CN112728725A - 一种压缩机的控制装置、方法和空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机的控制装置、方法和空调，该装置包括：检测单元，在压缩机启动前，检测压缩机的当前环境温度；控制单元，确定当前环境温度是否大于设定温度；若当前环境温度大于设定温度，则控制压缩机进入设定的启动程序；若当前环境温度小于或等于设定温度，则控制压缩机的电机处于未工作状态，以向压缩机的线圈注入电流的方式对压缩机进行预热；以及，确定对压缩机的预设是否完成，以在对压缩机的预热已完成的情况下，控制压缩机的电机处于工作状态，停止以向压缩机的线圈注入电流的方式对压缩机进行预热，再控制压缩机进入设定的启动程序。该方案，通过使空调外机上的压缩机在低温环境下顺利启动，提升空调使用效果。

Description

一种压缩机的控制装置、方法和空调

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种压缩机的控制装置、方法和空调，尤其涉及一种空调压缩机的低温启动控制装置、方法和空调。

背景技术

空调由外机和内机组成，其中内机安装在室内，外机安装在室外，内机和外机通过冷媒管连接。空调压缩机固定在外机上，通过压缩机运转实现冷媒循环，进而实现制冷和制热功能。但是，压缩机在低温环境下的无法启动，会影响空调的正常使用。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种压缩机的控制装置、方法和空调，以解决空调压缩机固定在外机上，压缩机在低温环境下启动难度大，影响空调的使用效果的问题，达到通过使空调外机上的压缩机在低温环境下顺利启动，提升空调使用效果的效果。

本发明提供一种压缩机的控制装置，包括：检测单元和控制单元；其中，所述检测单元，被配置为在所述压缩机启动前，检测所述压缩机的当前环境温度；所述控制单元，被配置为确定所述当前环境温度是否大于设定温度；若所述当前环境温度大于所述设定温度，则控制所述压缩机进入设定的启动程序；若所述当前环境温度小于或等于所述设定温度，则控制所述压缩机的电机处于未工作状态，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热；以及，确定对所述压缩机的预设是否完成，以在对所述压缩机的预热已完成的情况下，控制所述压缩机的电机处于工作状态，停止以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，再控制所述压缩机进入设定的启动程序。

在一些实施方式中，所述控制单元，控制所述压缩机的电机处于未工作状态，包括：控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于开环状态；所述控制单元，控制所述压缩机的电机处于工作状态，包括：在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于闭环状态，则控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于闭环状态；或者，在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于开环状态，则仍控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环仍处于开环状态。

在一些实施方式中，所述控制单元，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，包括：向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号；所述设定频率，大于或等于所述压缩机的设定最大运行电频率；所述设定幅值，小于或等于所述压缩机的设定最大电流幅值；在向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定通电时间的情况下，停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号；在停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定停止通电时间的情况下，使向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的当前通电次数增加一次，之后，继续向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号，并依此循环。

在一些实施方式中，所述设定停止通电时间，为所述设定通电时间的一半。

在一些实施方式中，所述控制单元，确定对所述压缩机的预设是否完成，包括：确定所述当前通电次数是否大于设定次数；若所述当前通电次数大于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设已完成，需控制所述压缩机的电机处于工作状态；若所述当前通电次数小于或等于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设未完成，需继续向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种空调，包括：以上所述的压缩机的控制装置。

与上述空调相匹配，本发明再一方面提供一种压缩机的控制方法，包括：在所述压缩机启动前，检测所述压缩机的当前环境温度；确定所述当前环境温度是否大于设定温度；若所述当前环境温度大于所述设定温度，则控制所述压缩机进入设定的启动程序；若所述当前环境温度小于或等于所述设定温度，则控制所述压缩机的电机处于未工作状态，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热；以及，确定对所述压缩机的预设是否完成，以在对所述压缩机的预热已完成的情况下，控制所述压缩机的电机处于工作状态，停止以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，再控制所述压缩机进入设定的启动程序。

