CN110504734A - 变频器的电解电容充电控制方法、装置及变频器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变频器的电解电容充电控制方法、装置及变频器，涉及电路控制领域，用于解决无法避免变频器的电解电容的充电回路中元器件以及电解电容的负载出现损坏的问题。本发明的变频器包括整流桥，其输入侧连接电源且输出侧连接电解电容，整流桥形成的任一充电回路上串联有充电控制开关、限流电阻及电解电容，该方法包括：控制充电控制开关闭合，并开启计时，并实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压；当计时至参考充电时长时，若确定电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，则控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开；目标充电电压范围根据电源两端的交流电压确定。本发明用于变频器中整流电路的充电过程。

Description

变频器的电解电容充电控制方法、装置及变频器

技术领域

本发明实施例涉及电路控制领域，尤其涉及一种变频器的电解电容充电控制方法、装置及变频器。

背景技术

在变频空调等变频设备的变频器中，通常会采用几百甚至几千微法(μF)的大容量电解电容作为储能器件。在对电解电容充电时，充电回路中通常会设置整流桥，以便于将交流电整流成直流电后对电解电容充电。目前，由于电解电容的内部阻抗很小，因此充电回路中会出现较大的冲击电流，该冲击电流会直接损坏充电回路中的元器件(如上述整流桥)。为了避免上述情况发生，充电回路中通常会为电解电容串联的一个限流电阻，以保护充电回路中的元器件不会受到冲击电流的影响而发生损坏，从而保证电解电容充电过程正常进行；另一方面，在对电解电容充电时，目前都是预先设置固定的充电时间，当对电解电容充电的时间到达上述充电时间时，自动控制充电回路断开以停止对电解电容充电，同时控制电解电容向负载输出功率。

实际情况中，在电解电容的充电过程中，若上述限流电阻的阻值未出现异常，则能够有效避免充电回路中的元器件以及上述负载出现损坏；然而，受变频器及变频器所在变频设备实际运行过程影响，上述充电过程中限流电阻的阻值会出现变大或变小等异常，上述异常会直接导致充电回路中的元器件或者上述负载出现损坏，影响变频器及其所在变频设备的安全使用。

由此可见，在限流电阻的阻值可能出现变大或变小等异常的情况下，如何有效避免充电回路中的元器件以及上述负载出现损坏成为目前亟须解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种变频器的电解电容充电控制方法、装置及变频器，用于解决现有技术中无法避免变频器的电解电容的充电回路中元器件以及电解电容的负载出现损坏的技术问题。

为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种变频器的电解电容充电控制方法，其中变频器包括整流桥，其中整流桥的输入侧连接电源，整流桥的输出侧连接电解电容，其中整流桥形成的任一充电回路上串联有充电控制开关、限流电阻以及电解电容，该方法包括：控制充电控制开关闭合，并开启计时，并实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压；当计时至参考充电时长时，若确定电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，则控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开；其中目标充电电压范围根据电源两端的交流电压确定。

在本发明实施例提供的变频器的电解电容充电控制方法中，能够在控制充电控制开关闭合后开启计时并实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压，根据电源两端的交流电压确定目标充电电压范围，然后在计时至参考充电时长且确定电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内时，控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开。由此可见，本发明实施例能够在确定电解电容充电的时间满足参考充电时长时且电解电容满足其两端的直流电压在安全的目标充电电压范围内时控制电解电容向负载输出功率并控制充电控制开关断开，从而有效避免变频器的电解电容的充电回路中元器件以及电解电容的负载出现损坏，有效提升变频器的安全性能，保证变频器及其所在变频设备的安全使用。

第二方面，提供一种变频器的电解电容充电控制装置，其中变频器包括整流桥，其中整流桥的输入侧连接电源，整流桥的输出侧连接电解电容，其中整流桥形成的任一充电回路上串联有充电控制开关、限流电阻以及电解电容，该装置包括：控制模块，用于控制充电控制开关闭合；计时模块，用于在控制模块控制充电控制开关闭合后开启计时；获取模块，用于在所述控制模块控制所述充电控制开关闭合后实时获取所述电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压；控制模块还用于：当计时至参考充电时长时，若确定电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，则控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开；其中目标充电电压范围根据电源两端的交流电压确定。

