CN114103589B - 一种变频空调电机载波频率自动调制方法及变频空调 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种变频空调电机载波频率自动调制方法及变频空调，该调制方法包括存储变频空调风机电机的固有运行频率；实时读取固有运行频率，并实时获取变频空调风机电机的实时运行频率，根据固有运行频率及实时运行频率计算出载波频率；根据载波频率控制变频空调风机电机的运行；实时检测变频控制器风机驱动散热器的温度以及变频控制器电器盒的盒内温度，并根据两者的温度确定载波频率修正系数；根据载波频率修正系数对载波频率进行修正；计算单位时间内变频控制器风机驱动散热器的温度变化率，根据温度变化率预判变频控制器电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整。本申请改善风机电机的噪音问题，兼顾改善电器盒的积热问题。

Description

一种变频空调电机载波频率自动调制方法及变频空调

技术领域

本申请涉及到智能交互技术领域，尤其涉及到一种变频空调电机载波频率自动调制方法及变频空调。

背景技术

房车空调通过在车顶开孔安装房车空调内外机，空调材质、房车车顶材质等，无法做到车内完全隔音的效果，房车空调噪音大影响用户体验也是需要急需解决的一大问题，特别是风机电机噪音，穿透力极强，特别刺耳、难受，用户体验性差。目前主要通过套隔音棉进行降噪，此种方法成本非常高，难生产，也易出现安装不到位的情况；也有通过降低风机电机运行频率，减少高频下的噪音，但此种方式大大降低空调性能，易出现制冷、制热性能不足的情况。为此，在我司新开发的变频房车空调，可加大电机控制载波频率，以从根本解决噪音问题，但载波频率随意加大易引起控制器主板电机驱动器件温升加大，特别是房车空调电器盒因房车的使用环境，需要全密闭处理，散热效果差，运行时间长热积累严重，严重影响主板元器件使用环境的温度，影响控制器性能。一般情况下增加辅助风扇进行散热或是降低电机功率，此方式成本极高、性能差。因此，需要发明一种变频空调电机载波调制方法，以解决电机噪音问题，同时兼顾电器盒积热问题。

发明内容

本申请提供了一种变频空调电机载波频率自动调制方法，该变频空调电机载波频率自动调制方法应用于变频空调，用以改善变频空调风机电机的噪音问题，同时兼顾改善变频控制器电器盒的积热问题。

第一方面，提供了一种变频空调电机载波频率自动调制方法，该变频空调电机载波频率自动调制方法应用于变频空调，包括以下步骤：

存储变频空调风机电机的固有运行频率；

实时读取所述固有运行频率，并实时获取所述变频空调风机电机的实时运行频率，根据所述固有运行频率及所述实时运行频率计算出载波频率；

根据所述载波频率控制所述变频空调风机电机的运行；

实时检测变频控制器风机驱动散热器的温度以及变频控制器电器盒的盒内温度，并根据两者的温度确定载波频率修正系数；

根据所述载波频率修正系数对所述载波频率进行修正；

计算单位时间内所述变频控制器风机驱动散热器的温度变化率，根据所述温度变化率预判所述变频控制器电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整。

在一个具体的实施方案中，所述存储变频空调风机电机的固有运行频率包括：

对所述固有运行频率的范围划分频段，确定各频段的最大载波、最小载波以及固定载波。

在一个具体的实施方案中，所述对所述固有运行频率的范围划分频段，确定各频段的最大载波、最小载波以及固定载波包括：

将所述固有运行频率的范围划分频段为：低频段、中低频段、中频段、中高频段以及高频段；确定各频段的最大载波、最小载波以及固定载波分别为F_n大、F_n小以及F_n固，其中，n为对所述固有运行频率的范围划分的频段。

