CN112880051A - 一种空调外机电器盒的散热装置、方法和空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调外机电器盒的散热装置、方法和空调，该装置包括：散热器和辅助风机；所述散热器，设置在所述空调外机控制器的主板中的功率器件处；所述辅助风机，设置在所述散热器处；所述空调外机的风机，作为主风机；其中，所述散热器，能够对所述功率器件进行散热；在所述主风机运行的情况下，所述主风机输出的风，能够形成风腔，对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行散热；在所述辅助风机运行的情况下，所述辅助风机输出的风，能够对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行进一步散热。该方案，通过在空调外机控制器处于较高温升状态时，采用辅助风机和散热器进行散热，有利于延长器件的使用寿命。

Description

一种空调外机电器盒的散热装置、方法和空调
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调外机电器盒的散热装置、方法和空调，尤其涉及一种外机电器盒的辅助风机散热系统、具有该辅助风机散热系统的空调、以及该空调的外机电器盒的辅助风机散热方法。
背景技术
空调外机控制器的主板在工作时，主板本身，尤其是IGBT(即绝缘栅双极型晶体管)、整流桥、IPM(即智能功率模块)、二极管等，处于较高温升的状态时，会极大影响器件寿命。
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，提供一种空调外机电器盒的散热装置、方法和空调，以解决空调外机控制器处于较高温升状态时，会影响器件的使用寿命的问题，达到通过在空调外机控制器处于较高温升状态时，采用辅助风机和散热器进行散热，有利于延长器件的使用寿命的效果。
本发明提供一种空调外机电器盒的散热装置，包括：散热器和辅助风机；所述散热器，设置在所述空调外机控制器的主板中的功率器件处；所述辅助风机，设置在所述散热器处；所述空调外机的风机，作为主风机；其中，所述散热器，能够对所述功率器件进行散热；在所述主风机运行的情况下，所述主风机输出的风，能够形成风腔，对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行散热；在所述辅助风机运行的情况下，所述辅助风机输出的风，能够对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行进一步散热。
在一些实施方式中，还包括：采集单元；所述采集单元，被配置为采集所述功率器件的温度；所述主板，被配置为根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档。
在一些实施方式中，所述功率器件，包括：IGBT、整流桥、IPM和二极管中的至少之一；所述采集单元，包括：热敏电阻；所述热敏电阻的数量与所述功率器件中的器件数量一致；每个所述热敏电阻，能够采集所述功率器件中一个器件的温度。
在一些实施方式中，所述辅助风机的运行风档，包括：低风档和高风档；所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，包括：若所述功率器件中全部器件的温度均小于第一设定温度，则控制所述辅助风机关闭；若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第一设定温度、且所述功率器件中全部器件的温度小于第二设定温度，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述低风档；若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第二设定温度，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述高风档。
在一些实施方式中，所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，还包括：若所述功率器件中全部器件的温度均降低至小于第一设定温度，则控制所述辅助风机关闭。
在一些实施方式中，所述辅助风机，通过连接线连接至所述主板，且由所述主板的直流母线供电。
在一些实施方式中，还包括：辅助水冷设备；所述辅助水冷设备，能够对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行水冷散热。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种空调，包括：以上所述的空调外机电器盒的散热装置。
