CN105579708A - 电动压缩机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动压缩机，为此，本发明的电动压缩机包括：检测部(10)，用于检测电动压缩机的制冷剂的状态；绕组部(20)，在上述电动压缩机的内部卷绕于与制冷剂所流动的外罩(2)的流路(3)相邻的位置；以及控制部(30)，根据通过上述检测部(10)检测到的检测数据，以不同的方式控制向上述绕组部(20)施加的电源，并基于上述制冷剂的状态实施控制。并且，本发明涉及电动压缩机的控制方法，为此，本发明的电动压缩机的控制方法包括：在接通(On)电动压缩机的电源后，对转子实施位置校正的步骤(ST10)；在对上述转子实施位置校正后，判断制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤(ST20)；根据上述制冷剂的状态，向电动压缩机施加电源，对制冷剂实施预热的步骤(ST30)；以及在完成上述预热后，以正常工作状态控制上述电动压缩机的步骤(ST40)。

Description

电动压缩机及其控制方法
技术领域
本发明涉及电动压缩机及其控制方法，涉及在存在于电动压缩机的内部的气体状态的制冷剂部分变化为液体状态的制冷剂的情况下，通过加热来维持气体状态的制冷剂的电动压缩机及其控制方法。
背景技术
通常，在车辆用冷却系统中，用于压缩制冷剂的压缩机被开发成多种形态，这种压缩机具有：往复式压缩机，用于对制冷剂进行压缩的结构一边进行往复运动，一边执行压缩；以及旋转式压缩机，用于对制冷剂进行压缩的结构一边旋转，一边执行压缩。
在如换季时期或冬季时期等空气温度低的情况下，制冷剂的温度降低至沸点以下，从而伴随着从气相转换成液相状态的相变化，在功能上，压缩机虽然可压缩气相的制冷剂，但无法压缩液相的制冷剂，因此，在流入液相制冷剂的情况下，因流体的阻抗而在压缩系统中发生逐渐老化的问题。
在空气调节系统的压缩机中，若开始进行液压缩，则制冷剂的压力和焓上升，并使制冷剂变化为气相，而到此为止所花费的时间很大程度上影响压缩机的耐久性。并且，液相制冷剂基本上洗掉压缩机内的油，因此，对润滑产生负面影响，尤其，若制冷剂未在压缩机的排出端被充分气化，则无法正常引起油分离，从而导致无法伴随油分离系统的正常工作的问题。
现有的空气调节系统的压缩机对用于耐久设计的规格上经由数千循环的液压缩运行进行测试，来对是否达到对驱动部的耐久基准进行试验，而为了满足上述耐久规格，必须得伴随着对驱动部的刚性设计，因此，实际上急需在压缩机中可防止液压缩运行的方案。
发明内容
技术问题
本发明为了解决如上所述的问题而提出，在使用制冷剂作为工作流体的电动压缩机的气体制冷剂的相变化为液体状态的制冷剂的情况下，对此进行检测，来维持气体状态的制冷剂。
解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明第一实施例的电动压缩机包括：检测部，用于检测电动压缩机的制冷剂的状态；绕组部，在上述电动压缩机的内部卷绕于与制冷剂所流动的外罩的流路相邻的位置；以及控制部，根据通过上述检测部检测到的检测数据，以不同的方式控制向上述绕组部施加的电源，并基于上述制冷剂的状态实施控制。
上述检测部包括用于检测上述电动压缩机的温度的温度传感器。
上述检测部包括用于检测上述电动压缩机的压力的压力传感器。
本发明包括：第一绕组，由三相线圈形成，上述三相线圈卷绕在位于上述电动压缩机的内部的定子，上述第一绕组以位于上述电动压缩机的内部的定子为基准，多次卷绕于上述绕组部的最外围；第二绕组，朝向被卷绕的上述第一绕组的半径方向的内侧卷绕多次；以及第三绕组，朝向被卷绕的上述第二绕组的半径方向的内侧卷绕多次。
本发明的特征在于，上述控制部根据由上述检测部检测的数据，通过设置于仪表盘的显示部向驾驶人员提供电动压缩机的当前状态信息。
上述控制部还包括运算部，上述运算部用于运算通过上述检测部检测到的检测数据的焓数据。
本发明第二实施例的电动压缩机包括：检测部，用于检测电动压缩机的制冷剂的状态；绕组部，在上述电动压缩机的内部卷绕于与制冷剂所流动的外罩的流路相邻的位置；控制部，根据通过上述检测部检测到的检测数据，控制向上述绕组部施加的电源；以及通信模块，接收由上述控制部传输的控制信号，并向管理人员持有的终端提供当前电动机的状态信息。
本发明的特征在于，上述控制部还包括存储部，在无法通过通信模块向管理人员传输由上述检测部检测到的检测数据的情况下，上述存储部用于存储上述检测数据，在上述管理人员搭乘车辆的情况下，通过设置于仪表盘的显示部向驾驶人员提供存储于上述存储部的检测数据。
上述检测部包括：温度传感器，用于检测上述电动压缩机的温度；以及压力传感器，用于检测上述电动压缩机的压力。
本发明的特征在于，本实施例的压缩机选择性地使用将制冷剂作为工作流体的车辆用压缩机或产业用压缩机中的一种。
本发明第三实施例的电动压缩机的控制方法包括：在接通(On)电动压缩机的电源后，对转子实施位置校正的步骤ST10；在对上述转子实施位置校正后，判断制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤ST20；根据上述制冷剂的状态，向电动压缩机施加电源，对制冷剂实施预热的步骤ST30；以及在完成上述预热后，以正常工作状态控制上述电动压缩机的步骤ST40。
