本发明涉及用于馈电给和控制可变容量压缩机（vcc）的系统和方法，其中具有监视温度和开关以致动压缩机的功能的机电类型或任何其它类型的简单恒温器（例如，具有中继输出的电子恒温器）用于降低电子控件的待机消耗并且用于降低用于将恒温器连接到电子控件的组件和线缆的成本。
背景技术：
已知经常在过去采用并且目前仍旧销售的商用和家用冷却系统利用开-关类型常规压缩机。作为特性，这样的压缩机具有以下事实：根据被冷却环境内部的温度改变而基本上以固定旋转接通和关断。
为了使压缩机接通和关断，当必要时，使用称为恒温器的设备。恒温器具有以下功能：测量被冷却环境中的操作温度的改变，并且如果被冷却环境的温度超过预先确立的上限则选择性地接通压缩机，并且如果冷却温度达到预先确立的下限则关断压缩机。
最广泛使用的恒温器类型是利用包含随温度上升而膨胀的流体的感温包（bulb）的组合的恒温器，所述恒温器安装成暴露于要被冷却环境内部的温度，并且机械连接到对存在于感温包内部的流体的这种膨胀和收缩敏感的机电开关，从而能够在根据应用的预定温度处接通和关断开关。该开关中断供给到压缩机的电流，从而控制其操作，将冷却系统的内部环境保持在预先确立的温度限制内。
这种类型的恒温器如今仍旧被广泛使用，因为其具有相对简单的构造和功能。然而，应当指出的是，这些恒温器仅进行测量并且根据温度进行开关以接通和关断压缩机。
随着冷却的技术发展，开-关类型的常规压缩机现在被具有更高能量和冷却效率的压缩机（即所谓的可变容量压缩机（vcc））取代。作为特性，这些压缩机通过根据系统的需要及其对于冷却的需求来改变泵送冷却气体（也就是说，其质量流）的速度而具有冷却容量的调节。
质量流的改变从最小值发生到最大值，这样的值范围与驱动可变容量压缩机的电动机的旋转成比例。旋转的改变借助于称为频率逆变器的电子控件而在这些压缩机上实现，所述频率逆变器调节应用到电动机的电压和频率。
一般而言，频率逆变器被提供有具有不同功能的多个电子电路，如例如具有用于过滤电磁干扰的传入级和用于将来自外部供给源的交流电压转换成直流电压的“整流桥”状态的功率电路、控制电路（微控制器或数字信号处理器-dsp）、用于生成用于逆变器的其它电路或组件的内部电压的辅助功率源、由功率半导体形成的用于致动压缩机上所采用的电动机的电路，等等。
随着这些新压缩机的发展，机电类型的简单恒温器被停止使用，因为它们具有如下限制：不能实现可变容量压缩机的速度的调节，该项目仅具有接通和关断压缩机的功能。
为了克服这样的缺陷，开发了不同类型的设备和/或电子电路以测量被冷却环境中的温度并且使用该数据来改变旋转以及因此改变质量流。
例如，冷却系统现在使用诸如ptc（正温度系数）之类的电子温度传感器，其读取被冷却环境内部的温度，将所读取的值与预定义的参考进行比较并且生成对电子控件的命令信号，使得后者可以接通或关断压缩机或可以改变其旋转。开发了具有类似于ptc功能的功能的其它电路和微处理器以克服以上引述的问题。
尽管ptc和其它电路或微处理器在其功能方面是高效的，但是人们观察到，相比于机电恒温器类型的简单设备，它们具有高实现成本。而且，人们观察到，这样的设备一般使用在利用可变容量压缩机的冷却系统上。
在这方面，人们所观察到的是，这样的设备不能实现常规冷却系统中的升级，也就是说，它们无法使得开-关类型常规压缩机能够被可变容量压缩机取代。
为了降低比如ptc、电路或微处理器之类设备的成本，并且为了实现常规冷却系统的升级，而没有许多改装，已经开发了利用简单机电恒温器（旧冷却器上常见的）或具有监视温度和进行开关以致动压缩机的功能的任何其它类型的恒温器（例如具有中继输出的电子恒温器）的解决方案，如可以在图1中看到的。
图1图示了冷却系统，包括：可变容量压缩机100a；电子控件50a，具有用于连接到压缩机100a的输出53a-c；功率源10a；和简单电子恒温器30a。
人们进一步观察到，关于该解决方案，电子控件50a是频率逆变器，被提供有中性和馈电相输入以及恒温器30a的信号输入52a，如稍后将描述的。
在该解决方案中，功率源10a直接连接到电子控件50a的馈电输入并且从相导线（功率源10a的相与电子控件50a的相输入之间的连接）制作抽头60a。从该抽头，将导线引至恒温器30a的第一端子并且将恒温器30a的第二端子连接到电子控件50a的信号输入，这样的输入52a在内部参考电子控件50a的中性连接。
