专利名称：用于控制压缩机的装置及具有该装置的冰箱的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种压缩机控制装置及包括该装置的冰箱。
背景技术：
通常，压缩机将机械能转换为流体的压缩能，并可形成诸如冰箱、空调等器具中使用的制冷循环的一部分。压缩机可以分为往复式压缩机、旋转式压缩机和涡卷压缩机。往复式压缩机在活塞与气缸之间形成压缩空间以吸入或排出工作气体，从而在以直线往复方式运动的同时压缩制冷剂。旋转式压缩机在离心旋转的转子(roller)与气缸之间形成压缩空间以吸入或排出工作气体，从而在转子沿气缸的内壁离心旋转的同时压缩制冷剂。涡卷压缩机在绕动涡卷与固定涡卷之间形成压缩空间以吸入或排出工作气体，从而在绕动涡卷沿该固定涡卷旋转的同时压缩制冷剂
发明内容
本申请提供一种压缩机控制装置，包括:单个逆变器，包括第一对开关元件、第二对开关元件和第三对开关元件，其中所述第一对开关元件共用地连接至第一压缩机和第二压缩机，且其中，这三对开关元件响应于分别对应于所述三对开关元件的多个驱动信号而进行开关；以及控制器，配置为基于所述第一压缩机和所述第二压缩机的负荷状态生成包括所述多个驱动信号的逆变器控制信号，并将所述逆变器控制信号输出至所述单个逆变器，其中所述多个驱动信号中对应于所述第一对开关元件的第一驱动信号的频率低于对应于所述第二对开关元件和所述第三对开关元件的驱动信号的频率。本申请还提供一种冰箱，包括:主体；第一压缩机和第二压缩机，设置在所述主体中；单个逆变器，包括第一对开关元件、第二对开关元件和第三对开关元件，这三对开关元件基于对应于所述三对开关元件的多个驱动信号而进行开关；以及第一负荷检测器和第二负荷检测器，配置为分别检测所述第一压缩机和所述第二压缩机的负荷；控制器，配置为基于所述第一压缩机和所述第二压缩机的负荷状态生成包括所述多个驱动信号的逆变器控制信号，并将所述逆变器控制信号输出至所述单个逆变器，其中设置在所述单个逆变器中的所述第一对开关元件共用地连接至所述第一压缩机和所述第二压缩机，并在运行频率下进行开关。本申请还提供一种用于使用单个逆变器控制第一压缩机和第二压缩机的压缩机控制方法，所述单个逆变器具有第一对开关元件、第二对开关元件和第三对开关元件，其中所述第一对开关元件共用地连接至所述第一压缩机和所述第二压缩机，且这三对开关元件响应于分别对应于所述三对开关元件的多个驱动信号而进行开关，所述方法包括:接收压缩机运行模式；以及基于所接收的压缩机运行模式驱动所述三对开关元件中的一对或多对，其中所述多个驱动信号中对应于所述第一对开关元件的驱动信号的频率低于对应于所述第二对开关信号和所述第三对开关信号的驱动信号的频率。
将参考下面的附图详细描述实施例，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，其中:图1和图2是根据在此广泛描述的实施例的压缩机控制装置的示意图；图3是图1或图2所示的压缩机控制装置的电路图；图4A和图4B示出根据在此广泛描述的实施例的两个压缩机的第一压缩机的控制；图5示出连接至两个压缩机的第一压缩机的开关元件的开关频率；图6A和图6B示出根据在此广泛描述的实施例的两个压缩机的第二压缩机的控制；图7示出连接至两个·压缩机的第二压缩机的开关元件的开关频率；图8A到图9B示出根据在此广泛描述的实施例的两个压缩机同时运行；图10示出当两个压缩机同时运行时，开关元件的开关频率；图11是根据在此广泛描述的实施例的压缩机控制方法的流程图；图12是包括在此具体实施和广泛描述的压缩机控制装置的示例性直线压缩机的剖视图；以及图13是包括图12所示的直线压缩机的示例性冰箱的立体图。
