WO2026005229A1 - 냉방 성능 향상을 위한 공기조화기 및 그 제어 방법 - Google Patents

냉방 성능 향상을 위한 공기조화기 및 그 제어 방법

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WO2026005229A1
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air conditioner
compressor
power module
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문효주
하동수
한대철
김영진
서형준
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Definitions

  • the present disclosure relates to an air conditioner and a control method thereof. More specifically, the present disclosure relates to an air conditioner that improves cooling performance, a method for controlling the air conditioner, and a computer-readable recording medium storing a computer program that performs the method for controlling the air conditioner.
  • Air conditioning units can control the air quality, such as temperature, humidity, and dust concentration, in indoor spaces where users reside.
  • An air conditioning unit controls a compressor to compress refrigerant to high temperatures and high pressures. This compressed refrigerant circulates through a cooling cycle within the air conditioning unit, absorbing heat through a heat exchanger located in the indoor unit, thereby cooling the air surrounding the heat exchanger.
  • Inverter-type air conditioners may be equipped with a power module to adjust the compressor frequency depending on the conditions.
  • the power module may contain components that are more sensitive to heat than other air conditioner components. When the ambient temperature is high, the temperature of the power module inside the outdoor unit may increase. The power module may be at greater risk of damage due to high temperatures.
  • one aspect of the present disclosure provides an air conditioner and a method for controlling the same.
  • an air conditioner includes a compressor, a power module for driving the compressor, a power module temperature sensor for detecting a temperature of the power module, a memory for storing one or more computer programs, and one or more processors communicatively coupled to the compressor, the power module, the power module temperature sensor, and the memory, wherein the one or more computer programs include computer-executable instructions that, when individually or collectively executed by the one or more processors, cause the air conditioner to determine whether a current of the compressor corresponding to a target frequency of the compressor is greater than or equal to an upper limit current corresponding to an outside temperature, and, based on determining that the current of the compressor is greater than or equal to the upper limit current corresponding to the outside temperature, limit a current applied to the compressor to within the upper limit current corresponding to the outside temperature when the outside temperature is less than a reference temperature, and increase the current applied to the compressor to greater than or equal to the upper limit current based on the detected temperature of the power module when the outside temperature
  • a method for controlling an air conditioner to improve cooling performance includes the steps of: detecting a temperature of a power module by the air conditioner; determining whether a current applied to a compressor corresponding to a target frequency of the compressor is equal to or greater than an upper limit current corresponding to an outside temperature; and, based on the determination that the current applied to the compressor is equal to or greater than the upper limit current corresponding to the outside temperature, limiting the current by the air conditioner to within the upper limit current corresponding to the outside temperature when the outside temperature is less than a reference temperature, and increasing the current by the air conditioner to greater than or equal to the upper limit current based on the detected temperature of the power module when the outside temperature is equal to or greater than the reference temperature.
  • one or more non-transitory computer-readable storage media include computer executable instructions that cause one or more processors of an air conditioner, when individually or collectively executed, to perform operations of the air conditioner.
  • the operations of the air conditioner include the steps of: detecting a temperature of a power module by the air conditioner; determining whether a current applied to a compressor corresponding to a target frequency of the compressor is greater than or equal to an upper limit current corresponding to an outside temperature; and, based on determining that the current applied to the compressor is greater than or equal to the upper limit current corresponding to the outside temperature, when the outside temperature is less than a reference temperature, limiting the current by the air conditioner to within the upper limit current corresponding to the outside temperature, and when the outside temperature is greater than or equal to the reference temperature, increasing the current by the air conditioner to greater than or equal to the upper limit current based on the detected temperature of the power module.
  • FIG. 1 illustrates a method for an air conditioner to apply current to a compressor based on a temperature of a power module, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 illustrates a block diagram of an air conditioner according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 illustrates an upper limit current graph according to the outside air temperature stored in an air conditioner according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 illustrates a flowchart of a method for determining a target current to be applied to a compressor by taking into account the temperature of a power module, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 illustrates a method for an air conditioner to determine a target current based on a temperature of a power module, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 illustrates a method for an air conditioner to determine a target current based on the temperature of a power module and the indoor air volume according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart of a method for determining whether an air conditioner increases current above an upper limit current, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a flowchart of a method for determining whether an air conditioner should increase current above an upper limit current based on user input, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 illustrates a block diagram of an air conditioner according to one embodiment of the present disclosure.
  • the expression “at least one of a, b or c” may refer to “a”, “b”, “c”, “a and b”, “a and c”, “b and c”, “all of a, b and c”, or variations thereof.
  • One embodiment of the present disclosure provides an air conditioner and a control method thereof for improving cooling performance.
  • each block of the flowchart and the combination of flowcharts can be performed by one or more computer programs containing computer executable instructions.
  • One or more computer programs may be stored entirely in a single memory device, or one or more computer programs may be divided into multiple parts and stored in multiple different memory devices.
  • the single processor or the combination of multiple processors is a circuit that performs processing and includes an application processor (AP, e.g., a central processing unit (CPU)), a communication processor (CP, e.g., a modem), a graphics processing unit (GPU), a neural network processing unit (NPU) (e.g., an artificial intelligence (AI) chip), a wireless LAN (Wi-Fi) chip, a Bluetooth chip, a global positioning system (GPS) chip, a near-field communication (NFC) chip, a connection chip, a sensor controller, a touch controller, a fingerprint sensor controller, a display driver integrated circuit (IC), an audio codec (CODEC) chip, a universal serial bus (USB) controller, a camera controller, an image processing IC, a microprocessor unit (MPU), a system on a chip (SoC), an integrated circuit (IC), and the like.
  • AP application processor
  • CP e.g., a modem
  • GPU graphics processing unit
  • FIG. 1 illustrates a method for an air conditioner to apply current to a compressor based on a temperature of a power module, according to one embodiment of the present disclosure.
  • the air conditioner (1000) can increase the current above the upper limit current corresponding to the outside temperature based on the temperature of the power module.
  • a power module may be a module that supplies current to a compressor.
  • the power module can change the compressor's frequency by varying the current supplied to the compressor according to a control signal.
  • the power module may include, for example, an Intelligent Power Module (IPM).
  • the IPM may include power components such as an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) or a Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET). Power modules may be more susceptible to damage from high temperatures than other components.
  • the air conditioner (1000) can obtain an upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • the air conditioner (1000) can detect the outside temperature and perform cooling operation within the upper limit current corresponding to the detected outside temperature.
  • the upper limit current corresponding to the outside temperature may be the maximum value of the current at which the air conditioner (1000) can operate with a predetermined efficiency under predetermined conditions corresponding to one outside temperature, or a value obtained by subtracting a predetermined margin value from the maximum value.
  • the predetermined conditions may be the worst conditions under which the outdoor unit can be placed at one outdoor temperature.
  • the worst-case condition may be the maximum value of the temperature range of the power module at an ambient temperature.
  • the power module may have a temperature of 35 to 65 degrees Celsius when the ambient temperature is 35 degrees Celsius.
  • the upper limit current value when the ambient temperature is 35 degrees Celsius may be the maximum value of the current at which the air conditioner (1000) can operate at a predetermined efficiency when the power module is 65 degrees Celsius, or a value obtained by subtracting a predetermined margin value from the maximum value.
  • the temperature range of the power module inside the outdoor unit located outdoors also rises. Accordingly, as the outside temperature rises, the maximum current at which the air conditioner (1000) can operate at a predetermined efficiency may decrease.
  • the worst-case condition may include, but is not limited to, the type of indoor unit in addition to the temperature of the power module.
  • the types of indoor units that can be connected to the outdoor unit may be a 10 kW ceiling-mounted 4-way indoor unit, a 10 kW 1-way indoor unit, a 10 kW wall-mounted indoor unit, and a 10 kW indoor unit installed on the floor.
  • the maximum value of the current at which the air conditioner (1000) can operate at a predetermined efficiency is the lowest, and the upper limit current corresponding to an outside temperature of 35 degrees may be the maximum value of the current at which the air conditioner (1000) can operate at a predetermined efficiency when the temperature of the power module is 64 degrees and the 10 kW indoor unit installed on the floor is connected to the outdoor unit, or a value obtained by subtracting a predetermined margin value from the maximum value.
  • the predetermined efficiency may be 100% of the rated performance of the air conditioner (1000), 95% or 110%, but is no longer limited.
  • the upper limit current corresponding to the outside temperature is based on the current value in the worst condition at the corresponding outside temperature, and is a current value obtained by subtracting the safety margin value from the current value in the worst condition. Therefore, the maximum current value that can be driven with the predetermined efficiency when the air conditioner (1000) is actually driven may be higher than the upper limit current. For example, if the temperature of the power module is 45 degrees while the air conditioner (1000) is driven at an outside temperature of 35 degrees, the maximum current value that can actually be driven with the predetermined efficiency is higher than the upper limit current, which is the maximum current value when the power module is 65 degrees. In addition, since there are various types of indoor units, the maximum current value that can be driven with the predetermined efficiency may be different depending on the type of indoor unit connected to the outdoor unit.
  • the air conditioner (1000) can increase the current above the upper limit current based on the actual temperature of the power module.
  • the air conditioner (1000) may calculate a target current (100) greater than the upper limit current based on the actual temperature of the power module, without limiting the current within the upper limit current.
  • the air conditioner (1000) may increase the current to the calculated target current (100).
  • the air conditioner (1000) can output higher cooling performance by increasing the current above the upper limit current according to the actual temperature of the power module.
  • the air conditioner (1000) can calculate a target current (100) such that the increase in current from the upper limit current decreases as the temperature of the power module increases.
  • the air conditioner (1000) can apply the calculated target current (100) to the compressor.
  • the temperature of the power module may increase. Therefore, by reducing the increase in current as the temperature of the power module increases, the problem of the power module being damaged due to high temperatures can be prevented.
  • the air conditioner (1000) can calculate the target current (100) by taking into account not only the upper limit current and the temperature of the power module, but also the indoor air volume. Since a user tends to set the indoor air volume higher when he or she feels uncool, the air conditioner (1000) can calculate the target current (100) such that the increase in current from the upper limit current increases as the indoor air volume set in the air conditioner (1000) increases.
  • the air conditioner (1000) can determine a target current (100) to be applied to the compressor based on the outside temperature as well as the upper limit current corresponding to the outside temperature, the temperature of the power module, and the indoor air volume set in the air conditioner (1000).
  • the air conditioner (1000) can increase the current above the upper limit current only when the outside temperature is above a reference temperature.
  • the reference temperature can be predetermined and stored in the air conditioner (1000).
  • the air conditioner (1000) can limit the current to within the upper limit current.
  • the cooling efficiency can be prevented from being reduced due to overcooling in the non-high temperature section.
  • the air conditioner (1000) can increase the current applied to the compressor to more than an upper limit current corresponding to the outside temperature when the outside temperature is higher than a reference temperature and the RPM (revolutions per minute) of the outdoor fan of the air conditioner (1000) is a predetermined maximum value.
  • FIG. 2 illustrates a block diagram of an air conditioner according to one embodiment of the present disclosure.
  • the air conditioner (1000) may include a processor (1100), a memory (1400), a power module temperature sensor (1944), a power module (1942), and a compressor (1910).
  • the processor (1100) can typically control the overall operation of the air conditioner (1000).
  • the processor (1100) can control the power module temperature sensor (1944), the power module (1942), and the compressor (1910) by executing programs stored in the memory (1400).
  • the memory (1400) stores various information, data, commands, programs, etc. necessary for the operation of the air conditioner (1000).
  • the memory (1400) may include at least one of volatile memory and non-volatile memory, or a combination thereof.
  • the memory (1400) can store information regarding the upper limit current according to the outside temperature.
  • the memory (1400) can store coefficient information for determining the target current to be applied to the compressor (1910) based on the upper limit current corresponding to the outside temperature and the temperature of the power module (1942).
  • the memory (1400) can store coefficient information for determining the target current to be applied to the compressor (1910) based on at least one of the indoor air volume set in the air conditioner (1000) or the outside temperature.
  • the compressor (1910) can increase the pressure of the refrigerant by reducing the volume of the refrigerant. As the frequency of the compressor (1910) increases, the pressure of the refrigerant can increase. The frequency of the compressor (1910) can be controlled by the power module (1942).
  • the power module (1942) may include a power device, and may change the rotational frequency of a compressor motor connected to the power device by changing the switching frequency of the power device according to a control signal.
  • the power module (1942) may include a power device such as an IGBT or a MOSFET.
  • the power module (1942) may include a drive driver IC (Integrated Circuit) for driving the power device.
  • the drive driver IC may include an overcurrent protection circuit and a short-circuit protection circuit.
  • the power module (1942) may be more susceptible to damage due to high temperatures than other devices.
  • the power module temperature sensor (1944) can detect the temperature of the power module (1942).
  • the power module temperature sensor (1944) can be installed within the power module (1942).
