CN104764287A - 冰箱和家用电器 - Google Patents

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CN104764287A CN201510005336.1A CN201510005336A CN104764287A CN 104764287 A CN104764287 A CN 104764287A CN 201510005336 A CN201510005336 A CN 201510005336A CN 104764287 A CN104764287 A CN 104764287A
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严镛焕
崔相福
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Abstract

公开一种冰箱和家用电器。该冰箱包括：压缩机；电容器，该电容器被配置成存储直流(DC)电；逆变器，该逆变器被配置成将DC电转换成交流(AC)电并且输出AC电用于压缩机的驱动；除霜加热器，该除霜加热器被配置成使用来自于逆变器的AC电操作；开关单元，该开关单元被连接在逆变器和除霜加热器之间以将来自于逆变器的AC电供应到除霜加热器或者压缩机中的至少一个；以及压缩机微型计算机，该压缩机微型计算机被配置成控制逆变器。冰箱使用从逆变器输出的AC电能够简化除霜加热器的驱动。

Description

冰箱和家用电器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年1月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0001442的优先权，其全部内容通过引用被合并在此。
技术领域
本发明涉及一种冰箱和家用电器，并且更加具体地，涉及一种能够使用从逆变器输出的交流(AC)电以简化的方式驱动除霜加热器的冰箱和家用电器。
背景技术
通常，冰箱用于长时间保持食物新鲜。这样的冰箱是由其中食物被保持在冷冻温度或者更低的冷冻箱、其中食物被保持在高于冷冻温度的温度的冷藏箱、以及用于冷冻箱和冷藏箱的冷却的制冷循环组成。通过被装备在冰箱中的控制器控制冰箱的操作。
包含冰箱的厨房空间不仅仅是用于饮食生活的空间，而且变成比以往任何时候对于家庭成员之间的谈话以及饮食生活以及其它用途更加重要的生活空间。因此，需要扩展作为厨房空间的核心组件的冰箱并且实现对于过所有家庭成员易于使用的在数量上和质量上的功能变化。
发明内容
因此，本发明的目的是为了提供一种冰箱和家用电器，其能够使用从逆变器输出的交流(AC)电以简化的方式驱动除霜加热器的冰箱和家用电器。
本发明的另一目的是为了提供一种能够以简化的方式执行功耗计算的冰箱和家用电器。
根据本发明的一个实施例，通过提供一种冰箱能够实现以上和其它的目的，该冰箱包括：压缩机；电容器，该电容器被配置成存储直流(DC)电；逆变器，该逆变器被配置成将DC电转换成交流(AC)电并且输出AC电用于压缩机的驱动；除霜加热器，该除霜加热器被配置成使用来自于逆变器的AC电操作；开关单元，该开关单元被连接在逆变器和除霜加热器之间以将来自于逆变器的AC电供应到除霜加热器和压缩机中的至少一个；以及压缩机微型计算机，该压缩机微型计算机被配置成控制逆变器。
根据本发明的另一实施例，提供一种家用电器，包括：马达；电容器，该电容器被配置成存储DC电；逆变器，该逆变器被配置成将DC电转换成AC电并且将AC电输出用于马达的驱动；加热器，该加热器被配置成使用来自于逆变器的AC电操作；开关单元，该开关单元被连接在逆变器和加热器之间以将来自于逆变器的AC电供应到加热器或者马达中的至少一个；以及马达微型计算机，该马达微型计算机被配置成控制逆变器。
附图说明
结合附图从下面的详细描述中将会更加清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及优点，其中：
图1是示出根据本发明的实施例的冰箱的透视图；
图2是示出在图1中示出的冰箱中包括的门的开启状态的透视图；
图3是示出图2中示出的制冰机的视图；
图4是示意性地示出图1中示出的冰箱的配置的视图；
图5是示意性地示出图1中示出的冰箱的内部组件的框图；
图6是示出冰箱的内部电路的视图；
图7是示出在图1中示出的冰箱的内部电路的视图；
图8是示出在图7中示出的压缩机驱动器的电路图；
图9是示出压缩机和除霜加热器的操作的一个示例的时序图；
图10是示出在图8中示出的压缩机微型计算机的一个示例的电路图；
图11是示出根据本发明的另一实施例的家用电器的各种示例的视图；以及
图12是示意性地示出在图11中示出的家用电器的内部配置的框图。
具体实施方式
在下文中，将会参考附图详细地描述本发明。
关于在下面的描述中使用的组成元件，考虑到在本说明书的准备的简单，后缀“模块”和“单元”被给出或者被相互混合，并且其不具有或者用作不同的意义。因此，后缀“模块”和“单元”可以被相互混合。
图1是示出根据本发明的实施例的冰箱的透视图。
在参考附图的解释中，通过附图标记1指定的与本发明有关的冰箱包括：壳体110，该壳体110具有被划分成冷冻箱和冷藏箱(在附图中未被示出)的内部空间；冷冻箱门120，该冷冻箱门120屏蔽冷冻箱；以及冷藏箱门140，该冷藏箱门140屏蔽冷藏箱，壳体110和门120以及140限定冰箱1的外观。