与上述空调相匹配，本发明再一方面提供一种空调外机电器盒的散热方法，包括：通过采集单元，采集所述功率器件的温度；通过所述空调外机控制器的主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档；其中，散热器，设置在所述空调外机控制器的主板中的功率器件处；辅助风机，设置在所述散热器处；所述空调外机的风机，作为主风机；所述散热器，能够对所述功率器件进行散热；在所述主风机运行的情况下，所述主风机输出的风，能够形成风腔，对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行散热；在所述辅助风机运行的情况下，所述辅助风机输出的风，能够对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行进一步散热。
在一些实施方式中，所述辅助风机的运行风档，包括：低风档和高风档；通过所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，包括：若所述功率器件中全部器件的温度均小于第一设定温度，则控制所述辅助风机关闭；若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第一设定温度、且所述功率器件中全部器件的温度小于第二设定温度，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述低风档；若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第二设定温度，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述高风档。
在一些实施方式中，通过所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，还包括：若所述功率器件中全部器件的温度均降低至小于第一设定温度，则控制所述辅助风机关闭。
由此，本发明的方案，通过在空调外机控制器的主板中功率器件处设置散热器件，并在散热器件处设置辅助风机，根据功率器件的温度控制辅助风机的开启、以及在辅助风机开启情况下的运行风档，通过在空调外机控制器处于较高温升状态时，采用辅助风机和散热器进行散热，有利于延长器件的使用寿命。
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为本发明的空调外机电器盒的散热装置的一实施例的结构示意图；
图2为辅助风机控制方法的一实施例的流程示意图；
图3为电器盒搭载辅助风机的一实施例的结构示意图；
图4为本发明的空调外机电器盒的散热方法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，提供了一种空调外机电器盒的散热装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该空调外机电器盒的散热装置可以包括：散热器和辅助风机。所述散热器，设置在所述空调外机控制器的主板中的功率器件处。所述辅助风机，设置在所述散热器处。所述空调外机的风机，作为主风机。
其中，所述散热器，能够对所述功率器件进行散热。在所述主风机运行的情况下，所述主风机输出的风，能够形成风腔，对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行散热。在所述辅助风机运行的情况下，所述辅助风机输出的风，能够对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行进一步散热。
具体地，通过在电器盒搭载辅助风机，解决在大功率时，通过主风机形成风腔散热时IGBT、整流桥、IPM、二极管仍处于较高温升状态的问题，以及通过主板控制器IGBT、整流桥、IPM、二极管处加载热敏电阻检测控制电路，实现辅助风机的精准散热控制。
在一些实施方式中，还包括：采集单元。
其中，所述采集单元，被配置为采集所述功率器件的温度。
所述主板，被配置为根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档。
具体地，通过在电器盒搭载辅助风机，并引入一种控制方法，通过主板供电及热敏电阻控制电路精准控制，做到在功率器件高于正常温度工作时开启辅助风机，辅助主风机形成风腔，更为高效准确的为散热器及功率器件(IGBT、整流桥、IPM、二极管)散热，使控制器功率器件处于温升较低、较稳定的工作温度状态，延长主板使用寿命和可靠性。并可以适当降低主风机功率，实现节能减排。
