CN113701306B - 空调器中压缩机的保护控制方法和装置、电机控制器 - Google Patents

空调器中压缩机的保护控制方法和装置、电机控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调器中压缩机的保护控制方法和装置、空调器的电机控制器，所述空调器包括缓冲模块、供电模块和IPM模块，缓冲模块连接在输入交流电源与供电模块之间，缓冲模块用于在供电模块给IPM模块供电时进行保护，所述方法包括：确定压缩机的工作状态，并检测预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值，以及检测直流母线电压；根据压缩机的工作状态、预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值和直流母线电压对缓冲模块进行控制，以对压缩机的供电回路进行保护。由此，该方法仅通过采集直流母线电压和输入交流电源，并结合压缩机的工作状态对缓冲模块进行控制，实现了压缩机的更大电流供电，同时能够防止受到大电流冲击。

Description

空调器中压缩机的保护控制方法和装置、电机控制器
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种空调器中压缩机的保护控制方法、一种空调器中压缩机的保护控制装置、一种计算机可读存储介质和一种空调器的电机控制器。
背景技术
目前家用变频空调器压缩机通常使用高能效永磁同步电机，控制器将AC交流电全桥整流为脉动直流电，再利用大电解电容滤波，将脉动直流电滤为平滑的直流电，通过智能功率模块将平滑的直流电逆变为三相交流电，驱动压缩机运行。
由于控制器使用大电解电容作为储能元件，因此，上电瞬间对电解电容充电时，容易发生大电流冲击。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种空调器中压缩机的保护控制方法,通过采集直流母线电压和输入交流电源，并结合压缩机的工作状态对缓冲模块进行控制，实现了压缩机的更大电流供电，同时能够防止受到大电流冲击。
本发明的第二个目的在于提出一种空调器中压缩机的保护控制装置。
本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第四个目的在于提出一种空调器的电机控制器。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种空调器中压缩机的保护控制方法，所述空调器包括缓冲模块、供电模块和IPM模块，所述供电模块用于给所述IPM模块提供直流电，所述IPM模块根据所述直流电驱动所述压缩机进行工作，所述缓冲模块连接在输入交流电源与所述供电模块之间，所述缓冲模块用于在所述供电模块给所述IPM模块供电时进行保护，所述方法包括：确定所述压缩机的工作状态，并检测预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值，以及检测直流母线电压；根据所述压缩机的工作状态、所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值和所述直流母线电压对所述缓冲模块进行控制，以对所述压缩机的供电回路进行保护。
根据本发明实施例的空调器中压缩机的保护控制方法，首先，确定压缩机的工作状态，并检测预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值，以及检测直流母线电压，然后，根据压缩机的工作状态、预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值和直流母线电压对缓冲模块进行控制，以对压缩机的供电回路进行保护。由此，该方法仅通过采集直流母线电压和输入交流电源，并结合压缩机的工作状态对缓冲模块进行控制，实现了压缩机的更大电流供电，同时能够防止受到大电流冲击。
另外，根据本发明上述实施例的空调器中压缩机的保护控制方法还可以具有如下的附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，在所述压缩机处于未启动状态且需要启动所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值小于预设电流阈值且所述直流母线电压大于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块停止工作，并通过控制所述IPM模块以使所述压缩机启动运行。
根据本发明的一个实施例，在所述压缩机处于未启动状态且需要启动所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值、或者所述直流母线电压小于等于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块保持继续工作状态。
根据本发明的一个实施例，在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值小于预设电流阈值，则通过控制所述IPM模块以使所述压缩机停止，并控制所述缓冲模块进行工作。
