CN111800063B - 一种变频设备的控制方法、控制装置及变频空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种变频设备的控制方法、控制设备及变频空调器，变频设备包括带有变频压缩机的压缩制冷循环系统、用于驱动变频压缩机的电机以及用于控制电机的PFC电路，控制方法包括：弱磁电流参考值确定步骤：获取电机的退磁电流及运行频率，根据退磁电流与运行频率确定弱磁电流参考值；PFC载频频率控制步骤：获取电机的弱磁电流实测值，将弱磁电流实测值与弱磁电流参考值比较，根据比较结果控制PFC的载频频率。通过调节PFC的载频频率有效降低PFC相关元器件的温升。

Description

一种变频设备的控制方法、控制装置及变频空调器
技术领域
本发明涉及变频技术领域，特别是涉及一种变频设备的控制方法、控制装置及变频空调器。
背景技术
家用变频空调器外机的PFC载波频率已经由低频十几K赫兹，增长到几十K赫兹，甚至一百K赫兹以上的，所用的电感值也由几个毫亨，下降到几百微亨，甚至更低，电感的发热也越来越严重，同时由于成本制约，开关管普遍采用硅基，导致发热也是越来越严重。这就造成PFC相关器件的使用寿命缩短，可靠性降低，元器件容易损坏，进而影响空调的使用寿命。
目前家用变频空调的高频PFC控制的载频都是固定的，而且开关管的导通时间也是根据预设的固定直流电压进行调节，没有考虑到载频升高带来的元器件温升的影响。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种能够解决上述任一方面问题的变频设备的控制方法、控制装置及变频空调器。
本发明一个进一步的目的是要降低FPC相关元件的温升，延长空调的使用寿命。
本发明另一个进一步的目的是要动态控制开关管状态，自主调节，提高装置智能度。
特别地，本发明提供了一种变频设备的控制方法，变频设备包括带有变频压缩机的压缩制冷循环系统、用于驱动变频压缩机的电机以及用于控制电机的PFC电路，控制方法包括：弱磁电流参考值确定步骤：获取电机的退磁电流及运行频率，根据退磁电流与运行频率确定弱磁电流参考值；PFC的载频频率控制步骤：获取电机的弱磁电流实测值，将弱磁电流实测值与弱磁电流参考值比较，根据比较结果控制PFC的载频频率。
进一步地，弱磁电流参考值确定步骤包括：根据预设的退磁电流百分比与运行频率的对应关系，获取运行频率对应的退磁电流百分比参考值；根据退磁电流与退磁电流百分比参考值计算得到弱磁电流参考值。
进一步地，根据退磁电流与退磁电流百分比参考值计算得到弱磁电流参考值的步骤包括：退磁电流与退磁电流百分比参考值相乘得到弱磁电流参考值。
进一步地，PFC的载频频率控制步骤包括：判断弱磁电流实测值是否大于弱磁电流参考值，得到比较结果；根据比较结果获取PFC载频频率变化量。
进一步地，根据比较结果获取对应的PFC载频频率变化量步骤包括：判断比较结果所处的比较结果区间，比较结果区间通过预设的退磁电流百分比与运行频率的对应关系得到；根据预设PFC载频频率变化量与比较结果区间的对应关系，获取PFC载频频率变化量。
进一步地，本发明提供的变频空调的控制方法还包括：PFC电流参考值确定步骤：根据运行频率确定PFC电流参考值；开关管导通时间控制步骤：获取PFC电流实测值，将PFC电流实测值与PFC电流参考值比较，根据比较结果控制PFC开关管的导通时间。
进一步地，根据运行频率确定PFC电流参考电流值的步骤还包括：根据预设的运行频率与PFC电流参考值的对应关系，获取运行频率对应的PFC电流参考值。
进一步地，将PFC电流实测值与PFC电流参考值比较，根据比较结果控制PFC开关管的导通时间的步骤包括：判断PFC电流实测值是否大于PFC参考电流值，若是，则增加PFC电路中开关管的导通时间；否，则减少PFC电路中开关管的导通时间。
本发明还提供了一种变频设备的控制装置，变频设备包括带有变频压缩机的压缩制冷循环系统、用于驱动变频压缩机的电机以及用于控制电机的PFC电路，装置包括：电流检测单元，用于检测PFC电流与弱磁电流；控制单元，可执行上述任一项的控制方法，用于根据PFC电流与弱磁电流控制变频设备中PFC电路开关管的导通时间与PFC的载频频率。
本发明还提供了一种变频空调器，包括上述控制装置。
本发明所提供的变频设备的控制方法，可以根据弱磁电流调节PFC载频频率，有效降低PFC相关元器件的温升。
进一步地，本发明的变频设备的控制方法，可以根据PFC电流，动态调节PFC开关管的导通时间，降低PFC相关元器件的温升。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的变频空调的示意性功能架构图；
图2是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法的过程整合示意图；
图3是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法的过程示意图；
图4是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法中弱磁电流参考值确定步骤的过程示意图；
图5是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法中PFC载频频率控制步骤的过程示意图；
图6是图5中步骤S230的具体步骤过程示意图；
图7是根据本发明一个实施例的变频空调的控制方法中利用PFC电流调节开关管导通时间的过程示意图；
