一种智能功率模块的温度控制方法、装置以及空调器与流程

本发明涉及空调控制技术领域，具体而言，涉及一种智能功率模块的温度控制方法、装置以及空调器。

背景技术：

空调系统中智能功率模块(ipm)是控制压缩机运行的主要器件，在控制压缩机运行过程中，智能功率模块温度会慢慢升高，为避免因温度过高导致智能功率模块损毁，通常通过监控智能功率模块的温度，设定降频阈值，在智能功率模块的温度大于降频阈值时，对压缩机进行降频处理。

考虑到频率突然变化过大可能对空调正常运行造成不良影响，现有的降频处理方式通常为缓慢匀速降频，如每秒降低1～2hz。然而，当智能功率模块处于散热不良的环境下时，现有的缓慢匀速降频带来的温降可能慢于智能功率模块的温升，导致模块温度过冲，损坏智能功率模块。

技术实现要素：

本发明解决的问题是现有的降频降温方式无法有效降低散热不良状态下智能功率模块的温升，导致模块温度过冲的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种智能功率模块的温度控制方法，包括：

获取所述智能功率模块的模块温度；

在所述模块温度大于第一预设阈值时，获取上一次获取的模块温度，计算本次获取的模块温度与上一次获取的模块温度之间的温度变化量；

基于所述温度变化量判断所述智能功率模块是否散热不良；

若所述智能功率模块散热不良，则将压缩机频率突降为预设频率。

通过实时监控ipm模块温度，筛选出模块温度大于第一预设阈值的温度较高状态，再通过判断一定间隔内的模块温度变化值，筛选出模块散热不良的异常情况，针对散热不良的异常情况进行特殊的立即降频处理，及时降频降温，避免因降频不及时导致的温度超标，提高了空调器件的使用寿命。

可选地，所述基于所述温度变化量判断所述智能功率模块是否散热不良的步骤包括：

获取第一预设阈值；

判断所述温度变化量是否大于第一预设阈值；

若所述温度变化量大于第一预设阈值，则判定所述智能功率模块散热不良。

通过判断温度变化量是否大于第一预设阈值，确定智能功率模块的温升速度是否异常，进而确定智能功率模块是否散热不良，并执行对应的降频操作，可准确区分智能功率模块是否散热不良，且实现较为简单便捷。

可选地，所述获取第一预设阈值的步骤包括：

获取所述压缩机的电流；

在所述压缩机的电流小于第一预设电流时，获取所述第一预设电流对应的阈值作为所述第一预设阈值；

在所述压缩机的电流大于第二预设电流时，获取所述第二预设电流对应的阈值作为所述第一预设阈值。

通过获取压缩机电流，获取压缩机电流，并根据压缩机电流确定第一预设阈值，可通过压缩机电流的大小，确定智能功率模块的工作状态、负荷状态，进而确定该负荷状态下的正常温度变化量范围，在智能功率模块的温度变化量超出正常温度变化量时，可判定智能功率模块存在散热不良状况，可保证对智能功率模块散热状态的准确判断。

可选地，所述基于所述温度变化量判断所述智能功率模块是否散热不良的步骤包括：

获取所述压缩机的电流和第二预设阈值；

判断所述智能功率模块是否满足预设条件，其中，所述预设条件为所述压缩机的电流小于第三预设电流，且所述温度变化量大于第二预设阈值；

若所述智能功率模块满足所述预设条件，则判定所述智能功率模块散热不良。

通过判断是否满足压缩机的电流小于第三预设电流，且所述温度变化量大于第二预设阈值，以判断智能功率模块是否散热不良，可结合压缩机负荷状态获得更准确的判断结果，避免误判，进行不必要的频率突降处理，尽可能维持压缩机的稳定运行。

可选地，所述基于所述温度变化量判断所述智能功率模块是否散热不良的步骤之后包括：

若所述智能功率模块散热正常，则控制所述压缩机频率以预设降频速度降频。

在智能功率模块散热正常时，虽然智能功率模块的温度比较高，但是还无法判定智能功率模块散热不良，此时，以常规的预设降频速度降频，既可实现一定的降温效果，也避免因误判为散热不良，对不该突降的压缩机突降频率，导致压缩机产生失步风险。