在一些实施方式中，控制所述压缩机的电机处于未工作状态，包括：控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于开环状态；控制所述压缩机的电机处于工作状态，包括：在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于闭环状态，则控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于闭环状态；或者，在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于开环状态，则仍控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环仍处于开环状态。

在一些实施方式中，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，包括：向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号；所述设定频率，大于或等于所述压缩机的设定最大运行电频率；所述设定幅值，小于或等于所述压缩机的设定最大电流幅值；在向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定通电时间的情况下，停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号；在停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定停止通电时间的情况下，使向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的当前通电次数增加一次，之后，继续向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号，并依此循环。

在一些实施方式中，所述设定停止通电时间，为所述设定通电时间的一半。

在一些实施方式中，确定对所述压缩机的预设是否完成，包括：确定所述当前通电次数是否大于设定次数；若所述当前通电次数大于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设已完成，需控制所述压缩机的电机处于工作状态；若所述当前通电次数小于或等于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设未完成，需继续向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号。

由此，本发明的方案，通过在空调的当前室外环境小于或等设定值，控制空调的压缩机中的电机不工作，并向压缩机线圈(如电机线圈)间断注入设定频率和设定幅值的电流信号，以利用电机的涡流损耗对压缩机进行预热，并在压缩机预热充分后再控制压缩机进入启动程度，从而，通过使空调外机上的压缩机在低温环境下顺利启动，提升空调使用效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的压缩机的控制装置的一实施例的结构示意图；

图2为电机的涡流损耗示意图；

图3为本发明的空调压缩机的低温启动控制方法的一实施例的流程示意图；

图4为本发明的空调压缩机的低温启动控制方法中预热控制的一实施例的流程示意图；

图5为本发明的电流内环工作、速度外环不工作的电机控制电路的等效控制器的一实施例的的结构示意图；

图6为本发明的压缩机的控制方法的一实施例的流程示意图；

图7为本发明的方法中以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热的一实施例的流程示意图；

图8为本发明的方法中确定对所述压缩机的预设是否完成的一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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做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。

根据本发明的实施例，提供了一种压缩机的控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该压缩机的控制装置可以包括：检测单元和控制单元。

其中，所述检测单元，被配置为在所述压缩机启动前，检测所述压缩机的当前环境温度，即检测所述压缩机所在环境的当前环境温度。具体地，压缩机设置在空调外机上时，检测压缩机的当前室外环境温度。

所述控制单元，被配置为确定所述当前环境温度是否大于设定温度(如设定值T)。

所述控制单元，具体还被配置为若所述当前环境温度大于所述设定温度，则控制所述压缩机进入设定的启动程序。具体地，当环境温度高于设定值T时，直接进入启动程序。

所述控制单元，具体还被配置为若所述当前环境温度小于或等于所述设定温度，则控制所述压缩机的电机处于未工作状态，并在所述压缩机的电机处于未工作状态的情况下，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热。

在一些实施方式中，所述控制单元，控制所述压缩机的电机处于未工作状态，包括：所述控制单元，具体还被配置为控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于开环状态。

具体地，在压缩机进行加热过程中，压缩机的电机不转，因为从能量转换角度来说，如果电机运转起来了，那么控制器输出的电能很大一部分就转换成了动能，用来加热的热能就很少了。因此，为了不让电机运转，控制上做了一些处理：第一、电机控制的两个环路(电流内环和速度外环)只有电流环是闭环的，速度环是开环的，电机的控制环路的结构示意图，参见图5所示的例子；第二、给定的电流频率f大于压缩机的最大运行电频率I_max，这时候电机相当于堵转状态。

在一些实施方式中，所述控制单元，在所述压缩机的电机处于未工作状态的情况下，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，包括：

所述控制单元，具体还被配置为在设定通电时间内，向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号。所述设定频率(如注入的正弦电流信号频率f)，大于或等于所述压缩机的设定最大运行电频率。所述设定幅值(如注入的正弦电流信号幅值I)，小于或等于所述压缩机的设定最大电流幅值。

所述控制单元，具体还被配置为在向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定通电时间的情况下，在设定停止通电时间内，停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号。

