JP2022535514A - 運転制御方法、装置、回路、家電機器及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

運転制御方法、装置、回路、家電機器及びコンピュータ記憶媒体 Download PDF

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Abstract

本願は、運転制御方法、装置、回路、家電機器及びコンピュータ記憶媒体を提供する。該運転制御方法は、収集された交流給電信号が任意のゼロクロス点に達した場合、動作信号の存在する状態における継続時間が予め設定された切り替え条件を満たせば、ゼロクロス点で動作信号の状態を切り替えるステップであって、動作信号の状態が出力状態と出力停止状態を含むステップを含む。本願の技術的手段によれば、動作信号の間欠発振モードでの出力を実現し、駆動制御回路におけるPFCスイッチングモジュールの導通消費電力を低減し、ゼロクロス点で出力状態の切り替え操作を実行することにより、切り替え操作の安定性を向上させることができ、動作信号の出力を停止するとき、出力流路におけるエネルギー貯蔵インダクタンスのエネルギーを効果的に放出させ、スイッチングチューブへの衝撃を防止することができる。【選択図】図1

Description

本願は、2019年5月31日に中国特許庁に提出された、出願番号が201910472245.7であり、発明の名称が「運転制御方法、装置、回路、家電機器及びコンピュータ記憶媒体」である中国特許出願と、2019年5月31に中国特許庁に提出された、出願番号が201910472259.9であり、発明の名称が「運転制御方法、装置、回路、家電機器及びコンピュータ記憶媒体」である中国特許出願と、2019年5月31に中国特許庁に提出された、出願番号が201910472229.8であり、発明の名称が「運転制御方法、装置、回路、家電機器及びコンピュータ記憶媒体」である中国特許出願と、2019年5月31に中国特許庁に提出された、出願番号が201910473282.Xであり、発明の名称が「運転制御方法、装置、回路、家電機器及びコンピュータ記憶媒体」である中国特許出願との優先権を主張し、その内容の全てを援用することにより本願に取り入れる。
本願は、駆動制御分野に関し、具体的には、運転制御方法、運転制御装置、駆動制御回路、家電機器及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。
アクティブPFC(Power Factor Correction、力率改善)技術は、力率が高く、高調波電流が小さく、出力電圧が安定するなどの利点があるため、広く応用されてきたが、関連技術では、boost(昇圧)型PFC回路構成を採用し、かつ連続的なPWM(パルス幅変調信号)出力を利用してスイッチングユニットを制御して昇圧動作を実現することにより、入力電流と入力電圧の位相を一致させるが、応用過程において次のような欠陥がある。
連続的なPWM出力によりPFC制御を実現する方策は、低負荷時の力率が非常に低く、負荷の低下に伴い、総電力に占める導通損失の割合も高くなり、最終的には運転効率も低くなってしまう。
本願は、少なくとも従来技術又は関連技術における技術的課題の1つを解決することを目的とする。
そのため、本願の1つの目的は、運転制御方法を提供する。
本願の別の目的は、運転制御装置を提供する。
本願のさらに別の目的は、駆動制御回路を提供する。
本願のさらに別の目的は、家電機器を提供する。
本願のさらに別の目的は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。
本願の第1態様の技術的手段における運転制御方法は、駆動制御回路に適用され、駆動制御回路が力率改善モジュールを含み、力率改善モジュールがスイッチングチューブを含み、スイッチングチューブに動作信号を出力することにより負荷に給電するように交流給電信号を制御し、運転制御方法は、交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、かつ動作信号の現在の状態における継続時間が予め設定された切り替え条件を満たせば、ゼロクロス点で状態切り替え操作を実行するステップであって、動作信号の状態が出力状態と出力停止状態を含み、出力状態では、母線電圧が上昇傾向にあり、出力停止状態では、スイッチングチューブがスイッチング動作を停止し、母線電圧が下降傾向にあるステップを含む。
本願の第2態様の技術的手段における運転制御方法は、駆動制御回路に適用され、駆動制御回路が負荷に給電するように給電信号を制御するために用いられ、駆動制御回路が、パルス幅変調信号を受信することにより力率改善を行い、運転制御方法は、給電信号の出力電力及び負荷の運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の変化速度を決定することで、変化速度に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定するステップであって、動作信号の状態が出力状態と出力停止状態を含み、出力状態では、母線電圧が上昇傾向にあり、出力停止状態では、スイッチングチューブがスイッチング動作を停止し、母線電圧が下降傾向にあるステップを含む。
本願の第3態様の技術的手段において、運転制御装置を提供し、前記運転制御装置は、具体的には、プロセッサと電流センサとを含んでもよく、電流センサによって前記負荷の電流を収集し、かつ電流を運転消費電力として母線電圧の変化速度の計算に応用し、前記プロセッサがコンピュータプログラムを実行することにより、上記少なくとも1つの技術的手段に記載の運転制御方法を実現することができるため、該運転制御装置は上記少なくとも1つの運転制御方法の有益な技術的効果を有し、ここでは説明を繰り返さない。
本願の第4態様の技術的手段において、駆動制御回路を提供し、駆動制御回路は、電力網システムから入力された給電信号を介して負荷に給電するために用いられ、駆動制御回路は上記少なくとも1つの運転制御装置に接続され、駆動制御回路は、スイッチングチューブを含む力率改善モジュールと、力率改善モジュールに電気的に接続され、力率改善モジュールが力率改善操作を実行するようにスイッチングチューブにパルス幅変調信号を出力するための駆動モジュールと、駆動モジュール及び負荷の間にそれぞれ電気的に接続される本願の第3態様の技術的手段に記載の運転制御装置と、を含む。
本願の第5態様は、負荷と、上記少なくとも1つの技術的手段に記載の駆動制御回路であって、電力網システムと負荷との間に接続され、前記負荷に給電するように電力網システムを制御するように構成される駆動制御回路と、を含む、家電機器を提供する。
当該技術的手段において、家電機器は上記いずれかの技術的手段に記載の駆動制御回路を含むため、該家電機器は上記いずれかの技術的手段に記載の駆動制御回路の全ての有益な効果を有し、ここでは説明を繰り返さない。
上記技術的手段において、前記家電機器はエアコン、冷蔵庫、ファン、レンジフード、掃除機及びコンピュータ本体のうちの少なくとも1つを含む。
本願の第6態様は、コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記コンピュータプログラムが実行されると、上記少なくとも1つの技術的手段に記載の運転制御方法のステップを実現する、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。
当該技術的手段において、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体にコンピュータプログラムが記憶されており、コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されると、上記いずれかの技術的手段に記載の運転制御方法を実現するため、当該コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は上記いずれかの技術的手段に記載の運転制御方法の全ての有益な効果を有し、ここで説明を繰り返さない。
本願の実施例に係る運転制御方法、装置、回路、家電機器及びコンピュータ記憶媒体は、動作信号の出力状態又は出力停止状態中に、現在の状態の継続時間及び対応する交流給電信号の状態をそれぞれ収集し、交流給電信号の1つのゼロクロス点で、同時に対応する現在の状態の継続時間が予め設定された切り替え条件を満たすようにすれば、当該ゼロクロス点で動作信号の切り替え操作を実行することにより、動作信号が一定時間出力状態にあった後、交流給電信号のあるゼロクロス点で出力停止状態に切り替え、かつ一定時間維持することで、間欠発振モードの1つの運転周期を完了し、一方では、動作信号の間欠発振モードでの出力を実現することにより、駆動制御回路におけるPFCスイッチングモジュールの導通消費電力を低減することができ、当該駆動制御回路を採用する電気機器(例えばエアコン)のエネルギー効率を向上させ、他方では、間欠発振モードで動作信号の規則的な切り替えを実現することができ、さらに、ゼロクロス点で出力状態の切り替え操作を実行することにより、切り替え操作の安定性を向上させることができ、動作信号の出力を停止するとき、出力流路におけるエネルギー貯蔵インダクタンスのエネルギーを効果的に放出させ、スイッチングチューブへの衝撃を防止することができる。
本願の上記の及び/又は追加の態様と利点は次の図面を参照する実施例の説明から明らかになり理解しやすくなる。
本願の一実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願の別の実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願のさらに別の実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願のさらに別の実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願のさらに別の実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願のさらに別の実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願の一実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願の別の実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願のさらに別の実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願の一実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願の別の実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願のさらに別の実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願の一実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願の別の実施例に係る運転制御方法の概略フローチャートを示す。 本願の一実施例に係る運転制御装置の概略ブロック図を示す。 本願の一実施例に係る駆動制御回路の概略図を示す。 第1出力モードでの図16の駆動制御回路の概略図を示す。 第2出力モードでの図16の駆動制御回路の概略図を示す。 出力モードでないときの図16の駆動制御回路の概略図を示す。 トーテムポールPFCモジュールが設けられている駆動制御回路の概略図を示す。 第1制御モードにおける図20の駆動制御回路の制御信号の概略図を示す。 図20の駆動制御回路がスイッチングチューブにPWM信号を出力するときの給電信号の概略図を示す。 第2制御モードにおける図20の駆動制御回路の制御信号のグラフを示す。 第3制御モードにおける図20の駆動制御回路の制御信号のグラフを示す。
本願の上記目的、特徴及び利点をより明確に理解できるように、以下では添付の図面及び具体的な実施形態を参照して本願をさらに詳細に説明する。なお、本願の実施例及び実施例における特徴は、矛盾しない限り、互いに組み合わせることができる。
以下の説明では、本願の十分な理解を容易にするために多くの具体的な詳細が記載されるが、本願は、本明細書に記載されたものとは異なる他の方法でも実施されてもよく、したがって、本願の保護範囲は、以下に開示される具体的な実施例の限定に限定されない。
(実施例1)
図1に示すように、本願の一実施例に係る運転制御方法は、駆動制御回路が力率改善モジュールを含み、力率改善モジュールがスイッチングチューブを含み、スイッチングチューブに動作信号を出力することにより負荷に給電するように交流給電信号を制御し、該運転制御方法は、交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、かつ動作信号の現在の状態における継続時間が予め設定された切り替え条件を満たせば、ゼロクロス点で状態切り替え操作を実行するステップ102であって、動作信号の状態が出力状態と出力停止状態を含み、出力状態では、母線電圧が上昇傾向にあり、出力停止状態では、スイッチングチューブがスイッチング動作を停止し、母線電圧が下降傾向にあるステップ102を含む。
本願が提供する駆動制御回路に適用される運転制御方法では、動作信号の出力状態又は出力停止状態中に、現在の状態の継続時間及び対応する交流給電信号の状態をそれぞれ収集し、交流給電信号の1つのゼロクロス点で、同時に対応する現在の状態の継続時間が予め設定された切り替え条件を満たすようにすれば、当該ゼロクロス点で動作信号の切り替え操作を実行することにより、動作信号が一定時間出力状態にあった後、交流給電信号のあるゼロクロス点で出力停止状態に切り替え、かつ一定時間維持することで、間欠発振モードの1つの運転周期を完了し、一方では、動作信号の間欠発振モードでの出力を実現することにより、駆動制御回路におけるPFCスイッチングモジュールの導通消費電力を低減することができ、当該駆動制御回路を採用する電気機器(例えばエアコン)のエネルギー効率を向上させ、他方では、間欠発振モードで動作信号の規則的な切り替えを実現することができ、さらに、ゼロクロス点で出力状態の切り替え操作を実行することにより、切り替え操作の安定性を向上させることができ、動作信号の出力を停止するとき、出力流路におけるエネルギー貯蔵インダクタンスのエネルギーを効果的に放出させ、スイッチングチューブへの衝撃を防止することができる。
ここで、予め設定された切り替え条件は具体的には時間的条件であり、動作信号は具体的にはパルス幅変調信号(即ちPWM信号)である。
具体的には、スイッチングチューブはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)型パワートランジスタを好適に用いてもよいし、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)を好適に用いてもよく、MOSFETは具体的にはSiC及びGaNデバイスなどを含む。
当業者には理解されるように、間欠発振モードは、間欠発振モードとも呼ばれることができ、制御可能なパルスモード又はホッピング制御モードとも呼ばれることができ、間欠発振モードでは、PWMの出力パルスを周期的に動作させる(即ちPWMが出力状態にある)か又は動作を停止させる(即ちPWMが出力停止状態にある)ことにより、一定周波数でのスイッチング回数の減少、デューティ比の増大による負荷の運転効率の向上を実現する。
上記技術的手段において、選択可能に、交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、かつ動作信号の現在の状態における継続時間が予め設定された切り替え条件を満たせば、ゼロクロス点で状態切り替え操作を実行するステップは、具体的には、動作信号が出力状態にあれば、出力状態が継続する第1時間を記録するステップと、交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、第1時間が第1の予め設定された切り替え条件を満たせば、現在のゼロクロス点で動作信号の出力を停止するステップと、動作信号が出力停止状態にあれば、出力停止状態が継続する第2時間を記録するステップと、交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、第2時間が第2の予め設定された切り替え条件を満たせば、現在のゼロクロス点で動作信号の出力をオンするステップと、を含む。