由此，通过在控制主板搭载热敏电阻检测电路增加辅助风机控制方法，做到辅助风机精准控制，辅助风机不处于常开状态，当温升较低时通过外机主风机形成风腔进行散热，模块温升升高不同预设值时，启动辅助风机不同档位做到精准控制散热。通过对外机主风机进行控制，借助其形成的风腔进行散热，由于外机主风机为控制器散热风腔本身为辅助风腔具有一定能力限制，且外机主风机也存在极限问题，造成散热有限制。
在一些实施方式中，所述功率器件，包括：IGBT、整流桥、IPM和二极管中的至少之一。
所述采集单元，包括：热敏电阻。所述热敏电阻的数量与所述功率器件中的器件数量一致。每个所述热敏电阻，能够采集所述功率器件中一个器件的温度。
具体地，热敏电阻辅助风机控制电路(如温度检测系统及控制电路)，具体是在IGBT、整流桥、IPM、二极管等功率器件处搭载热敏电阻检测电路，通过四个热敏电阻分别检测IGBT、整流桥、IPM、二极管等功率器件的温度，并将检测到的信号传递给辅助风机控制电路。辅助风机控制电路根据收到的信号，作出辅助风机低档运行、辅助风机高档运行、停止辅助风机运行等三种运行模式。
在一些实施方式中，所述辅助风机的运行风档，包括：低风档和高风档。
所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，包括在压缩机升频的过程中的以下任一种控制情形：
第一种控制情形：若所述功率器件中全部器件的温度均小于第一设定温度(如偏高温度临界值)，则控制所述辅助风机关闭。
第二种控制情形：若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第一设定温度(如偏高温度临界值)、且所述功率器件中全部器件的温度小于第二设定温度(较高温度临界值)，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述低风档。
第三种控制情形：若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第二设定温度(较高温度临界值)，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述高风档。
具体地，在IGBT、整流桥、IPM、二极管处搭建热敏电阻检测电路，并根据器件不同的工作温度设置不同温度界定临界值，定义为“偏高临界值”、“较高临界值”。当热敏电阻检测到全部功率器件的温度低于偏高温度临界值时，辅助风机不工作。当热敏电阻检测到至少一个(>＝1)功率器件的温度达到偏高温度临界值，但全部小于较高温度临界值时，辅助风机已低风档运行。当任意一个功率器件的温度达到较高温度值时，辅助风机已高风档运作行。
例如：当热敏电阻检测到任意一个功率器件(IGBT、整流桥、IPM、二极管)温度达到偏高临界值时，控制器闭合低档继电器开启辅助风机，使辅助风机已低档运行散热。过程中若热敏电阻仍检测到任意一个功率器件温度上升，且达到较高预设临界值时，控制器断开低档继电器同步闭合高档继电器使得辅助风机以高档风速运行，为散热器散热。
由此，通过辅助风机进行散热，能够使得功率模块工作在较低的温升，大大提升功率模块可靠性以及模块寿命，并通过热敏控制电路实现精准控制，仅在需要时开启辅助风机，降低无谓的消耗，且辅助风机的存在将使得外风机可以适当降低转速；使控制器功率器件处于温升较低、较稳定的工作温度状态的同时，实现节能减排。
在一些实施方式中，所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，还包括在压缩机升频结束的情况下的的过以下控制情形：
第四种控制情形：若所述功率器件中全部器件的温度均降低至小于第一设定温度(如偏高温度临界值)，则控制所述辅助风机关闭。
具体地，当压缩机升频结束，可以预见的功率器件温升将适当降低，此时热敏电阻检测全部功率器件温度是否降低至临界值之下，若全部低于较高临界值值，控制器将使得辅助风机处于低档温度，若全部低于偏高临界值，辅助风机断电。这样，通过搭载辅助风机实现，当存在限制时开启辅助风机进行散热，并通过控制器进行控制进行散热；通过控制方法进行精准控制，做到有需求时打开辅助风机，无需求时仅通过主风机形成风腔散热。
在一些实施方式中，所述辅助风机，通过连接线连接至所述主板，且由所述主板的直流母线供电。
具体地，电器盒中，空调外机控制器的主板中的功率器件处，设置有散热器。在散热器位置额外增加一个辅助风机，并将辅助风机通过连接线连接至主板。在主板上还设置有热敏电阻辅助风机控制电路。所述辅助风机吹出的风，能够带走散热器上的热量，进而带走主板、功率器件上的热量。这样，将辅助风机(即供电辅助风机)置于外机电器盒上，辅助风机正对功率器件的总散热器工作，由空调外机控制器的主板的直流母线引出供电线为辅助风机供电。
