CN105071704A - 空调器中室外风机的起动控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器中室外风机的起动控制方法，其中，室外风机包括室外电机和电机驱动器，室外风机的起动控制方法包括以下步骤：在接收到起动指令后，通过充电电源对电机驱动器中的自举电容进行充电；在自举电容充电的过程中，检测室外电机的三相电流；根据室外电机的三相电流判断室外电机的转子状态以获取室外风机的起动初始工况；以及根据室外风机的起动初始工况对室外风机进行起动控制。该起动控制方法无需增加硬件成本的同时又能够不延长软件执行时间就能实现对室外风机的起动初始工况精确判断，从而不仅能够保证空调换热器的散热效果，还能提高电机的起动可靠性。本发明还公开了一种空调器中室外风机的起动控制装置。

Description

空调器中室外风机的起动控制方法和装置

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种空调器中室外风机的起动控制方法和一种空调器中室外风机的起动控制装置。

背景技术

目前，出于节能、降低噪音和成本的考虑，采用SensorlessFOC(SensorlessFieldOrientedControl，无位置传感器磁场定向控制)控制策略的PMSM(PermanentMagnetSynchronousMotor，永磁同步电机)得以在空调器的室外机风机中实现大量应用。由于空调器的室外机风机的起动初始工况存在风动正向旋转(即在外界风力作用下正向旋转)、风动反向旋转(即在外界风力作用下反向旋转)和静止等情况，为了提高室外机风机的起动可靠性，因此需要风机中的电机具备一定的克服外界风力作用的起动能力。

相关技术中，可提高电机起动可靠性的方案有在驱动器硬件电路中加入了电机相反电势检测电路，通过检测电机的相反电势来进行顺、逆风工况判断，但是该方案增加了硬件成本和驱动器的损耗，同时由于又多出了一部分反电势检测电路，驱动器整体的可靠性也会降低；也有在软件上采用电机起动前零电流控制方案(即人为控制注入电机三相绕组的电流为0)，根据在进行零电流控制过程中检测到的三相电流和电压，判断出电机转子的旋转方向和转速，并以此为依据对风机进行不同工况下的起动控制，但是该方法由于增加了零电流控制过程，因此会导致电机起动时间相对较长，从而影响空调换热器的散热效果。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种空调器中室外风机的起动控制方法，无需增加硬件成本的同时又能够不延长软件执行时间就能实现对室外风机的起动初始工况精确判断，从而不仅能够保证空调换热器的散热效果，还能提高电机的起动可靠性。

本发明的另一个目的在于提出一种空调器中室外风机的起动控制装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种空调器中室外风机的起动控制方法，其中，所述室外风机包括室外电机和电机驱动器，所述室外风机的起动控制方法包括以下步骤：在接收到起动指令后，通过充电电源对所述电机驱动器中的自举电容进行充电；在所述自举电容充电的过程中，检测所述室外电机的三相电流；根据所述室外电机的三相电流判断所述室外电机的转子状态以获取所述室外风机的起动初始工况；以及根据所述室外风机的起动初始工况对所述室外风机进行起动控制。

根据本发明实施例的空调器中室外风机的起动控制方法，在接收到起动指令后，通过充电电源对自举电容进行充电，并在自举电容充电的过程中，通过检测室外电机的三相电流来判断室外电机的转子状态以获取室外风机的起动初始工况，然后根据室外风机的起动初始工况对室外风机进行起动控制，因此，本发明实施例的空调器中室外风机的起动控制方法，在对室外风机进行起动控制时，无需增加硬件成本的同时又能够不延长软件执行时间就能实现对室外风机的起动初始工况精确判断，避免了电机起动时间相对较长，从而能够保证空调换热器的散热效果，并且，电机驱动器中无需增加硬件电路，不增加硬件成本，减少了电机驱动器的损耗，还提高了电机的起动可靠性。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述室外电机的三相电流判断所述室外电机的转子状态，具体包括：当所述室外电机的三相电流均小于预设电流阈值时，判断所述室外电机的转子处于静止状态；当所述室外电机的三相电流中至少两相电流大于或等于所述预设电流阈值时，根据所述至少两相电流的过零点或等值点判断所述室外电机的转子的旋转方向和旋转转速。

