DE112021006997T5

DE112021006997T5 - Klimaanlage

Info

Publication number: DE112021006997T5
Application number: DE112021006997.7T
Authority: DE
Inventors: Yohei Takigawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2023-11-30
Also published as: WO2022168204A1; GB2617988A; JP7391249B2; GB202311368D0; CN116806299A; JPWO2022168204A1; US20230400216A1

Abstract

Eine Klimaanlage (1) umfasst eine Außeneinheit (2), welche eine Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung (21), einen Kompressor (29), der ein Kältemittel verdichtet, und eine Wechselrichterschaltung (30), welche den Kompressor (29) steuert, umfasst. Die Außeneinheit (2) umfasst einen die Wechselrichterschaltung (30) antreibenden Treiber-Mikrocomputer (31), eine mit der Wechselrichterschaltung (30) verbundene zweite Diodenbrücke (34), ein an einer ersten Verkabelungsleitung (22) angeordnetes erstes Relais (36), ein an einer dritten Verkabelungsleitung (24) angeordnetes zweites Relais (37), einen Einschaltwiderstand (38), und ein mit der ersten Verkabelungsleitung (22) und dem Einschaltwiderstand (38) verbundenes drittes Relais (39). Nachdem der Kompressor (19) stoppt, bringt der Treiber-Mikrocomputer (31) das erste Relais (36), das zweite Relais (37), und das dritte Relais (38) in einen ausgeschalteten Zustand.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Klimaanlage, die eine Außeneinheit umfasst, welche eine Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung, eine Wechselrichterschaltung und eine Diodenbrücke umfasst.
Technologischer Hintergrund
Bei einer herkömmlichen Klimaanlage, bei der mehrere Inneneinheiten, eine Fernbedienung, und eine Zentralsteuerung (zentralisierte Steuerung) mit einer Außeneinheit verbunden sind, wird der Außeneinheit Energie zugeführt, um eine Kommunikation zwischen der Außeneinheit und den mehreren Inneneinheiten, der Fernbedienung und der Zentralsteuerung selbst dann aufrechtzuerhalten, wenn der Betrieb gestoppt ist, und elektrische Energie wird durchgehend einer nicht verwendeten Wechselrichterschaltung im Inneren der Außeneinheit zugeführt (siehe beispielsweise Patentliteratur 1). Die durchgehende Zufuhr von elektrischer Energie an die Wechselrichterschaltung trägt zu einer Erhöhung eines Energieverbrauchs während des Bereitschaftsbetriebs bei.
Um den Energieverbrauch während des Bereitschaftsbetriebs zu reduzieren, wurde eine Schaltung vorgeschlagen, welche das mit Energie speisen einer Außeneinheit während des Bereitschaftsbetriebs unterbricht, um den elektrischen Stromverbrauch durch eine nicht verwendete Schaltung zu reduzieren (siehe beispielsweise Patentliteratur 2).
Zitierliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer S 61-194944
Patentliteratur 2: internationale Offenlegungsnummer 2018/011909

Kurzbeschreibung
Technisches Problem
Bei einer herkömmlichen Klimaanlage, bei der mehrere Inneneinheiten, eine Fernbedienung, und eine Zentralsteuerung mit einer Außeneinheit verbunden sind, muss die Außeneinheit jedoch durchgehend mit den mehreren Inneneinheiten, der Fernbedienung, und der Zentralsteuerung kommunizieren, und kann ein mit Energie speisen der Außeneinheit nicht unterbrechen. Da eine nicht verwendete Wechselrichterschaltung und ein Treiber-Mikrocomputer, der die Wechselrichterschaltung antreibt, mit Energie gespeist werden, verbraucht die Klimaanlage in der Folge auch während des Bereitschaftsbetriebs elektrische Energie.
Die vorliegende Offenbarung wurde in Anbetracht des Vorstehenden gemacht, und es ist eine Aufgabe hiervon, eine Klimaanlage bereitzustellen, welche den Energieverbrauch während des Bereitschaftsbetriebs (Englisch: standby) reduziert.