对上述转子实施位置校正的步骤ST10包括向上述电动压缩机施加t秒钟的直流电源，设定电动压缩机的转子和定子的运行位置的步骤ST12。
上述制冷剂判断步骤ST20包括：温度检测步骤ST22，检测上述电动压缩机的内部的温度；以及压力检测步骤ST24，检测上述电动压缩机的内部的压力。
上述判断制冷剂状态的步骤ST20还包括一同判断上述电动压缩机的内部的温度和压力的焓数据的焓判断步骤ST26。
对上述制冷剂实施预热的步骤ST30包括以互不相同的方式控制向上述电动压缩机施加的直流电源的强度和施加时间的第一预热步骤ST32。
对上述制冷剂实施预热的步骤ST30还包括在上述第一预热步骤后恒定地控制向上述电动压缩机施加的直流电源的强度和施加时间的第二预热步骤ST34。
对上述制冷剂实施预热的步骤ST30还包括在对上述制冷剂进行预热的期间内，判断当前制冷剂的状态为液相还是气相的重新确认制冷剂状态的步骤ST36。
本发明第四实施例的电动压缩机的控制方法包括：在接通电动压缩机的电源后，对转子实施位置校正的步骤ST100；在对上述转子实施位置校正后，判断制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤ST200；根据上述电动压缩机的内部的制冷剂状态，向管理人员提供当前电动压缩机的状态信息的信息提供步骤ST300；根据是否存在上述管理人员的控制指令，向上述电动压缩机施加电源，来对制冷剂实施预热的步骤ST400；以及在完成上述预热后，以正常工作状态控制上述电动压缩机的步骤ST500。
向上述管理人员提供当前电动压缩机的状态信息的信息提供步骤ST300包括：通过在安装有上述电动压缩机的安装对象物中设置的通信模块与服务器进行通信的步骤ST310；以及在管理人员持有的终端显示上述电动压缩机的制冷剂的状态信息的步骤ST320。
对上述制冷剂实施预热的步骤ST400包括：在通过上述管理人员接收控制指令的情况下，向上述电动压缩机施加直流电源，即刻对制冷剂实施预热的步骤ST410；以及在未通过上述管理人员传输控制指令的情况下，还向上述管理人员反复N次提供电动压缩机的状态信息的状态信息反复提醒步骤ST420。
对上述制冷剂实施预热的步骤ST400还包括在上述状态信息反复提醒步骤ST420之后，未通过管理人员接收控制指令的情况下，利用预设的电源自动控制上述电动压缩机的步骤ST430。
本发明第五实施例的电动压缩机的控制方法包括：在车辆熄火的状态下，判断位于电动压缩机的内部的制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤ST1000；根据上述制冷剂的状态，与上述车辆是否发动无关地向上述电动压缩机施加电源，并对制冷剂实施预热的步骤ST2000；以及在完成上述预热之后，向管理人员传输当前电动压缩机的状态信息的步骤ST3000。
判断上述制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤ST1000包括周期性地判断上述电动压缩机的制冷剂状态的步骤ST1100。
对上述制冷剂实施预热的步骤ST2000包括：在t1时间内，使得向上述电动压缩机施加的直流电源的强度和施加时间恒定的电源施加步骤ST2100；以及在向上述电动压缩机施加t1时间电源后，以断开状态控制向上述电动压缩机施加的电源的步骤ST2200。
发明的效果
根据本发明，可以准确判断电动压缩机的内部的制冷剂状态，并根据判断结果，通过预热使上述液体状态的制冷剂变化为气体状态的制冷剂，由此可预先稳定地避免因液体压缩所导致的的问题及故障的发生。
本发明的多个实施例可同时谋求如下效果：管理人员可远程确认电动压缩机的制冷剂状态或与设置有电动压缩机的对象物的开闭状态无关地对电动压缩机容易地实施维护，从而可提高耐久性及工作效率，并可提高电动压缩机的油分离效率。
附图说明
图1为示出本发明第一实施例的电动压缩机的结构的框图。
图2为本发明第一实施例的电动压缩机的纵向剖视图。
图3为本发明第一实施例的逆变器及绕组部的结构的图。
图4为示出本发明第一实施例的电动压缩机的绕组部和流路的配置状态的纵向剖视图。
图5为示出本发明第一实施例的绕组部发热并实现制冷剂的相变化的状态的图。
图6为示出本发明第二实施例的结构的框图。
图7为示出本发明第三实施例的电动压缩机的控制方法的流程图。
图8为以PH线图示出本发明第三实施例的电动压缩机所使用的制冷剂的状态的图表。
图9为示出本发明第四实施例的结构的流程图。
图10为示出本发明第五实施例的结构的流程图。
图11为以PH线图示出本发明第五实施例的电动压缩机所使用的制冷剂的状态的图表。
具体实施方式
参照附图，详细说明本发明的第一实施例。作为参考，图1为示出本发明第一实施例的电动压缩机的结构的框图，图2为本发明第一实施例的电动压缩机的纵向剖视图，图3为本发明第一实施例的逆变器及绕组部的结构的图，图4为示出本发明第一实施例的电动压缩机的绕组部和流路的配置状态的纵向剖视图。
参照图1至图4，虽然本实施例的电动压缩机1被限定为安装于车辆，并作为空气调节单元来使用的压缩机，但均可适用于将制冷剂作为工作流体使用的其他产业领域的压缩机或暴露在低温的工作条件的电动压缩机。