  • the power module temperature sensor (1944) can also be installed on a surface that the power module (1942) comes into contact with.
  • the power module (1942), the compressor (1910), and the power module temperature sensor (1944) may be located in the outdoor unit of the air conditioner (1000).
  • the power module (1942) and the power module temperature sensor (1944) may be included in the inverter of the air conditioner (1000) that controls the compressor (1910).
  • the processor (1100) can determine the target frequency of the compressor (1910) based on the difference between the indoor temperature and the desired temperature.
  • the processor (1100) can also determine the target frequency of the compressor (1910) based on the outside temperature as well as the difference between the indoor temperature and the desired temperature.
  • the processor (1100) can acquire the outside temperature through a temperature sensor.
  • the air conditioner (1000) can include a temperature sensor in the outdoor unit for detecting the outside temperature.
  • the processor (1100) can acquire an upper limit current corresponding to the outside temperature from the memory (1400).
  • the processor (1100) can increase the current applied to the compressor (1910) according to the determined target frequency of the compressor (1910).
  • the frequency of the compressor (1910) may increase, and as the frequency of the compressor (1910) reaches the target frequency, the processor (1100) may maintain the current applied to the compressor (1910).
  • the processor (1100) when the current applied to the compressor (1910) is greater than or equal to an upper limit current corresponding to the outside temperature before the frequency of the compressor (1910) reaches the target frequency, the processor (1100) can no longer increase the current applied to the compressor (1910) and maintain the current within the upper limit current.
  • the processor (1100) may increase the current applied to the compressor (1910) to more than the upper limit current based on the detected temperature of the power module (1942) based on the outside temperature being equal to or greater than the reference temperature.
  • the processor (1100) may reduce the increase in the current applied to the compressor (1910) as the temperature of the power module (1942) increases.
  • the processor (1100) may increase the current applied to the compressor (1910) to be equal to or greater than the upper limit current based on the temperature of the power module (1942) and the indoor air volume set in the air conditioner (1000).
  • the processor (1100) may reduce the increase in the current applied to the compressor (1910) as the temperature of the power module is higher and the indoor air volume is lower.
  • the processor (1100) may determine a target current based on the upper limit current, the temperature of the power module (1942), the indoor air volume set in the air conditioner (1000), and the outside temperature, and increase the current applied to the compressor (1910) by more than the upper limit current up to the determined target current.
  • FIG. 3 illustrates an upper limit current graph according to the outside air temperature stored in an air conditioner according to one embodiment of the present disclosure.
  • the air conditioner (1000) can store an upper limit current value according to the outside temperature.
  • the upper limit current corresponding to the outside temperature may be the maximum value of the current at which the air conditioner (1000) can operate with a predetermined efficiency under predetermined conditions corresponding to one outside temperature, or a value obtained by subtracting a predetermined margin value from the maximum value.
  • the predetermined condition may be the worst condition under which the outdoor unit can be placed at one outside temperature.
  • the predetermined efficiency may be 100% of the rated performance of the air conditioner (1000), 95%, or 110%, but is not limited thereto.
  • the upper limit current value based on the outside temperature may tend to decrease as the outside temperature increases. As the outside temperature increases, the temperature of components within the outdoor unit may also increase. Above a certain temperature, the upper limit of the current applied to the components may decrease as their temperature increases.
  • the upper limit current in a section where the outside temperature is less than 30 degrees, the upper limit current may be the first current value. In a section where the outside temperature is between 30 and 50 degrees, as the outside temperature increases, the upper limit current may decrease from the first current value to the second current value. In a section where the outside temperature is 50 degrees or higher, the upper limit current may be the second current value.
  • the upper limit current corresponding to the outside temperature can be determined experimentally.
  • the air conditioner (1000) can stop cooling operation by not applying current to the compressor when the current applied to the compressor reaches a critical current (320, I_trip).
  • the critical current (320) can be determined based on the possibility of damage to components within the air conditioner (1000).
  • the air conditioner (1000) can improve cooling performance at high temperatures by not limiting the current applied to the compressor at high temperatures to an upper limit current, but increasing it up to a critical current (320) based on the actual temperature of the power module.
  • FIG. 4 illustrates a flowchart of a method for determining a target current to be applied to a compressor by taking into account the temperature of a power module, according to one embodiment of the present disclosure.
  • step S410 the air conditioner (1000) can detect the temperature of the power module.
  • the air conditioner (1000) can detect the temperature of the power module through the power module temperature sensor within the power module.
  • the air conditioner (1000) can periodically detect the temperature of the power module through the power module temperature sensor regardless of the outside temperature.
  • the air conditioner (1000) can periodically detect the temperature of the power module through the power module temperature sensor when the outside temperature exceeds a reference temperature.
  • step S420 the air conditioner (1000) can determine whether the current of the compressor corresponding to the target frequency of the compressor is greater than or equal to the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • the air conditioner (1000) can determine the target frequency of the compressor.
  • the air conditioner (1000) can determine the target frequency of the compressor based on the difference between the indoor temperature and the desired temperature.
  • the air conditioner (1000) can increase the target frequency of the compressor as the difference between the indoor temperature and the desired temperature increases.
  • the air conditioner (1000) can also determine the target frequency of the compressor based on the difference between the indoor temperature and the desired temperature and the outdoor temperature.
  • the air conditioner (1000) can determine whether the current of the compressor corresponding to the determined target frequency of the compressor is greater than or equal to the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • the air conditioner (1000) can calculate the current to be applied to the compressor based on the target frequency of the compressor.
  • the air conditioner (1000) can determine whether the calculated current is greater than or equal to an upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • the air conditioner (1000) can increase the current applied to the compressor according to the determined target frequency of the compressor. As the current applied to the compressor increases, the frequency of the compressor can increase, and as the frequency of the compressor reaches the target frequency, the air conditioner (1000) can maintain the current applied to the compressor. As the current applied to the compressor exceeds the upper limit current corresponding to the outside temperature before the frequency of the compressor reaches the target frequency, the air conditioner (1000) can determine that the current to be applied to the compressor is greater than or equal to the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • step S430 the air conditioner (1000) determines that the current of the compressor is higher than or equal to the upper limit current corresponding to the outside temperature, and when the outside temperature is lower than the reference temperature, the current applied to the compressor can be limited to within the upper limit current corresponding to the outside temperature, and when the outside temperature is higher than or equal to the reference temperature, the current applied to the compressor can be increased to higher than or equal to the upper limit current based on the temperature of the detected power module.
  • the air conditioner (1000) operates in a control mode that limits the current to within the upper limit current corresponding to the outside temperature without considering the temperature of the power module, and when the entry condition is satisfied, the control mode can be changed to a current limit release mode that increases the current to more than the upper limit current by considering the temperature of the power module.
  • an entry condition for the current limit release mode may be a condition in which the outside temperature is higher than a reference temperature.
  • the reference temperature may be preset in the air conditioner (1000).
  • the air conditioner (1000) can maintain the current applied to the compressor at the upper limit current based on determining that the current to be applied to the compressor is higher than the upper limit current corresponding to the outside temperature when the outside temperature is lower than the reference temperature.
  • the air conditioner (1000) can increase the current applied to the compressor beyond the upper limit current based on the detected temperature of the power module, based on determining that the current to be applied to the compressor is above the upper limit current corresponding to the outside temperature when the outside temperature is above the reference temperature. For example, the air conditioner (1000) can increase the current applied to the compressor beyond the upper limit current, but the higher the temperature of the power module, the smaller the increase in the current applied to the compressor.
  • the air conditioner (1000) can increase the current applied to the compressor by considering not only the temperature of the power module but also the indoor air volume set in the air conditioner (1000). In this case, the air conditioner (1000) can reduce the increase in the current applied to the compressor as the detected temperature of the power module increases and the set indoor air volume decreases.
  • the air conditioner (1000) can increase the current applied to the compressor by considering the temperature of the power module and the indoor air volume as well as the outside temperature.
  • the entry condition for the current limit release mode may be a condition in which the outside temperature is equal to or higher than the reference temperature and the RPM of the outdoor fan is equal to a predetermined maximum RPM.
  • the RPM of the outdoor fan may increase as the outside temperature increases and may reach a maximum value when the outside temperature is equal to or higher than the threshold temperature.
  • the air conditioner (1000) may change the control mode to the current limit release mode in which the current is increased above the upper limit current by considering the temperature of the power module when the outside temperature is equal to or higher than the reference temperature and also equal to or higher than the threshold temperature.
  • the entry condition for the current limit release mode may be that the current applied to the compressor is limited to an upper current limit, the outside temperature is higher than a reference temperature, and a user input for entering the current limit release mode is received.
  • the user input for entering the current limit release mode may be, for example, an input for lowering a desired temperature.
  • the user input for entering the current limit release mode may be, for example, a user input for selecting the current limit release mode through a user interface for entering the current limit release mode.
  • FIG. 5 illustrates a method for an air conditioner to determine a target current based on a temperature of a power module, according to one embodiment of the present disclosure.
  • the air conditioner (1000) can determine the target current so that the increase from the upper limit current becomes smaller as the temperature of the power module increases.
  • Target current C 1 * f 1 (outside temperature) + C 2 * f 2 (power module temperature)
  • the air conditioner (1000) can calculate the target current based on equation (1).
  • f 1 (outside temperature) is a function representing the upper limit current according to the outside temperature.
  • C 1 is a coefficient for the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • C 1 can be 1 or a value close to 1.
  • f 2 power module temperature
  • C 2 is a coefficient for the current increase rate based on the temperature of the power module.
  • (Table 1) is an example of f 2 (power module temperature). As shown in (Table 1), as the temperature of the power module increases, f 2 may decrease. Accordingly, as the temperature of the power module increases, the increase in target current may decrease.
  • C 1 and C 2 may vary depending on the model of the air conditioner (1000).
  • the target current when the outside temperature is 40°C, C 1 is 1, and the temperature of the power module IPM is 55°C, the target current may be a value obtained by adding C 2 * 4 to the upper limit current corresponding to 40°C (target current 1 in Fig. 5). As the outside temperature is 40°C and the temperature of the power module IPM rises from 55°C to 65°C, the target current may decrease to a value obtained by adding C 2 * 3 to the upper limit current corresponding to 40°C (target current 2 in Fig. 5).
  • FIG. 6 illustrates a method for an air conditioner to determine a target current based on the temperature of a power module and the indoor air volume according to one embodiment of the present disclosure.
  • the air conditioner (1000) can determine the target current so that the current increase amount becomes smaller as the indoor air volume decreases.
  • Target current C 1 * f 1 (outside temperature) + C 2 * f 2 (power module temperature) + C 3 * f 3 (indoor air flow)
  • the air conditioner (1000) can calculate the target current based on equation (2).
  • C 1 * f 1 (outside temperature) and C 2 * f 2 (power module temperature) can be explained with reference to the explanation for equation (1) in Fig. 5.
  • f 3 indoor air volume
  • C 3 is a coefficient for the current increase rate based on the indoor air volume.
  • (Table 2) is an example of f 3 (indoor air volume). As shown in (Table 2), the stronger the indoor air volume, the greater the increase in f 3 . Accordingly, the stronger the indoor air volume, the greater the increase in target current.
  • the target current may be a value obtained by adding C 3 * 2 to the upper limit current corresponding to the outside temperature of 40°C and the IPM temperature of 50°C (target current 3 in Fig. 6).
  • the target current may increase to a value obtained by adding C 3 * 3 to the upper limit current corresponding to the outside temperature of 40°C and the IPM temperature of 50°C (target current 4 in Fig. 6).
  • the air conditioner (1000) may determine a target current based on the outside temperature in addition to the upper limit current corresponding to the outside temperature, the temperature of the power module, and the indoor air volume.
  • FIG. 7 is a flowchart of a method for determining whether an air conditioner increases current above an upper limit current, according to one embodiment of the present disclosure.
  • step S710 the air conditioner (1000) can perform cooling operation.
  • the air conditioner (1000) can receive user input for setting a desired temperature. Based on receiving a user input for turning on the air conditioner (1000), the air conditioner (1000) can set a default desired temperature as the desired temperature of the air conditioner (1000).
  • the air conditioner (1000) can determine the target frequency of the compressor based on the difference between the desired temperature set in the air conditioner (1000) and the indoor temperature.
  • the air conditioner (1000) can lower the indoor temperature to the desired temperature by applying a current corresponding to the target frequency to the compressor.
  • the air conditioner (1000) can increase or decrease the frequency of the compressor to a target frequency by increasing or decreasing the current applied to the compressor.
  • the air conditioner (1000) can detect the current value applied to the compressor through a current sensor.
  • the air conditioner (1000) can detect the outside air temperature through a temperature sensor for the outside air temperature provided in the outdoor unit.
  • the air conditioner (1000) can detect the temperature of the power module through a power module temperature sensor.