根据本发明的一个实施例，在所述室外电机的每一个电周期内，获取所述至少两相电流中A相电流的上升过零点A₁和下降过零点A₂，并获取所述至少两相电流中B相电流的上升过零点B₁和下降过零点B₂，其中，当所述上升过零点A₁对应的时刻t_A1小于所述上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者所述下降过零点A₂对应的时刻t_A2小于所述下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态；当所述上升过零点A₁对应的时刻t_A1大于所述上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者所述下降过零点A₂对应的时刻t_A2大于所述下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态。

并且，还根据公式 $\mathrm{\ω}=\frac{2\mathrm{\π}/3}{|t_{A1}-t_{B1}|}$ 或 $\mathrm{\ω}=\frac{2\mathrm{\π}/3}{|t_{A2}-t_{B2}|}$ 或 $\mathrm{\ω}=\frac{\mathrm{\π}}{|t_{A1}-t_{A2}|}$ 或 $\mathrm{\ω}=\frac{\mathrm{\π}}{|t_{B1}-t_{B2}|}$ 获取所述室外电机的转子的旋转转速。

根据本发明的另一个实施例，在所述室外电机的每一个电周期内，获取所述至少两相电流中A相电流和B相电流共有的第一等值点A和第二等值点B，其中，在所述第一等值点A对应的时刻t_A到所述第二等值点B对应的时刻t_B之间，如果所述A相电流大于所述B相电流，则判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态；如果所述A相电流小于所述B相电流，则判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态。

并且，还根据公式获取所述室外电机的转子的旋转转速。

在本发明的实施例中，当判断所述室外电机的转子处于静止状态时，所述室外风机的起动初始工况为静止工况；当判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态时，所述室外风机的起动初始工况为风动正向旋转工况；当判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态时，所述室外风机的起动初始工况为风动反向旋转工况。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种空调器中室外风机的起动控制装置，所述室外风机包括室外电机，所述室外风机的起动控制装置包括电流检测模块、电机驱动器和起动控制模块，所述电机驱动器包括自举电容和充电电源，其中，在所述起动控制模块接收到起动指令后，通过所述充电电源对所述自举电容进行充电，并在所述自举电容充电的过程中，所述电流检测模块检测所述室外电机的三相电流；所述起动控制模块根据所述室外电机的三相电流判断所述室外电机的转子状态以获取所述室外风机的起动初始工况，并根据所述室外风机的起动初始工况对所述室外风机进行起动控制。

根据本发明实施例的空调器中室外风机的起动控制装置，在起动控制模块接收到起动指令后，通过充电电源对自举电容进行充电，并在自举电容充电的过程中，通过电流检测模块检测室外电机的三相电流来判断室外电机的转子状态以获取室外风机的起动初始工况，然后起动控制模块根据室外风机的起动初始工况对室外风机进行起动控制，因此，本发明实施例的空调器中室外风机的起动控制装置在对室外风机进行起动控制时，无需增加硬件成本的同时又能够不延长软件执行时间就能实现对室外风机的起动初始工况精确判断，避免了电机起动时间相对较长，从而能够保证空调换热器的散热效果，并且，电机驱动器中无需增加硬件电路，不增加硬件成本，减少了电机驱动器的损耗，还提高了电机的起动可靠性。

根据本发明的一个实施例，当所述室外电机的三相电流均小于预设电流阈值时，所述起动控制模块判断所述室外电机的转子处于静止状态；当所述室外电机的三相电流中至少两相电流大于或等于所述预设电流阈值时，所述起动控制模块根据所述至少两相电流的过零点或等值点判断所述室外电机的转子的旋转方向和旋转转速。