具体实施例方式在往复式压缩机中，内活塞可以在气缸内以直线往复的方式运动，从而吸入、压缩并排出制冷剂气体。在往复动型往复式压缩机中，曲柄轴可以联接至旋转电机，且活塞可以联接至曲柄轴，从而将旋转运动转化为直线往复式运动。在直线型往复式压缩机中，活塞可以连接至电机的直线运动的动子(mover)，从而将电机的直线运动转化为活塞的往复式运动。往复式压缩机可以包括:动力单元(power unit)，用于产生驱动力；以及压缩单元，用于从动力单元接收驱动力以压缩流体。例如，电动机可被用作电动力单元(electricpower unit)，且直线电机可被用在直线型往复式压缩机中。在直线电机中，电机可直接产生直线驱动力，而不使用额外的机械转换装置，从而使结构的复杂性降低。直线电机还可以减少由能量转换引起的损耗，并且由于没有产生摩擦和磨损的连接部，因而可以减少噪声。此外，当直线型往复式压缩机(以下称为“直线压缩机”)用于例如冰箱或空调中时，施加到直线压缩机的冲程电压可以改变以改变压缩比，由此允许直线压缩机提供可变的制冷量控制。但是，由于直线压缩机可以在活塞在气缸内不受到机械限制时执行往复式运动，所以活塞可能与气缸壁碰撞，或者活塞的向前运动可能由于在电压突然过度施加时的大负荷而受到限制，从而导致难以执行适当的压缩。因而，可以考虑对应于负荷或电压的变化而控制活塞运动的控制装置。压缩机控制装置可以检测施加到压缩机电机的电压和电流并使用例如无传感器的方法估计冲程以执行反馈控制，并且可以包括例如用于控制压缩机的三端双向可控硅开关元件(triac)或逆变器。当使用逆变器时，压缩机控制装置可以使用逆变器来控制一个对应的压缩机。例如，在具有冷冻室和冷藏室的冰箱中，两个逆变器可以执行独立控制，从而为每个室执行制冷剂循环。参考图1到图3，根据在此广泛描述的实施例的压缩机控制装置可以包括设置有三对开关元件S1-S6的一个逆变器40。三对开关元件S1-S6中的一对可以共用地连接至第一压缩机Cl和第二压缩机C2，并基于用于每一对开关元件的驱动信号而进行开关。控制器50可以基于第一压缩机Cl和第二压缩机C2的负荷状态生成配置有驱动信号的逆变器控制信号，并将其输出至一个逆变器40。逆变器40还可以包括并联连接到三对开关元件S1-S6的续流二极管D1-D4。参考图3，共用连接的一对开关元件S3-S4的驱动信号可以具有比其他对开关元件S1-S2和S5-S6的频率更低的频率。特别地，控制器50可以配置为使得用于共用连接的一对开关元件S3-S4的驱动信号具有运行频率。对于每个驱动信号，空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)等可被用作PWM信号。换句话说，共用地连接到此的一对开关元件S3-S4可以在运行频率下进行开关，且用于其他对开关元件S1-S2和S5-S6的驱动信号可以具有用于运行每个压缩机Cl和C2的PWM载波频率。 第一压缩机Cl或第二压缩机C2中的至少一个可以是往复式压缩机，特别地，是直线压缩机。而且，两个压缩机Cl和C2可以具有不同容量。在压缩机运行模式中，通过使用一个逆变器40的压缩机控制装置，第一压缩机Cl和第二压缩机C2可以同时运行，或者可以独立地运行。压缩机运行模式可以由第一和第二压缩机的负荷或所需制冷量(freezingcapacity)来确定。压缩机运行模式可以通过将其分为预定值来控制每个压缩机的冲程、频率等。在特定实施例中，压缩机运行模式可以被分为第一压缩机的独立运行模式、第二压缩机的独立运行模式以及第一和第二压缩机的同时运行模式。