在一个具体的实施方案中，所述根据所述固有运行频率及所述实时运行频率计算出载波频率包括：

在划分的各频段，根据所述固有运行频率及所述实时运行频率计算出所述载波频率，计算所述载波频率的公式为：

F1＝F_n固+f_电机*K_n；其中，

F1为所述载波频率，F_n固为所述固有运行频率，f_电机为所述实时运行频率，K_n为比例系数。

在一个具体的实施方案中，所述根据所述载波频率控制所述变频空调风机电机的运行包括：

当F1＞F_n大时，所述载波频率按F1＝F_n大运行；当F1＜F_n小时，所述载波频率按F1＝F_n小运行。

在一个具体的实施方案中，所述实时检测变频控制器风机驱动散热器的温度以及变频控制器电器盒的盒内温度，并根据两者的温度确定载波频率修正系数包括：

所述载波频率修正系数为FTxy。

在一个具体的实施方案中，所述根据所述载波频率修正系数对所述载波频率进行修正包括：

根据所述载波频率修正系数对所述载波频率进行修正的计算公式为：

F2＝F1*FTxy；其中，

F2为修正后载波频率。

在一个具体的实施方案中，所述根据所述载波频率修正系数对所述载波频率进行修正还包括：

根据所述修正后载波频率控制所述变频空调风机电机的运行。

在一个具体的实施方案中，所述根据所述修正后载波频率控制所述变频空调风机电机的运行包括：

当F2＞F_n大时，所述修正后载波频率按F2＝F_n大运行；当F2＜F_n小时，所述修正后载波频率按F2＝F_n小运行。

在一个具体的实施方案中，所述计算单位时间内所述变频控制器风机驱动散热器的温度变化率，根据所述温度变化率预判所述变频控制器电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整包括：

所述温度变化率的计算公式为：

f＝ΔT/Δt；其中，

f为所述温度变化率，t为所述单位时间；

所述温度变化率f＞0，且f＞A时，判定所述变频控制器风机驱动散热器的温度突升过快，预判所述变频控制器电器盒的盒内短时间之内会积热过高，并对所述修正后载波频率调制减少，计算公式为：F＝F2-f*N1；其中，A为常数，N1为比例系数；

所述温度变化率f＜0，且|f|＞B时，判定所述变频控制器风机驱动散热器的温度突降过快，对所述修正后载波频率调制加大，计算公式为：F＝F2+|f|*N2；其中，B为常数，N2为比例系数；

所述温度变化率在除以上情况外的其他情况下，对所述修正后载波频率不再进行调制，计算公式为；F＝F2；

以上计算公式中，F为对所述修正后载波频率进行调整后的调制载波频率。

在一个具体的实施方案中，所述计算单位时间内所述变频控制器风机驱动散热器的温度变化率，根据所述温度变化率预判所述变频控制器电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整还包括：

根据所述调制载波频率控制所述变频空调风机电机的运行。

在一个具体的实施方案中，根据所述调制载波频率控制所述变频空调风机电机的运行包括：

当F＞F_n大时，所述调制载波频率按F＝F_n大运行；

当F＜F_n小时，所述调制载波频率按F＝F_n小运行。

第二方面，提供了一种变频空调，该变频空调包括：变频空调本体和变频控制器本体；其中，

所述变频空调本体包括风机电机；所述变频控制器本体包括电器盒；

所述电器盒内设置有风机驱动散热器，所述风机驱动散热器上设置第一温度检测器，所述第一温度检测器实时检测所述风机驱动散热器的温度；

所述电器盒内还设置有第二温度检测器，所述第二温度检测器实时检测所述电器盒的盒内温度；

所述电器盒内还设置有控制器电路板，所述控制器电路板上设置有存储芯片，所述存储芯片存储所述风机电机的固有运行频率；

所述控制器电路板实时读取存储在所述存储芯片的所述固有运行频率，并实时获取所述风机电机的实时运行频率，且根据所述固有运行频率及所述实时运行频率计算出载波频率，并根据所述载波频率控制所述风机电机的运行；