所述控制单元，具体还被配置为在停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定停止通电时间的情况下，使向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的当前通电次数增加一次，之后，继续在设定通电时间内，向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号，并依此循环。

具体地，向压缩机线圈注入一个高频正弦大电流信号，要求频率不小于压缩机最大运行电频率、电流幅值不大于压缩机最大电流，即

，I≤I_max，一般来说，设定电流幅值等于额定电流值。f为注入的正弦电流信号频率，

为压缩机最大运行电频率，I为注入的正弦电流信号幅值，I_max为压缩机最大电流。电流频率f不小于压缩机最大运行电频率

，电流幅值I不大于压缩机最大电流I_max(防止电流过大退磁)，即

，I≤I_max，一般来说，设定电流幅值等于额定电流值即可。这样，在电机运转前，利用涡流损耗产生的热量给冷冻油预热，产生涡流磁场的方法就是向电机通入一个正弦电流信号。

其中，所述设定停止通电时间，为所述设定通电时间的一半。

具体地，判断通电预热的时间和次数，设定每次通电时间为t₁，停止通电时间为t₂，要求t₂＝1/2*t₁，循环次数为n，n为正整数。当通电时间达到t₁后，为防止压缩机内部过热导致退磁，需要停止通电一段时间，设为t₂，如此循环n次以后，压缩机内部冷冻油充分预热，进入正常启动程序。

所述控制单元，具体还被配置为确定对所述压缩机的预设是否完成，以在对所述压缩机的预热已完成的情况下，控制所述压缩机的电机处于工作状态(即电机受除预热以外的正常工作程序控制)，并在所述压缩机的电机处于工作状态的情况下，停止以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，再控制所述压缩机进入设定的启动程序。具体地，当环境温度低于或等于设定值T时，进入压缩机预热程序，当判断压缩机充分预热后，进入启动程序。

其中，所述控制单元，控制所述压缩机的电机处于工作状态，包括：

所述控制单元，具体还被配置为在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于闭环状态，则控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于闭环状态。

或者，所述控制单元，具体还被配置为在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于开环状态，则仍控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环仍处于开环状态。

由此，通过在压缩机启动前，检测环境温度，在不同的环境温度下采用不同的启动方式，能有效解决低温环境下冷媒和冷冻油粘度过大导致的启动困难问题，以保证压缩机在不同的环境温度下顺利启动和顺利运行；并且，不依赖于外部加热装置，无需额外增加成本、体积和重量。

在一些实施方式中，所述控制单元，确定对所述压缩机的预设是否完成，包括：

所述控制单元，具体还被配置为确定所述当前通电次数是否大于设定次数(如设定次数n)。

所述控制单元，具体还被配置为若所述当前通电次数大于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设已完成，需控制所述压缩机的电机处于工作状态，并在所述压缩机的电机处于工作状态的情况下，停止以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，再控制所述压缩机进入设定的启动程序。

所述控制单元，具体还被配置为若所述当前通电次数小于或等于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设未完成，需继续在设定通电时间内，向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号，并依此循环。

具体地，检测空调的室外环境温度，得到当前室外环境温度。判断当前室外环境温度是否大于设定好的预设开启环温(如设定值T)。

如果当前室外环境温度小于或等于设定好的预热开启环温(如设定值T)，则使控制器向电机通入一高频正弦大电流信号，要求电流频率f不小于压缩机最大运行电频率

，电流幅值I不大于压缩机最大电流I_max(防止电流过大退磁)，即

，I≤I_max，一般来说，设定电流幅值等于额定电流值。同时开启计时器，判断通电时长。

其中，如果通电时间大于t₁，则停止通电，计时器清零并重新开始计时，记录停机时间，如果停机时间大于t₂，则通电循环次数加1，并判断是否达到n次：如果是，即通电循环次数达到n次，则进入压缩机正常启动程序；否则，即通电循环次数未达到n次，则继续使控制器向电机通入一高频正弦大电流信号。若停机时间小于或等于t₂，则继续停止通电。如果通电时间t₁小于或等于，继续通电。