参考图12，第一压缩机和第二压缩机中的每一个均可包括:壳体100，与气体吸入管(SP)和气体排出管(DP)连通；框架200，由壳体100的内部弹性地支撑；电机300，由框架200支撑以允许动子330执行直线往复式运动；压缩单元400，其中活塞420联接至电机300的动子330并由框架200支撑；以及多个共振单元500，用于在运动方向上弹性地支撑电机300的动子330以及压缩单元400的活塞420，从而引起共振运动。框架200可以包括:第一框架211/212，支撑压缩单元400以及电机300的前侧；第二框架220，联接至第一框架210以支撑电机300的后侧；以及第三框架230，联接至第二框架220以支撑多个共振弹簧530。第一框架122/212、第二框架220以及第三框架230可以均由非磁性材料(例如铝)制成以减少磁损耗。第一框架可以包括:框架部211，具有环形板状；以及气缸部212，具有筒形，其中插入有气缸410。气缸部212可以形成在框架部211的中央处的背面上，即，在电机方向上纵向形成为一体。框架部211可以形成为使得框架部211的外径大于或等于电机300的外定子310的内径，以支撑电机300的外定子310和内定子320。第一框架211/212可被固定以使得内定子320插入气缸部212的外周表面中。在此情况下，第一框架211/212可以由非磁性材料(例如铝)制成以减少磁损耗。而且，气缸部212可以使用插入模铸造法(insert die casting method) 一体地形成在气缸410上。在特定实施例中，气缸部212可以螺丝装配以使得气缸410被加压(pressurize)，或者可以在其内周表面上形成螺纹。而且，为了提高气缸410的稳定性，可以在气缸部212的前侧内周表面与后侧内周表面之间形成阶梯表面或倾斜表面，从而允许联接至气缸部212的内周表面的气缸410在活塞方向上被支撑。电机300可以包括支撑在第一框架和第二框架220之间的外定子310、线圈311、以预定间隔联接至外定子310的内侧并插入气缸部212中的内定子320、以及动子330，在该动子330中对应于外定子310的线圈311设置磁体331以沿着外定子310与内定子320之间的磁通方向执行直线往复式运动。外定子310和内定子320可以通过层叠每片均为柱状的多个薄定子芯片，或者层叠多个块状的薄定子芯片并且以放射形状层叠定子块而形成。压缩单元400可以包括在第一框架211/212上一体形成的气缸410、联接至电机300的动子330以在气缸410的压缩空间P内执行往复式运动的活塞420、安装在活塞420的前端以在打开或关闭活塞420的吸入通道421时控制制冷剂气体的吸入的吸入阀430、安装在气缸410的排出侧以在打开或关闭气缸410的压缩空间P时控制压缩气体的吸入的排出阀440、弹性地支撑排出阀440的阀弹簧450、以及固定至气缸410的排出侧上的第一框架210以容置排出阀440和阀弹簧450的排出盖460。气缸410可以筒形·形成，并且可以插入并联接至第一框架的气缸部212。考虑到由于与活塞420 (其内周表面可由铸铁制成)之间形成的支承面的磨损，气缸410可以由硬度大于例如铸铁的硬度、或者大于至少第一框架的硬度、特别是大于气缸部212的硬度的材料制成。活塞420可以由与气缸410相同的材料制成，或者可以由具有类似于气缸410的硬度的材料制成，以减少由于与气缸410接触而产生的磨损。而且，吸入通道421可以贯穿活塞420以将制冷剂引入气缸410的压缩室P中。共振单元500可以包括联接至动子330与活塞420之间的连接部的弹簧支撑件510、支撑在弹簧支撑件510的前侧上的第一共振弹簧520以及支撑在弹簧支撑件510的后侧上的第二共振弹簧530。