CN110486903A - 一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制方法，包括：检测制冷系统的实际负载；其中，所述实际负载为所述制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值的压力差，所述实际负载与启动变频控制器的升频速率满足预设的线性关系；根据所述预设的线性关系，按照所述实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。根据上述实施例的教导，本发明能够高效可靠地启动整机。本发明还提供了一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制系统及空调器。

Description

一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及变频控制技术领域，尤其涉及一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制方法及系统。

背景技术

变频空调、变频洗衣机、变频冰箱等均应用闭环启动的变频控制器，而针对整机启动负载有差异时，如何可靠启动，成为当前研究的重点。

以变频空调为例：

变频空调长期处于低温的环境中，系统的冷媒会沉积在压缩机内，首次上电开机时，压缩机内负载非常大，通常采用的定位开环转闭环控制方法，一般要先进行压缩机预热几个小时，甚至十几个小时，减小系统负载，才能正常启动，开机运转。

虽然闭环启动的方法在重载时启动成功率有了一定的提高，但是闭环启动升频速率一般是固定的，如果系统的负载变化较大，有时候负载很小、有时候很大，以恒定的升频速率启动有极大能会造成启动时压缩机失步，启动失败。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制方法及系统，能够高效可靠地启动整机。

第一方面：

本发明一实施例提供一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制方法，包括：

检测制冷系统的实际负载；其中，所述实际负载为所述制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值的压力差，所述实际负载与启动变频控制器的升频速率满足预设的线性关系；

根据所述预设的线性关系，按照所述实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

在整机上电启动前，检测系统高压侧压力、低压侧压力，并当负载大小即高低压力的差值在可靠启动允许的范围内时，确定闭环启动时压缩机的升频速率，进入启动。

优选地，所述预设的线性关系由以下公式确定：

V＝V_max,(ΔP₁≤ΔP≤ΔP₂,ΔP₁≤ΔP₂)；

其中，V为升频速率(Hz/s)，V_min为预设的最小升频速率(Hz/s)，V_max为预设的最大升频速率(Hz/s)，ΔP为实际负载(MPa)，ΔP_min为预设的最小负载(MPa)，ΔP₁为预设的第一负载(MPa)，ΔP₂为预设的第二负载(MPa)，ΔP_max为预设的最大负载(MPa)。

优选地，所述的控制方法，还包括：

在所述实际负载大于所述的最大预设负载时，启动压缩机进行预热，并在所述实际负载降至所述的最大预设负载或以下时，按照此时的实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

当实际负载大小即高低压力的差值不在可靠启动允许的范围内时，启动压缩机预热。同时实时检测高低压力的差值，一旦进入允许可靠启动范围，停止预热。按照此时负载对应的升频速率进入启动状态，能够降低压缩机预热时间，减少开机等待时间。

第二方面：

本发明一实施例还提供一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制系统，包括：

检测模块，用于检测制冷系统的实际负载；其中，所述实际负载为所述制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值的压力差，所述实际负载与启动变频控制器的升频速率满足预设的线性关系；

升频速率确定模块，用于根据所述预设的线性关系，按照所述实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

第三方面：

本发明一实施例还提供一种空调器，包括微处理器、变频控制器和制冷系统；

所述微处理器，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，且所述处理器执行所述计算机程序时实现如下控制方法：

检测制冷系统的实际负载；其中，所述实际负载为所述制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值的压力差，所述实际负载与启动变频控制器的升频速率满足预设的线性关系；

根据所述预设的线性关系，按照所述实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

根据上述实施例的教导，本发明能够高效可靠地启动整机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的变频控制器闭环启动时负载自适应的控制方法的流程示意图；

