CN111406190A

CN111406190A - 冰箱及其控制方法

Info

Publication number: CN111406190A
Application number: CN201880056313.5A
Authority: CN
Inventors: 朴圣寅; 尹效珍; 朴平基; 愼涍宰; 梁宰源; 柳浩贤; 诸亨官
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2020-07-10
Also published as: US20200400355A1; WO2019045371A1; US11454436B2; KR102467318B1; KR20190023188A

Abstract

本发明提出了一种冰箱及其控制方法。本发明通过使用在现有的低容量/低成本冰箱中使用的恒温器控制冰箱的内部温度和压缩机的速度而来代替安装有能够控制冰箱的内部温度的各种传感器(冰箱内部传感器和/或外部传感器)的系统控制器，并且因此可最小化其控制系统的尺寸和材料成本。此外，由于能够控制BDLC压缩机的变频控制器通过使用压缩机的运行信息来估计冰箱内部温度/外部气温，并且确定冰箱内部负载，所以本发明可以节省能量并且减少振动和噪声等(这是恒速型压缩机的最大缺点)，从而向消费者提供了更高的满意度。此外，本发明为变频控制器应用独特的算法并且因此可稳定地启动和运行BLDC压缩机。

Description

冰箱及其控制方法

技术领域

本公开涉及一种冰箱和控制该冰箱的方法。

发明内容

技术问题

本公开的一个方面是提供一种冰箱和用于控制该冰箱的方法，该冰箱和该方法能够通过使用压缩机的运行信息来控制压缩机的内部温度和速度，而不需要能够控制内部温度的传感器。

有益效果

根据本公开的实施方式的冰箱和用于控制该冰箱的方法可通过使用在传统的低容量/低成本冰箱中使用的恒温器控制压缩机的内部温度和速度来最小化控制系统的尺寸和材料成本，而不使用配备有能够控制内部温度的各种传感器(内部传感器和/或外部传感器)的系统控制器。此外，由于能够控制BDLC压缩机的变频控制器使用压缩机的运行信息来估计内部/外部温度并确定内部负载，因此其可以节省能量并减少振动和噪声(这是恒速压缩机的最大缺点)，从而提高了消费者的满意度。此外，可以通过为变频控制器应用不同算法来稳定地启动和运行BLDC压缩器。

附图说明

图1是示意性地示出根据实施方式的冰箱的结构的立体图。

图2是示出根据实施方式的冰箱的框图。

图3是示出根据实施方式的冰箱的变频控制算法的流程图。

图4是在根据实施方式的冰箱中在用于改变压缩机速度的第一控制条件下的曲线图。

图5是在根据实施方式的冰箱中在用于改变压缩机速度的第二控制条件下的曲线图。

图6是示出根据实施方式的用于压缩机的速度控制器的框图。

图7是示出根据实施方式的压缩机的速度控制执行周期的视图。

图8是示出根据实施方式的压缩机的超前角控制器的框图。

图9是说明根据实施方式的检查压缩机的续流部分的方法的视图。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同的附图标记在全文中表示相同的元件。

此外，在本公开的每个附图中给出的相同的附图标记或符号表示执行基本相同的功能的部件或组件。

在本申请中使用的术语仅用于描述具体实施方式，而不旨在限制本公开。除非在上下文中另有说明，否则单数表述可以包括复数表述。在本申请中，术语“包括”或“具有”用于表示存在本说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、部件、部分或其组合，并且不排除一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、部件、部分或其组合的存在或添加。

在本公开的描述中，术语“第一”和“第二”可以用于描述各种部件，但是这些部件不受这些术语的限制。这些术语可用于将一个部件与另一个部件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一部件可被称为第二部件，并且第二部件可被称为第一部件。术语“和/或”可包括多个项目的组合或多个项目中的任何一个。

