CN106766664B - 冰箱及其压缩机的变频控制板的降功耗控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冰箱及其压缩机的变频控制板的降功耗控制方法和装置，所述方法包括以下步骤：获取冰箱的主控制板发送的脉冲信号；根据脉冲信号判断压缩机是否进入启动状态或待机状态；如果压缩机进入启动状态，则控制变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值；如果压缩机进入待机状态，则控制变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值，其中，第二频率值小于第一频率值。根据本发明的方法，能够降低变频控制板的功耗。

Description

冰箱及其压缩机的变频控制板的降功耗控制方法和装置
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法、一种冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置和一种冰箱。
背景技术
压缩机是制冷系统的心脏，通过电机运转带动活塞运动，为制冷循环提供动力，而电机是由变频控制板驱动的。压缩机的工作是间歇性的，当冰箱内的温度高于所设置的温度后，压缩机就会自动启动制冷工作，当冰箱内的温度低于所设置的温度后，压缩机就会自动停机，这样循环反复进行，压缩机的启停都是由变频控制板控制的。压缩机停止工作的状态可定义为待机状态，这个状态下的变频控制板虽然没有给压缩机供电，但由于单片机以及其他功率器件仍在工作，因此还是在持续消耗电能的。
目前，在压缩机处于待机状态时，变频控制板的功耗还有待降低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述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冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法，能够降低变频控制板的功耗。
本发明的第二个目的在于提出一种冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置。
本发明的第三个目的在于提出一种冰箱。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法，该方法包括以下步骤：获取所述冰箱的主控制板发送的脉冲信号；根据所述脉冲信号判断所述压缩机是否进入启动状态或待机状态；如果所述压缩机进入所述启动状态，则控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值；如果所述压缩机进入所述待机状态，则控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值，其中，所述第二频率值小于所述第一频率值。
根据本发明实施例的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法，通过判断压缩机是否进入启动状态或待机状态，在压缩机进入启动状态时，将变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为较高的频率值，在压缩机进入待机状态时，将变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为较低的频率值，由此，既能够保证压缩机的正常运行，又能够降低变频控制板的功耗。
另外，根据本发明上述实施例提出的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
具体地，根据所述脉冲信号判断所述压缩机是否进入启动状态或待机状态，包括：获取所述脉冲信号的当前频率，并根据所述脉冲信号的当前频率生成第一速度变量；获取所述脉冲信号的上一次频率，并根据所述脉冲信号的上一次频率生成第二速度变量；对所述第一速度变量和所述第二速度变量进行判断；如果所述第一速度变量大于零且所述第二速度变量等于零，则判断所述压缩机进入所述启动状态；如果所述第一速度变量等于零且所述第二速度变量大于零，则判断所述压缩机进入所述待机状态。
根据本发明的一个实施例，在所述主控芯片上电初始化时，选择所述主控芯片的系统时钟频率为所述第二频率值。
具体地，如果所述压缩机进入所述启动状态，则通过重新配置锁相环以控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值。
具体地，如果所述压缩机进入所述待机状态，则通过在预设时间内禁止所述主控芯片的看门狗喂狗以产生复位，以使所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置，该装置包括：获取模块，所述获取模块用于获取所述冰箱的主控制板发送的脉冲信号；判断模块，所述判断模块用于根据所述脉冲信号判断所述压缩机是否进入启动状态或待机状态；控制模块，所述控制模块用于在所述压缩机进入所述启动状态时，控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值，并在所述压缩机进入所述待机状态时，控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值，其中，所述第二频率值小于所述第一频率值。
根据本发明实施例的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置，通过判断模块判断压缩机是否进入启动状态或待机状态，控制模块在压缩机进入启动状态时，将变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为较高的频率值，在压缩机进入待机状态时，将变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为较低的频率值，由此，既能够保证压缩机的正常运行，又能够降低变频控制板的功耗。