第三方面，提供一种变频器的电解电容充电控制装置，其中变频器包括整流桥，其中整流桥的输入侧连接电源，整流桥的输出侧连接电解电容，其中整流桥形成的任一充电回路上串联有充电控制开关、限流电阻以及电解电容，变频器的电解电容充电控制装置可以为变频器的主控器或者设置在变频器的主控器中的芯片，具体包括通信接口以及处理器；上述通信接口与处理器耦合，当上述变频器的电解电容充电控制装置运行时，上述处理器执行计算机程序或指令，以使上述变频器的电解电容充电控制装置执行上述第一方面提供的变频器的电解电容充电控制方法。

第四方面，提供一种变频器，包括上述第二方面以及第三方面中任一方面提供的变频器的电解电容充电控制装置。

第五方面，提供一种存储介质，上述存储介质存储有指令，上述指令在计算机上运行时，用于执行如上述第一方面提供的变频器的电解电容充电控制方法。

第六方面，提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括指令，上述指令在计算机上运行时，用于执行如上述第一方面提供的变频器的电解电容充电控制方法。

可以理解地，上述提供的任一种变频器的电解电容充电控制装置、存储介质以及计算机程序产品用于执行上述第一方面提供的变频器的电解电容充电控制方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文第一方面的方法以及下文具体实施方式中对应的方案的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

图1a为一种三相整流电路的充电回路的电路示意图；

图1b为一种单相整流电路的充电回路的电路示意图；

图1c为另一种单相整流电路的充电回路的电路示意图；

图2为本发明实施例提供的一种变频器的功能结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种变频器的电解电容充电控制方法的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的一种变频器的功能结构框图；

图5a为本发明实施例提供的另一种变频器的电解电容充电控制方法的方法流程图；

图5b为本发明实施例提供的另一种变频器的电解电容充电控制方法的方法流程图；

图6为本发明实施例提供的另一种变频器的电解电容充电控制方法的方法流程图；

图7为本发明实施例提供的一种变频器的正常工作区和异常工作区的区域图；

图8为本发明实施例提供的一种变频器的电解电容充电控制装置的功能结构框图；

图9为本发明实施例提供的一种变频器的电解电容充电控制装置的功能结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。术语“第一”和“第二”等的使用不表示任何顺序，可将上述术语解释为所描述对象的名称。在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在介绍本发明实施例之前，首先对目前变频器的电解电容的充电过程进行简单介绍。变频器的电解电容设置在整流电路中，上述整流电路可以采用单相整流电路或者三相整流电路。

具体地，图1a示出了一种三相电整流电路的充电回路的电路示意图，参见图1a所示，三相整流电路的充电回路可以包括：控制开关K1、控制开关K2、三相全波整流桥(对应图1a中V1)、电解电容(对应图1a中E1、E2)、控制开关K3以及限流电阻。其中三相电源接入三相全波整流桥以接入三相整流电路，三相全波整流桥包括VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6共6个二级管，上述6个二级管构成共阴极组以及共阳极组，其中共阴极组包括3个二级管VT1、VT3、VT5，共阳极组包括3个二级管VT2、VT4、VT6，二级管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6，R、S、T表示三相电源的输出端的三相，R表示第一相、S表示第二相、T表示第三相，控制开关K1用于控制将三相电源中的第一相接入三相全波整流桥，共阴极组中的VT1以及共阳极组中的VT4接入三相电源的输出端R；控制开关K2用于控制将三相电源中的第二相接入三相全波整流桥，共阴极组中的VT3以及共阳极组中的VT6接入三相电源的输出端S；共阴极组中的VT5以及共阳极组中的VT2接入三相电源的输出端T；三相全波整流桥与电解电容(对应图1a中E1以及E2)以及限流电阻串联，限流电阻与零线接入端口(对应图1a中N)之间设置有控制开关K3。具体实施中，当控制开关K3闭合时，三相电源输出至三相整流电路的交流电经过三相全波整流桥整流成直流电(对应图1a中DC+，表示直流电高电压)以对电解电容充电；当控制开关K3断开时，三相电源停止对电解电容充电，此时可以控制电解电容向负载输出功率(图1a中未示负载)。