现在将参考附图描述本公开的实施方式。

本公开的构思基本上应用于低容量/低成本冰箱。冰箱可大致分为并排式冰箱、底部冷冻式冰箱和顶部安装式冰箱。在并排式冰箱中，冷冻室和冷藏室并排布置。在底部冷冻式冰箱中，冷冻室布置在冷藏室的下方。在顶部安装式冰箱中，冷冻室布置在冷藏室的上方。尽管为了便于描述和更好地理解本公开，根据实施方式的冰箱被示例性地实现为并排式冰箱，但是本公开内容的范围或精神不限于此，并且这些实施方式也可以应用于底部冷冻式冰箱、顶部安装式冰箱以及其组合。

此外，本公开的构思可以应用于以冷冻隔室设置的类型的冰箱以及以冷藏隔室设置的冰箱。

图1是示意性地示出根据实施方式的冰箱的结构的立体图。

参照图1，根据实施方式的冰箱1可以包括：形成其外观的箱形壳体10；形成在壳体10中同时被分成上储存室和下储存室的储存室20；配置成打开或关闭储存室20的门30；以及配置成向储存室20提供冷空气的冷却装置40。

冷却装置40可以包括用于压缩气态制冷剂的压缩机41；用于将压缩的气态制冷剂转换为液态制冷剂的冷凝器42，用于解压缩液态制冷剂的膨胀器43；以及用于将解压缩的液态制冷剂转换为气态制冷剂的蒸发器44。

压缩机41可设置在冰箱1的后表面10d的下端。压缩机41可以压缩吸入的低温低压制冷剂以形成高温高压制冷剂，然后排出高温高压制冷剂。

为此目的，压缩机261可强制吸入制冷剂，并压缩吸入的制冷剂以产生高温高压气体。制冷剂的吸入可使用内嵌式电机411的旋转力来进行。根据该实施方式，压缩机41可以是使用变频控制器的无刷直流(BDLC)压缩机。BDLC压缩机41的电机411可以以各种转速旋转，从而控制制冷剂的流速。压缩机41的电机411的转速可以以每分钟转数(RPM)为单位表示。因此，制冷剂循环的量或速度可根据压缩机41运行的程度(例如，电机411的转速)来确定，并且冰箱1的冷却效率也可确定。

此外，压缩机41可包括：制冷剂通过其引入的入口；引入的制冷剂在其中流动的流动空间；在流动空间中旋转的电机和与电机相关联的部件；以及压缩的制冷剂通过其排出的出口。

输送到压缩机41的制冷剂可包括氯氟烃(CFC)，氢氯氟烃(HCFC)，氢氟烃(HFC)等。然而，制冷剂不限于此，并且可以由设计者选择的各种材料可用作制冷剂。

在本公开中应用的压缩机41可以包括变频压缩机、正排量压缩机、动态压缩机等。

由压缩机41压缩的高温高压气态制冷剂可以被输送至冷凝器42。

冷凝器42可设置在冰箱1的后表面10d上。如果需要，冷凝器40可以设置在冰箱1的后表面10d的下端，并且可以从冰箱1的后表面10d的中部暴露于外部，以便于热辐射。

冷凝器42可以连接至压缩机41的高压侧上的排放管，以允许由压缩机41压缩的高温高压气态制冷剂与环境空气进行热交换，从而将高温高压气态制冷剂冷凝成液态制冷剂。在冷凝器42中，制冷剂在被液化的同时向外部释放热量，因此制冷剂的温度降低。

根据该实施方式，冷凝器42可以使用形成为弯曲成Z字形的管道来实现。在这种情况下，管道的一端可以从连接至压缩机41的制冷剂管道45延伸，管道的另一端可以从连接至膨胀器43的制冷剂管道45延伸。

膨胀器43可以安装在冰箱1的壳体10的内部或外部，用于使用毛细管将由冷凝器42冷凝的高温高压液态制冷剂膨胀并解压缩成两相制冷剂，该两相制冷剂是低温低压下的液体和气体组分的混合物。毛细管可以实施为细管，并且已经通过毛细管的制冷剂可以被解压缩并被递送到蒸发器44。