如果当前室外环境温度大于设定好的预设开启环温(如设定值T)，则进入压缩机正常启动程序。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在空调的当前室外环境小于或等设定值，控制空调的压缩机中的电机不工作，并向压缩机线圈间断注入设定频率和设定幅值的电流信号，以利用电机的涡流损耗对压缩机进行预热，并在压缩机预热充分后再控制压缩机进入启动程度，从而，通过使空调外机上的压缩机在低温环境下顺利启动，提升空调使用效果。

根据本发明的实施例，还提供了对应于压缩机的控制装置的一种空调。该空调可以包括：以上所述的压缩机的控制装置。

在冬季，尤其是北方地区，室外温度很低，甚至达到零下几十摄氏度，这时候压缩机内部的冷媒和冷冻油粘度会非常大，甚至可能会出现冷冻油冷凝的现象，这样一方面会使压缩机启动时阻力增大，导致压缩机无法启动，影响空调使用效果；另一方面，在压缩机刚启动时，冷媒和冷冻油循环不畅，对压缩机内部结构会有损害，而且压缩机效率低，制冷/制热效果差。

相关方案中，采用的措施是在外机上增加一个发热装置，在压缩机低温启动前或低温运行过程中，给压缩机进行加热，保证运行温度。例如：

一些方案中，在压缩机外部设有保温壳，保温壳里有PTC(即正温度系数)加热器，加热器底部有循环风扇，低温下压缩机启动前，PTC加热器和循环风扇开始工作，将压缩机加热到0℃以上，压缩机就可以顺利启动。

一些方案中，在外机上增加了加热器、温控器和保温门，使环境温度维持在5～20℃之间。

一些方案中，在增加感应加热器和热气旁通阀的基础上，通过检测室外温度，控制热气旁通阀和感应加热器的工作逻辑，来改善压缩机的工作环境，确保压缩机启动成功。

这些方案中，都是基于在外机上增加一个辅助加热装置来实现压缩机低温启动或低温运行的，这必然会导致成本、体积和重量的增加。

在一些实施方式中，本发明的方案，提供了一种空调压缩机的低温启动控制方法，能防止冷冻油粘度过大使得启动负载增大，从而造成启动失败的问题。当然，本发明的方案，除了适用于空调外，也适用于需要在低温环境下启动并运行的其它制冷设备。

由于冷冻油起到润滑的作用，温度低时，冷冻油粘度大，其润滑作用会减弱，因此会加剧压缩机内部零部件之间的摩擦，会导致内部结构损坏。本发明的方案，在压缩机启动前，检测环境温度，在不同的环境温度下采用不同的启动方式，以保证压缩机在不同的环境温度下顺利启动和顺利运行。从而，能有效解决低温环境下冷媒和冷冻油粘度过大导致的启动困难问题，也能有效解决压缩机在低温环境下运行导致内部结构损害的问题，还能够解决压缩机在低温环境下运行效率低的问题，使压缩机顺利启动，避免了冷媒和冷冻油循环不畅导致的运行效率低和内部结构损害；并且，不依赖于外部加热装置，无需额外增加成本、体积和重量。

在本发明的方案中，当环境温度低于或等于设定值T时，进入压缩机预热程序，当判断压缩机充分预热后，进入启动程序。

其中，压缩机预热方法，包括：向压缩机线圈注入一个高频正弦大电流信号，要求频率不小于压缩机最大运行电频率、电流幅值不大于压缩机最大电流，即

，I≤I_max，一般来说，设定电流幅值等于额定电流值。f为注入的正弦电流信号频率，

为压缩机最大运行电频率，I为注入的正弦电流信号幅值，I_max为压缩机最大电流。

电频率是相对机械频率而言的，举例说明，一3对极电机，转速是3600rpm，那么它的机械频率是3600/60＝60Hz；电频率是60*3＝180Hz，也就是说，电频率＝机械频率*极对数。