根据本发明的一个实施例，在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值且所述直流母线电压小于预设电压阈值，则通过控制所述IPM模块以使所述压缩机停止，并控制所述缓冲模块进行工作。
根据本发明的一个实施例，在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值且所述直流母线电压大于等于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块保持停止工作状态。
根据本发明的一个实施例，在所述压缩机处于启动运行状态且需要停止所述压缩机时，通过控制所述IPM模块以使所述压缩机停止，并控制所述缓冲模块进行工作。
根据本发明的一个实施例，所述预设时间大于等于所述输入交流电源的半个周期。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种空调器中压缩机的保护控制装置，所述空调器包括缓冲模块、供电模块和IPM模块，所述供电模块用于给所述IPM模块提供直流电，所述IPM模块根据所述直流电驱动所述压缩机进行工作，所述缓冲模块连接在输入交流电源与所述供电模块之间，所述缓冲模块用于在所述供电模块给所述IPM模块供电时进行保护，所述装置包括：确定模块，用于确定所述压缩机的工作状态；电流检测模块，用于检测预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值；电压检测模块，用于检测直流母线电压；保护控制模块，用于根据所述压缩机的工作状态、所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值和所述直流母线电压对所述缓冲模块进行控制，以对所述压缩机的供电回路进行保护。
根据本发明实施例的空调器中压缩机的保护控制装置，通过确定模块确定压缩机的工作状态，通过电流检测模块检测预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值，通过电压检测模块检测直流母线电压，保护控制模块根据压缩机的工作状态、预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值和直流母线电压对缓冲模块进行控制，以对压缩机的供电回路进行保护。由此，该装置仅通过采集直流母线电压和输入交流电源，并结合压缩机的工作状态对缓冲模块进行控制，实现了压缩机的更大电流供电，同时能够防止受到大电流冲击。
另外，根据本发明上述实施例的空调器中压缩机的保护控制装置还可以具有如下的附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述保护控制模块还用于，在所述压缩机处于未启动状态且需要启动所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值小于预设电流阈值且所述直流母线电压大于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块停止工作，并通过控制所述IPM模块以使所述压缩机启动运行。
根据本发明的一个实施例，所述保护控制模块还用于，在所述压缩机处于未启动状态且需要启动所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值、或者所述直流母线电压小于等于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块保持继续工作状态。
根据本发明的一个实施例，所述保护控制模块还用于，在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值小于预设电流阈值，则通过控制所述IPM模块以使所述压缩机停止，并控制所述缓冲模块进行工作。
根据本发明的一个实施例，所述保护控制模块还用于，在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值且所述直流母线电压小于预设电压阈值，则通过控制所述IPM模块以使所述压缩机停止，并控制所述缓冲模块进行工作。
根据本发明的一个实施例，所述保护控制模块还用于，在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值且所述直流母线电压大于等于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块保持停止工作状态。
根据本发明的一个实施例，所述保护控制模块还用于，在所述压缩机处于启动运行状态且需要停止所述压缩机时，通过控制所述IPM模块以使所述压缩机停止，并控制所述缓冲模块进行工作。