图1b示出了一种单相整流电路的充电回路的电路示意图，图1b所示的单相整流电路的充电回路可以包括：交流电源、控制开关K4、控制开关K5、限流电阻、桥式整流器以及电解电容，其中交流电源通过火线进线端和零线进线端(图1b中LIN表示火线进线端，NIN表示零线进线端)输出交流电，桥式整流器的输入侧通过控制开关K5及限流电阻连接交流电源，桥式整流器的输出侧连接电解电容，控制开关K4用于短接控制开关K5和限流电阻。桥式整流器上设置有如图1b所示的1、2、3、4共四个接线柱以用于将桥式整流器接入充电回路。桥式整流器包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、以及第四二极管，其中交流电源、控制开关K5、限流电阻、第一二极管、电解电容以及第三二级管构成第一通电回路；交流电源、控制开关K5、限流电阻、第二二极管、电解电容以及第四二级管构成第二通电回路。图1b所示的单相整流电路的充电回路中，当控制开关K4断开且控制开关K5闭合时，上述交流电源输出的交流电通过控制开关K5以及限流电阻输出至桥式整流器，桥式整流器将上述交流电整流为直流电(对应图1b中DC+，表示直流电高电压)后输出至电解电容以向电解电容充电。

图1b所示的单相整流电路的充电回路中控制开关K5及限流电阻设置在桥式整流器的输入侧，具体实施中，控制开关K5及限流电阻还可以设置在桥式整流器的输出侧，参见图1c所示，图1b所示的单相整流电路的充电回路可以包括：交流电源、控制开关K4、控制开关K5、保险丝、限流电阻、桥式整流器以及电解电容，其中交流电源通过火线进线端和零线进线端(图1c中LIN表示火线进线端，NIN表示零线进线端)输出交流电，桥式整流器的输入侧通过保险丝连接交流电源，桥式整流器的输出侧通过控制开关K5及限流电阻连接电解电容，控制开关K4用于短接控制开关K5和限流电阻。桥式整流器上设置有如图1c所示的1、2、3、4共四个接线柱以用于将桥式整流器接入充电回路。桥式整流器包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、以及第四二极管，其中交流电源、控制开关K5、限流电阻、第一二极管、电解电容以及第三二级管构成第一通电回路；交流电源、控制开关K5、限流电阻、第二二极管、电解电容以及第四二级管构成第二通电回路。图1c所示的单相整流电路的充电回路中，当控制开关K4断开且控制开关K5闭合时，上述交流电源输出的交流电(通过保险丝)输出至桥式整流器，桥式整流器将上述交流电整流为直流电(对应图1b中DC+，表示直流电高电压)后，通过控制开关K5及限流电阻输出至电解电容以向电解电容充电。

实际情况中，在对上述电解电容充电时，受到变频器以及变频器所在设备实际运行过程影响，如变频器工作时间加长或者变频器所在设备运行异常等，当上述限流电阻的阻值出现异常时，会直接导致充电回路中的元器件或者上述负载出现损坏，例如当限流电阻的阻值变大甚至发生断路时，导致电解电容充电回路中的电流变小，电解电容所需要的充电时间实际上会大于上述充电时间，由此导致当对电解电容充电的时间到达上述充电时间时，电解电容实际并未完成充电，此时若停止向电解电容充电，即强制断上述开充电控制开关并控制电解电容向负载输出功率，负载所在电路回路会产生较大的冲击电流，该冲击电流会直接损坏负载所在电路回路中的元器件，如导致负载所在电路回路中的控制开关发生粘连甚至烧毁负载所在电路回路中的控制开关等，对变频器所在变频设备造成损害；当限流电阻的阻值变小甚至发生短路时，会导致电解电容充电时其充电回路中生成大电流，同样会损坏充电回路中的元器件，严重影响变频器的安全使用，降低了变频器及其所在变频设备安全性能。

