压缩机的预加热方法、系统、介质及设备与流程

本发明属于电机控制领域，涉及一种预加热方法，特别是涉及一种压缩机的预加热方法、系统、介质及设备。

背景技术：

目前，空调压缩机所采用的电机多为无位置传感器的永磁同步电机，无位置传感器的永磁同步电机在低温状态下启动时，由于润滑油粘稠度变大，可能会导致电机难以启动及电机绕组参数的变化。由于无位置传感器需要电机参数对转子位置进行估算，电机参数的变化会造成转子位置观测不准，容易导致电机启动失败。为了保证电机能够正常启动，需要对压缩机进行预加热处理。

在现有技术中，对空调压缩机进行预加热的方法主要有两种：一种方法是在压缩机壳体安装加热装置，通过传感器检测室外温度，当温度低于设定阀值时，启动加热装置以维持压缩机温度在可启动温度范围内。该方法增加了成本，而且加热装置是从压缩机外部向内部加热的，增加了功率损耗，降低了空调能效。另一种方法是向电机绕组输入直流电，利用压缩机自身的损耗进行预加热。该方法存在预热严重不均衡的问题，且损耗较大，造成能源浪费。

因此，如何提供一种压缩机的预加热方法、系统、介质及设备，以改善现有技术预加热不平衡，预加热效率低等缺陷，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种压缩机的预加热方法、系统、介质及设备，用于改善现有技术对压缩机预加热不平衡，预加热效率低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种压缩机的预加热方法，所述压缩机的预加热方法包括：通过主控器向驱动器发送预加热指令，所述驱动器用于获取所述预加热指令后启动预加热功能；判断所述驱动器是否接收到所述预加热指令；若是，发出预加热信号，以向所述压缩机的两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热；若否，不予处理。

于本发明的一实施例中，所述发出预加热信号，以向所述压缩机的两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热的步骤包括：通过向所述压缩机的两相电机绕组对应连接的逆变器开关器件发送脉冲信号，以向所述压缩机的两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热；所述脉冲信号用于调整所述预加热电流的大小。

于本发明的一实施例中，所述压缩机的电机绕组包括u相、v相和w相；根据所述脉冲信号，向所述压缩机的u相、v相电机绕组通入预加热电流，w相不通入预加热电流；或根据所述脉冲信号，向所述压缩机的u相、w相电机绕组通入预加热电流，v相不通入预加热电流；或根据所述脉冲信号，向所述压缩机的v相、w相电机绕组通入预加热电流，u相不通入预加热电流。

于本发明的一实施例中，在发出所述脉冲信号之后，通过向所述压缩机的两相电机绕组对应连接的逆变器开关器件发送可调整的脉冲信号，以控制预加热电流的大小，直至所述驱动器接收到所述主控器发送的预加热停止命令。

于本发明的一实施例中，所述预加热指令包括预加热开关指令、预加热功率指令和/或预加热电流指令。所述驱动器根据接收到的预加热开关指令、预加热功率指令和/或预加热电流指令来确定所述预加热电流的大小。

于本发明的一实施例中，所述调整的脉冲信号根据所述驱动器获取的预加热功率指令和/或预加热电流指令进行调整。

于本发明的一实施例中，在通过主控器向驱动器发送预加热指令的步骤之前，所述压缩机的预加热方法还包括：通过所述主控器接收并分析一环境判断信号，以使所述主控器根据分析结果中的预加热需求向驱动器发送预加热指令。

本发明另一方面提供一种压缩机的预加热系统，所述压缩机的预加热系统包括：主控模块，用于通过主控器向驱动器发送预加热指令，所述驱动器用于获取所述预加热指令后启动预加热功能；预加热模块，用于判断所述驱动器是否接收到所述预加热指令；若是，发出预加热信号，以向所述压缩机的两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热；若否，不予处理。

本发明又一方面提供一种介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的压缩机的预加热方法。

本发明最后一方面提供一种设备，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行所述的压缩机的预加热方法。

如上所述，本发明所述的压缩机的预加热方法、系统、介质及设备，具有以下有益效果：

可以使压缩机通入预加热电流的两相绕组达到相同的加热效果，改善了传统预加热方法压缩机三相绕组加热不平衡的问题；由于仅在两相通入预加热电流，根据调制方式的不同，最多只有4个开关器件工作，降低了逆变器的开关损耗，提高了系统的效率；改善了传统预加热方法存在一相绕组温升过高的问题，降低了在预加热过程中其中一相绕组过热的风险。