根据该实施方式，毛细管可以由膨胀阀代替。膨胀阀可包括各种类型的阀，例如使用双金属变形的热电膨胀阀、使用通过加热密封蜡的体积膨胀的热膨胀型电子膨胀阀、用于通过脉冲信号打开或关闭螺线管阀的脉宽调制型电子膨胀阀、或者用于使用电机打开或关闭阀的步进电机型电子膨胀阀。

蒸发器44可以设置在冰箱1的后表面10d的内侧。在这种情况下，蒸发器44可以安装在储存室20的附近。

蒸发器44可以通过蒸发由膨胀器43膨胀成气态的低温低压液体制冷剂来提供冷空气。

如上所述，冷却装置260可以使用解压缩的液态制冷剂在被转换成气态制冷剂的同时吸收来自周围空气的热能的现象来供应冷空气。

压缩机41、冷凝器42、膨胀器43和蒸发器44通过制冷剂管道45相互连接以实现制冷剂循环。

制冷剂管道45可以设置成连接压缩机41、冷凝器42、膨胀器43和蒸发器44中的两个，并且根据设计者的选择设置在冰箱1的壳体10内的任何位置处。

然而，冷却装置40的结构不限于压缩机41、冷凝器42、膨胀器43和蒸发器44。

例如，冷却装置40可包括使用珀尔帖效应的珀尔帖元件。珀尔帖效应是指当电流在两种不同金属之间的接触面上流动时，其中一种金属受到热辐射而另一种金属受到热吸收的现象。冷却装置40可以使用珀尔帖元件将冷空气供应到储存室20。

在另一示例中，冷却装置40可包括使用磁热效应的磁性冷却装置。磁热效应可以指特定材料(例如磁热材料)在磁化时放出热量并且在退磁时吸收热量的效应。冷却装置40可以使用磁性冷却装置将冷空气供应到储存室20。

此外，可以在冰箱1内部提供具有用于控制冰箱1的处理器的衬底组件46。衬底组件46可包括至少一个半导体芯片和相关部件，以及这些部件可安装在其上的衬底。设置在衬底组件46中的半导体芯片和相关部件可以包括用作变频控制器(inverter controller)100的处理器(该变频控制器100将在后面描述)、用作存储器的磁盘或半导体芯片。衬底组件46可电连接至各种半导体芯片和相关部件、用于向压缩机41供电的电源50等。

图2是示出根据实施方式的冰箱的框图。

参照图2，根据本公开的实施方式的冰箱1除了冷却装置40之外还可包括电源50、恒温器60、滤波器70和变频控制器100。

电源50可向冰箱1中的各个部件供电。电源50可被配置为接收外部商用电力，并将所接收的商用电源转换为待提供给每个部件的适当的电压和/或电流。此外，电源50可以使用能够存储电能的电池来实现，在这种情况下，电池可以是可再充电的。根据该实施方式，电源50可以通过设置在衬底组件46上的电路或单独的引线向压缩机41供应预定电压和/或电流的电能。在这种情况下，电源50可以通过变频控制器100向压缩机41供应预定电压和/或电流的电能。

恒温器60可根据由具有不同膨胀系数的两个合金板实现的双金属的操作来打开或关闭开关。恒温器60可以根据储存室20内部的内部温度电连接电源50和变频控制器100。

具体地，当双金属弯曲时，恒温器60可通过电连接电源50和变频控制器100来允许将电力施加到变频控制器100，并且当储存室20的内部温度升高时，恒温器60可将电路置于导通状态。