为此，本发明包括：检测部10，用于检测电动压缩机1的制冷剂的状态；绕组部20，在上述电动压缩机的内部卷绕于与制冷剂流动的外罩2的流路3相邻的位置；以及控制部30，根据通过上述检测部10检测到的检测数据，以不同的方式控制向上述绕组部20施加的电源，并基于上述制冷剂的状态实施控制。
上述检测部10可包括温度传感器11，上述温度传感器11为了检测电动压缩机的温度或检测上述电动压缩机周围的温度而安装于上述电动压缩机的外侧，或者为了检测设置有上述电动压缩机的发动机舱的内部温度而位于发动机舱的特定位置，或者设置于散热器周围，或者为了测定车辆内部的温度玩儿设置于车内，或者为了检测空气的温度而位于安装有电动压缩机的安装对象物的外侧位置，由此检测空气的温度。
在本实施例的情况下，上述温度传感器11均可适用于各个情况，但在第一实施例的情况下，上述温度传感器11用于检测电动压缩机的内部的温度。只不过，温度传感器11可在检测空气的温度后，向控制部30传输控制信号，上述温度传感器11可在检测电动压缩机的周围温度后，向控制部30传输控制信号。
检测部10可包括上述温度传感器11和压力传感器12，上述压力传感器12用于检测上述电动压缩机的内部的压力，但上述压力传感器12并不局限于设置在上述电动压缩机的内部，上述压力传感器12可设置于其他位置，并检测电动压缩机的压力。
上述温度传感器11和压力传感器12均可在控制部30中使用为用于判断制冷剂状态的监测数据，或者仅可通过由上述温度传感器11检测的监测数据，判断当前电动压缩机的内部的制冷剂状态，并不局限于接收由温度传感器11和压力传感器12检测的监测数据后，由控制部30判断制冷剂的状态。
作为一例，温度传感器11和压力传感器12可安装于逆变器6，从而在检测电动压缩机的内部的温度和压力变动状态后，向后述的控制部30传输，如上所述，可以不使用压力传感器12，而是由温度传感器检测空气的温度后，判断当前电动压缩机的制冷剂的状态。
在电动压缩机1中，使用制冷剂作为内部的工作流体，在零下温度条件下，上述制冷剂可相变化为液相制冷剂，上述温度传感器11检测上述制冷剂的当前温度状态，上述压力传感器12检测上述制冷剂的当前压力。
温度数据和压力数据在经由逆变器6后，向控制部30传输，尤其，上述温度传感器11安装于逆变器，上述逆变器位于与上述电动压缩机的吸入口S相向的位置，因此，可稳定地检测上述制冷剂的温度，从而提高检测的温度数据的可靠性。
压力传感器12检测通过上述吸入口S吸入的制冷剂的压力，并且，可通过上述温度传感器11和压力传感器12准确掌握当前制冷剂处于气体状态还是处于液体状态。
为了判断上述电动压缩机的制冷剂的状态，基于制冷剂的温度和压力数据一同运算焓，控制部30还包括运算部50，上述运算部50用于运算通过上述检测部10检测的温度及压力数据的焓数据，在上述预算部50中，以数值的方式计算对当前电动压缩机的内部的制冷剂的焓。因此，可通过综合温度和压力及焓数据准确地了解电动压缩机的制冷剂状态处于液相还是气相。
参照图2至图3，绕组部20作为卷绕在位于上述电动压缩机的内部的定子4的三相线圈，上述绕组部20整体上呈Y绕组形态，上述绕组部20包括后述的第一绕组21、第二绕组22及第三绕组23。上述第一绕组21以上述定子4为基准，多次卷绕于上述绕组部20的最外围，上述第二绕组22朝向上述卷绕的第一绕组21的半径方向的内侧卷绕多次，上述第三绕组23朝向卷绕的第二绕组22的半径方向的内侧卷绕多次。
上述第一绕组21、第二绕组22及第三绕组23以中心点20a为基准，形成Y绕组，并通过逆变器5接收工作电源来产生电磁力，当上述工作电源为直流电源的情况下，在上述三相线圈中，仅向与两相相对应的第一绕组21和第二绕组22选择性地施加电源，并借助线圈电阻产生热量。
绕组部20配置于最大程度接近流路3的位置，上述流路3与制冷剂移动的通路相对应，上述第一绕组21和第二绕组22配置于最大程度相近的位置，由此，当制冷剂为液体状态时，第一绕组21和第二绕组22可借助所施加的电源发热，并可将液体状态的制冷剂迅速相变化为气体状态的制冷剂。
在此情况下，残存于电动压缩机1的内部的液体制冷剂相变化成气体状态，温度传感器11和压力传感器12检测上述第一绕组21和第二绕组22的发热，并在检测制冷剂的温度和压力后，向控制部30传输。
上述控制部30根据由上述检测部10检测的数据，通过设置于仪表盘的显示部40向驾驶人员提供电动压缩机1的当前状态信息，上述显示部40可向驾驶人员实时提供当前电动压缩机1的状态信息，从而提高电动压缩机1的运转不正常或电动压缩机1的响应性，并可稳定地分离包含在制冷剂的油，因而提高油分离效率，由此提高对设置于电动压缩机1内部的多个结构部件的润滑性能。
显示部40以图标形态显示，在制冷剂变化为液体状态，而未变化为气体状态的情况下，以提高可视性的方式用特定颜色显示或进行点灯，由此可以以使驾驶人员准确地视觉识别上述显示的方式实施对上述电动压缩机1的管理。作为参考，未说明的附图标记8是指轴。
外罩2以电动压缩机的内部中央为基准配置为放射状，沿着上述外罩2的长度方向形成使制冷剂流动的流路3，在定子4的第一绕组21、第二绕组22、第三绕组23中，上述流路2的位置局限于与施加工作电源的至少两相的第一绕组21、第二绕组22相邻的部位，上述工作电源用于转子7的初期校正。即，在上述第一绕组21、第二绕组22、第三绕组23中，第一绕组21和第二绕组22配置于朝向流路3最为相邻的位置。
因此，若向上述绕组部20施加工作电源来产生电磁力，则借助洛伦茨原理伴随上述转子7的旋转。
