CN112983823A - 驱动控制装置、压缩机及压缩机的控制方法 - Google Patents

驱动控制装置、压缩机及压缩机的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种驱动控制装置、压缩机及压缩机的控制方法。其中，该驱动控制装置包括：检测单元，用于检测所述压缩机运行过程中的预定信息，并将所述预定信息传输至驱动单元，其中，所述预定信息包括：所述压缩机的运行电流、所述压缩机外部电磁阀的开闭状态以及斩波单元输出端的直流母线电压；所述驱动单元，用于在接收到所述预定信息后，对所述预定信息进行处理，得到控制信号；所述斩波单元，用于在所述控制信号的驱动下进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到所述压缩机所需直流母线电压值。本发明解决了相关技术中压缩机驱动控制装置的直流母线电压是固定不可变化的，使得电能的利用率较低的技术问题。

Description

驱动控制装置、压缩机及压缩机的控制方法
技术领域
本发明涉及压缩机控制技术领域，具体而言，涉及一种驱动控制装置、压缩机及压缩机的控制方法。
背景技术
当下家用空调器已越来越普及，是家庭耗能的主要消耗者，其中家用多联机因其高度舒适性、加上安装简洁和美观，为消费者所喜欢，近年来市场销量增速为各类空调器中最快，市场占有率不断提高，在家庭实际使用过程中，呈现出部分负荷、部分时间使用空调的习惯，室内机开机数量小于或等于2台时的运行时间高达85％，其中开一台室内机运行占比59％，即空调机组长期处于低负荷运行状态，而行业内家用多联机通常采用双转子(或称双缸)压缩机，虽然其技术成熟，但低负荷工况运行点能效低，非常不节能。
图1是根据现有技术的变容量压缩机与常规双缸压缩机运行效果对比的示意图，如图1对比所示，传统的变频变容压缩机，凭借其容量切换技术，在中高负荷时压缩机采用双缸运行模式，在低负荷时采用单缸运行模式，可大幅提升家用多联机低负荷能效。而目前市场上采用变容量压缩机的家用多联机或者其他模块机创新提效在压缩机方面考虑的较多，在控制方面基本没有。传统的压缩机驱动控制装置的直流母线电压是固定的，不可变化，电能的利用率较低。
例如，家用多联机一般采用传统的双缸压缩机，为满足家庭最大制热量需求，排量选择一般都比较大，不能改变容积，在出现应用场景冷热负荷需求非常低时，比如，家庭内只开了一个内机时，即使把双缸压缩机控制到较低频率运转，输出的冷热量也是大幅超出实际需求，出现典型的大马拉小车现象，存在浪费现象，同时该类压缩机电机最优运行效率点不在该低频运转区间，效率比较低，造成压缩机及其多联机能效水平低下，家庭耗电量非常大，实际效果是不节能。
虽然，变容量压缩机具有高可靠的单双缸切换技术，在家用多联机低负荷需求运行时，压缩机切换到单缸运转，有效减小工作容积，输出的冷热量及时满足实际需求，避免大马拉小车。但压缩机电机及其驱动器还是常规的方案，压缩机电机最优运行效率点不在低频区间，且驱动控制器直流母线电压固定，通过PWM方式控制逆变器输出等效交流电压，进一步调节PWM占空比或调制度满足压缩机电机端电压方程，达到运转频率需求。这种方式在低频运转区间，PWM占空比或调制度小，输出的等效端电压和电流谐波含量非常大，造成压缩机电机谐波铁损增大，电机效率下降严重。
针对上述相关技术中压缩机驱动控制装置的直流母线电压是固定不可变化的，使得电能的利用率较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种驱动控制装置、压缩机及压缩机的控制方法，以至少解决相关技术中压缩机驱动控制装置的直流母线电压是固定不可变化的，使得电能的利用率较低的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种驱动控制装置，用于驱动压缩机，包括：检测单元，用于检测所述压缩机运行过程中的预定信息，并将所述预定信息传输至驱动单元，其中，所述预定信息包括：所述压缩机的运行电流、所述压缩机外部电磁阀的开闭状态以及斩波单元输出端的直流母线电压；所述驱动单元，用于在接收到所述预定信息后，对所述预定信息进行处理，得到控制信号；所述斩波单元，用于在所述控制信号的驱动下进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到所述压缩机所需直流母线电压值。
可选地，所述斩波单元包括：与第一电感电气连接的第一功率开关管和第三功率开关管、与第二电感电气连接的第二功率开关管和第四功率开关管，其中，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管用于降压调控，所述第三功率开关管和所述第四功率开关管用于升压调控。
