机供给电源的工业电源的输入频率进行检测的步骤（S220）；判断检测出的上述输入频率是否在预先设定的频率范围内的步骤（S230）；将上述工业电源直接连接至压缩机来使上述压缩机运转的步骤（S240、S250）。
一个实施例的压缩机控制方法还包括：在检测出的上述输入频率在上述频率范围外时将上述工业电源变换为设置在上述压缩机内的马达的驱动电源的步骤（S260）；利用上述马达的驱动电源来使上述压缩机运转的步骤（S270）。下面，装置的结构参照图1至图7。
图1及图2中的上述压缩机控制单元300或上述图3及图4中的上述冰箱控制单元700，以初始运转模式起动压缩机之后（S210），在上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，例如在59.7Hz至60.3Hz内时（S230：“是”），将上述工业电源直接连接至上述压缩机来使上述压缩机运转（S240、S250）。与此相反，上述压缩机控制单元300或上述冰箱控制单元700在上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围外时（S230：“否”），经由上述逆变器230来连接上述工业电源100和上述压缩机400（S260）。另外，上述压缩机控制单元300通过驱动上述逆变器230使压缩机能够执行速度控制、频率控制或冲程控制等（S270）。
参照图8及图9，在上述压缩机控制方法中，使压缩机以上述节电运转模式运转的步骤（S150、S250）以及使压缩机以上述安全运转模式运转的步骤（S170、S270）包括根据上述压缩机的运转模式来变更电容的步骤。参照图5至图7，在上述压缩机以上述节电（运转）模式进行动作的情况下，上述马达的线圈数增加（700T），并且与上述马达相连接的电容器的电容设定为相对小的值（4uF），以使上述压缩机与上述线圈的电感相对应地运转。与此相反，在上述压缩机以上述安全（运转）模式动作的情况下，上述马达的线圈数减少（550T），上述电容器的电容设定为大的值（18uF）。
如上所述，本发明的多个实施例的压缩机控制装置、压缩机控制方法以及包括该压缩机控制装置的冰箱，能够根据工业电源的电质量选择性地使用通过逆变器来使压缩机运转的模式和直接连接工业电源的模式来使压缩机运转。此外，根据本发明的多个实施例，在规定电压或频率范围内可将工业电源直接接入到压缩机来减少或除去因使用逆变器而产生的损失，从而减少消耗功率，能够提高能源效率。

Claims (20)

1.一种压缩机控制装置，其特征在于，包括：
压缩机，其具有马达；
工业电源，其向上述压缩机供电；
电力变换单元，其将上述工业电源变换为上述马达的驱动电源来输出；
压缩机控制单元，其根据上述工业电源的输入电压或输入频率，将上述工业电源直接连接至上述压缩机来使上述压缩机运转或者利用上述电力变换单元来使上述压缩机运转。
2.如权利要求1所述的压缩机控制装置，其特征在于，
若上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，则上述压缩机控制单元将上述工业电源直接连接至上述压缩机。
3.如权利要求2所述的压缩机控制装置，其特征在于，
若上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围外或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围外，则上述压缩机控制单元生成控制信号以利用上述电力变换单元来使上述压缩机运转。
4.如权利要求3所述的压缩机控制装置，其特征在于，
上述电力变换单元包括：
变换器，其将上述工业电源的交流电压变换为直流电压；
平滑电容器，其与上述变换器并联连接，用于对上述直流电压进行平滑处理来输出；
逆变器，其按照上述控制信号将进行过上述平滑处理的直流电压变换为上述马达的驱动电压来输出。
5.如权利要求1所述的压缩机控制装置，其特征在于，
还包括一个以上的切换单元，该切换单元将上述工业电源直接连接至上述压缩机或者将上述工业电源经由上述电力变换单元连接至上述压缩机。
6.如权利要求5所述的压缩机控制装置，其特征在于，
上述压缩机控制单元具有多个运转模式，上述压缩机控制单元按照上述多个运转模式中的一个运转模式来生成切换信号以驱动上述切换单元。
7.如权利要求6所述的压缩机控制装置，其特征在于，
上述压缩机控制单元根据上述多个运转模式中的一个运转模式来连接电容器，该电容器具有与卷绕在上述马达的线圈的电感相对应的电容。
8.如权利要求6所述的压缩机控制装置，其特征在于，