冷冻箱门120和冷藏箱门140可以在其前表面处被提供有向外突出的门把手121，其分别协助用户通过抓握门把手121容易地枢转冷冻箱门120和冷藏箱门140。
冷藏箱门140可以进一步在其前表面处被提供有所谓的家庭吧180，该家庭吧180允许用户在没有打开冷藏箱门140的情况下方便地取出被存储的物品，诸如啤酒。
冷冻箱门120可以进一步在其前表面处被提供有分配器160，该分配器160允许用户在没有打开冷冻箱门120的情况下容易地和方便地取出冰或者饮用水。冷冻箱门120可以在分配器160的上侧处进一步被提供有控制面板210。控制面板210用于控制冰箱1的驱动操作并且显示示出冰箱1的当前操作状态的屏幕。
虽然在附图中示出分配器160位于冷冻箱门120的前表面处，但是本发明不限于此，并且分配器160可以位于冷藏箱门140的前表面处。
另外，冷冻箱(未示出)可以在其上部区域中容纳用于使用向其供应的水和在冷冻箱内的冷空气来制冰的制冰机190，以及位于制冰机190下方以接纳从制冰机190释放的冰的冰库195。另外，尽管在附图中未示出，但是冰槽可以被用于引导在冰库195中接纳的冰落入分配器160。下面将会参考图3更加详细地描述制冰机190。
控制面板210可以包括：输入单元220，该输入单元220具有多个按钮；和显示器230，该显示器230显示控制屏幕、操作状态等等。
显示器230显示控制屏幕、操作状态、以及其它信息，诸如冰箱的内部温度等等。例如，显示器230可以显示分配器160的服务类型(冰块、水、碎冰)、冷冻箱的设定温度、以及冷藏箱的设定温度。
显示器230可以是液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、以及有机发光二极管(OLED)单元等等中的任意一个。另外，显示器230可以是触摸屏，该触摸屏可以附加地执行输入单元220的功能。
输入单元220可以包括多个操作按钮。例如，输入单元220可以包括分配器设定按钮(未示出)，其设置分配器的服务类型(冰块、水、碎冰)；冷冻箱温度设定按钮(未示出)，其设置冷冻箱的温度；以及冷藏箱温度设定按钮(未示出)，其设置冷藏箱的温度。另外，输入单元220可以是可以附加地执行显示器230的功能的触摸屏。
根据本发明的实施例的冰箱不限于在附图中示出的双开门式，并且可以是单开门式冰箱、滑动门式冰箱、帘门式冰箱以及其它的中的任意一个。如下面将会描述的，冰箱关于其形状没有限制，只要冰库195和振动冰库195的冰库振动器175被放置在冷冻箱中。
图2是示出被包括在图1中示出的冰箱中的门的开启状态的透视图。
在参考附图的解释中，冷冻箱155被限定在冷冻箱门120内部并且冷藏箱157被限定在冷藏箱门140的内部。
置于冷冻箱155的上部区域的是：制冰机190，其使用向其供应的水和在冷冻箱155内的冷空气来制冰；冰库195，其位于制冰机190下面以接纳从制冰机190释放的冰；冰库振动器175，其振动冰库195；以及分配器160。另外，虽然在附图中未示出，但是冰槽可以进一步被放置以引导在冰库195中接纳的冰落入分配器160中。
图3是示出图2中示出的制冰机的视图。
在参考附图的解释中，制冰机190包括制冰托盘212，在该制冰托盘212中用于制冰的水被接纳并且变成给定形状的冰；供水器213，该供水器213将水馈送给制冰托盘212；滑动器214，沿着该滑动器214制成的冰滑动到冰库190；以及加热器(未示出)，该加热器将完成的冰与制冰托盘212分离。
制冰托盘212可以经由一个或者更多个紧固件212a被紧固到冰箱的冷冻箱155。
另外，制冰机190进一步包括制冰驱动器216，该制冰驱动器216操作排出器217。该排出器217经由轴被耦合到驱动器216的马达(未示出)并且用于将在制冰托盘212中完全制造的冰，例如，冰块，排出到冰库195。
制冰托盘212具有近似于半圆柱形并且在其内表面处被提供有分割突起212b。该分割突起212b被相互分开了规定的距离以分离和排出冰块。
排出器217包括：轴217a，该轴217a穿过制冰托盘212的中心延伸；和多个排出器销217b，这多个排出器销217b从排出器217的轴217a的一侧突出。
在此，排出器销217a分别位于制冰托盘212的相应的相邻的分割突起212b之间。
排出器销217a用于将制成的冰排出到冰库195。例如，通过排出器销217a移动的冰块被释放到滑动器214上并且然后通过在滑动器214上滑动而落入到冰库195中。
尽管在附图中未示出，但是加热器被附接到制冰托盘212的下表面，并且当有必要熔化被粘附到制冰托盘212的内表面的冰来将冰与制冰托盘212分离时用于增加制冰托盘212的温度。分离的冰被排出器217排放到冰库195中。
制冰机190可以进一步包括光发射器233和光接收器234，它们用于在冰与制冰托盘212分离之前感测位于制冰托盘212下面的冰库195是否装满冰(在下文中被称为“冰满感测”)。
光发射器233和光接收器234可以被布置在制冰机190的下端处并且使用红外传感器、发光二极管(LED)等等将光发送到冰库195或者从冰库195接收光。
例如，在红外线传感器型的情况下，红外线发射器233和红外线接收器234分别位于制冰机190的下端处。当冰库195没有装满冰时红外线接收器234将会接收到高电平信号，并且当冰库195装满冰时接收到低电平信号。由此，主微型计算机310判断是否冰库195装满冰。在此，一个或者多个红外线接收器234可以被使用，并且附图示出两个红外线接收器234。