基于上述存在的问题，本发明实施例提供一种变频器20，参见图2所示，变频器20包括：整流桥(对应图1a中三相全波整流桥、图1b中桥式整流器)，其中整流桥的输入侧连接电源，整流桥的输出侧连接电解电容，其中整流桥形成的任一充电回路上串联有充电控制开关(对应图1a中控制开关K3、以及图1b中控制开关K5)、限流电阻以及电解电容，其中图2仅示出了一个充电回路，可以理解的是，具体实施中整流桥形成的充电回路可以为一个或多个，每个充电回路中各元器件的连接方式与图2中所示充电回路中各元器件的连接方式相同，其中本发明实施例对充电控制开关以及限流电阻的位置不作限定，只要串联在充电回路中即可；本发明实施例提供的变频器20还包括变频器的电解电容充电控制装置(图2中未示出)，示例性的，该变频器的电解电容充电控制装置可以为变频器中的主控器本身或者设置在主控器本身中的芯片。具体实施中，变频器20可以应用于变频空调、变频洗衣机、变频冰箱等变频设备，基于上述变频器20，本发明实施例提供一种变频器的电解电容充电控制方法，参见图3所示，包括如下步骤：

步骤S310：控制充电控制开关闭合。

其中，控制充电控制开关闭合的方式可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限定。在执行本步骤之后，同时触发执行步骤S320a以及步骤S320b。

步骤S320a：开启计时。

其中，开启计时的方式可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置，例如可以启动预设的计时器或者预设的计时程序开始计时，本发明实施例对开启计时的方式不作限定。

步骤S320b：实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压。

实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压的方式可以有多种，具体地，图4示出了以图1b中所示的单相整流电路为例获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压的一种实施方式。参见图4所示，变频器的电解电容充电控制装置包括交流电压采样模块以及直流电压采样模块(交流电压采样模块以及直流电压采样模块执行的功能可以对应后续图8中获取模块83的功能)，其中交流电压采样模块可以包括两个接入端，其中一接入端接入电源的火线进线端(对应图4中LIN)，另一接入端接入电源的零线进线端(对应图4中NIN)，交流电压采样模块用于实时获取电源上的交流电压；直流电压采样模块可以包括两个接入端，其中一接入端接入电解电容的一端(对应图4中DC+)，另一接入端接入电解电容的另一端(对应图4中DC+)，直流电压采样模块用于实时获取电源上的直流电压。具体实施中，交流电压采样模块以及直流电压采样模块可以单独设置，也可以合并设置为一个功能模块(如后续图8中的获取模块83)集成在变频器的主控器中，本发明实施例对交流电压采样模块以及直流电压采样模块的设置方式不作限定。

可以理解的是，上述所列举的实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压的方式仅仅是示例性的，具体实施中，本发明实施例中实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压的方式包括但不限于上述所列举的方式。

步骤S330：当计时至参考充电时长时，若确定电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，则控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开；其中目标充电电压范围根据电源两端的交流电压确定。

具体地，在本步骤中，可以根据电源两端的交流电压确定目标充电电压范围。具体实施中，可以将交流电压作为目标充电电压，并可以预先设置目标充电电压波动范围，然后将目标充电电压与目标充电电压波动范围之和作为目标充电电压的最大值，将目标充电电压与目标充电电压波动范围之差作为目标充电电压的最小值，则目标充电电压范围可以包括：目标充电电压的最大值、目标充电电压的最小值、以及目标充电电压的最大值与目标充电电压的最小值之间的有理数集合。其中，目标充电电压波动范围的大小可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限定。

参考充电时长即针对电解电容的充电过程预先设置的固定的充电时间，参考充电时长的大小可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限定。在本步骤中，在确定目标充电电压范围之后，当确定计时至参考充电时长时若电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，也就是说在计时的结果为参考充电时长的同时若电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，则说明电解电容在充电的时间为参考充电时长时完成了充电，则可以确定限流电阻的阻值未发生异常，则此时控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开，可以保证充电回路中的元器件以及上述负载不会出现损坏，保证变频器及其所在变频设备的安全使用。

由此可见，在本发明实施例提供的变频器的电解电容充电控制方法中，能够在控制充电控制开关闭合后开启计时并实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压，根据电源两端的交流电压确定目标充电电压范围，然后在计时至参考充电时长且确定电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内时，控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开。因此，本发明实施例能够在确定电解电容充电的时间满足参考充电时长时且电解电容满足其两端的直流电压在安全的目标充电电压范围内时控制电解电容向负载输出功率并控制充电控制开关断开，从而有效避免变频器的电解电容的充电回路中元器件以及电解电容的负载出现损坏，有效提升变频器的安全性能，保证变频器及其所在变频设备的安全使用。

