KR20200007586A - 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법 - Google Patents

압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법 Download PDF

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KR20200007586A
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Abstract

본 명세서는 스위칭 소자의 수명을 판단하고, 판단 결과에 따라 압축기의 구동 제어를 수행하는 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법에 관한 것이다.

Description

압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법{APPARATUS FOR CONTROLLING COMPRESSOR, COMPRESSOR AND METHOD FOR CONTROLLING COMPRESSOR}
본 명세서는 복수의 스위칭 소자의 수명에 따라 압축기의 구동 제어를 수행하는 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은, 압축기를 제어하는 제어장치(인버터)에 관한 것이다. 전력을 사용하든 대부분의 장치에는 효율을 증가시키거나 전압 레벨을 변경하기 위해 컨버터나 인버터를 사용하게 된다. 전력 변환 장치에 적용되는 DC Link 커패시터는 소형화, 대용량 및 재료비 절감 측면에서 전해 커패시터를 적용하였으나, 크기, 무게, 비용, 신뢰성 등의 문제와 10년정도의 짧은 수명이 계속 문제가 되고 있다. 위 문제점을 해결하기 위해 온도 특성이 우수하고 사용전압이 높은 필름 커패시터를 이용한 인버터 제품이 증가하고 있다. 즉, 커패시터의 수명이 늘어나면서 전력 변환 장치의 수명도 증가하게 되었고, 앞으로는 전력 변환 장치의 어떤 부품이 먼저 수명이 다하거나 언제 오동작을 할지 모르게 되었다.
이러한 전력 변환 장치에서 가장 많은 손실이 발생하는 것은 스위칭 동작을 통해 전력을 변환하는 스위칭 소자로, 이러한 스위칭 소자의 경우는 전력 변환 장치의 손실/수명/효율/안전/신뢰에 가장 큰 영향을 미친다.
특히, 전동 컴프의 구동을 제어하는 인버터의 경우, 전동 컴프의 운전 특성상 스위칭 소자의 스위칭 동작이 일반 인버터에 비해 많아, 스위칭 소자의 수명이 빠르게 감소될 우려가 있다. 이러한 전동 컴프의 구동을 제어하는 인버터의 경우는 스위칭 소자의 수명이 다하거나 소손으로 인해 스위칭 동작이 제대로 이루어지지 않는 경우, 전동 컴프의 구동이 제대로 이루어지지 않게 되고, 이로 인해 사고를 발생시키게 될 우려가 있다. 그러나, 종래에는 스위칭 소자의 수명을 판단하거나, 수명에 따른 구동 제어의 기술이 제안되지 못하여, 인버터를 이용한 전동 컴프의 구동 제어의 안전성, 신뢰성 및 효용성이 보장되지 못하는 한계가 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술을 한계를 개선하는 것을 과제로 한다.
즉, 본 명세서는 상술한 바와 같은 종래기술의 한계를 개선할 수 있는 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법을 제공하고자 한다.
구체적으로는, 스위칭 소자의 수명을 판단하여, 이에 따라 제어를 수행할 수 있는 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법을 제공하고자 한다.
또한, 별도의 수명 판단을 위한 수단 없이 스위칭 소자의 수명을 판단하고, 이에 따라 스위칭 소자의 수명 단축을 방지할 수 있는 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법을 제공하고자 한다.
아울러, 스위칭 소자의 상태 및 동작에 따라 스위칭 소자의 수명을 정확하게 판단할 수 있는 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법은, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따른 상기 스위칭 소자의 온도 상태를 근거로 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하는 것을 기술적 특징으로 한다.
구체적으로는, 상기 스위칭 소자의 소자 정보 및 상기 스위칭 동작에 따른 동작 결과로부터 상기 스위칭 소자의 접합 온도를 추정하고, 상기 접합 온도를 근거로 연산한 상기 스위칭 소자의 온도 변화에 따라 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하게 된다.
즉, 본 발명에 따른 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법은, 기저장된 상기 스위칭 소자의 소자 정보 및 상기 스위칭 동작에 따른 동작 결과를 근거로 한 연산 과정을 통해 상기 스위칭 소자의 접합 온도를 추정하고, 상기 접합 온도를 근거로 상기 스위칭 소자의 온도 변화를 연산하여, 상기 온도 변화에 따라 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하는 것을 해결 수단으로 하여, 상술한 바와 같은 과제를 해결하게 된다.
상기와 같은 기술적 특징은, 압축기를 제어하는 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법으로 실시되며, 본 명세서는 상기와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법 각각의 일 실시 예를 제공한다.
상기와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 발명에 따른 압축기 제어장치의 실시 예는, 외부 전원으로부터 입력받은 전원을 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 복수의 스위칭 소자를 포함하는 변환부 및 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하여 상기 구동 전원의 변환 및 출력을 제어하고, 상기 스위칭 동작의 제어에 따른 제어 정보 및 기저장된 상기 스위칭 소자의 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 압축기의 구동 제어를 수행하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 발명에 따른 압축기는, 압축기를 구동하는 모터 및 외부 전원으로부터 입력받은 전원을 상기 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 복수의 스위칭 소자를 포함하여, 상기 압축기의 구동을 제어하는 제어장치를 포함하고, 상기 제어장치는, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따른 상기 스위칭 소자의 온도 변화를 근거로 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 압축기의 구동을 제어한다.