信号输入52a具有检查恒温器30a是断开还是闭合并且查明应当接通还是关断压缩机100a的主要功能。这样的输入52a连接到包括例如光耦合器的内部电路，内部电路还具有限定压缩机100a应当操作在的旋转的功能。旋转借助于从在先循环收集并且存储在易失性存储器中的数据来限定。
在图1的解决方案的系统的操作期间观察到的问题是，当恒温器30a关断时，电子控件50a保持待机，也就是说，它继续由功率源10a馈电并且继续消耗能量仅用于使易失性存储器的数据不被丢失。因此，存在明显的能量浪费，其随时间而生成非常高的成本。
而且，尽管该解决方案寻求降低成本，但是人们所观察到的是，系统仍将使用附加导线、组件和线缆/导线并且因此如果与用于以简单方式操作并且不涉及电子器件的常规系统相比其仍具有非常大的合理成本。另一问题是，当人们使用易失性存储器来存储来自在先循环的数据时存在合理成本。
最后，考虑到电子控件需要被更改以包括其它电子组件（存储器、光耦合器）和导线，人们所观察到的是，安装操作中和边界条件中的成本（诸如对客户产线的测试）经受影响，这可能造成生产效率的下降。
因此，人们在现有技术中没有观察到用于馈电给和控制利用机电类型的简单恒温器的可变容量压缩机的系统，该系统配置成馈电给和不馈电给电子控件，从而防止电能的浪费。
而且，人们在现有技术中没有观察到不利用更复杂电路的简单系统能够实时控制可变容量压缩机，而不存在对使用来自在先循环的数据的需要。
发明目的
本发明的第一目的是降低电子控件的待机消耗，而没有对保持电子控件被恒定馈电的任何需要。
本发明的第二目的是降低用于将电子控件电气连接到恒温器的组件、连接器和线缆的数目和成本。
本发明的第三目的是使得利用机电类型的简单恒温器的冷却器能够使其开-关类型常规压缩机被可变容量压缩机直接取代。
本发明的第四目的是实施对可变容量压缩机的控制而不存在对于关于压缩机的在先操作循环的知识的任何需要。
本发明的第五目的是降低关于用来存储来自压缩机的在先操作循环的数据的存储器的成本。
本发明的第六目的是简化和降低安装操作中和边界条件（诸如对客户产线的测试）中的成本。
技术实现要素：
本发明的目的借助于用于馈电给和控制被冷却环境中的可变容量压缩机的系统来实现，该系统包括电子控件、布置在被冷却环境中的恒温器和功率源，功率源包括中性端子和相端子，恒温器包括第一端子和第二端子，并且电子控件包括相馈电输入和中性馈电输入，功率源的中性端子电气连接到电子控件的中性馈电输入，并且功率源的相端子电气连接到恒温器的第一端子，恒温器的第二端子电气连接到电子控件的相馈电输入，所述端子配置成选择性地馈电和不馈电给电子控件，电子控件选择性地激活和去激活压缩机并且控制其冷却容量。
本发明的目的还借助于用于馈电给和控制由电子控件电气致动的在被冷却环境中的可变容量压缩机的方法来实现，被冷却环境包括配置成连续测量被冷却环境中的操作温度的恒温器，在被冷却环境中的操作温度达到由恒温器限定的冷却温度的最大限制时恒温器被致动，在被冷却环境中的操作温度达到由恒温器限定的冷却温度的最小限制时恒温器被去激活。
该方法包括：
–将电子控件的相馈电输入电气连接到恒温器并且将电子控件的中性馈电输入电气连接到功率源的中性端子；
–将恒温器电气连接到功率源的相端子；
–当恒温器被致动时馈电给电子控件；
–如果恒温器被激活，则借助于电子控件激活和控制压缩机的冷却容量；
–当去激活恒温器时不馈电给电子控件；以及
–当去激活恒温器时，去激活压缩机。
而且，本发明的目的借助于被冷却环境中的可变容量压缩机实现，可变容量压缩机借助于电子控件被电气激活，电子控件电气连接到布置在被冷却环境中的恒温器，恒温器配置成连续测量被冷却环境中的操作温度，当被冷却环境中的操作温度达到恒温器所限定的冷却温度的最大限制时激活恒温器，当被冷却环境中的操作温度达到恒温器所限定的冷却温度的最小限制时去激活恒温器，电子控件的相馈电输入电气连接到恒温器并且电子控件的中性馈电输入电气连接到功率源的中性端子，恒温器电气连接到功率源的相端子，压缩机配置成：
–当激活恒温器使得电子控件被馈电时，压缩机被激活并且使其冷却容量由电子控件控制；并且
–当去激活恒温器时，使得电子控件不被馈电。