Lösung des Problems
Um das vorstehend beschriebene Problem auszuräumen und die Aufgabe zu lösen, umfasst eine Klimaanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Außen(raum)einheit, mehrere mit der Außeneinheit verbundene Innen(raum)einheiten, mehrere Fernbedienungen, und eine Zentralsteuerung (zentralisierte Steuerung), welche die Außeneinheit steuert. Jede der mehreren Fernbedienungen steuert die Außeneinheit oder eine zugehörige Inneneinheit von den mehreren Inneneinheiten. Die Außeneinheit kommuniziert durchgehend/konstant mit den mehreren Inneneinheiten, den mehreren Fernbedienungen, und der Zentralsteuerung. Die Außeneinheit umfasst: eine Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung; eine erste Diodenbrücke, die eine Wechselstromausgabe der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung in einen Gleichstrom gleichrichtet; einen Kompressor, der ein Kältemittel verdichtet; einen Steuer-Mikrocomputer, der eine Anweisung zur Steuerung des Kompressors ausgibt; und eine Wechselrichterschaltung, die den Kompressor steuert. Die Außeneinheit umfasst ferner: einen Treiber-Mikrocomputer, der die Wechselrichterschaltung antreibt; eine Schaltstrom-Versorgungsschaltung (Englisch: switching power supply circuit), die dem Steuer-Mikrocomputer und dem Treiber-Mikrocomputer durch die erste Diodenbrücke gleichgerichteten Gleichstrom zuführt; und eine zweite Diodenbrücke, die mit der Wechselrichterschaltung verbunden ist. Die Außeneinheit umfasst ferner: eine erste Verkabelungsleitung, die einer L1 Phase entspricht, und die Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung und die zweite Diodenbrücke verbindet; eine zweite Verkabelungsleitung, die einer L2 Phase entspricht, und die Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung und die zweite Diodenbrücke verbindet; und eine dritte Verkabelungsleitung, die einer L3 Phase entspricht, und die Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung und die zweite Diodenbrücke verbindet. Die Außeneinheit umfasst ferner: ein an der ersten Verkabelungsleitung angeordnetes erstes Relais; ein an der dritten Verkabelungsleitung angeordnetes zweites Relais; einen Einschaltwiderstand (Englisch: inrush-prevention resistor), der auf Seiten der zweiten Diodenbrücke / der zweiten Diodenbrücken-Seite des ersten Relais verbunden ist und das Fließen eines Einschaltstroms unterdrückt, wenn Energie/Strom angeschaltet wird; und ein drittes Relais, welches mit dem Einschaltwiderstand und einem Ort an der ersten Verkabelungsleitung auf Seiten der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung / der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung-Seite des ersten Relais verbunden ist. Nachdem der Kompressor stoppt, bringt der Treiber-Mikrocomputer das erste Relais, das zweite Relais und das dritte Relais in einen AUS-Zustand / ausgeschalteten Zustand, und trennt die zweite Diodenbrücke und die Wechselrichterschaltung von der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Klimaanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung weist eine Wirkung auf, einen Energieverbrauch während des Bereitschaftsbetriebs zu reduzieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Klimaanlage gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer von der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform umfassten Außeneinheit darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Betriebs der von der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform umfassten Außeneinheit darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Betriebs einer von einer Klimaanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform umfassten Außeneinheit darstellt.
5 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer von einer Klimaanlage gemäß einer dritten Ausführungsform umfassten Außeneinheit darstellt.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Betriebs einer von der Klimaanlage gemäß der dritten Ausführungsform umfassten Außeneinheit darstellt.
7 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer von einer Klimaanlage gemäß einer vierten Ausführungsform umfassten Außeneinheit darstellt.
8 ist ein Diagramm, das einen Prozessor in einem Fall darstellt, in dem ein Teil jeder der mehreren von der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform umfassten Fernbedienungen durch den Prozessor implementiert wird.
9 ist ein Diagramm, welches eine Verarbeitungsschaltung in einem Fall darstellt, in dem ein Teil jeder der mehreren von der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform umfassten Fernbedienungen durch die Verarbeitungsschaltung implementiert wird.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Klimaanlagen gemäß der Ausführungsformen im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Klimaanlage 1 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. Die Klimaanlage 1 umfasst eine Außeneinheit 2 und mehrere mit der Außeneinheit 2 verbundene Inneneinheiten 3. In der Klimaanlage 1 gibt es nur eine Außeneinheit 2. Obwohl 1 auch eine interne Konfiguration der Außeneinheit 2 darstellt, wird die interne Konfiguration der Außeneinheit 2 nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben werden.
Die Klimaanlage 1 umfasst ferner mehrere Fernbedienungen 4. Jede der mehreren Fernbedienungen 4 ist mit der Außeneinheit 2 oder einer zugehörigen Inneneinheit 3 von den mehreren Inneneinheiten 3 verbunden, und steuert die verbundene Außeneinheit 2 oder Inneneinheit 3. Die Klimaanlage 1 umfasst ferner eine Zentralsteuerung (zentralisierte Steuerung) 5, die mit der Außeneinheit 2 verbunden ist, und die Außeneinheit 2 steuert. Die Außeneinheit 2 kommuniziert durchgehend mit den mehreren Inneneinheiten 3, den mehreren Fernbedienungen 4 und der Zentralsteuerung 5.
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der von der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfassten Außeneinheit 2 darstellt. Die Außeneinheit 2 umfasst eine Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 eines Dreiphasen-Vierleiter-Systems, eine erste Verkabelungsleitung 22, eine zweite Verkabelungsleitung 23, eine dritte Verkabelungsleitung 24, und eine vierte Verkabelungsleitung 25, welche mit der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 verbunden sind. Die erste Verkabelungsleitung 22 entspricht einer L1 Phase, die zweite Verkabelungsleitung 23 entspricht einer L2 Phase, die dritte Verkabelungsleitung 24 entspricht einer L3 Phase und die vierte Verkabelungsleitung entspricht einer Neutralleitung. Jede von der L1 Phase, der L2 Phase und der L3 Phase ist eine einphasige Wechselstromphase eines dreiphasigen Wechselstroms, und ist eine einphasige Wechselstromphase, die eine von den anderen beiden Phasen der drei Phasen verschiedene Phase aufweist.