아울러, 상기와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 발명에 따른 압축기 제어방법은, 외부 전원으로부터 입력받은 전원을 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 복수의 스위칭 소자를 포함하는 변환부 및 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하여 상기 구동 전원의 변환 및 출력을 제어하는 제어부를 포함하는 압축기 제어장치의 압축기 제어방법으로, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따른 동작 상태를 검출하는 단계, 검출 결과 및 기저장된 상기 스위칭 소자의 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자의 손실을 산출하는 단계, 산출 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자의 온도를 추정하는 단계, 추정 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하는 단계 및 판단 결과에 따라 상기 압축기의 구동을 제어하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법은, 압축기에 구비되는 압축기 제어장치, 이를테면 압축기의 모터를 제어하는 인버터장치, 이를 포함하는 압축기, 또는 이러한 압축기의 제어방법에 적용되어 실시될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 압축기의 제어장치, 압축기 및 압축기의 제어방법에도 적용되어 실시될 수 있다.
본 발명에 따른 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법은, 상기 스위칭 소자의 온도 상태를 근거로 상기 스위칭 소자의 수명을 판단함으로써, 별도의 수명 판단을 위한 수단의 구비없이 스위칭 소자의 수명을 판단할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 스위칭 소자의 수명 판단 결과를 활용할 수 있게 되는 효과가 있다.
게다가, 스위칭 소자의 수명 단축을 방지하고, 스위칭 소자의 수명에 따른 적절한 제어가 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.
아울러, 스위칭 소자의 상태 및 동작에 따라 스위칭 소자의 수명을 정확하게 판단할 수 있게 되는 효과가 있다.
결과적으로, 본 발명에 따른 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법은, 종래기술의 한계를 개선하게 됨은 물론, 스위칭 소자를 포함하는 인버터장치의 안정성, 용이성, 효용성, 활용성 및 신뢰성을 증대시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 압축기 제어장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 압축기 제어장치의 실시 예에 따른 구체적인 구성을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 제어 정보의 실시 예를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 수명 판단 과정의 과정을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 스위칭 소자의 온도 변화 연산의 개념을 나타낸 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 수명 판단 과정의 구체적인 적용 예에 따른 연산 블록을 나타낸 블록도.
도 7은 본 발명에 따른 압축기 제어방법의 순서를 나타낸 순서도.
도 8은 도 7에 도시된 압축기 제어방법의 구체적인 실시 예를 나타낸 순서도.
본 명세서에 개시된 기술은 압축기 제어장치, 압축기 및 압축기 제어방법에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 압축기의 제어장치, 압축기 및 압축기의 제어방법에도 적용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하되, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
먼저, 본 발명에 따른 압축기 제어장치(이하, 제어장치라 칭한다)를 설명한다.
상기 제어장치(이하, 제어장치라 칭한다)는, 압축기의 구동을 제어하는 제어장치를 의미한다.
상기 제어장치는, 상기 압축기의 모터에 구동 전원을 공급하여, 상기 압축기의 구동을 제어하는 제어장치일 수 있다.
상기 제어장치는, 인버터 방식으로 상기 모터를 제어하는 장치일 수 있다.
즉, 상기 제어장치는, 상기 압축기의 구동을 제어하는 인버터이거나, 또는 상기 인버터를 포함하는 장치일 수 있다.
상기 제어장치는, 상기 모터에 인가되는 상기 구동 전원을 제어하여, 상기 모터의 구동을 제어함으로써 상기 압축기의 구동을 제어할 수 있다.
상기 제어장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 외부 전원(10)으로부터 입력받은 전원을 압축기(200)의 모터(210)를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력하는 복수의 스위칭 소자(SW)를 포함하는 변환부(110) 및 상기 스위칭 소자(SW)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 구동 전원의 변환 및 출력을 제어하고, 상기 스위칭 동작의 제어에 따른 제어 정보 및 기저장된 상기 스위칭 소자(SW)의 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 압축기(200)의 구동 제어를 수행하는 제어부(120)를 포함한다.
즉, 상기 제어장치(100)는, 상기 변환부(110) 및 상기 제어부(120)를 포함하여, 상기 변환부(110) 및 상기 제어부(120)를 통해 상기 압축기(200)의 구동을 제어하게 된다.
상기 제어장치(100)의 구체적인 구성은, 도 2에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 변환부(110)는, 상기 스위칭 소자(SW)를 통해 외부 전원(10)으로부터 입력받은 전원을 상기 구동 전원으로 변환하여, 상기 모터(210)로 출력할 수 있다.
상기 스위칭 소자(SW)는, 상기 스위칭 동작을 통해 상기 변환부(110)에 입력된 전원을 상기 구동 전원으로 변환하여, 상기 구동 전원을 상기 모터(210)로 출력할 수 있다.
상기 스위칭 소자(SW)는, 상기 제어부(120)에 의해 제어되어 동작할 수 있다.
상기 스위칭 소자(SW)는, 상기 제어부(120)에서 생성된 제어 신호에 의해 스위칭 동작을 하게 될 수 있다.