所述控制器电路板还根据所述第一温度检测器实时检测的所述风机驱动散热器的温度以及所述第二温度检测器实时检测的所述电器盒的盒内温度确定载波频率修正系数，并根据所述载波频率修正系数对所述载波频率进行修正；

所述控制器电路板还用于计算在单位时间内所述风机驱动散热器的温度变化率，并根据所述温度变化率预判所述电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整。

本申请有助于改善变频空调风机电机的噪音过大的问题，同时能解决在较高载波频率下变频控制器风机驱动散热器等器件温升过高的问题，还兼顾改善变频控制器电器盒的积热问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的变频空调电机载波频率自动调制方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的变频空调风机电机的噪音变化曲线图；

图3为本申请实施例提供的变频控制器风机驱动散热器的温升变化曲线图；

图4为本申请实施例提供的变频控制器电器盒的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

为了方便理解本申请实施例提供的变频空调电机载波频率自动调制方法，首先说明一下其应用场景，该变频空调电机载波频率自动调制方法应用于变频空调，用以改善变频空调风机电机的噪音问题，同时兼顾改善变频控制器电器盒的积热问题。

参考图1，图1示出了变频空调电机载波频率自动调制方法的流程图，该变频空调电机载波频率自动调制方法包括以下步骤：

步骤001：存储变频空调风机电机的固有运行频率；

步骤002：实时读取固有运行频率，并实时获取变频空调风机电机的实时运行频率，根据固有运行频率及实时运行频率计算出载波频率；

步骤003：根据载波频率控制变频空调风机电机的运行；

步骤004：实时检测变频控制器风机驱动散热器的温度以及变频控制器电器盒的盒内温度，并根据两者的温度确定载波频率修正系数；

步骤005：根据载波频率修正系数对载波频率进行修正；

步骤006：计算单位时间内变频控制器风机驱动散热器的温度变化率，根据温度变化率预判变频控制器电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整。

步骤001中，存储变频空调风机电机的固有运行频率具体包括：

对固有运行频率的范围划分频段，确定各频段的最大载波、最小载波以及固定载波。这是由于变频空调风机电机噪音根据不同频率段，噪音大小不一，而我们无需所有频率段均使用一种载波频率，因此将变频空调风机电机的固有运行频率划分为频段，本申请旨在确定变频空调风机电机在不同运行频段，通过实时运行频率，来确定载波频率。

在一个具体的实施方案中，对固有运行频率的范围划分频段，确定各频段的最大载波、最小载波以及固定载波包括：

将固有运行频率的范围划分频段为：低频段、中低频段、中频段、中高频段以及高频段；确定各频段的最大载波、最小载波以及固定载波分别为F_n大、F_n小以及F_n固，其中，n为对固有运行频率的范围划分的频段。即变频空调风机电机在每一个电机运行的频段，均有一个最大载波、最小载波、固定载波及频率系数。F_n大、F_n小以及F_n固均由工程人员通过试验测试得出。

步骤002中，根据固有运行频率及实时运行频率计算出载波频率具体包括：

在划分的各频段，根据固有运行频率及实时运行频率计算出载波频率，计算载波频率的公式为：

F1＝F_n固+f_电机*K_n；其中，

F1为载波频率，F_n固为固有运行频率，f_电机为实时运行频率，Kn为比例系数。Kn由工程人员通过试验测试得出。

即在变频空调风机电机启动运行稳定后，实时读取变频空调风机电机运行频率f_电机,在每个频段，按公式F1＝F_n固+f_电机*K_n计算得出载波频率：F_n固为固有运行频率，从存储F_n固的存储部件例如存储器读出，f_电机为实时运行频率实时获取，K_n为比例系数。