根据本发明的一个实施例，在所述室外电机的每一个电周期内，所述起动控制模块获取所述至少两相电流中A相电流的上升过零点A₁和下降过零点A₂，并获取所述至少两相电流中B相电流的上升过零点B₁和下降过零点B₂，其中，当所述上升过零点A₁对应的时刻t_A1小于所述上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者所述下降过零点A₂对应的时刻t_A2小于所述下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，所述起动控制模块判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态；当所述上升过零点A₁对应的时刻t_A1大于所述上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者所述下降过零点A₂对应的时刻t_A2大于所述下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，所述起动控制模块判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态。

并且，所述起动控制模块还根据公式或或或获取所述室外电机的转子的旋转转速。

根据本发明的另一个实施例，在所述室外电机的每一个电周期内，所述起动控制模块获取所述至少两相电流中A相电流和B相电流共有的第一等值点A和第二等值点B，其中，在所述第一等值点A对应的时刻t_A到所述第二等值点B对应的时刻t_B之间，如果所述A相电流大于所述B相电流，所述起动控制模块则判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态；如果所述A相电流小于所述B相电流，所述起动控制模块则判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态。

并且，所述起动控制模块还根据公式获取所述室外电机的转子的旋转转速。

在本发明的实施例中，当判断所述室外电机的转子处于静止状态时，所述室外风机的起动初始工况为静止工况；当判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态时，所述室外风机的起动初始工况为风动正向旋转工况；当判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态时，所述室外风机的起动初始工况为风动反向旋转工况。

附图说明

图1为采用SensorlessFOC控制策略的永磁同步电机起动控制流程图；

图2为根据本发明一个实施例的三相永磁同步电机驱动器的拓扑结构图；

图3为根据本发明一个实施例的A相桥臂自举充电电路示意图；

图4为根据本发明一个实施例的自举电容充电过程中上下桥臂开关管控制信号示意图；

图5为根据本发明一个实施例的自举电容充电控制流程图；

图6为根据本发明一个实施例的自举电容充电过程中检测室外风机旋转工况的示意图；

图7为根据本发明实施例的空调器中室外风机的起动控制方法的流程图；

图8为根据本发明一个实施例的室外电机旋转时响应的等效电路示意图；

图9为根据本发明一个实施例的判断室外电机的转子旋转方向和旋转转速的示意图；以及

图10为根据本发明另一个实施例的判断室外电机的转子旋转方向和旋转转速的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附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。

下面就参照附图来描述根据本发明实施例提出的空调器中室外风机的起动控制方法和空调器中室外风机的起动控制装置。其中，空调器中的室外风机包括室外电机和电机驱动器，并且室外电机可以为永磁同步电机。

首先，本申请的发明人经过对空调器中室外风机的起动进行不断试验和研究发现：

对于采用SensorlessFOC控制策略的永磁同步电机起动控制而言，从图1可知，无论是按照何种工况(风动正向旋转工况、静止工况、风动反向旋转工况)来起动电机，均需要在执行“对电机进行定位控制”、“以准矢量控制方式控制电机加速转动”及“以矢量控制方式控制电机进入常规运行状态”等步骤之前完成对电机驱动器中的自举电容充电。

其中，三相永磁同步电机驱动器的拓扑结构如图2所示，图2中6个开关管和6个续流二极管通常都被集成在IPM(IntelligentPowerModule，智能功率模块)中。为了简化设计，在应用到空调器的室外风机时，IPM内部的驱动电路通常采用单一电源控制方案，而在使用单一电源供电方案时，需要保证控制电源能够可靠地为上桥臂开关管提供正确的门极偏置电压，且直流母线上的高电压不会窜到控制电源电路而烧毁元器件。在本发明的一个实施例中，采用自举电路是实现上述单一电源供电方案的方法之一，其中，A相桥臂自举充电电路如图3所示。