在一些实施方式中，还包括：辅助水冷设备。所述辅助水冷设备，能够对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行水冷散热。通过增加辅助水冷也能达到同样的效果。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在空调外机控制器的主板中功率器件处设置散热器件，并在散热器件处设置辅助风机，根据功率器件的温度控制辅助风机的开启、以及在辅助风机开启情况下的运行风档，通过在空调外机控制器处于较高温升状态时，采用辅助风机和散热器进行散热，有利于延长器件的使用寿命。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调外机电器盒的散热装置的一种空调。该空调可以包括：以上所述的空调外机电器盒的散热装置。
相关方案中，散热方案大多为通过在功率器件上安置铝制散热器，在外风机工作时，同步在空调外机控制器散热器、以及主板上，形成风腔将热量吹出。
但由于主风机(即空调外机本身具有的风机)只是侧面在外机内部形成风腔，不够直接散热，所以，这种散热方案，大多使功率器件工作在较高温度，而且由于散热器未处于主风腔，且外风机存在极限问题，导致散热具有限制，所以IGBT、整流桥、IPM、二极管等处于较高温升状态的问题仍难以解决。
相关方案中，散热主要靠风机形成风腔，通过风腔吹过散热器时带走热量，由于外风机频率(或外风机的风速或外风机的转速等)存在限制，导致风腔存在限制，导致散热能力存在限制。
可见，空调外机控制器主板在工作时，主板本身尤其IGBT、整流桥、IPM、二极管处于较高温升的状态，极大影响器件寿命。相关方案中散热方案大多为通过在功率器件上安置铝制散热器，在外风机工作时同步在控制器散热器及主板形成风腔将热量吹出。但由于主风机只是侧面在外机内部形成风腔，不够直接散热，故此方案大多使功率器件工作在较高温度，而且由于散热器未处于主风腔，且外风机存在极限问题，导致散热具有限制。IGBT、整流桥、IPM、二极管等处于较高温升状态的问题难以解决。
在一些实施方式中，本发明的方案，提供一种外机电器盒的辅助风机散热系统，通过在电器盒搭载辅助风机，解决在大功率时，通过主风机形成风腔散热时IGBT、整流桥、IPM、二极管仍处于较高温升状态的问题，以及通过主板控制器IGBT、整流桥、IPM、二极管处加载热敏电阻检测控制电路，实现辅助风机的精准散热控制。
具体地，本发明的方案，通过在电器盒搭载辅助风机，并引入一种控制方法，通过主板供电及热敏电阻控制电路精准控制，做到在功率器件高于正常温度工作时开启辅助风机，辅助主风机形成风腔，更为高效准确的为散热器及功率器件散热。如通过在电器盒额外搭载一个两档交流风机作为辅助风机进行散热，同步引入辅助风机控制方法，辅助风机由外机控制器主板进行供电，并通过在外机控制器IGBT、整流桥、IPM、二极管处搭建热敏电阻检测电路进行控制。
这样，通过在电器盒搭载辅助风机，并引入一种控制方法，通过主板供电及热敏电阻控制电路精准控制，做到在功率器件高于正常温度工作时开启辅助风机，辅助主风机形成风腔，更为高效准确的为散热器及功率器件(IGBT、整流桥、IPM、二极管)散热，使控制器功率器件处于温升较低、较稳定的工作温度状态，延长主板使用寿命和可靠性；并可以适当降低主风机功率，实现节能减排。
下面结合图2和图3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为辅助风机控制方法的一实施例的流程示意图。如图2所示，辅助风机控制方法，包括：
步骤1、用户开机。
步骤2、主风机启动，形成风腔，为控制器散热。随着压缩机升频，功率提高，控制器的主板及功率器件逐渐升温，期间功率器件如IGBT、IPM、整流桥、二极管处搭建的热敏电阻电路实时检测各器件的温度。
具体地，用户启动空调，外机主风机开启形成风腔进行功率器件散热器散热。随着压缩机升频过程，外机功率将会增大，由基础公式P＝UI可以很明显得出当供电电压不变情况下，外机电流将随功率增大而增大，模块温度将由此持续上升。其中，P为功率，U为电压，I为电流。
步骤3、当热敏电阻检测到全部功率器件的温度低于偏高温度临界值时，辅助风机不工作。当热敏电阻检测到至少一个功率器件的温度达到偏高温度临界值、但全部功率器件的温度小于较高温度临界值时，辅助风机低风档运行。当热敏电阻检测到至少一个功率器件的温度达到较高温度值时，辅助风机高风档运行。
具体地，首先定义各器件温度，由于不同器件工作温度不同，定义不同的偏高温度临界值、较高温度临界值，可以参见下表。
器件 偏高温度临界值 较高温度临界值
IPM Tipml Tipmh
IGBT Tigbtl Tigbth