如上所述，随着储存室20的内部温度升高，恒温器60可以处于导通状态，并且从电源50供应的电力(即电信号)可以通过恒温器60施加至变频控制器100。

因此，当电路由恒温器60置于导通状态时，变频控制器100可以驱动压缩机41的电机411旋转。

滤波器70可以连接在电源50和变频控制器100之间，并且可以阻止当控制压缩机41时产生的开关噪声。

变频控制器100可包括转换器110、平滑电容器120、变频器(inverter)130、电流传感器150、电压传感器160和控制器170。

转换器110可连接在电源50和变频器130之间，并且可以对从电源50供应的交流(AC)电力进行整流以输出DC链路电压。

例如，转换器110可包括二极管的半波整流电路，并且可以通过半波整流将从电源50供应的AC电力转换为DC电力。

此外，转换器110可以通过连接如图2所示的高电桥形式的四个开关元件Q1至Q4代替传统的二极管来执行AC电源的全波整流。

平滑电容器120可以连接在转换器110和变频器130之间，以将从转换器20输出的电压平滑并转换为DC。

变频器130可以通过脉宽调制将从平滑电容器120输出的DC电压改变为具有任意可变频率的脉冲三相AC(U,V,W)，并驱动压缩机41的电机411。变频器130是用于通过将六个开关元件Q5至Q10和续流二极管连接到三相全桥并将三相AC施加到电机411而将DC电压逆变为三相AC的普通开关电路。

六个开关元件Q5至Q10可包括高压开关器件，例如高压双极结型晶体管、高压场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。

例如，变频器130可以是三相全桥式电压源变频器。具体地，在变频器130中，六个开关元件Q5至Q10相互连接。更具体地，三个上开关元件Q5、Q7和Q9可以彼此并联连接，并且三个下开关元件Q6、Q8和Q10可以彼此并联连接。三个上开关元件Q5、Q7和Q9可以与三个下开关元件Q6、Q8和Q10一对一地串联连接。三个上开关元件Q5、Q5、Q7和Q9以及下开关元件Q6、Q8和Q10可以连接至电机411。

电流传感器150可通过使用连接至转换器110的开关元件Q3和Q4的下端的分流电阻器151来检测在压缩机41的内部电机411的绕组中流动的电流。电流传感器150可以利用分流电阻器151上的电压的输入来检测分流电阻器151中流动的电流，并且可以将检测结果发送至控制器170。

电压传感器160可以连接至DC链路级，并且可以使用DC链路级上的DC链路电压来检测施加到压缩机41的内部电机411的绕组的电压。电压传感器160可以检测由从电源50进入DC链路级的电流产生的DC链路电压，并将检测结果发送至控制器170。

控制器170可以通过输出供应给转换器110和变频器130的PWM信号的模式来控制转换器110和变频器130。控制器170可以由微处理器(MCU)来实现，该微处理器控制转换器110和变频器130的开关元件Q1至Q10被接通或断开。

控制器170还可包括对压缩机41的操作时间进行计数的计时器。

控制器170可以通过使用施加到电机411的绕组的电压和在电机411的绕组中流动的电流来计算压缩机41的当前功耗，并且可以通过基于所计算的压缩机41的当前功耗来估计储存室20的内部温度来改变压缩机41的运行速度。

控制器170还可通过使用压缩机41的当前运行速度和运行时间来估计外部温度来改变压缩机41的运行速度。

现在将详细描述根据本公开的实施方式的冰箱和用于控制冰箱的方法的操作和效果。

图3是示出根据实施方式的冰箱的变频器控制算法的流程图。

参照图3，当初始内部温度升高时，恒温器60运行(200)，允许向变频控制器100供电(202)。

此时，第一次向变频控制器100供电，因此变频控制器100没有关于冰箱1的信息，例如关于制冷剂循环的状态的信息。

因此，控制器170可在将初始电力施加到变频控制器100之后对时间进行计数，并确定所计数的时间是否经过了设定的延迟时间Td(即，用于保护压缩机免于启动故障的时间(约2分钟、1分钟或30秒))(204)。

当初始电力被施加到变频控制器100并且所计数的时间经过延迟时间Td(204)时，控制器170切换变频器130以接通压缩机41(206)。

当压缩机41启动时，执行油泵送操作以平稳地操作压缩机41的机械部分(208)。在BLDC压缩机41的电机411中采用弹簧式油泵送结构，以在压缩机41运行时将油供应到压缩机41。

