CN112303865B - 空调容错电路、空调机组和控制方法 - Google Patents

空调容错电路、空调机组和控制方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种空调容错电路、空调机组和控制方法。该空调容错电路包括：整流电路，包括第一直流输出端和第二直流输出端，被配置为将交流信号转变为直流信号并输出直流信号；电压调节电路，被配置为调节直流信号的电压并输出经过电压调节后的直流信号，电压调节电路包括：多个PFC支路，并联在第一直流输出端和第二直流输出端之间，和与多个PFC支路电连接的电容器；故障检测电路，与每个PFC支路电连接，被配置为检测每个PFC支路是否发生故障，并将故障检测结果发送给控制单元；和控制单元，被配置为根据故障检测结果确定发生故障的PFC支路，并控制发生故障的PFC支路关断且控制未发生故障的PFC支路正常运行。

Description

空调容错电路、空调机组和控制方法
技术领域
本公开涉及空调技术领域，特别涉及一种空调容错电路、空调机组和控制方法。
背景技术
在相关技术的空调变频控制器电路中，当达到保护条件时，立即保护停机，显示对应的故障代码。三分钟后，自动恢复故障重启开机。这样反复出现六次，机组将会锁死，需要人工断电才能开机。因此，在相关技术中，机组容易出现伪保护，误锁死。这样严重影响机组的可靠性和客户体验，并且难以满足特定应用的场合，例如，大巴车空调、舰船空调或冷冻保鲜空调等。
发明内容
本公开解决的一个技术问题是：提供一种空调容错电路，以减少故障停机概率。
根据本公开的一个方面，提供了一种空调容错电路，包括：整流电路，包括第一直流输出端和第二直流输出端，被配置为将交流信号转变为直流信号并输出所述直流信号；电压调节电路，被配置为调节所述直流信号的电压并输出经过电压调节后的直流信号，所述电压调节电路包括：多个功率因数校正PFC支路，并联在所述第一直流输出端和所述第二直流输出端之间，和与所述多个PFC支路电连接的电容器；故障检测电路，与每个PFC支路电连接，被配置为检测每个PFC支路是否发生故障，并将故障检测结果发送给控制单元；和所述控制单元，被配置为根据所述故障检测结果确定发生故障的PFC支路，并控制所述发生故障的PFC支路关断且控制未发生故障的PFC支路正常运行。
在一些实施例中，所述空调容错电路还包括：第一电压检测器，与所述电容器并联，被配置为采集经过电压调节后的所述直流信号的第一电压值；第二电压检测器，并联在所述第一直流输出端和所述第二直流输出端之间，被配置为采集在电压调节之前的所述直流信号的第二电压值；以及电流检测器，被配置为采集所述直流信号的电流检测值；其中，所述控制单元还被配置为在所述多个PFC支路均未发生故障的情况下，根据所述第一电压值、所述第二电压值和所述电流检测值控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断。
在一些实施例中，每个PFC支路包括电感器、二极管和开关器件，其中，所述电感器的第一端电连接至所述第一直流输出端，所述电感器的第二端电连接至所述二极管的正极端，所述二极管的负极端电连接至所述电容器的第一端，所述电容器的第二端电连接至接地端，所述开关器件的控制端电连接至所述控制单元的对应的输出端，所述开关器件的第一电极电连接至所述二极管的正极端，所述开关器件的第二电极电连接至接地端。
在一些实施例中，所述电流检测器的第一端电连接至所述第二直流输出端，所述电流检测器的第二端电连接至所述接地端，所述电流检测器的检测信号输出端电连接至所述控制单元的电流输入端。
在一些实施例中，所述第一电压检测器的第一端电连接至所述电容器的第一端，所述第一电压检测器的第二端电连接至所述电容器的第二端，所述第一电压检测器的检测信号输出端电连接至所述控制单元的第一电压输入端。
在一些实施例中，所述第二电压检测器的第一端电连接至所述第一直流输出端，所述第二电压检测器的第二端电连接至所述第二直流输出端，所述第二电压检测器的检测信号输出端电连接至所述控制单元的第二电压输入端。
在一些实施例中，所述多个PFC支路包括：第一PFC支路、第二PFC支路、第三PFC支路和第四PFC支路；第一PFC支路包括：第一电感器、第一二极管和第一开关器件，其中，所述第一开关器件的控制端电连接至所述控制单元的第一输出端；第二PFC支路包括：第二电感器、第二二极管和第二开关器件，其中，所述第二开关器件的控制端电连接至所述控制单元的第二输出端；第三PFC支路包括：第三电感器、第三二极管和第三开关器件，其中，所述第三开关器件的控制端电连接至所述控制单元的第三输出端；第四PFC支路包括：第四电感器、第四二极管和第四开关器件，其中，所述第四开关器件的控制端电连接至所述控制单元的第四输出端。
