CN110159517A - 可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器及保温方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器及保温方法，变频压缩机连接到变频驱动器，变频驱动器包括：温度检测模块、电流检测模块以及主控芯片；其中，温度检测模块，用于实时检测变频压缩机内部的当前温度；电流检测模块，用于实时检测变频驱动器的当前输出电流；主控芯片，用于根据当前温度及当前输出电流控制变频驱动器的输出电压，以使变频压缩机内部的温度维持在预设温度。本发明实施例在不增加电加热设备情况下，实现变频热泵在低温环境下维持自身温度，保持压缩机内油的液体形态。
Description
技术领域
本发明实施例涉及变频压缩机控制技术领域，更具体地说，涉及一种可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器及保温方法。
背景技术
变频热泵变频压缩机在北方煤改电中应用通常放置在室外寒冷的环境中，热泵在工作时变频压缩机中的电机绕组上由于有电流通过，因此温度较高，变频压缩机中的油液和冷媒都是液体形态，不会由于外部环境过低发生冻裂变频压缩机的情况；但在热泵系统不工作时，现有的保温方式变频压缩机需要靠外部发热设备进行保温。
通过外部热源进行保温，不但需要增加电加热设备，需要额外采购，增加整体成本，并且由于热源在外部，能耗较大。
发明内容
本发明实施例针对现有的变频压缩机保温方式需要靠外部发热设备进行保温，存在的设备成本高、能耗大等问题，提供一种可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器及保温方法。
本发明实施例解决上述问题的技术方案是，提供一种可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器，所述变频压缩机连接到变频驱动器，所述变频驱动器包括：温度检测模块、电流检测模块以及主控芯片；其中，
所述温度检测模块，用于实时检测所述变频压缩机内部的当前温度；
所述电流检测模块，用于实时检测所述变频驱动器的当前输出电流；
所述主控芯片，用于根据所述当前温度及当前输出电流控制所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。
优选地，包括温度设定单元，所述温度设定单元用于根据人机交互输入预设温度。
优选地，所述温度设定单元根据所述预设温度向所述主控芯片输出电压调整命令，所述主控芯片根据所述电压调整命令调控所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。
优选地，所述主控芯片读取所述当前温度，将预设温度作为第一次PI调节的第一输入，所述当前温度作为反馈，进行第一次PI调节后输出；所述主控芯片将第一次PI调节的输出作为第二次PI调节的输入，所述当前输出电流作为第二次PI调节的反馈，第二次的PI调节输出作为所述变频驱动器的电压输出。
优选地，所述主控芯片包括输出电流控制单元，所述输出电流控制单元用于控制所述变频驱动器以分段式向所述变频压缩机输出电流，且所述输出电流的电角度为0度、120度、240度，每一个电角度分别停留30秒。
本发明实施例还提供一种变频压缩机保温方法，所述变频压缩机连接到变频驱动器，所述方法包括以下步骤：
实时检测所述变频压缩机内部的当前温度；
实时检测所述变频驱动器的当前输出电流；
根据所述当前温度及当前输出电流控制所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。
优选地，所述根据所述当前温度及当前输出电流控制所述变频驱动器的输出电压的步骤包括：
通过人机交互输入预设温度；
根据所述预设温度输出电压调整命令；
根据所述电压调整命令调控所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。
优选地，所述根据所述电压调整命令调控所述变频驱动器的输出电压步骤包括：
读取所述当前温度，将预设温度作为第一次PI调节的第一输入，所述当前温度作为反馈，进行第一次PI调节后输出；
将第一次PI调节的输出作为第二次PI调节的输入，所述当前输出电流作为第二次PI调节的反馈，第二次的PI调节输出作为所述变频驱动器的电压输出。
优选地，所述方法包括：
控制所述变频驱动器以分段式向所述变频压缩机输出电流，且所述输出电流的电角度为0度、120度、240度，每一个电角度分别停留30秒。
优选地，上述的可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器还包括通信电路、电压采样模块、整流模块、功率因数校正、逆变模块以及驱动电路。