상기 스위칭 소자(SW)는, 바람직하게는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor)일 수 있다.
상기 변환부(110)는, 상기 외부 전원(10)로부터 입력받은 전원을 정류하는 컨버터부(111), 상기 컨버터부(111)에서 정류된 전원을 평활화하는 평활부(112) 및 상기 평활부(112)에서 평활화된 전원을 상기 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력하는 인버터부(113)를 포함할 수 있다.
상기 컨버터부(111)는, 상기 외부 전원(10)으로부터 입력받은 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 정류 회로일 수 있다.
상기 평활부(112)는, 상기 컨버터부(111)에서 정류된 전원을 평활화하는 DC 링크 커패시터일 수 있다.
상기 인버터부(113)는, 상기 평활부(112)에서 평활화된 전원을 상기 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력하는 인버터 회로일 수 있다.
이와 같이 상기 컨버터부(111), 상기 평활부(112) 및 상기 인버터부(113)를 포함하는 상기 변환부(110)에서 상기 스위칭 소자(SW)는, 상기 인버터부(113)에 포함된 스위칭 소자(SW)를 의미할 수 있다.
상기 인버터부(113)에 포함된 상기 스위칭 소자(SW)는, 상기 구동 전원의 상에 따라 구비될 수 있다.
예를 들면, 상기 모터(210)에 인가되는 상기 구동 전원이 3상인 경우, 세 쌍의 스위칭 소자, 즉 6개의 스위칭 소자가 구비될 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 스위칭 소자(SW)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 구동 전원의 변환 및 출력을 제어함으로써, 상기 압축기(200)의 구동 제어를 수행하는 제어모듈일 수 있다.
상기 제어부(120)는, 하나 이상의 모듈로 이루어져, 상기 스위칭 소자(SW)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 구동 전원의 변환 및 출력을 제어할 수 있다.
상기 제어부(120)는, 검출부(121), 연산부(122), 저장부(123) 및 생성부(124)를 포함하여, 상기 스위칭 동작을 제어하여 상기 구동 전원의 변환 및 출력을 제어함으로써, 상기 압축기(200)의 구동 제어를 수행할 수 있다.
상기 검출부(121)는, 상기 스위칭 소자(SW)의 스위칭 동작에 따른 동작 결과를 검출하는 모듈일 수 있다.
이를테면, 상기 모터(210)에 인가되는 전압 및 전류, 상기 스위칭 소자(SW)의 스위칭 주파수, 상기 평활부(112)의 전압 중 하나 이상을 검출할 수 있다.
상기 연산부(122)는, 상기 제어부(120)에서 처리되는 정보를 연산 및 처리하는 모듈일 수 있다.
이를테면, 상기 스위칭 소자의 수명을 판단할 수 있다.
상기 저장부(123)는, 상기 제어부(120)에서 처리되는 정보를 저장하는 모듈일 수 있다.
이를테면, 상기 소자 정보를 저장할 수 있다.
상기 생성부(124)는, 상기 제어부(120)에서 생성하는 제어 신호를 생성하는 모듈일 수 있다.
이를테면, 상기 스위칭 소자(SW)를 제어하는 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
이와 같이 상기 압축기(200)의 구동 제어를 수행하는 상기 제어부(120)는, 상기 스위칭 동작의 제어에 따른 상기 제어 정보 및 기저장된 상기 스위칭 소자(SW)의 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 압축기(200)의 구동 제어를 수행한다.
즉, 상기 제어장치(100)는, 상기 제어 정보 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)을 수명을 판단하여 제어를 수행하게 될 수 있다.
상기 제어 정보는, 상기 스위칭 동작의 제어에 따른 상기 스위칭 소자(SW)의 동작 상태에 대한 하나 이상의 정보일 수 있다.
상기 제어 정보는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭 동작에 따른 동작 정보, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 스위칭 소자의 손실 정보 및 상기 스위칭 소자의 온도 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 동작 정보는, 상기 스위칭 동작에 따른 스위칭 소자(SW)의 동작 상태를 검출한 정보일 수 있다.
상기 동작 정보는, 상기 모터(210)에 인가되는 전압, 전류, 상기 스위칭 소자(SW)의 저항 및 스위칭 주파수 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 손실 정보는, 상기 스위칭 동작 중 상기 스위칭 소자(SW)에서 발생하는 전력 손실에 대한 정보일 수 있다.
상기 손실 정보는, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 구동 전원의 변환 손실 및 상기 스위칭 소자(SW)의 스위칭 손실을 포함할 수 있다.
상기 온도 정보는, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 스위칭 소자(SW)의 온도에 대한 정보일 수 있다.
상기 온도 정보는, 상기 스위칭 소자(SW)의 접합 온도 및 현재 온도를 포함할 수 있다.
상기 소자 정보는, 상기 제어부(120)에 기저장된 상기 스위칭 소자(SW)의 스펙(Spec) 정보일 수 있다.
상기 소자 정보는, 상기 스위칭 소자(SW)의 정격 정보, 상기 스위칭 소자(SW)의 계수 또는 상수 정보를 포함할 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 스위칭 소자(SW)의 제어에 따른 상기 제어 정보 및 기저장된 상기 스위칭 소자(SW)의 스펙에 대한 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 압축기(200)의 구동 제어를 수행할 수 있다.