图2是本发明第一实施例提供额变频空调闭环启动时负载自适应的控制示意图；

图3是本发明第一实施例提供的负载与升频速率的线性关系示意图；

图4是本发明第一实施例提供负载与升频速率的另一线性关系示意图；

图5是本发明第二实施例提供的变频控制器闭环启动时负载自适应的控制方法的另一流程示意图；

图6是本发明第三实施例提供的变频控制器闭环启动时负载自适应的控制系统的结构示意图；

图7是本发明第三实施例提供的变频控制器闭环启动时负载自适应的控制系统的另一结构示意图；

图8是本发明第四实施例提供的空调器的结构示意图；

图9是本发明第四实施例提供的空调器的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本发明第一实施例：

请参阅图1-4，一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制方法，包括：

S101、检测制冷系统的实际负载；其中，所述实际负载为所述制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值的压力差，所述实际负载与启动变频控制器的升频速率满足预设的线性关系。

S102、根据所述预设的线性关系，按照所述实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

如图2所示，在具体的实施例当中，当变频控制器要启动前，微处理器首先检测制冷系统的实际负载的大小。通过压力检测电路，分别检测出制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值，计算压力差，即实际负载。

根据实际负载，以及升频速率曲线如图3或图4，判定出启动时的升频速率，并以该升频速率进行闭环启动。

其中，图3或图4所示的升频速率曲线，即预设的线性关系，由以下公式确定：

V＝V_max,(ΔP₁≤ΔP≤ΔP₂,ΔP₁≤ΔP₂)；

其中，V为升频速率(Hz/s)，V_min为预设的最小升频速率(Hz/s)，V_max为预设的最大升频速率(Hz/s)，ΔP为实际负载(MPa)，ΔP_min为预设的最小负载

(MPa)，ΔP₁为预设的第一负载(MPa)，ΔP₂为预设的第二负载(MPa)，ΔP_max为预设的最大负载(MPa)。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP_min≤ΔP≤ΔP₁时，此时系统负载较小，如果以很高的升频速率进行闭环启动，容易导致电机跑飞失步，启动失败。需要按照图3曲线把升频速率调整到合适的值，才能可靠启动。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP₁≤ΔP≤ΔP时，此时系统负载适中，可以最大升频速率V_max进行开机启动，提高整机的开机速度,能够快如进入稳定运转状态。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP₂≤ΔP≤ΔP_max时，此时系统负载较大，需要降低升频速率，需要按照图3曲线把升频速率调整到合适的值，才能可靠启动。

上述实施例解决了传统启动方法负载变化较大不稳定时，以恒定的升频速率启动有极大能会造成启动时压缩机失步，启动失败的问题。

本发明第二实施例：

请参阅图5，在上述实施例的基础上，优选地，所述的控制方法，包括：

S201、检测制冷系统的实际负载；其中，所述实际负载为所述制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值的压力差，所述实际负载与启动变频控制器的升频速率满足预设的线性关系。

S202、在所述实际负载大于所述的最大预设负载时，启动压缩机进行预热，并在所述实际负载降至所述的最大预设负载或以下时，按照此时的实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP_max＜ΔP时，此时的实际负载大小即高低压力的差值不在可靠启动允许的范围内，微处理器需要开启压缩机预热控制，并实时检测系统的高低侧压力差，一旦进入允许可靠启动范围，即当ΔP≤ΔP_max时，停止预热。按照此时负载对应的升频速率进入启动状态，能够降低压缩机预热时间，减少开机等待时间。

本发明第三实施例：

请参阅图6，一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制系统，包括：

检测模块10，用于检测制冷系统的实际负载；其中，所述实际负载为所述制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值的压力差，所述实际负载与启动变频控制器的升频速率满足预设的线性关系；

升频速率确定模块20，用于根据所述预设的线性关系，按照所述实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

如图2所示，在具体的实施例当中，当变频控制器要启动前，微处理器首先检测制冷系统的实际负载的大小。通过压力检测电路，分别检测出制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值，计算压力差，即实际负载。