判断是否充分预热的方法，包括：判断通电预热的时间和次数，设定每次通电时间为t₁，停止通电时间为t₂，要求t₂＝1/2*t₁，循环次数为n，n为正整数。当通电时间达到t₁后，为防止压缩机内部过热导致退磁，需要停止通电一段时间，设为t₂，如此循环n次以后，压缩机内部冷冻油充分预热，进入正常启动程序。

在本发明的方案中，当环境温度高于设定值T时，直接进入启动程序。

下面结合图2至图5所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。

图2为电机的涡流损耗示意图。众所周知，交流变化的磁场在电机中会产生涡流损耗，只要磁场在变化，这部分损耗就无法避免。将圆形的电机等效为一个圆盘，如图2所示。其涡流损耗的计算公式如下：

其中，P为涡流损耗，σ为电导率，B_m为正弦磁场幅值，w为正弦磁场角频率，b为圆盘半径，h为圆盘厚度。

这部分损耗(即电机的涡流损耗)是以热量的形式体现，涡流损耗越大，电机发热越大，会使电机效率降低。所以在电机运行过程中，要尽可能减少这部分损耗的产生。本发明的方案，就是在电机运转前，利用涡流损耗产生的热量给冷冻油预热，产生涡流磁场的方法就是向电机通入一个正弦电流信号。

由公式(1)可以看出，当电机设计好后，电导率σ，圆盘半径b，圆盘厚度h是一个固定值，因此，涡流损耗只与正弦磁场幅值B_m和正弦磁场角频率ω有关，可以将涡流损耗功率P等效于：

P＝CB_m ²ω² (2)。

在公式(2)中，C是一个常数，与电机本体设计参数有关：

因此，为了使压缩机充分预热，需要尽量增大磁场幅值B和磁场角频率ω，也就是说，通入的电流幅值I和电流频率f要尽可能大。因此，本发明的方案中，提出要求：电流频率f不小于压缩机最大运行电频率

，电流幅值I不大于压缩机最大电流I_max(防止电流过大退磁)，即

，I≤I_max，一般来说，设定电流幅值等于额定电流值即可。

图5为本发明的电流内环工作、速度外环不工作的电机控制电路的等效控制器的一实施例的的结构示意图。

在本发明的方案中，在压缩机进行加热过程中，压缩机的电机不转，因为从能量转换角度来说，如果电机运转起来了，那么控制器输出的电能很大一部分就转换成了动能，用来加热的热能就很少了。因此，为了不让电机运转，控制上做了如下处理：

第一、电机控制的两个环路(电流内环和速度外环)只有电流环是闭环的，速度环是开环的。电机的控制环路的结构示意图，参见图5所示的例子。

一般闭环控制指的是有反馈的，如图5，当把速度环的反馈删掉(程序中不用做控制即可)，速度环就变成开环了，当需要速度闭环时，将速度反馈加入即可；同理，电流环反馈未删减，就实现了闭环。

第二、给定的电流频率f大于压缩机的最大运行电频率I_max，这时候电机相当于堵转状态。

为确保压缩机充分预热，需要保证通电的时间，但长时间通入高频大电流可能会导致电机退磁，因此，需要提前通过实验的方法，确定好通电时间t₁、断电时间t₂和通断电循环次数n，并且要根据压缩机型号和控制器启动能力提前设定好需要开启预热功能的环境温度T。

图3为本发明的空调压缩机的低温启动控制方法的一实施例的流程示意图，图4为本发明的空调压缩机的低温启动控制方法中预热控制的一实施例的流程示意图。如图3和图4所示，本发明的空调压缩机的低温启动控制方法，包括：

步骤1：检测空调的室外环境温度，得到当前室外环境温度。判断当前室外环境温度是否大于设定好的预设开启环温(如设定值T)，如果当前室外环境温度小于或等于设定好的预热开启环温(如设定值T)，则进入步骤2；否则，若当前室外环境温度大于设定好的预设开启环温(如设定值T)，则进入步骤5。