整流桥 Tobl Tobh
二极管 Toql Toqh
其中，Tipml、Tipmh、Tigbtl、Tigbth、Tobl、Tobh、Toql、Toqh，其中T为温度，ipm、igbt、ob、oq为器件代号，l为low(低)，h为high(高)。
当热敏电阻检测到全部功率器件的温度低于偏高温度临界值时，辅助风机不工作。当热敏电阻检测到至少一个(>＝1)功率器件的温度达到偏高温度临界值，但全部小于较高温度临界值时，辅助风机已低风档运行。当任意一个功率器件的温度达到较高温度值时，辅助风机已高风档运作行。
也就是说，在IGBT、整流桥、IPM、二极管处搭建热敏电阻检测电路，并根据器件不同的工作温度设置不同温度界定临界值，定义为“偏高临界值”、“较高临界值”。例如：暂定IGBT工作温度为-55～175℃，企业标注最高温度为95℃，设定50℃为偏高临界值、70℃为较高临界值；IPM工作温度为-20～120℃，企业标注最高温度为95℃，设定40℃为偏高临界值、60℃为较高临界值；二极管工作温度为-55～175℃，企业标注最高温度为95℃，设定50℃为偏高临界值、70℃为较高临界值；整流桥工作温度为-40～150℃，企业标准最高温度为95℃，设定45℃为偏高临界值、65℃为较高临界值；
当热敏电阻检测到任意一个功率器件(IGBT、整流桥、IPM、二极管)温度达到偏高临界值时，控制器闭合低档继电器开启辅助风机，使辅助风机已低档运行散热。过程中若热敏电阻仍检测到任意一个功率器件温度上升，且达到较高预设临界值时，控制器断开低档继电器同步闭合高档继电器使得辅助风机以高档风速运行，为散热器散热。
当压缩机升频结束，可以预见的功率器件温升将适当降低，此时热敏电阻检测全部功率器件温度是否降低至临界值之下，若全部低于较高临界值值，控制器将使得辅助风机处于低档温度，若全部低于偏高临界值，辅助风机断电。这样，通过搭载辅助风机实现，当存在限制时开启辅助风机进行散热，并通过控制器进行控制进行散热；通过控制方法进行精准控制，做到有需求时打开辅助风机，无需求时仅通过主风机形成风腔散热。
通过在控制主板搭载热敏电阻检测电路增加辅助风机控制方法，做到辅助风机精准控制，辅助风机不处于常开状态，当温升较低时通过外机主风机形成风腔进行散热，模块温升升高不同预设值时，启动辅助风机不同档位做到精准控制散热。通过对外机主风机进行控制，借助其形成的风腔进行散热，由于外机主风机为控制器散热风腔本身为辅助风腔具有一定能力限制，且外机主风机也存在极限问题，造成散热有限制。
图3为电器盒搭载辅助风机的一实施例的结构示意图。如图3所示，电器盒中，空调外机控制器的主板中的功率器件处，设置有散热器。在散热器位置额外增加一个辅助风机，并将辅助风机通过连接线连接至主板。在主板上还设置有热敏电阻辅助风机控制电路。所述辅助风机吹出的风，能够带走散热器上的热量，进而带走主板、功率器件上的热量。
具体地，将辅助风机(即供电辅助风机)置于外机电器盒上，辅助风机正对功率器件的总散热器工作，由空调外机控制器的主板的直流母线引出供电线为辅助风机供电。
热敏电阻辅助风机控制电路(如温度检测系统及控制电路)，具体是在IGBT、整流桥、IPM、二极管等功率器件处搭载热敏电阻检测电路，通过四个热敏电阻分别检测IGBT、整流桥、IPM、二极管等功率器件的温度，并将检测到的信号传递给辅助风机控制电路。辅助风机控制电路根据收到的信号，作出辅助风机低档运行、辅助风机高档运行、停止辅助风机运行等三种运行模式。
可见，本发明的方案，通过辅助风机进行散热，能够使得功率模块工作在较低的温升，大大提升功率模块可靠性以及模块寿命，并通过热敏控制电路实现精准控制，仅在需要时开启辅助风机，降低无谓的消耗，且辅助风机的存在将使得外风机可以适当降低转速；使控制器功率器件处于温升较低、较稳定的工作温度状态的同时，实现节能减排。
在一些实施方式中，还能够通过增加辅助水冷也能达到同样的效果。
例如：辅助水冷可以通过在散热器处置一可控水流管进行散热。
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，通过在空调外机控制器的主板中功率器件处设置散热器件，并在散热器件处设置辅助风机，根据功率器件的温度控制辅助风机的开启、以及在辅助风机开启情况下的运行风档，能够使空调外机控制器的功率器件处于温升较低、较稳定的工作温度状态，延长空调外机控制器的主板使用寿命和可靠性。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调的一种空调外机电器盒的散热方法，如图4所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该空调外机电器盒的散热方法可以包括：步骤S110和步骤S120。