可选地，所述若所述智能功率模块散热不良，则将压缩机频率突降为预设频率的步骤之后包括：

在检测到所述模块温度小于第二预设阈值时，控制所述压缩机正常运行。

可在模块温度下降到一定温度时，退出降频模式，恢复压缩机正常运行，减小对压缩机正常运行的不良影响，进而减小对空调效果的不良影响。

可选地，所述若所述智能功率模块散热不良，则将压缩机频率突降为预设频率的步骤之后包括：

继续控制所述压缩机以所述预设降频速度降频。

在判定智能功率模块散热不良后，通过将压缩机频率立即降频，可对模块温度进行紧急降温，避免模块温度上升过快导致模块温度过冲，在将压缩机频率立即降频后，因模块温度可能还是过高，通过继续以预设降频速度降频处理，可加快模块温度下降速度，也可避免为加快模块温度下降速度而加大立即降频幅度导致的压缩机失步风险，进而在增加降温速度、保护智能功率模块的同时，维持压缩机稳定运行。

可选地，所述预设频率的取值范围为突降前所述压缩机频率的50％～80％。

通过选取合适的压缩机频率突降值，使得在智能功率模块散热不良的情况下，既可以实现温度的降低，又不至于因频率变化量过大导致压缩机失步。

本发明还提出一种智能功率模块的温度控制装置，包括：

获取单元，其用于获取所述智能功率模块的温度；

计算单元，其用于在所述模块温度大于第一预设阈值时，获取上一次获取的模块温度，计算本次获取的模块温度与上一次获取的模块温度之间的温度变化量；

判断单元，其用于基于所述温度变化量判断所述智能功率模块是否散热不良；

控制单元，其用于若所述智能功率模块散热不良，则将压缩机频率突降为预设频率。

所述智能功率模块的温度控制装置与所述智能功率模块的温度控制方法相对于现有技术所具有的优势类似，在此不再赘述。

本发明还提出一种空调器，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上述的智能功率模块的温度控制方法。

所述空调器与所述智能功率模块的温度控制方法相对于现有技术所具有的优势类似，在此不再赘述。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上述的智能功率模块的温度控制方法。

所述计算机可读存储介质与所述智能功率模块的温度控制方法相对于现有技术所具有的优势类似，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明智能功率模块的温度控制方法一实施例的流程示意图；

图2为步骤s30细化后的一实施例示意图；

图3为步骤s301细化后的一实施例示意图；

图4为步骤s30细化后的另一实施例示意图；

图5为步骤s30后续步骤的一实施例示意图；

图6为步骤s40后续步骤的一实施例示意图；

图7为步骤s40后续步骤的另一实施例示意图；

图8为本发明智能功率模块的温度控制装置一实施例示意图；

图9为本发明空调器一实施例的结构示意图。

附图标记说明：

101-获取单元，102-计算单元，103-判断单元，104-控制单元，201-计算机可读存储介质,202-处理器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明提出一种智能功率模块的温度控制方法。

图1为本发明智能功率模块的温度控制方法一实施例的流程示意图。

所述智能功率模块的温度控制方法包括：

步骤s10，获取所述智能功率模块的模块温度；

空调在正常运行中，实时采集智能功率模块的温度，即模块温度。

可选地，通过智能功率模块内置的温度检测装置，实时采样模块温度，并经空调外机主板传回采样信号，并基于采样信号进行后续处理。将连续预设次数的温度采样信号进行均值求取，将该均值作为模块温度。通过对采样信号进行所述求取均值的深度滤波，可提高模块温度的准确性，将求得的温度均值进行模数转换后，将其传输至空调处理器，进行后续温度控制的参数，其中，可基于实际需要确定滤波深度(即所述预设次数)，若需要较快的控制速率，则滤波深度可较浅，预设次数数值较小，若需要比较精准的控制参数，则滤波深度可较深，预设次数数值可较大，可选地，预设次数数值可取64次。