具体的には、収集された交流給電信号が任意のゼロクロス点に達した場合、動作信号の存在する状態における継続時間が予め設定された切り替え条件を満たせば、ゼロクロス点で動作信号の状態を切り替えるステップは、具体的には、動作信号が出力状態にあれば、出力状態の第1時間を記録するステップと、収集された交流給電信号が任意のゼロクロス点に達した場合、第1時間が第1の予め設定された切り替え条件を満たせば、現在のゼロクロス点で動作信号の出力を停止するステップと、動作信号が出力停止状態にあれば、出力停止状態の第2時間を記録するステップと、収集された交流給電信号が任意のゼロクロス点に達した場合、第2時間が第2の予め設定された切り替え条件を満たせば、現在のゼロクロス点で動作信号の出力をオンするステップと、を含む。
当該実施例では、動作信号の出力から出力停止状態への切り替え、及び出力停止から出力状態への切り替えにそれぞれ対応する第1の予め設定された切り替え条件及び第2の予め設定された切り替え条件をそれぞれ設定することにより、第1時間が第1の予め設定された切り替え条件を満たすことを収集した場合、出力から出力停止状態に切り替え、及び第2時間が第2の予め設定された切り替え条件を満たすことを収集した場合、出力停止から出力状態に切り替えることで、ゼロクロス点の正確な切り替えを実現する。
(実施例2)
図2は、本願の別の実施例の運転制御方法の概略フローチャートを示す。
図2に示すように、本願の別の実施例の運転制御方法は、
負荷の運転消費電力を収集するステップ202と、
負荷の運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の出力状態での上昇速度を決定するステップ204と、
上昇速度に基づいて第1最大継続時間を決定し、かつ第1最大継続時間を第1の予め設定された切り替え条件とするステップ206と、
負荷の運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の出力停止状態での下降速度を決定するステップ208と、
下降速度に基づいて第2最大継続時間を決定し、かつ第2最大継続時間を第2の予め設定された切り替え条件とするステップ210と、
第1最大継続時間又は第2最大継続時間に基づいてゼロクロス切り替え点を決定するステップ212と、を含む。
当該実施例では、負荷の運転消費電力を収集し、負荷の運転消費電力に基づいて力率改善モジュール(PFCモジュール)のPWMが出力状態にあるときの母線電圧の上昇速度を決定し、さらにPFCモジュールのPWMが出力状態にあることに対応する第1最大継続時間を決定し、第1最大時間はPWM信号の出力状態及び出力停止状態が負荷の正常な運転を保証できる最大時間を示し、出力状態では、給電信号を介して負荷に給電するか又は母線容量を介して負荷に給電し、交流給電信号を収集し、かつ交流給電信号のゼロクロス点でPFCのPWM出力状態を切り替えるか否かを決定する。
出力状態では、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンス、母線容量及び負荷に給電し、即ちエネルギー貯蔵インダクタンスが放電モードにあるモードと、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスを充電し、母線容量を介して負荷に給電し、即ちインダクタンス充電モードであるモードとの2つの動作モードにさらに分けることができ、2つの動作モードの切り替えは、PFCスイッチングモジュールにおけるスイッチングチューブに対する高周波スイッチング動作により実現され、PWM信号が出力状態にあるとき、母線電圧全体が上昇傾向にある。
また、当業者には理解されるように、負荷によって、収集した運転消費電力が異なるが、どのようなタイプの負荷であっても、本願における駆動制御回路を駆動制御回路として採用する場合、いずれも電気エネルギーが他の形式のエネルギー(例えば機械的エネルギー)に変換されるので、比較的簡単な収集方式の1つとして、負荷の電流を運転消費電力とし、母線電圧の現在の運転消費電力収集周期内での変化速度を算出し、よりリアルタイムなフィードバックを得ることができる。
当該実施例では、負荷の運転消費電力を収集し、負荷の運転消費電力に基づいて、PFCのPWMが出力状態にあるときの母線電圧の上昇速度、及びPFCのPWMが出力停止状態にあるときの母線電圧の下降速度を決定し、さらにPFCのPWMが出力状態にあるときの第1最大継続時間、及びオフ状態にあるときの第2最大継続時間を決定し、交流給電信号を収集し、かつ交流給電信号のゼロクロス点でPFCのPWM出力状態を切り替えるか否かを決定し、第1最大継続時間を設定することにより、PFCモジュールの運転停止中に、即ち給電信号と負荷との間が遮断状態にあることに相当し、母線容量を介して負荷への給電を正常に実行することにより、間欠発振モードの正常な運転を実現する。
(実施例3)
図3は、本願のさらに別の実施例の運転制御方法の概略フローチャートを示す。
図3に示すように、本願のさらに別の実施例に係る運転制御方法は、
収集された交流給電信号がゼロクロス点に達した場合、第1時間と発生する交流半波時間との和を算出し、かつ第1時間の和として決定するステップ302と、
第1時間の和が第1最大継続時間よりも大きいか否かを判断するステップ304と、
第1時間の和が第1最大継続時間よりも大きいと判定された場合、動作信号の出力を停止するように制御するステップ306と、を含む。
当該実施例では、交流給電信号を収集し、交流給電信号の半波(交流信号の1つの正の半周期又は負の半周期を1つの半波と定義する)のゼロクロス点に到達したか否かを判断し、交流給電信号が半波のゼロクロス点に到達すると、交流給電信号の次の半波のゼロクロス点時間が、PWMが出力状態にあるときの第1最大継続時間よりも大きいか否かを予測し、交流給電信号の次の半波のゼロクロス点時間が、PWMが出力状態にあるときの第1最大継続時間よりも大きい場合、PWM出力をオフし、出力オンから出力停止までの切り替え操作を完了し、間欠状態に進むことで、スイッチングチューブの導通損失の低減を実現する。
(実施例4)
図4は、本願のさらに別の実施例の運転制御方法の概略フローチャートを示す。
図4に示すように、本願のさらに別の実施例に係る運転制御方法は、
収集された交流給電信号がゼロクロス点に達した場合、交流給電信号が出力状態で発生した半波の数を統計するステップ402と、
収集された半波の数が偶数である場合、第1時間の和が第1最大継続時間よりも大きいか否かを収集するステップ404と、
収集された第1時間の和が第1最大継続時間よりも大きい場合、動作信号の出力を停止するように制御するステップ406と、を含む。
当該実施例では、交流給電信号を収集し、交流給電信号の半波のゼロクロス点に到達したか否かを判断する。交流給電信号が半波のゼロクロス点に到達すると、現在の半波がPWM出力の現在のオン状態継続時間内の偶数番目の半波であるか否かを判断し、交流給電信号の現在の半波がPWM出力の現在のオン状態継続時間内の偶数番目の半波である場合、交流給電信号の次の次の半波のゼロクロス点時間が、PWMが出力状態にあるときの最大継続時間よりも大きいか否かを予測する。交流給電信号の次の次の半波のゼロクロス点時間が、PWMが出力状態にあるときの最大継続時間よりも大きい場合、PWM出力をオフし、偶数の半波の数の収集により、正の半波の数と負の半波の数が同じであることを保証することにより、直流成分の発生を防止することができる。
(実施例5)
図5は、本願のさらに別の実施例の運転制御方法の概略フローチャートを示す。
図5に示すように、本願のさらに別の実施例に係る運転制御方法は、上昇速度が第1速度閾値よりも小さいか否かを収集するステップと、上昇速度が第1速度閾値よりも小さければ、上昇速度が第1速度閾値以上に増加するように、動作信号のデューティ比を交流給電信号の次の半波周期内で増大するように調整するステップと、を含む。具体的には、
上昇速度が第1速度閾値よりも小さいか否かを収集し、収集結果が「Yes」であれば、ステップ504に進み、収集結果が「No」であれば、ステップ506に進むステップ502と、
上昇速度が第1速度閾値よりも小さければ、上昇速度が第1速度閾値以上に増加するように、動作信号のデューティ比を交流給電信号の次の半波周期内で増大するように調整し、かつ引き続きステップ506に進むステップ504と、
上昇速度が第1速度閾値以上であれば、上昇速度が第2速度閾値よりも大きいか否かを収集し、収集結果が「Yes」であれば、ステップ508に進み、収集結果が「No」であれば、ステップ516に進むステップ506と、
上昇速度が第2速度閾値よりも大きければ、動作信号のデューティ比を交流給電信号の次の半波周期内で減少するように調整するステップ508と、
調整後のデューティ比がデューティ比下限閾値よりも小さいか否かを収集し、収集結果が「Yes」であれば、ステップ512に進み、収集結果が「No」であれば、ステップ514に進むステップ510と、
デューティ比がデューティ比下限閾値よりも小さければ、デューティ比下限閾値を動作信号の実デューティ比として決定し、第2速度閾値が第1速度閾値よりも大きいステップ512と、
負荷の調整後の運転消費電力を収集し、調整後の運転消費電力に基づいて第1最大継続時間を更新するステップ514と、
現在のデューティ比を維持するステップ516と、を含む。
第2速度閾値が第1速度閾値よりも大きい。
第1速度閾値は、PWM信号が出力状態にあるときの負荷への給電能力及び母線容量への給電能力を満たすことができる下限上昇速度を示し、即ち第1速度閾値以上であるときにのみ、間欠発振モードの正常な実現を保証することができる。
当該実施例では、収集された上昇速度が第1速度閾値よりも小さい場合、現在の母線電圧の変化速度が負荷、エネルギー貯蔵インダクタンス及び母線容量に対する正常な給電需要を満たすことができないことを示し、デューティ比を増加させ、上昇速度を向上させることにより、給電需要を満たす。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、デューティ比を増加させるように制御した後、負荷の調整後の運転消費電力を収集し、調整後の運転消費電力に基づいて第1最大継続時間を更新するステップをさらに含む。
当該実施例では、デューティ比を増加させた後、運転消費電力を再収集し、かつ運転消費電力に基づいて第1最大継続時間を更新し、更新後の第1最大継続時間に基づいて間欠発振モードにおけるゼロクロス切り替え点を再決定するか否かを決定する。
当該実施例では、第2速度閾値を用いてエネルギー消費が過剰であるか否かを特徴付け、即ち現在の上昇速度が第2速度閾値よりも大きければ、負荷が小さいことを示し、総電力に占める導通損失の割合が既に所定の割合を超え、即ち大きな導通損失が発生し、このときデューティ比を減少させることにより、導通損失を低減するという効果を達成する。
さらに、デューティ比を減少させるように制御した後、デューティ比が低くなりすぎることを防止する必要もあるため、デューティ比下限閾値を設置することが必要になり、デューティ比下限閾値、第1速度閾値及び第2速度閾値と併せて、負荷への正常な給電を保証すると同時に、スイッチングチューブの導通損失を低減するという目的を達成する。
当該実施例では、デューティ比を減少させた後、運転消費電力を再収集し、かつ運転消費電力に基づいて第1最大継続時間を更新し、更新後の第1最大継続時間に基づいて間欠発振モードにおけるゼロクロス切り替え点を再決定するか否かを決定する。
具体的には、負荷の運転消費電力を収集し、PFCモジュールのPWMが出力状態にあるときの母線電圧の上昇速度vを算出し、vが第1速度閾値v1よりも小さい場合、PWM出力のデューティ比Dが△D1増大し、かつ負荷の運転消費電力を再収集し、PFCのPWMが出力状態にあるときの母線電圧の上昇速度vを、vが第1速度閾値v1以上になるまで計算し、vが第2速度閾値v2よりも大きい場合、PWM出力のデューティ比Dが△D2減少し、かつ負荷の運転消費電力を再収集し、PFCのPWMが出力状態にあるときの母線電圧の上昇速度vを、vが第2速度閾値v2以下になるまで計算する。
第1速度閾値v1及び第2速度閾値v2は、それぞれ、PFCのPWMが出力状態にあるときの母線電圧の上昇速度の合理的な範囲の最小値及び最大値である。PWM出力のデューティ比Dがデューティ比下限閾値Dmin以下である場合、PWM出力のデューティ比Dはデューティ比下限閾値Dminとなる。
(実施例6)
図6は、本願のさらに別の実施例の運転制御方法の概略フローチャートを示す。
図6に示すように、本願のさらに別の実施例に係る運転制御方法は、
収集された交流給電信号がゼロクロス点に達した場合、第2時間と発生する交流半波時間との和を算出し、かつ第2時間の和として決定するステップ602と、
第2時間の和が第2最大継続時間よりも大きいか否かを判断するステップ604と、
前記第2時間の和が第2最大継続時間よりも大きいと判定された場合、第2最大継続時間が第2の予め設定された切り替え条件を満たすと判断し、動作信号の出力をオンするように制御するステップ606と、を含む。
当該実施例では、交流給電信号を収集し、交流給電信号の半波のゼロクロス点に到達したか否かを判断し、交流給電信号が半波のゼロクロス点に到達した場合、交流給電信号の次の半波のゼロクロス点時間が、PWMが出力停止状態にあるときの最大継続時間よりも大きいか否かを予測し、交流給電信号の次の半波のゼロクロス点時間が、PWMが出力停止状態にあるときの最大継続時間よりも大きい場合、PWM出力をオンすることにより、ゼロクロス点におけるPWM信号の出力起動を実現する。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、負荷の運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の出力停止状態での下降速度を決定するステップと、下降速度に基づいて第2最大継続時間を決定するステップと、をさらに含む。
当該実施例では、負荷の運転消費電力を収集し、負荷の運転消費電力に基づいて、PFCのPWMが出力状態にあるときの母線電圧の上昇速度、及びPFCのPWMが出力停止状態にあるときの母線電圧の下降速度を決定し、さらにPFCのPWMが出力状態にあるときの第1最大継続時間、及びオフ状態にあるときの第2最大継続時間を決定し、交流給電信号を収集し、かつ交流給電信号のゼロクロス点でPFCのPWM出力状態を切り替えるか否かを決定し、第1最大継続時間を設定することにより、PFCモジュールの運転停止中に、即ち給電信号と負荷との間が遮断状態にあることに相当し、母線容量を介して負荷への給電を正常に実行することにより、間欠発振モードの正常な運転を実現する。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、負荷がコンプレッサーであり、負荷の運転消費電力がコンプレッサーの三相電流であり、駆動制御回路に母線容量が設けられており、かつ母線容量両端の電圧を母線電圧として決定し、三相電流に基づいてコンプレッサーの運転消費電力を決定するステップと、運転消費電力に基づいて母線電圧の変化速度を決定するステップであって、変化速度が上昇速度と下降速度とを含み、パルス幅変調信号が出力状態にあれば、交流給電信号又は母線容量を介して負荷に給電し、母線電圧全体が上昇状態を呈し、変化速度が上昇速度であり、パルス幅変調信号が出力停止状態に進めば、母線容量を介して負荷に給電し、母線電圧が下降状態を呈し、変化速度が下降速度であるステップと、をさらに含む。
当該実施例では、電流センサを設けてコンプレッサーの線間電流の収集を実行することで、収集した電流値に基づいて負荷の運転消費電力を決定することにより、運転消費電力に基づいて母線電圧の変化速度を決定する。
(実施例7)
図7に示すように、本願の一実施例に係る運転制御方法は、駆動制御回路に適用され、駆動制御回路が力率改善モジュールを含み、力率改善モジュールがスイッチングチューブを含み、スイッチングチューブにパルス幅変調信号を出力することにより負荷に給電するように給電信号を制御する。運転制御方法は、
給電信号の出力電力及び負荷の運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の変化速度を決定することで、変化速度に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定するステップ702であって、動作信号状態が出力状態と出力停止状態を含み、出力状態では、母線電圧が上昇傾向にあり、出力停止状態では、スイッチングチューブがスイッチング動作を停止し、母線電圧が下降傾向にあるステップ702を含む。
上記実施例では、選択可能に、給電信号の出力電力及び負荷の運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の変化速度を決定することで、変化速度に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定するステップは、具体的には、予め設定された検出周期に基づいて運転消費電力を検出するステップと、運転消費電力に基づいて母線電圧の現在の検出周期内での変化速度を決定するステップと、変化速度及び予め設定された電圧制限閾値に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定するステップと、を含む。