可选地，当所述斩波单元处于降压调控模式下，若所述控制信号指示输出功率大于预定功率值时，基于所述控制信号控制所述第一功率开关管和所述第二功率开关管处于运行状态；若所述控制信号指示输出功率不大于上述预定功率值时，基于所述控制信号控制所述第一功率开关管或所述第二功率开关管处于运行状态。
可选地，在所述第一功率开关管和所述第二功率开关管处于运行状态时，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的相位差为180°。
可选地，当所述斩波单元处于升压调控模式下，若所述控制信号指示输出功率大于预定功率值时，基于所述控制信号控制所述第三功率开关管和所述第四功率开关管处于运行状态；若所述控制信号指示输出功率不大于上述预定功率值时，基于所述控制信号控制所述第三功率开关管或所述第四功率开关管处于运行状态。
可选地，在所述第三功率开关管和所述第四功率开关管处于运行状态时，所述第三功率开关管和所述第四功率开关管的相位差为180°。
可选地，该驱动控制装置还包括：整流单元，用于将输入至所述压缩机的交流电压整流为直流电压。
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种压缩机，包括上述中的驱动控制装置，还包括：壳体、泵体组件、电机、分液器组件以及变容控制机构；其中，所述变容控制机构，用于对所述压缩机的单双缸运行状态进行切换。
可选地，所述变容控制机构包括：销钉；下气缸滑片；变容控制通道，用于在所述销钉的头部和尾部形成压差，使所述销钉轴向移动，以通过对所述下气缸滑片执行锁止操作或释放操作进行所述压缩机的单双缸切换。
可选地，所述变容控制机构还包括：变容组件，与所述销钉、所述下气缸滑片以及所述变容控制通道配合对所述压缩机的单双缸运行状态进行切换。
可选地，所述变容组件为电磁阀，所述电磁阀包括：第一电磁阀和第二电磁阀；当所述第一电磁阀开启且所述第二电磁阀关闭时，所述压缩机处于单缸运行状态；当所述第一电磁阀关闭且所述第二电磁阀开启时，所述压缩机处于双缸运行状态。
可选地，所述电机设置于所述泵体组件的曲轴上，并且所述电机的定子和转子的每极下沿均沿磁极中心线对称设置有磁路疏导孔。
可选地，在所述压缩机运行在单缸模式，且包括预定数量的工况点时，所述驱动控制装置运行于降压调控模式；在所述压缩机运行在双缸模式时，所述驱动控制装置运行于升压调控模式。
可选地，所述磁路疏导孔包括：第一磁路疏导孔和第二磁路疏导孔，其中，所述第一磁路疏导孔的形状为类四边形，所述第二磁路疏导孔的形状为类三角形。
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种压缩机的控制方法，应用于上述中的驱动控制装置，包括：获取压缩机运行过程中的预定信息，其中，所述预定信息包括：所述压缩机的运行电流、所述压缩机外部电磁阀的开闭状态、斩波单元输出端的直流母线电压；对所述预定信息进行处理，得到控制信号；根据所述控制信号驱动进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到所述压缩机所需直流母线电压值。
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种压缩机的控制装置，应用于上述中的驱动控制装置，包括：获取单元，用于获取压缩机运行过程中的预定信息，其中，所述预定信息包括：所述压缩机的运行电流、所述压缩机外部电磁阀的开闭状态、斩波单元输出端的直流母线电压；处理单元，用于对所述预定信息进行处理，得到控制信号；调整单元，用于根据所述控制信号驱动进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到所述压缩机所需直流母线电压值。
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种空调器，上述中任一项所述的压缩机。
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行上述所述的压缩机的控制方法。
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行计算机程序，其中，所述计算机程序运行时执行上述所述的压缩机的控制方法。