图8是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法中PFC电流参考值确定步骤的过程示意图；
图9是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法中开关管导通时间控制步骤的过程示意图；
图10是根据本发明又一个实施例的变频设备的控制方法的过程示意图；
图11是根据本发明又一个实施例的变频设备的控制方法的过程示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的变频空调的示意性功能架构图。本实施例的变频空调10包括带有变频压缩机的压缩制冷循环系统、用于驱动所述变频压缩机的电机、用于控制电机的PFC电路，以及用于控制PFC电路的控制装置100。控制装置100至少包括电流检测单元110和控制单元120。电流检测单元110用于检测PFC电流与弱磁电流。控制单元120可执行PFC控制方法，用于根据PFC电流与弱磁电流控制变频空调10中PFC电路的开关管导通时间与PFC载频频率。
图2是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法的全过程整合示意图。如图2所示，该变频设备的控制方法可以执行以下步骤：
步骤S10，获取和/或PFC电流。
步骤S20，根据弱磁电流和/或PFC电流调节开关管状态。开关管状态包括开关管的开关频率和导通时间。
图3是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法的过程示意图。如图3所示，该变频设备的控制方法可以执行以下步骤：
步骤S100，弱磁电流参考值确定步骤：获取电机的退磁电流及运行频率，根据退磁电流与所述运行频率确定弱磁电流参考值。退磁电流为电机固定参数，不同型号电机具有不同的退磁电流。
步骤S200，PFC载频频率控制步骤：获取电机的弱磁电流实测值，将弱磁电流实测值与所述弱磁电流参考值比较，根据比较结果控制PFC的载频频率。在一些实施例中，PFC的载频频率也可以表示为开关管的开关频率。
图4是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法中弱磁电流参考值确定步骤的过程示意图。如图4所示，该变频设备的控制方法可以执行以下步骤：
步骤S120，根据预设的退磁电流百分比与运行频率的对应关系，获取运行频率对应的退磁电流百分比参考值。
步骤S140，根据退磁电流与退磁电流百分比参考值计算得到弱磁电流参考值。在一些实施例中，可由退磁电流与退磁电流百分比参考值相乘，等到弱磁电流参考值。
图5是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法中PFC载频频率控制步骤的过程示意图。如图5所示，该变频设备的控制方法可以执行以下步骤：
步骤S220，判断弱磁电流实测值是否大于弱磁电流参考值，得到比较结果。
步骤S240，根据比较结果获取PFC载频频率变化量。
图6是图5中步骤S240的具体步骤过程示意图。如图6所示，该变频设备的控制方法可以执行以下步骤：
步骤S242，通过预设的退磁电流百分比与运行频率的对应关系获得比较结果区间。
步骤S244，判断比较结果所处的比较结果区间。比较结果区间通过预设的退磁电流百分比与压缩机的对应关系得到。
步骤S246，根据预设的比较结果区间与PFC载频频率变化量的对应关系，获取比较结果区间对应的PFC载频频率变化量。
图7是根据本发明一个实施例的变频空调的控制方法中利用PFC电流调节开关管导通时间的过程示意图。如图7所示，该变频设备的控制方法可以执行以下步骤：
步骤S300，PFC电流参考值确定步骤：根据运行频率确定PFC电流参考电流值。
步骤S400，开关管导通时间控制步骤：获取PFC电流实测值，将PFC电流实测值与PFC电流参考值比较，根据比较结果控制PFC开关管的导通时间。通过控制PFC开关管的导通时间，PFC电流将随PFC开关管导通时间的变化而变化，从而得到新的PFC电流实测值，回到步骤S400，进行新的控制循环。
图8是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法中PFC电流参考值确定步骤的过程示意图。如图8所示，该变频设备的控制方法可以执行以下步骤：
步骤S320，获取电机的运行频率。
步骤S340，根据预设的运行频率与PFC电流参考值的对应关系，获取运行频率对应的PFC电流参考值。
图9是根据本发明一个实施例的变频设备的控制方法中开关管导通时间控制步骤的过程示意图。如图9所示，该变频设备的控制方法可以执行以下步骤：
步骤S420，判断PFC电流实测值是否大于PFC参考电流值。
若是，则执行步骤S431，增加PFC电路中开关管的导通时间；否，则执行步骤S432，减少PFC电路中开关管的导通时间。
图10是根据本发明又一个实施例的变频设备的控制方法的过程示意图。如图10所示，该变频设备的控制方法可以执行以下步骤：
步骤S502，获取电机的退磁电流It及运行频率。
步骤S504，根据预设的退磁电流百分比与运行频率的对应关系，获取当前运行频率对应的退磁电流百分比。退磁电流百分比与运行频率的关系可以如表1所示。
表1运行频率与退磁电流百分比对应关系表
运行频率 ≤30HZ 30-50HZ 50-80HZ 80-100HZ ＞100HZ