상기 제어부(120)가 상기 제어 정보 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하는 과정은 도 4에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 제어 정보 및 상기 소자 정보를 근거로 도 4에 도시된 바와 같은 연산 과정을 수행하여, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단한 결과에 따라 상기 압축기(200)의 구동 제어를 수행할 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 소자 정보 및 상기 동작 정보를 근거로 상기 손실 정보를 산출할 수 있다.
즉, 상기 제어부(120)는, 기저장된 상기 소자 정보 및 상기 스위칭 동작 중 검출한 상기 동작 정보를 근거로 상기 변환 손실 및 상기 스위칭 손실을 포함하는 상기 손실 정보를 산출할 수 있다.
여기서, 상기 소자 정보는, 상기 스위칭 소자(SW)의 Collector-Emitter 간의 포화 전압 및 포화 저항, 역률, 상기 스위칭 소자(SW)의 턴온/턴오프 손실, 게이트 저항, 상기 게이트 저항의 보정 계수, 상기 스위칭 소자(SW)의 접합 온도를 포함할 수 있고, 상기 동작 정보는, 상기 스위칭 소자(SW)에 인가되는 PWM 제어 신호의 함수, 변조 지수 및 상기 스위칭 소자(SW)에 인가되는 전류를 포함할 수 있고, 상기 손실 정보는, 상기 스위칭 동작 중 상기 스위칭 소자(SW)에서 발생하는 전체 손실을 의미할 수 있다.
상기 소자 정보 및 상기 동작 정보를 근거로 산출되는 상기 변환 손실은, 하기 [수학식 1]을 통해 산출될 수 있고, 상기 스위칭 손실은, 하기 [수학식 2]를 통해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
Figure pat00002
[수학식 2]
Figure pat00003
Figure pat00004
즉, 상기 제어부(120)는, 상기 소자 정보 및 상기 동작 정보를 근거로 상기 [수학식 1]을 통해 상기 변환 손실을 산출하고, 상기 [수학식 2]를 통해 상기 스위칭 손실을 산출하게 될 수 있다.
상기 제어부(120)는, 산출한 상기 변환 손실 및 상기 스위칭 손실을 포함하는 상기 손실 정보를 산출할 수 있다.
상기 손실 정보는, 하기 [수학식 3]을 통해 산출될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00005
상기 제어부(120)는, 상기 소자 정보 및 상기 손실 정보를 근거로 상기 온도 정보를 추정할 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 소자 정보 및 상기 동작 정보를 근거로 상기 손실 정보를 산출하여, 상기 소자 정보 및 상기 손실 정보를 근거로 상기 온도 정보를 추정할 수 있다.
즉, 상기 제어부(120)는, 기저장된 상기 소자 정보 및 산출한 상기 손실 정보를 근거로 상기 온도 정보를 추정할 수 있다.
여기서, 상기 소자 정보는, 상기 스위칭 소자(SW)의 방열판(Heat Sink)의 온도, 상기 스위칭 소자(SW)의 케이스와 상기 방열판 간의 열저항 계수 및 상기 스위칭 소자(SW)의 접합(Junction) 온도와 상기 케이스 간의 열저항 계수를 포함할 수 있고, 상기 온도 정보는, 상기 스위칭 소자(SW)의 접합(Junction) 온도를 의미할 수 있다.
상기 소자 정보 및 상기 손실 정보를 근거로 산출되는 상기 온도 정보는, 하기 [수학식 4]를 통해 산출될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00006
Figure pat00007
즉, 상기 제어부(120)는, 상기 소자 정보 및 상기 손실 정보를 근거로 상기 [수학식 4]를 통해 상기 스위칭 소자(SW)의 접합 온도에 대한 상기 온도 정보를 추정하게 될 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 소자 정보 및 상기 온도 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 온도 변화를 연산하고, 연산 결과를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단할 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 소자 정보 및 상기 손실 정보를 근거로 상기 온도 정보를 추정하고, 상기 소자 정보 및 추정한 상기 온도 정보를 근거로 상기 온도 변화를 연산하여, 상기 연산 결과를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단할 수 있다.
즉, 상기 제어부(120)는, 기저장된 상기 소자 정보 및 추정한 상기 온도 정보를 근거로 상기 온도 변화를 연산하여 상기 스위칭 소자(SW)을 수명을 판단하게 될 수 있다.
여기서, 상기 소자 정보는, 상기 스위칭 소자(SW)의 최대/최소 온도 및 온도 변화 기준, 상기 스위칭 소자(SW)의 정격 온도 및 정격 소비 전력을 포함할 수 있고, 상기 온도 변화는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭 소자(SW)가 상기 스위칭 동작을 하는 동안 상기 스위칭 소자(SW)의 온도(접합 온도)의 변화 정도(ΔTj)를 의미할 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 소자 정보 및 상기 온도 정보를 근거로 도 5에 도시된 바와 같이 상기 스위칭 소자(SW)가 상기 스위칭 동작을 하는 동안 변화된 상기 온도 변화를 연산하여, 연산한 상기 온도 변화를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단할 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 온도 변화를 기설정된 변화 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단할 수 있다.