根据本发明的一个实施例，所述保护控制模块还用于，所述预设时间大于等于所述输入交流电源的半个周期。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的一种计算机可读存储介质，其上存储有空调器中压缩机的保护控制程序，该空调器中压缩机的保护控制程序被处理器执行时实现上述的空调器中压缩机的保护控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过处理器执行其上存储的空调器中压缩机的保护控制程序，实现上述的空调器中压缩机的保护控制方法，实现了压缩机的更大电流供电，同时能够防止受到大电流冲击。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的一种空调器的电机控制器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的空调器中压缩机的保护控制程序，所述处理器执行所述空调器中压缩机的保护控制程序时，实现上述的空调器中压缩机的保护控制方法。
根据本发明实施例的空调器的电机控制器，通过处理器执行空调器中压缩机的保护控制程序，实现上述的空调器中压缩机的保护控制方法，实现了压缩机的更大电流供电，同时能够防止受到大电流冲击。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明实施例的空调器中压缩机的保护控制方法的流程图；
图2为根据本发明一个具体实施例的空调器的电路图；
图3为根据本发明一个实施例的空调器中压缩机的保护控制方法的上电状态下的交流电源电压、电流以及电流绝对值的示意图；
图4为根据本发明一个实施例的空调器中压缩机的保护控制方法的断电状态下的交流电源电压、电流以及电流绝对值的示意图；
图5为根据本发明一个具体实施例的空调器中压缩机的保护控制方法的压缩机启动控制流程图；
图6为根据本发明一个具体实施例的空调器中压缩机的保护控制方法的压缩机停止控制流程图；
图7为根据本发明实施例的空调器中压缩机的保护控制装置的方框示意图；
图8为根据本发明实施例的空调器的电机控制器的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例提出的空调器中压缩机的保护控制方法、空调器中压缩机的保护控制装置、计算机可读存储介质和空调器的电机控制器。
图1为根据本发明实施例的空调器中压缩机的保护控制方法的流程图。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，本发明实施例中的空调器包括缓冲模块110、供电模块120和IPM模块130(Intelligent Power Modules，智能功率模块)。
其中，供电模块110用于给IPM模块130提供直流电。IPM模块130根据直流电驱动压缩机140进行工作。缓冲模块110连接在输入交流电源与供电模块120之间，缓冲模块110 用于在供电模块120给IPM模块130供电时进行保护。
具体而言，输入交流电源AC通过缓冲模块110后，通过整流桥160整流后，变为直流电，输入至供电模块120，以给供电模块120进行充电，供电模块120为IPM模块130提供直流电，IPM模块130与压缩机140相连，用于输出相对应的三相驱动电，以驱动压缩机140进行工作。在输入交流电源AC对压缩机140供电的过程中，控制器通过对缓冲模块 110的调控对供电模块120和IPM模块130的供电过程进行保护。
继续参照图2，缓冲模块110包括并联的PTC(Positive TemperatureCoefficient，正温度系数热敏电阻)和继电器S1，继电器S1为常开继电器，并由MCU(Microcontroller Unit，微控制器)控制单元150进行控制。整流桥160由二极管D8、二极管D9、二极管D10和二极管D11组成的全桥整流，用于对输入交流电源AC进行整流处理。供电模块120可包括电解电容EC1，该电解电容EC1具有充放电功能。IPM模块130由6个IGBT(D1、D2、D3、D4、D5和 D6)构成具有上下桥臂的三相桥式电路，以对压缩机140三相电机进行控制。
具体而言，输入交流电源AC经过PTC和继电器S1并联的缓冲电路后，通过整流桥160 整流后，变为直流电，电压随交流电源波动。经过电解电容EC1滤波后，直流电变为平滑的直流电压，给IPM模块130供电。MCU控制单元150采集母线电压，通过发送驱动信号 S1-S6给对应的IGBT，控制IPM模块130输出三相交流电压，驱动永磁同步电机运转。其中，继电器S1为常开继电器，空调器上电时，在MCU控制单元150未对继电器S1发出控制信号时，继电器S1处于断开状态，此时通过PTC接通输入交流电源AC。
在空调外机控制器上电后，继电器S1闭合之前，先通过PTC电阻慢速充电，如图3所示，输入交流电源电压波形(uac-t)和电流波形(iac-t)，电源每半个周期对电解电容EC1 充电，随着母线电压升高，充电电流越来越小，说明电解电容已经充满电，不会出现大电流的冲击，此时就可以闭合继电器S1，通过继电器S1实现更大电流供电。而在输入交流电源AC停止供电时，此时电解电容的电将很快被压缩机消耗掉，当母线电压低于一定阈值时，说明电解电容的电量不足，此时如果控制器在上电，就会产生大冲击电流，使得电解电容损坏，因此，需要断开继电器S1，这样在上电时可以先通过PTC电阻进行慢速充电，防止电解电容在上电的瞬间产生大电流冲击。