光发射器233和光接收器234可以被嵌入在制冰机190的下壳体219中，用于保护元件免受由于冰的湿气、霜冻等等。
通过光接收器234接收到的信号被输入到主微型计算机310。一旦冰满感测，主微型计算机310控制制冰驱动器216的操作使得冰不再被排出到冰库195中。
振动冰库195的冰库振动器175可以位于冰库195的下侧。虽然在附图中示出冰库振动器175位于冰库195的下侧，但是本发明不限于此，并且冰库振动器175可以位于与冰库195相邻的任何位置，诸如在冰库195的侧表面，只要冰库振动器175能够振动冰库195。
图4是示意性地示出在图1中示出的冰箱的配置的视图。
在参考附图的解释中，冰箱1可以包括：压缩机112；冷凝器116，该冷凝器116冷凝在压缩机112中压缩的制冷剂；冷冻箱蒸发器124，该冷冻箱蒸发器124被放置在冷冻箱(未示出)中以蒸发从冷凝器116引导的被冷凝的制冷剂；以及冷冻箱膨胀阀134，该冷冻箱膨胀阀134膨胀制冷剂以被引导到冷冻箱蒸发器124。
虽然附图通过示例示出单个蒸发器的使用，但是蒸发器可以分别被放置在冷冻箱和冷藏箱中。
即，冰箱1可以进一步包括：冷藏箱蒸发器(未示出)，该冷藏箱蒸发器(未示出)被放置在冷藏箱(未示出)中；3通阀(未示出)，该3通阀将来自于冷凝器116的被冷凝的制冷剂导向到冷藏箱蒸发器(未示出)或者冷冻箱蒸发器124；以及冷藏箱膨胀阀(未示出)，该冷藏箱膨胀阀膨胀制冷剂以被导向到冷藏箱蒸发器(未示出)。
另外，冰箱1可以进一步包括气液分离器(未示出)，在液分离器中已经经过冷藏箱蒸发器124的制冷剂被分离成液体和气体。
冰箱1可以进一步包括冷藏箱风扇(未示出)和冷冻箱风扇144，它们吸入已经经过冷冻箱蒸发器124的冷空气并且将该冷空气分别吹到冷藏箱(未示出)和冷冻箱。
冰箱1可以进一步包括：压缩机驱动器113，该压缩机驱动器113驱动压缩机112；冷藏箱风扇驱动器(未示出)，其驱动冷藏箱风扇(未示出)；以及冷冻箱风扇驱动器145，该冷冻箱风扇驱动器145驱动冷冻箱风扇144。
同时，在如在附图中示出的冷冻箱和冷藏箱中使用公共的蒸发器124的情况下，阻尼器(未示出)可以被安装在冷冻箱和冷藏箱之间，并且风扇(未示出)可以将由单个蒸发器产生的冷空气强制地吹到冷冻箱和冷藏箱。
图5是示意性地示出在图1中示出的冰箱的内部组件的框图。
在参考附图的解释中，图5的冰箱可以包括压缩机112、机器室风扇115、冷冻箱风扇144、主微型计算机310、加热器330、制冰机190、冰库195、温度传感器单元320、以及存储器240。另外，冰箱可以包括压缩机驱动器113、机器室风扇驱动器117、冷冻箱风扇驱动器145、加热器驱动器332、制冰驱动器216、冰库振动器175、显示器230、以及输入单元220。
与压缩机112、机器室风扇115、以及冷冻箱风扇144有关的描述参考图2。
输入单元220包括多个操作按钮并且将与输入的冷冻箱设定温度或者输入的冷藏箱设定温度有关的信号发送到主微型计算机310。
显示器230可以显示冰箱的操作状态。特别地，与本发明的实施例有关，显示器230可以显示最终功耗信息，或者基于最终功耗的积累的功耗信息。在显示微型计算机的控制下显示器230是可操作的(参见图11(a)的432)。
存储器240可以存储对于操作冰箱所要求的数据。特别地，与本发明的实施例有关，如在图12中示例性地示出，存储器240可以存储关于多个功耗单元中的每一个的功耗信息。另外，存储器240可以根据在冰箱中包括的相应的功耗单元是否被操作将相对应的功耗信息输出到主微型计算机310。
另外，存储器240可以存储关于多个功耗单元的元件的分布的信息。
温度传感器单元320感测冰箱的内部温度并且将与感测到的温度相关的信号发送到主微型计算机310。在此，温度传感器单元320可以包括传感器，该传感器分别感测冷藏箱温度和冷冻箱温度。另外，温度传感器320可以感测冷藏箱内的各个腔体的温度和冷冻箱内的各个腔体的温度。
主微型计算机310可以控制如在附图中示例性地示出的压缩机驱动器113和风扇驱动器117以控制压缩机112和风扇115或者144的接通/关断，由此最终控制压缩机112和风扇115或者144。在此，风扇驱动器可以是机器室风扇驱动器117或者冷冻箱风扇驱动器145。
例如，主微型计算机310可以输出与压缩驱动器113或者风扇驱动器117或145相对应的速度命令信号。
如上所述的压缩机驱动器113和冷冻箱风扇驱动器145分别包括压缩机马达(未示出)和冷冻箱风扇马达(未示出)，并且可以在主微型计算机310的控制下以目标旋转速度分别操作这些马达(未示出)。
机器室风扇驱动器117可以包括机器室风扇马达(未示出)，并且可以在微型计算机310的控制下以目标旋转速度操作机器室风扇马达(未示出)。
在前述马达是三相马达的情况下，通过在逆变器(未示出)中的开关操作可以控制马达，或者可以使用交流(AC)电将其控制到恒定的速度。在此，相应的马达(未示出)可以是感应马达、无刷直流(BLDC)马达、同步磁阻(synRM)马达等等中的任意一个。
同时，除了控制压缩机112和风扇115或者144的操作之外，如上所述的主微型计算机310可以控制冰箱1的一般操作。
例如，主微型计算机310可以控制冰库振动器175的操作。特别地，一旦冰满感测，主微型计算机310可以控制冰从制冰机190到冰库195的排放，并且在冰的排放期间或者在冰的排放之后的规定时间内也控制冰库195的振动。在冰的排放期间冰库195的振动甚至可以确保冰库195内的冰的分布二没有冰的聚集。