在一些实施例中，所述控制单元被配置为计算母线电压预定值与所述第一电压值的第一差值，将所述第一差值与所述第二电压值的绝对值相乘以得到乘积值，计算所述电流检测值与所述乘积值的第二差值，对所述第二差值进行正弦脉宽调制以得到控制信号，输出所述控制信号以控制每个PFC支路的运行或关断。
在一些实施例中，所述控制单元被配置为在所述多个PFC支路均未发生故障的情况下，若所述电流检测值小于第一电流预定值，则控制所述第一PFC支路运行且所述第二PFC支路、所述第三PFC支路和所述第四PFC支路关断，若所述电流检测值大于或等于所述第一电流预定值且小于第二电流预定值，则控制所述第一PFC支路和所述第二PFC支路运行且所述第三PFC支路和所述第四PFC支路关断，若所述电流检测值大于或等于所述第二电流预定值且小于第三电流预定值，则控制所述第一PFC支路、所述第二PFC支路和所述第三PFC支路运行且所述第四PFC支路关断，若所述电流检测值大于或等于所述第三电流预定值，则控制所述第一PFC支路、所述第二PFC支路、所述第三PFC支路和所述第四PFC支路运行。
在一些实施例中，输入到所述第二PFC支路的控制信号的相位比输入到所述第一PFC支路的控制信号的相位延迟90度，输入到所述第三PFC支路的控制信号的相位比输入到所述第二PFC支路的控制信号的相位延迟90度，输入到所述第四PFC支路的控制信号的相位比输入到所述第三PFC支路的控制信号的相位延迟90度。
根据本公开的另一个方面，提供了一种空调机组，包括：如前所述的空调容错电路。
根据本公开的另一个方面，提供了一种用于如前所述的空调容错电路的控制方法，包括：判断是否存在发生故障的PFC支路；以及在存在发生故障的PFC支路的情况下，控制发生故障的PFC支路关断且控制未发生故障的PFC支路正常运行。
在一些实施例中，所述控制方法还包括：接收经过电压调节后的直流信号的第一电压值、在电压调节之前的所述直流信号的第二电压值、以及所述直流信号的电流检测值；和在所述多个PFC支路均未发生故障的情况下，根据所述第一电压值、所述第二电压值和所述电流检测值控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断。
在一些实施例中，控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断的步骤包括：计算母线电压预定值与所述第一电压值的第一差值，将所述第一差值与所述第二电压值的绝对值相乘以得到乘积值，计算所述电流检测值与所述乘积值的第二差值；以及对所述第二差值进行正弦脉宽调制以得到控制信号，并输出所述控制信号以控制每个PFC支路的运行或关断。
在一些实施例中，所述多个PFC支路包括：第一PFC支路、第二PFC支路、第三PFC支路和第四PFC支路；控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断的步骤包括：在所述多个PFC支路均未发生故障的情况下，若所述电流检测值小于第一电流预定值，则控制所述第一PFC支路运行且所述第二PFC支路、所述第三PFC支路和所述第四PFC支路关断，若所述电流检测值大于或等于所述第一电流预定值且小于第二电流预定值，则控制所述第一PFC支路和所述第二PFC支路运行且所述第三PFC支路和所述第四PFC支路关断，若所述电流检测值大于或等于所述第二电流预定值且小于第三电流预定值，则控制所述第一PFC支路、所述第二PFC支路和所述第三PFC支路运行且所述第四PFC支路关断，若所述电流检测值大于或等于所述第三电流预定值，则控制所述第一PFC支路、所述第二PFC支路、所述第三PFC支路和所述第四PFC支路运行。
根据本公开的另一个方面，提供了一种控制单元，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如前所述的方法。
根据本公开的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如前所述的方法。
上述空调容错电路可以实现故障容错和不停机功能，减少故障停机概率，从而提高机组的可靠性和改善用户体验。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是示出根据本公开一些实施例的空调容错电路的电路连接图；
图2是示出根据本公开一些实施例的用于空调容错电路的控制方法的流程图；
图3是示出根据本公开另一些实施例的用于空调容错电路的控制方法的流程图；
图4是示出根据本公开一些实施例的用于空调容错电路的控制单元的结构图；
图5是示出根据本公开另一些实施例的用于空调容错电路的控制单元的结构图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1是示出根据本公开一些实施例的空调容错电路的电路连接图。