상기 변화 기준은, 상기 스위칭 소자(SW)의 상태에 따른 온도 변화 기준일 수 있다.
상기 변화 기준은, 상기 스위칭 소자(SW)의 상태 정도에 따른 온도 변화의 정도에 대한 기준일 수 있다.
이를테면, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명이 +X[스위칭 횟수]인 경우에는 온도 변화가 Y이고, 수명이 +(X-10)인 경우에는 온도 변화가 (Y+1)이고, 수명이 +(X-20)인 경우에는 온도 변화가 (Y+2)로 설정될 수 있다.
상기 변화 기준은 또한, 상기 스위칭 소자(SW)의 적정 온도 변화 기준일 수도 있다.
이를테면, 상기 스위칭 소자(SW)의 상태가 정상 상태인 경우의 적정 온도 변화 기준으로 설정될 수 있다.
상기 제어부(120)는, 연산한 상기 온도 변화와 기설정된 상기 변화 기준을 비교하여, 상기 온도 변화가 상기 변화 기준에 해당하는지 여부, 또는 이상/미만 여부에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 수명을 판단할 수 있다.
여기서, 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 수명은, 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 스위칭 가능 횟수, 또는 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 동작 가능 시간을 의미할 수 있다.
즉, 상기 제어부(120)는, 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 스위칭 가능 횟수 또는 잔여 동작 가능 시간으로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하게 될 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 온도 변화가 상기 변화 기준에 해당하는 정도에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단할 수 있다.
상기 제어부(120)는 또한, 상기 온도 변화가 상기 변화 기준에 이상/미만인 정도에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단할 수 있다.
이와 같이 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하는 상기 제어부(120)는, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단한 판단 결과에 따라 상기 압축기(200)의 구동 제어를 수행할 수 있다.
즉, 상기 제어부(120)는, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명에 따라 상기 압축기(200)의 구동 제어를 수행하게 될 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 판단 결과에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 상기 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
이를테면, 상기 수명이 일정 기준 미만으로 남은 경우, 상기 스위칭 동작의 횟수를 감소시키거나, 상기 스위칭 동작의 스위칭 주기를 증가시켜 상기 스위칭 동작을 제어하게 될 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 판단 결과에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 온도가 기설정된 온도 기준 이하가 되도록 상기 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
상기 온도 기준은, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명에 따른 상기 스위칭 동작시의 최대 온도 기준일 수 있다.
상기 온도 기준은, 이를테면 150[℃]일 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 수명이 일정 기준 미만으로 남은 경우, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명 단축을 제한하기 위해, 상기 스위칭 동작 중의 상기 스위칭 소자(SW)의 온도가 상기 온도 기준 이하가 되도록 상기 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
이처럼, 상기 수명이 일정 기준 미만으로 남은 경우 상기 스위칭 소자(SW)의 온도가 상기 온도 기준 이하가 되도록 상기 스위칭 동작을 제어함으로써, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명에 따른 적절한 스위칭 동작 및 상기 압축기(200)의 구동 제어가 이루어지게 될 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 판단 결과를 상기 소자 정보에 저장할 수 있다.
즉, 상기 제어부(120)는, 상기 소자 정보를 업데이트하게 될 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 판단 결과를 상기 소자 정보에 저장하여, 차후 상기 스위칭 소자(SW)의 수명 판단시 저장한 상기 판단 결과를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하도록 할 수 있다.
이를테면, 상기 스위칭 동작의 잔여 횟수를 상기 소자 정보에 저장함으로써, 차후에 상기 스위칭 동작의 잔여 횟수 판단시 상기 소자 정보를 근거로 잔여 횟수를 판단하게 될 수 있다.
이처럼, 상기 제어부(120)가 상기 판단 결과를 상기 소자 정보에 저장하여 상기 스위칭 소자(SW)의 현재 수명 상태를 상기 소자 정보에 반영함으로써, 상기 소자 정보를 근거로 한 상기 스위칭 소자(SW)의 수명 판단이 현재 상태에 따라 정확 및 적절하게 이루어지게 될 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 판단 결과가 상기 압축기(200)의 상태를 외부에 표시하는 표시부를 통해 외부에 표시되도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부(120)는, 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 수명에 대한 정보가 외부에 표시되도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 표시부는, 상기 압축기(200)에 구비된 디스플레이장치, 또는 상기 압축기(200)와 분리되어 상기 압축기(200)의 구동 상태를 모니터링하는 모니터링장치를 의미할 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 판단 결과에 대한 정보를 포함하는 표시 신호를 생성하여, 상기 표시부 또는 상기 표시부를 제어하는 제어수단에 상기 표시 신호를 전달함으로써, 상기 판단 결과가 상기 표시부를 통해 외부에 표시되도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 판단 결과에 대한 정보는, 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 수명 및 상기 수명에 따른 예상 교체 시기 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제어부(120)는, 상기 표시부를 통한 외부로의 표시가 상기 판단 결과의 정도에 따라 다르게 표시되도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 표시부를 통한 외부로의 표시는, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명 정도에 따라 다르게 표시될 수 있다.
이를테면, 상기 수명이 일정 기준에 현저히 미만으로 남은 경우, 상기 외부로의 표시가 강하게 표시될 수 있고, 상기 수명이 일정 기준과 큰 차이가 없는 경우, 상기 외부로의 표시가 약하게 표시될 수 있다.