另外，为了防止当冰长时间被保持在冰库195中时冰的聚集，主微型计算机310可以以规定的时间间隔重复地引起冰库195的振动。
另外，当通过用户操作操作分配器160时，主微型计算机310可以控制冰从冰库195到分配器160的排放，并且在冰的排放期间或者就在冰的排放之前也控制冰库195的振动。更加具体地，主微型计算机310可以控制冰库振动器175以振动冰库195。以这样的方式，能够防止要经由分配器160排放给用户的冰聚集。
主微型计算机310可以控制在制冰机190中包括的用于分离冰与制冰托盘212的加热器(未示出)的操作。
然后，在加热器(未示出)被接通之后，主微型计算机310可以通过控制制冰机驱动器216来控制在制冰机190中包括的排出器217的操作。这用于控制操作以将冰从制冰机190平滑地排放到冰库195。
同时，一旦判断冰库195装满冰，主微型计算机310可以控制加热器(未示出)以被关断。另外，主微型计算机310可以控制在制冰机190中包括的排出器217停止操作。
另外，如上所述，主微型计算机310可以控制制冷循环的一般操作以匹配从输入单元220设定的温度。例如，除了控制压缩机驱动器113、冷藏箱风扇驱动器(未示出)以及冷冻箱风扇驱动器145之外，主微型计算机310可以进一步控制3通阀130、冷藏箱膨胀阀(未示出)以及冷冻箱膨胀阀134。然后，主微型计算机310可以控制冷凝器116的操作。另外，主微型计算机310可以控制显示器230的操作。
加热器330可以是冷冻箱除霜加热器。冷冻箱除霜加热器330可以被操作以从冷冻箱蒸发器124去除霜冻。为此，加热器驱动器332可以控制加热器330的操作。同时，主微型计算机310可以控制加热器驱动器332。
图6是示出冰箱的内部电路的视图。
图6的电路600可以包括整流器411、电容器C、降压器610、风扇620、DC加热器625、主微型计算机310、继电器608、加热器605、逆变器420、以及压缩机微型计算机430。另外，电路600可以进一步包括：输入电流检测器(未示出)，其检测来自于商用AC电源405的输入电流is；DC端子电压检测器(未示出)，其检测在两个电容器端子的每一个处的电压；输出电流检测器(未示出)，其检测逆变器输出电流；以及输出电压检测器(未示出)，其检测逆变器输出电压。
在图6的上述电路600中，为了计算冰箱功耗，首先使用输入电流、DC端子电压、以及在压缩机12中检测到的输出电流中的至少一个计算压缩机功耗。然后，可以考虑到压缩机功耗计算冰箱功耗。
继电器608位于商用AC电源405和整流器411之间以驱动被装备在冰箱1中的AC加热器605。经由继电器608的接通操作可以操作AC加热器605。
然而，当以上述方式计算冰箱功耗时，没有考虑与位于压缩机112的上游的加热器605有关的功耗。特别地，在加热器605是去除被附接到冷冻箱蒸发器124的霜的除霜加热器的情况下，上述计算方式引起相当大的冰箱功耗的计算误差。这是因为通过除霜加热器和压缩机引起最多的冰箱功耗。
在本发明的实施例中，设计一种在没有附加装置的情况下使用在压缩机驱动器中包括的检测器(例如，输入电流检测器、DC端子电压检测器、输出电流检测器、输出电压检测器等等)精确地计算冰箱功耗的方法。下面参考图7以及后续的附图对其进行描述。
图7是示出在图1中示出的冰箱的内部电路的视图。
首先，参考图7，图7的电路700可以包括被安装在冰箱中的至少一个电路板。
具体地，电路700可以包括整流器411、电容器C、降压器610、风扇620、DC加热器625、主微型计算机310、开关单元710、除霜加热器605、逆变器420、以及压缩机微型计算机430。
与图6相比较，继电器608被开关单元710替代，并且开关单元710和除霜加热器605位于逆变器420和压缩机112之间，而不是在输入AC电源405附近。
整流器411整流来自于商用AC电源405的AC电并且输出被整流的电。虽然附图将整流器411示出为具有桥式二极管，但是各种替代物是可能的。
整流器411可以是图8的转换器410的一个示例，因为整流器411将AC电转换成DC电。
接下来，电容器C可以位于整流器411的输出端子处以存储或者平滑被整流的电。在这样的情况下，电容器C的两个端子可以被命名为DC端子。因此，电容器C可以被称为DC端子电容器。
在DC端子电容器C的两个端子处的电压，即，DC端子电压Vdc可以被用于操作主微型计算机310或者操作压缩机112。附图示出DC端子电压Vdc被用于操作主微型计算机310和压缩机112。
DC端子电压Vdc可以是在200V至300V的范围内，并且需要降压以驱动通过分电压操作的主微型计算机310。
降压器610可以转换输入的DC电以生成用于在电路700中包括的相应的单元的操作的电。在此，操作电可以是DC电。为此，降压器610可以包括具有开关元件的开关模式电源(SMPS)。
下降到大约15V的DC电可以被输入到风扇620、DC加热器625以及主微型计算机310。然后，基于下降的DC电可以操作风扇620、DC加热器625以及主微型计算机310。
逆变器420可以驱动压缩机112。特别地，逆变器420可以驱动在压缩机112中包括的压缩机马达(参见图8的230’)。