  • the air conditioner (1000) can obtain a set indoor air volume.
  • step S720 the air conditioner (1000) can determine whether the RPM of the outdoor fan is greater than the maximum RPM and whether the outside temperature is greater than the reference temperature.
  • the entry conditions for entering the current limit release mode which increases the current above the upper limit current based on the temperature of the power module, may be the conditions that the outdoor fan RPM is above the maximum RPM and the outside temperature is above the reference temperature.
  • the air conditioner (1000) can determine whether the RPM of the outdoor fan is higher than a predetermined maximum RPM.
  • the outdoor fan can rotate at the maximum RPM when the outside temperature is higher than a threshold temperature.
  • the air conditioner (1000) can determine whether the outside temperature is higher than a reference temperature.
  • the reference temperature can be preset and stored in the air conditioner (1000).
  • the reference temperature can also be selected by the user within a preset range.
  • step S720 based on the fact that the RPM of the outdoor fan is greater than the maximum RPM and the outside temperature is greater than the reference temperature, in step S730, the air conditioner (1000) can increase the current to greater than the upper limit current based on the temperature of the power module as the current applied to the compressor exceeds the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • the air conditioner (1000) can increase the current applied to the compressor beyond the upper limit current, but the higher the temperature of the power module, the less the increase in the current applied to the compressor.
  • the air conditioner (1000) can increase the current applied to the compressor based on the indoor air volume set in the air conditioner (1000) as well as the temperature of the power module. In this case, the air conditioner (1000) can reduce the increase in the current applied to the compressor as the detected temperature of the power module increases and the set indoor air volume decreases.
  • the air conditioner (1000) can increase the current applied to the compressor by considering the temperature of the power module and the indoor air volume as well as the outside temperature.
  • Step S730 can be described with reference to step S430 of FIG. 4.
  • step S720 based on whether the outdoor fan RPM is not higher than the maximum RPM or the outside temperature is not higher than the reference temperature, in step S740, the air conditioner (1000) can limit the current to within the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • the air conditioner (1000) can limit the current applied to the compressor to within the upper limit current so that the current corresponding to the target frequency does not exceed the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • FIG. 8 is a flowchart of a method for determining whether an air conditioner should increase current above an upper limit current based on user input, according to one embodiment of the present disclosure.
  • step S810 the air conditioner (1000) can perform cooling operation.
  • Step S810 can be described with reference to step S710 of FIG. 7.
  • step S820 the air conditioner (1000) can determine whether the outside temperature is higher than the reference temperature and whether the current current is limited by the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • the air conditioner (1000) can determine whether the outside temperature is higher than a reference temperature.
  • the air conditioner (1000) can detect the current applied to the compressor when the frequency of the compressor reaches the target frequency of the compressor.
  • the air conditioner (1000) can determine whether the detected compressor current is higher than the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • the air conditioner (1000) may determine that the current of the detected compressor is higher than the upper limit current corresponding to the outside temperature, and may limit the current applied to the compressor to within the upper limit current corresponding to the outside temperature, and may determine that the current applied current is limited by the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • the air conditioner (1000) can determine that the current current is not limited by the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • the air conditioner (1000) may receive a user input to enter the current limit release mode.
  • the current limit release mode may mean a control mode that increases the current above the upper limit current based on the temperature of the power module when the current corresponding to the target frequency is above the upper limit current corresponding to the external temperature.
  • the air conditioner (1000) can receive a user input to enter the current limit release mode.
  • the user input for entering the current limit release mode may be a user input of pressing a predetermined button corresponding to the current limit release mode.
  • the user input for entering the current limit release mode may be an input for lowering the desired temperature. According to one embodiment of the present disclosure, the user input for entering the current limit release mode may be an input for increasing the air flow rate.
  • the air conditioner (1000) when the outside temperature is higher than the reference temperature and the current current is limited by the upper limit current corresponding to the outside temperature, the air conditioner (1000) can display a user interface for entering a current limit release mode on a display of the air conditioner (1000) or on a user device connected to the air conditioner (1000) through a server.
  • the user interface for entering the current limit release mode can include a user interface for increasing the cooling speed.
  • the air conditioner (1000) can receive a user input for selecting the current limit release mode through the user interface for entering the current limit release mode.
  • step S840 the air conditioner (1000) can increase the current above the upper limit current based on the temperature of the power module.
  • the air conditioner (1000) can increase the current to more than the upper limit current based on the temperature of the power module.
  • cooling performance may be limited even at high ambient temperatures.
  • cooling performance can be improved, even if cooling efficiency is somewhat reduced, depending on the user's intent.
  • the air conditioner (1000) when the outside temperature is higher than the reference temperature and the current current is limited by the upper limit current corresponding to the outside temperature, so that the rate at which the indoor temperature drops to the desired temperature is lower than the reference rate, the air conditioner (1000) can increase the current to higher than the upper limit current based on the temperature of the power module.
  • FIG. 9 illustrates a block diagram of an air conditioner according to one embodiment of the present disclosure.
  • the air conditioner (1000) may include a processor (1100), an output module (1300), a memory (1400), a communication module (1500), a sensor (1600), an input interface (1700), an indoor module (1800), and an outdoor module (1900).
  • the same reference numbers are used for the same configuration as that illustrated in FIG. 2.
  • the air conditioner (1000) may be implemented with more components than those illustrated in FIG. 9, or the air conditioner (1000) may be implemented with fewer components than those illustrated in FIG. 9.
  • processors there may be a plurality of processors (1100), output modules (1300), memories (1400), communication modules (1500), sensors (1600), and input interfaces (1700), and they may be provided in at least one of an indoor module (1800) or an outdoor module (1900).
  • the processor (1100) can control the overall operation of the air conditioner (1000).
  • the processor (1100) can control the output module (1300), the communication module (1500), the sensor (1600), the input interface (1700), the indoor module (1800), and the outdoor module (1900) by executing at least one instruction or program stored in the memory (1400).
  • the processor (1100) may include a separate NPU that performs the operation of a machine learning model.
  • the processor (1100) may include a central processing unit (CPU), a graphics processor (GPU; Graphic Processing Unit), etc.
  • the memory (1400) stores various information, data, commands, programs, etc. required for the operation of the air conditioner (1000).
  • the memory (1400) may include at least one of volatile memory or non-volatile memory, or a combination thereof.
  • the memory (1400) may include at least one type of storage medium among a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (e.g., SD or XD memory, etc.), a RAM (Random Access Memory), a SRAM (Static Random Access Memory), a ROM (Read-Only Memory), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), a PROM (Programmable Read-Only Memory), a magnetic memory, a magnetic disk, or an optical disk.
  • the air conditioner (1000) may also operate a web storage or cloud server that performs a storage function on the Internet.
  • At least one processor (1100) and at least one memory (1400) may be included in one control unit.
  • at least one processor (1100) and at least one memory (1400) may be included in one microcontroller unit (MCU).
  • MCU microcontroller unit
  • the communication module (1500) can transmit and receive information according to a protocol with an external device (not shown) or an external server based on the control of the processor (1100).
  • the communication module (1500) can include at least one communication module and at least one port for transmitting and receiving data with an external device (not shown).
  • the communication module (1500) can communicate with an external device via at least one wired or wireless communication network.
  • the communication module (1500) may include at least one of a short-range communication module or a long-range communication module, or a combination thereof.
  • the communication module (1500) may include at least one antenna for wirelessly communicating with another device.
  • the short-range communication module may include at least one communication module (not shown) that performs communication according to a communication standard such as Bluetooth TM , Wi-Fi, BLE (Bluetooth Low Energy), NFC/RFID, Wi-Fi Direct, UWB, infrared communication, or ZIGBEE.
  • the long-range communication module may include a communication module (not shown) that performs communication via a network for Internet communication.
  • the long-range communication module may include a mobile communication module that performs communication according to a communication standard such as 3G, 4G, 5G, and/or 6G.
  • the output module (1300) may include a display (1310) and an audio output module (1320).
  • the display (1310) can output image data processed by an image processing unit (not shown) through a display panel (not shown) under the control of the processor (1100).
  • the display panel (not shown) can include at least one of a liquid crystal display, a thin film transistor-liquid crystal display, an organic light-emitting diode, a flexible display, a 3D display, or an electrophoretic display.
  • the audio output module (1320) can output audio signals to the outside of the air conditioner (1000).
  • the audio output module (1320) can include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the input interface (1700) can receive user input for controlling the air conditioner (1000).
  • the input interface (1700) receives the user input and transmits it to the processor (1100).
  • the input interface (1700) may include, but is not limited to, user input electronic devices including a touch panel that detects a user's touch, a button that receives a user's push operation, a wheel that receives a user's rotation operation, a keyboard, and a dome switch.
  • user input electronic devices including a touch panel that detects a user's touch, a button that receives a user's push operation, a wheel that receives a user's rotation operation, a keyboard, and a dome switch.
  • the input interface (1700) may include a voice recognition device for voice recognition.
  • the voice recognition device may be a microphone (1710), and the voice recognition device may receive a user's voice command or voice request.
  • the processor (1100) may control an operation corresponding to the voice command or voice request to be performed.
  • the input interface (1700) may include a remote control receiver (1720) capable of receiving control commands from a remote controller (not shown) located at a close distance.
  • the remote control receiver (1720) may include an IR (infrared) communication module, etc.
  • the indoor module (1800) may include an indoor fan motor (1810) that rotates an indoor fan and an indoor heat exchanger (1820).
  • the outdoor module (1900) may include a compressor (1910), an outdoor heat exchanger (1920), an outdoor fan motor (1930), and an inverter (1940).
  • the compressor (1910) can increase the pressure of the refrigerant by reducing the volume of the refrigerant. As the frequency of the compressor (1910) increases, the pressure of the refrigerant can increase. The frequency of the compressor (1910) can be controlled by the power module (1942).
  • the refrigerant compressed to high temperature and high pressure by the compressor (1910) circulates through a cooling cycle within the air conditioner (1000) and can cool the air around the indoor heat exchanger (1820) by absorbing heat through the indoor heat exchanger (1820).
  • the indoor heat exchanger (1820) may be referred to as an evaporator.
  • the refrigerant that has absorbed heat may release heat in the outdoor heat exchanger (1920).
  • the outdoor heat exchanger (1920) may be referred to as a condenser.
  • the indoor fan motor (1810) can rotate the indoor fan (not shown) to discharge air cooled by the indoor heat exchanger (1820) to the outside of the air conditioner (1000).
  • the rotation speed (i.e., rotations per minute) of the indoor fan motor (1810) can be adjusted according to the control of the processor (1100).
  • the indoor module (1800) may further include blades (not shown).
  • the air conditioner (1000) can change the direction of wind discharge up and down or left and right by moving the blades.
  • the outdoor fan motor (1930) can discharge air heated by the outdoor heat exchanger (1920) to the outdoors.
  • the inverter (1940) can control the rotation frequency of the motor (or compressor motor) within the compressor (1910) based on a control signal.
  • the inverter (1940) can control the rotation frequency of the motor by changing the frequency and magnitude of the voltage applied to the motor within the compressor (1910) based on the control signal.
  • the inverter (1940) may include a power module (1942) and a power module temperature sensor (1944).
  • the power module (1942) may include a power device, and may change the rotational frequency of a compressor motor connected to the power device by changing the switching frequency of the power device according to a control signal.
  • the power module (1942) may include a power device such as an IGBT or a MOSFET.
  • the power module (1942) may include a drive driver IC (Integrated Circuit) for driving the power device.
  • the drive driver IC may include an overcurrent protection circuit and a short-circuit protection circuit.
  • the power module (1942) may be more susceptible to damage due to high temperatures than other devices.
  • the power module temperature sensor (1944) can detect the temperature of the power module (1942).
  • the power module temperature sensor (1944) can be installed within the power module (1942).
  • the power module temperature sensor (1944) can also be installed on a surface that the power module (1942) comes into contact with.
  • the sensor (1600) may include various types of sensors.
  • the sensor (1600) may include a temperature sensor (1610), a pressure sensor (1620), and a humidity sensor (1630).
  • the air conditioner (1000) may include a plurality of temperature sensors (1610) and a plurality of pressure sensors (1620).
  • the plurality of temperature sensors (1610) may include, but are not limited to, a temperature sensor provided on a panel of an air conditioner (1000) to detect an indoor temperature, a temperature sensor provided on an outdoor unit to detect an outdoor temperature, and a temperature sensor provided on a compressor.
  • the humidity sensor (1630) can detect the humidity of indoor air.
  • the memory (1400) may store one or more computer programs.
  • the one or more programs may include computer-executable instructions that, when executed individually or collectively by one or more processors (1100), cause the air conditioner (1000) to perform the following operations.