本願が提供する駆動制御回路に適用される運転制御方法では、駆動制御回路により負荷を駆動して運転させる過程において、負荷の運転消費電力を収集することで、収集した負荷の消費電力及び入力側の給電信号の出力電力に基づいて母線電圧の変化速度を算出することにより、母線電圧の変化速度に基づいて動作信号に対する制御ストラテジを決定し、母線電圧の変化傾向が動作信号の状態切り替え条件を満たすことを検出した場合、切り替え時点を決定し、かつ状態切り替え操作を行い、スイッチングチューブに動作信号(具体的にはパルス幅変調信号、即ちPWM信号であってもよい)を出力する状態では、母線電圧が上昇傾向にあり、スイッチングチューブへの動作信号の出力を停止する状態では、母線電圧が下降傾向にあり、さらに動作信号の制御側と制御補助給電との間に適合を実現させることにより、異なる消費電力を有する負荷への給電を制御する場合、動作信号の出力状態及び/又は出力停止状態の時間を調整することができ、これにより低消費電力の負荷への給電を制御するとき、スイッチングデバイスの損失を低減し、駆動制御回路の運転効率を向上させ、さらに当該駆動制御回路を採用するエアコンなどの電気機器のエネルギー効率を向上させることができる。
さらに、予め設定された検出周期に基づいて、パルス幅変調信号の状態切り替え時点が通常現在の検出周期で完了し、かつ電圧変化量が予め設定された条件を満たす場合、切り替え操作を実行することで、規則的で明確な出力状態切り替え時点を得ることにより、検出周期及び負荷消費電力の大きさに基づくburst(間欠発振)モード制御を実現し、burstモードに進むことで、駆動制御回路におけるPFCスイッチングモジュールの導通消費電力を低減し、当該駆動制御回路を採用するエアコンなどの電気機器のエネルギー効率を向上させる。
具体的には、母線電圧は負荷への給電電圧と見なされてもよく、給電信号は市電の交流給電信号であってもよいし、整流器で整流された直流給電信号であってもよく、検出周期を予め設定することで、当該検出周期に基づいて負荷の運転消費電力を収集し、及び母線容量の母線電圧の変化速度を算出することにより、現在の検出周期が完了した後、次の検出周期の電圧変化量を予想することで、PWM信号の出力状態を切り替えるか否かを決定し、かつ出力状態を切り替えることを決定した後、対応する切り替え時点を決定し、即ち切り替えれば、現在の検出周期が完了すると出力状態の切り替え時点であり、切り替え操作を完了し、対応する切り替え時点でのPWM信号の出力状態の切り替えにより、間欠発振モードの制御実行を実現する。
当業者には理解されるように、burstモードは、間欠発振モードとも呼ばれることができ、制御可能なパルスモード又はホッピング制御モードとも呼ばれることができ、burstモードでは、PWMの出力パルスを周期的に有効(即ちPWMが出力状態にある)又は無効(即ちPWMが出力停止状態にある)にすることにより、一定周波数でのスイッチング回数の減少、デューティ比の増大による負荷の運転効率の向上を実現する。
また、当業者には理解されるように、負荷によって、収集した運転消費電力が異なるが、どのようなタイプの負荷であっても、本願における駆動制御回路を駆動制御回路として採用する場合、いずれも電気エネルギーが他の形式のエネルギー(例えば機械的エネルギー)に変換されるので、比較的簡単な収集方式の1つとして、負荷の電流を運転消費電力とし、母線電圧の現在の検出周期内での変化速度を算出し、よりリアルタイムなフィードバックを得ることができる。
上記実施例では、選択可能に、変化速度が上昇速度と下降速度とを含み、運転消費電力に基づいて母線電圧の現在の検出周期内での変化速度を決定するステップは、具体的には、動作信号が出力状態にあれば、給電信号の入力電力及び運転消費電力に基づいて母線電圧の上昇速度を決定するステップを含む。
当該実施例では、アクティブPFC回路にエネルギー貯蔵インダクタンス及び母線容量が設けられており、母線電圧が即ち母線容量両端の電圧であり、PWM信号が出力状態にあるとき、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンス、母線容量及び負荷に給電し、即ちエネルギー貯蔵インダクタンスが放電モードにあるモードと、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスを充電し、母線容量を介して負荷に給電し、即ちインダクタンス充電モードであるモードとの2つの動作モードにさらに分けることができ、2つの動作モードの切り替えは、PFCスイッチングモジュールにおけるスイッチングチューブに対するスイッチング動作により実現され、PWM信号が出力状態にあるとき、母線電圧全体が上昇傾向にあり、PWM信号が出力停止状態にあるとき、このとき給電信号と負荷との間が遮断状態にあることに相当し、母線容量を介して負荷に給電し、母線容量が放電するため、母線電圧が下降傾向にある。
具体的には、駆動制御回路に力率改善モジュールを含み、アクティブ駆動制御回路にとって、力率改善モジュールはブリッジ整流器を含み、ブリッジ整流器の第1出力端は順次エネルギー貯蔵インダクタンス、電流制限ダイオード及び母線容量が直列に接続され、電流制限ダイオードのカソードは母線容量の一端に接続され、エネルギー貯蔵インダクタンスと電流制限ダイオードとの共通接続点はスイッチングチューブの第1端に接続され、スイッチングチューブの第2端及び母線容量の他端はいずれもブリッジ整流器の第2出力端に接続される。
以上の説明に基づいて、さらにPWM信号の現在の動作状態と併せて状態切り替え操作を実行するか否かを決定し、PWM信号の出力がオン状態にあるとき、母線電圧が全体的な傾向として上昇状態にあるので、運転消費電力に基づいて母線電圧の上昇速度を算出する。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、変化速度及び予め設定された電圧制限閾値に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定するステップは、具体的には、動作信号の出力オン時刻から、上昇速度に基づいて各検出周期内の電圧上昇量を決定するステップと、少なくとも1つの検出周期が経過した後、電圧上昇量に基づいて母線電圧の現在の出力状態での電圧累積上昇量を決定するステップと、電圧累積上昇量が予め設定された電圧制限閾値以上であれば、動作信号の出力を停止するように制御するステップと、電圧累積上昇量が予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、動作信号の出力を続けるステップと、を含む。
当業者には理解されるように、前の電圧上昇量はパルス幅変調信号が継続的に出力状態にあるときの、現在の検出周期が進行する前の累積電圧上昇量であり、現在の検出周期がパルス幅変調信号の出力状態に切り替えた後の最初の検出周期であれば、前の電圧上昇量は初期化された電圧上昇量であり、通常初期化された電圧上昇量を0に設定することができる。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、変化速度及び予め設定された電圧制限閾値に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定するステップは、具体的には、電圧累積上昇量が予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、第1予測利得係数に基づいて次の検出周期内の予想電圧上昇量を予測するステップと、電圧累積上昇量と予想電圧上昇量との和が予め設定された電圧制限閾値以上であれば、動作信号の出力を停止するように制御するステップと、をさらに含む。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、第1予測利得係数が1以上2以下である。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、電圧累積上昇量と予想電圧上昇量との和が予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、次の検出周期で入力電力及び運転消費電力の収集を続け、かつ入力電力及び運転消費電力に基づいてリアルタイム母線電圧の値を更新するステップをさらに含む。
当該実施例では、上昇速度によって次の検出周期の母線電圧の上昇量、即ち予想電圧上昇量を予測することで、予想電圧上昇量及び現在の電圧上昇量に基づいてPWM信号の動作状態を出力停止に切り替えるか否かを決定し、具体的には累積上昇量が予め設定された電圧制限閾値に達したか否かを検出することにより、PWM出力信号の切り替え条件を満たすか否かを決定し、即ち予想電圧上昇量に基づいてPWM信号の出力を停止すれば、単純に母線容量を介して給電して現在の負荷の運転需要を満たすことができるか否かを判断することで、運転需要を満たす場合、PWM信号の出力を停止するように制御し、即ちスイッチングチューブに制御信号を入力せず、スイッチング回数を減少するという目的を達成する。
具体的には、母線電圧の初期値を初期化処理し、即ち最初の検出周期に進む前に、前の電圧上昇量U10=0であり、負荷の運転消費電力を検出し、母線電圧の上昇速度Vを算出し、かつ母線電圧の上昇量△U=U10+V*Tを決定し、ここでTが負荷の検出周期であり、母線電圧の上昇量△Uが母線電圧変化量の上限値△Umax(即ち予め設定された電圧制限閾値)以上である場合、PWMの出力をオフする。母線電圧の上昇量△U(即ち実際の累積電圧上昇量)が母線電圧変化量の上限値△Umaxよりも小さい場合、上昇速度Vに基づいて次の負荷検出周期の母線電圧の上昇量を予測し、即ち予想電圧上昇量△Upre1=k*V*Tであり、ここでkが第1予測利得係数であり、選択範囲が[1,2]であり、これにより予想累積電圧上昇量△Up1=△U+Upre1を得て、△Up1が母線電圧変化量の上限値△Umax以上である場合、PWMの出力をオフするように制御し、PWM出力状態の切り替えを実現し、△Up1が△Umaxよりも小さい場合、次の検出周期の検出結果に基づいて、更新後の△U(即ち実際の電圧累積量)と△Up1(予想累積電圧上昇量)と△Umaxを順次決定し、出力状態切り替えを行うか否かを決定する。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、運転消費電力に基づいて母線電圧の現在の検出周期内での変化速度を決定するステップは、具体的には、動作信号が出力停止状態にあれば、運転消費電力に基づいて母線電圧の現在の検出周期内での下降速度を決定するステップをさらに含む。
当該実施例では、PWM信号の出力が出力停止状態にあるとき、母線容量放電による負荷への給電であるため、母線電圧が下降状態にあるため、運転消費電力に基づいて母線電圧の下降速度を算出する必要がある。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、変化速度及び予め設定された電圧制限閾値に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定するステップは、具体的には、動作信号の出力オフ時刻から、下降速度及び対応する検出周期に基づいて各検出周期の電圧下降量を決定することで、少なくとも1つの検出周期が経過した後、各検出周期の電圧下降量に基づいて母線電圧の現在の出力停止状態での電圧累積下降量を決定するステップと、電圧累積下降量が予め設定された電圧制限閾値以上であれば、動作信号の出力をオンするように制御するステップと、をさらに含む。
当業者には理解されるように、前の電圧下降量はパルス幅変調信号が継続的に出力停止状態にあるときの、現在の検出周期が進行する前の累積電圧下降量であり、現在の検出周期がパルス幅変調信号の出力停止状態に切り替えた後の最初の検出周期であれば、前の電圧下降量は初期化された電圧下降量であり、通常初期化された電圧下降量を0に設定することができる。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、変化速度及び予め設定された電圧制限閾値に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定するステップは、具体的には、電圧累積下降量が予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、第2予測利得係数に基づいて次の検出周期内の予想電圧下降量を予測するステップと、電圧累積下降量と予想電圧下降量との和が予め設定された電圧制限閾値以上であれば、動作信号の出力をオンするように制御するステップと、をさらに含む。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、第2予測利得係数が1以上2以下である。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、電圧累積下降量と予想電圧下降量との和が予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、次の検出周期で運転消費電力の収集を続け、かつ運転消費電力に基づいてリアルタイム母線電圧の値を更新するステップをさらに含む。
当該実施例では、PWMが出力停止状態にあるとき、現在収集した運転消費電力に基づいて現在の電圧下降量を算出し、かつ現在の電圧下降量に基づいて次の周期の電圧下降量を予想し、累積して累積電圧下降量を得て、予め設定された電圧制限閾値と併せて母線容量放電による負荷運転維持時間を判定することで、累積電圧下降量が予め設定された電圧制限閾値以上であることを判定した場合、容量放電によって負荷の正常な運転を満たすことができなくなることを示し、このとき、PWMの動作状態を出力状態に切り替え、給電信号を介して負荷に再給電することで、PWMが出力停止状態にあるときのPFCスイッチングモジュールのスイッチング回数の減少を実現すると同時に、負荷の正常な運転を保証する。
具体的には、母線電圧の初期値を初期化処理し、即ち最初の検出周期に進む前に、前の電圧下降量△U20=0であり、負荷の運転消費電力を検出し、母線電圧が下降する速度Vを算出し、かつ母線電圧の下降量△U=U20+V*Tを決定し、ここでTが負荷の運転消費電力の検出周期であり、母線電圧の下降量△Uが母線電圧変化量の上限値△Umax(即ち予め設定された電圧制限閾値)以上である場合、PWMの出力をオンする。母線電圧の下降量△U(即ち実際の累積電圧下降量)が母線電圧変化量の上限値△Umaxよりも小さい場合、次の負荷検出周期の母線電圧の下降量を予測し、即ち予想電圧下降量Upre2=k*V*Tであり、ここで第2係数k2が降圧の予測利得係数であり、選択範囲が[1,2]であり、これにより予想累積電圧下降量△Up2=△U+Upre2を得て、△Up2が母線電圧変化量の上限値△Umax以上である場合、PWMの出力をオンし、△Up2が△Umaxよりも小さい場合、次の検出周期の検出結果に基づいて、更新後の△U(即ち実際の電圧累積量)と△Up2(予想累積電圧上昇量)と△Umaxを順次決定し、出力状態切り替えを行うか否かを決定する。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、負荷がコンプレッサーであり、予め設定された検出周期に基づいて負荷の運転消費電力を収集するステップは、具体的には、検出周期に基づいてコンプレッサーの線間電圧及び線間電流を収集するステップと、線間電圧及び線間電流に基づいて各検出周期における運転消費電力を決定するステップと、を含む。
当該実施例では、電流センサを設けてコンプレッサーの線間電流の検出を実行することで、検出した電流値に基づいて負荷の運転消費電力を決定することにより、運転消費電力に基づいて母線電圧の変化速度を決定する。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、給電信号は交流給電信号であり、検出周期は、交流給電信号のゼロクロス点で切り替え操作を実行するために、交流給電信号の半波周期の整数倍である。
当該実施例では、交流給電信号の信号周期に対応して検出周期を設定し、例えば、交流給電信号の半周期の長さを1つの検出周期の周期長さとして決定することにより、1つの検出周期が完了した後、電圧変化量の予測結果に基づいてPWM出力の切り替え操作を実行する必要があることを決定し、これにより切り替え操作を行う必要がある場合、交流給電信号のゼロクロス点で切り替え操作を行い、burstモードの最適な切り替え方式を実現する。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、スイッチングチューブがIGBT型パワートランジスタ及びMOSFETを含み、MOSFETがSiC-MOSFET及びGaN-MOSFETを含む。
(実施例8)
図8は、本願の別の実施例の運転制御方法の概略フローチャートを示す。
図8に示すように、本願の別の実施例に係る運転制御方法は、予め設定された運転検出周期に基づいて負荷の運転消費電力を収集するステップ802を含む。