Die Außeneinheit 2 umfasst ferner: eine erste Diodenbrücke 26, die eine Wechselstromausgabe der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 in einen Gleichstrom gleichrichtet; eine Schaltstrom-Versorgungsschaltung 27; und einen Pfad 28, um durch die erste Diodenbrücke 26 gleichgerichteten Gleichstrom zur Schaltstrom-Versorgungsschaltung 27 zur Verfügung zu stellen. Die zweite Verkabelungsleitung 23 und die vierte Verkabelungsleitung 25 sind mit der ersten Diodenbrücke 26 verbunden.
Die Außeneinheit 2 umfasst ferner einen Kompressor 29, der ein Kältemittel verdichtet, eine Wechselrichterschaltung 30, die den Kompressor 29 steuert, und einen Treiber-Mikrocomputer 31, der die Wechselrichterschaltung 30 antreibt. Die Außeneinheit 2 umfasst ferner einen Energieversorgungsregler 32, der eine Funktion aufweist, eine Ausgabe des Treiber-Mikrocomputers 31 zwischen AN und AUS umzuschalten, und einen Steuer-Mikrocomputer 33, welcher den Energieversorgungsregler 32 steuert.
Die Schaltstrom-Versorgungsschaltung 27 stellt dem Steuer-Mikrocomputer 33 durch die erste Diodenbrücke 26 gleichgerichteten Gleichstrom zur Verfügung. Die Schaltstrom-Versorgungsschaltung 27 stellt dem Treiber-Mikrocomputer 21 unter Kontrolle durch den Steuer-Mikrocomputer 33 über den Energieversorgungsregler 32 Gleichstrom zur Verfügung. Es wird darauf hingewiesen, dass die Schaltstrom-Versorgungsschaltung 27 nicht durch den Steuer-Mikrocomputer 33 kontrolliert sein muss. Der Treiber-Mikrocomputer 31 treibt die Wechselrichterschaltung 30 basierend auf dem zugeführten Gleichstrom an. Das bedeutet, dass der Steuer-Mikrocomputer 33 eine Anweisung ausgibt, um den Kompressor 29 zu steuern. Obwohl es in den 1 und 2 nicht dargestellt ist, umfasst die Außeneinheit 2 einen Gebläsemotor, und gibt der Steuer-Mikrocomputer 33 auch eine Anweisung zum Steuern des Gebläsemotors aus.
Die Außeneinheit 2 umfasst ferner: eine zweite Diodenbrücke 34, deren eine Seite über die erste Verkabelungsleitung 22, die zweite Verkabelungsleitung 23, und die dritte Verkabelungsleitung 24 mit der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 verbunden ist; und einen Glättungskondensator 35, der mit einer anderen Seite der zweiten Diodenbrücke 34 verbunden ist. Die Wechselrichterschaltung 30 ist mit dem Glättungskondensator 35 verbunden. Weiter ist die zweite Diodenbrücke 34 über den Glättungskondensator 35 mit der Wechselrichterschaltung 30 verbunden.
Die Außeneinheit 2 umfasst ferner: ein erstes Relais 36, welches an der ersten Verkabelungsleitung 22 angeordnet ist, welche die Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 und die zweite Diodenbrücke 34 verbindet; und ein zweites Relais 37, welches an der dritten Verkabelungsleitung 24 angeordnet ist, welche die Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 und die zweite Diodenbrücke 34 verbindet. Ähnlich zu der ersten Verkabelungsleitung 22 und der dritten Verkabelungsleitung 24 verbindet die zweite Verkabelungsleitung 23 die Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 mit der zweiten Diodenbrücke 34. Ein Verbindungszustand von sowohl der zweiten Diodenbrücke 34 als auch der Wechselrichterschaltung 30 mit der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 wird durch einen AN-Zustand und einen AUS-Zustand des ersten Relais 36 und des zweiten Relais 37 bestimmt.
Die Außeneinheit 2 umfasst ferner einen Einschaltwiderstand 38, der das Fließen eines Einschaltstroms durch den Glättungskondensator 35 zum Laden verhindert, wenn das erste Relais 36 angeschaltet wird. Das bedeutet, dass der Einschaltwiderstand 38 ein Fließen eines Einschaltstroms verhindert, wenn die Energie / der Strom angeschaltet wird. Der Einschaltwiderstand 38 ist an der Seite der zweiten Diodenbrücke 34 / der zweiten Diodenbrücken-Seite mit dem ersten Relais 36 verbunden. Die Außeneinheit 2 umfasst ferner ein drittes Relais 39, das mit dem Einschaltwiderstand 38 und einem Ort der ersten Verkabelungsleitung 22 auf Seiten der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 / der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung-Seite des ersten Relais 36 verbunden ist. Um zu verhindern, dass die Wechselrichterschaltung 30 in einem Zustand, in dem sich das erste Relais 36 und das zweite Relais 37 in einem AUS-Zustand befinden, mit Energie gespeist wird, öffnet und schließt das dritte Relais 39 den Einschaltwiderstand 38.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Außeneinheit beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Betriebs der von der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfassten Außeneinheit 2 darstellt. Zum Zeitpunkt des Stoppens des Betriebs der Klimaanlage 1 empfängt der Steuer-Mikrocomputer 33 einen Betrieb-Stopp-Befehl (S1) und stoppt die Wechselrichterschaltung 30 (S2). Der Treiber-Mikrocomputer 31 bringt das erste Relais 36, das zweite Relais 37 und das dritte Relais 39 in den AUS-Zustand (S3).