在此情况下，当初期驱动电动压缩机时，为了检测针对上述转子7的位置而向绕组部20施加工作电源，使得电动机校正，但借助强制校正的原理，在第一绕组21、第二绕组22、第三绕组23中，局限最接近上述流路3的第一绕组21、第二绕组22后，分别施加工作电源，因此，会伴随着由线圈电阻引起的发热，因而无法对通过流路3流动的制冷剂进行预热，导致制冷剂的焓会上升，从而在电动压缩机1初期运行时，比以往更快地摆脱液体压缩。
参照图4至图5，当存在于电动压缩机1的内部的气体状态的制冷剂长时间暴露在零下的温度条件，使得部分制冷剂变化为液相制冷剂的情况下，上述液相制冷剂维持以电动压缩机1的纵向剖视图为基准，堆积在电动压缩机1的下侧的状态，且向上侧形成气体状态气相制冷剂，因此，如上所述，在存在液相制冷剂的情况下，在绕组部20发热的过程中会使液相制冷剂相变化为气相制冷剂，从而谋求电动压缩机1的稳定运行。
以顺时针方向为基准，上述液体制冷剂可生成于五点至七点方向或从四点至八点方向，上述液体制冷剂也可生成于比上述范围更大的范围或更小的范围，在上述绕组部20发热的情况下，上述液体制冷剂均相变化为气相制冷剂。
本实施例的压缩机可选择性地使用将制冷剂作为工作流体的车辆用压缩机或产业用压缩机中的一种，上述车辆可以为汽油汽车、柴油汽车、燃料电池汽车、电动能源汽车中的一种，产业用压缩机用于多种产业领域中。
参照附图，对本发明第二实施例的电动压缩机进行说明。与上述第一实施例不同，本发明第二实施例具有通过通信模块向管理人员实时提供电动压缩机的状态信息的区别。
参照图6，本发明包括：检测部100，用于检测电动压缩机1的制冷剂的状态；绕组部200，在上述电动压缩机的内部卷绕于与制冷剂所流动的外罩2的流路3相邻的位置；控制部300，根据通过上述检测部100检测到的检测数据，控制向上述绕组部200施加的电源；以及通信模块400，接收由上述控制部300传输的控制信号，并向管理人员持有的终端5提供当前电动机的状态信息。
通信模块400可与控制部300一同安装于电动压缩机1，或者可安装于设置上述电动压缩机1的车辆或安装对象物(未图示)，而且，管理人员持有的终端5可用于智能手机或掌上电脑(PDA)中的一种或其他设备，但并不局限于上述的智能手机或掌上电脑。
在通信模块400安装于控制部300的情况下，防止上述通信模块400与其他安装于电动压缩机1的通信模块串线，上述通信模块400因被赋予固有序列号而独立运行，从而防止发生多个电动压缩机相互间串线或运行不正常的现象。
控制部300还包括存储部310，在由上述检测部100检测到的检测数据无法通过通信模块400向管理人员传输的情况下，上述存储部310用于存储上述检测数据，在上述管理人员搭乘车辆的情况下，通过设置于仪表盘的显示部40向驾驶人员提供存储于上述存储部310的检测数据的信息。
因处于断开终端5的电源的状态或因临时性的通信障碍而使管理人员无法接收由检测部100检测到的检测数据的情况下，在上述存储部310临时存储检测数据，直到上述管理人员的终端5可正常接收数据的情况下，通过上述通信模块400重新传输检测数据，从而使管理人员因未接收检测数据而无法确认电动压缩机1的当前状态信息的现象最小化。
因此，可使在长时间不使用电动压缩机1的情况下发生的问题最小化，从而可周期性地维护上述电动压缩机1，提高耐久性。
检测部100包括：温度传感器110，用于检测上述电动压缩机的内部的温度；压力传感器120，用于检测上述电动压缩机的内部的压力，上述温度传感器110和压力传感器120均安装于逆变器6，用于检测电动压缩机的内部的温度和压力变动状态并向后述的控制部300传输。作为参考，本实施例也与第一实施例相同，可以仅利用温度传感器判断制冷剂的状态，或者同时利用压力传感器判断制冷剂的状态，上述温度传感器和压力传感器的设置位置并不局限于电动压缩机的内部。
在电动压缩机1中，使用制冷剂作为内部工作流体，在零下的温度条件下，上述制冷剂可相变化为液相，上述温度传感器110检测上述制冷剂的当前温度状态，上述压力传感器120检测上述制冷剂的当前压力。
温度数据和压力数据在经由逆变器6后，向控制部300传输，尤其，上述温度传感器110安装于逆变器，上述逆变器位于与上述电动压缩机的吸入口S相向的位置，因此，可稳定地检测上述制冷剂的温度，从而提高检测的温度数据的可靠性。
作为参考，温度传感器可设置于除上述位置之外的位置，作为一例，为了检测空气的温度，上述温度传感器可设置于车辆的外侧，或者可设置在用于检测电动压缩机周围的温度的位置，或者为了发动机舱的内部的温度而设置于发动机舱，或者可设置在用于检测车辆内部的温度的位置，从而可以检测温度。
压力传感器120可检测通过上述吸入口S吸入的制冷剂的压力，并可通过上述温度传感器110和压力传感器120准确地掌握当前制冷剂处于气体状态还是处于液体状态。
绕组部200作为卷绕在位于上述电动压缩机的内部的定子4的三相线圈，上述绕组部20整体呈Y绕组形态，上述绕组部20包括后述的第一绕组210、第二绕组220及第三绕组230。上述第一绕组210以上述定子4为基准，多次卷绕于上述绕组部200的最外围，上述第二绕组220朝向上述卷绕的第一绕组210的半径方向的内侧卷绕多次，上述第三绕组230朝向卷绕的第二绕组220的半径方向的内侧卷绕多次。