步骤003中，根据载波频率控制变频空调风机电机的运行具体包括：

当F1＞F_n大时，载波频率按F1＝F_n大运行；当F1＜F_n小时，载波频率按F1＝F_n小运行。使此载波频率F1进行驱动变频空调风机电机，可使变频空调风机电机在不同的电机运行频率下，使用不同的载波频率，有助于降低噪音，低频下使用低载波，可大大降低温度积累。

步骤004中，实时检测变频控制器风机驱动散热器的温度以及变频控制器电器盒的盒内温度，并根据两者的温度确定载波频率修正系数具体包括：

载波频率修正系数为FTxy。载波频率修正系数FTxy根据表一得出，载波频率修正系数FTxy具体由工程人员通过试验测试得出，表一为修正系数表，具体如下：

表一

步骤005，根据载波频率修正系数对载波频率进行修正具体包括：

根据载波频率修正系数对载波频率进行修正的计算公式为：

F2＝F1*FTxy；其中，

F2为修正后载波频率。

根据载波频率修正系数对载波频率进行修正还包括：

根据修正后载波频率控制变频空调风机电机的运行。

在一个具体的实施方案中，根据修正后载波频率控制变频空调风机电机的运行包括：

当F2＞F_n大时，修正后载波频率按F2＝F_n大运行；当F2＜F_n小时，修正后载波频率按F2＝F_n小运行。

为兼顾改善变频控制器电器盒的积热问题，步骤006中，还计算单位时间内变频控制器风机驱动散热器的温度变化率，根据该温度变化率预判变频控制器电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整，具体包括：

温度变化率的计算公式为：

f＝ΔT/Δt；其中，

f为温度变化率，t为单位时间；

温度变化率f＞0，且f＞A时，判定变频控制器风机驱动散热器的温度突升过快，预判变频控制器电器盒的盒内短时间之内会积热过高，并对修正后载波频率调制减少，计算公式为：F＝F2-f*N1；其中，A为常数，N1为比例系数，A与N1均由工程人员通过试验测试得出；

温度变化率f＜0，且|f|＞B时，判定变频控制器风机驱动散热器的温度突降过快，对修正后载波频率调制加大，计算公式为：F＝F2+|f|*N2；其中，B为常数，N2为比例系数，B与N2均由工程人员通过试验测试得出；

温度变化率在除以上情况外的其他情况下，对修正后载波频率不再进行调制，计算公式为；F＝F2；

以上计算公式中，F为对修正后载波频率进行调整后的调制载波频率。

计算单位时间内变频控制器风机驱动散热器的温度变化率，根据温度变化率预判变频控制器电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整具体还包括：

根据该调制载波频率控制变频空调风机电机的运行。

在一个具体的实施方案中，根据调制载波频率控制变频空调风机电机的运行具体包括：

当F＞F_n大时，调制载波频率按F＝F_n大运行；

当F＜F_n小时，调制载波频率按F＝F_n小运行。

通过确定变频空调风机电机不同运行的频段，通过实时运行频率，确定载波频率；根据变频控制器电器盒的盒内温度和变频控制器风机驱动散热器的温度，获得修正载波频率；根据变频控制器风机驱动散热器温度的变化率，预判变频控制器电器盒的热积累，对修正载波频率加大或减小载波调制，使变频空调风机电机噪音趋于一个低噪范围，变频空调风机电机的噪音变化曲线1如图2所示，并使变频控制器风机驱动散热器的温升稳于安全温度范围，变频控制器风机驱动散热器的温升变化曲线2如图3所示，有效降低变频空调风机电机运行噪音的同时，兼顾改善高载波带来的变频控制器风机驱动散热器高温升及变频控制器电器盒热积累的问题，减少使用隔音棉及大散热器，提高产品可靠性、体验性的同时，降低成本。