在步骤S110处，通过采集单元，采集所述功率器件的温度。
在步骤S120处，通过所述空调外机控制器的主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档。
其中，散热器，设置在所述空调外机控制器的主板中的功率器件处。辅助风机，设置在所述散热器处。所述空调外机的风机，作为主风机。
所述散热器，能够对所述功率器件进行散热。在所述主风机运行的情况下，所述主风机输出的风，能够形成风腔，对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行散热。在所述辅助风机运行的情况下，所述辅助风机输出的风，能够对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行进一步散热。
具体地，通过在电器盒搭载辅助风机，解决在大功率时，通过主风机形成风腔散热时IGBT、整流桥、IPM、二极管仍处于较高温升状态的问题，以及通过主板控制器IGBT、整流桥、IPM、二极管处加载热敏电阻检测控制电路，实现辅助风机的精准散热控制。
通过在电器盒搭载辅助风机，并引入一种控制方法，通过主板供电及热敏电阻控制电路精准控制，做到在功率器件高于正常温度工作时开启辅助风机，辅助主风机形成风腔，更为高效准确的为散热器及功率器件(IGBT、整流桥、IPM、二极管)散热，使控制器功率器件处于温升较低、较稳定的工作温度状态，延长主板使用寿命和可靠性；并可以适当降低主风机功率，实现节能减排。
由此，通过在控制主板搭载热敏电阻检测电路增加辅助风机控制方法，做到辅助风机精准控制，辅助风机不处于常开状态，当温升较低时通过外机主风机形成风腔进行散热，模块温升升高不同预设值时，启动辅助风机不同档位做到精准控制散热。通过对外机主风机进行控制，借助其形成的风腔进行散热，由于外机主风机为控制器散热风腔本身为辅助风腔具有一定能力限制，且外机主风机也存在极限问题，造成散热有限制。
在一些实施方式中，所述辅助风机的运行风档，包括：低风档和高风档。
步骤S120中通过所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，包括在压缩机升频的过程中的以下任一种控制情形：
第一种控制情形：若所述功率器件中全部器件的温度均小于第一设定温度(如偏高温度临界值)，则控制所述辅助风机关闭。
第二种控制情形：若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第一设定温度(如偏高温度临界值)、且所述功率器件中全部器件的温度小于第二设定温度(较高温度临界值)，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述低风档。
第三种控制情形：若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第二设定温度(较高温度临界值)，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述高风档。
具体地，在IGBT、整流桥、IPM、二极管处搭建热敏电阻检测电路，并根据器件不同的工作温度设置不同温度界定临界值，定义为“偏高临界值”、“较高临界值”。当热敏电阻检测到全部功率器件的温度低于偏高温度临界值时，辅助风机不工作。当热敏电阻检测到至少一个(>＝1)功率器件的温度达到偏高温度临界值，但全部小于较高温度临界值时，辅助风机已低风档运行。当任意一个功率器件的温度达到较高温度值时，辅助风机已高风档运作行。
例如：当热敏电阻检测到任意一个功率器件(IGBT、整流桥、IPM、二极管)温度达到偏高临界值时，控制器闭合低档继电器开启辅助风机，使辅助风机已低档运行散热。过程中若热敏电阻仍检测到任意一个功率器件温度上升，且达到较高预设临界值时，控制器断开低档继电器同步闭合高档继电器使得辅助风机以高档风速运行，为散热器散热。
由此，通过辅助风机进行散热，能够使得功率模块工作在较低的温升，大大提升功率模块可靠性以及模块寿命，并通过热敏控制电路实现精准控制，仅在需要时开启辅助风机，降低无谓的消耗，且辅助风机的存在将使得外风机可以适当降低转速；使控制器功率器件处于温升较低、较稳定的工作温度状态的同时，实现节能减排。
在一些实施方式中，步骤S120中通过所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，还包括在压缩机升频结束的情况下的的过以下控制情形：
第四种控制情形：若所述功率器件中全部器件的温度均降低至小于第一设定温度(如偏高温度临界值)，则控制所述辅助风机关闭。