另外，根据本发明上述实施例提出的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置还可以具有如下附加的技术特征：
具体地，所述判断模块用于：获取所述脉冲信号的当前频率，并根据所述脉冲信号的当前频率生成第一速度变量；获取所述脉冲信号的上一次频率，并根据所述脉冲信号的上一次频率生成第二速度变量；对所述第一速度变量和所述第二速度变量进行判断；如果所述第一速度变量大于零且所述第二速度变量等于零，则判断所述压缩机进入所述启动状态；如果所述第一速度变量等于零且所述第二速度变量大于零，则判断所述压缩机进入所述待机状态。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块在所述主控芯片上电初始化时，选择所述主控芯片的系统时钟频率为所述第二频率值。
具体地，所述控制模块在所述压缩机进入所述启动状态时，通过重新配置锁相环以控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值。
具体地，所述控制模块在所述压缩机进入所述待机状态时，通过在预设时间内禁止所述主控芯片的看门狗喂狗以产生复位，以使所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种冰箱，其包括本发明第二方面实施例提出的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置。
根据本发明实施例的冰箱，在其压缩机正常运行的情况下，可降低功耗。
附图说明
图1为根据本发明实施例的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法的流程图；
图2为根据本发明一个具体实施例的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法的流程图；
图3为根据本发明实施例的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置的方框示意图。
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。
下面结合附图来描述本发明实施例的冰箱及其压缩机的变频控制板的降功耗控制方法和装置。
图1为根据本发明实施例的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法的流程图。
如图1所示，本发明实施例的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法，包括以下步骤：
S1，获取冰箱的主控制板发送的脉冲信号。
在本发明的实施例中，冰箱压缩机的变频控制板与冰箱的主控制板之间通过脉冲信号进行通信，变频控制板对接收到脉冲信号进行处理后，可将其转化为速度指令，并根据速度指令控制压缩机的运行。
S2，根据脉冲信号判断压缩机是否进入启动状态或待机状态。
在获取到脉冲信号的频率后，可按照预设的规则将脉冲信号的频率转换为速度指令，并用速度变量表示该速度指令。
在本发明的一个实施例中，可获取脉冲信号的当前频率，并根据脉冲信号的当前频率生成第一速度变量Sam_speed，还可获取脉冲信号的上一次频率，并根据脉冲信号的上一次频率生成第二速度变量Sam_speed_rec。然后可对第一速度变量Sam_speed和第二速度变量Sam_speed_rec进行判断。如果第一速度变量Sam_speed大于零且第二速度变量Sam_speed_rec等于零，则判断压缩机进入启动状态，如果第一速度变量Sam_speed等于零且第二速度变量Sam_speed_rec大于零，则判断压缩机进入待机状态。其中，在本发明的一个实施例中，脉冲信号的有效频率范围可为40-180Hz，当脉冲信号的频率不在该范围内时，对应的速度变量等于零。
S3，如果压缩机进入启动状态，则控制变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值。
S4，如果压缩机进入待机状态，则控制变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值，其中，第二频率值小于第一频率值。
在本发明的一个实施例中，在主控芯片上电初始化时，可选择主控芯片的系统时钟频率为第二频率值。也就是说，在主控芯片上电初始化时，可选择较低的系统时钟频率。
当压缩机进入启动状态时，可通过重新配置锁相环以控制变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值。其中，第一频率值可支持压缩机的电机运行的控制算法等，即能够满足压缩机正常启动运行时主控芯片的运算量。在本发明的一个实施例中，第一频率值可为主控芯片的最高可配置频率。
当压缩机进入待机状态时，由于无需执行压缩机的电机运行的控制算法，可适当降低主控芯片的系统时钟频率，从而不仅能够满足变频控制板的正常运行，还能够降低变频控制板的功耗。具体地，可通过在预设时间内禁止主控芯片的看门狗喂狗以产生复位，以使变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值。应当理解，第二频率值能够满足压缩机停止运行时主控芯片的运算量。另外，当压缩机进入待机状态时，通过禁止主控芯片的看门狗喂狗以产生复位的方式使变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值，不仅实现起来简单有效，还能够防止其他控制方式导致的系统运行不稳定的情况。
根据本发明实施例的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法，通过判断压缩机是否进入启动状态或待机状态，在压缩机进入启动状态时，将变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为较高的频率值，在压缩机进入待机状态时，将变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为较低的频率值，由此，既能够保证压缩机的正常运行，又能够降低变频控制板的功耗。