为此，逆变器420可以包括多个逆变器开关元件。随着开关元件接通或者关断，逆变器420可以将DC端子电压转换成具有规定频率的三相AC电压，从而将AC电压输出到压缩机马达(参见图8的230’)。
除霜加热器605是可以使用来自于逆变器420的AC电操作的AC加热器。
开关单元710可以被连接在逆变器420和除霜加热器605之间并且将来自于逆变器420的AC电供应到除霜加热器605或者压缩机112中的至少一个。
压缩机微型计算机430可以将用于压缩机112的驱动的开关控制信号Sic输出到逆变器420。
另外，压缩机微处理器430可以控制开关单元710的操作。特别地，压缩机微型计算机430可以执行控制以使除霜加热器605的操作持续时间与压缩机112的操作持续时间被相互分开。
同时，压缩机微型计算机430可以基于通过输入电流检测器(参见图8的A)检测到的输入电流is、通过DC端子电压检测器(参见图8的B)检测到的DC端子电压Vdc、通过输出电流检测器(参见图8的E)检测到的输出电流(参见图8的io)、以及通过输出电压检测器(参见图8的F)检测到的输出电压(参见图8的vo)中的至少一个计算整个冰箱1的功耗。
由于以作为冰箱的最大功耗单元的除霜加热器605和压缩机112位于开关单元710的下游的方式配置电路，所以可以基于通过在压缩机驱动器113中包括的相应的检测器获取的电流、电压等等计算冰箱功耗。以这样的方式，可以实现简化和精确的冰箱功耗的计算。
通过压缩机微型计算机430计算的冰箱功耗Scd+Shd可以被发送到主微型计算机310。主微型计算机310可以控制显示器230显示接收到的冰箱功耗。
在附图中，Scd可以表示用于压缩机操作持续时间的压缩机功耗，并且Shd可以表示用于除霜加热器操作持续时间的除霜加热器功耗。一旦除霜加热器和压缩机的同时操作，可以通过Scd+Shd表示输出的冰箱功耗，而一旦除霜加热器和压缩机单独操作，可以通过Scd或者Shd表示输出冰箱功耗。
下面将会参考图8描述通过压缩机微型计算机430的功耗计算。
图8是示出在图7中示出的压缩机驱动器的电路图。
参考附图，根据本发明的实施例的压缩机驱动器113可以包括转换器410、逆变器420、压缩机微型计算机430、DC端子电压检测器B、平滑电容器C、输出电流检测器E和输出电压检测器F。
转换器410将来自于商用AC电源405的AC电转换成DC电并且输出该DC电。虽然附图将商用AC电源405示出为单相AC电源，但是商用AC电源405可以是三相AC电源。根据商用AC电源405的种类转换器410的内部结构是可变化的。
同时，转换器410可以包括二极管等等而没有开关元件，并且在没有单独的开关操作的情况下执行整流操作。
例如，当单相AC电源被使用时转换器410可以包括四个桥式二极管，并且当三相AC电源被使用时可以包括六个桥式二极管。
可替选地，转换器410可以是半桥式转换器，包括两个开关元件和四个二极管的组合。特别地，当三相AC电源被使用时，转换器410可以包括六个开关元件和六个二极管。
在包括开关元件的情况下，转换器410可以经由相对应的开关元件的开关操作执行电压增压、功率因子改善、以及DC电转换。
电容器C用于平滑和存储输入电。图8的电容器C可以与图7的电容器C相同。
DC端子电压检测器B可以检测在平滑电容器C的两个端子处的DC端子电压Vdc。为此，DC端子电压检测器B可以包括电阻器、放大器等等。检测到的DC端子电压Vdc可以是被输入到压缩机微型计算机430的离散脉冲信号。
逆变器420可以包括多个逆变器开关元件，并且随着开关元件被接通或者关断将平滑的DC电Vdc转换成具有规定频率的三相AC电va、vb以及vc，并且将其输出到三相同步马达235。
逆变器420包括分别相互串联连接的上臂开关元件Sa、Sb以及Sc和下臂开关元件S’a、S’b以及S’c。正因如此，获得总共三对上臂和下臂开关元件Sa和S’a、Sb和S’b以及Sc和S’c。反向并联二极管被连接到相应的开关元件Sa、S’a、Sb、S’b、Sc以及S’c。
基于来自于压缩机微型计算机430的逆变器开关控制信号Sic，被包括在逆变器420中的开关元件被接通或者关断。由此，逆变器420将具有规定频率的三相AC电输出到三相同步马达235。
压缩机微型计算机430可以控制逆变器420的开关操作。为此，压缩机微型计算机430可以接收通过输出电流检测器E检测到的输出电流io。
压缩机微型计算机430将逆变器开关控制信号Sic输出到逆变器420，以便于控制逆变器420的开关操作。逆变器开关控制信号Sic是脉宽调制(PWM)型开关控制信号并且基于通过输出电流检测器E检测到的输出电流io被产生和输出。下面将会参考图10描述通过压缩机微型计算机430进行的与逆变器开关控制信号Sic的输出有关的详细操作。
输出电流检测器E检测在逆变器420和三相马达235之间流动的输出电流io。即，输出电流检测器E检测流入马达235的电流。输出电流检测器E可以检测所有的三相电流ia、ib以及ic，或者可以使用三相平衡检测两相输出电流。
输出电流检测器E可以位于逆变器420和开关单元710之间，并且可以使用变流器(CT)、分流电阻器等等，用于电流检测。
在使用分流电阻器的情况下，三个分流电阻器可以位于逆变器420和开关单元710之间，或者可以在其一端处分别被连接到逆变器420的三个下臂开关元件S’a、S’b以及S’c。可替选地，可以基于三相平衡使用两个分流电阻器。可替选地，单个分流电阻器可以位于上述电容器C和逆变器420之间。