上記実施例では、選択可能に、運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の現在の検出周期内での変化速度を決定するステップは、具体的には、
パルス幅変調信号が出力状態にあれば、運転消費電力に基づいて母線電圧の上昇速度を決定するステップ804を含む。
当該実施例では、アクティブPFC回路にエネルギー貯蔵インダクタンス及び母線容量が設けられており、母線電圧が即ち母線容量両端の電圧であり、PWM信号が出力状態にあるとき、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンス、母線容量及び負荷に給電し、即ちエネルギー貯蔵インダクタンスが放電モードにあるモードと、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスを充電し、母線容量を介して負荷に給電し、即ちインダクタンス充電モードであるモードとの2つの動作モードにさらに分けることができ、2つの動作モードの切り替えは、PFCスイッチングモジュールにおけるスイッチングチューブに対するスイッチング動作により実現され、PWM信号が出力状態にあるとき、母線電圧全体が上昇傾向にあり、PWM信号が出力停止状態にあるとき、このとき給電信号と負荷との間が遮断状態にあることに相当し、母線容量を介して負荷に給電し、母線容量が放電するため、母線電圧が下降傾向にある。
具体的には、駆動制御回路に力率改善モジュールを含み、アクティブ駆動制御回路にとって、力率改善モジュールはブリッジ整流器を含み、ブリッジ整流器の第1出力端は順次エネルギー貯蔵インダクタンス、電流制限ダイオード及び母線容量が直列に接続され、電流制限ダイオードのカソードは母線容量の一端に接続され、エネルギー貯蔵インダクタンスと電流制限ダイオードとの共通接続点はスイッチングチューブの第1端に接続され、スイッチングチューブの第2端及び母線容量の他端はいずれもブリッジ整流器の第2出力端に接続される。
以上の説明に基づいて、さらにPWM信号の現在の動作状態と併せて状態切り替え操作を実行するか否かを決定し、PWM信号の出力がオン状態にあるとき、母線電圧が全体的な傾向として上昇状態にあるので、運転消費電力に基づいて母線電圧の上昇速度を算出する。
図8に示すように、上記いずれかの実施例では、選択可能に、変化速度及び検出周期の時間に基づいてパルス幅変調信号の状態切り替え時点を決定するステップは、具体的には、
上昇速度に基づいて現在の検出周期内の現在の電圧上昇量を算出するステップ806と、
現在の電圧上昇量及び前の電圧上昇量に基づいて実際の累積電圧上昇量を決定するステップ808と、
実際の累積電圧上昇量が予め設定された電圧制限閾値以上であるか否かを判断し、判定結果が「Yes」であれば、ステップ818に進み、判定結果が「No」であれば、ステップ812に進むステップ810と、を含む。
前の電圧上昇量はパルス幅変調信号が出力状態にあるときの履歴累積電圧上昇量である。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、変化速度及び検出周期の時間に基づいてパルス幅変調信号の状態切り替え時点を決定するステップは、具体的には、
実際の累積電圧上昇量が予め設定された電圧制限閾値よりも小さいことを検出すれば、第1予測利得係数に基づいて次の検出周期内の予想電圧上昇量を予測し、第1予測利得係数が1以上2以下であるステップ812と、
現在の電圧上昇量と予想電圧上昇量との和を算出し、かつ予想累積電圧上昇量として決定するステップ814と、
予想累積電圧上昇量が予め設定された電圧制限閾値以上であるか否かを判断し、判定結果が「Yes」であれば、ステップ818に進み、判定結果が「No」であれば、ステップ802に戻り、即ち予想累積電圧上昇量が予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、検出周期に基づいて運転消費電力を再収集し、かつ運転消費電力に基づいて実際の累積電圧上昇量又は予想累積電圧上昇量を更新することに戻り、実際の累積電圧上昇量又は予想累積電圧上昇量が予め設定された電圧制限閾値以上であれば、現在の検出周期が終了したときにパルス幅変調信号の出力を停止するように制御するステップ816と、
現在の検出周期が終了したときにパルス幅変調信号の出力を停止するように制御するステップ818と、をさらに含む。
当該実施例では、上昇速度によって次の検出周期の母線電圧の上昇量、即ち予想電圧上昇量を予測することで、予想電圧上昇量及び現在の電圧上昇量に基づいてPWM信号の動作状態を出力停止に切り替えるか否かを決定し、具体的には累積上昇量が予め設定された電圧制限閾値に達したか否かを検出することにより、PWM出力信号の切り替え条件を満たすか否かを決定し、即ち予想電圧上昇量に基づいてPWM信号の出力を停止すれば、単純に母線容量を介して給電して現在の負荷の運転需要を満たすことができるか否かを判断することで、運転需要を満たす場合、PWM信号の出力を停止するように制御し、即ちスイッチングチューブに制御信号を入力せず、スイッチング回数を減少するという目的を達成する。
具体的には、母線電圧の初期値を初期化処理し、即ち最初の検出周期に進む前に、前の電圧上昇量U10=0であり、負荷の運転消費電力を検出し、母線電圧の上昇速度Vを算出し、かつ母線電圧の上昇量△U=U10+V*Tを決定し、ここでTが負荷の検出周期であり、母線電圧の上昇量△Uが母線電圧変化量の上限値△Umax(即ち予め設定された電圧制限閾値)以上である場合、PWMの出力をオフする。母線電圧の上昇量△U(即ち実際の累積電圧上昇量)が母線電圧変化量の上限値△Umaxよりも小さい場合、上昇速度Vに基づいて次の負荷検出周期の母線電圧の上昇量を予測し、即ち予想電圧上昇量△Upre1=k*V*Tであり、ここでkが第1予測利得係数であり、選択範囲が[1,2]であり、これにより予想累積電圧上昇量△Up1=△U+Upre1を得て、△Up1が母線電圧変化量の上限値△Umax以上である場合、PWMの出力をオフするように制御し、PWM出力状態の切り替えを実現し、△Up1が△Umaxよりも小さい場合、次の検出周期の検出結果に基づいて、更新後の△U(即ち実際の電圧累積量)と△Up1(予想累積電圧上昇量)と△Umaxを順次決定し、出力状態切り替えを行うか否かを決定する。
(実施例9)
図9は、本願のさらに別の実施例の運転制御方法の概略フローチャートを示す。
図9に示すように、本願のさらに別の実施例に係る運転制御方法は、予め設定された検出周期に基づいて負荷の運転消費電力を収集するステップ902を含む。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の現在の検出周期内での変化速度を決定するステップは、具体的には、パルス幅変調信号が出力停止状態にあれば、運転消費電力に基づいて母線電圧の下降速度を決定するステップ904を含む。
当該実施例では、PWM信号の出力が出力停止状態にあるとき、母線容量放電による負荷への給電であるため、母線電圧が下降状態にあるため、運転消費電力に基づいて母線電圧の下降速度を算出する必要がある。
図9に示すように、上記いずれかの実施例では、選択可能に、変化速度及び検出周期の時間に基づいてパルス幅変調信号の状態切り替え時点を決定するステップは、具体的には、
下降速度に基づいて現在の検出周期内の現在の電圧下降量を算出するステップ906と、
現在の電圧下降量及び前の電圧下降量に基づいて実際の累積電圧下降量を決定するステップ908と、
実際の累積電圧下降量が予め設定された電圧制限閾値以上であるか否かを判断し、判定結果が「Yes」であれば、ステップ918に進み、判定結果が「No」であれば、ステップ912に進むステップ910と、を含む。
前の電圧下降量はパルス幅変調信号が出力停止状態にあるときの履歴累積電圧下降量である。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、変化速度及び検出周期の時間に基づいてパルス幅変調信号の状態切り替え時点を決定するステップは、具体的には、
実際の累積電圧下降量が予め設定された電圧制限閾値よりも小さいことを検出すれば、第2予測利得係数に基づいて次の検出周期内の予想電圧下降量を予測し、第2予測利得係数が1以上2以下であるステップ912と、
現在の電圧下降量と予想電圧下降量との和を算出し、かつ予想累積電圧下降量として決定するステップ914と、
予想累積電圧下降量が予め設定された電圧制限閾値以上であるか否かを判断し、判定結果が「Yes」であれば、ステップ918に進み、判定結果が「No」であれば、ステップ902に戻り、即ち予想累積電圧下降量が予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、検出周期に基づいて運転消費電力を再収集し、かつ運転消費電力に基づいて実際の累積電圧下降量又は予想累積電圧下降量を更新することに戻り、実際の累積電圧下降量又は予想累積電圧下降量が予め設定された電圧制限閾値以上であれば、現在の検出周期が終了したときにパルス幅変調信号の出力を起動するように制御するステップ916と、
現在の検出周期が終了したときにパルス幅変調信号の出力を起動するように制御するステップ918と、をさらに含む。
当該実施例では、PWMが出力停止状態にあるとき、現在収集した運転消費電力に基づいて現在の電圧下降量を算出し、かつ現在の電圧下降量に基づいて次の周期の電圧下降量を予想し、累積して累積電圧下降量を得て、予め設定された電圧制限閾値と併せて母線容量放電による負荷運転維持時間を判定することで、累積電圧下降量が予め設定された電圧制限閾値以上であることを判定した場合、容量放電によって負荷の正常な運転を満たすことができなくなることを示し、このとき、PWMの動作状態を出力状態に切り替え、給電信号を介して負荷に再給電することで、PWMが出力停止状態にあるときのPFCスイッチングモジュールのスイッチング回数の減少を実現すると同時に、負荷の正常な運転を保証する。
上昇速度によって次の検出周期の母線電圧の上昇量、即ち予想電圧上昇量を予測することで、予想電圧上昇量及び現在の電圧上昇量に基づいてPWM信号の動作状態を出力停止に切り替えるか否かを決定し、具体的には累積上昇量が予め設定された電圧制限閾値に達したか否かを検出することにより、PWM出力信号の切り替え条件を満たすか否かを決定し、即ち予想電圧上昇量に基づいてPWM信号の出力を停止すれば、単純に母線容量を介して給電して現在の負荷の運転需要を満たすことができるか否かを判断することで、運転需要を満たす場合、PWM信号の出力を停止するように制御し、即ちスイッチングチューブに制御信号を入力せず、スイッチング回数を減少するという目的を達成する。
具体的には、母線電圧の初期値を初期化処理し、即ち最初の検出周期に進む前に、前の電圧下降量△U20=0であり、負荷の運転消費電力を検出し、母線電圧が下降する速度Vを算出し、かつ母線電圧の下降量△U=U20+V*Tを決定し、ここでTが負荷の運転消費電力の検出周期であり、母線電圧の下降量△Uが母線電圧変化量の上限値△Umax(即ち予め設定された電圧制限閾値)以上である場合、PWMの出力をオンする。母線電圧の下降量△U(即ち実際の累積電圧下降量)が母線電圧変化量の上限値△Umaxよりも小さい場合、次の負荷検出周期の母線電圧の下降量を予測し、即ち予想電圧下降量Upre2=k*V*Tであり、ここで第2係数k2が降圧の予測利得係数であり、選択範囲が[1,2]であり、これにより予想累積電圧下降量△Up2=△U+Upre2を得て、△Up2が母線電圧変化量の上限値△Umax以上である場合、PWMの出力をオンし、△Up2が△Umaxよりも小さい場合、次の検出周期の検出結果に基づいて、更新後の△U(即ち実際の電圧累積量)と△Up2(予想累積電圧上昇量)と△Umaxを順次決定し、出力状態切り替えを行うか否かを決定する。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、負荷がコンプレッサーであり、負荷の運転消費電力がコンプレッサーの三相電流であり、駆動制御回路に母線容量が設けられており、運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の現在の検出周期内での変化速度を決定するステップは、具体的には、三相電流に基づいてコンプレッサーの運転消費電力を決定するステップと、運転消費電力に基づいて変化速度を決定するステップであって、パルス幅変調信号が出力状態にあれば、給電信号又は母線容量を介して負荷に給電し、母線電圧全体が上昇状態を呈し、変化速度が上昇速度であり、パルス幅変調信号が出力停止状態に進めば、母線容量を介して負荷に給電し、母線電圧が下降状態を呈し、変化速度が下降速度であるステップと、を含む。
当該実施例では、電流センサを設けてコンプレッサーの線間電流の検出を実行することで、検出した電流値に基づいて負荷の運転消費電力を決定することにより、運転消費電力に基づいて母線電圧の変化速度を決定する。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、給電信号は交流給電信号であり、検出周期は、交流給電信号のゼロクロス点でパルス幅変調信号の出力状態の切り替え操作を実行するために、給電信号の信号周期に対応して設定される。
当該実施例では、交流給電信号の信号周期に対応して検出周期を設定し、例えば、交流給電信号の半周期の長さを1つの検出周期の周期長さとして決定することにより、1つの検出周期が完了した後、電圧変化量の予測結果に基づいてPWM出力の切り替え操作を実行する必要があることを決定し、これにより切り替え操作を行う必要がある場合、交流給電信号のゼロクロス点で切り替え操作を行い、burstモードの最適な切り替え方式を実現する。
上記実施例では間欠発振制御モードにおいて動作信号状態の切り替え点をどのように決定する技術的手段を説明したが、以下に実施例10~実施例12を用いて間欠発振制御モードと無制御整流モードで切り替え制御をどのように行うかを説明する。
(実施例10)
図10に示すように、本願の一実施例に係る運転制御方法は、駆動制御回路に適用され、駆動制御回路が力率改善モジュールを含み、力率改善モジュールがスイッチングチューブを含み、スイッチングチューブに高周波動作信号を出力することにより負荷に給電するように給電信号を制御し、運転制御方法は、
負荷の運転パラメータを取得するステップ1002と、
運転パラメータが第1パラメータ閾値よりも小さいことを検出すれば、第1制御モードに基づいてスイッチングチューブの開閉を制御するステップ1004と、
運転パラメータが第1パラメータ閾値以上であることを検出すれば、第2制御モードに基づいてスイッチングチューブの開閉を制御するステップ1006であって、第1制御モードが無制御整流モードであり、無制御整流モードにおいて、複数のスイッチングチューブに動作信号を入力せず、第2制御モードが間欠発振制御モードであるステップ1006と、を含む。
当該実施例では、電力要因制御モジュールによって負荷に給電するように交流給電信号を制御する過程において、消費電力の小さい負荷に対して、スイッチングチューブに高周波制御信号を出力し続けると、無駄なスイッチング損失が増加し、負荷の運転パラメータを収集することで、運転パラメータに基づいて負荷の大きさを決定し、運転パラメータと同じタイプの第1パラメータ閾値と併せて、第1パラメータ閾値を負荷の大きさの分割基準として採用し、具体的には、運転パラメータが第1パラメータ閾値よりも小さいことを検出した場合、無制御整流モードを採用すれば交流給電信号による負荷への正常な給電を保証できることを示し、運転パラメータが第1パラメータ閾値以上であることを検出した場合、負荷への給電の効率的な制御を実現するために、間欠発振制御モードを用いて力率改善モジュールにおけるスイッチングチューブに高周波動作信号を出力する必要があることを示し、ここで第1制御モードでは、スイッチングチューブに高周波制御信号を出力する必要がないので、スイッチング損失が発生しないが、第2制御モードでは、スイッチングチューブに高周波動作信号を間欠的に出力するだけであるので、継続出力制御モードに比べて、導通損失を低減することもできる。
ここで、高周波動作信号は具体的にはパルス幅変調信号(即ちPulse Width Modulation Control、PWM信号)である。
マルチパルス制御モードとは、スイッチングチューブに何らの制御信号を出力せず、スイッチングチューブと逆方向に並列に接続されたフリーホイールダイオードのみで整流出力を実現するモードであり、小負荷で使用される場合に適する。
間欠発振制御モードとは、直流母線電圧に基づいてスイッチングチューブの高周波動作信号の出力時間及び出力停止時間を決定するモードであり、ここで、出力時間及び出力停止時間は、いずれも複数の交流給電信号の複数の半波時間を維持し、かつ好ましくは交流給電信号のゼロクロス点で出力状態の切り替え操作を実行し、スイッチング損失の低減、力率改善の効率の向上を実現する。
具体的には、出力状態では、半周期にわたって交互スイッチング状態となり、出力停止状態では、半周期にわたって出力停止となる。