进一步，可选地，本发明实施例中还可以进一步设置允许电解电容充电的时间范围，具体实施中，当电解电容在允许电解电容充电的时间范围内完成充电时，不会导致充电回路中的元器件或者上述负载出现损坏。其中，允许电解电容充电的时间范围由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限定。

在一种可选方案中，基于上述允许电解电容充电的时间范围，在执行步骤S320a以及步骤S320b之后，参见图5a所示，本发明实施例还可以执行如下步骤：

步骤S510：当计时至参考充电时长时，若确定电解电容两端的直流电压小于最小充电电压，则继续计时。

具体地，最小充电电压为目标充电电压范围内的最小值，目标充电电压及其确定方式可以参见步骤S330中的对应描述(其中最小充电电压对应步骤S330中目标充电电压的最小值)，此处不再赘述。

步骤S520：当未计时至第一时间阈值时，若检测到电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，获取计时的第一时间，控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开；其中第一时间大于参考充电时长并小于第一时间阈值。

具体地，第一时间阈值为允许电解电容充电的时间范围内的最大值。第一时间阈值可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限定，其中参考充电时长小于第一时间阈值。

在本步骤中，当未计时至第一时间阈值时，若检测到电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，则说明电解电容完成充电的时间在参考充电时长和第一时间阈值之间，也就是说电解电容在允许电解电容充电的时间范围内完成了充电，则可以确定控制电解电容向负载输出功率并控制充电控制开关断开后充电回路中的元器件以及上述负载不会出现损坏，则控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开后，保证变频器及其所在变频设备的安全使用。具体实施中，在控制电解电容向负载输出功率并控制充电控制开关断开时，可以向主控器发送开关断开指令，使主控器根据开关断开指令控制充电控制开关断开(如图4中通过主控器控制开关K5断开)，其中主控器控制充电控制开关断开的控制方式可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限定。

其中，由于步骤S510中在计时至参考充电时长后继续计时，因此本步骤中电解电容完成充电的时长不再为参考充电时长，则在本步骤中，当检测到电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内时，可以获取计时的第一时间，以便于后续步骤(对应步骤S530)中将参考充电时长更新为上述第一时间。

步骤S530：将参考充电时长更新为第一时间。

具体地，在本步骤中，将参考充电时长更新为第一时间，以实现根据实际情况对电解电容的参考充电时长进行自动调整的目的，使得下一次充电时将第一时间作为参考充电时长对电解电容进行充电。

在一种可选方案中，在执行步骤S510之后，参见图5b所示，本发明实施例还可以执行如下步骤：

步骤S540：当计时至第一时间阈值时，若确定电解电容两端的直流电压小于最小充电电压，则发出故障提示信号。

具体地，第一时间阈值可以参考步骤S520中的对应描述，此处不再赘述。在本步骤中，当计时至第一时间阈值时，若确定电解电容两端的直流电压小于最小充电电压，则说明电解电容在允许电解电容充电的时间范围内未完成充电，也就是说限流电阻的阻值变大了或者限流电阻发生了断路，则确定电解电容充电过程发生故障，发出故障提示信号(如图4中通过主控器发出故障提示信号)，以便于及时提醒相关人员对变频器或者变频器所在设备进行故障维修。其中故障提示信号的形式可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限定。

在一种可选方案中，基于上述允许电解电容充电的时间范围，在执行步骤S320a以及步骤S320b之后，参见图6所示，本发明实施例还可以执行如下步骤：

步骤S610：当未计时至参考充电时长时，若确定电解电容两端的直流电压大于最小充电电压且小于最大充电电压，获取计时的第二时间。

具体地，最小充电电压为目标充电电压范围内的最小值，最大充电电压为目标充电电压范围内的最大值，目标充电电压及其确定方式可以参见步骤S330中的对应描述(其中最小充电电压对应步骤S330中目标充电电压的最小值，最大充电电压对应步骤S330中目标充电电压的最大值)，此处不再赘述。

步骤S620：确定第二时间是否小于第二时间阈值。

其中，第二时间阈值为允许电解电容充电的时间范围内的最小值。第二时间阈值可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限定，第二时间阈值小于参考充电时长。