附图说明

图1显示为本发明的压缩机的预加热方法于一实施例中的压缩机预加热方式的控制框图。

图2显示为本发明的压缩机的预加热方法于一实施例中的原理流程图。

图3显示为本发明的压缩机的预加热方法于一实施例中的压缩机预加热方式示意图。

图4显示为本发明的压缩机的预加热方法于一实施例中的占空比驱动信号示意图。

图5显示为本发明的压缩机的预加热方法于一实施例中的结构原理图。

元件标号说明

5压缩机的预加热系统

51主控模块

52预加热模块

s21～s22压缩机的预加热方法步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明所述压缩机的预加热方法、系统、介质及设备的技术原理如下：通过主控器向驱动器发送预加热指令，所述驱动器用于获取所述预加热指令后启动预加热功能；判断所述驱动器是否接收到所述预加热指令；若是，发出预加热信号，以向所述压缩机的两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热；若否，不予处理。

实施例一

本实施例提供一种压缩机的预加热方法，所述压缩机的预加热方法包括：

通过主控器向驱动器发送预加热指令，所述驱动器用于获取所述预加热指令后启动预加热功能；

判断所述驱动器是否接收到所述预加热指令；

若是，发出预加热信号，以向所述压缩机的两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热；若否，不予处理。

以下将结合图示对本实施例所提供的压缩机的预加热方法进行详细描述。

请参阅图1，显示为本发明的压缩机的预加热方法于一实施例中的压缩机预加热方式的控制框图。如图1所示，所述压缩机的预加热方法应用于该压缩机预加热方式的控制架构中。s1～s6为逆变器的开关器件，其中s1、s2构成u相桥臂，s3、s4构成v相桥臂，s5、s6构成w相桥臂。m对应压缩机内部的驱动电机。驱动器接收主控器的预加热指令，向所述压缩机两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热。在预加热过程中，驱动器向逆变器的开关器件发送驱动信号，即脉冲信号，控制逆变器向压缩机两相通入预加热电流对压缩机进行预加热。驱动器根据接收到的预加热功率指令和/或预加热电流指令，调整占空比，以控制预加热电流的大小。

请参阅图2，显示为本发明的压缩机的预加热方法于一实施例中的原理流程图。如图2所示，所述压缩机的预加热方法具体包括以下几个步骤：

s21，通过主控器向驱动器发送预加热指令，所述驱动器用于获取所述预加热指令后启动预加热功能。

s22，判断所述驱动器是否接收到所述预加热指令；若是，发出预加热信号，以向所述压缩机的两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热；若否，不予处理。

需要说明的是，所述驱动器除了接收所述预加热指令之外，还接收压缩机的启停工作指令、压缩机的状态检测指令或其他压缩机涉及的指令，所以需要判断所述驱动器是否接收到所述预加热指令。当所述预加热命令传输线路出现故障、所述预加热命令在传输过程中因干扰导致信号失真无法通过校验或所接收的命令种类为预加热指令之外的其他命令时，判断出所述驱动器未接收到所述预加热指令。

在本实施例中，所述s22包括：通过向所述压缩机的两相电机绕组对应连接的逆变器开关器件发送脉冲信号，以向所述压缩机的两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热；所述脉冲信号用于调整所述预加热电流的大小。

具体地，所述脉冲信号为占空比驱动信号，在对压缩机预加热的过程中，通过驱动器对逆变器其中两相桥臂发送占空比驱动信号，可以控制所述两相桥臂的开关器件的开关，进而生成稳定大小的预加热电流。

请参阅图3，显示为本发明的压缩机的预加热方法于一实施例中的压缩机预加热方式示意图。如图3所示，在对压缩机预加热的过程中，图1中m压缩机内部的驱动电机可以等效为阻感负载。其中u相等效为电感lu和电阻ru；v相等效为电感lv和电阻rv；w相等效为电感lw和电阻rw。在本实施例中，所述压缩机的电机绕组包括u相、v相和w相；根据所述脉冲信号，向所述压缩机的u相、v相电机绕组通入预加热电流，w相不通入预加热电流；或根据所述脉冲信号，向所述压缩机的u相、w相电机绕组通入预加热电流，v相不通入预加热电流；或根据所述脉冲信号，向所述压缩机的v相、w相电机绕组通入预加热电流，u相不通入预加热电流。需要说明的是，不管选择哪种预加热电流流通方式，它们产生的预加热效果都是相同的。