本发明实施例的可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器及保温方法，根据实时采集压缩机内部温度以及驱动器的输出电流，通过PI调节控制驱动器的输出电压，以使变频压缩机内部的温度维持在预设温度，在不增加电加热设备情况下，实现变频热泵在低温环境下维持自身温度，保持压缩机内油的液体形态。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1示出了本发明实施例的可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器的部分功能模块示意图；
图2示出了本发明实施的主控芯片的电路图；
图3示出了本发明实施例的温度检测单元的电路图；
图4示出了本发明实施例的电流检测单元的电路图；
图5示出了本发明实施的变频压缩机保温方法的流程图；
图6示出了本发明实施的变频驱动器的功能模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，是本发明实施例的可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器的部分功能模块示意图，该可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器可应用于在低温环境下维持变频热泵温度，变频压缩机连接到变频驱动器，通过PI调节控制变频驱动器的输出电压，以使变频压缩机内部的温度维持在预设温度，在不增加电加热设备情况下，实现变频热泵在低温环境下维持自身温度，保持变频压缩机内油的液体形态。本实施例的可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器包括温度检测模块11、电流检测模块12以及主控芯片13，其中：所述温度检测模块11，用于实时检测所述变频压缩机内部的当前温度；所述电流检测模块12，用于实时检测所述变频驱动器的当前输出电流；所述主控芯片13，用于根据所述当前温度及当前输出电流控制所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。需要注意的是，上述变频驱动器设置在变频驱动器的内部。
在上述可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器实施例中，主控芯片包括温度设定单元，所述温度设定单元用于根据人机交互输入预设温度。
在上述可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器实施例中，温度设定单元根据所述预设温度向所述主控芯片输出电压调整命令，所述主控芯片根据所述电压调整命令调控所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。
如图2所示，是本发明实施的主控芯片的电路图。本发明实施例中主控芯片13分别读取温度检测单元11、电流检测单元12实时检测的变频压缩机内部的当前温度和变频驱动器的当前输出电流，并通过PI调节的方式调整变频驱动器的输出电压，以使变频压缩机内部的温度维持在预设温度，达到保温的目的。优选地，主控芯片的型号为TMS320F28031。
进一步地，所述主控芯片读取所述当前温度，将预设温度作为第一次PI调节的第一输入，所述当前温度作为反馈，进行第一次PI调节后输出；所述主控芯片将第一次PI调节的输出作为第二次PI调节的输入，所述当前输出电流作为第二次PI调节的反馈，第二次的PI调节输出作为所述变频驱动器的电压输出。进一步地，为了保证压缩机保温均匀，上述主控芯片包括输出电流控制单元，所述输出电流控制单元用于控制所述变频驱动器以分段式向所述变频压缩机输出电流，且所述输出电流的电角度为0度、120度、240度，每一个电角度分别停留30秒。
如图3所示，为本发明实施例的温度检测单元的电路图。温度检测模块包括NTC温度传感器，NTC温度传感器连接到主控芯片第13引脚，主控芯片读取NTC温度传感器输入的实时检测的压缩机内部的当前温度，根据读取的当前温度控制驱动器的输出电压。
如图4所示，为本发明实施例的电流检测单元的电路图。电流检测单元包括运算放大器U1-A，运算放大器U1-A的输入端连接到变频驱动器的输出端，运算放大器U1-A的输出端连接到主控芯片第14引脚，主控芯片读取输入的实时检测的驱动器当前输出电流，并根据温度环的输出和电流反馈，对驱动器的输出电压进行PI调节。
需要注意的是，变频压缩机驱动器除驱动器出现短路情况外，其余报警不会中断驱动器运行。
如图5所示，基于相同的构思，本发明实施例还提供了一种变频压缩机保温方法，应用于在低温环境下维持变频热泵温度，所述变频压缩机连接到变频驱动器，所述方法包括以下步骤：
S1：实时检测所述变频压缩机内部的当前温度。
S2：实时检测所述变频驱动器的当前输出电流。
S3：根据所述当前温度及当前输出电流控制所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。
上述步骤S3包括：
S31：根据人机交互输入预设温度。
S32：根据所述预设温度输出电压调整命令。
S33：根据所述电压调整命令调控所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。