上述多个运转模式包括节电模式和安全模式，并且，若上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，则上述压缩机控制单元使上述压缩机以上述节电模式运转。
9.如权利要求8所述的压缩机控制装置，其特征在于，
若上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围外或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围外，则上述压缩机控制单元使上述压缩机以上述安全模式运转。
10.一种冰箱，其特征在于，包括：
工业电源，其向冰箱和压缩机供电；
电力变换单元，其具有逆变器，用于按照逆变器驱动信号将上述工业电源变换为上述马达的驱动电源来输出；
压缩机控制单元，其按照第一控制信号来被开闭，用于生成上述逆变器驱动信号来驱动上述逆变器；
一个以上的切换单元，其按照第二控制信号来将上述工业电源直接连接至上述压缩机或者将上述工业电源经由上述电力变换单元连接至上述压缩机；
冰箱控制单元，其生成上述第一控制信号来开闭上述压缩机控制单元，并根据上述工业电源的输入电压或输入频率生成上述第二控制信号来开闭上述切换单元。
11.如权利要求10所述的冰箱，其特征在于，
若上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，则上述冰箱控制单元生成上述第二控制信号来将上述工业电源直接连接至上述压缩机。
12.如权利要求11所述的冰箱，其特征在于，
若上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围外或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围外，则上述冰箱控制单元生成用于利用上述电力变换单元来使上述压缩机运转的第二控制信号。
13.如权利要求11所述的冰箱，其特征在于，
上述电力变换单元包括：
变换器，其将上述工业电源的交流电压变换为直流电压；
平滑电容器，其与上述变换器并联连接，用于对上述直流电压进行平滑处理来输出；
逆变器，其按照上述逆变器驱动信号将进行过上述平滑处理的直流电压变换为上述马达的驱动电压来输出。
14.如权利要求11所述的冰箱，其特征在于，
上述冰箱控制单元具有多个运转模式，按照上述多个运转模式中的一个运转模式来生成切换信号以驱动上述切换单元。
15.如权利要求14所述的冰箱，其特征在于，
上述冰箱控制单元根据上述多个运转模式中的一个运转模式来连接电容器，该电容器具有与卷绕在上述马达的线圈的电感相对应的电容。
16.如权利要求14所述的冰箱，其特征在于，
上述多个运转模式包括节电模式和安全模式，并且，若上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围内或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围内，则上述冰箱控制单元使上述压缩机以上述节电模式运转；
若上述工业电源的上述输入电压在预先设定的规定电压范围外或者上述工业电源的上述输入频率在预先设定的规定频率范围外，则上述冰箱控制单元使上述压缩机以上述安全模式运转。
17.一种压缩机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
检测用于向压缩机供电的工业电源的输入电压；
判断所检测的上述输入电压是否在预先设定的电压范围内；
若所检测的上述输入电压在上述电压范围内，则将上述工业电源直接连接至压缩机来使上述压缩机运转。
18.如权利要求17所述的压缩机控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：
若所检测的上述输入电压在上述电压范围外，则将上述工业电源变换为设置在上述压缩机内的马达的驱动电源；
利用上述马达的驱动电源来使上述压缩机运转。
19.一种压缩机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
检测用于向压缩机供电的工业电源的输入频率；
判断所检测的上述输入频率是否在预先设定的频率范围内；
将上述工业电源直接连接至压缩机来使上述压缩机运转。
20.如权利要求19所述的压缩机控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：
若所检测的上述输入频率在上述频率范围外，则将上述工业电源变换为设置在上述压缩机内的马达的驱动电源；
利用上述马达的驱动电源来使上述压缩机运转。
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