また、スイッチングチューブはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)型パワートランジスタを好適に用いてもよいし、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)、及びSiC-MOSFET及びGaN-MOSFETデバイスを好適に用いてもよい。
上記実施例では、選択可能に、複数のスイッチングチューブはブリッジモジュールを形成するように構成され、ブリッジモジュールの各アームのスイッチングチューブは順次第1スイッチングチューブ、第2スイッチングチューブ、第3スイッチングチューブ及び第4スイッチングチューブと表記される。第1スイッチングチューブと第2スイッチングチューブとの共通端は交流給電信号の第1入力ラインに接続され、第3スイッチングチューブと第4スイッチングチューブとの共通端は交流給電信号の第2入力ラインに接続され、及び、第1スイッチングチューブと第3スイッチングチューブとの共通端は母線信号の高圧ラインに接続され、第2スイッチングチューブと第4スイッチングチューブとの共通端は母線信号の低圧ラインに接続され、かつ高圧ラインと低圧ラインとの間に母線容量を接続し、母線容量両端の電圧を負荷の母線電圧として決定し、ここで、各スイッチングチューブに逆方向にフリーホイールダイオードが並列に接続され、第1制御モードでは、フリーホイールダイオードの導通を制御することにより、交流給電信号の整流操作を実行する。
当該実施例では、ブリッジレストーテムポール型力率改善モジュールに対して、ブリッジレストーテムポール型力率改善モジュールが複数のスイッチングチューブを有し、その制御ロジックが昇圧型力率改善モジュール(BOOST-PFC)よりも複雑であるため、従来技術における継続高周波出力制御方式とは異なる第1制御モード及び第2制御モードによって力率改善の効率を向上させ、かつスイッチング消費電力を低減することがより求められている。
図21に示すように、Uは交流給電信号であり、Iは対応する給電電流であり、無制御整流モードにおいて、スイッチングチューブに高周波制御信号を出力しないため、トーテムポール型力率改善モジュールは4つのダイオードで構成される整流モジュールと簡略化して見なされてもよく、フリーホイールダイオードの片方向導通特性により、フリーホイールダイオード両端の電圧が導通電圧よりも大きい場合、給電出力を実現し、交流給電信号を介して母線容量及び負荷に給電し、一方では、交流給電信号に対して昇圧操作を行わないので、小負荷への給電制御を実現することができ、他方では、スイッチングチューブに対するスイッチング制御に関与しないので、スイッチングチューブの導通損失の低減に有利である。
(実施例11)
上記いずれかの実施例では、選択可能に、運転パラメータが第1パラメータ閾値以上であることを検出すれば、第2制御モードに基づいて複数のスイッチングチューブの開閉を制御するステップは、具体的には、負荷の母線電圧を取得するステップと、母線電圧と予め設定された下限電圧閾値、及び予め設定された上限電圧閾値との関係に基づいて、第2制御モードの間欠発振制御ストラテジを決定し、母線電圧が予め設定された下限電圧閾値と予め設定された上限電圧閾値との間で変化できるように、間欠発振制御ストラテジに基づいて第1スイッチングチューブ及び第2スイッチングチューブに高周波動作信号を出力するか否かを制御するステップであって、予め設定された上限電圧閾値が予め設定された下限電圧閾値よりも大きいステップと、を含む。
当該実施例では、第2制御モードにおいて、予め設定された下限電圧閾値及び予め設定された上限電圧閾値をそれぞれ規定することにより、母線電圧の正常な変化範囲を規定し、母線電圧が当該正常な変化範囲内にあれば、負荷の正常な運転を保証することができ、負荷の正常な運転を保証できる前提で、母線電圧の変化に対して対応するburst(間欠発振)モードの制御ストラテジ、即ち間欠発振制御ストラテジを設定し、間欠発振制御ストラテジによって高周波動作信号を間欠的な出力状態に制御することができ、即ち高周波動作信号が出力状態にあり続ける必要がなく、つまりスイッチングチューブが高周波動作スイッチング状態にあり続ける必要がないので、駆動制御回路における力率改善モジュールの消費電力を低減することができ、当該駆動制御回路を採用する電気機器(例えばエアコン)のエネルギー効率を向上させる。
高周波動作信号は具体的にはパルス幅変調信号(即ちPWM信号)であってもよく、負荷の母線電圧を取得することは、母線電圧検出モジュールを設けることにより実現してもよいし、負荷の運転パラメータを収集することで、運転パラメータに基づいて決定してもよい。
また、本願で限定する間欠発振制御ストラテジは、boost(昇圧モード)力率改善モジュール及びトーテムポール型の力率改善モジュールに同時に適用される。
当業者には理解されるように、母線電圧は負荷への給電電圧と見なされてもよく、給電信号は市電の交流給電信号であってもよいし、整流器で整流された直流給電信号であってもよく、規定された予め設定された下限電圧閾値及び予め設定された上限電圧閾値、及び下限電圧閾値及び予め設定された上限電圧閾値によって形成された閾値区間により、駆動制御回路の負荷への給電の信頼性を保証し、下限電圧閾値及び予め設定された上限電圧閾値に基づいて形成された間欠発振制御ストラテジにより、スイッチングチューブの導通損失を低減させ、かつ力率改善の実行効率を向上させることができる。
上記実施例では、選択可能に、母線電圧と予め設定された下限電圧閾値、及び予め設定された上限電圧閾値との関係に基づいて、対応する間欠発振制御ストラテジを決定するステップは、具体的には、高周波動作信号が出力停止状態にあり、かつ母線電圧が予め設定された下限電圧閾値以下に下降することを検出すれば、スイッチングチューブに高周波動作信号を出力するように制御し、母線電圧が上昇し、上限電圧閾値に近づくように制御するステップを含む。
当該実施例では、駆動制御回路にエネルギー貯蔵インダクタンス及び母線容量が設けられており、母線電圧が即ち母線容量両端の電圧であり、高周波動作信号が出力停止にある前提で、このとき給電信号と負荷との間が遮断状態にあることに相当し、母線容量を介して負荷に給電し、母線容量が放電するため、母線電圧が下降傾向にあり、母線電圧が予め設定された下限電圧閾値以下に下降することを検出すれば、スイッチングチューブへの高周波動作信号の出力をオンするように制御し、スイッチングチューブの高周波動作により、負荷に給電するように給電信号を制御することにより、母線電圧を上昇傾向にすることができ、一方では、高周波動作信号が出力停止状態にあるように制御することにより、スイッチングチューブの消費電力の低減を実現し、他方では、母線電圧が予め設定された下限電圧閾値以下に下降することを検出したときに高周波動作信号の状態切り替え操作を実行することで、間欠発振制御ストラテジの策定を実現し、これにより負荷への給電の信頼性を保証する。
具体的には、スイッチングチューブへの高周波動作信号の出力が停止されてから高周波動作信号の出力が再起動されるまでの時間は、即ち1つの母線電圧変化周期内でスイッチングチューブが動作を停止するまでの時間である。
当業者には理解されるように、母線電圧を予め設定された下限電圧閾値と予め設定された上限電圧閾値との間で変化させることができることは、母線電圧が予め設定された電圧下限閾値を全く下回らないことを完全に保証するのではなく、単に予め設定された電圧下限閾値に近いか又は予め設定された電圧下限閾値よりも小さいことを検出した場合に限り、高周波動作信号の状態を切り替えることを起動し、即ちスイッチングチューブに高周波動作信号を出力することを起動し、母線電圧の昇圧を実現し、母線電圧を予め設定された電圧下限閾値以上に再上昇させる。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、母線電圧と予め設定された下限電圧閾値、及び予め設定された上限電圧閾値との関係に基づいて、対応する間欠発振制御ストラテジを決定するステップは、具体的には、高周波動作信号が出力状態にあり、かつ母線電圧が予め設定された上限電圧閾値以上に上昇することを検出すれば、母線電圧が予め設定された下限電圧閾値以下に下降するまで、スイッチングチューブへの高周波動作信号の出力を停止するように制御し、母線電圧の1つの変化周期を完了させるステップをさらに含む。
当該実施例では、高周波動作信号(即ちPWM信号)が出力状態にあるとき、図17に示すように、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンス、母線容量及び負荷に給電し、即ちエネルギー貯蔵インダクタンスが放電モードにあるモードと、図18に示すように、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスを充電し、母線容量を介して負荷に給電し、即ちインダクタンス充電モードであるモードとの2つの動作モードにさらに分けることができ、2つの動作モードの切り替えは、力率改善モジュールにおけるスイッチングチューブに対する高周波スイッチング動作により実現され、PWM信号が出力状態にあるとき、母線電圧全体が上昇傾向にあるので、母線電圧の上昇中に、母線電圧が予め設定された上限電圧閾値以上に上昇したか否かを検出する必要があり、するとスイッチングチューブへの高周波動作信号の出力を停止するように制御し、このとき給電信号と負荷との間が遮断され、母線容量の放電によって負荷に給電するため、母線電圧が下降状態にあり、一方では、スイッチングチューブへの高周波動作信号の出力を停止するように制御することにより、高周波動作信号の出力と出力停止との間の切り替え機能を実現し、間欠発振制御ストラテジの策定を実現し、他方では、負荷給電を満たした上で高周波動作信号の出力を停止するように制御し、スイッチングデバイスの損失を低減する。
当業者には理解されるように、母線電圧を予め設定された下限電圧閾値と予め設定された上限電圧閾値との間で変化させることができることは、母線電圧が予め設定された電圧上限閾値を全く超えないことを完全に保証するのではなく、単に予め設定された電圧上限閾値に近いか又は予め設定された電圧上限閾値を超えることを検出した場合に限り、高周波動作信号の状態を切り替えることを起動し、即ちスイッチングチューブへの高周波動作信号の出力を停止し、母線電圧の降圧を実現し、母線電圧を予め設定された電圧上限閾値以下に再下降させる。
上記制御過程により、母線電圧が予め設定された上限電圧閾値と予め設定された下限電圧閾値との間の閾値範囲内で間欠動作を行うBurstモードの運転を実現する。
さらに、最大限の母線電圧変化範囲、即ちVdc_max-Vdc_minを得るために、予め設定された電圧上限閾値にできる限り近いか又は予め設定された電圧下限閾値に近い閾値を採用して高周波動作信号状態切り替えの制御を行うこともでき、これによりburstモードの効率改善結果の最大化を実現し、かつ最も効率的なPFC機能を実現する。
図22及び図23は、BURST制御モードにおいて、4つのスイッチングチューブに出力した制御信号を示す。
図22及び図23に示すように、Uは交流給電信号であり、Iは対応する給電電流である。
図22に示すように、当該実施例では、トーテムポール型力率改善モジュールが設けられている駆動制御回路において、それぞれ第1スイッチングチューブ及び第2スイッチングチューブに異なる高周波動作信号を出力し、及び第3スイッチングチューブ及び第4スイッチングチューブにハイレベル及びローレベルを交互に出力することにより、トーテムポール型PFCモジュールが設けられている駆動制御回路における高周波制御動作信号の出力を実現し、スイッチングチューブ(具体的には第1スイッチングチューブ及び第2スイッチングチューブを含む)に高周波制御動作信号を出力するとき、母線電圧の昇圧を実現し、及び高周波動作信号の出力を停止するとき、母線電圧の降圧を実現し、さらにトーテムポール型PFCモジュールが設けられている駆動制御回路における間欠出力制御ストラテジの適用を実現する。
図24に示すように、4つのスイッチングチューブに対して複数の交流制御信号を出力するように制御する半波時間の後に、4つのスイッチングチューブに対する制御信号の出力をオフし、このとき、出力電流は0である。
スイッチングチューブへの制御信号の出力を停止するとき、図19に示すように、給電端と負荷端との間が遮断され、給電電圧信号Uが出力状態のままとなり、給電電流信号Iの出力が停止される。
図11に示すように、選択可能に、運転パラメータが第2パラメータ閾値よりも小さいことを検出すれば、第3制御モードに基づいて複数のスイッチングチューブに動作信号を出力しないステップは、具体的には、
第1スイッチングチューブ及び第2スイッチングチューブにそれぞれ逆方向の高周波動作信号を入力することで、第1スイッチングチューブ及び第2スイッチングチューブを交互に高周波開閉するように制御するステップ1102と、
交流給電信号が正の半周期であれば、第3スイッチングチューブにローレベルを出力し、第4スイッチングチューブにハイレベルを出力するステップ1104と、
交流給電信号が負の半周期であれば、第3スイッチングチューブにハイレベルを出力し、第4スイッチングチューブにローレベルを出力することで、第3スイッチングチューブ及び第4スイッチングチューブを交互に開閉させるステップ1106と、を含む。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、母線容量及びスイッチングチューブの耐圧パラメータに基づいて予め設定された上限電圧閾値を決定する。
上記いずれかの実施例では、選択可能に、給電信号は交流給電信号であり、予め設定された下限電圧閾値は交流給電信号のピーク値よりも大きい。
当該実施例では、力率改善モジュールの昇圧特性により、予め設定された下限電圧閾値を交流給電信号のピーク値よりも大きく設定することで、母線電圧が予め設定された下限電圧閾値以上であり、及び予め設定された上限電圧閾値以下である場合、負荷への給電の信頼性を保証する。
(実施例12)
図12に示すように、運転パラメータが予め設定された運転パラメータ閾値よりも小さいことを検出すれば、第1制御モードに基づいて複数のスイッチングチューブの開閉を制御するステップは、運転パラメータが予め設定された運転パラメータ閾値よりも小さいことを検出すれば、交流給電信号の正の半周期内で、第3スイッチングチューブがオフし続けるように制御し、第4スイッチングチューブがオンし続けるように制御するステップと、交流給電信号の正の半周期内で、所定回数に基づいて第1スイッチングチューブ及び第2スイッチングチューブが交互にオン及びオフ操作を実行するように制御するステップと、
運転パラメータが予め設定された運転パラメータ閾値以上であることを検出すれば、負荷の母線電圧を取得するステップと、交流給電信号の負の半周期内で、所定回数に基づいて第1スイッチングチューブ及び第2スイッチングチューブが交互にオン及びオフ操作を実行するように制御するステップと、を含む。
具体的には、運転パラメータが予め設定された運転パラメータ閾値よりも小さいことを検出するステップ1202と、
交流給電信号の正の半周期内で、第3スイッチングチューブがオフし続けるように制御し、第4スイッチングチューブがオンし続けるように制御するステップ1204と、
正の半周期の開始ゼロクロス点から第1時間が経過するステップ1206と、
第1スイッチングチューブ及び第2スイッチングチューブが複数回交互にオンするように制御するステップ1208と、
第1スイッチングチューブが第2時間オンし、及び第2スイッチングチューブが第2時間オフするように制御するステップ1210と、
正の半周期を完了するように、第1スイッチングチューブ及び第2スイッチングチューブが第3時間オフするようにそれぞれ制御するステップ1212と、
交流給電信号の負の半周期内で、第3スイッチングチューブがオンし続けるように制御し、第4スイッチングチューブがオフし続けるように制御するステップ1214と、
負の半周期の開始ゼロクロス点から第1時間が経過するステップ1216と、
第1スイッチングチューブ及び第2スイッチングチューブが複数回交互にオンするように制御するステップ1218と、
第2スイッチングチューブが第2時間オンし、第1スイッチングチューブが第2時間オフするように制御するステップ1220と、
負の半周期を完了するように、第1スイッチングチューブ及び第2スイッチングチューブが第3時間オフするようにそれぞれ制御するステップ1222とを含む。
図24は、マルチパルス制御モードにおいて、4つのスイッチングチューブに出力した制御信号を示す。
図24に示すように、Uは交流給電信号であり、Iは対応する給電電流であり、当該実施例では、マルチパルス制御モードに対して、交流給電信号の正の半周期において、4つのスイッチングチューブに対する制御は主に、第1スイッチングチューブQ1及び第2スイッチングチューブQ2に対して、正の半周期の所定期間内に、第1スイッチングチューブQ1及び第2スイッチングチューブQ2が交互に開閉するように制御し、第3スイッチングチューブQ3及び第4スイッチングチューブQ4に対して、一方がオフし続け、他方がオンし続けるように制御することで、交流給電信号の正の半周期においてスイッチングチューブへのマルチパルス制御を実現する。