可选地，实时采样模块温度，间隔预设时长获取一次模块温度，其中，预设时长可取10s。可选地，实时采样模块温度，并对模块温度的采样信号进行上述深度滤波后，计算得到模块温度，将计算得到的模块温度存储，每间隔预设时长获取一次模块温度。

步骤s20，在所述模块温度大于第一预设阈值时，获取上一次获取的模块温度，计算本次获取的模块温度与上一次获取的模块温度之间的温度变化量；

在获得模块温度后，判断模块温度是否大于第一预设阈值。可选地，第一预设阈值取值范围为90～93℃，具体可为90℃。

若模块温度小于或等于第一预设阈值，则说明还无需对智能功率模块进行降频降温保护，此时，可维持压缩机的正常运行状态，继续对获取的模块温度进行判断。若模块温度大于第一预设阈值，说明需要对智能功率模块进行降频降温保护，此时，需进一步判断智能功率模块是否存在散热不良的情况，以确定采取何种降频方式。

若智能功率模块有良好的散热状态，则虽然其会随压缩机运行时间的增长而升温，但其升温速度相对较为稳定，较短的时间段内温度变化量不会很大；若智能功率模块处于散热不良的状态，则因为热量无法有效排出，模块温度可能在短时间内变化较大。因此，基于本次获取的模块温度与上一次获取的模块温度之间的温度变化量进行智能功率模块是否散热不良的判断。

可选地，每间隔时间阈值获取一次模块温度，并至少存储最近获取的一个模块温度，即上一次获取的模块温度，例如，第一次获取记为t1，第二次获取记为t2，…，第n次获取记为tn，在获取模块温度tn后，将记录的模块温度tn与第一预设阈值进行比较，若模块温度tn大于第一预设阈值，则计算tn-tn-1，将(tn-tn-1)作为步骤s20中的温度变化量，其中，时间阈值为预设时段的时长，可取值10s。

步骤s30，基于所述温度变化量判断所述智能功率模块是否散热不良；

在智能功率模块因电控盒通风差或模块与散热器不贴合等造成散热不良时，其热量无法及时排出，且随着运行时间的增长，热量一直积攒，短时间内的温度变化会比较大，相比散热的正常情况，存在温度上升过快的温度变化异常。因此，基于温度变化量可判断智能功率模块是否散热不良，可在温度变化量大于预设阈值时，判定智能功率模块散热不良。

步骤s40，若所述智能功率模块散热不良，则将压缩机频率突降为预设频率。

在智能功率模块散热不良时，不对智能功率模块以预设正常降频速度匀速降频，而是将压缩机频率立即突降为预设频率，即将压缩机频率瞬间急速降为预设频率。例如，若预设频率取压缩机当前频率的70％，则在判定智能功率模块散热不良时，可将压缩机频率立即降为当前频率的70％。

可选地，所述预设频率的取值范围为突降前所述压缩机频率的50％～80％。具体可为压缩机当前频率的70％。通过选取合适的压缩机频率突降值，使得在智能功率模块散热不良的情况下，既可以实现温度的降低，又不至于因频率变化量过大导致压缩机失步。

在将压缩机频率突降为预设频率后，可控制压缩机维持在该预设频率运行一段时间，判断在该段时间内模块温度是否降为小于或等于预设温度，即在该段时间内是否存在模块温度小于预设温度，若是，则退出降频降温控制，恢复压缩机的正常运行，若在该段时间内模块温度还是一直大于预设温度，则继续对压缩机进行正常降频操作，即以预设正常降频速度匀速降频，以进一步加快温度降低速度。

通过实时监控ipm模块温度，筛选出模块温度大于第一预设阈值的温度较高状态，再通过判断一定间隔内的模块温度变化值，筛选出模块散热不良的异常情况，针对散热不良的异常情况进行特殊的立即降频处理，及时降频降温，避免因降频不及时导致的温度超标，提高了空调器件的使用寿命。