另外，本申请还提供了一种变频空调，该变频空调包括：变频空调本体和变频控制器本体。其中，变频空调本体包括风机电机；变频控制器本体包括电器盒3。参考图4，图4示出了变频控制器电器盒的结构示意图。电器盒3内设置有风机驱动散热器4，风机驱动散热器4上设置第一温度检测器5，第一温度检测器5实时检测风机驱动散热器4的温度。电器盒3内还设置有第二温度检测器6，第二温度检测器6实时检测电器盒3的盒内温度。电器盒3内还设置有控制器电路板7，控制器电路板7上设置有存储芯片，存储芯片存储风机电机的固有运行频率；控制器电路板7实时读取存储在存储芯片的固有运行频率，并实时获取风机电机的实时运行频率，且根据固有运行频率及实时运行频率计算出载波频率，并根据载波频率控制风机电机的运行；控制器电路板7还根据第一温度检测器5实时检测的风机驱动散热器4的温度以及第二温度检测器6实时检测的电器盒3的盒内温度确定载波频率修正系数，并根据载波频率修正系数对载波频率进行修正；控制器电路板7还用于计算在单位时间内风机驱动散热器4的温度变化率，并根据温度变化率预判电器盒3的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整。

本申请有助于改善变频空调风机电机的噪音过大的问题，同时能解决在较高载波频率下变频控制器风机驱动散热器等器件温升过高的问题，还兼顾改善变频控制器电器盒的积热问题。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种变频空调电机载波频率自动调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

存储变频空调风机电机的固有运行频率；

实时获取所述变频空调风机电机的实时运行频率并实时读取所述固有运行频率，根据所述固有运行频率及所述实时运行频率计算出载波频率；

根据所述载波频率控制所述变频空调风机电机的运行；

实时检测变频控制器风机驱动散热器的温度以及变频控制器电器盒的盒内温度，并根据两者的温度确定载波频率修正系数；

根据所述载波频率修正系数对所述载波频率进行修正；

计算单位时间内所述变频控制器风机驱动散热器的温度变化率，根据所述温度变化率预判所述变频控制器电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整；

所述计算单位时间内所述变频控制器风机驱动散热器的温度变化率，根据所述温度变化率预判所述变频控制器电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整包括：

所述温度变化率的计算公式为：

f＝ΔT/Δt；其中，

f为所述温度变化率，ΔT/Δt为单位时间内所述变频控制器风机驱动散热器的温度变化率；

所述温度变化率f＞0，且f＞A时，判定所述变频控制器风机驱动散热器的温度突升过快，预判所述变频控制器电器盒的盒内短时间之内会积热过高，并对所述修正后载波频率调制减少，计算公式为：F＝F2-f*N1；其中，A为常数，N1为比例系数；

所述温度变化率f＜0，且|f|＞B时，判定所述变频控制器风机驱动散热器的温度突降过快，对所述修正后载波频率调制加大，计算公式为：F＝F2+|f|*N2；其中，B为常数，N2为比例系数；F2为修正后载波频率；

以上计算公式中，F为对所述修正后载波频率进行调整后的调制载波频率。

2.根据权利要求1所述的变频空调电机载波频率自动调制方法，其特征在于，所述存储变频空调风机电机的固有运行频率包括：

对所述固有运行频率的范围划分频段，确定各频段的最大载波、最小载波以及固定载波。

3.根据权利要求2所述的变频空调电机载波频率自动调制方法，其特征在于，所述对所述固有运行频率的范围划分频段，确定各频段的最大载波、最小载波以及固定载波包括：

将所述固有运行频率的范围划分频段为：低频段、中低频段、中频段、中高频段以及高频段；确定各频段的最大载波、最小载波以及固定载波分别为F_n大、F_n小以及F_n固，其中，n为对所述固有运行频率的范围划分的频段。