如图1所示，空调容错电路包括整流电路110。该整流电路110包括第一直流输出端111和第二直流输出端112。例如，第一直流输出端111为正电压输出端，第二直流输出端112为负电压输出端。该整流电路110被配置为将交流信号(例如，从AC(Alternating Current，交流电)电压源181接收的交流电压信号)转变为直流信号并输出该直流信号。例如，该整流电路110可以为由四个二极管组成的整流桥电路。
如图1所示，空调容错电路还包括电压调节电路120。该电压调节电路120被配置为调节直流信号的电压并输出经过电压调节后的直流信号。这里，电压调节电路可以起到升高电压的功能，因此也可以称为升压电路。该电压调节电路120包括多个PFC(Power FactorCorrection，功率因数校正)支路121至124和与该多个PFC支路电连接的电容器C0。该多个PFC支路121至124并联在第一直流输出端111和第二直流输出端112之间。例如，电容器C0的电容量的范围可以是2000μF(微法)至4000μF。
在一些实施例中，如图1所示，该多个PFC支路包括：第一PFC支路121、第二PFC支路122、第三PFC支路124和第四PFC支路124。需要说明书的是，虽然图1中示出了四个PFC支路，但是这仅是示例性的，本公开的范围并不仅限于此。例如，该多个PFC支路可以包括其他数量的PFC支路，例如2个、3个、5个、6个或更多个PFC支路。
在一些实施例中，每个PFC支路包括电感器、二极管和开关器件。例如，第一PFC支路121包括第一电感器L1、第一二极管D1和第一开关器件S1，第二PFC支路122包括第二电感器L2、第二二极管D2和第二开关器件S2，第三PFC支路123包括第三电感器L3、第三二极管D2和第三开关器件S3，第四PFC支路124包括第四电感器L4、第四二极管D4和第四开关器件S4。例如，上述开关器件可以为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化层-半导体场效晶体管)或GTO(Gate-Turn-Off Thyristor，可关断晶闸管)等。
例如，电感器L1～L4的感抗可以相等。每个电感器的感抗范围可以是100μH(微亨)至800μH。
下面以第一PFC支路121为例，描述每个PFC支路的连接结构。如图1所示，电感器L1的第一端电连接至第一直流输出端111，电感器L2的第二端电连接至二极管D1的正极端。该二极管D1的负极端电连接至电容器C0的第一端，电容器C0的第二端电连接至接地端182。开关器件S1的控制端电连接至控制单元140的对应的输出端out1，开关器件S1的第一电极(例如集电极C)电连接至二极管D1的正极端，开关器件S1的第二电极(例如发射极E)电连接至接地端182。第二直流输出端112电连接至接地端182。
其他PFC支路与第一PFC支路121类似，这里不再赘述。该四个PFC支路所不同的是：第一开关器件S1的控制端电连接至控制单元140的第一输出端out1，第二开关器件S2的控制端电连接至控制单元140的第二输出端out2，第三开关器件S3的控制端电连接至控制单元140的第三输出端out3，第四开关器件S4的控制端电连接至控制单元140的第四输出端out4。
例如，电容器C0、电感器L1、二极管D1和开关器件S1可以构成整流后端第一路(例如可以作为主路)升压电路，实现功率因数校正和直流母线提升。例如该第一路升压电路可以满足100制冷量(即小于或等于100制冷量)及其功率变换要求需求。电容器C0、电感器L2、二极管D2和开关器件S2构成整流后端第二路(例如可以作为次路1)升压电路，实现功率因数校正和直流母线提升。例如第一路和第二路升压电路可以一起满足120制冷量(即大于100制冷量且小于或等于120制冷量)及其功率变换要求需求。电容器C0、电感器L3、二极管D3和开关器件S3构成整流后端第三路(例如可以作为次路2)升压电路，实现功率因数校正和直流母线提升。例如，第一路、第二路和第三路升压电路可以一起满足160制冷量(即大于120制冷量且小于或等于160制冷量)及其功率变换要求需求。电容器C0、电感器L4、二极管D4和开关器件S4构成整流后端第四路(例如可以作为次路3)升压电路，实现功率因数校正和直流母线提升。例如，第一路、第二路、第三路和第四路升压电路可以一起满足200制冷量(即大于160制冷量且小于或等于200制冷量)及其功率变换要求需求。
如图1所示，空调容错电路还包括故障检测电路130。该故障检测电路130与每个PFC支路电连接。该故障检测电路130被配置为检测每个PFC支路是否发生故障，并将故障检测结果发送给控制单元140。这里，故障检测电路130可以采用已知的电路结构，这里不再详细描述。