如图3所示，自举电路包括自举电阻R_BS、自举二极管D_BS及自举电容C_BS，当下桥臂开关管K_d导通时，使充电电源V_cc通过自举电阻R_BS、自举二极管D_BS给自举电容C_BS充电，充电回路如图3中虚线回路所示，在充电过程中为了减轻充电电源V_cc的压力，下桥臂开关管K_d的导通并非是连续的，而是按照一定的或者可变的占空比导通，且上桥臂开关管K_u是全程截止的，具体如图4所示。需要说明的是，自举电容充电过程中，下桥臂开关管控制信号的占空比是可自动调节的，调节过程具体如图5所示。若占空比过小，则充电时间会相应变长；若占空比过大，则存在电机退磁的风险。当上桥臂开关管K_u导通时，自举二极管D_BS反向截止，进而将直流母线电压与充电电源V_cc相互隔离，防止直流母线电压窜进控制电源电路而烧毁元器件。

因此，可以合并图1中虚线框内的两个步骤，这样可实现对室外风机的起动初始工况精确判断，具体如图6所示。

综上，如图7所示，本发明实施例的空调器中室外风机的起动控制方法包括以下步骤：

S1，在接收到起动指令后，通过充电电源对电机驱动器中的自举电容进行充电。

S2，在自举电容充电的过程中，检测室外电机的三相电流。

S3，根据室外电机的三相电流判断室外电机的转子状态以获取室外风机的起动初始工况。

S4，根据室外风机的起动初始工况对室外风机进行起动控制。

也就是说，电机驱动器在进行自举电容充电的过程中，室外电机的三相绕组存在同时短路的状态，检测此时相绕组中是否有电流流过，若没有电流(或电流很小例如小于预设电流阈值)，则判定室外电机处于静止状态；若有电流流过即至少有两相电流大于或等于预设电流阈值，则根据至少两相电流的先后顺序判定室外电机转子的旋转方向，并根据两相电流的过零点或等值点判定室外电机转子的旋转转速。

即言，在步骤S3中，根据室外电机的三相电流判断室外电机的转子状态，具体包括：当室外电机的三相电流均小于预设电流阈值时，判断室外电机的转子处于静止状态；当室外电机的三相电流中至少两相电流大于或等于预设电流阈值时，根据至少两相电流的过零点或等值点判断室外电机的转子的旋转方向和旋转转速。

具体而言，若电机驱动器A、B、C三相自举电路同时充电(亦即A、B、C三相下桥臂驱动信号同时有效)，对于永磁同步电机而言，其三相绕组是短路的，因此，如果电机此时正在旋转，绕组中会流过短路电流。此时电机的响应，可看成是一阶RL电路的零状态响应，其等效短路如图8所示。

图8中，u_S(t)为由反电势等效而成的电压源，且有u_S(t)＝U_mcos(ωt+ψ)，U_m为反电势峰值，ω为转子旋转转速，ψ为初始角度。从而可求得短路时绕组流过的短路电流为：

$i\left(t\right)=\frac{U_m}{\sqrt{R^2+{\left(\mathrm{\ω}L\right)}^2}}\[cos(\mathrm{\ω}t+\mathrm{\ψ}-{\mathrm{\θ}}_Z)-e^{-\frac{t}{\mathrm{\τ}}}cos(\mathrm{\ψ}-{\mathrm{\θ}}_Z)\],$

式中， $\mathrm{\τ}=\frac{L}{R},{\mathrm{\θ}}_Z=arctan\left(\frac{\mathrm{\ω}L}{R}\right).$