在本发明实施例中，利用检测单元检测压缩机运行过程中的预定信息，并将预定信息传输至驱动单元，其中，预定信息包括：压缩机的运行电流、压缩机外部电磁阀的开闭状态以及斩波单元输出端的直流母线电压；接着利用驱动单元，用于在接收到预定信息后，对预定信息进行处理，得到控制信号；并可以利用斩波单元在控制信号的驱动下进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到压缩机所需直流母线电压值，实现了直流母线电压随变容量压缩机负载宽范围连续可变的目的，达到了提高电能利用率的技术效果，进而解决了相关技术中压缩机驱动控制装置的直流母线电压是固定不可变化的，使得电能的利用率较低的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据现有技术的变容量压缩机与常规双缸压缩机运行效果对比的示意图；
图2是根据本发明实施例的驱动控制装置的示意图；
图3(a)是根据本发明实施例的驱动控制装置单相电源供电的框架图；
图3(b)是根据本发明实施例的驱动控制装置三相电源供电的框架图；
图4(a)是根据本发明实施例的变容控制机构的示意图一；
图4(b)是根据本发明实施例的变容控制机构的示意图二；
图5是根据本发明实施例的压缩机的示意图；
图6(a)是根据本发明实施例的压缩机电机定转子的示意图；
图6(b)是根据本发明实施例的压缩机电机转子的示意图；
图7(a)是根据本发明实施例的压缩机在单缸模式下COP的测试效果图；
图7(b)是根据本发明实施例的压缩机在双缸模式下COP的测试效果图；
图7(c)是根据本发明实施例的压缩机运行各工况最高COP对应端电压的示意图；
图8是根据本发明实时的压缩机电机气隙磁密谐波含量占比的示意图；
图9是根据本发明实施例的压缩机的控制方法的流程图；
图10是根据本发明实施例的压缩机的控制装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种驱动控制装置，用于驱动压缩机，图2是根据本发明实施例的驱动控制装置的示意图，如图2所示，该驱动控制装置可以包括：检测单元21、驱动单元23以及斩波单元25。下面对该驱动控制装置进行说明。
检测单元21，用于检测压缩机运行过程中的预定信息，并将预定信息传输至驱动单元，其中，预定信息包括：压缩机的运行电流、压缩机外部电磁阀的开闭状态以及斩波单元输出端的直流母线电压。
具体地，上述检测单元为电流采样和电压信号采样电路，可以监测压缩机三相运行电流iu、iv、iw，通过电流电压转化模块，计算出此时的控制器输出端电压值，然后将控制器输出端电压值输入驱动单元，同时监测压缩机变容控制机构中的电磁阀的开闭状态，输入驱动单元运算，同时监测斩波单元输出端直流母线电压，输入驱动单元运算。
驱动单元23，用于在接收到预定信息后，对预定信息进行处理，得到控制信号。
具体地，这里的驱动单元在运算环节，会按实际输出端电压值需求，把调制比固定为预定值，例如，0.96，输出相应脉冲宽度调制PWM波。
斩波单元25，用于在控制信号的驱动下进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到压缩机所需直流母线电压值。
这里，斩波单元在驱动单元生成的控制信号的驱动下进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到压缩机所需直流母线电压值。
由此可见，在本发明实施例中，可以利用检测单元检测压缩机运行过程中的预定信息，并将预定信息传输至驱动单元，其中，预定信息包括：压缩机的运行电流、压缩机外部电磁阀的开闭状态以及斩波单元输出端的直流母线电压；接着利用驱动单元，用于在接收到预定信息后，对预定信息进行处理，得到控制信号；并可以利用斩波单元在控制信号的驱动下进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到压缩机所需直流母线电压值，实现了直流母线电压随变容量压缩机负载宽范围连续可变的目的，达到了提高电能利用率的技术效果。
因此，通过本发明实施例提供的驱动控制装置，解决了相关技术中压缩机驱动控制装置的直流母线电压是固定不可变化的，使得电能的利用率较低的技术问题。
可选的，上述斩波单元包括：与第一电感电气连接的第一功率开关管和第三功率开关管、与第二电感电气连接的第二功率开关管和第四功率开关管，其中，第一功率开关管和第二功率开关管用于降压调控，第三功率开关管和第四功率开关管用于升压调控。