可选地，如图2，步骤s30包括：

步骤s301，获取第一预设阈值；

第一预设阈值为空调系统中预存的阈值，可取4～6℃，可选地，可基于空调当前的负荷状况确定第一预设阈值，可预存阈值与压缩机电流的映射表，基于当前的压缩机电流确定其对应的阈值，将该阈值作为第一预设阈值。

步骤s302，判断所述温度变化量是否大于第一预设阈值；

步骤s303，若所述温度变化量大于第一预设阈值，则判定所述智能功率模块散热不良。

判断温度变化量是否大于第一预设阈值，如果温度变化量大于第一预设阈值，则说明智能功率模块温升过快，判定智能功率模块散热不良，并控制压缩机执行散热不良对应的降频控制操作。在温度变化量小于第一预设阈值时，说明智能功率模块温升正常，判定智能功率模块散热正常，控制压缩机执行正常散热对应的降频控制操作，具体可为：以预设正常降频速度匀速降频，如每秒降频1hz，其中，预设正常降频速度为预置在空调系统中的电控降频速度。

通过判断温度变化量是否大于第一预设阈值，确定智能功率模块的温升速度是否异常，进而确定智能功率模块是否散热不良，并执行对应的降频操作，可准确区分智能功率模块是否散热不良，且实现较为简单便捷。

可选地，如图3，步骤s301包括：

步骤s3011，获取所述压缩机的电流；

获取的压缩机电流，可以为模块温度大于第一预设阈值对应检测时刻下的压缩机电流，获取及后续判断的实现较为简单。

可选地，所述压缩机电流也可以为上次获取模块温度到本次获取模块温度的过程中压缩机电流的平均值。可为间隔固定时段检测到的压缩机电流的平均值，因本次获取的模块温度与上一次获取的模块温度之间相隔一定的时间间隔，因此，同样基于该时间间隔内的压缩机电流平均值进行后续判断，可减小因电流突变导致的判断失误，例如在该时间间隔内、模块温度大于第一预设阈值对应检测时刻之前的压缩机电流一直大于第二预设电流，但在模块温度大于第一预设阈值对应检测时刻下，压缩机电流突变为小于第一预设电流，所以，采用该时间间隔内的压缩机电流平均值进行判断，可排除特殊情况干扰，减小因电流突变导致的判断失误，提高准确性。

压缩机电流不同，对应压缩机负荷也不同，则处于散热不良状态下的智能功率模块温度异常程度也不同，即电流大小不同，其对应的变化量阈值也不同。

可在空调系统预置压缩机电流与变化量阈值的对应关系，不同压缩机电流对应不同的变化量阈值，压缩机电流不同，负荷不同，压缩机电流较小状况下的模块温度变化量，小于压缩机电流较大状况下的模块温度变化量，因而，在判断异常变化量时，为不同压缩机电流设定不同的变化量阈值，进而可更为准确地判断温度异常情况，进而准确判断智能功率模块是否散热不良。

步骤s3012，在所述压缩机的电流小于第一预设电流时，获取所述第一预设电流对应的阈值作为所述第一预设阈值；

在压缩机电流小于第一预设电流时，压缩机可能处于小负荷运行状态，此时，模块温度上升的温度变化量通常为较小的量，在智能功率模块散热不良时，模块温度上升会出现异常，具体表现在温度上升的温度变化量比通常温升变化量大，且可明显测出，本方案以温度变化量大于第一预设阈值作为可明显测出的衡量标准。其中，第一预设电流可取6a，对应的变化量阈值可取4℃。

步骤s3013，在所述压缩机的电流大于第二预设电流时，获取所述第二预设电流对应的阈值作为所述第一预设阈值。

压缩机电流大于第二预设电流时，压缩机可能处于相对高负荷运行状态，虽然正常模块温度上升的温度变化量与小于第一预设电流时的变化量相比较大，但仍然应当小于对应的变化量阈值，否则，可判定智能功率模块散热不良。其中，第二预设电流可取15a，对应的变化量阈值可取4℃。