在本步骤中，若确定结果为否，即确定第二时间大于或等于第二时间阈值，则执行步骤S630；若确定结果为是，即确定第二时间小于第二时间阈值，则执行步骤S640。

步骤S630：控制电解电容向负载输出功率，并控制断开充电控制开关。

具体地，若确定第二时间大于或等于第二时间阈值，则说明电解电容完成充电的时间在第二时间阈值和参考充电时长之间，也就是说电解电容在允许电解电容充电的时间范围内完成了充电，则可以确定控制电解电容向负载输出功率并控制充电控制开关断开后充电回路中的元器件以及上述负载不会出现损坏，则控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开后，从而保证变频器及其所在变频设备的安全使用。

步骤S640：发出故障提示信号。

具体地，若确定第二时间小于第二时间阈值，则说明电解电容完成充电的时间小于第二时间阈值，也就是说电解电容完成充电的时间小于允许电解电容充电的时间范围内的最小值，说明限流电阻的阻值变小了或者限流电阻发生了短路，则确定整流电路发生故障，发出故障提示信号(如图4中通过主控器发出故障提示信号)，以便于及时提醒相关人员对变频器或者变频器所在设备进行故障维修。其中，故障提示信号的形式可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限定。

下面通过一个具体图示对本发明实施例提供的方法进行具体说明。参见图7所示，图7示出了变频器的正常工作区(即：变频器能够正常工作)和异常工作区(即：变频器发生故障)的区域图。其中，第一时间阈值为Tmax，第二时间阈值为Tmin，最小充电电压为Vmin，最大充电电压Vmax，图7中横轴表示充电时间T1，纵轴表示电解电容两端的直流电压V。由图7可知，当T1<Tmin时，若Vmin≤V≤Vmax，确定T1和V落入异常工作区，则确定变频器发生故障，则发出故障提示信号；当T1＝T时，若Vmin≤V≤Vmax，确定T1和V落入正常工作区，则表示变频器可以正常工作，则控制电解电容向负载输出功率并控制充电控制开关断开；当T1>T时，若V<Vmin，此时无法确定变频器是否可以正常工作，则控制充电控制开关继续闭合，并继续计时，当T<T1≤Tmax时，若Vmin≤V≤Vmax，则确定T1和V落入正常工作区，则控制电解电容向负载输出功率并控制充电控制开关断开；当Tmax<T1时，若V<Vmin，则确定T1和V落入异常工作区，则确定整流电路发生故障，发出故障提示信号。

由此可见，在本发明实施例提供的变频器的电解电容充电控制方法中，能够在控制充电控制开关闭合后开启计时并实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压，根据电源两端的交流电压确定目标充电电压范围，然后在计时至参考充电时长且确定电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内时，控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开。因此，本发明实施例能够在确定电解电容充电的时间满足参考充电时长时且电解电容满足其两端的直流电压在安全的目标充电电压范围内时控制电解电容向负载输出功率并控制充电控制开关断开，从而有效避免变频器的电解电容的充电回路中元器件以及电解电容的负载出现损坏，有效提升变频器的安全性能，保证变频器及其所在变频设备的安全使用；在此基础上，本发明实施例还能够进一步根据电解电容充电的时间以及电解电容两端的直流电压确定是否发出故障提示信号，以便于及时提醒相关人员对变频器或者变频器所在设备进行故障维修；同时，本发明实施例还能够根据实际情况对电解电容的参考充电时长进行自动调整，使参考充电时长更符合实际要求。

本发明实施例可以根据上述方法实施例对变频器的电解电容充电控制装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图8示出了本发明实施例中涉及的变频器的电解电容充电控制装置的功能结构框图，如图8所示，变频器的电解电容充电控制装置具体用于实施上述图3、图5a、图5b以及图6中对应的方法实施例，变频器的电解电容充电控制装置可以为单独的设备，也可以集成在变频器中(如集成在变频器的主控器中)。变频器包括整流桥，其中整流桥的输入侧连接电源，整流桥的输出侧连接电解电容，其中整流桥形成的任一充电回路上串联有充电控制开关、限流电阻以及电解电容，变频器的电解电容充电控制装置包括：

控制模块81，用于控制充电控制开关闭合；

计时模块82，用于在控制模块81控制充电控制开关闭合后开启计时；

获取模块83，用于在所述控制模块81控制所述充电控制开关闭合后实时获取所述电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压；