根据实际负载，以及升频速率曲线如图3或图4，判定出启动时的升频速率，并以该升频速率进行闭环启动。

其中，图3或图4所示的升频速率曲线，即预设的线性关系，由以下公式确定：

V＝V_max,(ΔP₁≤ΔP≤ΔP₂,ΔP₁≤ΔP₂)；

其中，V为升频速率(Hz/s)，V_min为预设的最小升频速率(Hz/s)，V_max为预设的最大升频速率(Hz/s)，ΔP为实际负载(MPa)，ΔP_min为预设的最小负载(MPa)，ΔP₁为预设的第一负载(MPa)，ΔP₂为预设的第二负载(MPa)，ΔP_max为预设的最大负载(MPa)。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP_min≤ΔP≤ΔP₁时，此时系统负载较小，如果以很高的升频速率进行闭环启动，容易导致电机跑飞失步，启动失败。需要按照图3曲线把升频速率调整到合适的值，才能可靠启动。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP₁≤ΔP≤ΔP时，此时系统负载适中，可以最大升频速率V_max进行开机启动，提高整机的开机速度,能够快如进入稳定运转状态。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP₂≤ΔP≤ΔP_max时，此时系统负载较大，需要降低升频速率，需要按照图3曲线把升频速率调整到合适的值，才能可靠启动。

上述实施例解决了传统启动方法负载变化较大不稳定时，以恒定的升频速率启动有极大能会造成启动时压缩机失步，启动失败的问题。

请参阅图7，在上述实施例的基础上，在一优选实施例当中，所述的控制系统，还包括：

预热模块30，用于在所述实际负载大于所述的最大预设负载时，启动压缩机进行预热，并在所述实际负载降至所述的最大预设负载或以下时，按照此时的实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP_max＜ΔP时，此时的实际负载大小即高低压力的差值不在可靠启动允许的范围内，微处理器需要开启压缩机预热控制，并实时检测系统的高低侧压力差，一旦进入允许可靠启动范围，即当ΔP≤ΔP_max时，停止预热。按照此时负载对应的升频速率进入启动状态，能够降低压缩机预热时间，减少开机等待时间。

本发明第四实施例：

请参阅图8，一种空调器，包括微处理器、变频控制器和制冷系统；

所述微处理器，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，且所述处理器执行所述计算机程序时实现如下控制方法：

检测制冷系统的实际负载；其中，所述实际负载为所述制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值的压力差，所述实际负载与启动变频控制器的升频速率满足预设的线性关系；

根据所述预设的线性关系，按照所述实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

如图2所示，在具体的实施例当中，当变频控制器要启动前，微处理器首先检测制冷系统的实际负载的大小。通过压力检测电路，分别检测出制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值，计算压力差，即实际负载。

根据实际负载，以及升频速率曲线如图3或图4，判定出启动时的升频速率，并以该升频速率进行闭环启动。

其中，图3或图4所示的升频速率曲线，即预设的线性关系，由以下公式确定：

V＝V_max,(ΔP₁≤ΔP≤ΔP₂,ΔP₁≤ΔP₂)；

其中，V为升频速率(Hz/s)，V_min为预设的最小升频速率(Hz/s)，V_max为预设的最大升频速率(Hz/s)，ΔP为实际负载(MPa)，ΔP_min为预设的最小负载(MPa)，ΔP₁为预设的第一负载(MPa)，ΔP₂为预设的第二负载(MPa)，ΔP_max为预设的最大负载(MPa)。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP_min≤ΔP≤ΔP₁时，此时系统负载较小，如果以很高的升频速率进行闭环启动，容易导致电机跑飞失步，启动失败。需要按照图3曲线把升频速率调整到合适的值，才能可靠启动。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP₁≤ΔP≤ΔP时，此时系统负载适中，可以最大升频速率V_max进行开机启动，提高整机的开机速度,能够快如进入稳定运转状态。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP₂≤ΔP≤ΔP_max时，此时系统负载较大，需要降低升频速率，需要按照图3曲线把升频速率调整到合适的值，才能可靠启动。

上述实施例解决了传统启动方法负载变化较大不稳定时，以恒定的升频速率启动有极大能会造成启动时压缩机失步，启动失败的问题。

请参阅图9，在上述实施例的基础上，在一优选实施例当中，所述的空调器，还包括：

压缩机，用于在所述实际负载大于所述的最大预设负载时，接收所述微控制器的预热指令，进行预热，以使所述微控制器在所述实际负载降至所述的最大预设负载或以下时，按照此时的实际负载对应的升频速率，启动所述变频控制器。