步骤2：控制器向电机通入一高频正弦大电流信号，要求电流频率f不小于压缩机最大运行电频率

，电流幅值I不大于压缩机最大电流I_max(防止电流过大退磁)，即

，I≤I_max，一般来说，设定电流幅值等于额定电流值。同时开启计时器，判断通电时长，如果通电时间大于t₁，进入步骤3，否则，即通电时间t₁小于或等于，继续通电。

步骤3：停止通电，计时器清零并重新开始计时，记录停机时间，如果停机时间大于t₂，则进入步骤4，否则，若停机时间小于或等于t₂，则继续停止通电。

步骤4：通电循环次数加1，并判断是否达到n次：如果是，即通电循环次数达到n次，则进入步骤5，否则，即通电循环次数未达到n次，则回到步骤2。

步骤5：进入压缩机正常启动程序。

由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在空调的当前室外环境小于或等设定值，控制空调的压缩机中的电机不工作，并向压缩机线圈间断注入设定频率和设定幅值的电流信号，以利用电机的涡流损耗对压缩机进行预热，并在压缩机预热充分后再控制压缩机进入启动程度，能使压缩机顺利启动，避免了冷媒和冷冻油循环不畅导致的运行效率低和内部结构损害，提升压缩机运行性能和运行效率。

根据本发明的实施例，还提供了对应于空调的一种压缩机的控制方法，如图6所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该压缩机的控制方法可以包括：步骤S110至步骤S150。

在步骤S110处，在所述压缩机启动前，检测所述压缩机的当前环境温度，即检测所述压缩机所在环境的当前环境温度。具体地，压缩机设置在空调外机上时，检测压缩机的当前室外环境温度。

在步骤S120处，确定所述当前环境温度是否大于设定温度(如设定值T)。

在步骤S130处，所述控制单元，具体还被配置为若所述当前环境温度大于所述设定温度，则控制所述压缩机进入设定的启动程序。具体地，当环境温度高于设定值T时，直接进入启动程序。

在步骤S140处，若所述当前环境温度小于或等于所述设定温度，则控制所述压缩机的电机处于未工作状态，并在所述压缩机的电机处于未工作状态的情况下，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热。

在一些实施方式中，步骤S140中控制所述压缩机的电机处于未工作状态，包括：控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于开环状态。

具体地，在压缩机进行加热过程中，压缩机的电机不转，因为从能量转换角度来说，如果电机运转起来了，那么控制器输出的电能很大一部分就转换成了动能，用来加热的热能就很少了。因此，为了不让电机运转，控制上做了一些处理：第一、电机控制的两个环路(电流内环和速度外环)只有电流环是闭环的，速度环是开环的，电机的控制环路的结构示意图，参见图5所示的例子；第二、给定的电流频率f大于压缩机的最大运行电频率I_max，这时候电机相当于堵转状态。

在一些实施方式中，步骤S140中在所述压缩机的电机处于未工作状态的情况下，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，包括：

下面结合图7所示本发明的方法中以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S140中以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热的具体过程，包括：步骤S210至步骤S230。

步骤S210，在设定通电时间内，向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号。所述设定频率(如注入的正弦电流信号频率f)，大于或等于所述压缩机的设定最大运行电频率。所述设定幅值(如注入的正弦电流信号幅值I)，小于或等于所述压缩机的设定最大电流幅值。

步骤S220，在向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定通电时间的情况下，在设定停止通电时间内，停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号。

步骤S230，在停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定停止通电时间的情况下，使向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的当前通电次数增加一次，之后，继续在设定通电时间内，向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号，并依此循环。

具体地，向压缩机线圈注入一个高频正弦大电流信号，要求频率不小于压缩机最大运行电频率、电流幅值不大于压缩机最大电流，即

，I≤I_max，一般来说，设定电流幅值等于额定电流值。f为注入的正弦电流信号频率，

为压缩机最大运行电频率，I为注入的正弦电流信号幅值，I_max为压缩机最大电流。电流频率f不小于压缩机最大运行电频率

，电流幅值I不大于压缩机最大电流I_max(防止电流过大退磁)，即

，I≤I_max，一般来说，设定电流幅值等于额定电流值即可。这样，在电机运转前，利用涡流损耗产生的热量给冷冻油预热，产生涡流磁场的方法就是向电机通入一个正弦电流信号。