Genauer gesagt, gibt der Steuer-Mikrocomputer 33, nachdem der Betrieb der Außeneinheit 2 stoppt und der Kompressor 29 stoppt, an den Treiber-Mikrocomputer 31 eine Anweisung aus, das erste Relais 36, das zweite Relais 37 und das dritte Relais 39 in den AUS-Zustand zu bringen. In Übereinstimmung mit der Anweisung bringt der Treiber-Mikrocomputer 31 das erste Relais 36, das zweite Relais 37 und das dritte Relais 39 in den AUS-Zustand, und trennt die zweite Diodenbrücke 34 und die Wechselrichterschaltung 30 von der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21.
Wie vorstehend beschrieben, sind die nicht verwendete zweite Diodenbrücke 34 und die Wechselrichterschaltung 30 während eines Bereitschaftsbetriebs, wenn der Kompressor 29 nicht betrieben wird, von der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 getrennt. In der Folge kann die Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform die von der zweiten Diodenbrücke 34 und der Wechselrichterschaltung 30 während des Bereitschaftsbetriebs verbrauchte elektrische Energie reduzieren. Das bedeutet, dass die Klimaanlage den Energieverbrauch während des Bereitschaftsbetriebs reduzieren kann.
Zweite Ausführungsform
Eine Konfiguration einer Klimaanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform ist der Konfiguration der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform identisch. Ein Teil des Betriebs der Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Betrieb der Klimaanlage 1. In der zweiten Ausführungsform werden Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Betriebs der von der Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform umfassten Außeneinheit 2 darstellt. Zu dem Zeitpunkt des Stoppens des Betriebs der Klimaanlage 1 erhält der Steuer-Mikrocomputer 33 einen Betrieb-Stopp-Befehl (S11) und stoppt die Wechselrichterschaltung 30 (S12). Der Treiber-Mikrocomputer 31 bringt das erste Relais 36, das zweite Relais 37 und das dritte Relais 39 in einen AUS-Zustand (S13). Der Steuer-Mikrocomputer 33 stoppt den Energieversorgungsregler 32 (S14). Der Treiber-Mikrocomputer 31 stoppt den Betrieb (S15).
Dies bedeutet, dass in der zweiten Ausführungsform, nachdem der Kompressor 29 stoppt, die in der ersten Ausführungsform beschriebenen Funktionen von Schritt 1 bis Schritt 3 durchgeführt werden, und dass danach der Steuer-Mikrocomputer 33 den Energieversorgungsregler 32 stoppt. Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, stellt die Schaltstrom-Versorgungsschaltung 27 dem Treiber-Mikrocomputer 31 über den Energieversorgungsregler 32 unter Steuerung durch den Steuer-Mikrocomputer 33 Gleichstrom zur Verfügung.
Da in der zweiten Ausführungsform der Steuer-Mikrocomputer 33 den Energieversorgungsregler 32 stoppt, nachdem der Kompressor 29 stoppt, wird dem Treiber-Mikrocomputer 31, der die Wechselrichterschaltung 30 antreibt, kein Gleichstrom zugeführt. Das bedeutet, dass die Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform zusätzlich zu der von der zweiten Diodenbrücke 34 und der Wechselrichterschaltung 30 verbrauchten elektrischen Energie die während des Bereitschaftsbetriebs durch den Treiber-Mikrocomputer 31 verbrauchte elektrische Energie reduzieren kann.
Dritte Ausführungsform
5 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer von einer Klimaanlage gemäß einer dritten Ausführungsform umfassten Außeneinheit 2A darstellt. Die Klimaanlage gemäß der dritten Ausführungsform umfasst anstelle der von der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfassten Außeneinheit 2 die Außeneinheit 2A. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur darin, dass die Außeneinheit 2 der ersten Ausführungsform durch die Außeneinheit 2A ersetzt ist. In der dritten Ausführungsform werden überwiegend Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
Die Außeneinheit 2A umfasst alle von der Außeneinheit 2 umfassten Komponenten. Die Außeneinheit 2A umfasst ferner: eine erste Drossel 40, die auf Seiten der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 eines Ortes, an dem das dritte Relais 39 verbunden ist, an der ersten Verkabelungsleitung 22 vorgesehen ist; eine zweite Drossel 41, die an der zweiten Verkabelungsleitung 23 vorgesehen ist; und eine dritte Drossel 42, die auf Seiten der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung 21 des zweiten Relais 37 an der dritten Verkabelungsleitung 24 angeordnet ist.
Die Außeneinheit 2A umfasst ferner eine Leistungsfaktorverbesserungsschaltung (Englisch: power factor improving circuit) 43. Die Leistungsfaktorverbesserungsschaltung 43 umfasst: einen ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate 44; eine mit dem ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate 44 verbundene dritte Diodenbrücke 45; einen Resonanzkondensator 46, der mit der dritten Diodenbrücke 45 verbunden ist; und einen Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer (Englisch: power factor improving circuit driving microcomputer) 47 der den ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate 44 antreibt. Ein Endabschnitt der dritten Diodenbrücke 45 ist mit einem Ort an der ersten Verkabelungsleitung 22 zwischen der ersten Drossel 40 und einem Ort verbunden, an dem das dritte Relais 39 angeschlossen ist. Der Resonanzkondensator 46 ist auch mit der Wechselrichterschaltung 30 verbunden. Der Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer 47 ist mit dem Treiber-Mikrocomputer 31 verbunden.