이처럼, 상기 제어부(120)가 상기 스위칭 소자(SW)의 수명에 대한 정보를 상기 표시부를 통해 외부에 표시되도록 제어함으로써, 상기 압축기(200)의 사용자에게 상기 스위칭 소자(SW)의 수명 및 이에 따른 현재 상태를 알리게 되어, 상기 압축기(200)의 구동이 적절하게 제어되도록 하게 될 수 있다.
이상과 같이 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하여 상기 압축기(200)의 구동 제어를 수행하는 상기 제어부(120)의 구체적인 적용 예는 도 6에 도시된 바와 같이 이루어질 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제어장치(100)에 포함된 상기 제어부(120)는, 상기 소자 정보 및 상기 동작 정보를 근거로 비선형 모델링에 따른 상기 변환 손실 및 상기 스위칭 손실 각각을 산출(P1, P2)하여 상기 손실 정보를 산출(P3)하고, 상기 소자 정보 및 상기 손실 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 접합 온도에 대한 온도 정보를 추정(P4)하여, 상기 온도 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단한 결과에 따라 상기 압축기(200)의 구동 제어, 이를테면 상기 스위칭 소자(SW)의 온도를 기준 온도 이하가 되도록 스위칭 동작을 제한하는 제어를 수행(P5)하게 될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 압축기를 설명하되, 앞서 상기 제어장치(100)에서 설명한 내용과 중복되는 부분은 가급적 생략한다.
상기 압축기(200)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(200)를 구동하는 모터(210) 및 외부(10)로부터 입력받은 전원을 상기 모터(210)를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력하는 복수의 스위칭 소자(SW)를 포함하여, 상기 압축기(200)의 구동을 제어하는 제어장치(100)를 포함한다.
여기서, 상기 제어장치(100)는, 앞서 설명한 상기 제어장치(100)일 수 있다.
상기 제어장치(100)는, 상기 구동 전원을 상기 모터(210)에 출력하는 상기 스위칭 소자(SW)를 포함하는 변환부(110) 및 상기 스위칭 소자(SW)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 구동 전원의 변환 및 출력을 제어하는 제어부(120)를 포함할 수 있다.
상기 제어장치(100)는 또한, 앞서 설명한 상기 제어장치(100)와 다른 구성으로 이루어진 제어수단일 수도 있다.
상기 모터(210) 및 상기 제어장치(100)를 포함하는 상기 압축기(200)에서 상기 제어장치(100)는, 상기 스위칭 소자(SW)를 포함하여 상기 압축기(200)의 구동을 제어하되, 상기 스위칭 소자(SW)의 스위칭 동작에 따른 상기 스위칭 소자(SW)의 온도 변화를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 압축기(200)의 구동을 제어한다.
즉, 상기 압축기(200)는, 상기 스위칭 소자(SW)의 온도 변화를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하여, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명에 따라 구동하게 될 수 있다.
상기 압축기(200)가 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하여, 이에 따라 구동하게 되는 제어 과정은 도 6에 도시된 바와 같이 이루어질 수 있고, 또는 앞서 설명한 상기 제어장치(100)의 실시 예와 같이 이루어질 수도 있다.
상기 제어장치(100)는, 상기 스위칭 동작을 제어하여 상기 스위칭 동작에 따른 동작 상태를 검출하고, 검출 결과 및 기저장된 상기 스위칭 소자(SW)의 소자 정보를 근거로 상기 온도 변화를 연산할 수 있다.
즉, 상기 제어장치(100)는, 상기 동작 상태 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 온도 변화를 연산하여, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하게 될 수 있다.
상기 제어장치(100)는, 상기 검출 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 동작에 따른 상기 스위칭 소자(SW)의 손실을 산출하고, 산출 결과를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 온도를 추정하여, 추정 결과를 근거로 상기 온도 변화를 연산할 수 있다.
상기 스위칭 소자(SW)의 손실은, 상기 스위칭 동작 중 발생하는 변환 손실 및 상기 스위칭 소자(SW)의 스위칭 손실을 포함할 수 있다.
상기 제어장치(100)는, 상기 검출 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 [수학식 1]에 따라 상기 변환 손실 및 상기 [수학식 2]에 따라 상기 스위칭 손실을 산출하여 상기 [수학식 3]과 같은 전체 손실을 산출하고, 산출한 상기 전체 손실을 근거로 상기 [수학식 4]에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 온도를 추정할 수 있다.
상기 제어장치(100)는, 상기 추정 결과를 근거로 상기 온도 변화를 연산하여, 연산한 상기 온도 변화를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단할 수 있다.
상기 제어장치(100)는, 상기 온도 변화를 기설정된 변화 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단할 수 있다.
상기 제어장치(100)는, 연산한 상기 온도 변화와 상기 변화 기준을 비교하여, 상기 온도 변화가 상기 변화 기준에 해당하는지 여부, 또는 이상/미만 여부에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 스위칭 가능 횟수, 또는 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 동작 가능 시간에 따른 수명을 판단할 수 있다.