例如，如图1所示，故障检测电路130可以包括多个输入端(例如四个输入端)，每个输入端电连接至对应的开关器件的第二电极。例如，故障检测电路130的第一输入端电连接至第一开关器件S1的第二电极，故障检测电路130的第二输入端电连接至第二开关器件S2的第二电极，故障检测电路130的第三输入端电连接至第三开关器件S3的第二电极，故障检测电路130的第四输入端电连接至第四开关器件S4的第二电极。故障检测电路130的输出端电连接至控制单元的故障信号输入端in4。
如图1所示，空调容错电路还包括控制单元140。该控制单元140分别与故障检测电路130和所述多个PFC支路电连接。该控制单元140被配置为根据故障检测结果确定发生故障的PFC支路，并控制发生故障的PFC支路关断且控制未发生故障的PFC支路正常运行。例如，控制单元140可以向发生故障的PFC支路发送禁止信号(例如接地禁止信号)以关断该发生故障的支路，向未发生故障的PFC支路发送用于运行的控制信号(例如PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)信号)以使得该未发生故障的支路正常运行。
例如，控制单元控制某个PFC支路的正常运行的过程如下：以第一PFC支路为例，控制单元向该第一PFC支路的开关器件S1发送控制信号以使得该开关器件S1先导通后截止；当该开关器件S1导通时，直流信号对电感器L1充电，然后该开关器件S1截止，电感器L1的电压反相且经过二极管D1向电容器C0放电，从而使得电容器C0处于充电状态，进而升高电压，实现直流母线电压升压和功率因数校正的功能。
此外，图1中还示出了负载R。该负载R与电容器C0并联。
至此，提供了根据本公开一些实施例的空调容错电路。该空调容错电路包括：整流电路，包括第一直流输出端和第二直流输出端，被配置为将交流信号转变为直流信号并输出该直流信号；电压调节电路，被配置为调节直流信号的电压并输出经过电压调节后的直流信号，电压调节电路包括：多个PFC支路，并联在第一直流输出端和第二直流输出端之间，和与多个PFC支路电连接的电容器；故障检测电路，与每个PFC支路电连接，被配置为检测每个PFC支路是否发生故障，并将故障检测结果发送给控制单元；和控制单元，被配置为根据故障检测结果确定发生故障的PFC支路，并控制发生故障的PFC支路关断且控制未发生故障的PFC支路正常运行。这样，该空调容错电路可以实现故障容错和不停机功能，减少故障停机概率，从而提高机组的可靠性和改善用户体验。本公开的发明人研究发现，利用上述空调容错电路的机组，其故障量可以减少60％。
在上述空调容错电路中，例如，当第一PFC支路、第二PFC支路、第三PFC支路和第四PFC支路中的一路、二路或三路电路发生故障时，该路电路不工作，其他并联电路仍然工作运行。机组降容量运行，机组工作不停机。例如，如果200制冷量的空调机组配备四通道并联电路，当第一路、第二路、第三路和第四路中有三路电路发生故障时，该三路电路不工作，机组最大运行的制冷量为100制冷量，则可以实现降容量运行。当第一、二、三和第四PFC支路全部发生故障时，机组可以通过整流电路110(例如普通二极管整流器)整流供电，仍然工作运行。上述空调容错电路可以实现变频控制器故障容错和备份不停机运行功能，相比故障立即停机的常规控制器处理方式，故障量大大减少。
另外，相比相关技术的机组电路，上述空调容错电路可以减小每路的电感体积、开关器件(例如IGBT)和二极管的容量，降低成本，提高可靠性。例如，对于图1所示的四通道并联电路，实现四路分流，承受总电流大小的四分之一，电流脉动90度。电感值、电感体积、IGBT和二极管D容量分别减少四分之一。
在一些实施例中，如图1所示，该空调容错电路还可以包括第一电压检测器150。该第一电压检测器150与电容器C0并联。第一电压检测器150与控制单元140电连接。例如，如图1所示，第一电压检测器150的第一端电连接至电容器C0的第一端，第一电压检测器150的第二端电连接至电容器C0的第二端，第一电压检测器150的检测信号输出端电连接至控制单元140的第一电压输入端in1。该第一电压检测器150被配置为采集经过电压调节后的直流信号的第一电压值Vde1。该第一电压检测器采集整流电路输出的直流信号(例如“馒头波”电压信号)经过滤波后的直流电压信号。该第一电压检测器150将该第一电压值Vde1传输到控制单元140。