其中，所述设定停止通电时间，为所述设定通电时间的一半。

具体地，判断通电预热的时间和次数，设定每次通电时间为t₁，停止通电时间为t₂，要求t₂＝1/2*t₁，循环次数为n，n为正整数。当通电时间达到t₁后，为防止压缩机内部过热导致退磁，需要停止通电一段时间，设为t₂，如此循环n次以后，压缩机内部冷冻油充分预热，进入正常启动程序。

在步骤S150处，确定对所述压缩机的预设是否完成，以在对所述压缩机的预热已完成的情况下，控制所述压缩机的电机处于工作状态(即电机受除预热以外的正常工作程序控制)，并在所述压缩机的电机处于工作状态的情况下，停止以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，再控制所述压缩机进入设定的启动程序。具体地，当环境温度低于或等于设定值T时，进入压缩机预热程序，当判断压缩机充分预热后，进入启动程序。

其中，步骤S150中控制所述压缩机的电机处于工作状态，包括：在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于闭环状态，则控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于闭环状态；或者，在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于开环状态，则仍控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环仍处于开环状态。

由此，通过在压缩机启动前，检测环境温度，在不同的环境温度下采用不同的启动方式，能有效解决低温环境下冷媒和冷冻油粘度过大导致的启动困难问题，以保证压缩机在不同的环境温度下顺利启动和顺利运行；并且，不依赖于外部加热方法，无需额外增加成本、体积和重量。

在一些实施方式中，结合图8所示本发明的方法中确定对所述压缩机的预设是否完成的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S150中确定对所述压缩机的预设是否完成的具体过程，包括：步骤S310至步骤S330。

步骤S310，确定所述当前通电次数是否大于设定次数(如设定次数n)。

步骤S320，若所述当前通电次数大于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设已完成，需控制所述压缩机的电机处于工作状态，并在所述压缩机的电机处于工作状态的情况下，停止以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，再控制所述压缩机进入设定的启动程序。

步骤S330，若所述当前通电次数小于或等于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设未完成，需继续在设定通电时间内，向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号，并依此循环。

具体地，检测空调的室外环境温度，得到当前室外环境温度。判断当前室外环境温度是否大于设定好的预设开启环温(如设定值T)。

如果当前室外环境温度小于或等于设定好的预热开启环温(如设定值T)，则使控制器向电机通入一高频正弦大电流信号，要求电流频率f不小于压缩机最大运行电频率

，电流幅值I不大于压缩机最大电流I_max(防止电流过大退磁)，即

，I≤I_max，一般来说，设定电流幅值等于额定电流值。同时开启计时器，判断通电时长。

其中，如果通电时间大于t₁，则停止通电，计时器清零并重新开始计时，记录停机时间，如果停机时间大于t₂，则通电循环次数加1，并判断是否达到n次：如果是，即通电循环次数达到n次，则进入压缩机正常启动程序；否则，即通电循环次数未达到n次，则继续使控制器向电机通入一高频正弦大电流信号。若停机时间小于或等于t₂，则继续停止通电。如果通电时间t₁小于或等于，继续通电。

如果当前室外环境温度大于设定好的预设开启环温(如设定值T)，则进入压缩机正常启动程序。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述空调的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过在空调的当前室外环境小于或等设定值，控制空调的压缩机中的电机不工作，并向压缩机线圈间断注入设定频率和设定幅值的电流信号，以利用电机的涡流损耗对压缩机进行预热，并在压缩机预热充分后再控制压缩机进入启动程度，能保证压缩机可靠启动和可靠运行，且不需额外增加外部加热装置，成本低、且占空空间小。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种压缩机的控制装置，其特征在于，包括：检测单元和控制单元；其中，