Die Leistungsfaktorverbesserungsschaltung 43 umfasst ferner einen zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate 48 und eine vierte Diodenbrücke 49, die mit dem zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate 48 verbunden ist. Ein Endabschnitt der vierten Diodenbrücke 49 ist mit einem Ort an der zweiten Verkabelungsleitung 23 zwischen der zweiten Drossel 41 und der zweiten Diodenbrücke 34 verbunden. Die vierte Diodenbrücke 49 ist auch mit dem Resonanzkondensator 46 verbunden. Der Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer 47 treibt auch den zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate 48 an.
Die Leistungsfaktorverbesserungsschaltung 43 umfasst ferner einen dritten Bipolartransistor mit isoliertem Gate 50 und eine fünfte Diodenbrücke 51, die mit dem dritten Bipolartransistor mit isoliertem Gate 50 verbunden ist. Ein Endabschnitt der fünften Diodenbrücke 51 ist mit einem Ort an der dritten Verkabelungsleitung 24 zwischen der dritten Drossel 42 und dem zweiten Relais 37 verbunden. Die fünfte Diodenbrücke 51 ist auch mit dem Resonanzkondensator 46 verbunden. Der Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer 47 treibt auch den dritten Bipolartransistor mit isoliertem Gate 50 an.
Dem Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer 47 wird über den Energieversorgungsregler 32 und den Treiber-Mikrocomputer 31 Energie / Strom zugeführt. Wenn der Steuer-Mikrocomputer 33 die Ausgabe des Energieversorgungsreglers 32 stoppt, wird die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Treiber-Mikrocomputer 31 und dem Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer 47 gestoppt.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Betriebs der von der Klimaanlage gemäß der dritten Ausführungsform umfassten Außeneinheit 2A darstellt. Zum Zeitpunkt des Stoppens des Betriebs der Klimaanlage erhält der Steuer-Mikrocomputer 33 einen Betrieb-Stopp-Befehl (S21) und stoppt die Wechselrichterschaltung 30 (S22). Der Treiber-Mikrocomputer 31 bringt das erste Relais 36, das zweite Relais 37 und das dritte Relais 39 in den AUS-Zustand (S23). Der Steuer-Mikrocomputer 33 stoppt den Energieversorgungsregler 32 (S24). Der Treiber-Mikrocomputer 31 und der Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer 47 stellen ihren jeweiligen Betrieb ein (S25).
Das bedeutet, dass in der dritten Ausführungsform, nachdem der Kompressor 29 stoppt, die in der ersten Ausführungsform beschriebenen Funktionen von Schritt S1 bis Schritt S3 durchgeführt werden, und dass danach der Steuer-Mikrocomputer 33 den Energieversorgungsregler 32 stoppt. Unter Steuerung des Steuer-Mikrocomputers 33 stellt die Schaltstrom-Versorgungsschaltung 27 dem Treiber-Mikrocomputer 31 und dem Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer 47 über den Energieversorgungsregler 32, dessen Ausgabe durch den Steuer-Mikrocomputer 33 gestoppt werden kann, Gleichstrom zur Verfügung. Wie vorstehend beschrieben, kann die Schaltstrom-Versorgungsschaltung 27 auch nicht durch den Steuer-Mikrocomputer 33 gesteuert sein.
Da der Steuer-Mikrocomputer 33 in der dritten Ausführungsform den Energieversorgungsregler 32 stoppt, nachdem der Kompressor stoppt, wird dem Treiber-Mikrocomputer 31, welcher die Wechselrichterschaltung 30 antreibt, kein Gleichstrom zugeführt. Auch dem Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer 47, der zum Antreiben des ersten Bipolartransistors mit isoliertem Gate 44, des zweiten Bipolartransistors mit isoliertem Gate 48, und des dritten Bipolartransistors mit isoliertem Gate 50 dient, welche von der Leistungsfaktorverbesserungsschaltung 43 umfasst sind, wird keinen Gleichstrom bereitgestellt.
In der Folge kann die Klimaanlage gemäß der dritten Ausführungsform die durch den Treiber-Mikrocomputer 31 und den Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer 47 während des Bereitschaftsbetriebs verbrauchte elektrische Energie zusätzlich zu der von der zweiten Diodenbrücke 34 und der Wechselrichterschaltung 30 verbrauchten elektrischen Energie reduzieren. Weiter kann die Klimaanlage gemäß der dritten Ausführungsform den Energieverbrauch während des Bereitschaftsbetriebs in einer Situation reduzieren, in dem die Leistungsfaktorverbesserungsschaltung 43 enthalten ist.
Vierte Ausführungsform
7 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer von einer Klimaanlage gemäß einer vierten Ausführungsform umfassten Außeneinheit 2B darstellt. Die Klimaanlage gemäß der vierten Ausführungsform umfasst anstelle der von der Klimaanlage gemäß der dritten Ausführungsform umfassten Außeneinheit 2A die Außeneinheit 2B. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform nur dadurch, dass die Außeneinheit 2A der dritten Ausführungsform durch die Außeneinheit 2B ersetzt ist. In der vierten Ausführungsform werden vor allem Unterschiede zur dritten Ausführungsform beschrieben.