  • At least one processor (1100) can determine whether the current of the compressor (1910) corresponding to the target frequency of the compressor (1910) is greater than or equal to an upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • At least one processor (1100) may determine that the current of the compressor (1910) is greater than or equal to an upper limit current corresponding to the outside temperature, and may limit the current applied to the compressor (1910) to within an upper limit current corresponding to the outside temperature when the outside temperature is less than a reference temperature.
  • At least one processor (1100) can increase the current applied to the compressor (1910) to be greater than or equal to the upper limit current when the outside temperature is greater than or equal to the reference temperature, based on the temperature of the detected power module (1942), based on determining that the current of the compressor (1910) is greater than or equal to the upper limit current corresponding to the outside temperature.
  • At least one processor (1100) can reduce the increase in current applied to the compressor (1910) as the temperature of the power module increases.
  • At least one processor (1100) can obtain information about an increase in current corresponding to each of a plurality of temperature sections of the power module.
  • At least one processor (1100) may increase the current applied to the compressor (1910) beyond the upper limit current based on information about the amount of increase in current corresponding to the temperature range to which the temperature of the detected power module belongs among the plurality of temperature ranges.
  • At least one processor (1100) can reduce the increase in current applied to the compressor (1910) as the temperature of the detected power module increases and the indoor air volume set in the air conditioner (1000) decreases.
  • At least one processor (1100) can determine a target current to be applied to the compressor (1910) based on an upper limit current corresponding to the outside temperature, the temperature of the detected power module (1942), the indoor air volume set in the air conditioner (1000), and the outside temperature.
  • At least one processor (1100) can increase the current applied to the compressor (1910) according to the determined target current.
  • At least one processor (1100) can increase the current applied to the compressor (1910) above the upper limit current when the outside temperature is higher than the reference temperature and the rotation speed of the outdoor fan of the air conditioner (1000) is a predetermined maximum value.
  • At least one processor (1100) may increase the current above the upper limit current upon receiving a user input when the outside temperature is above a reference temperature and the current applied to the compressor (1910) is limited to within an upper limit current.
  • the user input may include a user input for lowering a desired temperature set in the air conditioner (1000).
  • At least one processor (1100) can display a user interface for increasing the cooling speed when the outside temperature is higher than the reference temperature and the current applied to the compressor (1910) is limited to within the upper limit current.
  • At least one processor (1100) may receive user input via a user interface to enter a current limit release mode.
  • a device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • non-transitory storage medium simply means a tangible device that does not contain signals (e.g., electromagnetic waves). This term does not distinguish between cases where data is permanently stored in the storage medium and cases where data is temporarily stored.
  • a “non-transitory storage medium” may include a buffer in which data is temporarily stored.
  • Such software may be stored on a non-transitory computer-readable storage medium.
  • the non-transitory computer-readable storage medium stores one or more computer programs (software modules), which, when executed by one or more processors of an electronic device, include computer-executable instructions that cause the electronic device to perform the methods of the present disclosure.
  • Such software may be stored in the form of volatile or non-volatile storage, for example, in the form of a storage device such as a read-only memory (ROM), whether erasable or rewritable, or in the form of a random access memory (RAM), a memory chip, device or integrated circuit, or in the form of an optical or magnetic readable medium such as a compact disc (CD), a digital versatile disc (DVD), a magnetic disk, a magnetic tape or the like.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • CD compact disc
  • DVD digital versatile disc
  • the storage device and the storage medium are examples of various forms of non-transitory machine-readable storage media suitable for storing a computer program or computer programs including instructions for implementing various embodiments of the present disclosure. Accordingly, various embodiments provide a program including code for implementing an apparatus or method as recited in one of the claims of the present specification and a non-transitory machine-readable storage medium storing such a program.

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Abstract

공기조화기가 제공된다. 공기조화기는 압축기, 압축기를 구동하는 전력 모듈, 전력 모듈의 온도를 검출하는 전력모듈 온도센서, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리 및 압축기, 전력 모듈, 전력모듈 온도센서 및 메모리와 통신 가능하도록 결합된 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은, 하나 이상의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때 공기조화기으로 하여금, 압축기의 목표 주파수에 대응하는 압축기의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인지 여부를 결정하고, 압축기의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 외기 온도가 기준 온도 미만일 때, 압축기에 인가되는 전류를 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이내로 제한하고, 외기 온도가 기준 온도 이상 일 때, 검출된 전력 모듈의 온도에 기초하여, 압축기에 인가되는 전류를 상한 전류 이상으로 증가시키는, 컴퓨터 실행 가능한 인스트럭션을 포함할 수 있다.

Description

냉방 성능 향상을 위한 공기조화기 및 그 제어 방법
본 개시는 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 냉방 성능을 향상시키는 공기조화기, 공기조화기를 제어하는 방법 및 공기조화기를 제어하는 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것이다.
공기조화장치는 사용자가 거주하는 실내 공간의 온도, 습도 및 먼지 농도와 같은 공기의 상태를 조절할 수 있다.
공기조화장치는 압축기를 제어하여 냉매를 고온 고압을 압축할 수 있다. 고온 고압으로 압축된 냉매는 공기조화장치 내의 냉각 사이클을 순환하며, 실내기에 위치한 열 교환기를 통해 열을 흡수함으로써 열 교환기 주위의 공기를 냉각할 수 있다.
인버터(Inverter)형 공기조화기는 상황에 따라 압축기의 주파수를 변경하기 위한 전력 모듈을 구비할 수 있다. 전력 모듈은 공기조화기의 다른 부품 보다 열에 약한 소자를 포함할 수 있다. 외기 온도가 고온일 때 실외기 내의 전력 모듈의 온도가 증가할 수 있다. 전력 모듈은 고온으로 인해 소손될 위험이 더 높을 수 있다.
위의 정보는 개시 내용을 이해하는 데 도움을 주기 위한 배경 정보로만 제공된다. 위의 정보 중 어느 것이 개시에 대한 선행기술로 해당될 수 있는지에 대해서는 어떠한 결정이나 주장도 이루어지지 않았다.
본 개시의 측면들은 적어도 위의 언급된 문제 및/또는 단점을 해결하고, 아래에 설명된 장점 중 적어도 하나를 제공하는 데 있다. 따라서, 본 개시의 한 측면은 공기조화기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
추가적인 측면들은 부분적으로는 이하의 설명에서 제시되며, 부분적으로는 해당 설명에서 명확해지거나, 제시된 실시예의 실행을 통해 알 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따르면, 공기조화기가 제공된다. 공기조화기는 압축기, 압축기를 구동하는 전력 모듈, 전력 모듈의 온도를 검출하는 전력모듈 온도센서, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리 및 압축기, 전력 모듈, 전력모듈 온도센서 및 메모리와 통신 가능하도록 결합된 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은, 하나 이상의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때 공기조화기로 하여금, 압축기의 목표 주파수에 대응하는 압축기의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인지 여부를 결정하고, 압축기의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 외기 온도가 기준 온도 미만일 때, 압축기에 인가되는 전류를 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이내로 제한하고, 외기 온도가 기준 온도 이상 일 때, 검출된 전력 모듈의 온도에 기초하여, 압축기에 인가되는 전류를 상한 전류 이상으로 증가시키는, 컴퓨터 실행 가능한 인스트럭션을 포함한다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 냉방 성능을 향상시키기 위해 공기조화기를 제어하는 방법이 제공된다. 공기조화기를 제어하는 방법은, 공기조화기가 전력 모듈의 온도를 검출하는 단계, 공기조화기가 압축기의 목표 주파수에 대응하는 압축기에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인지 여부를 결정하는 단계 및 압축기에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 외기 온도가 기준 온도 미만일 때, 공기조화기가 전류를 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이내로 제한하고, 외기 온도가 기준 온도 이상 일 때, 검출된 전력 모듈의 온도에 기초하여, 공기조화기가 상한 전류 이상으로 전류를 증가시키는 단계를 포함한다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 냉방 성능을 향상시키기 위해, 공기조화기의 하나 이상의 프로세서가 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 공기조화기의 동작을 수행하도록 하는 컴퓨터 실행 명령을 포함하는 하나 이상의 비일시적 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체가 제공된다. 공기조화기의 동작은 공기조화기가 전력 모듈의 온도를 검출하는 단계, 공기조화기가 압축기의 목표 주파수에 대응하는 압축기에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인지 여부를 결정하는 단계 및 압축기에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 외기 온도가 기준 온도 미만일 때, 공기조화기가 전류를 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이내로 제한하고, 외기 온도가 기준 온도 이상 일 때, 검출된 전력 모듈의 온도에 기초하여, 공기조화기가 상한 전류 이상으로 전류를 증가시키는 단계를 포함한다.
본 개시의 기타 측면, 장점 및 주요 특징들은 첨부된 도면과 함께 참조되는 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명확해질 것이다.
본 개시의 특정 실시예에 관한 상기 및 기타 측면, 특징 및 장점은 다음의 설명을 첨부 도면과 함께 참조함으로써 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 전력 모듈의 온도에 기초하여 압축기에 전류를 인가하는 방법을 도시한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 블록도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기에 저장된 외기 온도에 따른 상한 전류 그래프를 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 전력 모듈의 온도를 고려하여 압축기에 인가될 목표 전류를 결정하는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 전력 모듈의 온도에 기초하여 목표 전류를 결정하는 방법을 도시한다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 전력 모듈의 온도 및 실내 풍량에 기초하여 목표 전류를 결정하는 방법을 도시한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 상한 전류 이상으로 전류를 높일지 여부를 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 사용자 입력에 기초하여 상한 전류 이상으로 전류를 높일지 여부를 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 블록도를 도시한다.
도면 전체에서 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타내는 데 사용된다.
첨부 도면을 참조한 다음 설명은 청구항 및 그 등가물에 의해 정의된 본 개시의 다양한 실시예에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 해당 설명에는 이러한 이해를 돕기 위한 다양한 구체적인 사항이 포함되어 있으나, 이는 단지 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 본 명세서에 설명된 다양한 실시예에 대한 여러 변경 및 수정이 본 개시의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 당업자라면 인식할 수 있을 것이다. 또한, 명확성과 간결성을 위해 널리 알려진 기능 및 구성에 대한 설명은 생략될 수 있다.
다음 설명 및 청구항에서 사용된 용어 및 단어는 사전적 의미에 한정되지 않으며, 발명이 명확하고 일관되게 이해될 수 있도록 발명자가 사용한 것이다. 따라서, 본 개시의 다양한 실시예에 대한 다음 설명이 단지 설명의 목적으로 제공된 것이며, 첨부된 청구항 및 그 등가물에 의해 정의된 본 개시를 제한하려는 목적이 아니라는 점을 당업자라면 인식해야 한다.
또한, 문맥상 달리 명시되지 않는 한, 단수 형태인 "a," "an," 및 "the"는 복수의 대상을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어 "a component surface"라는 표현은 그러한 표면 중 하나 이상을 지칭하는 것으로 이해된다.
본 개시에서, "a, b 또는 c 중 적어도 하나" 표현은 " a", " b", " c", "a 및 b", "a 및 c", "b 및 c", "a, b 및 c 모두", 혹은 그 변형들을 지칭할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 개시의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 언급되는 기능을 고려하여 현재 사용되는 일반적인 용어로 기재되었으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 다양한 다른 용어를 의미할 수 있다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 용어의 명칭만으로 해석되어서는 안되며, 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 이 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 이 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다.
또한, 본 개시에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것이며, 본 개시를 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '전기적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 '일부 실시 예에서' 또는 '일 실시 예에서' 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시 예를 가리키는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예는, 냉방 성능을 향상시키는 공기조화기 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
각 플로우차트의 블록 및 플로우차트의 조합은 컴퓨터 실행 명령을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램에 의해 수행될 수 있음을 이해해야 한다. 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 전체가 단일 메모리 장치에 저장될 수 있으며, 또는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램이 여러 부분으로 나뉘어 서로 다른 복수의 메모리 장치에 저장될 수도 있다.
본 명세서에 설명된 기능 또는 동작 중 어느 것이라도 단일 프로세서 또는 복수의 프로세서 조합에 의해 처리될 수 있다. 단일 프로세서 또는 복수의 프로세서 조합은 프로세싱을 수행하는 회로이며, 응용 프로세서(AP, 예: 중앙 처리 장치(CPU)), 통신 프로세서(CP, 예: 모뎀), 그래픽 처리 장치(GPU), 신경망 처리 장치(NPU)(예: 인공지능(AI) 칩), 무선랜(Wi-Fi) 칩, Bluetooth쪠 칩, 글로벌 위치 시스템(GPS) 칩, 근거리 무선 통신(NFC) 칩, 연결 칩, 센서 컨트롤러, 터치 컨트롤러, 지문 센서 컨트롤러, 디스플레이 구동 집적회로(IC), 오디오 코덱(CODEC) 칩, 범용 직렬 버스(USB) 컨트롤러, 카메라 컨트롤러, 이미지 처리 IC, 마이크로프로세서 유닛(MPU), 시스템 온 칩(SoC), 집적회로(IC) 등을 포함한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 전력 모듈의 온도에 기초하여 압축기에 전류를 인가하는 방법을 도시한다.