즉, 상기 제어장치(100)는, 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 스위칭 가능 횟수 또는 잔여 동작 가능 시간으로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하게 될 수 있다.
상기 제어장치(100)는, 상기 온도 변화가 상기 변화 기준에 해당하는 정도에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단할 수 있다.
상기 제어장치(100)는 또한, 상기 온도 변화가 상기 변화 기준에 이상/미만인 정도에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단할 수 있다.
상기 제어장치(100)는, 상기 판단 결과에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 온도가 기설정된 온도 기준 이하가 되도록 상기 압축기(200)의 구동을 제어할 수 있다.
예를 들면, 상기 판단 결과, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명이 일정 기준 미만으로 남은 경우, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명 단축을 제한하기 위해, 상기 스위칭 동작 중의 상기 스위칭 소자(SW)의 온도가 상기 온도 기준 이하가 되도록 상기 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어장치(100)는, 상기 판단 결과가 상기 압축기(200)의 상태를 외부에 표시하는 표시부를 통해 외부에 표시되도록 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 제어장치(100)는, 상기 표시부를 통한 외부로의 표시가 상기 판단 결과의 정도에 따라 다르게 표시되도록 제어할 수 있다.
상기 제어장치(100)는 또한, 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 수명 및 상기 수명에 따른 예상 교체 시기 중 하나 이상에 대한 정보가 표시되도록 제어할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 압축기 제어방법(이하 제어방법이라 칭한다)를 설명하되, 앞서 설명한 상기 제어장치(100) 및 상기 압축기(200)에서 설명한 내용과 중복되는 부분은 생략한다.
상기 제어방법은, 압축기를 제어하는 제어방법일 수 있다.
상기 제어방법은, 압축기를 제어하는 제어장치의 제어방법일 수 있다.
상기 제어방법은, 앞서 설명한 상기 제어장치(100) 또는 상기 압축기(200)의 제어방법일 수 있다.
상기 제어방법은, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 외부(100로부터 입력받은 전원을 압축기(200)의 모터(210)를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력하는 복수의 스위칭 소자(SW)를 포함하는 변환부(110) 및 상기 스위칭 소자(SW)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 구동 전원의 변환 및 출력을 제어하는 제어부(120)를 포함하는 압축기 제어장치(100)의 제어방법으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭 소자(SW)의 스위칭 동작에 따른 동작 상태를 검출하는 단계(S10), 검출 결과 및 기저장된 상기 스위칭 소자(SW)의 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 손실을 산출하는 단계(S20), 산출 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 온도를 추정하는 단계(S30), 추정 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하는 단계(S40) 및 판단 결과에 따라 상기 압축기(200)의 구동을 제어하는 단계(S50)를 포함한다.
즉, 상기 제어장치(100)에 포함된 상기 제어부(120)는, 상기 스위칭 동작에 따른 동작 상태를 검출(S10)하고, 검출한 상기 동작 상태 및 기저장된 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 전체 손실을 산출(S20)하여, 산출한 상기 전체 손실 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 접합 온도를 추정(S30)하고, 추정한 상기 접합 온도 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 수명을 판단(S40)하여, 판단한 상기 잔여 수명에 따라 상기 압축기(200)의 구동을 제어(S50)하게 될 수 있다.
즉, 상기 제어방법은, 상기 스위칭 소자(SW)의 상기 동작 상태 검출(S10), 상기 스위칭 소자(SW)의 상기 전체 손실 산출(S20), 상기 스위칭 소자(SW)의 상기 접합 온도 추정(S30), 상기 스위칭 소자(SW)의 상기 잔여 수명 판단(S40) 및 상기 압축기(200)의 구동 제어(S50) 순으로 이루어져, 상기 스위칭 소자(SW)의 수명에 따른 상기 압축기(200)의 구동 제어를 수행하게 될 수 있다.
상기 검출하는 단계(S10)는, 상기 모터(210)에 인가되는 전압, 전류, 상기 스위칭 소자(SW)의 저항 및 스위칭 주파수 중 하나 이상을 검출할 수 있다.
상기 검출하는 단계(S10)는, 상기 모터(210)에 인가되는 전압, 전류, 상기 스위칭 소자(SW)의 저항 및 스위칭 주파수 중 상기 스위칭 소자(SW)의 손실의 산출 근거가 되는 하나 이상의 성분을 검출할 수 있다.
상기 산출하는 단계(S20)는, 상기 검출하는 단계(S10)에서 검출한 상기 검출 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 변환 손실 및 스위칭 손실 각각을 산출할 수 있다.
상기 산출하는 단계(S20)는, 상기 검출 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 [수학식 1]에 따라 상기 변환 손실을 산출하고, 상기 [수학식 2]에 따라 상기 스위칭 손실을 산출하여, 상기 [수학식 3]에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 전체 손실을 산출할 수 있다.
상기 추정하는 단계(S30)는, 상기 산출하는 단계(S20)에서 산출한 상기 산출 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 접합 온도를 추정할 수 있다.
상기 추정하는 단계(S30)는, 상기 산출 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 [수학식 4]에 따라 상기 접합 온도를 추정할 수 있다.
상기 판단하는 단계(S40)는, 상기 추정하는 단계(S30)에서 추정한 상기 추정 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 잔여 수명을 판단할 수 있다.