具体地，上述变频驱动器的输出电压的调控包括：读取所述当前温度，将预设温度作为第一次PI调节的第一输入，所述当前温度作为反馈，进行第一次PI调节后输出；将第一次PI调节的输出作为第二次PI调节的输入，所述当前输出电流作为第二次PI调节的反馈，第二次的PI调节输出作为所述变频驱动器的电压输出。
上述步骤S33包括：
S331：控制所述变频驱动器以分段式向所述变频压缩机输出电流，且所述输出电流的电角度为0度、120度、240度，每一个电角度分别停留30秒。
如图6所示，本发明实施例的变频驱动器61连接到变频压缩机62，该变频驱动器61包括通信电路611、电压采样模块612、整流模块613、功率因数校正614、逆变模块615以及驱动电路616，所述变频驱动器61还包括如上所述的温度检测单元、电流检测单元以及主控芯片，可使变频压缩机61内部的温度维持在预设温度，达到保温目的。
本发明实施例的可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器及保温方法，根据实时采集压缩机内部温度以及驱动器的输出电流，通过PI调节控制驱动器的输出电压，以使变频压缩机内部的温度维持在预设温度，在不增加电加热设备情况下，实现变频热泵在低温环境下维持自身温度，保持压缩机内油的液体形态。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器，所述变频压缩机连接到变频驱动器，其特征在于，所述变频驱动器包括：温度检测模块、电流检测模块以及主控芯片；其中，
所述温度检测模块，用于实时检测所述变频压缩机内部的当前温度；
所述电流检测模块，用于实时检测所述变频驱动器的当前输出电流；
所述主控芯片，用于根据所述当前温度及当前输出电流控制所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。
2.根据权利要求1所述的可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器，其特征在于，包括温度设定单元，所述温度设定单元用于根据人机交互输入预设温度。
3.根据权利要求2所述的可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器，其特征在于，所述温度设定单元根据所述预设温度向所述主控芯片输出电压调整命令，所述主控芯片根据所述电压调整命令调控所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。
4.根据权利要求3所述的可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器，其特征在于，所述主控芯片读取所述当前温度，将预设温度作为第一次PI调节的第一输入，所述当前温度作为反馈，进行第一次PI调节后输出；所述主控芯片将第一次PI调节的输出作为第二次PI调节的输入，所述当前输出电流作为第二次PI调节的反馈，第二次的PI调节输出作为所述变频驱动器的电压输出。
5.根据权利要求4所述的可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器，其特征在于，所述主控芯片包括输出电流控制单元，所述输出电流控制单元用于控制所述变频驱动器以分段式向所述变频压缩机输出电流，且所述输出电流的电角度为0度、120度、240度，每一个电角度分别停留30秒。
6.一种变频压缩机保温方法，所述变频压缩机连接到变频驱动器，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
实时检测所述变频压缩机内部的当前温度；
实时检测所述变频驱动器的当前输出电流；
根据所述当前温度及当前输出电流控制所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。
7.根据权利要求6所述的变频压缩机保温方法，其特征在于，所述根据所述当前温度及当前输出电流控制所述变频驱动器的输出电压的步骤包括：
通过人机交互输入预设温度；
根据所述预设温度输出电压调整命令；
根据所述电压调整命令调控所述变频驱动器的输出电压，以使所述变频压缩机内部的温度维持在预设温度。
8.根据权利要求7所述的变频压缩机保温方法，其特征在于，所述根据所述电压调整命令调控所述变频驱动器的输出电压的步骤包括：
读取所述当前温度，将预设温度作为第一次PI调节的第一输入，所述当前温度作为反馈，进行第一次PI调节后输出；
将第一次PI调节的输出作为第二次PI调节的输入，所述当前输出电流作为第二次PI调节的反馈，第二次的PI调节输出作为所述变频驱动器的电压输出。
9.根据权利要求8所述的变频压缩机保温方法，其特征在于，所述方法包括：
控制所述变频驱动器以分段式向所述变频压缩机输出电流，且所述输出电流的电角度为0度、120度、240度，每一个电角度分别停留30秒。
10.根据权利要求1-5任一项所述的可实现变频压缩机保温功能的变频驱动器，其特征在于，所述变频驱动器还包括通信电路、电压采样模块、整流模块、功率因数校正、逆变模块以及驱动电路。
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