具体地，预加热电流仅通过压缩机三相绕组中的其中两相，因此这两相电流大小相等，对应电机绕组的发热量也相等。具体而言，假如逆变器向压缩机输入的总功率为pt，电机绕组对环境温度的热阻为ra，u相电流与w相电流相同，即iu＝iw，因此u相功率和w相功率也相同，且均为输入功率的1/2，即pu＝pw＝pt/2。对应的u相和w相绕组温升为：

于实际应用中，传统的预加热方式向u、v、w三相注入直流电，其中预加热电流从u相流入压缩机，从vw相流出压缩机，此时三相电流满足iu+iv+iw＝0且iv＝iw。因此u相电流为v、w相电流的两倍，根据p＝i²r可知，u相功率是v、w相功率的4倍，即pu＝4pv＝4pw。假定总加热功率为pt，则u相功率pu＝2pt/3，vw相功率pv＝pw＝pt/6。由于电机绕组对环境温度的热阻为ra，则u、v、w三相绕组温升分别为：此时u相温升是vw相温升的4倍。所以，传统预加热方法存在预加热不平衡的问题，且存在其中一相温升明显高于其它两相的问题，容易造成一相绕组过热的危险。本实施例对应的u相和w相绕组温升即小于传统预加热方式下最高温度绕组的温升。本发明与传统预加热方法相比，仅有2相通入直流电，预加热相绕组温升相同，根据调制方式的不同，至多只有4个开关管工作，而传统预加热方式逆变器至多有6个开关器件工作，因此降低了逆变器的损耗，提高了系统的整体效率；其次降低了最高温度绕组的温升，进一步降低了在预加热过程中因为预加热不平衡所导致某相绕组过热的风险。

在本实施例中，在发出所述脉冲信号之后，通过向所述压缩机的两相电机绕组对应连接的逆变器开关器件发送可调整的脉冲信号，以控制预加热电流的大小，直至所述驱动器接收到所述主控器发送的预加热停止命令。

具体地，所述可调整的脉冲信号可以是根据所述预加热功率指令和/或预加热电流指令发送的连续变化的占空比驱动信号；也可以是相同或者不同的离散型固定数值，例如在前一段时间内发送一较大数值的占空比驱动信号，在后一段时间内发送一较小数值的占空比驱动信号；还可以是其他可对占空比驱动信号实现动态调整的方式。

在本实施例中，所述预加热指令包括预加热开关指令、预加热功率指令和/或预加热电流指令。所述驱动器根据接收到的预加热开关指令、预加热功率指令或者预加热电流指令来确定所述预加热电流的大小。

在本实施例中，所述调整的脉冲信号根据所述驱动器获取的预加热功率指令和/或预加热电流指令进行调整。

于实际应用中，对压缩机的绕组进行预加热的过程中，可根据预加热功率指令和/或预加热电流指令，调整占空比驱动信号，请参阅图4，显示为本发明的压缩机的预加热方法于一实施例中的占空比驱动信号示意图。如图4所示，其中ton为开关器件开通时间，toff为开关器件关断时间，脉冲信号的占空比α＝ton/(ton+toff)。

在本实施例中，在s21之前，通过所述主控器接收并分析一环境判断信号，以使所述主控器根据分析结果中的预加热需求向驱动器发送预加热指令。

需要说明的是，所述环境判断信号是指根据压缩机所处的当下的环境温度、温度持续时间、压缩机各部件的工作性能参数等因素综合考虑之后得出的判断信号。所述主控器可以根据分析结果中的预加热需求向驱动器发送预加热指令，还可以根据现有的预加热需求判定方法向驱动器发送预加热指令。

本实施例提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述压缩机的预加热方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的计算机可读存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机存储介质。

本实施例所述压缩机的预加热方法根据调制方式的不同，至多只有4个开关管工作，与传统预加热方式相比，降低了逆变器的损耗，提高了系统的整体效率；其次降低了最高温度绕组的温升，进一步降低了在预加热过程中因为预加热不平衡所导致某相绕组过热的风险。

实施例二

本实施例提供一种压缩机的预加热系统，所述压缩机的预加热系统包括：

主控模块，用于通过主控器向驱动器发送预加热指令，所述驱动器用于获取所述预加热指令后启动预加热功能；

预加热模块，用于判断所述驱动器是否接收到所述预加热指令；若是，发出预加热信号，以向所述压缩机的两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热；若否，不予处理。

以下将结合图示对本实施例所提供的压缩机的预加热系统进行详细描述。需要说明的是，应理解以下系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如：x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在下述系统的某一个芯片中实现。此外，x模块也可以以程序代码的形式存储于下述系统的存储器中，由下述系统的某一个处理元件调用并执行以下x模块的功能。其它模块的实现与之类似。这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以下各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