控制模块81还用于：当计时至参考充电时长时，若确定电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，则控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开；其中目标充电电压范围根据电源两端的交流电压确定。

可选地，控制模块81还用于：当计时至参考充电时长时，若确定电解电容两端的直流电压小于最小充电电压，则继续计时；当未计时至第一时间阈值时，若检测到电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，获取计时的第一时间，控制电解电容向负载输出功率，并控制充电控制开关断开；其中第一时间大于参考充电时长并小于第一时间阈值，最小充电电压为目标充电电压范围内的最小值。

可选地，变频器的电解电容充电控制装置还包括：更新模块84，用于将参考充电时长更新为控制模块81中获取的第一时间。

可选地，控制模块81还用于：当计时至第一时间阈值时，若确定电解电容两端的直流电压小于最小充电电压，则发出故障提示信号。

可选地，控制模块81还用于：当未计时至参考充电时长时，若确定电解电容两端的直流电压大于最小充电电压且小于最大充电电压，获取计时的第二时间；其中最小充电电压为目标充电电压范围内的最小值，最大充电电压为目标充电电压范围内的最大值；当确定第二时间大于或等于第二时间阈值时，控制电解电容向负载输出功率，并控制断开充电控制开关。

可选地，控制模块81还用于：当确定第二时间小于第二时间阈值时，发出故障提示信号。

上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，其作用在此不再赘述。

在采用集成的模块的情况下，变频器的电解电容充电控制装置包括：处理单元以及接口单元。处理单元用于对变频器的电解电容充电控制装置的动作进行控制管理，例如，处理单元用于执行计算机程序或指令实现变频器的电解电容充电控制装置的功能，例如支持变频器的电解电容充电控制装置执行图3中的步骤S310、步骤S320a，以及图5a中的步骤S510、步骤S520、步骤S530、以及图5b中的步骤S540，以及图6中的步骤S610、步骤S620、步骤S630、步骤S640。接口单元用于支持变频器的电解电容充电控制装置与其他装置的交互，例如与电源、以及电解电容的交互，例如支持变频器的电解电容充电控制装置执行图3中的步骤S320b；变频器的电解电容充电控制装置还可以包括存储单元，用于存储变频器的电解电容充电控制装置的计算机程序或指令。

其中，以处理单元为处理器，接口单元为通信接口为例。其中，变频器的电解电容充电控制装置参照图9所示，包括通信接口901、处理器902；其中，通信接口901和处理器902耦合，示例性的，通信接口901、处理器902可以通过总线904耦合。

处理器902可以是一个通用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，主控器，特定应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。当然，处理器902上还可以集成有存储变频器的电解电容充电控制装置的计算机程序或指令的存储装置，或者也可以将存储装置单独设置，例如图9中示出的，单独设置存储器903存储变频器的电解电容充电控制装置的计算机程序或指令。存储器903可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接；存储器也可以和处理器集成在一起。存储器903用于存储执行本申请方案的计算机程序或指令，并由处理器902来控制执行。

通信接口901用于支持变频器的电解电容充电控制装置与其他装置的交互，例如与电源、以及电解电容的交互。处理器902用于执行存储器903中存储的计算机程序或指令，从而实现本申请实施例中的方法。

本发明实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括指令，上述指令在计算机上运行时，用于执行如本发明实施例提供的变频器的电解电容充电控制方法。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (13)

1.一种变频器的电解电容充电控制方法，其中所述变频器包括整流桥，其中所述整流桥的输入侧连接电源，所述整流桥的输出侧连接所述电解电容，其中所述整流桥形成的任一充电回路上串联有充电控制开关、限流电阻以及所述电解电容，其特征在于，包括：

控制所述充电控制开关闭合，并开启计时，并实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压；

当计时至参考充电时长时，若确定所述电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，则控制所述电解电容向负载输出功率，并控制所述充电控制开关断开；其中所述目标充电电压范围根据所述电源两端的交流电压确定。

2.根据权利要求1所述的变频器的电解电容充电控制方法，其特征在于，所述控制所述充电控制开关闭合，并开启计时，并实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压之后，所述方法还包括：