如图1所示，该空调容错电路还可以包括第二电压检测器160。第二电压检测器160并联在第一直流输出端111和第二直流输出端112之间。第二电压检测器160与控制单元140电连接。例如，如图1所示，第二电压检测器160的第一端电连接至第一直流输出端111，第二电压检测器160的第二端电连接至第二直流输出端112，第二电压检测器160的检测信号输出端电连接至控制单元的第二电压输入端in2。第二电压检测器160被配置为采集在电压调节之前的直流信号的第二电压值Vde2。该第二电压检测器160将该第二电压值Vde2传输到控制单元140。这里，第二电压检测器采集整流电路输出的直流信号，该直流信号为“馒头波”电压信号。
如图1所示，该空调容错电路还可以包括电流检测器170。电流检测器170分别与整流电路110和控制单元140电连接。例如，如图1所示，电流检测器170的第一端电连接至第二直流输出端112，电流检测器170的第二端电连接至接地端182，电流检测器170的检测信号输出端电连接至控制单元140的电流输入端in3。电流检测器170被配置为采集直流信号的电流检测值Ide。例如，电流检测器采集直流母线负端的电流信号。该电流检测器170将该电流检测值Ide传输到控制单元140。
控制单元140还可以被配置为在所述多个PFC支路121至124均未发生故障的情况下，根据第一电压值Vde1、第二电压值Vde2和电流检测值Ide控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断。
至此，提供了根据本公开另一些实施例的空调容错电路。在该空调容错电路中，可以根据采集的第一电压值Vde1、第二电压值Vde2和电流检测值Ide调节工作支路，从而提升空调机组的功率因数和效率。
在一些实施例中，控制单元140可以被配置为计算母线电压预定值Vref与第一电压值Vde1的第一差值Mdif1，将该第一差值Mdif1与第二电压值的绝对值|Vde2|相乘以得到乘积值Idc1，计算电流检测值Ide与该乘积值Idc1的第二差值Mdif2，对第二差值Mdif2进行正弦脉宽调制以得到控制信号Vctrl，输出该控制信号Vctrl以控制每个PFC支路的运行或关断。
在上述实施例中，母线电压预定值Vref(预先被设置在控制单元中)与第一电压值Vde1相减后，经过电压控制内环调节输出第一差值Mdif1，再与第二电压值的绝对值|Vde2|相乘，输出Idc1，作为电压控制外环的参数，实现直流母线电压提升至Vref(例如380V)的目的；计算电流检测值Ide与电压控制外环的Idc1的差值，经过电流环调节输出为Mdif2，经过SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脉宽调制)调制以得到控制信号Vctrl，控制控制每个PFC支路的开关器件的导通或关断。这样可以实现功率因数校正。
在一些实施例中，控制单元140可以被配置为在多个PFC支路均未发生故障的情况下，若电流检测值Ide小于第一电流预定值I1(即Ide<I1)，则控制第一PFC支路121运行且第二PFC支路122、第三PFC支路123和第四PFC支路124关断，若电流检测值Ide大于或等于第一电流预定值I1且小于第二电流预定值I2(即I1≤Ide<I2)，则控制第一PFC支路121和第二PFC支路122运行且第三PFC支路123和第四PFC支路124关断，若电流检测值Ide大于或等于第二电流预定值I2且小于第三电流预定值I3(即I2≤Ide<I3)，则控制第一PFC支路121、第二PFC支路122和第三PFC支路123运行且第四PFC支路124关断，若电流检测值Ide大于或等于第三电流预定值I3(即Ide≥I3)，则控制第一PFC支路121、第二PFC支路122、第三PFC支路123和第四PFC支路124运行。这实现了根据不同的电流检测值对各个PFC支路的控制。
这里，I1<I2<I3。例如，第一电流预定值I1的范围为5A≤I1≤7A，第二电流预定值I2的范围为13A≤I2≤15A，第三电流预定值I3的范围为20A≤I3≤21A。当然，本领域技术人员能够理解，这里，电流预定值I1至I3的范围均是示例性的，本公开的范围并不仅限于此。电流预定值I1至I3可以根据实际需要来设定。
在上述实施例中，当四个PFC支路的硬件都正常时，机组可以根据电流检测值对各个PFC支路的控制。由于电流检测值可以反映制冷量的大小，因此可以根据制冷量的大小实时调节每一路的工作状态，拓展各种功率段，使效率达到最优。例如，研究发现，对于利用上述空调容错电路的机组，每台外机控制器的功率因素可以高达0.991，效率可以高达98.1％，节能20％以上。
在一些实施例中，输入到第二PFC支路122的控制信号的相位比输入到第一PFC支路121的控制信号的相位延迟90度，输入到第三PFC支路123的控制信号的相位比输入到第二PFC支路122的控制信号的相位延迟90度，输入到第四PFC支路124的控制信号的相位比输入到第三PFC支路123的控制信号的相位延迟90度。例如，相位以第一PFC支路为基准，第一PFC支路的相位为0度，第二PFC支路的相位延迟至90度，第三PFC支路的相位延迟至180度，第四PFC支路的相位延迟至270度。即，相邻两个支路之间的相位移位90度。这样可以实现动态负载调相功能。