상기 판단하는 단계(S40)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 추정 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 온도 변화를 연산하는 연산 단계(S41) 및 연산 결과를 근거로 상기 스위칭 소자(SW)의 수명을 판단하는 판단 단계(S42)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 판단하는 단계(S40)는, 상기 연산 단계(S41) 및 상기 판단 단계(S42)를 통해 상기 접합 온도 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 잔여 수명을 판단하게 될 수 있다.
상기 제어하는 단계(S50)는, 상기 판단하는 단계(S40)에서 판단한 상기 판단 결과에 따라 상기 압축기(200)의 구동을 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어하는 단계(S50)는, 상기 잔여 수명에 따라 상기 압축기(200)의 구동을 제어하게 될 수 있다.
상기 제어하는 단계(S50)는, 상기 판단 결과에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 온도가 기설정된 온도 기준 이하가 되도록 상기 압축기(200)의 구동을 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어하는 단계(S50)는, 상기 잔여 수명에 따라 상기 스위칭 소자(SW)의 온도가 상기 온도 기준 이하가 되도록 상기 스위칭 동작을 제어하게 될 수 있다.
상기 제어하는 단계(S50)는, 상기 판단 결과가 상기 압축기(200)의 상태를 외부에 표시하는 표시부를 통해 외부에 표시되도록 제어할 수 있다.
상기 제어하는 단계(S50)는, 상기 스위칭 소자(SW)의 잔여 수명 및 상기 수명에 따른 예상 교체 시기 중 하나 이상에 대한 정보가 상기 표시부를 통해 표시되도록 제어할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 제어장치 110: 변환부
120: 제어부 200: 압축기
210: 모터

Claims (20)

  1. 외부 전원으로부터 입력받은 전원을 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 복수의 스위칭 소자를 포함하는 변환부; 및
    상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하여 상기 구동 전원의 변환 및 출력을 제어하고, 상기 스위칭 동작의 제어에 따른 제어 정보 및 기저장된 상기 스위칭 소자의 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 압축기의 구동 제어를 수행하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 정보는,
    상기 스위칭 동작에 따른 동작 정보, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 스위칭 소자의 손실 정보 및 상기 스위칭 소자의 온도 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 손실 정보는,
    상기 스위칭 동작에 따른 상기 구동 전원의 변환 손실 및 상기 스위칭 소자의 스위칭 손실을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 소자 정보 및 상기 동작 정보를 근거로 상기 손실 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 소자 정보 및 상기 손실 정보를 근거로 상기 온도 정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 소자 정보 및 상기 온도 정보를 근거로 상기 스위칭 소자의 온도 변화를 연산하고, 연산 결과를 근거로 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 온도 변화를 기설정된 변화 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 판단 결과에 따라 상기 스위칭 소자의 온도가 기설정된 온도 기준 이하가 되도록 상기 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 판단 결과를 상기 소자 정보에 저장하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 판단 결과가 상기 압축기의 상태를 외부에 표시하는 표시부를 통해 외부에 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어장치.
  11. 압축기를 구동하는 모터; 및
    외부 전원으로부터 입력받은 전원을 상기 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 복수의 스위칭 소자를 포함하여, 상기 압축기의 구동을 제어하는 제어장치;를 포함하고,
    상기 제어장치는,
    상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따른 상기 스위칭 소자의 온도 변화를 근거로 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 압축기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 스위칭 동작을 제어하여 상기 스위칭 동작에 따른 동작 상태를 검출하고, 검출 결과 및 기저장된 상기 스위칭 소자의 소자 정보를 근거로 상기 온도 변화를 연산하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 검출 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 동작에 따른 상기 스위칭 소자의 손실을 산출하고, 산출 결과를 근거로 상기 스위칭 소자의 온도를 추정하여, 추정 결과를 근거로 상기 온도 변화를 연산하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 온도 변화를 기설정된 변화 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 판단 결과에 따라 상기 스위칭 소자의 온도가 기설정된 온도 기준 이하가 되도록 상기 압축기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 판단 결과가 상기 압축기의 상태를 외부에 표시하는 표시부를 통해 외부에 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어장치.
  17. 외부 전원으로부터 입력받은 전원을 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 복수의 스위칭 소자를 포함하는 변환부; 및
    상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하여 상기 구동 전원의 변환 및 출력을 제어하는 제어부;를 포함하는 압축기 제어장치의 압축기 제어방법에 있어서,
    상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따른 동작 상태를 검출하는 단계;
    검출 결과 및 기저장된 상기 스위칭 소자의 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자의 손실을 산출하는 단계;
    산출 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자의 온도를 추정하는 단계;
    추정 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하는 단계; 및
    판단 결과에 따라 상기 압축기의 구동을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 추정 결과 및 상기 소자 정보를 근거로 상기 스위칭 소자의 온도 변화를 연산하는 연산 단계; 및
    연산 결과를 근거로 상기 스위칭 소자의 수명을 판단하는 판단 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 판단 결과에 따라 상기 스위칭 소자의 온도가 기설정된 온도 기준 이하가 되도록 상기 압축기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 판단 결과가 상기 압축기의 상태를 외부에 표시하는 표시부를 통해 외부에 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어방법.
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