在油泵送操作之后，压缩机41可以低速运行预定时间(大约10分钟)(210)。

在压缩机41的低速运行期间，控制器170使用施加到电机411的绕组的电压和在电机411的绕组中流动的电流来计算压缩机41的当前功耗Wc(212)。

控制器170将所计算的压缩机41的当前功耗Wc与参考功率Ws进行比较(214)，并估计储存室20的内部温度以及控制压缩机41的运行速度。

当功耗Wc等于或高于参考功率Ws时(214)，控制器170确定储存室20处于内部温度较高的高负载状态，并以高速运行压缩机41(216)。控制器170返回到操作(212)并执行从操作(212)开始的后续操作。

以此方式，当压缩机41的当前功耗Wc等于或高于参考功率Ws时，控制器170可以确定与冷却能力相比内部温度条件较高，并且提高压缩机41的运行速度以执行高冷却能力。

当功耗Wc小于参考功率Ws时(214)，控制器170可以确定储存室20的内部温度处于适当的负载状态。

接下来，控制器170将压缩机41的运行时间Tc与参考时间Ts进行比较(218)，并估计外部温度以及控制压缩机41的运行速度。

当压缩机41的运行时间Tc等于或大于参考时间Ts时(218)，控制器170确定外部温度高并继续操作216以高速运行压缩机41。

以此方式，当压缩机41的当前功耗Wc小于或参考功率Ws并且压缩机41的运行时间Tc等于或大于参考时间Ts时，控制器170可以确定内部温度条件适合于冷却能力，但是外部温度条件与冷却能力相比较高，并提高压缩机41的运行速度以执行高冷却能力。

当压缩机41的运行时间Tc小于参考时间Ts时(218)，控制器170可以确定外部温度处于适当的状态，并继续操作210以低速运行压缩机41。

以此方式，当压缩机41的当前功耗Wc小于参考功率Ws并且压缩机41的运行时间Tc小于参考时间Ts时，控制器170可以确定冰箱1处于使冷却能力满足内部温度和外部温度的适当的负载状态。因此，控制器170可以使压缩机41以低速运行，从而提高能量效率并降低噪声和振动。

接下来，将参考图4更详细地描述通过基于压缩机41的当前功耗Wc估计储存室20的内部温度来改变压缩机41的运行速度的方法。

图4是在根据实施方式的冰箱中在用于改变压缩机速度的第一控制条件下的图示。

参照图4，控制器170可通过基于压缩机41以低速运行时生成的信息(例如，施加到压缩机41中的电机411的绕组的电压和在电机411的绕组中流动的电流)计算压缩机41的当前功耗来估计内部温度，并且可控制压缩机41的运行速度。

更具体地，控制器170可以通过比较功耗Wc和参考功率Ws来估计储存室20的内部温度。

首先，当功耗Wc高于参考功率Ws时，控制器170可以确定储存室20处于内部温度高的高负载状态，并且需要高冷却能力以防止储存在冰箱1中的食物变坏。为了执行高冷却能力，控制器170可以提高压缩机41的运行速度以控制内部温度降低，从而保持储存室20中的正常冷空气(参见图4的高负载运行)。

由于冰箱1的负载根据门30的打开和关闭次数、外部温度、食物储存量和食物的温度而变化，因此控制器170能够改变压缩机41的运行速度以保持正常的冷空气。

当功耗Wc小于参考功率Ws时，控制器170可以确定储存室20处于内部温度低的低负载状态，并且需要降低冷却能力。为了降低冷却能力，控制器170可以降低压缩机41的运行速度，以控制内部温度保持，从而保持储存室20中正常的冷空气(参见图4的低负载运行)。

参照图4，当冰箱1第一次启动时，初始运行由压缩机41的运行速度表示。当低速运行后10分钟之后功耗Wc等于或高于参考功率Ws时，可以驱动压缩机41切换到高速运行模式(参考图4的

)。

控制器170可以通过为压缩机41的运行速度的每一梯级设定参考功率Ws来根据内部温度改变压缩机41的运行速度。例如，可以将参考功率Ws设置为若干个梯级Ws1、Ws2、Ws3…，并且可以根据功耗Wc与参考功率Ws1、Ws2、Ws3等之间的比较来控制压缩机41的操作速度变化。