这里通过斩波单元的四个功率开关管来实现直流母线电压的调整。例如，驱动控制装置中的斩波单元设置有功率开关管1(即，第一功率开关管)、功率开关管2(即，第二功率开关管)、功率开关管3(即，第三功率开关管)和功率开关管4(即，第四功率开关管)，功率开关管1和3与第一电感电气连接，功率开关管2和4与第二电感电气连接；功率开关管1和2承担降压调控，功率开关管3和4承担升压调控，同时配备有若干续流二极管及相应辅助回路。当斩波单元电路工作在降压调控模式时，根据输出功率大小，功率开关管1和2可以同时工作，也可以只有1个开关管工作。具体表现为：当输出功率较大时，两个开关管同时工作，开关管1和开关管2工作相位相差180°，这样可以降低单个支路的电流大小，提高电路可靠性；当输出功率较小时，关闭其中1个开关管，电路运行在单支路模式，这样既可以降低电路损耗，也可以预防其中某一个开关管损坏时，另一个开关管能正常运行，不影响产品的使用。当斩波单元电路工作在升压调控模式时，根据输出功率大小，功率开关管3和4可以同时工作，也可以只有1个开关管工作。具体表现为：当输出功率较大时，两个开关管同时工作，开关管3和开关管4工作相位相差180°，这样可以降低单个支路的电流大小，提高电路可靠性；当输出功率较小时，关闭其中1个开关管，电路运行在单支路模式，这样既可以降低电路损耗，也可以预防其中某一个开关管损坏时，另一个开关管能正常运行，不影响产品的使用。
其中，当斩波单元处于降压调控模式下，若控制信号指示输出功率大于预定功率值时，基于控制信号控制第一功率开关管和第二功率开关管处于运行状态；若控制信号指示输出功率不大于上述预定功率值时，基于控制信号控制第一功率开关管或第二功率开关管处于运行状态。
具体地，在第一功率开关管和第二功率开关管处于运行状态时，第一功率开关管和第二功率开关管的相位差为180°。
例如，在斩波单元处于降压调控模式下，当输出功率较大时，两个开关管同时工作，开关管1(即，第一功率开关管)和开关管2(即，第二率开关管)工作相位相差180°，这样可以降低单个支路的电流大小，提高电路可靠性；当输出功率较小时，关闭其中一个开关管，电路运行在单支路模式，这样既可以降低电路损耗，也可以预防其中某一个开关管损坏时，另一个开关管能正常运行，不影响产品的使用。
其中，当斩波单元处于升压调控模式下，若控制信号指示输出功率大于预定功率值时，基于控制信号控制第三功率开关管和第四功率开关管处于运行状态；若控制信号指示输出功率不大于上述预定功率值时，基于控制信号控制第三功率开关管或第四功率开关管处于运行状态。
具体地，在第三功率开关管和第四功率开关管处于运行状态时，第三功率开关管和第四功率开关管的相位差为180°。
例如，在斩波单元处于升压调控模式下，当输出功率较大时，两个开关管同时工作，开关管3(即，第三功率开关管)和开关管4(即，第四功率开关管)工作相位相差180°，这样可以降低单个支路的电流大小，提高电路可靠性；当输出功率较小时，关闭其中一个开关管，电路运行在单支路模式，这样既可以降低电路损耗，也可以预防其中某一个开关管损坏时，另一个开关管能正常运行，不影响产品的使用。
在一种可选的实施例中，该驱动控制装置还包括：整流单元，用于将输入至压缩机的交流电压整流为直流电压。
在另一种可选的实施例中，该驱动控制装置还可以包括：逆变单元。
图3(a)是根据本发明实施例的驱动控制装置单相电源供电的框架图，如图3(a)所示，为压缩机的提供的是单相交流电，这里的单相交流电会首先通过整流单元进行整流，以得到直流电压；同时，这里还包括逻辑控制单元用于控制压缩机外部变容部件的开闭状态；定子电流实时监测以及采样模块设置于检测单元中，用于采集压缩机运行过程中的预定信息，同时电压采样模块实时采集压缩机运行过程中的电压值，将这些信息输入至驱动单元，驱动单元通过运算得到用于控制斩波单元的控制信号。
图3(b)是根据本发明实施例的驱动控制装置三相电源供电的框架图，如图3(b)所示，为压缩机提供工作电源的是三相交流电，其内部电路构成与上述图3(a)相同，在此不再赘述。
由上图3(a)以及图3(b)所示，本发明实施例的驱动控制装置可以包括：整流单元、斩波单元、逆变单元、驱动单元和检测单元；其中，这里的整流单元可以为三相不可控式整流桥，其功能是把输入交流电压整流成直流电压，斩波单元具有可控式升压Boost电路和可控式降压Buck电路，逆变单元为分离式IGBT或集成式IPM模块，驱动单元为MCU或DSP运算处理器，检测单元为电流采样和电压信号采用电路。其中的斩波单元中第1开关管为J7(即，第一功率开关管)，第2开关管为J8(即，第二功率开关管)，第3开关管为J10(即，第三功率开关管)，第4开关管为J9(即，第四功率开关管)，第一电感为L1，第二电感为L2，J7和J8承担降压调控，J9和J10承担升压调控，4个功率开关管控制信号来自于驱动单元输出，这样设置的好处在于可根据输出功率大小，2个功率开关管可以同时工作，也可以只有1个开关管工作。
因此，通过本发明实施例中的驱动控制装置，可以由检测单元监测压缩机运行电流、变容部件开关状态和斩波单元输出直流电压后，输入驱动单元综合运算得到，实现了直流母线电压随变容量压缩机负载宽范围连续可变。
实施例2