上述空调容错电路中，根据实际机组需求，实现各单元裁剪和兼容程序控制。在满足功率因数校正功能的基础上，在硬件故障时，可以判别故障类别，停用对应的故障电路。这样实现了变频控制单元的故障容错和备份不停机运行功能。当硬件正常时，机组根据制冷量大小实时调节每一路的工作状态，实现动态负载调相功能，全负载、全工况实时判别负载大小，调节工作路数，拓展各种功率段，使效率达到最优，并提升了机组的功率因数。
在本公开的一些实施例中，还提供了一种空调机组。该空调机组可以包括如前所述的空调容错电路(例如图1所示的空调容错电路)。
图2是示出根据本公开一些实施例的用于空调容错电路的控制方法的流程图。如图2所示，该控制方法包括步骤S202至S204。
在步骤S202，判断是否存在发生故障的PFC支路。
在步骤S204，在存在发生故障的PFC支路的情况下，控制发生故障的PFC支路关断且控制未发生故障的PFC支路正常运行。
至此，提供了根据本公开一些实施例的用于空调容错电路的控制方法。该控制方法包括：判断是否存在发生故障的PFC支路；以及在存在发生故障的PFC支路的情况下，控制发生故障的PFC支路关断且控制未发生故障的PFC支路正常运行。这可以实现故障容错和不停机功能，减少故障停机概率，从而提高机组的可靠性和改善用户体验。
在一些实施例中，所述控制方法还可以包括：接收经过电压调节后的直流信号的第一电压值、在电压调节之前的直流信号的第二电压值、以及直流信号的电流检测值；和在多个PFC支路均未发生故障的情况下，根据第一电压值、第二电压值和电流检测值控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断。
在一些实施例中，控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断的步骤可以包括：计算母线电压预定值与第一电压值的第一差值，将第一差值与第二电压值的绝对值相乘以得到乘积值，计算电流检测值与该乘积值的第二差值；以及对第二差值进行正弦脉宽调制以得到控制信号，并输出控制信号以控制每个PFC支路的运行或关断。
在一些实施例中，所述多个PFC支路包括：第一PFC支路、第二PFC支路、第三PFC支路和第四PFC支路。控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断的步骤可以包括：在所述多个PFC支路均未发生故障的情况下，若电流检测值小于第一电流预定值，则控制第一PFC支路运行且第二PFC支路、第三PFC支路和第四PFC支路关断，若电流检测值大于或等于第一电流预定值且小于第二电流预定值，则控制第一PFC支路和第二PFC支路运行且第三PFC支路和所述第四PFC支路关断，若电流检测值大于或等于第二电流预定值且小于第三电流预定值，则控制第一PFC支路、第二PFC支路和第三PFC支路运行且第四PFC支路关断，若电流检测值大于或等于第三电流预定值，则控制第一PFC支路、第二PFC支路、第三PFC支路和第四PFC支路运行。
图3是示出根据本公开另一些实施例的用于空调容错电路的控制方法的流程图。如图3所示，该控制方法包括步骤S302至S314。
在步骤S302，判断是否采用新驱动处理机制。这里，新驱动处理机制即为改进后的驱动处理机制。如果是，则过程进入步骤S304；否则，过程进入步骤S312，即采用原来已有的驱动机制。
在步骤S304，判断是否存在发生故障的PFC支路。如果是，则过程进入步骤S306；否则，过程进入步骤S308。
在步骤S306，在存在发生故障的PFC支路的情况下，控制发生故障的PFC支路关断且控制未发生故障的PFC支路正常运行。例如，如果检测到单路硬件IGBT过流、过温或IGBT短路故障，则停用对应的故障电路。这样可以实现机组正常工作，不锁死，不停机，从而提高用户体验。
在步骤S308，接收经过电压调节后的直流信号的第一电压值、在电压调节之前的直流信号的第二电压值、以及直流信号的电流检测值。
在步骤S310，在多个PFC支路均未发生故障的情况下，根据第一电压值、第二电压值和电流检测值控制多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断。
在步骤S312，发生PFC故障。
在步骤S314，故障停机，机组不工作，锁死并停机。