도 1을 참조하면, 공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도에 기초하여 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상으로 전류를 증가시킬 수 있다.
전력 모듈은 압축기에 전류를 인가하는 모듈일 수 있다. 전력 모듈은 제어 신호에 따라 압축기에 인가되는 전류를 변경함으로써 압축기의 주파수를 변경할 수 있다. 전력 모듈은 예를 들어, IPM(Intelligent Power Module)을 포함할 수 있다. IPM은 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 또는 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)과 같은 파워 소자를 포함할 수 있다. 전력 모듈은 다른 부품보다 고온으로 의해 소손될 위험이 높을 수 있다.
공기조화기(1000)에는 외기 온도에 대응하는 상한 전류를 획득할 수 있다. 공기조화기(1000)는 외기 온도를 검출하고, 검출된 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이내에서 냉방 운전을 수행할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 외기 온도에 대응하는 상한 전류는 하나의 외기 온도에 대응하여 기 결정된 조건에서 기 결정된 효율로 공기조화기(1000)가 동작 가능한 전류의 최대값 또는 최대값에 기 결정된 마진값을 뺀 값일 수 있다.
기 결정된 조건은 하나의 외기 온도에서 실외기가 놓여질 수 있는 최악 조건일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 최악 조건은 하나의 외기 온도에서 전력 모듈의 온도 범위의 최대값일 수 있다. 예를 들어, 전력 모듈은 외기 온도가 35도일 때, 35도 내지 65도의 온도를 가질 수 있다. 이에 따라, 외기 온도가 35도일 때 상한 전류값은 전력 모듈이 65도일 때 공기조화기(1000)가 기 결정된 효율로 동작 가능한 전류의 최대값 또는 최대값에서 기 결정된 마진값을 뺀 값일 수 있다.
외기 온도가 상승할수록 실외에 위치하는 실외기 내의 전력 모듈의 온도 범위 또한 상승하게 된다. 이에 따라, 외기 온도가 상승할수록 공기조화기(1000)가 기 결정된 효율로 동작 가능한 전류의 최대값은 감소할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 최악 조건은 전력 모듈의 온도 이외에 실내기의 종류 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 실외기의 용량이 10kW인 경우, 실외기와 연결될 수 있는 실내기의 종류는 10kW 천정형 4way 실내기, 10kW 1way 실내기, 10kW 벽걸이 실내기 및 바닥에 설치되는 10kW 실내기일 수 있다. 바닥에 설치되는 10kW 실내기가 실외기에 연결되었을 때 공기조화기(1000)가 기 결정된 효율로 동작 가능한 전류의 최대값이 가장 낮은 경우, 외기 온도 35도에 대응하는 상한 전류는 전력 모듈의 온도가 64도이고 바닥에 설치되는 10kW 실내기가 실외기에 연결되었을 때, 공기조화기(1000)가 기 결정된 효율로 동작 가능한 전류의 최대값 또는 최대값에서 기 결정된 마진값을 뺀 값일 수 있다.
기 결정된 효율은 공기조화기(1000)의 정격 표기 성능의 100%일 수 있으며, 95% 또는 110%일 수 있으나, 이제 제한되지 않는다.
외기 온도에 대응하는 상한 전류는 해당 외기 온도에서 최악 조건일 때의 전류값에 기초하며, 최악 조건일 때의 전류값에서도 안전 마진값을 뺀 전류값이므로, 실제 공기조화기(1000)의 구동 시 기 결정된 효율로 구동할 수 있는 최대 전류값은 상한 전류 이상일 수 있다. 예를 들어, 공기조화기(1000)가 외기 온도 35도에서 구동 중 전력 모듈의 온도가 45도인 경우, 실제로 기 결정된 효율로 구동할 수 있는 최대 전류값은 전력 모듈이 65도 일 때의 최대 전류값인 상한 전류 보다 높다. 또한, 실내기의 종류가 다양하므로 실외기에 연결된 실내기의 종류에 따라 기 결정된 효율로 구동할 수 있는 최대 전류값은 상이할 수 있다.
도 1을 참조하면, 공기조화기(1000)는 전력 모듈의 실제 온도에 기초하여 상한 전류 이상으로 전류를 증가 시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 압축기에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류를 넘어섬에 따라, 공기조화기(1000)는 상한 전류 이내로 전류를 제한하지 않고, 전력 모듈의 실제 온도에 기초하여 상한 전류 이상으로 목표 전류(100)를 산출할 수 있다. 공기조화기(1000)는 산출된 목표 전류(100)까지 전류를 증가 시킬 수 있다.
이에 따라, 외기 온도가 고온일 때 전력 모듈의 실제 온도가 낮은데도 불구하고 전류 제한이 과도하게 걸려 있을 경우, 공기조화기(1000)는 실제 전력 모듈의 온도에 따라 상한 전류 이상으로 전류를 증가시킴으로써 더 높은 냉방 성능을 출력할 수 있다.
도 1을 참조하면, 공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도가 높을수록 상한 전류로부터의 전류의 증가량이 줄어들도록 목표 전류(100)를 산출할 수 있다. 공기조화기(1000)는 산출된 목표 전류(100)를 압축기에 인가할 수 있다. 전력 모듈에 인가되는 전류가 증가할수록 전력 모듈의 온도가 증가할 수 있으므로, 전력 모듈의 온도가 높을수록 전류의 증가량을 낮춤으로써 전력 모듈이 고온에 의해 소손되는 문제를 방지할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 공기조화기(1000)는 상한 전류 및 전력 모듈의 온도 뿐만 아니라 실내 풍량을 더 고려하여 목표 전류(100)를 산출할 수 있다. 사용자는 시원하지 않다고 느낄 때, 실내 풍량을 높게 설정하는 경향이 있으므로, 공기조화기(1000)는 공기조화기(1000)에 설정된 실내 풍량이 높을수록 상한 전류로부터의 전류의 증가량이 증가하도록 목표 전류(100)를 산출할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 공기조화기(1000)는 외기 온도에 대응하는 상한 전류, 전력 모듈의 온도 및 공기조화기(1000)에 설정된 실내 풍량 뿐만 아니라 외기 온도에 기초하여, 압축기에 인가할 목표 전류(100)를 결정할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 공기조화기(1000)는 외기 온도가 기준 온도 이상일 때만 상한 전류 이상으로 전류를 증가시킬 수 있다. 기준 온도는 기 결정되어 공기조화기(1000)에 저장될 수 있다. 외기 온도가 기준 온도 미만일 때는 압축기에 인가되는 전류가 상한 전류를 넘어섬에 따라, 공기조화기(1000)는 상한 전류 이내로 전류를 제한할 수 있다.
이에 따라, 고온 구간인 기준 온도 이상인 구간에서만 상한 전류 이상으로 전류를 증가시킴으로써, 고온이 아닌 구간에서는 과냉방으로 냉방 효율을 떨어트리지 않을 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 공기조화기(1000)는 외기 온도가 기준 온도 이상이면서 공기조화기(1000)의 실외팬의 RPM(revolutions per minute)이 기 결정된 최대값 일 때, 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상으로 압축기에 인가되는 전류를 증가 시킬 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 블록도를 도시한다.
도 2를 참조하면, 공기조화기(1000)는 프로세서(1100), 메모리(1400), 전력모듈 온도센서(1944), 전력 모듈(1942) 및 압축기(1910)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 통상적으로 공기조화기(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(1100)는 메모리(1400)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 전력모듈 온도센서(1944), 전력 모듈(1942) 및 압축기(1910)를 제어할 수 있다.
메모리(1400)는 공기조화기(1000)의 동작에 필요한 다양한 정보, 데이터, 명령어, 프로그램 등을 저장한다. 메모리(1400)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
메모리(1400)는 외기 온도에 따른 상한 전류에 관한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(1400)는 외기 온도에 대응하는 상한 전류 및 전력 모듈(1942)의 온도에 기초하여 압축기(1910)에 인가할 목표 전류를 결정하기 위한 계수 정보를 저장할 수 있다. 메모리(1400)는 외기 온도에 대응하는 상한 전류 및 전력 모듈(1942)의 온도 이외에, 공기조화기(1000)에 설정된 실내 풍량 또는 외기 온도 중 적어도 하나에 기초하여 압축기(1910)에 인가할 목표 전류를 결정하기 위한 계수 정보를 저장할 수 있다.
압축기(1910)는 냉매의 부피를 줄임으로써 냉매의 압력을 증가시킬 수 있다. 압축기(1910)의 주파수가 증가할수록 냉매의 압력이 증가될 수 있다. 압축기(1910)의 주파수는 전력 모듈(1942)에 의해 제어될 수 있다.
전력 모듈(1942)은 파워 소자를 포함할 수 있으며, 제어 신호에 따라 파워 소자의 스위칭 주파수를 변경함으로써, 파워 소자에 연결된 압축기 모터의 회전 주파수를 변경할 수 있다. 전력 모듈(1942)은 IGBT 또는 MOSFET과 같은 파워 소자를 포함할 수 있다. 전력 모듈(1942)은 파워 소자를 구동하기 위한 구동 드라이버 IC(Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 구동 드라이버 IC는 과전류 보호회로 및 단락 보호회로를 포함할 수 있다. 전력 모듈(1942)은 다른 소자보다 고온에 의해 소손될 위험이 높을 수 있다.
전력모듈 온도센서(1944)는 전력 모듈(1942)의 온도를 검출할 수 있다. 전력모듈 온도센서(1944)는 전력 모듈(1942) 내에 구비될 수 있다. 전력모듈 온도센서(1944)는 전력 모듈(1942)이 접하는 면에 구비될 수도 있다.
전력 모듈(1942), 압축기(1910) 및 전력모듈 온도센서(1944)는 공기조화기(1000)의 실외기에 위치할 수 있다. 전력 모듈(1942) 및 전력모듈 온도센서(1944)은 압축기(1910)를 제어하는 공기조화기(1000)의 인버터에 포함될 수 있다.
프로세서(1100)는 실내 온도와 희망 온도 간의 차이에 기초하여 압축기(1910)의 목표 주파수를 결정할 수 있다. 프로세서(1100)는 실내 온도와 희망 온도 간의 차이 뿐만 아니라 외기 온도에 기초하여 압축기(1910)의 목표 주파수를 결정할 수도 있다.
프로세서(1100)는 온도 센서를 통해 외기 온도를 획득할 수 있다. 공기조화기(1000)는 실외기 내에 외기 온도를 검출하기 위한 온도 센서를 포함할 수 있다. 프로세서(1100)는 메모리(1400)로부터 외기 온도에 대응하는 상한 전류를 획득할 수 있다.
프로세서(1100)는 결정된 압축기(1910)의 목표 주파수에 따라 압축기(1910)에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.
압축기(1910)에 인가되는 전류가 증가함에 따라 압축기(1910)의 주파수가 증가할 수 있으며, 압축기(1910)의 주파수가 목표 주파수에 도달함에 따라, 프로세서(1100)는 압축기(1910)에 인가되는 전류를 유지할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 압축기(1910)의 주파수가 목표 주파수에 도달하기 전에 압축기(1910)에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상일 때, 프로세서(1100)는 압축기(1910)에 인가되는 전류를 더 이상 증가시키지 않고 전류를 상한 전류 이내로 유지시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 압축기(1910)에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 의해 제한될 때, 외기 온도가 기준 온도 이상임에 기초하여, 프로세서(1100)는 검출된 전력 모듈(1942)의 온도에 기초하여, 상한 전류 이상으로 압축기(1910)에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다. 프로세서(1100)는 전력 모듈(1942)의 온도가 높을수록, 압축기(1910)에 인가되는 전류의 증가량을 줄일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 압축기(1910)에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 의해 제한될 때, 외기 온도가 기준 온도 이상임에 기초하여, 프로세서(1100)는 전력 모듈(1942)의 온도 및 공기조화기(1000)에 설정된 실내 풍량에 기초하여, 상한 전류 이상으로 압축기(1910)에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다. 프로세서(1100)는 전력 모듈의 온도가 높을수록, 실내 풍량이 낮을수록, 압축기(1910)에 인가되는 전류의 증가량을 줄일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 압축기(1910)에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 의해 제한될 때, 외기 온도가 기준 온도 이상임에 기초하여, 프로세서(1100)는 상한 전류, 전력 모듈(1942)의 온도, 공기조화기(1000)에 설정된 실내 풍량 및 외기 온도에 기초하여 목표 전류를 결정하고, 결정된 목표 전류까지 상한 전류 이상으로 압축기(1910)에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기에 저장된 외기 온도에 따른 상한 전류 그래프를 도시한다.