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种压缩机，包括上述中的驱动控制装置，还包括：壳体、泵体组件、电机、分液器组件以及变容控制机构；其中，变容控制机构，用于对压缩机的单双缸运行状态进行切换。
其中，变容控制机构可以包括：销钉；下气缸滑片；变容控制通道，用于在销钉的头部和尾部形成压差，使销钉轴向移动，以通过对下气缸滑片执行锁止操作或释放操作进行压缩机的单双缸切换。
图4(a)是根据本发明实施例的变容控制机构的示意图一，如图4(a)所示，包括：下气缸、下滑片(即，下气缸滑片)、销钉以及弹簧。图4(b)是根据本发明实施例的变容控制机构的示意图二，如图4(b)所示，包括：变容控制通道、下气缸以及图4(a)中所示的销钉以及弹簧。
在一种可选的实施例中，变容控制机构还包括：变容组件，与销钉、下气缸滑片以及变容控制通道配合对压缩机的单双缸运行状态进行切换。
其中，变容组件可以为电磁阀，电磁阀包括：第一电磁阀和第二电磁阀；当第一电磁阀开启且第二电磁阀关闭时，压缩机处于单缸运行状态；当第一电磁阀关闭且第二电磁阀开启时，压缩机处于双缸运行状态。
图5是根据本发明实施例的压缩机的示意图，如图5所示，该压缩机为变容量压缩机，可以包括：壳体、泵体组件、电机，包括定子和转子、分液器、变容控制机构，变容控制机构由压缩机外部的变容部件和内部的变容控制通道、移动销钉、弹簧、下气缸滑片组成，具体来说外部的变容部件最优方案是电磁阀，且有2个，其变容基本原理是：(1)单缸运行模式：电磁阀1开启，电磁阀2关闭，高压冷媒经电磁阀1流向下气缸的吸气端，并经变容控制通道流至销钉尾部封闭腔，此时销钉尾部为高压，销钉头部也是高压，没有压差，销钉在弹簧的作用下伸出下气缸端面，销钉头部伸入下气缸滑片凹槽，锁住下气缸滑片。从而只有上气缸工作，而下气缸停止工作，此时压缩机为单缸运行。(2)双缸运行模式：电磁阀1关闭，电磁阀2开启，低压冷媒经过电磁阀2流向压缩机的下气缸吸气端，并经变容控制通道流至销钉尾部封闭腔，此时销钉尾部为低压，销钉头部是高压，形成压差，弹簧的作用力不足以抵消压差，销钉在压差的作用缩回气缸端面，销钉头部也从下气缸滑片凹槽缩回，释放下气缸滑片。从而下气缸开始工作，上/下气缸同时工作，此时压缩机为双缸运行。简单来说控制2个电磁阀的开关，即可实现单双缸切换运行，容积得到变换，输出冷热量得到调节。
即，变容控制机构由压缩机外部的电磁阀和内部的变容控制通道、移动销钉、弹簧、下气缸滑片组成，驱动控制装置加入控制逻辑单元，控制外部电磁阀1和电磁阀2开关状态，变容控制通道选择性联通高压或低压，在销钉头部和尾部形成压差，销钉轴向移动，实现锁止或释放下气缸滑片，使得变容量压缩机双缸切单缸运行或单缸切双缸运行。
可选地，电机设置于泵体组件的曲轴上，并且电机的定子和转子的每极下沿均沿磁极中心线对称设置有磁路疏导孔。
进一步地，在压缩机运行在单缸模式，且包括预定数量的工况点时，驱动控制装置运行于降压调控模式；在压缩机运行在双缸模式时，驱动控制装置运行于升压调控模式。
可选地，磁路疏导孔包括：第一磁路疏导孔和第二磁路疏导孔，其中，第一磁路疏导孔的形状为类四边形，第二磁路疏导孔的形状为类三角形。
即，在本发明实施例中，电机作为驱动力源，装配于泵体组件的曲轴上。图6(a)是根据本发明实施例的压缩机电机定转子的示意图，图6(b)是根据本发明实施例的压缩机电机转子的示意图，如图6(a)6(b)以及所示，该压缩机中电机定子为36槽，转子为6极，每极下永磁体V型排布，每极下沿磁极中心线对称设置有磁路疏导孔1和疏导孔2，疏导孔1为类四边形，疏导孔2为类三角形。对于疏导孔1，边1-1为一段与转子外圆同心的圆的圆弧，其到转子外圆的距离为0.4-0.8之间，边1-2与磁极中心线夹角为42.3°，边1-4与磁极中心线夹角为25°，其二者交点与磁钢槽距离为0.698mm，边1-3距离磁钢槽1mm；对于疏导孔2，边2-1为一段与转子外圆同心的圆的圆弧，其到转子外圆的距离为0.4-0.8之间，边2-2与磁极中心线夹角为33.3°，边2-3与磁极中心线夹角为13°，其二者交点到磁钢槽距离为1.43；对于疏导孔1和疏导孔2，其倒角取值范围为R0.3-1.2，进一步的，2-3与2-2之间的倒角和1-1与1-4之间的倒角最佳为R1，其余最佳为R0.6。这种疏导孔组合可以有效减少永磁同步电机的漏磁，减小负载条件下磁场谐波，降低铁损，提高电机低频运行段效率。
图7(a)是根据本发明实施例的压缩机在单缸模式下COP的测试效果图，图7(b)是根据本发明实施例的压缩机在双缸模式下COP的测试效果图,图7(c)是根据本发明实施例的压缩机运行各工况最高COP对应端电压的示意图，如图7(a)、7(b)以及图7(c)所示，无论是在单缸模型还是双缸模式，相对于改进前，压缩机的运行效率均有提升，而且在各种工况下，压缩机的改进后相对于改进前也有明显优势。