检测到的输出电流io可以是被施加到压缩机微型计算机430的离散脉冲信号。基于检测到的输出电流io生成逆变器开关控制信号Sic。在检测到的输出电流io是三相输出电流ia、ib以及ic的假定下进行下面的描述。
输出电压检测器F位于逆变器420和开关单元710之间并且用于检测相位电压，即，从逆变器420导向到三相马达235的输出电压vo。为此，DC端子电压检测器B可以包括电阻器、放大器等等。检测到的输出电压vo可以是被输入到压缩机微型计算机430的离散脉冲信号。
压缩机马达235可以是三相马达。压缩机马达235包括定子和转子，并且随着具有规定频率的各相位的AC电被施加到各个相位的定子的线圈，转子旋转。
马达235的示例可以包括表面安装永磁同步马达(SMPMSM)、内置式永磁同步马达(IPMSM)、以及同步磁阻马达(SynRM)。在这些马达当中，SMPMSM和IPMSM特征在于存在永磁体，而SynRM特征在于不存在永磁体。
同时，压缩机微型计算机430可以执行冰箱功耗的计算。
在一个示例中，压缩机微型计算机430可以基于通过位于逆变器420和开关单元710之间的输出电流检测器E检测到的输出电流io计算冰箱功耗。如在上面参考图7所描述的，由于除霜加热器605和压缩机112位于开关单元710的下游的事实，基于通过输出电流检测器E检测到的输出电流io可以执行包括除霜加热器功耗和压缩机功耗的冰箱功耗的计算。
虽然功耗计算要求有电压以及电流，但是基于检测到的输出电流io的输出电压的估计是可能的，并且从而，使用被估计的电压可以计算功耗。
在另一示例中，压缩机微型计算机430可以基于通过输出电流检测器E检测到的输出电流io和通过输出电压检测器F检测到的输出电压vo计算冰箱功耗，输出电流检测器E和输出电压检测器F两者位于逆变器420和开关单元710之间。如参考图7在上面所描述的，由于除霜加热器605和压缩机112位于开关单元710的下游的事实，基于通过输出电流检测器E检测到的输出电流io和通过输出电压检测器F检测到的输出电压vo可以以简化的方式计算包括除霜加热器功耗和压缩机功耗的冰箱功耗。
在又一示例中，压缩机微型计算机430可以基于通过输入电流检测器A检测到的输出电流is和通过DC端子电压检测器B检测到的DC端子电压Vdc计算冰箱功耗。
可以基于下述等式1执行此功耗计算。
等式1
P＝VdcXISRMSXpf
在此，P是冰箱功耗，Vdc是检测到的DC端子电压，ISRMS是输入电流的有效值，并且pf是功率因子。
在这样的情况下，功率因子可以根据压缩机112是否操作以及用于除霜操作的AC加热器605是否操作而变化。
例如，当压缩机112被操作以将冷空气供应到冷冻箱时pf可以被设置为pf1，并且当压缩机112被操作以将冷空气供应到冷藏箱时可以被设置为pf2。当用于除霜操作的AC加热器605被操作而没有压缩机112的操作时pf可以被设置为pf3。
在这样的情况下，可以建立pf1<pf2<pf3的关系表达式。即，关于用于除霜操作的AC加热器605的操作的pf3可以具有最大值。
这些功率因子值可以被存储在表中，并且得到的功率因子表可以被存储在冰箱的存储器240中，或者可以被存储在压缩机微型计算机430中。
然后，压缩机微型计算机430可以以各种方式将计算的冰箱功耗发送到主微型计算机310，如上所述。
接下来，微型计算机310可以输出通过压缩机微型计算机430计算的功耗，作为最终功耗。正因如此，显示器230可以显示最终功耗。
在这样的情况下，显示器230可以显示第一时段(例如，一天)的冰箱功耗，或者可以显示第二时段(例如，一个月)的冰箱功耗。
可替选地，显示器230可以经由不同时段功耗的比较显示冰箱功耗是否增加或者减少。可替选地，显示器230可以显示相对于冰箱功耗的功耗成本是否增加或者减少。
另外，显示器230可以以给定的周期显示关于冰箱功耗的信息，或者可以显示关于冰箱功耗的信息持续给定的时间(例如，15分钟)。这帮助用户直观地识别冰箱功耗。
图9是示出压缩机和除霜加热器的操作的一个示例的时序图。
参考附图，第一持续时间T1可以是在其期间压缩机112被操作的持续时间，第二持续时间T2可以是在其期间除霜加热器605被操作的持续时间，并且第三持续时间T3可以是在其期间压缩机112被操作的持续时间。对于此操作，开关单元710可以在第一持续时间T1和在第三持续时间T3将从逆变器420输出的AC电供应到压缩机112，并且在第二持续时间T2将其供应到除霜加热器605。
虽然图9示出除霜加热器605的操作持续时间与压缩机112的操作持续时间分开，可替选地，这些操作持续时间可以相互部分地重叠。
图10是示出在图8中示出的压缩机微型计算机的一个示例的电路图。
参考图10，压缩机微型计算机430可以包括轴转换单元520、速度计算器520、电流命令生成器530、电压命令生成器540、轴转换单元550、以及开关控制信号输出单元560。
轴转换单元510接收通过输出电流检测器E检测到的三相输出电流ia、ib以及ic，并且将其变换成静止坐标系的两相电流iα和iβ。
轴转换单元510也可以执行从静止坐标系的两相电流iα和iβ到旋转坐标系的两相电流id和iq的变换。
速度计算器520可以输出基于通过轴转换单元510轴变换的静止坐标系的两相电流iα和iβ计算的位置和速度
电流命令生成器530基于计算的速度和速度命令ω* r生成电流命令i* q。例如，电流命令生成器530可以基于计算的速度和速度命令ω* r之间的差在PI控制器535中执行PI控制，并且生成电流命令i* q。虽然附图示出q轴电流命令i* q作为电流命令，可替选地，d轴电流命令i* d可以被同时生成。d轴电流命令i* d可以被设置为零。