在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法可包括以下步骤：
S201，单片机上电。
S202，系统初始化，并将系统时钟频率设定为8MHz。即第二频率值为8MHz。在系统初始化时将系统时钟频率设定为一较低的值，可使变频控制板在上电运行伊始即以低功耗的方式运行。
S203，运行主循环以及脉冲信号测频或其它定时器中断等程序。在该步骤还可进行故障巡检等。
S204，判断是否有Sam_speed>0且Sam_speed_rec＝0。如果是，则执行步骤S205；如果否，则返回步骤S203。
S205，通过重新配置锁相环将系统时钟频率切换为48MHz。即第一频率值为48MHz。
S206，运行电机。即压缩机正常启动运行。
S207，判断是否有Sam_speed＝0且Sam_speed_rec>0。如果是，则执行步骤S208；如果否，则返回步骤S206。
S208，禁止看门狗喂狗，复位单片机，使系统时钟频率重新初始化为8MHz。返回步骤S202循环执行上述步骤。
在本发明的一个具体实施例中，可通过功率分析仪对变频控制板的功耗进行检测。如果压缩机进入待机状态时系统时钟频率仍为48MHz，则变频控制板在不同检测次数中的功耗如表1所示；如果压缩机进入待机状态时系统时钟频率为8MHz，则变频控制板在不同检测次数中的功耗如表2所示。
测试次数 耗电量(mwH)/5min 待机功耗(W)
1 55.1734 0.662
2 54.7845 0.657
3 54.686 0.656
4 54.7465 0.657
5 54.6961 0.656
表1
测试次数 耗电量(mwH)/5min 待机功耗(W)
1 40.7688 0.489
2 40.6029 0.487
3 40.645 0.488
4 40.5736 0.487
5 40.5601 0.487
表2
由上述的表1和表2可以看出，系统时钟频率为8MHz时，变频控制板在压缩机待机时的功耗降低了约0.17W，因此，本发明实施例的方法可降低冰箱的功耗。
为实现上述实施例的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法，本发明还提出一种冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置。
如图3所示，本发明实施例的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置，包括：获取模块10、判断模块20和控制模块30。
其中，获取模块10用于获取冰箱的主控制板发送的脉冲信号，判断模块20用于根据脉冲信号判断压缩机是否进入启动状态或待机状态。控制模块30用于在压缩机进入启动状态时，控制变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值，并在压缩机进入待机状态时，控制变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值，其中，第二频率值小于第一频率值。
在本发明的实施例中，冰箱压缩机的变频控制板与冰箱的主控制板之间通过脉冲信号进行通信，变频控制板对接收到脉冲信号进行处理后，可将其转化为速度指令，并根据速度指令控制压缩机的运行。
在获取模块10获取到脉冲信号的频率后，判断模块20可按照预设的规则将脉冲信号的频率转换为速度指令，并用速度变量表示该速度指令。
进一步地，判断模块20可获取脉冲信号的当前频率，并根据脉冲信号的当前频率生成第一速度变量Sam_speed，判断模块20还可获取脉冲信号的上一次频率，并根据脉冲信号的上一次频率生成第二速度变量Sam_speed_rec。然后判断模块20可对第一速度变量Sam_speed和第二速度变量Sam_speed_rec进行判断。如果第一速度变量Sam_speed大于零且第二速度变量Sam_speed_rec等于零，则判断模块20判断压缩机进入启动状态，如果第一速度变量Sam_speed等于零且第二速度变量Sam_speed_rec大于零，则判断模块20判断压缩机进入待机状态。其中，在本发明的一个实施例中，脉冲信号的有效频率范围可为40-180Hz，当脉冲信号的频率不在该范围内时，对应的速度变量等于零。
在本发明的一个实施例中，控制模块30在主控芯片上电初始化时，可选择主控芯片的系统时钟频率为第二频率值。也就是说，在主控芯片上电初始化时，可选择较低的系统时钟频率。在系统初始化时将系统时钟频率设定为一较低的值，可使变频控制板在上电运行伊始即以低功耗的方式运行。
当压缩机进入启动状态时，控制模块30可通过重新配置锁相环以控制变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值。其中，第一频率值可支持压缩机的电机运行的控制算法等，即能够满足压缩机正常启动运行时主控芯片的运算量。在本发明的一个实施例中，第一频率值可为主控芯片的最高可配置频率。在本发明的一个具体实施例中，第一频率值可为48MHz。
当压缩机进入待机状态时，由于无需执行压缩机的电机运行的控制算法，可适当降低主控芯片的系统时钟频率，从而不仅能够满足变频控制板的正常运行，还能够降低变频控制板的功耗。具体地，控制模块30可通过在预设时间内禁止主控芯片的看门狗喂狗以产生复位，以使变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值。应当理解，第二频率值能够满足压缩机停止运行时主控芯片的运算量。在本发明的一个具体实施例中，第二频率可为8MHz。另外，当压缩机进入待机状态时，通过禁止主控芯片的看门狗喂狗以产生复位的方式使变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值，不仅实现起来简单有效，还能够防止其他控制方式导致的系统运行不稳定的情况。