图8是根据本发明实时的压缩机电机气隙磁密谐波含量占比的示意图，如图8所示，在改进后，在不同次谐波下，电机气隙磁密谐波含量占比有明显下降。
需要说明的是，本发明实施例中的压缩机为变容量压缩机。
由上可知，在本发明实施例中，可以利用驱动控制装置的检测单元监测压缩机三相运行电流iu、iv、iw，通过电流电压转化模块，计算出此时的控制器输出端电压值，输入驱动单元运算，同时监测变容控制机构中的电磁阀1和电磁阀2开关状态，输入驱动单元运算，同时监测斩波单元输出端直流母线电压，输入驱动单元运算，在驱动单元运算环节，会按实际输出端电压值需求，把调制比固定为0.96，输出相应PWM波，驱动控制斩波单元4个功率开关管工作，斩波单元输出端直流母线电压时时采样辅助修正。因压缩机单双缸运行时，负载大小不一样，电机磁场畸变也不一样，对电压的谐波影响也不一样，依据试验测试，在单缸运行时，即电磁阀1开启，电磁阀2关闭时，需要补偿直流母线电压u1(V)，在双缸运行时，即电磁阀1关闭，电磁阀2开启时，需要补偿直流母线电压u2(V)。实现了直流母线电压随变容量压缩机负载宽范围连续可变的功能，并且有最优的直流母线电压值，使得变容量压缩机在此工况下能效值最高。
另外，在本发明实施例中，驱动控制装置，在不考虑变容量压缩机在各工况下的能效最高的情况下，也可以简化其斩波单元驱动电路，即从驱动单元输出的PWM波不跟随检测单元监测的压缩机三相电流和电流电压转化模块计算的输出端电压值变动，把直流母线电压固定为离散的多电平输出，例如家用空调器的全年能源消耗效率(APF)评估工况有5点法或7点法，相应直流母线电压可以是5电平或7电平。
基于以上驱动控制装置，其控制方法调整为，压缩机在低负荷区域运行时，常见的有5％、10％、15％、20％、30％负荷率，选择单缸模式运行，对应驱动控制装置斩波单元输出直流母线电压为U1、U2、U3、U4、U5。30％以上负荷率，选择双缸模式运行，对应驱动控制装置斩波单元输出直流母线电压为U6。
以上举例只是更清楚的说明控制方式，实际应用可以根据需要调整点数，不局限于5个点或7个点。
实施例3
根据本发明实施例，提供了一种压缩机的控制方法的方法实施例，需要说明的是，应用于上述中的驱动控制装置，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图9是根据本发明实施例的压缩机的控制方法的流程图，如图9所示，该方法包括如下步骤：
步骤S902，获取压缩机运行过程中的预定信息，其中，预定信息包括：压缩机的运行电流、压缩机外部电磁阀的开闭状态、斩波单元输出端的直流母线电压。
步骤S904，对预定信息进行处理，得到控制信号。
步骤S906，根据控制信号驱动进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到压缩机所需直流母线电压值。
由上可知，在本发明实施例中，可以获取压缩机运行过程中的预定信息，其中，预定信息包括：压缩机的运行电流、压缩机外部电磁阀的开闭状态、斩波单元输出端的直流母线电压；并对预定信息进行处理，得到控制信号；以及根据控制信号驱动进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到压缩机所需直流母线电压值，实现了直流母线电压随变容量压缩机负载宽范围连续可变的目的，达到了提高电能利用率的技术效果。
因此，通过本发明实施例提供的压缩机的控制方法，解决了相关技术中压缩机驱动控制装置的直流母线电压是固定不可变化的，使得电能的利用率较低的技术问题。
需要说明的是，该压缩机能够通过变容控制机构实现单缸、双缸运行互相切换，其具体方法是，首先监测压缩机三相运行电流，经电流电压坐标转换模块，计算出控制驱动装置的实际输出端电压，作为驱动单元输入信号一，再采样实际直流母线电压值作为驱动单元输入信号二，再监测变容部件开关状态作为驱动单元输入信号三，驱动单元依据以上三项输入，即按实际输出端电压需求，以逆变单元固定最大调制比方式计算出需求的直流母线电压值，同时依据变容部件开关状态适当补偿需求的直流母线电压值，输出PWM波驱动斩波单元里的四个功率开关管，调制输出相应直流母线电压；这样控制会有最优直流母线电压值，相应变容量压缩机在此工况下能效值最高；
此外，需要说明的是，在本发明实施例中，逆变单元固定最大调制比为0.96，其范围为0.9～0.96之间；依据变容部件开关状态，如在单缸运行模式下，需求的直流母线电压补偿量为u1(V)，如在双缸运行模式下，需求的直流母线电压补偿量为u2(V)，且u1＞u2；在不考虑变容量压缩机各工况能效值最高的情况下，斩波单元也可以是固定PWM驱动的升压和降压电路，即直流母线电压为离散的多电平。