上述整流桥160根据二极管的单相导通实现对输入电流的整流操作，假设当输入交流电源AC的交流电为正半周时，二极管D8正极处的输入连接点A的输入为正，二极管D8和二极管D11导通，二极管D9和二极管D10为截止状态，电路中的电流流向为由输入连接点A 至二极管D8，然后输出至外部电路，电流从外部电路流回整流桥160，并依次通过二极管 D11、输入连接点B、缓冲电路110至输入交流电源AC，因此形成输入交流电源AC→输入连接点A→二极管D8→外部电路→二极管D11→输入连接点B→缓冲电路110→输入交流电源AC的回路。而当输入交流电源200的交流电为负半周时，则整流桥160的二极管D9和二极管D10导通，二极管D8和二极管D11为截止状态，形成的回路为：输入交流电源AC→缓冲电路110→输入连接点B→二极管D10→外部电路→二极管D9→输入连接点A→输入交流电源AC。由此可知，二极管D8和二极管D10的负极输出端始终连接外部电路的输入正极，因此其负极连接点为整流桥160的输出正极，而二极管D9和二极管D11始终连接外部电路的输入负极，因此其正极连接点为整流桥160的输出负极，且输入交流电源AC的交流电通过整流桥160后始终通过输出正极进行输出，使其电流方向保持一致，完成交流电整流为直流电的操作，但是输出直流电仍会随交流电的变化进行波动，因此供电模块120通过电解电容EC1的滤波功能，进一步对直流电进行滤波操作，使其输出为平滑的直流电。
需要说明的是，上述IPM模块130是一种先进的功率开关器件，具有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点,以及MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化层半导体场效晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。而且IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便,不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性，适应了当今功率器件的发展方向——模块化、复合化和功率集成电路，在电力电子领域得到了越来越广泛的应用。
如图1所示，本发明实施例的空调器中压缩机的保护控制方法包括：
S1，确定压缩机的工作状态，并检测预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值，以及检测直流母线电压。其中，预设时间大于等于输入交流电源的半个周期。需要说明的是，输入交流电源的峰值电流的绝对值无需专门的电流检测单元检测即可获得。
S2，根据压缩机的工作状态、预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值和直流母线电压对缓冲模块进行控制，以对压缩机的供电回路进行保护。
具体而言，在空调外机控制器上电后，即输入交流电源连接并提供交流电，压缩机处于未启动状态，在MCU控制单元控制继电器S1闭合之前，交流电通过缓冲单元的PCT电阻输入至供电单元，并依次经过整流桥堆至电解电容，此时电解电容处于充电状态。输入交流电源提供正弦交流电，其电源电压uac的波形如图3所示，随着电解电容的充电，电解电容的电压与电源电压差值逐渐减少，因此，半周期内的电源电流iac的最大值的绝对值呈递减状态。此时，输入交流电源通过PTC电阻每半个周期对电解电容进行慢速充电，随着母线电压的升高，充电电流越来越小，当电解电容充电至预设状态，MCU控制单元控制继电器S1闭合，使输入交流电源通过缓冲单元的继电器S1实现更大电流供电，此时，输入交流电源的最大值处于恒定状态，如图4所示，并进一步运行压缩机。
而当压缩机处于运行状态时，若输入交流电源瞬间停止，则如图4所示，图中在断电时刻之前为压缩机稳定运行时输入交流电源的状态，断电时刻是指输入交流电源停止时刻，电源交流电源iac也会瞬间停止，此时电解电容的处于放电状态，作为电源为压缩机供电，其电量可被压缩机快速消耗掉。为防止输入交流电源再上电时继电器S1处于闭合状态而对电解电容产生大冲击电流，因此，在检测到电解电容的电压(直流母线电压)低于一定阈值时，MCU控制单元需控制缓冲模块的继电器S1断开，使输入交流电源通过PTC电阻与供电模块相连。其中，直流母线电压可通过母线电压检测单元检测获取，母线电压检测单元可设置在与供电模块与IPM模块之间，由两个串联的电阻R1和电阻R2组成，母线电压检测单元用于对电阻R1和电阻R2中间点的电压进行采集，采集的电压值即为直流母线电压。
综上可知，处于不同工作阶段的压缩机，所对应的电解电容的实时状态要求也是不同的，因此本实施例在MCU控制单元确定当前压缩机所处状态时，进一步通过与MCU控制单元相连的电源电流检测单元和母线电压检测单元对预设周期内的电源电流最大值的绝对值以及母线电压进行采集，从而对电解电容的实时状态进行判断。
下面详细描述如何根据压缩机的工作状态、预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值和直流母线电压对缓冲模块进行控制，以对压缩机的供电回路进行保护。