具体地，当压缩机升频结束，可以预见的功率器件温升将适当降低，此时热敏电阻检测全部功率器件温度是否降低至临界值之下，若全部低于较高临界值值，控制器将使得辅助风机处于低档温度，若全部低于偏高临界值，辅助风机断电。这样，通过搭载辅助风机实现，当存在限制时开启辅助风机进行散热，并通过控制器进行控制进行散热。通过控制方法进行精准控制，做到有需求时打开辅助风机，无需求时仅通过主风机形成风腔散热。
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图1所示的空调的实施例、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，通过在空调外机控制器的主板中功率器件处设置散热器件，并在散热器件处设置辅助风机，根据功率器件的温度控制辅助风机的开启、以及在辅助风机开启情况下的运行风档，能够适当降低主风机功率，实现节能减排。
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)

1.一种空调外机电器盒的散热装置，其特征在于，包括：散热器和辅助风机；所述散热器，设置在所述空调外机控制器的主板中的功率器件处；所述辅助风机，设置在所述散热器处；所述空调外机的风机，作为主风机；其中，
所述散热器，能够对所述功率器件进行散热；
在所述主风机运行的情况下，所述主风机输出的风，能够形成风腔，对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行散热；
在所述辅助风机运行的情况下，所述辅助风机输出的风，能够对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行进一步散热。
2.根据权利要求1所述的空调外机电器盒的散热装置，其特征在于，还包括：采集单元；
所述采集单元，被配置为采集所述功率器件的温度；
所述主板，被配置为根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档。
3.根据权利要求2所述的空调外机电器盒的散热装置，其特征在于，所述功率器件，包括：IGBT、整流桥、IPM和二极管中的至少之一；
所述采集单元，包括：热敏电阻；所述热敏电阻的数量与所述功率器件中的器件数量一致；每个所述热敏电阻，能够采集所述功率器件中一个器件的温度。
4.根据权利要求2所述的空调外机电器盒的散热装置，其特征在于，所述辅助风机的运行风档，包括：低风档和高风档；
所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，包括：
若所述功率器件中全部器件的温度均小于第一设定温度，则控制所述辅助风机关闭；
若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第一设定温度、且所述功率器件中全部器件的温度小于第二设定温度，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述低风档；
若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第二设定温度，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述高风档。
5.根据权利要求4所述的空调外机电器盒的散热装置，其特征在于，所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，还包括：
若所述功率器件中全部器件的温度均降低至小于第一设定温度，则控制所述辅助风机关闭。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的空调外机电器盒的散热装置，其特征在于，所述辅助风机，通过连接线连接至所述主板，且由所述主板的直流母线供电。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的空调外机电器盒的散热装置，其特征在于，还包括：辅助水冷设备；
所述辅助水冷设备，能够对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行水冷散热。
8.一种空调，其特征在于，包括：如权利要求1至7中任一项所述的空调外机电器盒的散热装置。
9.一种空调外机电器盒的散热方法，其特征在于，包括：
通过采集单元，采集所述功率器件的温度；
通过所述空调外机控制器的主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档；
其中，散热器，设置在所述空调外机控制器的主板中的功率器件处；辅助风机，设置在所述散热器处；所述空调外机的风机，作为主风机；