도 3을 참조하면, 공기조화기(1000)는 외기 온도에 따른 상한 전류값을 저장할 수 있다. 외기 온도에 대응하는 상한 전류는 하나의 외기 온도에 대응하여 기 결정된 조건에서 기 결정된 효율로 공기조화기(1000)가 동작 가능한 전류의 최대값 또는 최대값에 기 결정된 마진값을 뺀 값일 수 있다. 기 결정된 조건은 하나의 외기 온도에서 실외기가 놓여질 수 있는 최악 조건일 수 있다. 기 결정된 효율은 공기조화기(1000)의 정격 표기 성능의 100%일 수 있으며, 95% 또는 110%일 수 있으나, 이제 제한되지 않는다.
외기 온도에 따른 상한 전류값은 외기 온도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타낼 수 있다. 외기 온도가 증가할수록 실외기 내의 부품들의 온도가 증가할 수 있으며, 특정 온도 이상에서는 부품들의 온도가 증가할수록 부품들에 인가되는 전류의 상한은 감소할 수 있다.
도 3의 그래프(310) 참조하면, 외기 온도가 30도 미만인 구간에서 상한 전류는 제 1 전류값일 수 있다. 외기 온도가 30도 내지 50도인 구간에서 외기 온도가 증가할수록 상한 전류는 제 1 전류값 에서 제 2 전류값으로 감소할 수 있다. 외기 온도가 50도 이상인 구간에서 상한 전류는 제 2 전류값일 수 있다.
외기 온도에 대응하는 상한 전류는 실험적으로 결정될 수 있다.
공기조화기(1000)는 압축기에 인가되는 전류가 임계 전류(320, I_trip)에 도달함에 따라, 압축기에 전류를 인가하지 않음으로써 냉방 동작을 멈출 수 있다. 임계 전류(320)는 공기조화기(1000) 내의 부품의 손상 가능성에 기초하여 결정될 수 있다.
공기조화기(1000)는 고온에서 압축기에 인가되는 전류를 상한 전류로 제한하지 않고, 전력 모듈의 실제 온도에 기초하여 임계 전류(320) 전까지 상승시킴으로써, 고온에서 냉방 성능을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 전력 모듈의 온도를 고려하여 압축기에 인가될 목표 전류를 결정하는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4를 참조하면, 단계 S410에서, 공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도를 검출할 수 있다.
공기조화기(1000)는 전력 모듈 내의 전력모듈 온도센서를 통해 전력 모듈의 온도를 검출할 수 있다. 공기조화기(1000)는 외기 온도와 상관없이 전력모듈 온도센서를 통해 주기적으로 전력 모듈의 온도를 검출할 수 있다. 공기조화기(1000)는 외기 온도가 기준 온도를 넘었을 때, 전력모듈 온도센서를 통해 주기적으로 전력 모듈의 온도를 검출할 수 있다.
단계 S420에서, 공기조화기(1000)는 압축기의 목표 주파수에 대응하는 압축기의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인지 여부를 결정할 수 있다.
공기조화기(1000)는 압축기의 목표 주파수를 결정할 수 있다. 공기조화기(1000)는 실내 온도와 희망 온도 간의 차이에 기초하여 압축기의 목표 주파수를 결정할 수 있다. 공기조화기(1000)는 실내 온도와 희망 온도 간의 차이가 클수록 압축기의 목표 주파수를 증가시킬 수 있다. 공기조화기(1000)는 실내 온도와 희망 온도 간의 차이 및 외기 온도에 기초하여 압축기의 목표 주파수를 결정할 수도 있다.
공기조화기(1000)는 결정된 압축기의 목표 주파수에 대응하는 압축기의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인지 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 공기조화기(1000)는 압축기의 목표 주파수에 기초하여 압축기에 인가될 전류를 산출할 수 있다. 공기조화기(1000)는 산출된 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인지 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 공기조화기(1000)는 결정된 압축기의 목표 주파수에 따라 압축기에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다. 압축기에 인가되는 전류가 증가 함에 따라 압축기의 주파수가 증가할 수 있으며, 압축기의 주파수가 목표 주파수에 도달함에 따라, 공기조화기(1000)는 압축기에 인가되는 전류를 유지할 수 있다. 압축기의 주파수가 목표 주파수에 도달하기 전에 압축기에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류를 넘어섬에 따라, 공기조화기(1000)는 압축기에 인가될 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정할 수 있다.
단계 S430에서, 공기조화기(1000)는 압축기의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 외기 온도가 기준 온도 미만일 때, 압축기에 인가되는 전류를 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이내로 제한하고, 외기 온도가 기준 온도 이상 일 때, 검출된 전력 모듈의 온도에 기초하여, 압축기에 인가되는 전류를 상한 전류 이상으로 증가시킬 수 있다.
공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도를 고려하지 않고 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이내로 전류를 제한하는 제어 모드로 동작하는 중, 진입 조건이 만족되면 전력 모듈의 온도를 고려하여 상한 전류 이상으로 전류를 증가시키는 전류 제한 해제 모드로 제어 모드를 변경할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전류 제한 해제 모드에 대한 진입 조건은 외기 온도가 기준 온도 이상인 조건일 수 있다. 기준 온도는 공기조화기(1000)에 기 설정될 수 있다.
공기조화기(1000)는 외기 온도가 기준 온도 미만 일 때, 압축기에 인가될 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 압축기에 인가되는 전류를 상한 전류로 유지시킬 수 있다.
공기조화기(1000)는 외기 온도가 기준 온도 이상 일 때, 압축기에 인가될 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 검출된 전력 모듈의 온도에 기초하여, 상한 전류 이상으로 압축기에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 공기조화기(1000)는 상한 전류 이상으로 압축기에 인가되는 전류를 증가시키되, 전력 모듈의 온도가 높을수록, 압축기에 인가되는 전류의 증가량을 줄일 수 있다.
공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도 뿐만 아니라, 공기조화기(1000)에 설정된 실내 풍량을 고려하여 압축기에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다. 이 경우, 공기조화기(1000)는 검출된 전력 모듈의 온도가 높을수록 설정된 실내 풍량이 낮을수록, 압축기에 인가되는 전류의 증가량을 줄일 수 있다.
공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도 및 실내 풍량 뿐만 아니라, 외기 온도를 고려하여 압축기에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.
전류 제한 해제 모드에 대한 진입 조건은 외기 온도가 기준 온도 이상인 조건과 함께 실외팬의 RPM이 기 결정된 최대 RPM인 조건일 수 있다. 실외팬의 RPM은 외기 온도가 증가할수록 증가할 수 있으며 외기 온도가 임계 온도 이상일 때 최대값을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 공기조화기(1000)는 외기 온도가 기준 온도 이상이면서 임계 온도 이상일 때, 전력 모듈의 온도를 고려하여 상한 전류 이상으로 전류를 증가 시키는 전류 제한 해제 모드로 제어 모드를 변경할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전류 제한 해제 모드에 대한 진입 조건은 압축기에 인가되는 전류가 상한 전류 이내로 제한되었을 때, 외기 온도가 기준 온도 이상이고, 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 입력이 수신되는 것일 수 있다. 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 입력은, 예를 들어, 희망 온도를 내리는 입력일 수 있다. 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 입력은, 예를 들어, 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 인터페이스를 통해 전류 제한 해제 모드를 선택하는 사용자 입력일 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 전력 모듈의 온도에 기초하여 목표 전류를 결정하는 방법을 도시한다.
도 5를 참조하면, 공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도가 증가할수록 상한 전류로부터의 증가량이 작아지도록 목표 전류를 결정할 수 있다.
식(1)
목표 전류 = C1 * f1(외기 온도) + C2 * f2(전력 모듈 온도)
공기조화기(1000)는 식(1)에 기초하여 목표 전류를 산출할 수 있다.
f1(외기 온도)는 외기 온도에 따른 상한 전류를 나타내는 함수이다. C1은 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 대한 계수이다. C1은 1 일 수 있으며, 1 에 가까운 값일 수 있다.
f2(전력 모듈 온도)는 전력 모듈의 온도에 기초한 전류 증가 비율을 나타내는 함수이다. C2은 전력 모듈의 온도에 기초한 전류 증가 비율에 대한 계수이다.
(표 1)은 f2(전력 모듈 온도)의 예이다. (표 1)에 도시된 바와 같이, 전력 모듈의 온도가 높을수록 f2는 감소할 수 있다. 이에 따라, 전력 모듈의 온도가 증가할수록 목표 전류의 증가량이 감소할 수 있다.
f2(전력 모듈 온도) 전력 모듈 온도
5 40 ~ 50
4 51 ~ 60
3 61 ~ 70
2 71 ~ 80
1 81 ~ 85
0 86 이상
C1 및 C2는 공기조화기(1000)의 모델에 따라 변경될 수 있다.
도 5의 그래프를 참조하면, 외기 온도가 40 ℃이고, C1이 1 이고, 전력 모듈인 IPM의 온도가 55℃일 때, 목표 전류는 40 ℃에 대응하는 상한 전류에 C2 * 4 를 더한 값(도 5의 목표 전류 1) 일 수 있다. 외기 온도가 40 ℃이고, 전력 모듈인 IPM의 온도가 55℃에서 65℃로 상승함에 따라, 목표 전류는 40 ℃에 대응하는 상한 전류에 C2 * 3을 더한 값(도 5의 목표 전류 2)으로 감소할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 전력 모듈의 온도 및 실내 풍량에 기초하여 목표 전류를 결정하는 방법을 도시한다.
도 6을 참조하면, 공기조화기(1000)는 실내 풍량이 감소할수록 전류 증가량이 작아지도록 목표 전류를 결정할 수 있다.
식(2)
목표 전류 = C1 * f1(외기 온도) + C2 * f2(전력 모듈 온도) + C3 * f3(실내 풍량)
공기조화기(1000)는 식(2)에 기초하여 목표 전류를 산출할 수 있다.
C1 * f1(외기 온도) 및 C2 * f2(전력 모듈 온도)는 도 5의 식(1)에 대한 설명을 참조하여 설명될 수 있다. f3(실내 풍량)은 실내 풍량에 기초한 전류 증가 비율을 나타내는 함수이다. C3은 실내 풍량에 기초한 전류 증가 비율에 대한 계수이다.
(표 2)은 f3(실내 풍량)의 예이다. (표 2)에 도시된 바와 같이, 실내 풍량이 강할수록 f3는 증가할 수 있다. 이에 따라, 실내 풍량이 강할수록 목표 전류의 증가량이 증가할 수 있다.
f3(실내 풍량) 실내 풍량
3 강풍
2 약풍
1 미풍/무풍
도 6의 그래프를 참조하면, 외기 온도가 40 ℃이고, C1이 1 이고, IPM의 온도가 50℃이고, 실내 풍량이 약풍일 때, 목표 전류는 외기 온도 40 ℃ 및 IPM 온도 50℃에 대응하는 상한 전류에 C3 * 2 를 더한 값(도 6의 목표 전류 3) 일 수 있다. 실내 풍량이 강풍으로 상승함에 따라, 목표 전류는 외기 온도 40 ℃ 및 IPM 온도 50℃에 대응하는 상한 전류에 C3 * 3을 더한 값(도 6의 목표 전류 4)으로 증가할 수 있다.
사용자는 시원하지 않다고 느낄수록 실내 풍량을 높게 설정하는 경향이 있다. 따라서, 실내 풍량이 높을수록 목표 전류를 증가시킴으로써 체감 냉방 온도를 낮출 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 공기조화기(1000)는 외기 온도에 대응하는 상한 전류, 전력 모듈의 온도 및 실내 풍량 이외에 외기 온도에 기초하여 목표 전류를 결정할 수도 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 상한 전류 이상으로 전류를 높일지 여부를 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 단계 S710에서, 공기조화기(1000)는 냉방 운전을 수행할 수 있다.
공기조화기(1000)는 희망 온도를 설정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 공기조화기(1000)를 켜는 사용자 입력을 수신함에 기초하여, 공기조화기(1000)는 디폴트 희망 온도를 공기조화기(1000)의 희망 온도로 설정할 수 있다.
공기조화기(1000)는 공기조화기(1000)에 설정된 희망 온도와 실내 온도 간의 차이에 기초하여 압축기의 목표 주파수를 결정할 수 있다. 공기조화기(1000)는 목표 주파수에 대응하는 전류를 압축기에 인가함으로써, 실내 온도를 희망 온도까지 내릴 수 있다.
공기조화기(1000)는 압축기에 인가되는 전류를 증가 또는 감소시킴으로써 압축기의 주파수를 목표 주파수까지 증가 또는 감소시킬 수 있다.
공기조화기(1000)는 전류 센서를 통해 압축기에 인가되는 전류값을 검출할 수 있다. 공기조화기(1000)는 실외기에 구비된 외기 온도를 위한 온도 센서를 통해 외기 온도를 검출할 수 있다. 공기조화기(1000)는 전력모듈 온도센서를 통해 전력 모듈의 온도를 검출할 수 있다. 공기조화기(1000)는 설정된 실내 풍량을 획득할 수 있다.