至此，提供了根据本公开另一些实施例的用于空调容错电路的控制方法。在该控制方法中，可以根据需要选择采用原来的驱动处理机制还是采用新驱动处理机制，更加方便。该控制方法实现了故障容错和备份不停机运行功能。当硬件正常时，机组可以根据采集的电压和电流参数调节工作路数，拓展各种功率段，使效率达到最优，并提升了机组的功率因数。
图4是示出根据本公开一些实施例的用于空调容错电路的控制单元的结构图。该控制单元包括存储器410和处理器420。其中：
存储器410可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储图2和/或图3所对应实施例中的指令。
处理器420耦接至存储器410，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制单元。该处理器420用于执行存储器中存储的指令，实现故障容错和不停机功能，减少故障停机概率，从而提高机组的可靠性和改善用户体验。
在一些实施例中，还可以如图5所示，该控制单元500包括存储器510和处理器520。处理器520通过BUS总线530耦合至存储器510。该控制单元500还可以通过存储接口540连接至外部存储装置550以便调用外部数据，还可以通过网络接口560连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)，此处不再进行详细介绍。
在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，实现故障容错和不停机功能，减少故障停机概率，从而提高机组的可靠性和改善用户体验。
在另一些实施例中，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现图2和/或图3所对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种空调容错电路，包括：
整流电路，包括第一直流输出端和第二直流输出端，被配置为将交流信号转变为直流信号并输出所述直流信号；
电压调节电路，被配置为调节所述直流信号的电压并输出经过电压调节后的直流信号，所述电压调节电路包括：
多个功率因数校正PFC支路，并联在所述第一直流输出端和所述第二直流输出端之间，和
与所述多个PFC支路电连接的电容器；
故障检测电路，与每个PFC支路电连接，被配置为检测每个PFC支路是否发生故障，并将故障检测结果发送给控制单元；和
所述控制单元，被配置为根据所述故障检测结果确定发生故障的PFC支路，并控制所述发生故障的PFC支路关断且控制未发生故障的PFC支路正常运行；
第一电压检测器，与所述电容器并联，被配置为采集经过电压调节后的所述直流信号的第一电压值；
第二电压检测器，并联在所述第一直流输出端和所述第二直流输出端之间，被配置为采集在电压调节之前的所述直流信号的第二电压值；以及
电流检测器，被配置为采集在电压调节之前的所述直流信号的电流检测值；
其中，所述控制单元还被配置为在所述多个PFC支路均未发生故障的情况下，根据所述第一电压值、所述第二电压值和所述电流检测值控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断；
所述控制单元被配置为计算母线电压预定值与所述第一电压值的第一差值，将所述第一差值与所述第二电压值的绝对值相乘以得到乘积值，计算所述电流检测值与所述乘积值的第二差值，对所述第二差值进行正弦脉宽调制以得到控制信号，输出所述控制信号以控制每个PFC支路的运行或关断。
2.根据权利要求1所述的空调容错电路，其中，
每个PFC支路包括电感器、二极管和开关器件，
其中，所述电感器的第一端电连接至所述第一直流输出端，所述电感器的第二端电连接至所述二极管的正极端，所述二极管的负极端电连接至所述电容器的第一端，所述电容器的第二端电连接至接地端，所述开关器件的控制端电连接至所述控制单元的对应的输出端，所述开关器件的第一电极电连接至所述二极管的正极端，所述开关器件的第二电极电连接至所述接地端。
3.根据权利要求2所述的空调容错电路，其中，
所述电流检测器的第一端电连接至所述第二直流输出端，所述电流检测器的第二端电连接至所述接地端，所述电流检测器的检测信号输出端电连接至所述控制单元的电流输入端。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的空调容错电路，其中，
所述第一电压检测器的第一端电连接至所述电容器的第一端，所述第一电压检测器的第二端电连接至所述电容器的第二端，所述第一电压检测器的检测信号输出端电连接至所述控制单元的第一电压输入端。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的空调容错电路，其中，
所述第二电压检测器的第一端电连接至所述第一直流输出端，所述第二电压检测器的第二端电连接至所述第二直流输出端，所述第二电压检测器的检测信号输出端电连接至所述控制单元的第二电压输入端。