最后，本发明的目的借助于包括通过电子控件电气激活的可变容量压缩机的冷却器实现，冷却器包括恒温器，恒温器配置成连续测量冷却器中的操作温度，当冷却器中的操作温度达到恒温器所限定的冷却温度的最大限制时激活恒温器，当冷却器中的操作温度达到恒温器所限定的冷却温度的最小限制时去激活恒温器，恒温器电气连接到电子控件，恒温器电子连接到电子控件的相输入和功率源的相端子，功率源的中性端子电气连接到电子控件的中性输入，冷却器使其操作温度根据恒温器的激活和去激活而被更改，恒温器选择性地激活和去激活压缩机，使得：
–当激活恒温器时馈电给电子控件，电子控件激活和控制压缩机的冷却容量，使得冷却器的操作温度可以降低到由恒温器限定的冷却温度的最小限制；并且
–当去激活恒温器时，不馈电给电子控件，电子控件去激活压缩机。
附图说明
现在将参照图中表示的实施例的示例来更加详细地描述本发明。附图示出：
图1图示了在利用可变容量压缩机的冷却系统中使用机电类型的简单恒温器的现有技术解决方案；
图2a图示了用于连接电子控件、机电类型的简单恒温器、功率源和可变容量压缩机的电路和导线的连接和移除的更改；
图2b和3图示了根据本发明的教导的电子控件、机电类型的简单恒温器、功率源和可变容量压缩机之间的新连接的优选实施例；以及
图4图示了包括依照本发明的教导连接的电子控件、机电类型的简单恒温器、功率源和可变容量压缩机的冷却器。
具体实施方式
如之前所指出的，图1图示了在具有可变容量压缩机的冷却系统中利用机电类型的简单恒温器的解决方案的现有技术。如之前所指出的，为了克服该解决方案的缺陷和问题，已经开发了本发明。
图2a图示了用于连接电子控件50、恒温器30、功率源10和可变容量压缩机100的电路和导线的连接和移除的更改。人们观察到，在本发明中，移除用于电子控件50的恒温器30的导线，移除用于电子控件的相输入的功率源10的相导线的抽头60并且移除用于从恒温器52接收信号的内部电路。
图2b和3图示了本发明的电子控件50、恒温器30、功率源10和可变容量压缩机100之间的新连接的优选实施例。
人们观察到，图4图示了用于馈电给和控制可变容量压缩机100的系统，该系统包括电子控件50、恒温器30和功率源10，这样的系统用于控制被冷却环境200中的冷却。
在优选实施例中，被冷却环境200可以是家用冰箱或商用冰箱。显然，这仅仅是优选实施例，使得可以与本发明一起使用利用具有恒温器的系统的任何被冷却环境200。
作为特性，本发明的可变容量压缩机100具有如下能力：通过根据系统的需要及其对冷却的需求来改变泵送冷却气体（也就是，其质量流）的速度而调节冷却容量。质量流的改变从最小值发生到最大值，这个值范围与驱动可变容量压缩机的电动机的旋转成比例。旋转的改变在这些压缩机上借助于电子控件50实现。
在优选实施例中，取决于应用的类型，可变容量压缩机100由单相、双相或三相直流电动机驱动。而且，压缩机100包括用于从电子控件50接收馈电信号的至少三个连接。应当指出的是，连接的数目取决于所使用的电动机的类型（单相、双相或三相）。压缩机100还包括进给阀101和102，其分别流体连接到被冷却环境200的（优选地，冷却器的）蒸发器201和冷凝器202。
关于电子控件50，优选地，它是被提供有具有不同功能的多个电子电路的频率逆变器，该多个电子电路如例如是，具有用于过滤电磁干扰的输入级和用于将来自外部功率源的交流电压转换成直流电压的“整流桥”级的功率电路、控制电路（微控制器或dsp——数字信号处理器）、用于生成用于逆变器的其它电路或组件的内部电压的辅助功率源、由功率半导体形成的用于激活压缩机上所采用的电动机的电路，等等。
电子控件50用于控制应用于压缩机100的电压和频率，因而根据系统需要及其对冷却的需求而改变泵送冷却气体（也就是，其质量流）的速度。
在本发明的优选实施例中，电子控件500包括相馈电输入、中性馈电输入和用于向压缩机100发送馈电信号的至少三个连接51a-c。应当观察到的是，连接的数目取决于所使用的电动机的类型（单相、双相或三相）。
本发明的恒温器30是简单的，具有利用包含随温度上升而膨胀的流体的感温包的组合的机电类型，所述恒温器30安装成暴露于被冷却环境内部的温度，并且机械连接到对存在于感温包内部的流体的这种膨胀和收缩敏感的机电开关，从而能够在根据应用的预定温度处接通和关断开关。该开关中断供给到压缩机的电流，从而控制其操作，将冷却系统的内部环境保持在预先确立的温度限制内。