Die Außeneinheit 2B umfasst alle Komponenten der Außeneinheit 2A. Ein Ort, an dem die Leistungsfaktorverbesserungsschaltung 43 mit einer jeweiligen von der ersten Verkabelungsleitung 22, der zweiten Verkabelungsleitung 23 und der dritten Verkabelungsleitung 24 verbunden ist, unterscheidet sich zwischen der Außeneinheit 2B der vierten Ausführungsform und der Außeneinheit 2A der dritten Ausführungsform. Genauer gesagt ist bei der Außeneinheit 2B ein Endabschnitt der dritten Diodenbrücke 45 mit einem Ort an der ersten Verkabelungsleitung 22 zwischen der zweiten Diodenbrücke 34 und einem Ort verbunden, an dem der Einschaltwiderstand 38 angeschlossen ist.
Ein Endabschnitt der vierten Diodenbrücke 49 ist mit einem Ort an der zweiten Verkabelungsleitung 23 zwischen der zweiten Drossel 41 und der zweiten Diodenbrücke 34 verbunden. Ein Endabschnitt der fünften Diodenbrücke 51 ist mit einem Ort an der dritten Verkabelungsleitung 24 zwischen dem zweiten Relais 37 und der zweiten Diodenbrücke 34 verbunden.
In der vierten Ausführungsform werden, nachdem der Kompressor 29 stoppt, die in der ersten Ausführungsform beschriebenen Funktionen von Schritt S1 bis Schritt S3 durchgeführt, und anschließend stoppt der Steuer-Mikrocomputer 33 den Energieversorgungsregler 32. Daher wird dem Treiber-Mikrocomputer 31, welcher die Wechselrichterschaltung 30 antreibt, kein Gleichstrom zugeführt. Gleichstrom wird auch dem Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer 47 nicht zugeführt, der zum Antreiben des ersten Bipolartransistors mit isoliertem Gate 44, des zweiten Bipolartransistors mit isoliertem Gate 48 und des dritten Bipolartransistors mit isoliertem Gate 50 verwendet wird, welche von der Leistungsfaktorverbesserungsschaltung 43 umfasst sind.
In der Folge kann die Klimaanlage gemäß der vierten Ausführungsform die durch den Treiber-Mikrocomputer 31 und den Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer 47 während des Bereitschaftsbetriebs verbrauchte elektrische Energie reduzieren, zusätzlich zu der von der zweiten Diodenbrücke 34 und der Wechselrichterschaltung 30 verbrauchten elektrischen Energie.
8 ist ein Diagramm, das einen Prozessor 81 in einem Fall darstellt, in dem ein Teil von jeder der mehreren Fernbedienungen 4, welche von der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst sind, durch den Prozessor 81 realisiert wird. Das bedeutet, einige Funktionen jeder der mehreren Fernbedienungen 4 können durch den Prozessor 81, der ein in einem Speicher 82 gespeichertes Programm ausführt, implementiert werden.
Der Prozessor 81 ist eine zentrale Recheneinheit (central processing unit - CPU), ein Verarbeitungsgerät, ein Arithmetikgerät, ein Mikroprozessor oder ein digitaler Signalprozessor (digital signal processor - DSP). 8 stellt auch den Speicher 82 dar.
Wenn einige Funktionen von jeder mehreren Fernbedienungen 4 durch den Prozessor 81 implementiert werden, können die einigen Funktionen durch den Prozessor 81 und Software, Firmware oder eine Kombination von Software und Firmware implementiert werden. Die Software oder Firmware ist als ein Programm beschrieben und in dem Speicher 82 gespeichert. Der Prozessor 81 liest das in dem Speicher 82 gespeicherte Programm aus und führt es aus, um einige Funktionen von jeder der mehreren Fernbedienungen 4 zu implementieren.
Wenn einige Funktionen von jeder der mehreren Fernbedienungen 4 durch den Prozessor 81 implementiert werden, weist jede der mehreren Fernbedienungen 4 den Speicher 82 auf, um ein Programm zu speichern, das im Ergebnis die Ausführung von wenigstens einigen der von jeder der mehreren Fernbedienungen 4 ausgeführten Schritte bewirkt. Es kann auch gesagt werden, dass das im Speicher 82 gespeicherte Programm einen Computer dazu veranlasst, einen Teil von jeder der mehreren Fernbedienungen 4 auszuführen.
Der Speicher 82 ist beispielsweise ein nichtflüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher wie beispielsweise ein Direktzugriffsspeicher (random access memory - RAM), ein Nur-Lese-Speicher (read only memory - ROM), ein Flash-Speicher, ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (erasable programmable read-only memory - EPROM), oder ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (electrically erasable programmable read-only memory - EEPROM) (eingetragene Marke), eine Magnetplatte / Festplatte, eine flexible Platte / Diskette, eine optische Platte, eine Compact Disc, eine Mini Disc, eine Digital Versatile Disc (DVD) oder dergleichen.
9 ist ein Diagramm, das eine Verarbeitungsschaltung 91 in einem Fall darstellt, in dem ein Teil von jeder der mehreren Fernbedienungen 4, die von der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst sind, durch die Verarbeitungsschaltung 91 implementiert wird. Das bedeutet, dass ein Teil von jeder der mehreren Fernbedienungen 4 durch die Verarbeitungsschaltung 91 realisiert sein kann.