6.根据权利要求2所述的空调容错电路，其中，
所述多个PFC支路包括：第一PFC支路、第二PFC支路、第三PFC支路和第四PFC支路；
所述第一PFC支路包括：第一电感器、第一二极管和第一开关器件，其中，所述第一开关器件的控制端电连接至所述控制单元的第一输出端；
所述第二PFC支路包括：第二电感器、第二二极管和第二开关器件，其中，所述第二开关器件的控制端电连接至所述控制单元的第二输出端；
所述第三PFC支路包括：第三电感器、第三二极管和第三开关器件，其中，所述第三开关器件的控制端电连接至所述控制单元的第三输出端；
所述第四PFC支路包括：第四电感器、第四二极管和第四开关器件，其中，所述第四开关器件的控制端电连接至所述控制单元的第四输出端。
7.根据权利要求6所述的空调容错电路，其中，
所述控制单元被配置为在所述多个PFC支路均未发生故障的情况下，
若所述电流检测值小于第一电流预定值，则控制所述第一PFC支路运行且所述第二PFC支路、所述第三PFC支路和所述第四PFC支路关断，
若所述电流检测值大于或等于所述第一电流预定值且小于第二电流预定值，则控制所述第一PFC支路和所述第二PFC支路运行且所述第三PFC支路和所述第四PFC支路关断，
若所述电流检测值大于或等于所述第二电流预定值且小于第三电流预定值，则控制所述第一PFC支路、所述第二PFC支路和所述第三PFC支路运行且所述第四PFC支路关断，
若所述电流检测值大于或等于所述第三电流预定值，则控制所述第一PFC支路、所述第二PFC支路、所述第三PFC支路和所述第四PFC支路运行。
8.根据权利要求6所述的空调容错电路，其中，
输入到所述第二PFC支路的控制信号的相位比输入到所述第一PFC支路的控制信号的相位延迟90度，输入到所述第三PFC支路的控制信号的相位比输入到所述第二PFC支路的控制信号的相位延迟90度，输入到所述第四PFC支路的控制信号的相位比输入到所述第三PFC支路的控制信号的相位延迟90度。
9.一种空调机组，包括：如权利要求1至8任意一项所述的空调容错电路。
10.一种用于如权利要求1所述的空调容错电路的控制方法，包括：
判断是否存在发生故障的PFC支路；
在存在发生故障的PFC支路的情况下，控制发生故障的PFC支路关断且控制未发生故障的PFC支路正常运行；
接收经过电压调节后的直流信号的第一电压值、在电压调节之前的所述直流信号的第二电压值、以及在电压调节之前的所述直流信号的电流检测值；和
在所述多个PFC支路均未发生故障的情况下，根据所述第一电压值、所述第二电压值和所述电流检测值控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断；
其中，控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断的步骤包括：
计算母线电压预定值与所述第一电压值的第一差值，将所述第一差值与所述第二电压值的绝对值相乘以得到乘积值，计算所述电流检测值与所述乘积值的第二差值；以及
对所述第二差值进行正弦脉宽调制以得到控制信号，并输出所述控制信号以控制每个PFC支路的运行或关断。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其中，
所述多个PFC支路包括：第一PFC支路、第二PFC支路、第三PFC支路和第四PFC支路；
控制所述多个PFC支路的每个PFC支路的运行或关断的步骤包括：在所述多个PFC支路均未发生故障的情况下，
若所述电流检测值小于第一电流预定值，则控制所述第一PFC支路运行且所述第二PFC支路、所述第三PFC支路和所述第四PFC支路关断，
若所述电流检测值大于或等于所述第一电流预定值且小于第二电流预定值，则控制所述第一PFC支路和所述第二PFC支路运行且所述第三PFC支路和所述第四PFC支路关断，
若所述电流检测值大于或等于所述第二电流预定值且小于第三电流预定值，则控制所述第一PFC支路、所述第二PFC支路和所述第三PFC支路运行且所述第四PFC支路关断，
若所述电流检测值大于或等于所述第三电流预定值，则控制所述第一PFC支路、所述第二PFC支路、所述第三PFC支路和所述第四PFC支路运行。
12.一种控制单元，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求10或11所述的方法。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如权利要求10或11所述的方法。
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