电流命令生成器530可以进一步包括限制器(未示出)，以限制电流命令i* q的水平以防止电流命令i* q偏离可容许的范围。
随后，电压命令生成器540基于通过轴转换单元轴变换的两相旋转坐标系的d轴和q轴电流id和iq以及来自于电流命令生成器530的电流命令i* d和i* q生成d轴和q轴电压命令v* d和v* q。例如，电压命令生成器540可以基于q轴电流iq和q轴电流命令i* q之间的差在PI控制器544中执行PI控制，并且生成q轴电压命令v* q。另外，电压命令生成器540可以基于d轴电流id和d轴电流命令i* d之间的差在PI控制器548中执行PI控制，并且生成d轴电压命令v* d。电压命令生成器540可以进一步包括限流器(未示出)，其限制d轴和q轴电压命令v* d和v* q的水平使得防止电压命令v* d和v* q偏离可容许的范围。
被生成的d轴和q轴电压命令v* d和v* q被输入到轴转换单元550。
轴转换单元550一旦从速度计算机520接收计算的位置以及d轴和q轴电压命令v* d和v* q就执行轴变换。
首先，轴转换单元550执行从两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换。在这样的情况下，通过速度计算器520计算的位置可以被使用。
然后，轴转换单元550执行从两相静止坐标系到三相静止坐标系的变换。通过此变换，轴转换单元550输出三相输出电压命令v* a、v* b以及v* c。
开关控制信号输出单元560使用三相输出电压命令v* a、v* b以及v* c基于脉宽调制生成和输出逆变器开关控制信号Sic。
通过门驱动器(未示出)，输出的逆变器开关控制信号Sic可以被转换成门驱动信号，并且被输入到在逆变器420中包括的各个开关元件的门。以这样的方式，在逆变器420中包括的相应的开关元件Sa、S’a、Sb、S’b、Sc以及S’c的开关操作发生。
图11是示出根据本发明的另一实施例的家用电器的各种示例的视图，并且图12是示意性地示出在图11中示出的家用电器的内部配置的框图。
根据本发明的实施例的家用电器可以包括马达微型计算机，该马达微型计算机基于例如通过马达驱动器中包括的检测器检测的电流或电压计算家用电器的功耗。
除了图1的冰箱1，家用电器还可以包括图11(a)的洗衣机200b或者图11(b)的空调200c。
图12的家用电器200可以：包括用于用户输入的输入单元221；显示器231，该显示器231显示家用电器的操作状态等等；驱动器223，该驱动器223驱动家用电器200；存储器241，该存储器241存储家用电器200的产品信息、操作信息等等；以及主微型计算机221，该主微型计算机221控制家用电器200的一般操作。
在一个示例中，当家用电器是洗衣机200b时，驱动器223可以包括马达微型计算机224以驱动将扭矩供应到滚筒或者桶的马达226。洗衣机200b可以包括通过AC电操作的加热器。
在另一示例中，当家用电器是空调200c时，驱动器223可以包括马达微型计算机224，以驱动用于户外单元的压缩机马达。空调200c可以包括通过AC电操作的加热器。
诸如洗衣机200b或者空调200c的家用电器200，可以包括与参考图7至图9在上面描述的冰箱的压缩机驱动器相似的马达驱动器，并且可以进一步包括开关单元，该开关单元位于逆变器420的下游以将AC电供应到加热器和马达。
家用电器200可以经由开关单元的开关操作将AC电供应到加热器或者马达中的至少一个。
在这样的情况下，马达微型计算机224可以计算家用电器200的功耗同时控制开关单元。
即，与图8相似，马达微型计算机224可以基于位于逆变器420和开关单元710之间的输出电流检测器E检测到的输出电流io计算家用电器200的功耗。
虽然功耗计算要求电压以及电流，但是基于检测到的输出电流io的输出电压的估计是可能的，并且使用估计的值可以计算功耗。
在另一示例中，马达微型计算机224可以基于通过输出电流检测器E检测到的输出电流io和通过输出电压检测器F检测到的输出电压vo计算家用电器200的功耗，输出电流检测器E和输出电压检测器F两者位于逆变器420和开关单元710之间。
在又一示例中，马达微型计算机224可以基于通过输入电流检测器A检测到的输入电流is和通过DC端子电压检测器B检测到的DC端子电压Vdc计算家用电器200的功耗同时控制逆变器420的开关操作。
然后，马达微型计算机224可以将计算的家用电器200的功耗发送到主微型计算机211。
如从上面的描述显然的是，根据本发明的实施例，开关单元可以被提供在被包括在冰箱中的压缩机和逆变器之间，并且用于将AC电选择性地供应到压缩机或者除霜加热器。这使得能够使用从逆变器输出的AC电进行除霜加热器的简化的驱动。
同时，可以提供压缩机微型计算机以在控制逆变器的同时基于通过在压缩机驱动器中包括的检测器检测到的电流和电压以简化的方式计算冰箱的功耗。
根据本发明的冰箱和家用电器不应受到上述实施例的配置和方法的限制，并且实施例的全部或者一些可以被相互选择性地组合以实现各种替换。