由上式可知，当电机绕组短路瞬间，绕组内流过稳态电流(电流等式前半部分)和暂态电流(电流等式后半部分)，随着时间的推移，暂态电流逐渐减小，绕组内只流过稳态电流。

因此，可根据室外电机的两相短路电流来确定室外电机的转子旋转方向和旋转转速。

根据本发明的一个实施例，如图9所示，每一个室外电机的电周期中，A相绕组短路电流与B相绕组短路电流均有两个过零点，分别是A₁、A₂、B₁和B₂，它们彼此之间的区别和联系是，A₁和B₁均是电流在递增过程中产生的过零点，A₂和B₂均是电流在递减过程中产生的过零点。可以根据过零点产生的时刻大小来判定室外电机的转子旋转方向，即，当t_A1<t_B1或t_A2<t_B2时，可判定电机风动正向旋转，反之，当t_A1>t_B1或t_A2>t_B2时，可判定电机风动反向旋转。并且可以按照 $\mathrm{\&omega;}=\frac{2\mathrm{\&pi;}/3}{|t_{A1}-t_{B1}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{2\mathrm{\&pi;}/3}{|t_{A2}-t_{B2}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{|t_{A1}-t_{A2}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{|t_{B1}-t_{B2}|}$ 来计算转速的大小。

也就是说，在室外电机的每一个电周期内，获取至少两相电流中A相电流的上升过零点A₁和下降过零点A₂，并获取至少两相电流中B相电流的上升过零点B₁和下降过零点B₂，其中，当上升过零点A₁对应的时刻t_A1小于上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者下降过零点A₂对应的时刻t_A2小于下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，判断室外电机的转子处于正向旋转状态；当上升过零点A₁对应的时刻t_A1大于上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者下降过零点A₂对应的时刻t_A2大于下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，判断室外电机的转子处于反向旋转状态。并且，还根据公式 $\mathrm{\&omega;}=\frac{2\mathrm{\&pi;}/3}{|t_{A1}-t_{B1}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{2\mathrm{\&pi;}/3}{|t_{A2}-t_{B2}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{|t_{A1}-t_{A2}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{|t_{B1}-t_{B2}|}$ 获取室外电机的转子的旋转转速。

同样地，根据本发明的另一个实施例，如图10所示，每一个室外电机的电周期中，A相绕组短路电流与B相绕组短路电流共有两个等值点，分别是正值A和负值B。当时间t∈(t_A,t_B)时，若有I_B>I_A，则可判定电机风动正向旋转，若有I_A>I_B，则可判定电机风动反向旋转。并且可以按照来获取转速的大小。

也就是说，在室外电机的每一个电周期内，获取至少两相电流中A相电流和B相电流共有的第一等值点A和第二等值点B，其中，在第一等值点A对应的时刻t_A到第二等值点B对应的时刻t_B之间，如果A相电流大于B相电流，则判断室外电机的转子处于反向旋转状态；如果A相电流小于B相电流，则判断室外电机的转子处于正向旋转状态。并且，还根据公式获取室外电机的转子的旋转转速。

在本发明的实施例中，当判断室外电机的转子处于静止状态时，室外风机的起动初始工况为静止工况；当判断室外电机的转子处于正向旋转状态时，室外风机的起动初始工况为风动正向旋转工况；当判断室外电机的转子处于反向旋转状态时，室外风机的起动初始工况为风动反向旋转工况。

由此可知，可通过检测自举电容充电过程中室外电机的至少两相绕组短路电流来实现对室外风机的起动初始工况精确判断，并根据室外风机的起动初始工况对室外风机进行起动控制。

其中，当室外风机的起动初始工况为静止工况时，对室外电机进行定位，然后以准矢量控制方式控制室外电机加速转动，最后以矢量控制方式控制室外电机进入常规运行状态；当室外风机的起动初始工况为风动反向旋转工况时，以恒定减速度拉停室外电机，然后以准矢量控制方式控制室外电机加速转动，最后以矢量控制方式控制室外电机进入常规运行状态；当室外风机的起动初始工况为风动正向旋转工况时，还判断转速/转角观测器是否收敛，如果是，则直接以矢量控制方式控制室外电机进入常规运行状态，如果否，则以准矢量控制方式控制室外电机加速转动，然后再以矢量控制方式控制室外电机进入常规运行状态。