4.根据权利要求3所述的变频空调电机载波频率自动调制方法，其特征在于，所述根据所述固有运行频率及所述实时运行频率计算出载波频率包括：

在划分的各频段，根据所述固有运行频率及所述实时运行频率计算出所述载波频率，计算所述载波频率的公式为：

F1＝F_n固+f_电机*K_n；其中，

F1为所述载波频率，F_n固为所述固有运行频率，f_电机为所述实时运行频率，K_n为比例系数。

5.根据权利要求4所述的变频空调电机载波频率自动调制方法，其特征在于，所述根据所述载波频率控制所述变频空调风机电机的运行包括：

当F1＞F_n大时，所述载波频率按F1＝F_n大运行；当F1＜F_n小时，所述载波频率按F1＝F_n小运行。

6.根据权利要求5所述的变频空调电机载波频率自动调制方法，其特征在于，所述实时检测变频控制器风机驱动散热器的温度以及变频控制器电器盒的盒内温度，并根据两者的温度确定载波频率修正系数包括：

所述载波频率修正系数为FTxy；

所述根据所述载波频率修正系数对所述载波频率进行修正包括：

根据所述载波频率修正系数对所述载波频率进行修正的计算公式为：

F2＝F1*FTxy；其中，

F2为修正后载波频率。

7.根据权利要求6所述的变频空调电机载波频率自动调制方法，其特征在于，所述根据所述载波频率修正系数对所述载波频率进行修正还包括：

根据所述修正后载波频率控制所述变频空调风机电机的运行。

8.根据权利要求7所述的变频空调电机载波频率自动调制方法，其特征在于，所述根据所述修正后载波频率控制所述变频空调风机电机的运行包括：

当F2＞F_n大时，所述修正后载波频率按F2＝F_n大运行；当F2＜F_n小时，所述修正后载波频率按F2＝F_n小运行。

9.根据权利要求1所述的变频空调电机载波频率自动调制方法，其特征在于，所述计算单位时间内所述变频控制器风机驱动散热器的温度变化率，根据所述温度变化率预判所述变频控制器电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整还包括：

所述温度变化率在除以上情况外的其他情况下，对所述修正后载波频率不再进行调制，计算公式为；F＝F2；

以上计算公式中，F为对所述修正后载波频率进行调整后的调制载波频率。

10.根据权利要求9所述的变频空调电机载波频率自动调制方法，其特征在于，所述计算单位时间内所述变频控制器风机驱动散热器的温度变化率，根据所述温度变化率预判所述变频控制器电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整还包括：

根据所述调制载波频率控制所述变频空调风机电机的运行。

11.根据权利要求10所述的变频空调电机载波频率自动调制方法，其特征在于，根据所述调制载波频率控制所述变频空调风机电机的运行包括：

当F＞F_n大时，所述调制载波频率按F＝F_n大运行；

当F＜F_n小时，所述调制载波频率按F＝F_n小运行。

12.一种变频空调，其特征在于，包括：变频空调本体和变频控制器本体；其中，

所述变频空调本体包括风机电机；所述变频控制器本体包括电器盒；

所述电器盒内设置有风机驱动散热器，所述风机驱动散热器上设置第一温度检测器，所述第一温度检测器实时检测所述风机驱动散热器的温度；

所述电器盒内还设置有第二温度检测器，所述第二温度检测器实时检测所述电器盒的盒内温度；

所述电器盒内还设置有控制器电路板，所述控制器电路板上设置有存储芯片，所述存储芯片存储所述风机电机的固有运行频率；

所述控制器电路板实时读取存储在所述存储芯片的所述固有运行频率，并实时获取所述风机电机的实时运行频率，且根据所述固有运行频率及所述实时运行频率计算出载波频率，并根据所述载波频率控制所述风机电机的运行；

所述控制器电路板还根据所述第一温度检测器实时检测的所述风机驱动散热器的温度以及所述第二温度检测器实时检测的所述电器盒的盒内温度确定载波频率修正系数，并根据所述载波频率修正系数对所述载波频率进行修正；

所述控制器电路板还用于计算在单位时间内所述风机驱动散热器的温度变化率，并根据所述温度变化率预判所述电器盒的盒内温度变化，并对修正后载波频率进行调整。