当计时至参考充电时长时，若确定所述电解电容两端的直流电压小于最小充电电压，则继续计时；

当未计时至第一时间阈值时，若检测到所述电解电容两端的直流电压在所述目标充电电压范围内，获取计时的第一时间，控制所述电解电容向负载输出功率，并控制所述充电控制开关断开；其中所述第一时间大于所述参考充电时长并小于所述第一时间阈值，所述最小充电电压为所述目标充电电压范围内的最小值。

3.根据权利要求2所述的变频器的电解电容充电控制方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述参考充电时长更新为所述第一时间。

4.根据权利要求2所述的变频器的电解电容充电控制方法，其特征在于，所述当计时至参考充电时长时，若确定所述电解电容两端的直流电压小于最小充电电压，则继续计时之后，所述方法还包括：

当计时至所述第一时间阈值时，若确定所述电解电容两端的直流电压小于所述最小充电电压，则发出故障提示信号。

5.根据权利要求1所述的变频器的电解电容充电控制方法，其特征在于，所述控制所述充电控制开关闭合，并开启计时，并实时获取电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压之后，所述方法还包括：

当未计时至所述参考充电时长时，若确定所述电解电容两端的直流电压大于最小充电电压且小于最大充电电压，获取计时的第二时间；其中所述最小充电电压为所述目标充电电压范围内的最小值，所述最大充电电压为所述目标充电电压范围内的最大值；

当确定所述第二时间大于或等于第二时间阈值时，控制所述电解电容向负载输出功率，并控制断开充电控制开关。

6.根据权利要求5所述的变频器的电解电容充电控制方法，其特征在于，所述当确定所述电解电容两端的直流电压大于最小充电电压且小于最大充电电压时，获取计时的第二时间之后，所述方法还包括：

当确定所述第二时间小于所述第二时间阈值时，发出故障提示信号。

7.一种变频器的电解电容充电控制装置，其中所述变频器包括整流桥，其中所述整流桥的输入侧连接电源，所述整流桥的输出侧连接所述电解电容，其中所述整流桥形成的任一充电回路上串联有充电控制开关、限流电阻以及所述电解电容，其特征在于，包括：

控制模块，用于控制所述充电控制开关闭合；

计时模块，用于在所述控制模块控制所述充电控制开关闭合后开启计时；

获取模块，用于在所述控制模块控制所述充电控制开关闭合后实时获取所述电源上的交流电压以及电解电容两端的直流电压；

所述控制模块还用于：当计时至参考充电时长时，若确定所述电解电容两端的直流电压在目标充电电压范围内，则控制所述电解电容向负载输出功率，并控制所述充电控制开关断开；其中所述目标充电电压范围根据所述电源两端的交流电压确定。

8.根据权利要求7所述的变频器的电解电容充电控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：

当计时至参考充电时长时，若确定所述电解电容两端的直流电压小于最小充电电压，则继续计时；

当未计时至第一时间阈值时，若检测到所述电解电容两端的直流电压在所述目标充电电压范围内，获取计时的第一时间，控制所述电解电容向负载输出功率，并控制所述充电控制开关断开；其中所述第一时间大于所述参考充电时长并小于所述第一时间阈值，所述最小充电电压为所述目标充电电压范围内的最小值。

9.根据权利要求8所述的变频器的电解电容充电控制装置，其特征在于，所述装置还包括：更新模块，用于将所述参考充电时长更新为所述控制模块中获取的所述第一时间。

10.根据权利要求8所述的变频器的电解电容充电控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：

当计时至所述第一时间阈值时，若确定所述电解电容两端的直流电压小于所述最小充电电压，则发出故障提示信号。

11.根据权利要求7所述的变频器的电解电容充电控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：

当未计时至所述参考充电时长时，若确定所述电解电容两端的直流电压大于最小充电电压且小于最大充电电压，获取计时的第二时间；其中所述最小充电电压为所述目标充电电压范围内的最小值，所述最大充电电压为所述目标充电电压范围内的最大值；

当确定所述第二时间大于或等于第二时间阈值时，控制所述电解电容向负载输出功率，并控制断开充电控制开关。

12.根据权利要求11所述的变频器的电解电容充电控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：

当确定所述第二时间小于所述第二时间阈值时，发出故障提示信号。

13.一种变频器，其特征在于，包括权利要求7-12任一所述的变频器的电解电容充电控制装置。