根据本发明实施例的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置，通过判断模块判断压缩机是否进入启动状态或待机状态，控制模块在压缩机进入启动状态时，将变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为较高的频率值，在压缩机进入待机状态时，将变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为较低的频率值，由此，既能够保证压缩机的正常运行，又能够降低变频控制板的功耗。
对应上述实施例，本发明还提出一种冰箱。
本发明实施例的冰箱，包括本发明上述实施例提出的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置，其具体的实施方式可参照上述实施例。
根据本发明实施例的冰箱，在其压缩机正常运行的情况下，可降低功耗。
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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。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 (9)

1.一种冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取所述冰箱的主控制板发送的脉冲信号；
根据所述脉冲信号判断所述压缩机是否进入启动状态或待机状态；
如果所述压缩机进入所述启动状态，则控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值；
如果所述压缩机进入所述待机状态，则控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值，其中，所述第二频率值小于所述第一频率值，所述第一频率值为满足所述压缩机运行时所述主控芯片的运算量的值，所述第二频率值为满足所述压缩机停止运行时所述主控芯片的运算量的值；
在所述主控芯片上电初始化时，选择所述主控芯片的系统时钟频率为所述第二频率值。
2.根据权利要求1所述的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法，其特征在于，根据所述脉冲信号判断所述压缩机是否进入启动状态或待机状态，包括：
获取所述脉冲信号的当前频率，并根据所述脉冲信号的当前频率生成第一速度变量；
获取所述脉冲信号的上一次频率，并根据所述脉冲信号的上一次频率生成第二速度变量；
对所述第一速度变量和所述第二速度变量进行判断；
如果所述第一速度变量大于零且所述第二速度变量等于零，则判断所述压缩机进入所述启动状态；
如果所述第一速度变量等于零且所述第二速度变量大于零，则判断所述压缩机进入所述待机状态。
3.根据权利要求1或2所述的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法，其特征在于，如果所述压缩机进入所述启动状态，则通过重新配置锁相环以控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值。
4.根据权利要求1或2所述的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制方法，其特征在于，如果所述压缩机进入所述待机状态，则通过在预设时间内禁止所述主控芯片的看门狗喂狗以产生复位，以使所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值。
5.一种冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，所述获取模块用于获取所述冰箱的主控制板发送的脉冲信号；
判断模块，所述判断模块用于根据所述脉冲信号判断所述压缩机是否进入启动状态或待机状态；
控制模块，所述控制模块用于在所述压缩机进入所述启动状态时，控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值，并在所述压缩机进入所述待机状态时，控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值，其中，所述第二频率值小于所述第一频率值，所述第一频率值为满足所述压缩机运行时所述主控芯片的运算量的值，所述第二频率值为满足所述压缩机停止运行时所述主控芯片的运算量的值；
所述控制模块还用于，在所述主控芯片上电初始化时，选择所述主控芯片的系统时钟频率为所述第二频率值。
6.根据权利要求5所述的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置，其特征在于，所述判断模块用于：
获取所述脉冲信号的当前频率，并根据所述脉冲信号的当前频率生成第一速度变量；
获取所述脉冲信号的上一次频率，并根据所述脉冲信号的上一次频率生成第二速度变量；
对所述第一速度变量和所述第二速度变量进行判断；
如果所述第一速度变量大于零且所述第二速度变量等于零，则判断所述压缩机进入所述启动状态；
如果所述第一速度变量等于零且所述第二速度变量大于零，则判断所述压缩机进入所述待机状态。
7.根据权利要求5或6所述的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置，其特征在于，所述控制模块在所述压缩机进入所述启动状态时，通过重新配置锁相环以控制所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第一频率值。
8.根据权利要求5或6所述的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置，其特征在于，所述控制模块在所述压缩机进入所述待机状态时，通过在预设时间内禁止所述主控芯片的看门狗喂狗以产生复位，以使所述变频控制板中主控芯片的系统时钟频率切换为第二频率值。
9.一种冰箱，其特征在于，包括根据权利要求5-8中任一项所述的冰箱压缩机的变频控制板的降功耗控制装置。
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