所述检测单元，被配置为在所述压缩机启动前，检测所述压缩机的当前环境温度；

所述控制单元，被配置为确定所述当前环境温度是否大于设定温度；

若所述当前环境温度大于所述设定温度，则控制所述压缩机进入设定的启动程序；

若所述当前环境温度小于或等于所述设定温度，则控制所述压缩机的电机处于未工作状态，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热；以及，

确定对所述压缩机的预设是否完成，以在对所述压缩机的预热已完成的情况下，控制所述压缩机的电机处于工作状态，停止以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，再控制所述压缩机进入设定的启动程序。

2.根据权利要求1所述的压缩机的控制装置，其特征在于，所述控制单元，控制所述压缩机的电机处于未工作状态，包括：

控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于开环状态；

所述控制单元，控制所述压缩机的电机处于工作状态，包括：

在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于闭环状态，则控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于闭环状态；或者，

在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于开环状态，则仍控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环仍处于开环状态。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机的控制装置，其特征在于，所述控制单元，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，包括：

向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号；所述设定频率，大于或等于所述压缩机的设定最大运行电频率；所述设定幅值，小于或等于所述压缩机的设定最大电流幅值；

在向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定通电时间的情况下，停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号；

在停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定停止通电时间的情况下，使向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的当前通电次数增加一次，之后，继续向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号，并依此循环。

4.根据权利要求3所述的压缩机的控制装置，其特征在于，所述设定停止通电时间，为所述设定通电时间的一半。

5.根据权利要求3所述的压缩机的控制装置，其特征在于，所述控制单元，确定对所述压缩机的预设是否完成，包括：

确定所述当前通电次数是否大于设定次数；

若所述当前通电次数大于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设已完成，需控制所述压缩机的电机处于工作状态；

若所述当前通电次数小于或等于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设未完成，需继续向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号。

6.一种空调，其特征在于，包括：如权利要求1至5中任一项所述的压缩机的控制装置。

7.一种压缩机的控制方法，其特征在于，包括：

在所述压缩机启动前，检测所述压缩机的当前环境温度；

确定所述当前环境温度是否大于设定温度；

若所述当前环境温度大于所述设定温度，则控制所述压缩机进入设定的启动程序；

若所述当前环境温度小于或等于所述设定温度，则控制所述压缩机的电机处于未工作状态，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热；以及，

确定对所述压缩机的预设是否完成，以在对所述压缩机的预热已完成的情况下，控制所述压缩机的电机处于工作状态，停止以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，再控制所述压缩机进入设定的启动程序。

8.根据权利要求7所述的压缩机的控制方法，其特征在于，控制所述压缩机的电机处于未工作状态，包括：

控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于开环状态；

控制所述压缩机的电机处于工作状态，包括：

在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于闭环状态，则控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环处于闭环状态；或者，

在所述压缩机的设定启动程序中，若所述压缩机的电机的控制环路中速度外环需要处于开环状态，则仍控制所述压缩机的电机的控制环路中电流内环处于闭环状态、且速度外环仍处于开环状态。

9.根据权利要求7或8所述的压缩机的控制方法，其特征在于，以向所述压缩机的线圈注入电流的方式对所述压缩机进行预热，包括：

向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号；所述设定频率，大于或等于所述压缩机的设定最大运行电频率；所述设定幅值，小于或等于所述压缩机的设定最大电流幅值；

在向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定通电时间的情况下，停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号；

在停止向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的时间大于或等于设定停止通电时间的情况下，使向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号的当前通电次数增加一次，之后，继续向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号，并依此循环。

10.根据权利要求9所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述设定停止通电时间，为所述设定通电时间的一半。

11.根据权利要求9所述的压缩机的控制方法，其特征在于，确定对所述压缩机的预设是否完成，包括：

确定所述当前通电次数是否大于设定次数；

若所述当前通电次数大于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设已完成，需控制所述压缩机的电机处于工作状态；

若所述当前通电次数小于或等于所述设定次数，则确定对所述压缩机的预设未完成，需继续向所述压缩机线圈注入设定频率和设定幅值的正弦电流信号。

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