退磁电流百分比 0.1％ 0.5％ 1.5％ 10％ 30％
步骤S506，将退磁电流与退磁电流百分比参考值相乘得到弱磁电流参考值。
步骤S507，获取弱磁电流实测值。
步骤S508，将弱磁电流实测值与弱磁电流参考值比较，得到比较结果
步骤S510，确定比较结果所处的比较结果区间。例如，在一些实施例中，退磁电流如表1所示，比较结果区间如表2所示。比较结果区间通过预设的退磁电流百分比与运行频率的对应关系得到。
步骤S512，在预设PFC载频频率变化量与比较结果区间内的对应关系中获取PFC载频频率变化量。比较结果区间及比较结果区间与PFC的载频频率变化量的对应关系可以如表2所示。
表2比较结果区间与PFC载频频率变化量的对应关系表
Figure BDA0002571750980000061
图11是根据本发明又一个实施例的变频设备的控制方法的过程示意图。如图11所示，该变频设备的控制方法可以执行以下步骤：
步骤S602，获取电机的运行频率。
步骤S604，根据预设的运行频率与PFC电流参考值的对应关系，获取PFC电流参考值。运行频率与PFC电流参考值的对应关系可以如表3所示。
表3运行频率与PFC电流参考值的对应关系表
Figure BDA0002571750980000062
步骤S606，获取PFC电流实测值。
步骤S608，判断PFC电流实测值是否大于PFC电流参考值。若是，执行步骤S610，增加PFC电路中开关管的导通时间；否，则执行步骤S612，减少PFC电路中开关管的导通时间。
在一些实施例中，根据PFC电流控制开关管导通时间过程与根据弱磁电流控制PFC载频频率的过程可以同步进行，对开关管的导通时间与开关频率同时进行调节，通过动态调节开关管的导通时间与开关频率，有效降低PFC相关元器件的温升。在其他实施例中PFC电流控制开关管导通时间过程与弱磁电流控制PFC载频频率频率的过程也可以顺序进行，使对温度的调控更加精确。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种变频设备的控制方法，所述变频设备包括带有变频压缩机的压缩制冷循环系统、用于驱动所述变频压缩机的电机以及用于控制所述电机的PFC电路，所述控制方法包括：
弱磁电流参考值确定步骤：获取所述电机的退磁电流及运行频率，根据所述退磁电流与所述运行频率确定弱磁电流参考值；
PFC的载频频率控制步骤：获取所述电机的弱磁电流实测值，将所述弱磁电流实测值与所述弱磁电流参考值比较，根据比较结果控制PFC的载频频率。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述弱磁电流参考值确定步骤包括：
根据预设的退磁电流百分比与运行频率的对应关系，获取所述运行频率对应的退磁电流百分比参考值；
根据所述退磁电流与所述退磁电流百分比参考值计算得到弱磁电流参考值。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，所述根据所述退磁电流与所述退磁电流百分比参考值计算得到弱磁电流参考值的步骤包括：
所述退磁电流与所述退磁电流百分比参考值相乘得到弱磁电流参考值。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述PFC的载频频率控制步骤包括：
判断所述弱磁电流实测值是否大于所述弱磁电流参考值，得到比较结果；
根据所述比较结果获取PFC载频频率变化量。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，所述根据所述比较结果获取对应的PFC载频频率变化量步骤包括：
判断所述比较结果所处的比较结果区间，所述比较结果区间通过预设的退磁电流百分比与运行频率的对应关系得到；
根据预设PFC载频频率变化量与比较结果区间的对应关系，获取所述PFC载频频率变化量。
6.根据权利要求1所述的控制方法，还包括；
PFC电流参考值确定步骤：根据所述运行频率确定PFC电流参考值；
开关管导通时间控制步骤：获取PFC电流实测值，将所述PFC电流实测值与所述PFC电流参考值比较，根据比较结果控制PFC开关管的导通时间。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其中，所述根据所述运行频率确定PFC电流参考电流值的步骤还包括：
根据预设的运行频率与PFC电流参考值的对应关系，获取所述运行频率对应的PFC电流参考值。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其中，所述将所述PFC电流实测值与所述PFC电流参考值比较，根据比较结果控制PFC开关管的导通时间的步骤包括：
判断PFC电流实测值是否大于PFC参考电流值，若是，则增加PFC电路中开关管的导通时间；
否，则减少PFC电路中开关管的导通时间。
9.一种变频设备的控制装置，所述变频设备包括带有变频压缩机的压缩制冷循环系统、用于驱动所述变频压缩机的电机以及用于控制所述电机的PFC电路，所述控制装置包括：
电流检测单元，用于检测PFC电流与弱磁电流；
控制单元，可执行权利要求1-8任一项所述的控制方法，用于根据所述PFC电流与所述弱磁电流控制所述变频设备中PFC电路开关管的导通时间与PFC的载频频率。
10.一种变频空调器，包括权利要求9所述的控制装置。
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