根据本发明实施例的空调器中室外风机的起动控制方法，在接收到起动指令后，通过充电电源对自举电容进行充电，并在自举电容充电的过程中，通过检测室外电机的三相电流来判断室外电机的转子状态以获取室外风机的起动初始工况，然后根据室外风机的起动初始工况对室外风机进行起动控制，因此，本发明实施例的空调器中室外风机的起动控制方法，在对室外风机进行起动控制时，无需增加硬件成本的同时又能够不延长软件执行时间就能实现对室外风机的起动初始工况精确判断，避免了电机起动时间相对较长，从而能够保证空调换热器的散热效果，并且，电机驱动器中无需增加硬件电路，不增加硬件成本，减少了电机驱动器的损耗，还提高了电机的起动可靠性。

此外，本发明的实施例还提出了一种空调器中室外风机的起动控制装置，其中，室外风机包括室外电机，该室外风机的起动控制装置包括电流检测模块、电机驱动器和起动控制模块，电机驱动器包括自举电容和充电电源。在起动控制模块接收到起动指令后，通过充电电源对自举电容进行充电，并在自举电容充电的过程中，电流检测模块检测室外电机的三相电流；起动控制模块根据室外电机的三相电流判断室外电机的转子状态以获取室外风机的起动初始工况，并根据室外风机的起动初始工况对室外风机进行起动控制。

其中，通过检测自举电容充电过程中室外电机的三相绕组短路电流来判断室外电机的转子状态时，当室外电机的三相电流均小于预设电流阈值时，起动控制模块判断室外电机的转子处于静止状态；当室外电机的三相电流中至少两相电流大于或等于预设电流阈值时，起动控制模块根据至少两相电流的过零点或等值点判断室外电机的转子的旋转方向和旋转转速。

根据本发明的一个实施例，如图9所示，在室外电机的每一个电周期内，起动控制模块获取至少两相电流中A相电流的上升过零点A₁和下降过零点A₂，并获取至少两相电流中B相电流的上升过零点B₁和下降过零点B₂，其中，当上升过零点A₁对应的时刻t_A1小于上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者下降过零点A₂对应的时刻t_A2小于下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，起动控制模块判断室外电机的转子处于正向旋转状态；当上升过零点A₁对应的时刻t_A1大于上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者下降过零点A₂对应的时刻t_A2大于下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，起动控制模块判断室外电机的转子处于反向旋转状态。

并且，起动控制模块还根据公式或或或获取室外电机的转子的旋转转速。

根据本发明的另一个实施例，如图10所示，在室外电机的每一个电周期内，起动控制模块获取至少两相电流中A相电流和B相电流共有的第一等值点A和第二等值点B，其中，在第一等值点A对应的时刻t_A到第二等值点B对应的时刻t_B之间，如果A相电流大于B相电流，起动控制模块则判断室外电机的转子处于反向旋转状态；如果A相电流小于B相电流，起动控制模块则判断室外电机的转子处于正向旋转状态。

并且，起动控制模块还根据公式获取室外电机的转子的旋转转速。

在本发明的实施例中，当判断室外电机的转子处于静止状态时，室外风机的起动初始工况为静止工况；当判断室外电机的转子处于正向旋转状态时，室外风机的起动初始工况为风动正向旋转工况；当判断室外电机的转子处于反向旋转状态时，室外风机的起动初始工况为风动反向旋转工况。