当該実施例では、マルチパルス制御モードに対して、交流給電信号の負の半周期において、4つのスイッチングチューブに対する制御は主に、第1スイッチングチューブQ1及び第2スイッチングチューブQ2に対して、負の半周期の所定期間内に、第1スイッチングチューブQ1及び第2スイッチングチューブQ2が交互に開閉するように制御し、第3スイッチングチューブQ3及び第4スイッチングチューブQ4に対して、一方がオフし続け、他方がオンし続けるように制御することで、交流給電信号の正の半周期においてスイッチングチューブへのマルチパルス制御を実現し、上記正の半周期のマルチパルス制御と併せて、トーテムポール型力率改善モジュールにおけるスイッチングチューブのマルチパルス制御モードでの開閉制御を実現し、マルチパルス制御モードと小消費電力負荷との間の適合により、小消費電力負荷の給電制御モードの最適化を実現し、エネルギー効率を向上させるという目的を達成する。
図24に示すように、高周波動作信号(即ちPWM信号)が出力停止状態にある(即ち第1スイッチングチューブQ1及び第2スイッチングチューブQ2が出力停止状態にある)とき、図7に示すように、給電端と負荷端との間が遮断され、給電電圧信号Uが出力状態のままとなり、給電電流信号Iの出力が停止される。
(実施例13)
図13に示すように、本願の一実施例に係る運転制御方法は、駆動制御回路に適用され、駆動制御回路が力率改善モジュールを含み、力率改善モジュールがスイッチングチューブを含み、スイッチングチューブにパルス幅変調信号を出力することにより負荷に給電するように給電信号を制御し、運転制御方法は、
動作信号が出力状態にあれば、負荷の運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の上昇速度を決定するステップ1302と、
上昇速度と速度閾値との関係が指定条件を満たすか否かを検出するステップ1304と、
関係が指定条件を満たさない場合、関係が指定条件を満たすまで力率改善モジュールの所与電流を調節するように制御し、所与電流が力率改善モジュールの目標出力電流であり、母線電圧の上昇速度と所与電流との間が正の相関関係にあるステップ1306と、を含む。
本願が提供する駆動制御回路に適用される運転制御方法では、駆動制御回路により負荷を駆動して運転させる過程において、負荷の運転消費電力を検出することで、運転消費電力及び給電信号の入力電力に基づいて、母線電圧の上昇速度を決定し、かつ上昇速度と速度閾値との関係をさらに検出し、当該関係が指定条件を満たすか否かを決定し、指定条件を満たさない場合、現在の所与電流が負荷への給電需要を満たさないことを示し、さらに所与電流を調節することにより母線電圧の上昇速度と速度閾値との関係が指定条件を満たすようにし、負荷への給電制御の適合性を実現し、これによりスイッチングチューブに信号出力を間欠的に行うように制御するモードに進むことにより、駆動制御回路におけるスイッチングチューブの導通消費電力を低減することができ、さらに当該駆動制御回路を採用する電気機器(例えばエアコン)のエネルギー効率を向上させる。
ここで、速度閾値を用いて現在の母線電圧の上昇速度の合理性を測定する。
動作信号は具体的にはパルス幅変調信号(PWM)信号であってもよい。
具体的には、スイッチングチューブはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)型パワートランジスタを好適に用いてもよいし、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)を選択してもよく、MOSFETは具体的にはSiC及びGaNデバイスなどを含む。
上記実施例では、選択可能に、速度閾値が上限速度閾値を含み、上昇速度と速度閾値との関係が指定条件を満たすか否かを検出するステップは、具体的には、上昇速度と上限速度閾値との関係を検出するステップと、上昇速度が上限速度閾値よりも大きければ、関係が指定条件を満たさないことを決定するステップと、を含む。
当該実施例では、上昇速度が上限速度閾値よりも大きいことを検出すれば、現在の母線電圧の上昇速度が速すぎて合理的な範囲内にないことを示し、スイッチング損失の増大と運転効率の低下を招き、一方、上昇速度が速すぎて合理的な範囲内にないことは、現在の所与電流が合理的でないことを示しているため、負荷の運転信頼性向上の目的を満たすように所与電流を調整する必要がある。
上記実施例では、選択可能に、速度閾値が下限速度閾値をさらに含み、上限速度閾値が下限速度閾値よりも大きく、上昇速度と速度閾値との関係が指定条件を満たすか否かを検出するステップは、具体的には、上昇速度と下限速度閾値との関係を検出するステップと、上昇速度が下限速度閾値よりも小さければ、関係が指定条件を満たさないことを決定するステップと、上昇速度が下限速度閾値以上であり、及び上限速度閾値以下であれば、関係が指定条件を満たすことを確定するステップと、をさらに含む。
当該実施例では、上昇速度が下限速度閾値よりも小さいことを検出すれば、現在の母線電圧の上昇速度が遅すぎて合理的な範囲内にないことを示し、駆動負荷の運転需要を満たすことができず、一方、上昇速度が遅すぎて合理的な範囲内にないことは、現在の所与電流が合理的でないことを示しているため、負荷の運転エネルギー効率を向上させるという目的を満たすように所与電流を調整する必要がある。
上記実施例では、選択可能に、関係が指定条件を満たさない場合、関係が指定条件を満たすまで力率改善モジュールの所与電流を調節するように制御するステップは、具体的には、上昇速度が下限速度閾値よりも小さければ、所与電流を増大させるように制御するステップと、所与電流を増大させるように制御した後、負荷の運転消費電力を再取得し、運転消費電力に基づいて上昇速度が下限速度閾値以上に上昇したか否かを決定するステップと、を含む。
当該実施例では、上昇速度が下限速度閾値よりも小さいことを検出すれば、現在の所与電流が小さすぎることを示すので、所与電流を増大させるように制御することで、母線電圧の上昇速度を向上させ、上昇速度を下限速度閾値と上限速度閾値との間に調節させ、さらに母線電圧の上昇速度が負荷への給電の制御需要を満たすようにし、かつスイッチング損失を低減するという目的を達成する。
上記実施例では、選択可能に、所与電流を増大させるように制御するステップは、具体的には、予め設定された第1電流増加量に基づいて、所与電流を増大させるように制御し、かつ所与電流を増加させるたびに、運転消費電力に基づいて上昇速度と速度閾値との関係が指定条件を満たすことを確定するまで、負荷の運転消費電力を収集するようにトリガするステップを含む。
当該実施例では、所与電流が小さすぎることを検出した場合、所定の第1電流増加量及び対応する調節頻度に基づいて所与電流を徐々に増加させ、かつ所与電流を増加させるたびに、運転消費電力を再収集することで、上記上昇速度と速度閾値との関係を検出し、当該関係が指定条件を満たした後、調節操作を終了し、スイッチングチューブのスイッチング信号の効率的な実行のように制御することを保証する。
上記実施例では、選択可能に、関係が指定条件を満たさない場合、関係が指定条件を満たすまで力率改善モジュールの所与電流を調節するように制御するステップは、具体的には、上昇速度が上限速度閾値よりも大きければ、所与電流を減少するように制御するステップと、減少後の所与電流が電流下限閾値よりも小さいか否かを検出するステップと、減少後の所与電流が電流下限閾値以上であり、かつ上昇速度が上限速度閾値以下に下降すれば、減少後の所与電流を実際の所与電流として決定するステップと、所与電流が電流下限閾値よりも小さければ、電流下限閾値を実際の所与電流として決定するステップと、を含む。
当該実施例では、母線電圧の上昇速度が下限速度閾値と上限速度閾値との間にあることを満たす調節ストラテジに基づいて、所定調節の調節操作を実行するが、調節過程において、電流下限閾値を設定することで、所与電流が電流下限閾値よりも小さい場合に負荷への正常な給電制御に影響を与えることを防止し、これにより力率改善モジュールの駆動制御電流における効率的かつ安全な運転を保証する。
電流下限閾値は負荷への正常な給電の最小値を示すために用いられる。
上記実施例では、選択可能に、所与電流を減少させるように制御するステップは、具体的には、予め設定された第2電流減少量に基づいて、所与電流を減少させるように制御し、かつ所与電流を減少させるたびに、運転消費電力に基づいて上昇速度と速度閾値との関係が指定条件を満たすことを確定するまで、負荷の運転消費電力を収集するようにトリガするステップを含む。
当該実施例では、所与電流が大きすぎることを検出した場合、所定の第2電流減少量及び対応する調節頻度に基づいて所与電流を徐々に減少させ、かつ所与電流を減少させるたびに、運転消費電力を再収集することで、上記上昇速度と速度閾値との関係を検出し、当該関係が指定条件を満たした後、調節操作を終了し、スイッチングチューブのスイッチング信号の効率的な実行のように制御することを保証する。
上記実施例では、選択可能に、負荷の運転消費電力及び給電信号に基づいて電流下限閾値を決定するステップをさらに含む。
(実施例14)
図14は、本願の別の実施例の運転制御方法の概略フローチャートを示す。
図14に示すように、本願の別の実施例に係る運転制御方法は、
負荷の運転消費電力を算出するステップ1402と、
動作信号が出力状態にあるときの母線電圧の上昇速度を算出するステップ1404と、
上昇速度が下限速度閾値よりも小さく、「Yes」であれば、ステップ1408に進み、「No」であれば、ステップ1410に進むステップ1406と、
所与電流を増大させるように制御し、かつステップ1402に戻るステップ1408と、
上昇速度が上限速度閾値よりも大きく、「Yes」であれば、ステップ1412に進むステップ1410と、
所与電流を減少させるように制御するステップ1412と、
減少後の所与電流が電流下限閾値以下であるか否かを検出し、「Yes」であれば、ステップ1416に進み、「No」であれば、ステップ1402に戻るステップ1414と、
所与電流が電流下限閾値となるステップ1416と、を含む。
具体的には、負荷の運転パラメータを検出することで、PFC(力率改善モジュール)のPWM(動作信号)の出力状態における母線電圧の上昇速度vを算出する。vが第1閾値v1よりも小さい場合、PFCの所与電流Iが△I1増大し、かつ負荷の運転パラメータを再検出し、vが下限速度閾値v1以上になるまで、PFCのPWM出力がオン状態にあるときの母線電圧の上昇速度vを算出し、vが上限速度閾値v2よりも大きい場合、PFCの所与電流Iが△I2減少し、かつ負荷の運転パラメータを再検出し、vが上限速度閾値v2以下になるまで、PFCのPWM出力がオン状態にあるときの母線電圧の上昇速度vを算出する。
ここで、下限速度閾値v1及び上限速度閾値v2は、それぞれ、PFCのPWMが出力状態にあるときの、母線電圧の上昇速度の合理的な範囲の最小値及び最大値である。PFCの所与電流Iがその下限値Imin以下である場合、PFCの所与電流Iはその下限値Iminとなる。
(実施例15)
図15に示すように、本願の一実施例に係る運転制御装置150は、前記運転制御装置は、具体的にはプロセッサ1502と電流センサ1504とを含んでもよく、電流センサ1504によって前記負荷の電流を収集し、かつ電流を運転消費電力として母線電圧の変化速度の計算に応用し、前記プロセッサ1502がコンピュータプログラムを実行することにより、上記少なくとも1つの実施例に記載の運転制御方法を実現することができるため、該運転制御装置は上記少なくとも1つの運転制御方法の有益な技術的効果を有し、ここでは説明を繰り返さない。
(実施例16)
図16に示すように、本願の一実施例に係る駆動制御回路は、電力網システムから入力された給電信号を介して負荷に給電するために用いられ、駆動制御回路は上記少なくとも1つの運転制御装置に接続され、駆動制御回路は、スイッチングチューブ(図示せず)を含む力率改善モジュール(即ちPFCモジュール)と、力率改善モジュールに電気的に接続され、力率改善モジュールが力率改善操作を実行するようにスイッチングチューブにパルス幅変調信号を出力するための駆動モジュールと、本願の第2態様の実施例に記載の運転制御装置とを含む。該運転制御装置は、駆動モジュール及び負荷の間にそれぞれ電気的に接続され、かつ、交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、かつ動作信号の現在の状態における継続時間が予め設定された切り替え条件を満たせば、ゼロクロス点で状態切り替え操作を実行するために用いられる。動作信号の状態が出力状態と出力停止状態を含み、母線電圧が出力状態で上昇傾向にあり、出力停止状態で、スイッチングチューブがスイッチング動作を停止し、母線電圧が下降傾向にある。
本願が提供する駆動制御回路に適用される運転制御回路では、動作信号の出力状態又は出力停止状態中に、現在の状態の継続時間及び対応する交流給電信号の状態をそれぞれ収集し、交流給電信号の1つのゼロクロス点で、同時に対応する現在の状態の継続時間が予め設定された切り替え条件を満たすようにすれば、当該ゼロクロス点で動作信号の切り替え操作を実行することにより、動作信号が一定時間出力状態にあった後、交流給電信号のあるゼロクロス点で出力停止状態に切り替え、かつ一定時間維持することで、間欠発振モードの1つの運転周期を完了し、一方では、動作信号の間欠発振モードでの出力を実現することにより、駆動制御回路におけるPFCスイッチングモジュールの導通消費電力を低減することができ、当該駆動制御回路を採用する電気機器(例えばエアコン)のエネルギー効率を向上させ、他方では、間欠発振モードで動作信号の規則的な切り替えを実現することができ、さらに、ゼロクロス点で出力状態の切り替え操作を実行することにより、切り替え操作の安定性を向上させることができ、動作信号の出力を停止するとき、出力流路におけるエネルギー貯蔵インダクタンスのエネルギーを効果的に放出させ、スイッチングチューブへの衝撃を防止することができる。
ここで、予め設定された切り替え条件は具体的には時間的条件であり、動作信号は具体的にはパルス幅変調信号(即ちPWM信号)である。
上記実施例では、選択可能に、駆動制御回路は、力率改善モジュールの出力端に設けられた母線容量Cをさらに含む。
図17に示すように、力率改善モジュールは、交流給電信号を生成するための給電電源と、母線容量との間に直列に接続されるエネルギー貯蔵インダクタンスLを含み、パルス幅変調信号が出力状態にあれば、交流給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンス、母線容量C及び負荷に給電し、又は交流給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスを充電し、母線容量Cを介して負荷に給電し、パルス幅変調信号が出力停止状態にあれば、母線容量Cを介して負荷に給電する。
当該実施例では、アクティブPFC回路にエネルギー貯蔵インダクタンスL及び母線容量Cが設けられており、母線電圧が即ち母線容量C両端の電圧である。
PWM信号が出力状態にあるとき、図17に示すように、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスL、母線容量C及び負荷に給電し、即ちエネルギー貯蔵インダクタンスLが放電モードにあるモードと、図18に示すように、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスLを充電し、母線容量Cを介して負荷に給電し、即ちインダクタンス充電モードであるモードとの2つの動作モードにさらに分けることができ、2つの動作モードの切り替えは、PFCスイッチングモジュールにおけるスイッチングチューブに対する高周波スイッチング動作により実現され、PWM信号が出力状態にあるとき、母線電圧全体が上昇傾向にあり、PWM信号が出力停止状態にあるとき、図19に示すように、このとき給電信号と負荷との間が遮断状態にあることに相当し、母線容量Cを介して負荷に給電し、母線容量Cが放電するため、母線電圧が下降傾向にある。
(実施例17)
図16に示すように、本願の一実施例に係る駆動制御回路は、電力網システムから入力された給電信号を介して負荷に給電するために用いられ、駆動制御回路は上記いずれかの運転制御装置に接続され、駆動制御回路は、スイッチングチューブ(図示せず)を含む力率改善モジュール、即ちPFCモジュールと、力率改善モジュールに電気的に接続され、力率改善モジュールが力率改善操作を実行するようにスイッチングチューブにパルス幅変調信号を出力するための駆動モジュールと、上記実施例に記載の運転制御装置(即ち図15の150)とを含む。該運転制御装置は、駆動モジュール及び負荷の間にそれぞれ電気的に接続され、かつ、予め設定された検出周期に基づいて負荷の運転消費電力を収集し、運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の現在の検出周期内での変化速度を決定し、変化速度及び検出周期の時間に基づいてパルス幅変調信号の状態切り替え時点を決定するために用いられる。パルス幅変調信号の状態が出力状態と出力停止状態を含み、パルス幅変調信号が出力停止状態に進めば、スイッチングチューブがスイッチング動作を停止する。