Die Verarbeitungsschaltung 91 ist eine dedizierte Hardware. Die Verarbeitungsschaltung 91 ist beispielsweise ein einziger Schaltkreis, ein zusammengesetzter Schaltkreis, ein programmierter Prozessor, ein parallelprogrammierter Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application specific integrated circuit - ASIC), ein Field-Programmable Gate Array (FPGA) oder eine Kombination von diesen.
Ein Teil von jeder der mehreren Fernbedienungen 4 kann durch von dem Rest getrennte dedizierte Hardware realisiert sein.
Einige der mehreren Funktionen von jeder der mehreren Fernbedienungen 4 können durch Software oder Firmware implementiert werden, und der Rest der mehreren Funktionen kann durch dedizierte Hardware implementiert sein. Wie vorstehend beschrieben, können die mehreren Funktionen von jeder der mehreren Fernbedienungen 4 durch Hardware, Software, Firmware oder eine Kombination von diesen realisiert sein.
Ein Teil der Zentralsteuerung 5, welche von der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst wird, kann durch einen Prozessor oder eine Verarbeitungsschaltung realisiert sein. Der Prozessor ist ein dem vorstehend beschriebenen Prozessor 81 ähnlicher Prozessor. Die Verarbeitungsschaltung ist eine der vorstehend beschriebenen Verarbeitungsschaltung 91 ähnliche Verarbeitungsschaltung.
Die beschriebenen Konfigurationen in den vorstehenden Ausführungsformen sind Beispiele und können mit einer anderen bekannten Technik kombiniert werden, die Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, und ein Teil der Konfigurationen kann weggelassen werden oder modifiziert werden, ohne vom Kern abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Klimaanlage;
2, 2A, 2B: Außeneinheit;
3: Inneneinheit;
4: Fernbedienung;
5: Zentralsteuerung;
21: Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung;
22: erste Verkabelungsleitung;
23: zweite Verkabelungsleitung;
24: dritte Verkabelungsleitung;
25: vierte Verkabelungsleitung;
26: erste Diodenbrücke;
27: Schaltstrom-Versorgungsschaltung;
28: Pfad;
29: Kompressor;
30: Wechselrichterschaltung;
31: Treiber-Mikrocomputer;
32: Energieversorgungsregler;
33: Steuer-Mikrocomputer;
34: erste Diodenbrücke;
35: Glättungskondensator;
36: erstes Relais;
37: zweites Relais;
38: Einschaltwiderstand;
39: drittes Relais;
40: erste Drossel;
41: zweite Drossel;
42: dritte Drossel;
43: Leistungsfaktorverbesserungsschaltung;
44: erster Bipolartransistor mit isoliertem Gate;
45: dritte Diodenbrücke;
46: Resonanzkondensator;
47: Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer;
48: zweiter Bipolartransistor mit isoliertem Gate;
49: vierte Diodenbrücke;
50: dritter Bipolartransistor mit isoliertem Gate;
51: fünfte Diodenbrücke;
81: Prozessor;
82: Speicher;
91: Verarbeitungsschaltung.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 61194944 [0003]
WO 2018/011909 [0003]

Claims

Klimaanlage aufweisend: eine Außeneinheit; mehrere Inneneinheiten, die mit der Außeneinheit verbunden sind; mehrere Fernbedienungen; und eine Zentralsteuerung, um die Außeneinheit zu steuern, wobei jede der mehreren Fernbedienungen die Außeneinheit oder eine zugehörige Inneneinheit der mehreren Inneneinheiten steuert, die Außeneinheit durchgehend mit den mehreren Inneneinheiten, den mehreren Fernbedienungen und der Zentralsteuerung kommuniziert, die Außeneinheit umfasst: eine Dreiphasenwechselstrom-(AC)-Energieversorgung; eine erste Diodenbrücke, um eine Wechselstrom-Ausgabe der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung in einen Gleichstrom (DC) gleichzurichten; einen Kompressor, um ein Kältemittel zu verdichten; einen Steuer-Mikrocomputer, um eine Anweisung zur Steuerung des Kompressors auszugeben; eine Wechselrichterschaltung, um den Kompressor zu steuern; einen Treiber-Mikrocomputer, um die Wechselrichterschaltung anzutreiben; eine Schaltstrom-Versorgungsschaltung, um durch die erste Diodenbrücke gleichgerichteten Gleichstrom an den Steuer-Mikrocomputer und den Treiber-Mikrocomputer bereitzustellen; eine zweite Diodenbrücke, die mit der Wechselrichterschaltung verbunden ist; eine erste Verkabelungsleitung, die einer L1 Phase entspricht, und welche die Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung und die zweite Diodenbrücke verbindet; eine zweite Verkabelungsleitung, die einer L2 Phase entspricht, und welche die Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung und die zweite Diodenbrücke verbindet; eine dritte Verkabelungsleitung, die einer L3 Phase entspricht, und welche die Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung und die zweite Diodenbrücke verbindet; ein an der ersten Verkabelungsleitung angeordnetes erstes Relais; ein an der dritten Verkabelungsleitung angeordnetes zweites Relais; einen Einschaltwiderstand, um ein Fließen eines Einschaltstroms zu verhindern, wenn Energie angeschaltet wird, wobei der Einschaltwiderstand auf Seiten der zweiten Diodenbrücke des ersten Relais angeschlossen ist; und ein drittes Relais, das mit dem Einschaltwiderstand und einem Ort auf Seiten der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung des ersten Relais mit der ersten Verkabelungsleitung verbunden ist, und nachdem der Kompressor stoppt, der Treiber-Mikrocomputer das erste Relais, das zweite Relais, und das dritte Relais in einen ausgeschalteten Zustand bringt, und die zweite Diodenbrücke und die Wechselrichterschaltung von der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung trennt.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei die Außeneinheit ferner einen Energieversorgungsregler umfasst, der eine Funktion aufweist, die Ausgabe des Treiber-Mikrocomputers zwischen AN und AUS umzuschalten, und der Steuer-Mikrocomputer den Energieversorgungsregler stoppt, nachdem der Kompressor stoppt.