具体地，起动控制模块根据室外风机的起动初始工况对室外风机进行起动控制时，当室外风机的起动初始工况为静止工况时，对室外电机进行定位，然后以准矢量控制方式控制室外电机加速转动，最后以矢量控制方式控制室外电机进入常规运行状态；当室外风机的起动初始工况为风动反向旋转工况时，以恒定减速度拉停室外电机，然后以准矢量控制方式控制室外电机加速转动，最后以矢量控制方式控制室外电机进入常规运行状态；当室外风机的起动初始工况为风动正向旋转工况时，还判断转速/转角观测器是否收敛，如果是，则直接以矢量控制方式控制室外电机进入常规运行状态，如果否，则以准矢量控制方式控制室外电机加速转动，然后再以矢量控制方式控制室外电机进入常规运行状态。

根据本发明实施例的空调器中室外风机的起动控制装置，在起动控制模块接收到起动指令后，通过充电电源对自举电容进行充电，并在自举电容充电的过程中，通过电流检测模块检测室外电机的三相电流来判断室外电机的转子状态以获取室外风机的起动初始工况，然后起动控制模块根据室外风机的起动初始工况对室外风机进行起动控制，因此，本发明实施例的空调器中室外风机的起动控制装置在对室外风机进行起动控制时，无需增加硬件成本的同时又能够不延长软件执行时间就能实现对室外风机的起动初始工况精确判断，避免了电机起动时间相对较长，从而能够保证空调换热器的散热效果，并且，电机驱动器中无需增加硬件电路，不增加硬件成本，减少了电机驱动器的损耗，还提高了电机的起动可靠性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种空调器中室外风机的起动控制方法，其特征在于，所述室外风机包括室外电机和电机驱动器，所述室外风机的起动控制方法包括以下步骤：

在接收到起动指令后，通过充电电源对所述电机驱动器中的自举电容进行充电；

在所述自举电容充电的过程中，检测所述室外电机的三相电流；

根据所述室外电机的三相电流判断所述室外电机的转子状态以获取所述室外风机的起动初始工况；以及

根据所述室外风机的起动初始工况对所述室外风机进行起动控制。

2.根据权利要求1所述的空调器中室外风机的起动控制方法，其特征在于，所述根据所述室外电机的三相电流判断所述室外电机的转子状态，具体包括：

当所述室外电机的三相电流均小于预设电流阈值时，判断所述室外电机的转子处于静止状态；

当所述室外电机的三相电流中至少两相电流大于或等于所述预设电流阈值时，根据所述至少两相电流的过零点或等值点判断所述室外电机的转子的旋转方向和旋转转速。

3.根据权利要求2所述的空调器中室外风机的起动控制方法，其特征在于，在所述室外电机的每一个电周期内，获取所述至少两相电流中A相电流的上升过零点A₁和下降过零点A₂，并获取所述至少两相电流中B相电流的上升过零点B₁和下降过零点B₂，其中，

当所述上升过零点A₁对应的时刻t_A1小于所述上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者所述下降过零点A₂对应的时刻t_A2小于所述下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态；

当所述上升过零点A₁对应的时刻t_A1大于所述上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者所述下降过零点A₂对应的时刻t_A2大于所述下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态。

4.根据权利要求3所述的空调器中室外风机的起动控制方法，其特征在于，并且，还根据公式 $\mathrm{\&omega;}=\frac{2\mathrm{\&pi;}/3}{|t_{A1}-t_{B1}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{2\mathrm{\&pi;}/3}{|t_{A2}-t_{B2}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{|t_{A1}-t_{A2}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{|t_{B1}-t_{B2}|}$ 获取所述室外电机的转子的旋转转速。

5.根据权利要求2所述的空调器中室外风机的起动控制方法，其特征在于，在所述室外电机的每一个电周期内，获取所述至少两相电流中A相电流和B相电流共有的第一等值点A和第二等值点B，其中，在所述第一等值点A对应的时刻t_A到所述第二等值点B对应的时刻t_B之间，

如果所述A相电流大于所述B相电流，则判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态；

如果所述A相电流小于所述B相电流，则判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态。

6.根据权利要求5所述的空调器中室外风机的起动控制方法，其特征在于，并且，还根据公式获取所述室外电机的转子的旋转转速。

7.根据权利要求4或6所述的空调器中室外风机的起动控制方法，其特征在于，

当判断所述室外电机的转子处于静止状态时，所述室外风机的起动初始工况为静止工况；

当判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态时，所述室外风机的起动初始工况为风动正向旋转工况；