根据本发明的一个实施例，在压缩机处于未启动状态且需要启动压缩机时，如果预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值小于预设电流阈值且直流母线电压大于预设电压阈值，则控制缓冲模块停止工作，并通过控制IPM模块以使压缩机启动运行。其中，电流阈值可根据控制额定工作电流等级确定，例如，可取额定工作电流的1/10，母线电压阈值可根据电源电压等级确定，例如，可取电源电压峰值的1/2。
具体而言，当MCU控制单元处于上电状态，首先确定是否需要启动压缩机，如果不需要启动压缩机，为了避免压缩机待机功耗，直接控制继电器S1断开。如果需要启动压缩机，则进一步判断输入交流电源的半个周期内输入交流电源的峰值电流的绝对值是否小于预设电流阈值，如果小于，则再进一步判断直流母线电压是否大于预设电压阈值，如果大于，则说明通过PTC电阻对电解电容慢速充电完成，此时无需PCT电阻工作(缓冲模块不工作)，控制继电器S1闭合，输入交流电源AC通过继电器S1、整流桥、供电模块、IPM模块给压缩机提供稳定的大电流，以使压缩机启动运行。
根据本发明的一个实施例，在压缩机处于未启动状态且需要启动压缩机时，如果预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值、或者直流母线电压小于等于预设电压阈值，则控制缓冲模块保持继续工作状态。
具体而言，在上述MCU控制单元接收到压缩机启动信号的情况下，当输入交流电源的半个周期内输入交流电源的峰值电流的绝对值是否大于等于预设电流阈值，说明电解电容未充满电，无论直流母线电压与预设电压阈值的关系如何，MCU控制单元控制继电器S1继续保持常开状态，交流电源输出的交流电通过PTC电阻输出(缓冲模块工作)。此外，当直流母线电压小于等于预设电压阈值时，表示电解电容未充电完成，此时无论输入交流电源的峰值电流的绝对的大小，MCU控制单元控制继电器S1继续保持常开状态，交流电源输出的交流电通过PTC电阻输出(缓冲模块工作)。
根据本发明的一个实施例，在压缩机处于启动运行状态且不需要停止压缩机时，如果预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值小于预设电流阈值，则通过控制IPM模块以使压缩机停止，并控制缓冲模块进行工作。
具体而言，在压缩机处于启动运行状态时，说明缓冲模块停止工作，输入交流电源通过继电器给压缩机提供大电流，在未接收到用户的断电指令时(不需要停止压缩机)，如果检测到输入交流电源的半个周期内输入交流电源的峰值电流的绝对值小于预设电流阈值时，说明当前出现了低压上电的情况，此时控制单元通过S1-S6信号控制端控制IPM模块断开，如输出低电平信号，以使压缩机停止工作，以使低压电先对电解电容进行充电，同时为了防止正常电压上电时出现大电流冲击的情况，控制继电器S1断开，通过PTC电阻供电(缓冲模块工作)。
根据本发明的一个实施例，在压缩机处于启动运行状态且不需要停止压缩机时，如果预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值且直流母线电压小于预设电压阈值，则通过控制IPM模块以使压缩机停止，并控制缓冲模块进行工作。
具体而言，若上述情况下采集的输入交流电源的半个周期内输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值，而直流母线电压小于预设电压阈值时，此时控制单元通过S1-S6信号控制端控制IPM模块断开，如输出低电平信号，以使压缩机停止工作，以使低压电先对电解电容进行充电，同时为了防止电解电容出现大电流冲击的情况，控制继电器S1断开，通过PTC电阻供电(缓冲模块工作)。
根据本发明的一个实施例，在压缩机处于启动运行状态且不需要停止压缩机时，如果预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值且直流母线电压大于等于预设电压阈值，则控制缓冲模块保持停止工作状态。
具体而言，在上述压缩机工作状态不需要停止的情况下，若输入交流电源的半个周期内输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值，而判断的直流母线电压大于等于预设电压阈值时，则说明当前工作处于正常状态，MCU控制单元控制继电器S1保持闭合状态(缓冲模块不工作)，交流电源提供的交流电流经继电器S1进行供电。
根据本发明的一个实施例，在压缩机处于启动运行状态且需要停止压缩机时，通过控制IPM模块以使压缩机停止，并控制缓冲模块进行工作。
具体而言，在压缩机处于启动运行状态时，说明缓冲模块停止工作，输交流电源通过继电器给压缩机提供大电流，在接收到用户的断电指令时(需要停止压缩机)，此时控制单元通过S1-S6信号控制端控制IPM模块断开，如输出低电平信号，以使压缩机停止工作，同时为了防止上电时出现大电流冲击的情况，控制继电器S1断开，通过PTC电阻供电(缓冲模块工作)。