所述散热器，能够对所述功率器件进行散热；在所述主风机运行的情况下，所述主风机输出的风，能够形成风腔，对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行散热；在所述辅助风机运行的情况下，所述辅助风机输出的风，能够对所述主板、所述功率器件和所述散热器进行进一步散热。
10.根据权利要求9所述的空调外机电器盒的散热方法，其特征在于，所述辅助风机的运行风档，包括：低风档和高风档；
通过所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，包括：
若所述功率器件中全部器件的温度均小于第一设定温度，则控制所述辅助风机关闭；
若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第一设定温度、且所述功率器件中全部器件的温度小于第二设定温度，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述低风档；
若所述功率器件中至少一个器件的温度等于或大于第二设定温度，则控制所述辅助风机开启，且控制所述辅助风机运行于所述高风档。
11.根据权利要求10所述的空调外机电器盒的散热方法，其特征在于，通过所述主板，根据所述功率器件的温度，控制所述辅助风机的开启、以及在所述辅助风机开启的情况下的运行风档，还包括：
若所述功率器件中全部器件的温度均降低至小于第一设定温度，则控制所述辅助风机关闭。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113375236A (zh) * 2021-06-07 2021-09-10 珠海格力电器股份有限公司 一种散热结构、电器盒及室外机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202938424U (zh) * 2012-11-16 2013-05-15 珠海格力电器股份有限公司 空调室外机
CN204786888U (zh) * 2015-05-22 2015-11-18 珠海格力电器股份有限公司 电器盒组件及具有其的空调室外机
WO2018116938A1 (ja) * 2016-12-19 2018-06-28 東芝キヤリア株式会社 冷凍サイクル装置
CN109882946A (zh) * 2019-03-26 2019-06-14 珠海格力电器股份有限公司 电器盒及空调器
CN111351148A (zh) * 2020-04-02 2020-06-30 珠海格力电器股份有限公司 一种电器盒散热组件、控制方法和空调器
CN111380113A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 青岛海尔空调器有限总公司 空调器
CN111380111A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 青岛海尔空调器有限总公司 空调器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202938424U (zh) * 2012-11-16 2013-05-15 珠海格力电器股份有限公司 空调室外机
CN204786888U (zh) * 2015-05-22 2015-11-18 珠海格力电器股份有限公司 电器盒组件及具有其的空调室外机
WO2018116938A1 (ja) * 2016-12-19 2018-06-28 東芝キヤリア株式会社 冷凍サイクル装置
CN111380113A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 青岛海尔空调器有限总公司 空调器
CN111380111A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 青岛海尔空调器有限总公司 空调器
CN109882946A (zh) * 2019-03-26 2019-06-14 珠海格力电器股份有限公司 电器盒及空调器
CN111351148A (zh) * 2020-04-02 2020-06-30 珠海格力电器股份有限公司 一种电器盒散热组件、控制方法和空调器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113375236A (zh) * 2021-06-07 2021-09-10 珠海格力电器股份有限公司 一种散热结构、电器盒及室外机

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