当判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态时，所述室外风机的起动初始工况为风动反向旋转工况。

8.一种空调器中室外风机的起动控制装置，其特征在于，所述室外风机包括室外电机，所述室外风机的起动控制装置包括电流检测模块、电机驱动器和起动控制模块，所述电机驱动器包括自举电容和充电电源，其中，

在所述起动控制模块接收到起动指令后，通过所述充电电源对所述自举电容进行充电，并在所述自举电容充电的过程中，所述电流检测模块检测所述室外电机的三相电流；

所述起动控制模块根据所述室外电机的三相电流判断所述室外电机的转子状态以获取所述室外风机的起动初始工况，并根据所述室外风机的起动初始工况对所述室外风机进行起动控制。

9.根据权利要求8所述的空调器中室外风机的起动控制装置，其特征在于，

当所述室外电机的三相电流均小于预设电流阈值时，所述起动控制模块判断所述室外电机的转子处于静止状态；

当所述室外电机的三相电流中至少两相电流大于或等于所述预设电流阈值时，所述起动控制模块根据所述至少两相电流的过零点或等值点判断所述室外电机的转子的旋转方向和旋转转速。

10.根据权利要求9所述的空调器中室外风机的起动控制装置，其特征在于，在所述室外电机的每一个电周期内，所述起动控制模块获取所述至少两相电流中A相电流的上升过零点A₁和下降过零点A₂，并获取所述至少两相电流中B相电流的上升过零点B₁和下降过零点B₂，其中，

当所述上升过零点A₁对应的时刻t_A1小于所述上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者所述下降过零点A₂对应的时刻t_A2小于所述下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，所述起动控制模块判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态；

当所述上升过零点A₁对应的时刻t_A1大于所述上升过零点B₁对应的时刻t_B1或者所述下降过零点A₂对应的时刻t_A2大于所述下降过零点B₂对应的时刻t_B2时，所述起动控制模块判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态。

11.根据权利要求10所述的空调器中室外风机的起动控制装置，其特征在于，并且，所述起动控制模块还根据公式 $\mathrm{\&omega;}=\frac{2\mathrm{\&pi;}/3}{|t_{A1}-t_{B1}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{2\mathrm{\&pi;}/3}{|t_{A2}-t_{B2}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{|t_{A1}-t_{A2}|}$ 或 $\mathrm{\&omega;}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{|t_{B1}-t_{B2}|}$ 获取所述室外电机的转子的旋转转速。

12.根据权利要求9所述的空调器中室外风机的起动控制装置，其特征在于，在所述室外电机的每一个电周期内，所述起动控制模块获取所述至少两相电流中A相电流和B相电流共有的第一等值点A和第二等值点B，其中，在所述第一等值点A对应的时刻t_A到所述第二等值点B对应的时刻t_B之间，

如果所述A相电流大于所述B相电流，所述起动控制模块则判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态；

如果所述A相电流小于所述B相电流，所述起动控制模块则判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态。

13.根据权利要求12所述的空调器中室外风机的起动控制装置，其特征在于，并且，所述起动控制模块还根据公式 $\mathrm{\&omega;}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{|t_A-t_B|}$ 获取所述室外电机的转子的旋转转速。

14.根据权利要求11或13所述的空调器中室外风机的起动控制装置，其特征在于，

当判断所述室外电机的转子处于静止状态时，所述室外风机的起动初始工况为静止工况；

当判断所述室外电机的转子处于正向旋转状态时，所述室外风机的起动初始工况为风动正向旋转工况；

当判断所述室外电机的转子处于反向旋转状态时，所述室外风机的起动初始工况为风动反向旋转工况。