此外，将参考图5更详细地描述通过基于压缩机41的连续运行时间估计外部温度来改变压缩机41的运行速度的方法。

图5是在根据实施方式的冰箱中在用于改变压缩机速度的第二控制条件下的图示。

参照图5，控制器170可通过累积压缩机41以低速运行时(例如，在压缩机41运行期间的时间)生成的信息来估计外部温度，从而控制压缩机41的运行速度。

接下来，将描述在本公开的低容量/低成本冰箱1中使用的BLDC压缩机41的启动和运行算法。

可以最小化电机411的转子或定子的厚度、尺寸和重量，以便降低应用于本公开的冰箱1的BLDC压缩机41的内部电机411的成本。在这种情况下，电机411的离心力和惯性减小，使得难以在初始起动时检测位置并导致起动故障。此外，当在压缩机41的运行期间发生瞬时电力故障时，根据冰箱1的制冷剂循环可能存在压差。此时，当BLDC压缩机41启动时，其可以在启动故障中结束并产生噪声。

因此，变频控制器100可以具有以下启动算法，以通过在压缩机41的初始启动时向反电动势较小的区域施加电压来相对于启动电压增加启动电流的幅度。

电机411的电压方程可以表示为以下等式(1)：

V＝IR+L×di/dt+e(1).

其中，V是电机411的电压，I是在电机411中流动的电流，R是电机411的绕组电阻，L是电机411的绕组电感，di/dt是每小时的电流斜率，以及e是随着电机411旋转而产生的反电动势。

在压缩机41的初始启动时，L×di/dt是可忽略的。因此，I可以用(V-e)/R表示，在这种情况下，由于V和R是恒定的，当在e较小的区域中施加电压时，相对较大的电流可能流动，从而可以补偿初始启动的缺点。

此外，随着电机411收缩，BLDC压缩机41可以在低速运行区域中产生波动。

为了防止波动，速度控制执行周期可以被设置为用于控制BLDC压缩机41的开关频率周期。在这种情况下，可以在短时间内获得速度误差以改变和施加电压，从而实现相对高的精度的速度控制，并因此抑制波动的产生。这将参考图6和图7进行描述。

图6是示出根据实施方式的压缩机的速度控制器的框图，图7是示出根据实施方式的压缩机的速度控制执行周期的视图。

参照图6，速度控制器180可以使用PI控制器181来根据基于命令速度ω*和当前速度ω之间的误差的输入值的控制目标速度来控制电压输出(占空比)值V*。电压输出值V*可以最终通过滤波器182输出，作为在有限范围内的值。

变频器130可以基于输出电压操作开关元件Q5至Q10和IGBT，以驱动电机411，并且利用零交叉点(ZCP)检测器183通过各个相的中性点电压Ea、Eb和Ec来检测ZCP，以估计当前速度ω。

因此，变频控制器100可以计算功耗值，并基于所计算的功率值来确定运行速度。运行速度可以是命令速度ω*。

可在电机411运行期间检测各个相(U相、V相、W相)的中性点电压Ea、Eb和Ec，在这种情况下，中性点电压变为Vdc/2的点可以被确定为ZCP，并且可以基于在ZCP和下一个ZCPZCP之间进行检测所花费的时间来估计当前速度ω。

PI控制器181可以是这样一种控制器，其计算输出值和参考值之间的误差，并基于误差值计算控制所需的控制值，并且具有比例(P)控制器和积分(I)控制器并行操作的结构。速度控制器180的PI控制器181可以接收目标速度和当前速度之间的误差，并输出IGBT的工作电压。

如图7所示，当速度控制器180的执行周期与开关频率周期(例如，载波频率8KHz下1125微秒)同步时，电压可以针对速度误差而改变，并在短时间内施加，从而实现相对精确的速度控制。