上述第一绕组210、第二绕组220及第三绕组230以中心点20a为基准，形成Y绕组，并通过逆变器6接收工作电源来产生电磁力，当上述工作电源为直流电源的情况下，在上述三相线圈中，仅向与两相相对应的第一绕组21和第二绕组22选择性地施加电源，并借助线圈电阻产生热量。
绕组部200配置于最大程度接近流路3的位置，上述流路3与制冷剂移动的通路相对应，上述第一绕组210和第二绕组220配置于最大程度相近的位置，由此，当制冷剂为液体状态时，第一绕组210和第二绕组220可借助所施加的电源发热，并可将液体状态的制冷剂迅速相变化为气体状态的制冷剂。
在此情况下，残存于电动压缩机1的内部的液体制冷剂相变化成气体状态，温度传感器110和压力传感器120检测上述第一绕组210和第二绕组220的发热，并在检测制冷剂的温度和压力后，向控制部300传输。
上述控制部300根据由上述检测部100检测的数据，通过设置于仪表盘的显示部40向驾驶人员提供电动压缩机1的当前状态信息，上述显示部40可向驾驶人员实时提供当前电动压缩机1的状态信息，从而提高电动压缩机1的运转不正常或电动压缩机1的响应性，并可稳定地分离包含在制冷剂的油，因而提高油分离效率，由此提高对设置于电动压缩机1内部的多个结构部件的润滑性能。
参照附图，对本发明第三实施例的电动压缩机的控制方法进行说明。
参照图7，电动压缩机的控制方法包括：在接通电动压缩机的电源后，对转子实施位置校正的步骤ST10；在对上述转子实施位置校正后，判断制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤ST20；根据上述制冷剂的状态，向电动压缩机施加电源，对制冷剂实施预热的步骤ST30；以及在完成上述预热后，以正常工作状态控制上述电动压缩机的步骤ST40。
对上述对转子实施位置校正的步骤ST10包括向上述电动压缩机施加t秒钟的直流电源，设定电动压缩机的转子和定子的运行位置的步骤ST12，为了设定上述转子和定子的运行位置，在向电动压缩机施加t秒钟的最初直流电源的情况下，仅向第一绕组21和第二绕组22施加直流电源，从而形成具有特定极(N极、S极)的极性，并维持使设置于转子的磁铁和定子具有互不相同的极性的电磁力，从而维持用于电动压缩机的稳定运行的准备状态。
在如上所述的状态下，若向绕组部施加交流电源，则可以与电动压缩机的运行一同稳定维持对制冷剂的压缩，因此，通过校正转子的位置，在对上述制冷剂进行压缩之前，可准确设定用于旋转转子的位置。
如上所述，在判断制冷剂的状态(步骤ST10)后，需要判断上述电动压缩机的内部的制冷剂为液相还是气相(步骤ST20)，为此，需要检测电动压缩机的内部的温度(步骤ST20)，并检测上述电动压缩机的内部的压力(步骤ST24)，从而判断当前压缩机的内部的制冷剂为液相还是气相。
对此，参照示出PH线图的图8，例如，在使用R134a的制冷剂的情况下，当前电动压缩机的内部的温度为零下20度，在检测的压力为1000kPa的情况下，可判断存在于当前电动压缩机的内部的制冷剂处在左侧上端的以A显示的液相区间。作为参考，在零上的温度条件下，以B显示的制冷剂表示以气体状态存在的制冷剂，可将PH线图的左侧定义为液相状态，将PH线图的右侧定义为气相状态。
为了与上述制冷剂的温度数据和压力数据一同更加准确地判断当前电动压缩机的内部的制冷剂的状态，通过以数值的方式计算通过上述温度数据和压力数据的焓的焓判断(步骤ST26)，可以掌握当前电动压缩机的内部的制冷剂的状态。
上述焓判断(步骤ST26)可向控制部输入用于计算焓的程序，并以数值的方式计算焓，从而可通过综合上述温度数据、压力数据及焓数据判断当前电动压缩机的制冷剂的状态。
例如，在使用上述R134a的制冷剂的电动压缩机的内部的温度为零下20度，且所检测的压力为1000kPa的情况下，以数值的方式计算与25kj/kg相对应的焓，并准确地判断当前制冷剂的状态为液相。因此，在判断电动压缩机制冷剂的制冷剂状态的过程中，因不发生故障而实现准确的判断。
如上所述，在掌握制冷剂的当前状态后，为了对上述制冷剂实施预热(步骤ST30)，可使液相制冷剂迅速地相变化为气相制冷剂，上述液相制冷剂通过以不同的方式控制向上述电动压缩机施加的直流电源的强度和施加时间的第一预热步骤ST32生成。
所施加的直流电源的强度相对大于在后述在第二与加热步骤(ST34)中施加的直流电源，因此，可迅速使大量的液相制冷剂蒸发为气相制冷剂，因此，通过缩减用于正常运行电动压缩机的待机时间，使工作人员可在最短时间内使用空气调节装置，从而提高对车辆的满足程度，并可预防因液相制冷剂的压缩导致的电动压缩机的运行故障。
并且，与直流电源的强度一样，施加时间相对大于在后述第二预热步骤ST34中施加的直流电源的施加时间，因此，在液相制冷剂的量多的情况下，也可迅速使上述液相制冷剂变化为气相制冷剂。
对制冷剂实施预热的步骤ST30还包括在第一预热步骤后恒定地控制向上述电动压缩机施加的直流电源的强度和施加时间的第二预热步骤ST34，在长时间增加直流电源的强度并向电动压缩机施加的情况下，可引发不必要的电力消耗，因此，可根据液相制冷剂的制冷剂量改变直流电源的强度，在t1时间内，改变直流电源的强度的施加时间，在t2时间内，恒定地维持直流电源的强度和时间，以此对残存的一部分液相制冷剂实施预热。
因此，为了使在电动压缩机的内部生成的液相制冷剂相变化为气相制冷剂，通过施加的直流电源的强度和时间变化，迅速且稳定地使液相制冷剂发生相变化，从而可稳定地使用电动压缩机，提高耐久性，并可提高由制冷剂的压缩引起的油分离效率。