需要说明的是，还可以根据预设时间内输入交流电源的峰值电流和直流母线电压对所述缓冲模块进行控制，此时可通过设置在整流桥与供电模块之间的电源电流检测模块检测输入交流电源的峰值电流，由于此时经过整流桥后，负半轴的电流会翻转到正半轴，如图 3所示的|ac|。
作为本发明的一个具体实施例，如图5所示，该空调器中压缩机的保护控制方法进行压缩机启动控制的操作包括以下步骤。
S101，空调器上电，压缩机未启动。
S102，判断是否需要启动压缩机。若否，则执行步骤S103；若是，则执行步骤S104。
S103，继电器S1断开。
S104，判断预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值是否大于预设电流阈值。若是，则执行步骤S105；若否，则执行步骤S103。
S105，判断直流母线电压是否大于预设母线电压阈值。若是，则执行步骤S106；若否，则执行步骤S103。
S106，继电器S1闭合，MCU控制单元控制压缩机开始运行。
作为本发明的一个具体实施例，如图6所示，该空调器中压缩机的保护控制方法进行压缩机停止控制的操作可包括以下步骤。
S201，空调器带电，压缩机处于运行状态。
S202，判断压缩机是否需要停止运行。若是，则执行步骤S203，若否，则执行步骤S204。
S203，MCU控制单元控制压缩机停止运行，继电器S1断开。
S204，判断预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值是否小于预设电流阈值。若是，则执行步骤S203；若否，则执行步骤S205。
S205，判断直流母线电压是否小于预设母线电压阈值。若是，则执行步骤S203；若否，则执行步骤S206。
S206，继电器S1保持闭合状态。
根据本发明实施例的空调器中压缩机的保护控制方法，首先，确定压缩机的工作状态，并检测预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值，以及检测直流母线电压，然后，根据压缩机的工作状态、预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值和直流母线电压对缓冲模块进行控制，以对压缩机的供电回路进行保护。由此，该方法仅通过采集直流母线电压和输入交流电源，并结合压缩机的工作状态对缓冲模块进行控制，实现了压缩机的更大电流供电，同时能够防止受到大电流冲击。
对应于上述实施例，本发明还提出了一种空调器中压缩机的保护控制装置。
图7为根据本发明实施例的空调器中压缩机的保护控制装置的方框示意图。
在本发明的一个实施例中，空调器包括缓冲模块、供电模块和IPM模块，供电模块用于给IPM模块提供直流电，IPM模块根据直流电驱动压缩机进行工作，缓冲模块连接在输入交流电源与供电模块之间，缓冲模块用于在供电模块给IPM模块供电时进行保护。
具体而言，输入交流电源AC通过缓冲模块110后，通过整流桥160整流后，变为直流电，输入至供电模块110，以给供电模块110进行充电，供电模块110为IPM模块130提供直流电,IPM模块130与压缩机140相连，用于输出相对应的三相驱动电，以驱动压缩机进行工作。在输入交流电源AC对压缩机140供电的过程中，控制器通过对缓冲模块110的调控对供电模块120和IPM模块130的供电过程进行保护。
继续参照图2，缓冲模块110包括并联的PTC(Positive TemperatureCoefficient，正温度系数热敏电阻)电阻和继电器S1，继电器S1为常开继电器，并由MCU(Microcontroller Unit，微控制器)控制单元150进行控制。整流桥160由二极管D8、二极管D9、二极管D10和二极管D11组成的全桥整流，用于对输入交流电源AC进行整流处理。供电模块120可包括电解电容EC1，该电解电容EC1具有充放电功能。IPM模块130由6个 IGBT(D1、D2、D3、D4、D5和D6)构成具有上下桥臂的三相桥式电路，以对压缩机140 三相电机进行控制。
具体而言，输入交流电源AC经过PTC和继电器S1并联的缓冲电路后，通过整流桥160 整流后，变为直流电，电压随交流电源波动。经过电解电容EC1滤波后，直流电变为平滑的直流电压，给IPM模块130供电。MCU控制单元150采集母线电压，通过发送驱动信号 S1-S6给对应的IGBT，控制IPM模块130输出三相交流电压，驱动永磁同步电机运转。其中，继电器S1为常开继电器，空调器上电时，在MCU控制单元150未对继电器S1发出控制信号时，继电器S1处于断开状态，此时通过PTC接通输入交流电源AC。
在空调外机控制器上电后，继电器S1闭合之前，先通过PTC电阻慢速充电，如图3所示，输入交流电源电压波形(uac-t)和电流波形(iac-t)，电源每半个周期对电解电容EC1 充电，随着母线电压升高，充电电流越来越小，说明电解电容已经充满电，不会出现大电流的冲击，此时就可以闭合继电器S1，通过继电器S1实现更大电流供电。而在输入交流电源AC停止供电时，此时电解电容的电将很快被压缩机消耗掉，当母线电压低于一定阈值时，说明电解电容的电量不足，此时如果控制器在上电，就会产生大冲击电流，使得电解电容损坏，因此，需要断开继电器S1，这样在上电时可以先通过PTC电阻进行慢速充电，防止电解电容在上电的瞬间产生大电流冲击。