同时，根据本发明的操作冰箱的方法可以被实现为可以被写入到计算机可读记录介质上并且因此由在冰箱中提供的处理器读取的代码。处理器可读记录介质可以是其中以处理器可读方式存储数据的任何类型的记录装置。处理器可读记录介质的示例可以包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、以及光数据存储装置。另外，处理器可读记录介质包括载波(例如，通过互联网的数据传输)。而且，可以将处理器可读记录介质分布在连接到网络的多个计算机系统上，使得处理器可读代码被向其写入，并且以分散的方式从其执行。
尽管为了说明性目的已经公开了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员将会理解，在不脱离如本发明的所附权利要求书中公开的精神和范围的情况下，各种变型、添加和替代是可能的。

Claims (15)

1.一种冰箱，包括：
压缩机；
电容器，所述电容器被配置成存储直流(DC)电；
逆变器，所述逆变器被配置成将所述DC电转换成交流(AC)电并且输出所述AC电用于所述压缩机的驱动；
除霜加热器，所述除霜加热器被配置成使用来自于所述逆变器的所述AC电操作；
开关单元，所述开关单元被连接在所述逆变器和所述除霜加热器之间以将来自于所述逆变器的所述AC电供应到所述除霜加热器或者所述压缩机中的至少一个；以及
压缩机微型计算机，所述压缩机微型计算机被配置成控制所述逆变器。
2.根据权利要求1所述的冰箱，其中，所述压缩机微型计算机被配置成控制所述开关单元的操作。
3.根据权利要求1所述的冰箱，其中，所述除霜加热器的操作持续时间与所述压缩机的操作持续时间分开。
4.根据权利要求1所述的冰箱，进一步包括输出电流检测器，所述输出电流检测器被配置成检测来自于所述逆变器的输出电流，
其中，所述压缩机微型计算机被配置成基于所述输出电流计算冰箱功耗。
5.根据权利要求1所述的冰箱，进一步包括：
输出电流检测器，所述输出电流检测器被配置成检测来自于所述逆变器的输出电流；和
输出电压检测器，所述输出电压检测器被配置成检测来自于所述逆变器的输出电压，
其中，所述压缩机微型计算机被配置成基于所述输出电流和所述输出电压计算冰箱功耗。
6.根据权利要求1所述的冰箱，进一步包括：
输入电流检测器，所述输入电流检测器被配置成检测被输入到所述冰箱的AC电的输入电流；
转换器，所述转换器被配置成将所述输入AC电转换成DC电；以及
DC端子电压检测器，所述DC端子电压检测器被配置成检测在所述电容器的两个端子处的电压，
其中，所述压缩机微型计算机被配置成基于所述检测到的输入电流和所述检测到的DC端子电压计算冰箱功耗。
7.根据权利要求6所述的冰箱，其中，所述压缩机微型计算机被配置成基于所述检测到的输入电流、所述检测到的DC端子电压、以及功率因子值计算所述冰箱功耗。
8.根据权利要求6所述的冰箱，其中，所述压缩机微型计算机被配置成：将当操作所述压缩机将冷空气馈送到冷藏箱时的功率因子值设置为大于当操作所述压缩机将冷空气馈送到冷冻箱时的功率因子值，并且基于所述被设置的功率因子值计算所述冰箱功耗。
9.根据权利要求4至6中的任意一项所述的冰箱，进一步包括：
显示器；和
主微型计算机，所述主微型计算机被配置成控制所述显示器，
其中，所述压缩机微型计算机被配置成将所述计算的冰箱功耗发送到所述主微型计算机，并且
其中，所述主微型计算机被配置成控制在所述显示器上的所述接收到的冰箱功耗的显示。
10.一种家用电器，包括：
马达；
电容器，所述电容器被配置成存储DC电；
逆变器，所述逆变器被配置成将所述DC电转换成AC电并且输出所述AC电用于所述马达的驱动；
加热器，所述加热器被配置成使用来自于所述逆变器的所述AC电操作；
开关单元，所述开关单元被连接在所述逆变器和所述加热器之间以将来自于所述逆变器的所述AC电供应到所述加热器或者所述马达中的至少一个；以及
马达微型计算机，所述马达微型计算机被配置成控制所述逆变器。
11.根据权利要求10所述的家用电器，进一步包括输出电流检测器，所述输出电流检测器被配置成检测来自于所述逆变器的输出电流，
其中所述马达微型计算机被配置成基于所述输出电流计算家用电器功耗。
12.根据权利要求11所述的家用电器，进一步包括：
输出电流检测器，所述输出电流检测器被配置成检测来自于所述逆变器的输出电流；和
输出电压检测器，所述输出电压检测器被配置成检测来自于所述逆变器的输出电压，
其中，所述马达微型计算机被配置成基于所述输出电流和所述输出电压计算家用电器功耗。
13.根据权利要求10所述的家用电器，进一步包括：
输入电流检测器，所述输入电流检测器被配置成检测被输入到所述家用电器的AC电的输入电流；
转换器，所述转换器被配置成将所述输入AC电转化成DC电；以及
DC端子电压检测器，所述DC端子电压检测器被配置成检测在所述电容器的两个端子处的电压，
其中，所述马达微型计算机被配置成基于所述检测到的输入电流和所述检测到的DC端子电压计算家用电器功耗。
14.根据权利要求13所述的家用电器，其中，所述马达微型计算机被配置成基于所述检测到的输入电流、所述检测到的DC端子电压、以及功率因子值计算所述家用电器功耗。
15.根据权利要求11至13中的任意一项所述的家用电器，进一步包括：
显示器；和
主微型计算机，所述主微型计算机被配置成控制所述显示器，
其中，所述马达微型计算机被配置成将所述计算的家用电器功耗发送到所述主微型计算机，并且
其中，所述主微型计算机被配置成控制在所述显示器上的所述接收到的家用电器功耗的显示。
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