本願が提供する駆動制御回路に適用される運転制御回路は、前記運転制御装置と、駆動モジュールと、力率改善モジュールとを含み、運転制御装置は具体的にはプロセッサであってもよく、プロセッサは力率改善モジュールにおけるスイッチングチューブにパルス幅変調信号を出力するように駆動モジュールを制御し、駆動制御回路により負荷を駆動して運転させる過程において、検出周期に基づいて負荷の運転消費電力を収集することで、負荷の消費電力を検出し、かつ消費電力に基づいて負荷が高消費電力負荷であるか又は低消費電力負荷であるかを判断し、具体的には運転消費電力によって対応する母線電圧の変化速度を算出し、かつ変化速度によって次の検出周期内の母線電圧の変化量を予測することにより、変化量に基づいて負荷の消費電力の大きさ(高消費電力負荷又は低消費電力負荷を含む)を算出し、消費電力タイプに基づいてパルス幅変調信号に対する制御ストラテジを決定し、即ちパルス幅変調信号(即ちPWM信号)が出力モードにあるとき、出力を停止するか否かを決定し、及びPWM信号が出力停止状態にあるとき、信号出力を起動するか否かを決定し、検出周期及び負荷消費電力の大きさに基づくburst(間欠発振)モード制御を実現し、burstモードに進むことで、駆動制御回路におけるPFCスイッチングモジュールの導通消費電力を低減し、当該駆動制御回路を採用するエアコンなどの電気機器のエネルギー効率を向上させる。
具体的には、母線電圧は負荷への給電電圧と見なされてもよく、給電信号は市電の交流給電信号ACであってもよいし、整流器で整流された直流給電信号であってもよく、検出周期を予め設定することで、当該検出周期に基づいて負荷の運転消費電力を収集し、及び母線容量の母線電圧の変化速度を算出することにより、現在の検出周期が完了した後、次の検出周期の電圧変化量を予想することで、PWM信号の出力状態を切り替えるか否かを決定し、かつ出力状態を切り替えることを決定した後、対応する切り替え時点を決定し、即ち切り替えれば、現在の検出周期が完了すると出力状態の切り替え時点であり、切り替え操作を完了し、対応する切り替え時点でのPWM信号の出力状態の切り替えにより、間欠発振モードの制御実行を実現する。
上記実施例では、選択可能に、駆動制御回路は、力率改善モジュールの出力端に設けられた母線容量Cをさらに含む。
図17に示すように、力率改善モジュールは、給電信号を生成するための給電電源と、母線容量との間に直列に接続されるエネルギー貯蔵インダクタンスLを含み、パルス幅変調信号が出力状態にあれば、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンス、母線容量C及び負荷に給電し、又は給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスを充電し、母線容量Cを介して負荷に給電し、パルス幅変調信号が出力停止状態にあれば、母線容量Cを介して負荷に給電する。
当該実施例では、アクティブPFC回路にエネルギー貯蔵インダクタンスL及び母線容量Cが設けられており、母線電圧が即ち母線容量C両端の電圧である。
PWM信号が出力状態にあるとき、図17に示すように、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスL、母線容量C及び負荷に給電し、即ちエネルギー貯蔵インダクタンスLが放電モードにあるモードと、図18に示すように、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスLを充電し、母線容量Cを介して負荷に給電し、即ちインダクタンス充電モードであるモードとの2つの動作モードにさらに分けることができ、2つの動作モードの切り替えは、PFCスイッチングモジュールにおけるスイッチングチューブに対するスイッチング動作により実現され、PWM信号が出力状態にあるとき、母線電圧全体が上昇傾向にあり、PWM信号が出力停止状態にあるとき、図19に示すように、このとき給電信号と負荷との間が遮断状態にあることに相当し、母線容量Cを介して負荷に給電し、母線容量Cが放電するため、母線電圧が下降傾向にある。
(実施例18)
図16に示すように、本願の一実施例に係る駆動制御回路は、負荷に給電するように交流給電信号を制御するために用いられ、スイッチングチューブを含む力率改善モジュールと、力率改善モジュールに電気的に接続され、力率改善モジュールが力率改善操作を実行するようにスイッチングチューブに高周波動作信号を出力するための駆動モジュールと、上記いずれの実施例に記載の運転制御装置(制御モジュール及び母線電圧検出モジュールを含む)とを含む。該運転制御装置は、駆動モジュールと負荷の間にそれぞれ電気的に接続され、かつ、負荷の大きさに対応する負荷の運転パラメータを取得し、運転パラメータが第1パラメータ閾値よりも小さいことを検出すれば、第1制御モードに基づいてスイッチングチューブの開閉を制御し、運転パラメータが第1パラメータ閾値以上であることを検出すれば、第2制御モードに基づいてスイッチングチューブの開閉を制御するために用いられる。第1制御モードが無制御整流モードであり、無制御整流モードにおいて、複数のスイッチングチューブに動作信号を入力しない。第2制御モードが間欠発振制御モードである。
当該実施例では、電力要因制御モジュールによって負荷に給電するように交流給電信号を制御する過程において、消費電力の小さい負荷に対して、スイッチングチューブに高周波制御信号を出力し続けると、無駄なスイッチング損失が増加し、負荷の運転パラメータを収集することで、運転パラメータに基づいて負荷の大きさを決定し、運転パラメータと同じタイプの第1パラメータ閾値と併せて、第1パラメータ閾値を負荷の大きさの分割基準として採用し、具体的には、運転パラメータが第1パラメータ閾値よりも小さいことを検出した場合、無制御整流モードを採用すれば交流給電信号による負荷への正常な給電を保証できることを示し、運転パラメータが第1パラメータ閾値以上であることを検出した場合、負荷への給電の効率的な制御を実現するために、間欠発振制御モードを用いて力率改善モジュールにおけるスイッチングチューブに高周波動作信号を出力する必要があることを示し、ここで第1制御モードでは、スイッチングチューブに高周波制御信号を出力する必要がないので、スイッチング損失が発生しないが、第2制御モードでは、スイッチングチューブに高周波動作信号を間欠的に出力するだけであるので、継続出力制御モードに比べて、導通損失を低減することもできる。
図20に示すように、上記実施例では、選択可能に、給電信号は交流給電信号であり、力率改善モジュールはH型整流モジュールであり、スイッチングチューブは直列に接続された第1スイッチングチューブQ1及び第2スイッチングチューブQ2、及び直列に接続された第3スイッチングチューブQ3及び第4スイッチングチューブQ4を含み、第3スイッチングチューブQ3及び第4スイッチングチューブQ4が直列に接続された共通接続点が交流給電信号のLラインに接続され、第1スイッチングチューブQ1及び第2スイッチングチューブQ2が直列に接続された共通接続点が交流給電信号のNラインに接続され、第1スイッチングチューブQ1のドレインが第3スイッチングチューブQ3のドレインに直列に接続され、かつ共通接続点を母線電圧の第1端として決定し、第2スイッチングチューブQ2のソースが第4スイッチングチューブQ4のソースに直列に接続され、かつ共通接続点を母線電圧の第2端として決定し、かつ第1端と第2端との間に母線容量が接続される。
当該実施例では、H型整流モジュールが設けられている駆動制御回路において、それぞれ第1スイッチングチューブQ1及び第2スイッチングチューブQ2に異なる高周波動作信号を出力し、及び第3スイッチングチューブQ3及び第4スイッチングチューブQ4にハイレベル及びローレベルを交互に出力することにより、トーテムポール型PFCモジュールが設けられている駆動制御回路における高周波制御動作信号の出力を実現し、スイッチングチューブ(具体的には第1スイッチングチューブQ1及び第2スイッチングチューブQ2を含む)に高周波制御動作信号を出力するとき、母線電圧の昇圧を実現し、及び高周波動作信号の出力を停止するとき、母線電圧の降圧を実現し、さらにトーテムポール型PFCモジュールが設けられている駆動制御回路における間欠発振制御ストラテジの適用を実現する。
(実施例19)
図16に示すように、本願の一実施例に係る駆動制御回路は、電力網システムから入力された給電信号を介して負荷に給電するために用いられ、駆動制御回路は上記いずれかの運転制御装置に接続され、駆動制御回路は、スイッチングチューブ(図示せず)を含む力率改善モジュール、即ちPFCモジュールと、力率改善モジュールに電気的に接続され、力率改善モジュールが力率改善操作を実行するようにスイッチングチューブにパルス幅変調信号を出力するための駆動モジュールと、上記実施例に記載の運転制御装置(即ち図15の運転制御装置150)とを含む。該運転制御装置は、駆動モジュール及び負荷の間にそれぞれ電気的に接続され、かつ、動作信号が出力状態にあれば、負荷の運転消費電力に基づいて駆動制御回路における母線電圧の上昇速度を決定し、上昇速度と速度閾値との関係が指定条件を満たすか否かを検出し、関係が指定条件を満たさない場合、関係が指定条件を満たすまで力率改善モジュールの所与電流を調節するように制御するために用いられる。所与電流が力率改善モジュールの目標出力電流であり、母線電圧の上昇速度と所与電流との間が正の相関関係にある。
本願が提供する駆動制御回路に適用される運転制御回路は、前記運転制御装置と、駆動モジュールと、力率改善モジュールとを含み、運転制御装置は具体的にはプロセッサであってもよく、プロセッサは力率改善モジュールにおけるスイッチングチューブにパルス幅変調信号を出力するように駆動モジュールを制御し、駆動制御回路により負荷を駆動して運転させる過程において、負荷の運転消費電力を検出することで、運転消費電力及び給電信号の入力電力に基づいて、母線電圧の上昇速度を決定し、かつ上昇速度と速度閾値との関係をさらに検出し、当該関係が指定条件を満たすか否かを決定し、指定条件を満たさない場合、現在の所与電流が負荷への給電需要を満たさないことを示し、さらに所与電流を調節することにより母線電圧の上昇速度と速度閾値との関係が指定条件を満たすようにし、負荷への給電制御の適合性を実現し、これによりスイッチングチューブに信号出力を間欠的に行うように制御するモードに進むことにより、駆動制御回路におけるスイッチングチューブの導通消費電力を低減することができ、さらに当該駆動制御回路を採用する電気機器(例えばエアコン)のエネルギー効率を向上させる。
上記実施例では、選択可能に、駆動制御回路は、力率改善モジュールの出力端に設けられた母線容量Cをさらに含む。
図17に示すように、力率改善モジュールは、給電信号を生成するための給電電源と、母線容量との間に直列に接続されたエネルギー貯蔵インダクタンスLを含み、パルス幅変調信号が出力状態にあれば、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンス、母線容量C及び負荷に給電し、又は給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスを充電し、母線容量Cを介して負荷に給電し、パルス幅変調信号が出力停止状態にあれば、母線容量Cを介して負荷に給電する。
当該実施例では、アクティブPFC回路にエネルギー貯蔵インダクタンスL及び母線容量Cが設けられており、母線電圧が即ち母線容量C両端の電圧である。
PWM信号が出力状態にあるとき、図17に示すように、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスL、母線容量C及び負荷に給電し、即ちエネルギー貯蔵インダクタンスLが放電モードにあるモードと、図18に示すように、給電信号を介してエネルギー貯蔵インダクタンスLを充電し、母線容量Cを介して負荷に給電し、即ちインダクタンス充電モードであるモードとの2つの動作モードにさらに分けることができ、2つの動作モードの切り替えは、PFCスイッチングモジュールにおけるスイッチングチューブに対するスイッチング動作により実現され、PWM信号が出力状態にあるとき、母線電圧全体が上昇傾向にあり、PWM信号が出力停止状態にあるとき、図19に示すように、このとき給電信号と負荷との間が遮断状態にあることに相当し、母線容量Cを介して負荷に給電し、母線容量Cが放電するため、母線電圧が下降傾向にある。
(実施例20)
本願の実施例に係る家電機器は、負荷と、上記いずれかの実施例に記載の駆動制御回路であって、電力網システムと負荷との間に接続され、電力網システムが前記負荷に給電するように制御するように構成される駆動制御回路と、を含む。
当該実施例では、家電機器は上記いずれかの実施例に記載の駆動制御回路を含むため、該家電機器は上記いずれかの実施例に記載の駆動制御回路の全ての有益な効果を有し、ここでは説明を繰り返さない。
本願の一実施例では、選択可能に、前記家電機器はエアコン、冷蔵庫、ファン、レンジフード、掃除機及びコンピュータ本体のうちの少なくとも1つを含む。
(実施例21)
本願の実施例に係るコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、コンピュータプログラムが記憶されており、前記コンピュータプログラムが実行されると、上記少なくとも1つの実施例に記載の運転制御方法のステップを実現する。
当該実施例では、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体にコンピュータプログラムが記憶されており、コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されると、上記いずれかの実施例に記載の運転制御方法を実現するため、該コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は上記いずれかの実施例に記載の運転制御方法の全ての有益な効果を有し、ここでは説明を繰り返さない。
本願の実施例が、方法、システム、又はコンピュータプログラム製品として提供され得ることを当業者は理解するであろう。したがって、本願は、完全なハードウェア実施例、完全なソフトウェア実施例、又はソフトウェアとハードウェアとを組み合わせる実施例の形態を採用することができる。しかも、本願は、コンピュータ利用可能なプログラムコードを含む1つ以上のコンピュータ利用可能な記憶媒体(磁気ディスク記憶装置、CD-ROM、光学記憶装置などを含むが、これらに限定されない)上に具現化されるコンピュータプログラム製品の形態を採用することができる。
本願は、本願の実施例に係る方法、装置(システム)、及びコンピュータプログラム製品のフローチャート及び/又はブロック図を参照して説明される。フローチャート及び/又はブロック図における各フロー及び/又はブロック、及びフローチャート及び/又はブロック図におけるフロー及び/又はブロックの組み合わせはコンピュータプログラム命令によって実現され得ることが理解されるべきである。これらのコンピュータプログラム命令は、マシンを生成するために、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ又は他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供されることができ、その結果、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサによって実行される命令はフローチャートにおいて1つ以上のフロー及び/又はブロック図の1つ以上のブロックにおいて指定される機能を実現するための装置を生成する。
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置に特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ読み取り可能なメモリに記憶されてもよく、その結果、当該コンピュータ読み取り可能なメモリに記憶された命令が、フローチャートの1つ以上のフロー及び/又はブロック図の1つ以上のブロックにおいて指定される機能を実現する命令装置を含む製品を生成する。
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置にロードすることもでき、その結果、一連の動作ステップがコンピュータ又は他のプログラム可能な装置上で実行されて、コンピュータで実施される処理を生成し、その結果、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置上で実行される命令が、フローチャートの1つ以上のフロー及び/又はブロック図の1つ以上のブロックにおいて指定される機能を実現するためのステップを提供する。