단계 S720에서, 공기조화기(1000)는 실외팬의 RPM이 최대 RPM 이상인지 여부 및 외기 온도가 기준 온도 이상인지 여부를 결정할 수 있다.
전력 모듈의 온도에 기초하여 상한 전류 이상으로 전류를 높이는 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 진입 조건은 실외팬 RPM이 최대 RPM 이상이고, 외기 온도가 기준 온도 이상인 조건일 수 있다.
공기조화기(1000)는 실외팬의 RPM이 기 결정된 최대 RPM 이상인지 여부를 결정할 수 있다. 실외팬은 외기 온도가 임계 온도 이상일 때 최대 RPM으로 회전할 수 있다.
공기조화기(1000)는 외기 온도가 기준 온도 이상인지 여부를 결정할 수 있다. 기준 온도는 공기조화기(1000)에 기 설정되어 저장될 수 있다. 기준 온도는 기 설정된 범위 내에서 사용자에 의해 선택될 수도 있다.
단계 S720에서 실외팬의 RPM이 최대 RPM 이상이고, 외기 온도가 기준 온도 이상임에 기초하여, 단계 S730에서, 공기조화기(1000)는 압축기에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류를 초과함에 따라, 전력 모듈의 온도에 기초하여, 상한 전류 이상으로 전류를 높일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 공기조화기(1000)는 상한 전류 이상으로 압축기에 인가되는 전류를 증가시키되, 전력 모듈의 온도가 높을수록, 압축기에 인가되는 전류의 증가량을 줄일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도 뿐만 아니라, 공기조화기(1000)에 설정된 실내 풍량에 기초하여 압축기에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다. 이 경우, 공기조화기(1000)는 검출된 전력 모듈의 온도가 높을수록 설정된 실내 풍량이 낮을수록, 압축기에 인가되는 전류의 증가량을 줄일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도 및 실내 풍량 뿐만 아니라, 외기 온도를 고려하여 압축기에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.
단계 S730은 도 4의 단계 S430을 참조하여 설명될 수 있다.
단계 S720에서 실외팬 RPM이 최대 RPM 이상이 아니거나 외기 온도가 기준 온도 이상이 아님에 기초하여, 단계 S740에서, 공기조화기(1000)는 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이내로 전류를 제한할 수 있다.
실외팬 RPM이 최대 RPM 이상이 아니거나 외기 온도가 기준 온도 이상이 아닌 경우, 공기조화기(1000)는 목표 주파수에 대응하는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류를 초과하지 못하도록, 압축기에 인가되는 전류를 상한 전류 이내로 제한할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기가 사용자 입력에 기초하여 상한 전류 이상으로 전류를 높일지 여부를 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 8에 따르면, 단계 S810에서, 공기조화기(1000)는 냉방 운전을 수행할 수 있다.
단계 S810은 도 7의 단계 S710을 참조하여 설명될 수 있다.
단계 S820에서, 공기조화기(1000)는 외기 온도가 기준 온도 이상이고, 현재 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 의해 제한되지는 여부를 결정할 수 있다.
공기조화기(1000)는 외기 온도가 기준 온도 이상인지 여부를 결정할 수 있다.
공기조화기(1000)는 압축기의 주파수가 압축기의 목표 주파수에 도달했을 때 압축기에 인가된 전류를 검출할 수 있다.
공기조화기(1000)는 검출된 압축기의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인지 여부를 결정할 수 있다.
공기조화기(1000)는 검출된 압축기의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 압축기에 인가되는 전류를 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이내로 제한하고, 현재 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 의해 제한되는 것으로 결정할 수 있다.
목표 주파수가 감소함에 의해 목표 주파수에 대응하는 압축기의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이하가 됨에 기초하여, 공기조화기(1000)는 현재 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 의해 제한되지 않는 것으로 결정할 수 있다.
단계 S830에서, 공기조화기(1000)는 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
전류 제한 해제 모드는, 목표 주파수에 대응하는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상일 때, 전력 모듈의 온도에 기초하여 상한 전류 이상으로 전류를 증가시키는 제어 모드를 의미할 수 있다.
외기 온도가 기준 온도 이상이고, 현재 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 의해 제한되었을 때, 공기조화기(1000)는 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 입력은 전류 제한 해제 모드에 대응하는 기 결정된 버튼을 누르는 사용자 입력일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 입력은 사용자가 희망 온도를 내리는 입력일 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 입력은 풍량을 올리는 입력일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 외기 온도가 기준 온도 이상이고, 현재 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 의해 제한되었을 때, 공기조화기(1000)는 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 인터페이스를 공기조화기(1000)의 디스플레이 상에 또는 공기조화기(1000)와 서버를 통해 연결된 사용자 디바이스 상에 디스플레이할 수 있다. 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 인터페이스는 냉방 속도를 높이기 위한 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 공기조화기(1000)는 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 인터페이스를 통해 전류 제한 해제 모드를 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
단계 S840에서, 공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도에 기초하여 상한 전류 이상으로 전류를 높일 수 있다.
외기 온도가 기준 온도 이상이고, 현재 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 의해 제한될 때, 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 입력이 수신됨에 따라, 공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도에 기초하여 상한 전류 이상으로 전류를 높일 수 있다.
외기 온도가 기준 온도 이상일 때 현재 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 의해 제한되는 경우, 외기 온도가 고온임에도 불구하고 냉방 성능이 제한될 수 있다. 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 입력을 수신했을 때 상한 전류 이상으로 전류를 높임으로써 사용자의 의도에 따라 냉방 효율이 다소 떨어지더라도 냉방 성능을 높일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 외기 온도가 기준 온도 이상이고, 현재 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류에 의해 제한됨에 의해 실내 온도가 희망 온도로 떨어지는 속도가 기준 속도 미만일 때, 공기조화기(1000)는 전력 모듈의 온도에 기초하여 상한 전류 이상으로 전류를 높일 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 블록도를 도시한다.
도 9를 참조하면, 공기조화기(1000)는 프로세서(1100), 출력 모듈(1300), 메모리(1400), 통신 모듈(1500), 센서(1600), 입력 인터페이스(1700), 실내 모듈(1800) 및 실외 모듈(1900)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호가 사용되었다.
도시된 구성 요소 모두가 공기조화기(1000)의 필수 구성 요소인 것은 아니다. 도 9에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 공기조화기(1000)가 구현될 수도 있고, 도 9에 도시된 구성 요소보다 적은 구성 요소에 의해 공기조화기(1000)가 구현될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1100), 출력 모듈(1300), 메모리(1400), 통신 모듈(1500), 센서(1600), 입력 인터페이스(1700)는 복수 개 일 수 있으며, 실내 모듈(1800) 또는 실외 모듈(1900) 중 적어도 하나에 구비될 수 있다.
프로세서(1100)는 공기조화기(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(1100)는 메모리(1400)에 적어도 하나의 인스트럭션 또는 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 출력 모듈(1300), 통신 모듈(1500), 센서(1600), 입력 인터페이스(1700), 실내 모듈(1800) 및 실외 모듈(1900)를 제어할 수 있다.
프로세서(1100)는 기계학습 모델의 동작을 수행하는 별도의 NPU를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(1100)는 중앙 처리부(CPU), 그래픽 전용 프로세서(GPU; Graphic Processing Unit) 등을 포함할 수 있다.
메모리(1400)는 공기조화기(1000)의 동작에 필요한 다양한 정보, 데이터, 명령어, 프로그램 등을 저장한다. 메모리(1400)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 메모리(1400)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크 또는 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 공기조화기(1000)은 인터넷(internet)상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 또는 클라우드 서버를 운영할 수도 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100) 및 적어도 하나의 메모리(1400)는 하나의 제어부에 포함될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서(1100) 및 적어도 하나의 메모리(1400)는 하나의 MCU(micro controller unit)에 포함될 수 있다.
통신 모듈(1500)은 프로세서(1100)의 제어에 기초하여, 외부 장치(미도시) 또는 외부 서버와 프로토콜에 따라 정보를 송수할 수 있다. 통신 모듈(1500)는 외부 장치(미도시)와 데이터를 송수신하는 적어도 하나의 통신 모듈 및 적어도 하나의 포트를 포함할 수 있다.
또한, 통신 모듈(1500)은 적어도 하나의 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통해서 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 통신 모듈(1500)은 근거리 통신 모듈 또는 원거리 통신 모듈 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 통신 모듈(1500)은 다른 장치와 무선으로 통신하기 위한 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 BluetoothTM, 와이파이, BLE(Bluetooth Low Energy), NFC/RFID, 와이파이 다이렉트(Wifi Direct), UWB, 적외선 통신 또는 ZIGBEE 등의 통신 규격에 따른 통신을 수행하는 적어도 하나의 통신 모듈(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 원거리 통신 모듈은 인터넷 통신을 위한 네트워크를 통하여 통신을 수행하는 통신 모듈(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 원거리 통신 모듈은 3G, 4G, 5G, 및/또는 6G 등의 통신 규격에 따른 통신을 수행하는 이동 통신 모듈을 포함할 수 있다.
출력 모듈(1300)은, 디스플레이(1310) 및 음향 출력 모듈(1320)을 포함할 수 있다.
디스플레이(1310)는 프로세서(1100)의 제어에 따라, 영상 처리부(미도시)에서 이미지 처리된 이미지 데이터를 디스플레이 패널(미도시)을 통해 출력할 수 있다. 디스플레이 패널(미도시)은 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 또는 전기영동 디스플레이(electrophoretic display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1320)는 음향 신호를 공기조화기(1000)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1320)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다.
입력 인터페이스(1700)는 공기조화기(1000)을 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 입력 인터페이스(1700)는 사용자 입력을 수신하여 프로세서(1100)로 전달한다.
입력 인터페이스(1700)는 사용자의 터치를 감지하는 터치 패널, 사용자의 푸시 조작을 수신하는 버튼, 사용자의 회전 조작을 수신하는 휠, 키보드(key board), 및 돔 스위치 (dome switch) 등을 포함하는 사용자 입력 전자 장치를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
또한, 입력 인터페이스(1700)는 음성 인식을 위한 음성 인식 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 음성 인식 장치는 마이크로폰(1710)이 될 수 있으며, 음성 인식 장치는 사용자의 음성 명령 또는 음성 요청을 수신할 수 있다. 그에 따라서, 프로세서(1100)는 음성 명령 또는 음성 요청에 대응되는 동작이 수행되도록 제어할 수 있다.
또한, 입력 인터페이스(1700)는 근거리에 위치하는 원격 제어 장치(remote controller)(미도시)로부터 제어 명령을 수신할 수 있는 리모컨 수신부(1720)를 포함할 수 있다. 리모컨 수신부(1720)는 IR(infrared) 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.
실내 모듈(1800)은 실내팬을 회전시키는 실내팬 모터(1810) 및 실내 열교환기(1820)를 포함할 수 있다. 또한, 실외 모듈(1900)은 압축기(1910), 실외 열교환기(1920), 실외팬 모터(1930), 인버터(1940)를 포함할 수 있다.
압축기(1910)는 냉매의 부피를 줄임으로써 냉매의 압력을 증가시킬 수 있다. 압축기(1910)의 주파수가 증가할수록 냉매의 압력이 증가될 수 있다. 압축기(1910)의 주파수는 전력 모듈(1942)에 의해 제어될 수 있다.
냉방 모드로 동작 시, 압축기(1910)에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매는 공기조화기(1000) 내의 냉각 사이클을 순환하며, 실내 열교환기(1820)를 통해 열을 흡수함으로써 실내 열교환기(1820) 주위의 공기를 냉각할 수 있다. 이 경우, 실내 열교환기(1820)는 증발기로 언급될 수 있다. 또한, 열을 흡수한 냉매는 실외 열교환기(1920)에서 열을 방출할 수 있다. 이 경우, 실외 열교환기(1920)는 응축기로 언급될 수 있다.
또한, 실내팬 모터(1810)는 실내팬(미도시)을 회전시켜 실내 열교환기(1820)에 의해 차가워진 공기를 공기조화기(1000)의 외부로 토출시킬 수 있다. 실내팬 모터(1810)의 회전속도(즉, 분당 회전 수)는 프로세서(1100)의 제어에 따라 조절될 수 있다.
또한, 실내 모듈(1800)은 블레이드(미도시)를 더 포함할 수 있다. 공기조화기(1000)는 블레이드를 움직임으로써 바람의 토출 방향을 상하 또는 좌우로 변경할 수 있다.
실외팬 모터(1930)은 실외 열교환기(1920)에 의해 뜨거워진 공기를 실외로 토출시킬 수 있다.
인버터(1940)는 제어 신호에 기초하여 압축기(1910) 내 모터(또는 압축기 모터)의 회전 주파수를 제어할 수 있다. 예를 들어, 인버터(1940)는 제어 신호에 기초하여 압축기(1910) 내 모터에 인가되는 전압의 주파수와 전압의 크기를 변경함으로써, 모터의 회전 주파수를 제어할 수 있다.