如图7所示，本发明实施例的空调器中压缩机的保护控制装置可包括：确定模块10、电流检测模块20、电流检测模块30、电压检测模块40、保护控制模块50。
其中，确定模块10用于确定压缩机的工作状态。电流检测模块20用于检测预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值。电压检测模块30用于检测直流母线电压。保护控制模块40用于根据压缩机的工作状态、预设时间内输入交流电源的峰值电流的绝对值和直流母线电压对缓冲模块进行控制，以对压缩机的供电回路进行保护。
具体而言，在空调外机控制器上电后，即输入交流电源连接并提供交流电，压缩机处于未启动状态，在MCU控制单元控制继电器S1闭合之前，交流电通过缓冲单元的PCT电阻输入至供电单元，并依次经过整流桥堆至电解电容，此时电解电容处于充电状态。输入交流电源提供正弦交流电，其电源电压uac的波形如图3所示，随着电解电容的充电，电解电容的电压与电源电压差值逐渐减少，因此，半周期内的电源电流iac的最大值的绝对值呈递减状态。此时，输入交流电源通过PTC电阻每半个周期对电解电容进行慢速充电，随着母线电压的升高，充电电流越来越小，当电解电容充电至预设状态，MCU控制单元控制继电器S1闭合，使输入交流电源通过缓冲单元的继电器S1实现更大电流供电，此时，输入交流电源的最大值处于恒定状态，如图4所示，并进一步运行压缩机。
而当压缩机处于运行状态时，若输入交流电源瞬间停止，则如图4所示，图中在断电时刻之前为压缩机稳定运行时输入交流电源的状态，断电时刻是指输入交流电源停止时刻，电源交流电源iac也会瞬间停止，此时电解电容的处于放电状态，作为电源为压缩机供电，其电量可被压缩机快速消耗掉。为防止输入交流电源再上电时继电器S1处于闭合状态而对电解电容产生大冲击电流，因此，在检测到电解电容的电压(直流母线电压)低于一定阈值时，MCU控制单元需控制缓冲模块的继电器S1断开，使输入交流电源通过PTC电阻与供电模块相连。其中，直流母线电压可通过母线电压检测单元检测获取，母线电压检测单元可设置在与供电模块与IPM模块之间，由两个串联的电阻R1和电阻R2组成，母线电压检测单元用于对电阻R1和电阻R2中间点的电压进行采集，采集的电压值即为直流母线电压。
综上可知，处于不同工作阶段的压缩机，所对应的电解电容的实时状态要求也是不同的，因此本实施例在MCU控制单元确定当前压缩机所处状态时，进一步通过与MCU控制单元相连的电源电流检测单元和母线电压检测单元对预设周期内的电源电流最大值的绝对值以及母线电压进行采集，从而对电解电容的实时状态进行判断。
需要说明的是，本发明实施例的空调器中压缩机的保护控制装置中未披露的细节，请参照本发明上述实施例的空调器中压缩机的保护控制方法中所披露的细节，具体这里不再赘述。
根据本发明实施例的空调器中压缩机的保护控制装置，仅通过采集直流母线电压和输入交流电源，并结合压缩机的工作状态对缓冲模块进行控制，实现了压缩机的更大电流供电，同时能够防止受到大电流冲击。
对应上述实施例，本发明还提出了一种计算机可读存储介质。
本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储有空调器中压缩机的保护控制程序，该空调器中压缩机的保护控制程序被处理器执行时实现上述的空调器中压缩机的保护控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过处理器执行其上存储的空调器中压缩机的保护控制程序，实现上述的空调器中压缩机的保护控制方法，实现了压缩机的更大电流供电，同时能够防止受到大电流冲击。
对应上述实施例，本发明还提出了一种空调器的电机控制器。
如图8所示，本发明实施例的空调器的电机控制器300，包括存储器310、处理器320及存储在存储器310上并可在处理器320上运行的空调器中压缩机的保护控制程序，处理器320执行空调器中压缩机的保护控制程序时，实现上述的空调器中压缩机的保护控制方法。
根据本发明实施例的空调器的电机控制器，通过处理器执行空调器中压缩机的保护控制程序，实现上述的空调器中压缩机的保护控制方法，实现了压缩机的更大电流供电，同时能够防止受到大电流冲击。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种空调器中压缩机的保护控制方法，其特征在于，所述空调器包括缓冲模块、供电模块和IPM模块，所述供电模块用于给所述IPM模块提供直流电，所述IPM模块根据所述直流电驱动所述压缩机进行工作，所述缓冲模块连接在输入交流电源与所述供电模块之间，所述缓冲模块用于在所述供电模块给所述IPM模块供电时进行保护，所述方法包括：
确定所述压缩机的工作状态，并检测预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值，以及检测直流母线电压；
根据所述压缩机的工作状态、所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值和所述直流母线电压对所述缓冲模块进行控制，以对所述压缩机的供电回路进行保护；其中，