基于压缩机电流确定第一预设阈值后，判断温度变化量是否大于第一预设阈值，若智能功率模块的温度变化量超出正常温度变化量(第一预设阈值)，可判定智能功率模块存在散热不良状况。

可选地，压缩机电流可设定两个区间，通过第一预设电流、第二预设电流划分出电流区间，如小于第一预设电流和大于第二预设电流，其中，第一预设电流和第二预设电流可以相等也可以不相等。

通过获取压缩机电流，获取压缩机电流，并根据压缩机电流确定第一预设阈值，可通过压缩机电流的大小，确定智能功率模块的工作状态、负荷状态，进而确定该负荷状态下的正常温度变化量范围，在智能功率模块的温度变化量超出正常温度变化量时，可判定智能功率模块存在散热不良状况，可保证对智能功率模块散热状态的准确判断。

可选地，如图4，步骤s30包括：

步骤s311，获取所述压缩机的电流和第二预设阈值；

获取的压缩机电流，可以为模块温度大于第一预设阈值对应检测时刻下的压缩机电流，也可以为上次获取模块温度到本次获取模块温度的过程中压缩机电流的平均值，也可以为上次获取模块温度到本次获取模块温度的过程中检测到的所有压缩机电流值。

步骤s312，判断所述智能功率模块是否满足预设条件，其中，所述预设条件为所述压缩机的电流小于第三预设电流，且所述温度变化量大于第二预设阈值；

压缩机的电流小于第三预设电流，在压缩机电流为模块温度大于第一预设阈值对应检测时刻下的压缩机电流，或者为上次获取模块温度到本次获取模块温度的过程中压缩机电流的平均值时，指模块温度大于第一预设阈值对应检测时刻下的压缩机电流小于第三预设电流，或者为上次获取模块温度到本次获取模块温度的过程中压缩机电流的平均值小于第三预设电流；在压缩机电流为上次获取模块温度到本次获取模块温度的过程中检测到的所有压缩机电流值时，压缩机的电流小于第三预设电流，指在上次获取模块温度到本次获取模块温度的过程中检测到的压缩机电流都小于第三预设电流，即在改过程中，压缩机电流持续小于第三预设电流。

第三预设电流和第二预设阈值均预设于空调中，其中，第三预设电流可取6a，第二预设阈值可取4℃。

在压缩机电流较小时，压缩机负荷较少，而此时，温度变化量大于第二预设阈值，说明模块温度变化比较大，说明智能功率模块很可能存在散热不良。

步骤s313，若所述智能功率模块满足所述预设条件，则判定所述智能功率模块散热不良。

因此，若智能功率模块满足压缩机的电流小于第三预设电流，且温度变化量大于第二预设阈值，则判定智能功率模块散热不良。

通过判断是否满足压缩机的电流小于第三预设电流，且所述温度变化量大于第二预设阈值，以判断智能功率模块是否散热不良，可结合压缩机负荷状态获得更准确的判断结果，避免误判，进行不必要的频率突降处理，尽可能维持压缩机的稳定运行。

可选地，如图5，步骤s30之后包括：

步骤s50，若所述智能功率模块散热正常，则控制所述压缩机频率以预设降频速度降频。

在智能功率模块散热正常时，对智能功率模块进行正常降频降温处理。

获取空调系统预置的预设降频速度，控制压缩机以预设降频速度降频。其中，预设降频速度为空调系统预置的降频速度，通常为减少压缩机频率震荡，空调系统中预置的降频速度较小，如每秒降2hz。

在智能功率模块散热正常时，虽然智能功率模块的温度比较高，但是还无法判定智能功率模块散热不良，此时，以常规的预设降频速度降频，既可实现一定的降温效果，也避免因误判为散热不良，对不该突降的压缩机突降频率，导致压缩机产生失步风险。

可选地，如图6，步骤s40之后包括：

步骤s60，在检测到所述模块温度小于第二预设阈值时，控制所述压缩机正常运行。

在将压缩机频率突降为预设频率后，可以控制压缩机以该预设频率运行一段时间，在该运行时间内，实时检测模块温度，判断模块的当前温度是否小于第二预设阈值，若检测到智能功率模块的当前温度小于第二预设阈值，说明模块温度得到了有效控制，则可退出降频降温模式，控制压缩机正常运行。可选地，第二预设阈值取75℃。