另外，驱动控制装置，在不考虑变容量压缩机在各工况下的能效最高的情况下，如压缩机运行在单缸模式，且有N1个工况点，驱动控制装置为降压模式，对应直流母线电压有N1个值；如压缩机运行在双缸模式，驱动控制装置为升压模式，对应直流母线电压只有1个，即可以达到的最大直流母线电压值。
通过本发明实施例提供的压缩机的控制方法，适用于变容量压缩机及宽负荷多联机上，可以显著提升该类家用多联机低负荷工况运行时的效率，依据实际测试数据结果表明，最大提升达12.5％；在家用多联机其他工况点也有明显提升效，并可以应用于其他类型的压缩机，适用性比较广。
实施例4
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种压缩机的控制装置，应用于上述中的驱动控制装置，图10是根据本发明实施例的压缩机的控制装置的示意图，如图10所示，该压缩机的控制装置包括：获取单元1001、处理单元1003以及调整单元1005。下面对该压缩机的控制装置进行说明。
获取单元1001，用于获取压缩机运行过程中的预定信息，其中，预定信息包括：压缩机的运行电流、压缩机外部电磁阀的开闭状态、斩波单元输出端的直流母线电压。
处理单元1003，用于对预定信息进行处理，得到控制信号。
调整单元1005，用于根据控制信号驱动进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到压缩机所需直流母线电压值。
此处需要说明的是，上述获取单元1001、处理单元1003以及调整单元1005对应于实施例3中的步骤S902至S906，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例3所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。
由上可知，在本发明实施例中，可以通过获取单元获取压缩机运行过程中的预定信息，其中，预定信息包括：压缩机的运行电流、压缩机外部电磁阀的开闭状态、斩波单元输出端的直流母线电压；然后利用处理单元对预定信息进行处理，得到控制信号；并利用调整单元根据控制信号驱动进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到压缩机所需直流母线电压值。通过本发明实施例提供的压缩机的控制装置，实现了直流母线电压随变容量压缩机负载宽范围连续可变的目的，达到了提高电能利用率的技术效果，解决了相关技术中压缩机驱动控制装置的直流母线电压是固定不可变化的，使得电能的利用率较低的技术问题。
实施例5
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种空调器，上述中任一项的压缩机。
实施例6
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在计算机程序被处理器运行时控制计算机存储介质所在设备执行上述的压缩机的控制方法。
实施例7
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行计算机程序，其中，计算机程序运行时执行上述的压缩机的控制方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种驱动控制装置，其特征在于，用于驱动压缩机，包括：
检测单元，用于检测所述压缩机运行过程中的预定信息，并将所述预定信息传输至驱动单元，其中，所述预定信息包括：所述压缩机的运行电流、所述压缩机外部电磁阀的开闭状态以及斩波单元输出端的直流母线电压；
所述驱动单元，用于在接收到所述预定信息后，对所述预定信息进行处理，得到控制信号；
所述斩波单元，用于在所述控制信号的驱动下进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到所述压缩机所需直流母线电压值。
2.根据权利要求1所述的驱动控制装置，其特征在于，所述斩波单元包括：与第一电感电气连接的第一功率开关管和第三功率开关管、与第二电感电气连接的第二功率开关管和第四功率开关管，其中，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管用于降压调控，所述第三功率开关管和所述第四功率开关管用于升压调控。
3.根据权利要求2所述的驱动控制装置，其特征在于，当所述斩波单元处于降压调控模式下，若所述控制信号指示输出功率大于预定功率值时，基于所述控制信号控制所述第一功率开关管和所述第二功率开关管处于运行状态；若所述控制信号指示输出功率不大于上述预定功率值时，基于所述控制信号控制所述第一功率开关管或所述第二功率开关管处于运行状态。