应当指出的是，可替代于机电类型而使用其它类型的恒温器或设备，只要它们仅具有监视温度和进行开关以激活压缩机100的功能即可。例如，具有中继输出的电子恒温器可替代机电恒温器而使用。换言之，具有控制压缩机100的功能的具有逆变器的相同功能的恒温器或设备不是本发明的范围的一部分。
在本发明的优选实施例中，恒温器30包括第一端子、第二端子和配置成测量被冷却环境200中的操作温度toper的感温包。进一步优选地，人们观察到，恒温器30布置在被冷却环境200内部，特别地在冷却器内部。
取决于用于驱动可变容量压缩机100的电动机类型，功率源10是127v或220v的交流源。功率源10包括中性端子和相端子。
已经描述了本发明的系统的组件，以下描述其电气和流体连接。
在本发明的系统中，功率源10的中性端子电气连接到电子控件50的中性馈电输入并且功率源10的相端子电气连接到恒温器30的第一端子，恒温器30的第二端子电气连接到电子控件50的相馈电输入。
考虑到恒温器30布置在冷却环境200内部，人们观察到恒温器30将连续测量被冷却环境200中的操作温度toper。
在测量过程期间，恒温器30可以根据被冷却环境200内的操作温度toper的改变而被激活和去激活。通过“激活和去激活”，人们意指恒温器30的动作根据感温包的膨胀和收缩而闭合或断开其接触。
更具体地，当被冷却环境200中的操作温度toper达到恒温器30所限定的最大冷却温度tmax时激活恒温器30，并且当被冷却环境200中的操作温度toper达到恒温器30所限定的冷却温度的最小限制tmin时去激活恒温器30。
一般而言，用户可以限定哪个温度适合于被冷却环境200，特别是在冷却器中。例如，恒温器30可以具有带有阶梯的转动按钮，用户可以转动它并且选择所期望的温度。可替换地，温度可以由用户在恒温器30上数字地选择。
取决于恒温器30的状态，也就是说，其是否被激活，恒温器30可以选择性地馈电和不馈电给电子控件50。关于对电子控件50的馈电和不馈电，电子控件50能够选择性地激活压缩机100并且控制其冷却容量或去激活压缩机100。
当激活恒温器30时，电子控件50被馈电以便激活压缩机100并且控制其冷却容量。应当指出的是，压缩机100的冷却容量继续由电子控制器50控制，直到去激活恒温器30。换言之，当操作温度toper未达到恒温器30所限定的冷却温度的最小限制tmin时，压缩机100继续由电子控件50控制。
以相反方式，当去激活恒温器30时，电子控件50不被馈电，以便去激活压缩机100。当电子控件50和压缩机100二者关断时，系统不消耗任何能量，因而防止待机消耗对能量的不必要支出，如在现有技术系统中所发生的那样。应当指出的是，当被冷却环境200中的操作温度toper未达到冷却温度的最大限制tmax时，保持去激活压缩机100。
对冷却和操作温度toper的控制通过电子控件50实时发生，而没有对附加电路或存储器、对从在先电路收集数据的需要。这样的控制通过在初始操作旋转处通过电子控件50激活压缩机100而发生。当激活恒温器30时，初始操作旋转产生足以克服压缩机100的惯性的初始操作转矩。
为了使该控制被实施，至少一个操作状态传感器（未示出）用于连续测量压缩机100的操作状态。所述至少一个操作状态传感器是选自包括以下各项的组的至少一个传感器：电流传感器、转矩传感器、功率传感器、时间传感器、旋转传感器或它们的任何组合。
由所述至少一个操作状态传感器连续生成的信号然后被连续发送至电子控件50。后者进而实施对该信号的推导并且然后计算压缩机100的冷却容量和向压缩机100应用以达到这样的容量的功率。
应当指出的是，从来自所述至少一个操作状态传感器的信号连续计算压缩机100的冷却容量。基于连续计算的压缩机100的冷却容量，电子控件50配置成连续更改压缩机100的操作旋转，应用更高或更低的功率以用于控制压缩机100。
如之前所指出的，本发明带来相比于现有技术的多个优点，比如通过保持电子控件50被恒定馈电来降低浪费或能量、降低关于电路、光耦合器、易失性存储器、导线的成本、降低关于安装操作和诸如对客户产线的测试之类的边界条件的成本、生产效率的提高，等等。
已经描述了实施例的优选示例，人们应当理解的是，本发明的范围涵盖其它可能变型，其仅由随附权利要求的内容限制，随附权利要求的内容包括可能的等同方案。