인버터(1940)는 전력 모듈(1942) 및 전력모듈 온도센서(1944)를 포함할 수 있다.
전력 모듈(1942)은 파워 소자를 포함할 수 있으며, 제어 신호에 따라 파워 소자의 스위칭 주파수를 변경함으로써, 파워 소자에 연결된 압축기 모터의 회전 주파수를 변경할 수 있다. 전력 모듈(1942)은 IGBT 또는 MOSFET과 같은 파워 소자를 포함할 수 있다. 전력 모듈(1942)은 파워 소자를 구동하기 위한 구동 드라이버 IC(Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 구동 드라이버 IC는 과전류 보호회로 및 단락 보호회로를 포함할 수 있다. 전력 모듈(1942)은 다른 소자보다 고온에 의해 소손될 위험이 높을 수 있다.
전력모듈 온도센서(1944)는 전력 모듈(1942)의 온도를 검출할 수 있다. 전력모듈 온도센서(1944)는 전력 모듈(1942) 내에 구비될 수 있다. 전력모듈 온도센서(1944)는 전력 모듈(1942)이 접하는 면에 구비될 수도 있다.
센서(1600)는 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다.
센서(1600)는 온도 센서(1610), 압력 센서(1620) 및 습도 센서(1630)를 포함할 수 있다.
공기조화기(1000)는 복수의 온도 센서(1610) 및 복수의 압력 센서(1620)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 복수의 온도 센서(1610)는 실내 온도를 검출하기 위해 공기조화기(1000)의 패널에 구비되는 온도 센서, 외기 온도를 검출하기 위해 실외기에 구비되는 온도 센서, 압축기에 구비되는 온도 센서를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
습도 센서(1630)는 실내 공기의 습도를 검출할 수 있다.
메모리(1400)는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있다. 하나 이상의 프로그램은 하나 이상의 프로세서(1100)가 개별적으로 또는 집단적으로(individually or collectively) 실행될 때, 공기조화기(1000)로 하여금 아래와 같은 동작을 하게 하는 컴퓨터 실행 가능한 명령어를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 압축기(1910)의 목표 주파수에 대응하는 압축기(1910)의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인지 여부를 결정할 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 압축기(1910)의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 외기 온도가 기준 온도 미만일 때, 압축기(1910)에 인가되는 전류를 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이내로 제한할 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 압축기(1910)의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 외기 온도가 기준 온도 이상 일 때, 검출된 전력 모듈(1942)의 온도에 기초하여, 압축기(1910)에 인가되는 전류를 상한 전류 이상으로 증가시킬 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 전력 모듈의 온도가 높을수록, 압축기(1910)에 인가되는 전류의 증가량을 줄일 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 전력 모듈의 복수의 온도 구간 각각에 대응하는 전류의 증가량에 관한 정보를 획득할 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 복수의 온도 구간 중 검출된 전력 모듈의 온도가 속하는 온도 구간에 대응하는 전류의 증가량에 관한 정보에 기초하여, 상한 전류 이상으로 압축기(1910)에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 검출된 전력 모듈의 온도가 높을수록, 공기조화기(1000)에 설정된 실내 풍량이 낮을수록, 압축기(1910)에 인가되는 전류의 증가량을 줄일 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 외기 온도에 대응하는 상한 전류, 검출된 전력 모듈(1942)의 온도, 공기조화기(1000)에 설정된 실내 풍량 및 외기 온도에 기초하여, 압축기(1910)에 인가할 목표 전류를 결정할 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 결정된 목표 전류에 따라 압축기(1910)에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 외기 온도가 기준 온도 이상이고, 공기조화기(1000)의 실외팬의 회전수가 기 결정된 최대값 일 때, 상한 전류 이상으로 압축기(1910)에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 외기 온도가 기준 온도 이상이고 압축기(1910)에 인가되는 전류가 상한 전류 이내로 제한되었을 때, 사용자 입력이 수신됨에 따라 상한 전류 이상으로 전류를 증가시킬 수 있다. 사용자 입력은 공기조화기(1000)에 설정되는 희망 온도를 내리는 사용자 입력을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 외기 온도가 기준 온도 이상이고 압축기(1910)에 인가되는 전류가 상한 전류 이내로 제한되었을 때, 냉방 속도를 높이기 위한 사용자 인터페이스를 디스플레이할 수 있다.
적어도 하나의 프로세서(1100)는 사용자 인터페이스를 통해 전류 제한 해제 모드로 진입하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 청구항 및 명세서의 설명에 따라 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합 형태로 구현될 수 있음이 이해될 수 있다.
이러한 소프트웨어는 비일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장될 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하며, 이 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은 전자 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 경우, 해당 전자 장치가 본 개시의 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터 실행 명령을 포함한다.
이러한 소프트웨어는 휘발성 또는 비휘발성 스토리지의 형태로 저장될 수 있으며, 예를 들어, 삭제 가능 여부 또는 재기록 가능 여부와 상관없이 읽기 전용 메모리(ROM)와 같은 저장 장치의 형태로, 또는 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(RAM), 메모리 칩, 디바이스 또는 집적 회로의 형태로 저장될 수 있으며, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD), 자기 디스크, 자기 테이프 등의 광학 또는 자기 판독 매체의 형태로 저장될 수 있다. 저장 장치 및 저장 매체는 본 개시의 다양한 실시예를 구현하기 위한 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램들을 저장하는 데 적합한 다양한 형태의 비일시적(non-transitory) 기계 판독 가능한 저장 매체의 일례임이 이해될 것이다. 따라서, 다양한 실시예는 본 명세서의 청구항 중 하나에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램과 그러한 프로그램을 저장하는 비일시적 기계 판독 가능한 저장 매체를 제공한다.
본 개시는 다양한 실시예를 참조하여 설명되었으나, 첨부된 청구항 및 그 등가물에 의해 정의된 본 개시의 정신과 범위를 벗어나지 않는 한, 형태 및 세부 사항에 있어 다양한 변경이 가능하다는 점을 당업자라면 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 공기조화기(1000)에 있어서,
    압축기(1910);
    상기 압축기(1910)를 구동하는 전력 모듈(1942);
    상기 전력 모듈(1942)의 온도를 검출하는 전력모듈 온도센서(1944);
    하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리(1400); 및
    상기 압축기(1910), 상기 전력 모듈(1942), 상기 전력모듈 온도센서(1944) 및 상기 메모리(1400)와 통신 가능하도록 결합된 하나 이상의 프로세서(1100)를 포함하고,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은, 상기 하나 이상의 프로세서(1100)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때 상기 공기조화기(1000)으로 하여금,
    상기 압축기(1910)의 목표 주파수에 대응하는 상기 압축기(1910)의 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인지 여부를 결정하고,
    상기 압축기(1910)의 전류가 상기 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 상기 외기 온도가 기준 온도 미만일 때, 상기 압축기(1910)에 인가되는 전류를 상기 외기 온도에 대응하는 상기 상한 전류 이내로 제한하고, 상기 외기 온도가 상기 기준 온도 이상 일 때, 상기 검출된 전력 모듈(1942)의 온도에 기초하여, 상기 압축기(1910)에 인가되는 전류를 상기 상한 전류 이상으로 증가시키는, 컴퓨터 실행 가능한 인스트럭션을 포함하는, 공기조화기(1000).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때 상기 공기조화기로 하여금,
    상기 전력 모듈의 온도가 높을수록, 상기 압축기에 인가되는 전류의 증가량을 줄이는, 컴퓨터 실행 가능한 인스트럭션을 더 포함하는, 공기조화기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때 상기 공기조화기로 하여금,
    상기 전력 모듈의 복수의 온도 구간 각각에 대응하는 상기 전류의 증가량에 관한 정보를 획득하고,
    상기 복수의 온도 구간 중 상기 검출된 전력 모듈의 온도가 속하는 온도 구간에 대응하는 상기 전류의 증가량에 관한 정보에 기초하여, 상기 상한 전류 이상으로 상기 압축기에 인가되는 전류를 증가시키는, 컴퓨터 실행 가능한 인스트럭션을 더 포함하는, 공기조화기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때 상기 공기조화기로 하여금,
    상기 검출된 전력 모듈의 온도가 높을수록, 상기 공기조화기에 설정된 실내 풍량이 낮을수록, 상기 압축기에 인가되는 전류의 증가량을 줄이는, 컴퓨터 실행 가능한 인스트럭션을 더 포함하는, 공기조화기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때 상기 공기조화기로 하여금,
    상기 외기 온도에 대응하는 상기 상한 전류, 상기 검출된 전력 모듈의 온도, 상기 공기조화기에 설정된 실내 풍량 및 상기 외기 온도에 기초하여, 상기 압축기에 인가할 목표 전류를 결정하고, 상기 결정된 목표 전류에 따라 상기 압축기에 인가되는 전류를 증가시키는, 컴퓨터 실행 가능한 인스트럭션을 더 포함하는, 공기조화기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때 상기 공기조화기로 하여금,
    상기 외기 온도가 상기 기준 온도 이상이고, 상기 공기조화기의 실외팬의 RPM이 정해진 최대값 일 때, 상기 상한 전류 이상으로 상기 압축기에 인가되는 전류를 증가시키는, 컴퓨터 실행 가능한 인스트럭션을 더 포함하는, 공기조화기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외기 온도에 대응하는 상기 상한 전류는 상기 외기 온도가 증가함에 따라 감소하는, 공기조화기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때 상기 공기조화기로 하여금,
    상기 외기 온도가 상기 기준 온도 이상이고 상기 압축기에 인가되는 전류가 상기 상한 전류 이내로 제한되었을 때, 사용자 입력이 수신됨에 따라 상기 상한 전류 이상으로 상기 전류를 증가시키는, 컴퓨터 실행 가능한 인스트럭션을 더 포함하는, 공기조화기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 사용자 입력은 상기 공기조화기에 설정되는 희망 온도를 내리는 사용자 입력을 포함하는, 공기조화기.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때 상기 공기조화기로 하여금,
    상기 외기 온도가 상기 기준 온도 이상이고 상기 압축기에 인가되는 전류가 상기 상한 전류 이내로 제한되었을 때, 냉방 속도를 높이기 위한 사용자 인터페이스를 디스플레이하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 사용자 입력을 수신하는, 컴퓨터 실행 가능한 인스트럭션을 더 포함하는, 공기조화기.
  11. 냉방 성능을 향상시키는 공기조화기를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 공기조화기가 전력 모듈의 온도를 검출하는 단계;
    상기 공기조화기가 압축기의 목표 주파수에 대응하는 상기 압축기에 인가되는 전류가 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 압축기에 인가되는 전류가 상기 외기 온도에 대응하는 상한 전류 이상인 것으로 결정함에 기초하여, 상기 외기 온도가 기준 온도 미만일 때, 상기 공기조화기가 상기 전류를 상기 외기 온도에 대응하는 상기 상한 전류 이내로 제한하고, 상기 외기 온도가 상기 기준 온도 이상 일 때, 상기 검출된 전력 모듈의 온도에 기초하여, 상기 공기조화기가 상기 상한 전류 이상으로 상기 전류를 증가시키는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 검출된 전력 모듈의 온도에 기초하여, 상기 압축기에 인가되는 전류를 증가시키는 단계는,
    상기 전력 모듈의 온도가 높을수록, 상기 압축기에 인가되는 전류의 증가량을 줄이는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전력 모듈의 온도가 높을수록, 상기 압축기에 인가되는 전류의 증가량을 줄이는 단계는,
    상기 전력 모듈의 복수의 온도 구간 각각에 대응하는 상기 전류의 증가량에 관한 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 복수의 온도 구간 중 상기 검출된 전력 모듈의 온도가 속하는 온도 구간에 대응하는 상기 전류의 증가량에 관한 정보에 기초하여, 상기 상한 전류 이상으로 상기 압축기에 인가되는 전류를 증가시키는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제 11 항 내지 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출된 전력 모듈의 온도에 기초하여, 상기 압축기에 인가되는 전류를 증가시키는 단계는,
    상기 검출된 전력 모듈의 온도가 높을수록, 상기 공기조화기에 설정된 실내 풍량이 낮을수록, 상기 압축기에 인가되는 전류의 증가량을 줄이는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제 11 항 내지 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출된 전력 모듈의 온도에 기초하여, 상기 압축기에 인가되는 전류를 증가시키는 단계는,
    상기 외기 온도에 대응하는 상기 상한 전류, 상기 검출된 전력 모듈의 온도, 상기 공기조화기에 설정된 실내 풍량 및 상기 외기 온도에 기초하여, 상기 압축기에 인가할 목표 전류를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 목표 전류에 따라 상기 압축기에 인가되는 전류를 증가시키는 단계를 포함하는, 방법.
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