像这样，本发明还包括在对液相制冷剂进行预热的期间内，重新判断当前制冷剂的状态为液相还是气相的制冷剂状态重新确认步骤ST36，在上述步骤中，可反复检测电动压缩机的内部的温度和压力，也可重新计算焓，以此判断残存于当前电动压缩机的内部的制冷剂的准确状态。
因此，并非在特定时间内向电动压缩机简单施加直流电源，使液相制冷剂相变化为气相制冷剂，而是检测及运算电动压缩机的内部的温度和压力及焓变化量，使液相制冷剂准确地变化为气相制冷剂，从而缩减管理人员用于使空气调节装置运行的待机时间。
参照附图，对本发明第四实施例的电动压缩机的控制方法进行说明。
参照图9，与上述实施例不同，本实施例的电动压缩机的控制方法的特征在于，通过与管理人员实时进行通信，使残存于电动压缩机的内部的液相制冷剂相变化为气相制冷剂。
为此，本发明包括：在接通电动压缩机的电源后，对转子实施位置校正的步骤ST100；在对上述转子实施位置校正后，判断制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤ST200；根据上述电动压缩机的内部的制冷剂状态，向管理人员提供当前电动压缩机的状态信息的信息提供步骤ST300；根据是否存在上述管理人员的控制指令，向上述电动压缩机施加电源，来对制冷剂实施预热的步骤ST400；以及在完成上述预热后，以正常工作状态控制上述电动压缩机的步骤ST500。
对转子实施位置校正的步骤ST100和在对上述转子实施位置校正后，判断制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤ST200与上述实施例类似，因此，将省略对此的详细说明。
向管理人员提供当前电动压缩机的状态信息的信息提供步骤ST300包括：通过在安装有上述电动压缩机的安装对象物中设置的通信模块与服务器进行通信的步骤ST310；以及在管理人员持有的终端显示上述电动压缩机的制冷剂的状态信息的步骤ST320。
在本实施例的情况下，若判断在当前电动压缩机的内部形成液相制冷剂，则向管理人员提供上述信息，使得上述管理人员在远距离也可以准确判断电动压缩机的状态，因此，可周期性对对电动压缩机进行维护。
设置于安装对象物的通信模块可以与管理人员持有的智能手机进行数据收发，上述安装对象物安装于电动压缩机，在上述管理人员持有的智能手机设置有可确认电动压缩机的状态信息的应用程序的状态下，进行上述的数据收发。
针对制冷剂的状态信息可传输多种数据，并可综合显示上述制冷剂的状态信息和温度、压力及焓的被数值化的信息和周间、月间、年间电动压缩机的状态信息，并以图标形态显示当前电动压缩机的状态信息。
如上所述，向上述管理人员提供当前电动压缩机的状态信息的信息提供步骤ST300与管理人员持有的智能手机联动，或者以能够视觉识别的方式显示在位于车辆的驾驶座的仪表盘的周围。在此情况下，在管理人员搭乘车辆的状态下，可准确地视觉识别当前电动压缩机的状态，并可进行维护及管理，从而提高上述电动压缩机的耐久性、安全性及效率性。
当对制冷剂实施预热的步骤ST400包括：在通过上述管理人员接收控制指令的情况下，向上述电动压缩机施加直流电源，即刻对制冷剂实施预热的步骤ST410；以及在未通过上述管理人员传输控制指令的情况下，还向上述管理人员反复N次提供电动压缩机的状态信息的状态信息反复提醒步骤ST420。
为了对制冷剂进行预热，在当管理人员传输针对上述电动压缩机执行预热的指令的情况下，向设置于绕组部的第一绕组和第二绕组施加直流电源，来实现对液相制冷剂的预热，在此情况下，只有上述管理人员向通信模块传输控制指令，才可进行对液相制冷剂的预热，在恒定时间内未接收控制指令的情况下，反复向上述管理人员传输是否实施预热。
若在执行状态信息反复提醒步骤ST20后也未发生通过管理人员接收控制指令的情况，则通过预设的电源自动控制上述电动压缩机(步骤ST430)。上述情况与管理人员无法即刻确认智能手机的状况，或者与进行其他业务的情况相对应，通过逆变器向绕组部施加t秒钟的直流电源，从而自动对液相制冷剂进行预热。
因此，在管理人员未收到对预热的认可指令的情况下，也可自动对电动压缩机进行维护，从而防止液相制冷剂被压缩的现象，可提高压缩部的老化耐久性和润滑性能。
参照附图，对本发明第五实施例的电动压缩机的控制方法进行说明。本实施例的特征在于，在车辆熄火的状态下，即使没得到管理人员的认可，也可自动将在电动压缩机的内部生成的液相制冷剂相变化为气相制冷剂。
参照图10至图11，本实施例包括：在车辆熄火的状态下，判断位于电动压缩机的内部的制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤ST1000；根据上述制冷剂的状态，与上述车辆是否发动无关地向上述电动压缩机施加电源，并对制冷剂实施预热的步骤ST2000；以及在完成上述预热之后，向管理人员传输当前电动压缩机的状态信息的步骤ST3000。
判断上述制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤ST1000周期性地判断上述电动压缩机的制冷剂状态(步骤ST1100)，在上述制冷剂长时间暴露在低温的温度条件的情况下，可从气体状态变化为液体状态并变化为很难进行压缩的状态，但在本实施例的情况下，周期性地判断制冷剂的状态，从而判断是否维持气体状态还是变化为液体状态。