当微处理器计算出的实际负载ΔP，ΔP_max＜ΔP时，此时的实际负载大小即高低压力的差值不在可靠启动允许的范围内，微处理器需要开启压缩机预热控制，并实时检测系统的高低侧压力差，一旦进入允许可靠启动范围，即当ΔP≤ΔP_max时，停止预热。按照此时负载对应的升频速率进入启动状态，能够降低压缩机预热时间，减少开机等待时间。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可监听存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制方法，其特征在于，包括：

检测制冷系统的实际负载；其中，所述实际负载为所述制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值的压力差，所述实际负载与启动变频控制器的升频速率满足预设的线性关系；

根据所述预设的线性关系，按照所述实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预设的线性关系由以下公式确定：

V＝V_max,(ΔP₁≤ΔP≤ΔP₂,ΔP₁≤ΔP₂)；

其中，V为升频速率(Hz/s)，V_min为预设的最小升频速率(Hz/s)，V_max为预设的最大升频速率(Hz/s)，ΔP为实际负载(MPa)，ΔP_min为预设的最小负载(MPa)，ΔP₁为预设的第一负载(MPa)，ΔP₂为预设的第二负载(MPa)，ΔP_max为预设的最大负载(MPa)。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述实际负载大于所述的最大预设负载时，启动压缩机进行预热，并在所述实际负载降至所述的最大预设负载或以下时，按照此时的实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

4.一种变频控制器闭环启动时负载自适应的控制系统，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测制冷系统的实际负载；其中，所述实际负载为所述制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值的压力差，所述实际负载与启动变频控制器的升频速率满足预设的线性关系；

升频速率确定模块，用于根据所述预设的线性关系，按照所述实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述预设的线性关系由以下公式确定：

V＝V_max,(ΔP₁≤ΔP≤ΔP₂,ΔP₁≤ΔP₂)；

其中，V为升频速率(Hz/s)，V_min为预设的最小升频速率(Hz/s)，V_max为预设的最大升频速率(Hz/s)，ΔP为实际负载(MPa)，ΔP_min为预设的最小负载(MPa)，ΔP₁为预设的第一负载(MPa)，ΔP₂为预设的第二负载(MPa)，ΔP_max为预设的最大负载(MPa)。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，还包括：

预热模块，用于在所述实际负载大于所述的最大预设负载时，启动压缩机进行预热，并在所述实际负载降至所述的最大预设负载或以下时，按照此时的实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

7.一种空调器，其特征在于，包括微处理器、变频控制器和制冷系统；

所述微处理器，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，且所述处理器执行所述计算机程序时实现如下控制方法：

检测制冷系统的实际负载；其中，所述实际负载为所述制冷系统高压侧压力值与低压侧压力值的压力差，所述实际负载与启动变频控制器的升频速率满足预设的线性关系；

根据所述预设的线性关系，按照所述实际负载对应的升频速率，启动变频控制器。

8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述预设的线性关系由以下公式确定：

V＝V_max,(ΔP₁≤ΔP≤ΔP₂,ΔP₁≤ΔP₂)；

其中，V为升频速率(Hz/s)，V_min为预设的最小升频速率(Hz/s)，V_max为预设的最大升频速率(Hz/s)，ΔP为实际负载(MPa)，ΔP_min为预设的最小负载(MPa)，ΔP₁为预设的第一负载(MPa)，ΔP₂为预设的第二负载(MPa)，ΔP_max为预设的最大负载(MPa)。

9.根据权利要求8所述的空调器，其特征在于，还包括：

压缩机，用于在所述实际负载大于所述的最大预设负载时，接收所述微控制器的预热指令，进行预热，以使所述微控制器在所述实际负载降至所述的最大预设负载或以下时，按照此时的实际负载对应的升频速率，启动所述变频控制器。