此外，变频控制器100可以执行以下控制以执行速度控制。

当PWM占空比小于100％时，可以通过固定超前角但改变PWM占空比来控制速度。

然后，当负载增加或达到高速区域时，控制器170可以将PWM占空比固定到100％，并将超前角控制为14°至30°，以改变速度。这将参考图8进行描述。

图8是示出根据实施方式的压缩机的超前角控制器的框图。

参照图8，超前角控制器190可以在占空比变为100％之后工作，并且当占空比小于100％时，通过速度控制器180控制电压输出(占空比)值。当超前角控制器190工作时，占空比固定在100％，并且超前角控制器190可以使用PI控制器191根据基于命令速度ω*和当前速度ω之间的速度误差的输入值的控制目标速度来输出超前角值Φ*。可以通过滤波器192将输出的超前角值控制为14°至30°的值。

变频器130可基于输出电压操作开关元件Q5至Q10和IGBT以操作电机411，并利用ZCP检测器183通过各相的中性点电压Ea、Eb和Ec检测ZCP以估计当前速度ω。

因此，变频控制器100可以计算功耗值，并基于所计算的功率值来确定操作速度。操作速度可以是命令速度ω*。

可在电机411运行期间检测各个相(U相、V相、W相)的中性点电压Ea、Eb和Ec，并且中性点电压变为Vdc/2的点可以被确定为ZCP，并且可基于在ZCP与下一个ZCP之间进行检测所花费的时间来估计当前速度ω。

PI控制器191可以是这样的控制器，其计算输出值和参考值之间的误差，并且基于误差值计算控制所需的控制值，并且具有比例(P)控制器和积分(I)控制器并行操作的结构。超前角控制器190的PI控制器191可以接收目标速度与当前速度之间的误差以输出超前角值。

此外，当在过载区域中操作BLDC压缩机411时，变频控制器100可能需要大量的电流。当电机411的绕组中的电流增加时，变频控制器100的智能功率模块(IPM)开关可以产生续流电流。续流电流可能引起错误的ZCP检测以及BLDC压缩机411的异常运行和停止。

为了防止错误的ZCP检测，本公开的变频控制器100可以在ZCP检测之前检查续流部分。

以此方式，通过在ZCP检测之前检查续流部分，BLDC压缩机41即使在过载区域中也可以正常运行。下面将参照图9描述检查续流部分的方法。

参照图9，当ZCP检测从低到高设置时，变频控制器100可以被设置为小于DC链路电压的7/8。当ZCP检测从高到低设置时，变频控制器100可以被设置为大于DC链路电压的1/8。

如上所述，可以通过变频控制器100的专用算法来补偿压缩机41的启动故障和噪声。

以上具体实施方式示出了本公开。此外，上述内容旨在示出和描述本公开的优选实施方式，并且本公开可以在其他各种组合、修改和环境中使用。即，可以在等同于所公开的内容的范围和/或本领域的技术或知识的范围内改变或修改在本说明书中公开的本发明的概念的范围。所公开的实施方式描述了用于实现本公开的技术构思的最佳条件，并且在本公开的特定应用领域和用途中可能需要作出各种改变。因此，本公开的具体实施方式不旨在将本发明限制于所公开的实施方式。另外，所附权利要求应解释为包括其他实施方式。

Claims

1.一种冰箱，包括：

壳体，所述壳体形成所述冰箱的外观，并且包括储存室；

恒温器，配置成根据所述储存室的内部温度进行操作；

压缩机，配置成根据所述恒温器的操作来运行；以及

变频控制器，配置成基于所述压缩机的运行信息来控制所述压缩机的运行速度。

2.根据权利要求1所述的冰箱，其中，所述压缩机的运行信息包括以下中的至少一个：

施加到所述压缩机中的电机的绕组的电压，

在所述电机的所述绕组中流动的电流，

所述压缩机的运行时间，以及

所述压缩机的运行速度。

3.根据权利要求2所述的冰箱，其中，所述变频控制器配置成使用施加到所述电机的所述绕组的电压和在所述电机的所述绕组中流动的电流来计算所述压缩机的功耗，并且通过基于所计算的功耗估计所述内部温度来改变所述压缩机的运行速度。