为了判断制冷剂的状态，可以以数值的方式计算电动压缩机的内部的制冷剂的温度、压力及基于上述温度和压力的制冷剂的当前焓，从而可以准确地判断制冷剂的当前状态。
例如，在使用R1234yf制冷剂作为使用于电动压缩机的内部的制冷剂的情况下，当前状态的制冷剂的温度为零下20度，在检测的压力为1000kPa的情况下，可判断存在于当前电动压缩机的内部的制冷剂位于左侧上端的以A显示的液相区间。
为了与上述制冷剂的温度数据和压力数据一同更加准确地判断当前电动压缩机的内部的制冷剂的状态，可通过以数值的方式计算通过上述温度数据和压力数据的焓来掌握当前电动压缩机的内部的制冷剂的状态。
上述焓可向控制部输入用于计算焓的程序，并以数值的方式计算焓，因此，可通过综合上述温度数据、压力数据及焓数据来准确判断当前电动压缩机的制冷剂的状态。
参照图11，例如，使用上述R1234yf的制冷剂的电动压缩机的内部的温度为零下20度，在检测的压力为1000kPa的情况下，以数值的方式计算与176kj/kg相对应的焓，并准确判断当前制冷剂的状态为液相。因此，在判断电动压缩机的制冷剂的制冷剂状态的过程中，不发生故障，因而准确地判断制冷剂的状态。
为了对制冷剂实施预热(步骤ST2000)，在t1时间内，使得向上述电动压缩机施加的直流电源的强度和施加时间恒定(步骤ST2100)，在向上述电动压缩机施加t1时间电源后，以断开状态控制向上述电动压缩机施加的电源(步骤ST2200)，根据温度，上述直流电源的强度和t1的时间被设定为最优的直流电源的强度及施加时间。
尤其，与是否启动车辆无关，在本实施例中，向电动压缩机的绕组部施加直流电源，因此，在通过继电器(未图示)施加t1时间的直流电源t1的期间内，液相制冷剂变化为气相制冷剂。
像这样，在结束对液相制冷剂的预热后，向电动压缩机的绕组部施加的电源被转换为断开状态，并向管理人员传输当前电动压缩机的制冷剂相变化为气相制冷剂的状态(步骤ST3000)。
因此，在车辆熄火的情况下，可以以没有因液相制冷剂所导致的工作效率的降低及油分离效率的降低的方式恒定地维持电动压缩机的状态。
如上所述，参照附图所示的实施例来说明本发明，但上述实施例仅为例示性的实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可从上述实施例中进行多种变形及等同的其他实施例。因此，本发明真正的发明要求保护范围应通过发明要求保护范围来定义。
产业上的可利用性
本发明实施例的电动压缩机及其控制方法可使用于设置有压缩制冷剂的压缩机的车辆或使用制冷剂作为工作流体的产业用压缩机。

Claims (23)

1.一种电动压缩机，其特征在于，包括：
检测部(10)，用于检测电动压缩机的制冷剂的状态；
绕组部(20)，在上述电动压缩机的内部卷绕于与制冷剂所流动的外罩(2)的流路(3)相邻的位置；以及
控制部(30)，根据通过上述检测部(10)检测到的检测数据，以不同的方式控制向上述绕组部(20)施加的电源，并基于上述制冷剂的状态实施控制。
2.根据权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于，上述检测部(10)包括用于检测上述电动压缩机的温度的温度传感器(11)。
3.根据权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于，上述检测部(10)还包括用于检测上述电动压缩机的压力的压力传感器(12)。
4.根据权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于，上述绕组部(20)包括：
第一绕组(21)，由三相线圈形成，上述三相线圈卷绕在位于上述电动压缩机的内部的定子(4)，上述第一绕组(21)以位于上述电动压缩机的内部的定子(4)为基准，多次卷绕于上述绕组部(20)的最外围；
第二绕组(22)，朝向被卷绕的上述第一绕组(21)的半径方向的内侧卷绕多次；以及
第三绕组(23)，朝向被卷绕的上述第二绕组(22)的半径方向的内侧卷绕多次。
5.根据权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于，上述控制部(30)根据由上述检测部(10)检测到的数据，通过设置于仪表盘的显示部(40)向驾驶人员提供电动压缩机的当前状态信息。
6.根据权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于，上述控制部(30)还包括运算部(50)，上述运算部(50)用于运算通过上述检测部(10)检测到的检测数据的焓数据。
7.一种电动压缩机，其特征在于，包括：
检测部(10)，用于检测电动压缩机的制冷剂的状态；
绕组部(20)，在上述电动压缩机的内部卷绕于与制冷剂所流动的外罩(2)的流路(3)相邻的位置；
控制部(30)，根据通过上述检测部(10)检测到的检测数据，控制向上述绕组部(20)施加的电源；以及
通信模块(400)，接收由上述控制部(30)传输的控制信号，并向管理人员持有的终端(5)提供当前电动机的状态信息。
8.根据权利要求7所述的电动压缩机，其特征在于，
上述控制部(30)还包括存储部(310)，在无法通过通信模块(400)向管理人员传输由上述检测部(10)检测到的检测数据的情况下，上述存储部(310)用于存储上述检测数据，