可在模块温度下降到一定温度时，退出降频模式，恢复压缩机正常运行，减小对压缩机正常运行的不良影响，进而减小对空调效果的不良影响。

可选地，如图7，所述步骤s40之后包括：

步骤s70，继续控制所述压缩机以所述预设降频速度降频。

在将压缩机频率突降为预设频率后，也可继续进行降频处理，此处的预设降频速度，与空调降温的正常降频方式中的降频速度相等或不相等，在以预设降频速度控制压缩机降频的过程中，实时检测模块温度，判断模块的当前温度是否小于第二预设阈值，可退出降频降温模式，控制压缩机正常运行，否则，维持预设降频速度的降频状态。

在判定智能功率模块散热不良后，通过将压缩机频率立即降频，可对模块温度进行紧急降温，避免模块温度上升过快导致模块温度过冲，在将压缩机频率立即降频后，因模块温度可能还是过高，通过继续以预设降频速度降频处理，可加快模块温度下降速度，也可避免为加快模块温度下降速度而加大立即降频幅度导致的压缩机失步风险，进而在增加降温速度、保护智能功率模块的同时，维持压缩机稳定运行。

本发明还提出一种智能功率模块的温度控制装置。

如图8为本发明智能功率模块的温度控制装置一实施例示意图。

所述智能功率模块的温度控制装置包括：

获取单元101，其用于获取所述智能功率模块的温度；

计算单元102，其用于在所述智能功率模块的温度大于第一预设阈值时，获取预设时段内所述智能功率模块的温度变化量；

判断单元103，其用于基于所述温度变化量判断所述智能功率模块是否散热不良；

控制单元104，其用于若所述智能功率模块散热不良，则将压缩机频率突降为预设频率。

其中，智能功率模块，指ipm(intelligentpowermodule)；获取单元101可以为设置于智能功率模块的温度检测装置，温度传感装置可实时采样智能功率模块的温度值，并将采样信号传回空调器的处理器(可为mcu微控制单元或cpu)。

可选地，判断单元103，其还用于获取压缩机电流；在所述压缩机电流小于第一预设电流时，判断所述温度变化量是否大于第一预设阈值；若所述温度变化量大于第一预设阈值，则判定所述智能功率模块散热不良。

可选地，判断单元103，其还用于在所述压缩机电流大于第二预设电流时，判断所述温度变化量是否大于第二温度变化量；若所述温度变化量大于第二温度变化量，则判定所述智能功率模块散热不良。

可选地，所述压缩机电流为所述预设时段内的压缩机电流。

可选地，控制单元104，其还用于在所述若所述智能功率模块散热不良，则将压缩机频率突降为预设频率的步骤之后，执行：在检测到所述智能功率模块的当前温度小于第二预设阈值时，控制所述压缩机正常运行。

可选地，控制单元104，其还用于在所述若所述智能功率模块散热不良，则将压缩机频率突降为预设频率的步骤，与所述在检测到所述智能功率模块的当前温度小于第二预设阈值时，控制所述压缩机正常运行的步骤之间执行：控制所述压缩机以预设降频速度降频。

可选地，所述预设频率的取值范围为所述压缩机当前频率的50％～80％，可选地，预设频率具体可为压缩机当前频率的70％。

可选地，获取单元101，其还用于检测到温度采样信号，将连续预设次数的温度采样信号进行均值求取，将该均值作为所述智能功率模块的温度获取。

本发明还提出一种空调器。

如图9为本发明空调器一实施例的结构示意图。

如图9，所述空调器包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质201和处理器202，所述计算机程序被所述处理器202读取并运行时，实现如上所述的智能功率模块的温度控制方法。

本发明还提出一种计算机可读存储介质。

一实施例中，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上所述的智能功率模块的温度控制方法。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。