特許請求の範囲において、括弧の間に位置するいかなる参照符号は、特許請求の範囲を限定するものとして構成されてはならないことに留意されたい。「含む」という単語は、特許請求の範囲に列挙されていない構成要素又はステップの存在を除外しない。部品の前に位置する「a」又は「an」という単語は、そのような部品が複数存在することを排除するものではない。本願は、いくつかの異なる構成要素を含むハードウェアによって、及び適切にプログラムされたコンピュータによって実現され得る。いくつかの装置を列挙するユニット特許請求の範囲において、これらの装置のいくつかは、同一のハードウェア項目によって具現化され得る。第1、第2、第3などの単語の使用は、いかなる順序も示さない。これらの単語は、名称として解釈されてもよい。
本願の好ましい実施例を説明してきたが、当業者は、基本的な創造的概念を知った時点で、さらなる変更及び修正をこれらの実施例に加えることができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、好ましい実施例、ならびに本願の範囲内に入る全ての変更及び修正を含むものとして解釈されることが意図される。
以上は本願の好ましい実施例にすぎず、本願を限定するためのものではなく、当業者にとっては、本願に様々な変更や変化が可能である。本願の趣旨を逸脱せず補正や、同等な置き換え、改善などが行われる場合、そのいずれも本願の保護範囲に含まれる。

Claims (31)

  1. 駆動制御回路に適用され、前記駆動制御回路が力率改善モジュールを含み、前記力率改善モジュールがスイッチングチューブを含み、前記スイッチングチューブに動作信号を出力することにより負荷に給電するように交流給電信号を制御する運転制御方法であって、
    前記交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、かつ前記動作信号の現在の状態における継続時間が予め設定された切り替え条件を満たせば、前記ゼロクロス点で状態切り替え操作を実行するステップ、又は
    前記給電信号の出力電力及び前記負荷の運転消費電力に基づいて前記駆動制御回路における母線電圧の変化速度を決定することで、前記変化速度に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定するステップを含み、
    前記動作信号の状態が出力状態と出力停止状態を含み、前記出力状態では、前記母線電圧が上昇傾向にあり、前記出力停止状態では、前記スイッチングチューブがスイッチング動作を停止し、前記母線電圧が下降傾向にある、
    運転制御方法。
  2. 前記交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、かつ前記動作信号の現在の状態における継続時間が予め設定された切り替え条件を満たせば、前記ゼロクロス点で状態切り替え操作を実行するステップは、具体的には、
    前記動作信号が出力状態にあれば、前記出力状態が継続する第1時間を記録するステップと、
    前記交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、前記第1時間が第1の予め設定された切り替え条件を満たせば、現在のゼロクロス点で前記動作信号の出力を停止するステップと、
    前記動作信号が前記出力停止状態にあれば、前記出力停止状態が継続する第2時間を記録するステップと、
    前記交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、前記第2時間が第2の予め設定された切り替え条件を満たせば、現在のゼロクロス点で前記動作信号の出力をオンするステップと、を含む、
    請求項1に記載の運転制御方法。
  3. 前記交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、前記第1時間が第1の予め設定された切り替え条件を満たせば、現在のゼロクロス点で前記動作信号の出力を停止するステップは、具体的には、
    収集された前記交流給電信号が前記ゼロクロス点に達した場合、前記第1時間と発生する交流半波時間との和を算出し、かつ第1時間の和として決定するステップと、
    前記第1時間の和が第1最大継続時間よりも大きいか否かを判断するステップと、
    前記第1時間の和が前記第1最大継続時間よりも大きいと判定された場合、前記動作信号の出力を停止するように制御するステップと、を含む、
    請求項2に記載の運転制御方法。
  4. 収集された前記交流給電信号がゼロクロス点に達した場合、前記第1時間と発生する交流半波時間の第1時間との和が前記第1最大継続時間よりも大きいか否かを収集するステップは、具体的には、
    収集された前記交流給電信号が前記ゼロクロス点に達した場合、前記交流給電信号が前記出力状態で発生した半波の数を統計するステップと、
    収集された前記半波の数が偶数である場合、前記第1時間の和が前記第1最大継続時間よりも大きいか否かを収集するステップと、を含む、
    請求項3に記載の運転制御方法。
  5. 前記交流給電信号の入力電力及び前記負荷の運転消費電力に基づいて前記駆動制御回路における母線電圧の前記出力状態での上昇速度を決定するステップと、
    前記上昇速度に基づいて前記第1最大継続時間を決定するステップと、をさらに含む、
    請求項3に記載の運転制御方法。
  6. 前記上昇速度が第1速度閾値よりも小さいか否かを収集するステップと、
    前記上昇速度が前記第1速度閾値よりも小さければ、前記上昇速度が前記第1速度閾値以上に増加するように、前記動作信号のデューティ比を前記交流給電信号の次の半波周期内で増大するように調整するステップと、をさらに含む、
    請求項5に記載の運転制御方法。
  7. 前記交流給電信号の次の半波周期内で前記デューティ比を増大させた後、前記負荷の前記次の半波周期における調整運転消費電力を収集し、前記調整運転消費電力に基づいて前記第1最大継続時間を更新するステップをさらに含む、
    請求項6に記載の運転制御方法。
  8. 前記上昇速度が前記第1速度閾値以上であれば、前記上昇速度が第2速度閾値よりも大きいか否かを収集するステップと、
    前記上昇速度が前記第2速度閾値よりも大きければ、前記動作信号のデューティ比を前記交流給電信号の次の半波周期内で減少するように調整するステップと、
    調整後の前記デューティ比がデューティ比下限閾値よりも小さいか否かを収集するステップと、
    前記デューティ比が前記デューティ比下限閾値よりも小さければ、前記デューティ比下限閾値を前記動作信号の実デューティ比として決定するステップと、をさらに含み、
    前記第2速度閾値が前記第1速度閾値よりも大きい、
    請求項6に記載の運転制御方法。
  9. 前記デューティ比を減少させるように制御した後、前記負荷の調整後の運転消費電力を収集し、前記調整後の運転消費電力に基づいて前記第1最大継続時間を更新するステップをさらに含む、
    請求項8に記載の運転制御方法。
  10. 前記交流給電信号が任意のゼロクロス点に達し、第2時間が第2の予め設定された切り替え条件を満たせば、現在のゼロクロス点で前記動作信号の出力をオンするステップは、具体的には、
    収集された前記交流給電信号が前記ゼロクロス点に達した場合、前記第2時間と発生する交流半波時間との和を算出し、かつ第2時間の和として決定するステップと、
    前記第2時間の和が第2最大継続時間よりも大きいか否かを判断するステップと、
    前記第2時間の和が前記第2最大継続時間よりも大きいと判定された場合、前記第2最大継続時間が前記第2の予め設定された切り替え条件を満たすと判断し、前記動作信号の出力をオンするように制御するステップと、を含む、
    請求項3~9のいずれか一項に記載の運転制御方法。
  11. 前記負荷の運転消費電力に基づいて前記駆動制御回路における母線電圧の前記出力停止状態での下降速度を決定するステップと、
    前記下降速度に基づいて前記第2最大継続時間を決定するステップと、をさらに含む、
    請求項10に記載の運転制御方法。
  12. 前記交流給電信号の出力電力及び前記負荷の運転消費電力に基づいて前記駆動制御回路における母線電圧の変化速度を決定することで、前記変化速度に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定する前記ステップは、具体的には、
    予め設定された収集周期に基づいて前記運転消費電力を収集するステップと、
    前記運転消費電力に基づいて前記母線電圧の現在の収集周期内での変化速度を決定するステップと、
    前記変化速度及び予め設定された電圧制限閾値に基づいて前記動作信号状態の切り替え時点を決定するステップと、を含む、
    請求項1に記載の運転制御方法。
  13. 前記変化速度が上昇速度と下降速度とを含み、前記運転消費電力に基づいて前記母線電圧の現在の収集周期内での変化速度を決定する前記ステップは、具体的には、
    前記動作信号が出力状態にあれば、前記交流給電信号の入力電力及び前記運転消費電力に基づいて前記母線電圧の上昇速度を決定するステップを含む、
    請求項12に記載の運転制御方法。
  14. 前記変化速度及び予め設定された電圧制限閾値に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定する前記ステップは、具体的には、
    前記動作信号の出力オン時刻から、前記上昇速度に基づいて各前記収集周期内の電圧上昇量を決定するステップと、
    少なくとも1つの前記収集周期が経過した後、前記電圧上昇量に基づいて母線電圧の現在の出力状態での電圧累積上昇量を決定するステップと、
    前記電圧累積上昇量が予め設定された電圧制限閾値以上であれば、前記動作信号の出力を停止するように制御するステップと、
    前記電圧累積上昇量が前記予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、前記動作信号の出力を続けるステップと、を含む、
    請求項13に記載の運転制御方法。
  15. 前記変化速度及び予め設定された電圧制限閾値に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定する前記ステップは、具体的には、
    前記電圧累積上昇量が前記予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、第1予測利得係数に基づいて次の収集周期内の予想電圧上昇量を予測するステップと、
    前記電圧累積上昇量と前記予想電圧上昇量との和が前記予め設定された電圧制限閾値以上であれば、前記動作信号の出力を停止するように制御するステップと、をさらに含む、
    請求項14に記載の運転制御方法。
  16. 前記第1予測利得係数が1以上2以下である、
    請求項15に記載の運転制御方法。
  17. 前記電圧累積上昇量と前記予想電圧上昇量との和が前記予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、次の収集周期で前記入力電力及び運転消費電力の収集を続け、かつ前記入力電力及び前記運転消費電力に基づいてリアルタイム母線電圧の値を更新するステップをさらに含む、
    請求項15に記載の運転制御方法。
  18. 前記運転消費電力に基づいて前記母線電圧の現在の収集周期内での変化速度を決定するステップは、具体的には、
    前記動作信号が出力停止状態にあれば、前記運転消費電力に基づいて前記母線電圧の現在の収集周期内での下降速度を決定するステップをさらに含む、
    請求項13に記載の運転制御方法。
  19. 前記変化速度及び予め設定された電圧制限閾値に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定する前記ステップは、具体的には、
    前記動作信号の出力オフ時刻から、前記下降速度及び対応する収集周期に基づいて各収集周期の電圧下降量を決定することで、少なくとも1つの前記収集周期が経過した後、前記各収集周期の電圧下降量に基づいて母線電圧の現在の出力停止状態での電圧累積下降量を決定するステップと、
    前記電圧累積下降量が予め設定された電圧制限閾値以上であれば、前記動作信号の出力をオンするように制御するステップと、をさらに含む、
    請求項18に記載の運転制御方法。
  20. 前記変化速度及び予め設定された電圧制限閾値に基づいて動作信号状態の切り替え時点を決定する前記ステップは、具体的には、
    前記電圧累積下降量が前記予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、第2予測利得係数に基づいて次の収集周期内の予想電圧下降量を予測するステップと、
    前記電圧累積下降量と前記予想電圧下降量との和が前記予め設定された電圧制限閾値以上であれば、前記動作信号の出力をオンするように制御するステップと、をさらに含む、
    請求項19に記載の運転制御方法。
  21. 前記第2予測利得係数が1以上2以下である、
    請求項20に記載の運転制御方法。
  22. 前記電圧累積下降量と前記予想電圧下降量との和が前記予め設定された電圧制限閾値よりも小さければ、次の収集周期で前記運転消費電力の収集を続け、かつ前記運転消費電力に基づいてリアルタイム母線電圧の値を更新するステップをさらに含む、
    請求項20に記載の運転制御方法。
  23. 前記負荷がコンプレッサーであり、予め設定された収集周期に基づいて前記負荷の運転消費電力を収集する前記ステップは、具体的には、
    前記収集周期に基づいて前記コンプレッサーの線間電圧及び線間電流を収集するステップと、
    前記線間電圧及び前記線間電流に基づいて各前記収集周期における運転消費電力を決定するステップと、を含む、
    請求項12~22のいずれか一項に記載の運転制御方法。
  24. 前記交流給電信号のゼロクロス点で前記切り替え操作を実行するように、前記収集周期は、前記交流給電信号の半波周期の整数倍である、
    請求項12~22のいずれか一項に記載の運転制御方法。
  25. 前記スイッチングチューブがIGBT型パワートランジスタとMOSFETとを含み、前記MOSFETがSiC-MOSFETとGaN-MOSFETとを含む、
    請求項1~24のいずれか一項に記載の運転制御方法。
  26. プロセッサが設けられている運転制御装置であって、前記プロセッサがコンピュータプログラムを実行することにより、請求項1~25のいずれか一項に記載の運転制御方法を実現することができる、
    運転制御装置。
  27. 負荷に給電するように給電信号を制御するための駆動制御回路であって、
    スイッチングチューブを含む力率改善モジュールと、
    前記力率改善モジュールに電気的に接続され、前記力率改善モジュールが力率改善操作を実行するように前記スイッチングチューブに高周波動作信号を出力するための駆動モジュールと、
    前記駆動モジュール及び前記負荷の間にそれぞれ電気的に接続される請求項26に記載の運転制御装置と、を含む、
    駆動制御回路。
  28. 前記力率改善モジュールの出力端に設けられた母線容量をさらに含み、
    前記力率改善モジュールは、前記交流給電信号を発するための給電電源と、前記母線容量との間に直列に接続されたエネルギー貯蔵インダクタンスを含み、
    前記高周波動作信号が出力状態にあれば、前記交流給電信号を介して前記エネルギー貯蔵インダクタンス、前記母線容量及び前記負荷に給電し、又は前記交流給電信号を介して前記エネルギー貯蔵インダクタンスを充電し、前記母線容量を介して前記負荷に給電し、前記高周波動作信号が出力停止状態にあれば、前記母線容量を介して前記負荷に給電する、
    請求項27に記載の駆動制御回路。
  29. 負荷と、
    請求項27又は28に記載の駆動制御回路であって、給電信号と負荷との間に接続され、前記負荷に給電するように給電信号を制御するように構成される駆動制御回路と、を含む、
    家電機器。
  30. 前記家電機器はエアコン、冷蔵庫、ファン、レンジフード、掃除機及びコンピュータ本体のうちの少なくとも1つを含む、
    請求項29に記載の家電機器。
  31. コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
    前記コンピュータプログラムが実行されると、請求項1~25のいずれか一項に記載の運転制御方法のステップを実現する、
    コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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