以下这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)，一个或多个数字信号处理器(digitalsingnalprocessor，简称dsp)，一个或者多个现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称fpga)等。当以下某个模块通过处理元件调用程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，如中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称soc)的形式实现。

请参阅图5，显示为本发明的压缩机的预加热系统于一实施例中的结构原理图。如图5所示，所述压缩机的预加热系统5包括：主控模块51和预加热模块52。

所述主控模块51用于通过主控器向驱动器发送预加热指令，所述驱动器用于获取所述预加热指令后启动预加热功能。

所述预加热模块52用于判断所述驱动器是否接收到所述预加热指令；若是，发出预加热信号，以向所述压缩机的两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热；若否，不予处理。

在本实施例中，所述预加热模块52具体用于通过向所述压缩机的两相电机绕组对应连接的逆变器开关器件发送脉冲信号，以向所述压缩机的两相电机绕组通入预加热电流，对所述压缩机进行预加热；所述脉冲信号用于调整所述预加热电流的大小。

于实际应用中，所述压缩机的电机绕组包括u相、v相和w相；所述预加热模块52用于根据所述脉冲信号，向所述压缩机的u相、v相电机绕组通入预加热电流，w相不通入预加热电流；或根据所述脉冲信号，向所述压缩机的u相、w相电机绕组通入预加热电流，v相不通入预加热电流；或根据所述脉冲信号，向所述压缩机的v相、w相电机绕组通入预加热电流，u相不通入预加热电流。

进一步地，在发出所述脉冲信号之后，所述预加热模块52还用于通过向所述压缩机的两相电机绕组对应连接的逆变器开关器件发送可调整的脉冲信号，以控制预加热电流的大小，直至所述驱动器接收到所述主控器发送的预加热停止命令。

在本实施例中，所述预加热指令包括预加热开关指令、预加热功率指令和/或预加热电流指令。所述驱动器根据接收到的预加热开关指令、预加热功率指令和/或预加热电流指令来确定所述预加热电流的大小。

在本实施例中，所述调整的脉冲信号根据所述驱动器获取的预加热功率指令和/或预加热电流指令进行调整。

在本实施例中，所述主控模块51在通过主控器向驱动器发送预加热指令之前，还用于通过所述主控器接收并分析一环境判断信号，以使所述主控器根据分析结果中的预加热需求向驱动器发送预加热指令。

本实施例所述压缩机的预加热系统根据调制方式的不同，至多只有4个开关管工作，与传统预加热方式相比，降低了逆变器的损耗，提高了系统的整体效率；其次降低了最高温度绕组的温升，进一步降低了在预加热过程中因为预加热不平衡所导致某相绕组过热的风险。

实施例三

本实施例提供一种设备，包括：处理器、存储器、收发器、通信接口或/和系统总线；存储器和通信接口通过系统总线与处理器和收发器连接并完成相互间的通信，存储器用于存储计算机程序，通信接口用于和其他设备进行通信，处理器和收发器用于运行计算机程序，使所述设备执行所述压缩机的预加热方法的各个步骤。

具体地，所述设备包括：处理器、存储器、收发器、通信接口或/和系统总线；存储器和通信接口通过系统总线与处理器和收发器连接并完成相互间的通信，存储器用于存储计算机程序，通信接口用于和其他设备进行通信，处理器和收发器用于运行计算机程序，使所述设备执行所述压缩机的预加热方法的各个步骤。

上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(peripheralcomponentinterconnect，简称pci)总线或扩展工业标准结构(extendedindustrystandardarchitecture，简称eisa)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，简称dsp)、专用集成电路(扫描应用程序licationspecificintegratedcircuit，简称asic)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本发明所述的压缩机的预加热方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。

本发明还提供一种压缩机的预加热系统，所述压缩机的预加热系统可以实现本发明所述的压缩机的预加热方法，但本发明所述的压缩机的预加热方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的压缩机的预加热系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。

综上所述，本发明所述压缩机的预加热方法、系统、介质及设备可以使压缩机通入预加热电流的两相绕组达到相同的加热效果，改善了传统预加热方法压缩机三相绕组加热不平衡的问题；由于仅在两相通入预加热电流，根据调制方式的不同，至多只有4个开关器件工作，降低了逆变器的开关损耗，提高了系统的效率；改善了传统预加热方法存在一相绕组温升过高的问题，降低了在预加热过程中其中一相绕组过热的风险。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。