Klimaanlage nach Anspruch 2, wobei die Außeneinheit ferner umfasst: eine erste Drossel, die, bezogen auf einen Ort, an dem das dritte Relais mit der ersten Verkabelungsleitung verbunden ist, auf Seiten der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung angeordnet ist; eine zweite Drossel, die an der zweiten Verkabelungsleitung angeordnet ist; eine dritte Drossel, die auf Seiten der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung des zweiten Relais an der dritten Verkabelungsleitung angeordnet ist; und eine Leistungsfaktorverbesserungsschaltung, die Leistungsfaktorverbesserungsschaltung umfasst: einen ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate; eine dritte Diodenbrücke, die mit dem ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate verbunden ist; einen zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate; eine vierte Diodenbrücke, die mit dem zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate verbunden ist; einen dritten Bipolartransistor mit isoliertem Gate; eine fünfte Diodenbrücke, die mit dem dritten Bipolartransistor mit isoliertem Gate verbunden ist; einen Resonanzkondensator, der mit der dritten Diodenbrücke, der vierten Diodenbrücke, der fünften Diodenbrücke, und der Wechselrichterschaltung verbunden ist; und einen Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer, welcher den ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate, den zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate, und den dritten Bipolartransistor mit isoliertem Gate antreibt, ein Endabschnitt der dritten Diodenbrücke mit einem Ort an der ersten Verkabelungsleitung zwischen der ersten Drossel und einem Ort verbunden ist, mit dem das dritte Relais verbunden ist, ein Endabschnitt der vierten Diodenbrücke mit einem Ort an der zweiten Verkabelungsleitung zwischen der zweiten Drossel und der zweiten Diodenbrücke verbunden ist, ein Endabschnitt der fünften Diodenbrücke mit einem Ort an der dritten Verkabelungsleitung zwischen der dritten Drossel und dem zweiten Relais verbunden ist, dem Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer über den Energieversorgungsregler Energie zugeführt wird, und der Steuer-Mikrocomputer den Energieversorgungsregler stoppt, nachdem der Kompressor stoppt.
Klimaanlage nach Anspruch 2, wobei die Außeneinheit ferner umfasst: eine erste Drossel, die, bezogen auf einen Ort, an dem das dritte Relais mit der ersten Verkabelungsleitung verbunden ist, auf Seiten der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung angeordnet ist; eine zweite Drossel, die an der zweiten Verkabelungsleitung angeordnet ist; eine dritte Drossel, die auf Seiten der Dreiphasenwechselstrom-Energieversorgung des zweiten Relais an der dritten Verkabelungsleitung angeordnet ist; und eine Leistungsfaktorverbesserungsschaltung, die Leistungsfaktorverbesserungsschaltung umfasst: einen ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate; eine dritte Diodenbrücke, die mit dem ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate verbunden ist; einen zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate; eine vierte Diodenbrücke, die mit dem zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate verbunden ist; einen dritten Bipolartransistor mit isoliertem Gate; eine fünfte Diodenbrücke, die mit dem dritten Bipolartransistor mit isoliertem Gate verbunden ist; einen Resonanzkondensator, der mit der dritten Diodenbrücke, der vierten Diodenbrücke, der fünften Diodenbrücke, und der Wechselrichterschaltung verbunden ist; und einen Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer, um den ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate, den zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate, und den dritten Bipolartransistor mit isoliertem Gate anzutreiben, ein Endabschnitt der dritten Diodenbrücke mit einem Ort an der ersten Verkabelungsleitung zwischen der zweiten Diodenbrücke und einem Ort verbunden ist, mit dem der Einschaltwiderstand verbunden ist, ein Endabschnitt der vierten Diodenbrücke mit einem Ort an der zweiten Verkabelungsleitung zwischen der zweiten Drossel und der zweiten Diodenbrücke verbunden ist, ein Endabschnitt der fünften Diodenbrücke mit einem Ort an der dritten Verkabelungsleitung zwischen dem zweiten Relais und der zweiten Diodenbrücke verbunden ist, dem Leistungsfaktorverbesserungsschaltung-Treiber-Mikrocomputer über den Energieversorgungsregler Energie zugeführt wird, und der Steuer-Mikrocomputer den Energieversorgungsregler stoppt, nachdem der Kompressor stoppt.