在所述压缩机处于未启动状态且需要启动所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值小于预设电流阈值且所述直流母线电压大于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块停止工作，并通过控制所述IPM模块以使所述压缩机启动运行；
在所述压缩机处于未启动状态且需要启动所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值、或者所述直流母线电压小于等于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块保持继续工作状态；
在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值小于预设电流阈值，则通过控制所述IPM模块以使所述压缩机停止，并控制所述缓冲模块进行工作；
在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值且所述直流母线电压小于预设电压阈值，则通过控制所述IPM模块以使所述压缩机停止，并控制所述缓冲模块进行工作；
在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值且所述直流母线电压大于等于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块保持停止工作状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述压缩机处于启动运行状态且需要停止所述压缩机时，通过控制所述IPM模块以使所述压缩机停止，并控制所述缓冲模块进行工作。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述预设时间大于等于所述输入交流电源的半个周期。
4.一种空调器中压缩机的保护控制装置，其特征在于，所述空调器包括缓冲模块、供电模块和IPM模块，所述供电模块用于给所述IPM模块提供直流电，所述IPM模块根据所述直流电驱动所述压缩机进行工作，所述缓冲模块连接在输入交流电源与所述供电模块之间，所述缓冲模块用于在所述供电模块给所述IPM模块供电时进行保护，所述装置包括：
确定模块，用于确定所述压缩机的工作状态；
电流检测模块，用于检测预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值；
电压检测模块，用于检测直流母线电压；
保护控制模块，用于根据所述压缩机的工作状态、所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值和所述直流母线电压对所述缓冲模块进行控制，以对所述压缩机的供电回路进行保护；其中，
在所述压缩机处于未启动状态且需要启动所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值小于预设电流阈值且所述直流母线电压大于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块停止工作，并通过控制所述IPM模块以使所述压缩机启动运行；
在所述压缩机处于未启动状态且需要启动所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值、或者所述直流母线电压小于等于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块保持继续工作状态；
在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值小于预设电流阈值，则通过控制所述IPM模块以使所述压缩机停止，并控制所述缓冲模块进行工作；
在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值且所述直流母线电压小于预设电压阈值，则通过控制所述IPM模块以使所述压缩机停止，并控制所述缓冲模块进行工作；
在所述压缩机处于启动运行状态且不需要停止所述压缩机时，如果所述预设时间内所述输入交流电源的峰值电流的绝对值大于等于预设电流阈值且所述直流母线电压大于等于预设电压阈值，则控制所述缓冲模块保持停止工作状态。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有空调器中压缩机的保护控制程序，该空调器中压缩机的保护控制程序被处理器执行时实现根据权利要求1-3中任一项所述的空调器中压缩机的保护控制方法。
6.一种空调器的电机控制器，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的空调器中压缩机的保护控制程序，所述处理器执行所述空调器中压缩机的保护控制程序时，实现根据权利要求1-3中任一项所述的空调器中压缩机的保护控制方法。
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