在上述管理人员搭乘车辆的情况下，通过设置于仪表盘的显示部(40)向驾驶人员提供存储于上述存储部(310)的检测数据。
9.一种电动压缩机，其特征在于，权利要求1至8中任一项所述的压缩机选择性地使用将制冷剂作为工作流体的车辆用压缩机或产业用压缩机中的一种。
10.一种电动压缩机的控制方法，其特征在于，包括：
在接通电动压缩机的电源后，对转子实施位置校正的步骤(ST10)；
在对上述转子实施位置校正后，判断制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤(ST20)；
根据上述制冷剂的状态，向电动压缩机施加电源，对制冷剂实施预热的步骤(ST30)；以及
在完成上述预热后，以正常工作状态控制上述电动压缩机的步骤(ST40)。
11.根据权利要求10所述的电动压缩机的控制方法，其特征在于，对上述转子实施位置校正的步骤(ST10)包括向上述电动压缩机施加t秒钟的直流电源，设定电动压缩机的转子和定子的运行位置的步骤(ST12)。
12.根据权利要求10所述的电动压缩机的控制方法，其特征在于，上述判断制冷剂状态的步骤(ST20)包括：
温度检测步骤(ST22)，检测上述电动压缩机的内部的温度；以及
压力检测步骤(ST24)，检测上述电动压缩机的内部的压力。
13.根据权利要求12所述的电动压缩机的控制方法，其特征在于，上述判断制冷剂状态的步骤(ST20)还包括一同判断基于上述电动压缩机的内部的温度和压力的焓数据的焓判断步骤(ST26)。
14.根据权利要求10所述的电动压缩机的控制方法，其特征在于，对上述制冷剂实施预热的步骤(ST30)包括以互不相同的方式控制向上述电动压缩机施加的直流电源的强度和施加时间的第一预热步骤(ST32)。
15.根据权利要求14所述的电动压缩机的控制方法，其特征在于，对上述制冷剂实施预热的步骤(ST30)还包括在上述第一预热步骤后恒定地控制向上述电动压缩机施加的直流电源的强度和施加时间的第二预热步骤(ST34)。
16.根据权利要求10所述的电动压缩机的控制方法，其特征在于，对上述制冷剂实施预热的步骤(ST30)还包括在对上述制冷剂进行预热的期间内，判断当前制冷剂的状态为液相还是气相的重新确认制冷剂状态的步骤(ST36)。
17.一种电动压缩机的控制方法，其特征在于，包括：
在接通电动压缩机的电源后，对转子实施位置校正的步骤(ST100)；
在对上述转子实施位置校正后，判断制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤(ST200)；
根据上述电动压缩机的内部的制冷剂状态，向管理人员提供当前电动压缩机的状态信息的信息提供步骤(ST300)；
根据是否存在上述管理人员的控制指令，向上述电动压缩机施加电源，来对制冷剂实施预热的步骤(ST400)；以及
在完成上述预热后，以正常工作状态控制上述电动压缩机的步骤(ST500)。
18.根据权利要求17所述的电动压缩机的控制方法，其特征在于，向上述管理人员提供当前电动压缩机的状态信息的信息提供步骤(ST300)包括；
通过在安装有上述电动压缩机的安装对象物中设置的通信模块与服务器进行通信的步骤(ST310)；以及
在管理人员持有的终端显示上述电动压缩机的制冷剂的状态信息的步骤(ST320)。
19.根据权利要求17所述的电动压缩机的控制方法，其特征在于，对上述制冷剂实施预热的步骤(ST400)包括：
在通过上述管理人员接收控制指令的情况下，向上述电动压缩机施加直流电源，即刻对制冷剂实施预热的步骤(ST410)；以及
在未通过上述管理人员传输控制指令的情况下，还向上述管理人员反复N次提供电动压缩机的状态信息的状态信息反复提醒步骤(ST420)。
20.根据权利要求19所述的电动压缩机的控制方法，其特征在于，对上述制冷剂实施预热的步骤(ST400)还包括在上述状态信息反复提醒步骤(ST420)之后，在未通过管理人员接收控制指令的情况下，利用预设的电源自动控制上述电动压缩机的步骤(ST430)。
21.一种电动压缩机的控制方法，其特征在于，包括：
在车辆熄火的状态下，判断位于电动压缩机的内部的制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤(ST1000)；
根据上述制冷剂的状态，与上述车辆是否发动无关地向上述电动压缩机施加电源，并对制冷剂实施预热的步骤(ST2000)；以及
在完成上述预热之后，向管理人员传输当前电动压缩机的状态信息的步骤(ST3000)。
22.根据权利要求21所述的电动压缩机的控制方法，其特征在于，判断上述制冷剂为液相还是气相的判断制冷剂状态的步骤(ST1000)包括周期性地判断上述电动压缩机的制冷剂状态的步骤(ST1100)。
23.根据权利要求21所述的电动压缩机的控制方法，其特征在于，对上述制冷剂实施预热的步骤(ST2000)包括：
在t1时间内，使得向上述电动压缩机施加的直流电源的强度和施加时间恒定的电源施加步骤(ST2100)；以及
在向上述电动压缩机施加t1时间电源后，以断开状态控制向上述电动压缩机施加的电源的步骤(ST2200)。
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