4.根据权利要求3所述的冰箱，其中，所述变频控制器配置成将所述功耗与参考功率进行比较，当所述功耗等于或高于所述参考功率时确定所述内部温度为高，并且提高所述压缩机的运行速度。

5.根据权利要求4所述的冰箱，其中，所述变频控制器配置成针对所述压缩机的运行速度的每个梯级设定所述参考功率，并根据所述内部温度逐步改变所述压缩机的运行速度。

6.根据权利要求3所述的冰箱，其中，所述变频控制器配置成将所述功耗与参考功率进行比较，当所述功耗小于或等于所述参考功率时，确定处于所述内部温度合适的负载状态，并且使所述压缩机以低速运行。

7.根据权利要求2所述的冰箱，其中，所述变频控制器配置成通过基于所述压缩机的运行速度或运行时间估计外部温度来改变所述压缩机的运行速度。

8.根据权利要求7所述的冰箱，其中，所述变频控制器配置成将所述压缩机的运行时间与参考时间进行比较，当所述运行时间等于或高于所述参考时间时，确定所述外部温度为高，并提高所述压缩机的运行速度。

9.根据权利要求7所述的冰箱，其中，所述变频控制器配置成将所述压缩机的运行时间与参考时间进行比较，当所述运行时间小于或等于所述参考时间时，确定处于所述外部温度合适的负载状态，并且使所述压缩机以低速运行。

10.根据权利要求3所述的冰箱，其中，所述恒温器配置成在所述内部温度升高时处于导通状态，并向所述变频控制器供电。

11.根据权利要求10所述的冰箱，其中，所述变频控制器配置成当电路通过所述恒温器处于导通状态时运行所述压缩机中的无刷直流(BLDC)电机。

12.根据权利要求1所述的冰箱，还包括：

滤波器，配置成阻止在控制所述压缩机时产生的开关噪声。

13.一种冰箱，包括：

无刷直流(BLDC)压缩机；

恒温器，配置成根据储存室的内部温度传输电信号；以及

变频控制器，配置成根据从所述恒温器传输的电信号以低速运行所述BLDC压缩机，

其中所述变频控制器配置成在所述BLDC压缩机的低速运行期间使用施加到所述BLDC压缩机中的电机的绕组的电压和在所述电机的所述绕组中流动的电流来计算所述BLDC压缩机的功耗，并且通过基于所计算的功耗估计所述内部温度来控制所述BLDC压缩机的运行速度。

14.根据权利要求13所述的冰箱，其中，所述变频控制器配置成通过使用所述BLDC压缩机的运行速度或运行时间估计外部温度来控制所述BLDC压缩机的运行速度。

15.根据权利要求14所述的冰箱，其中，所述变频控制器配置成针对所述BLDC压缩机的运行速度的每个梯级设定参考功率，并根据所述内部温度逐步改变所述BLDC压缩机的运行速度。

16.一种控制冰箱的方法，所述冰箱包括：壳体，所述壳体中形成有储存室；恒温器，配置成根据所述储存室的内部温度进行操作；压缩机，配置成根据所述恒温器的操作而运行，所述方法包括：

通过检测施加到所述压缩机中的电机的绕组的电压和在所述电机的所述绕组中流动的电流来计算所述压缩机的功耗；

将计算的功耗与参考功率进行比较，并且当所述功耗等于或高于所述参考功率时，提高所述压缩机的运行速度；以及

当所述功耗小于所述参考功率时，使所述压缩机以低速运行。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：

为所述压缩机的运行速度的每个梯级设定所述参考功率，并根据所述内部温度逐步提高所述压缩机的运行速度。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括：

对所述压缩机的运行时间进行计数，并将所述运行时间与参考时间进行比较；

当所述运行时间等于或高于所述参考时间时，提高所述压缩机的运行速度；以及

当所述运行时间小于所述参考时间时，使所述压缩机以低速运行。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述压缩机包括无刷直流(BLDC)压缩机。