4.根据权利要求3所述的驱动控制装置，其特征在于，在所述第一功率开关管和所述第二功率开关管处于运行状态时，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的相位差为180°。
5.根据权利要求2所述的驱动控制装置，其特征在于，当所述斩波单元处于升压调控模式下，若所述控制信号指示输出功率大于预定功率值时，基于所述控制信号控制所述第三功率开关管和所述第四功率开关管处于运行状态；若所述控制信号指示输出功率不大于上述预定功率值时，基于所述控制信号控制所述第三功率开关管或所述第四功率开关管处于运行状态。
6.根据权利要求5所述的驱动控制装置，其特征在于，在所述第三功率开关管和所述第四功率开关管处于运行状态时，所述第三功率开关管和所述第四功率开关管的相位差为180°。
7.根据权利要求1所述的驱动控制装置，其特征在于，还包括：整流单元，用于将输入至所述压缩机的交流电压整流为直流电压。
8.一种压缩机，其特征在于，包括上述权利要求1至7中任一项所述的驱动控制装置，还包括：壳体、泵体组件、电机、分液器组件以及变容控制机构；
其中，所述变容控制机构，用于对所述压缩机的单双缸运行状态进行切换。
9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述变容控制机构包括：
销钉；
下气缸滑片；
变容控制通道，用于在所述销钉的头部和尾部形成压差，使所述销钉轴向移动，以通过对所述下气缸滑片执行锁止操作或释放操作进行所述压缩机的单双缸切换。
10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述变容控制机构还包括：变容组件，与所述销钉、所述下气缸滑片以及所述变容控制通道配合对所述压缩机的单双缸运行状态进行切换。
11.根据权利要求10所述的压缩机，其特征在于，所述变容组件为电磁阀，所述电磁阀包括：第一电磁阀和第二电磁阀；当所述第一电磁阀开启且所述第二电磁阀关闭时，所述压缩机处于单缸运行状态；当所述第一电磁阀关闭且所述第二电磁阀开启时，所述压缩机处于双缸运行状态。
12.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述电机设置于所述泵体组件的曲轴上，并且所述电机的定子和转子的每极下沿均沿磁极中心线对称设置有磁路疏导孔。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的压缩机，其特征在于，在所述压缩机运行在单缸模式，且包括预定数量的工况点时，所述驱动控制装置运行于降压调控模式；在所述压缩机运行在双缸模式时，所述驱动控制装置运行于升压调控模式。
14.根据权利要求12所述的压缩机，其特征在于，所述磁路疏导孔包括：第一磁路疏导孔和第二磁路疏导孔，其中，所述第一磁路疏导孔的形状为类四边形，所述第二磁路疏导孔的形状为类三角形。
15.一种压缩机的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1所述驱动控制装置，包括：
获取压缩机运行过程中的预定信息，其中，所述预定信息包括：所述压缩机的运行电流、所述压缩机外部电磁阀的开闭状态、斩波单元输出端的直流母线电压；
对所述预定信息进行处理，得到控制信号；
根据所述控制信号驱动进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到所述压缩机所需直流母线电压值。
16.一种压缩机的控制装置，其特征在于，应用于权利要求1所述驱动控制装置，包括：
获取单元，用于获取压缩机运行过程中的预定信息，其中，所述预定信息包括：所述压缩机的运行电流、所述压缩机外部电磁阀的开闭状态、斩波单元输出端的直流母线电压；
处理单元，用于对所述预定信息进行处理，得到控制信号；
调整单元，用于根据所述控制信号驱动进入降压调控模式或升压调控模式，以调制得到所述压缩机所需直流母线电压值。
17.一种空调器，其特征在于，上述权利要求8至14中任一项所述的压缩机。
18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行权利要求15所述的压缩机的控制方法。
19.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行计算机程序，其中，所述计算机程序运行时执行权利要求15所述的压缩机的控制方法。
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