压缩机还可以包括活塞连接部422和供油器600。当电力施加至电机300且在外定子310与内定子320之间形成磁通时，设于外定子310与内定子320之间的间隙上的动子330在沿磁通方向运动的同时由于共振单元500而连续执行往复式运动。当活塞420在气缸410内执行向后运动时，填充在壳体100的内空间中的制冷剂穿过活塞420的吸入通道421和吸入阀430，并被引入气缸410的压缩空间P内。当活塞420在气缸410内执行向前运动时，引入压缩空间P内的制冷剂气体被压缩以在打开排出阀440的同时重复一系列排出过程。如在此具体实施和广泛描述的直线压缩机可以包括如下描述的压缩机控制装置。这种直线压缩机可以具有各种不同的安装应用，例如冰箱或空调。当上述的第一压缩机Cl和第二压缩机C2应用于如图13所示的冰箱时，每个压缩机可以以适当的方式独立地控制冷藏室或冷冻室。参考图13以及图1至图3，如在此具体实施和广泛描述的冰箱700可以包括:冰箱本体；第一压缩机Cl和第二压缩机C2，设置在冰箱本体中以压缩制冷剂；一个逆变器40，设有基于每对开关元件的驱动信号进行开关的三对开关元件S1-S6 ;第一负荷检测器61和第二负荷检测器62，配置为分别检测第一压缩机Cl和第二压缩机C2的负荷；以及控制器，配置为基于第一压缩机Cl和第二压缩机C2的负荷状态产生配置有驱动信号的逆变器控制信号，并将其输出至逆变器40。在特定的实施例中，设置在逆变器中的三对开关元件中的一对可以共用地连接至第一和第二压缩机，并且在运行频率下进行开关。参考图13，冰箱700可以包括位于其内的主板710，该主板710用于控制冰箱的整体运行，并且连接至第一压缩机Cl和第二压缩机C2。压缩机控制装置可以设置在主板710中。供应至冰箱内部的冷空气可以通过与制冷剂进行的热交换而产生，并且在重复执行压缩-冷凝-膨胀-蒸发循环的同时持续地供应至冰箱的内部。所提供的制冷剂可以通过例如对流(convection)均勻地传递至冰箱的内部，从而允许冰箱内的物品以期望温度存储。根据在此广泛描述的一实施例的压缩机控制装置还可以包括:转换器20，配置为将商业交流电力10整流为直流电力；平滑单元30，配置为平滑并存储整流后的直流电力；以及驱动器70，配置为接收逆变器控制信号并将驱动信号输出至单个逆变器40。例如，当逆变器的开关元件是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等时，驱动器70可以基于逆变器控制信号将输入电压(即，栅电压)输出至·开关元件。参考图3，转换器20可以是包括两对二极管D1-D2和D3-D4的全桥转换器。参考图1，压缩机控制装置还可以包括第一负荷检测器61和第二负荷检测器62，配置为检测第一压缩机Cl和第二压缩机C2的负荷。在特定的实施例中，控制器50可以基于负荷生成控制逆变器40的控制信号。换句话说，控制器50基于第一压缩机Cl和第二压缩机C2的负荷生成逆变器控制信号，从而以独立或同时方式运行第一压缩机Cl和第二压缩机C2。控制器50使用第一压缩机Cl和第二压缩机C2的第一和第二冲程产生逆变器控制信号以及用于第一压缩机Cl和第二压缩机C2的冲程指令值。在特定实施例中，压缩机的负荷可以包括电机电流、电机电压、冲程、它们的相位差、频率等。例如，当压缩机设置在冰箱中时，可以使用冰箱的负荷来检测压缩机的负荷。参考图2，压缩机控制装置还可以包括:第一电流检测器611，配置为检测施加至设于第一压缩机Cl中的第一电机的第一电机驱动电流；以及第一电压检测器612，配置为检测施加到第一电机的第一电机驱动电压。压缩机控制装置还可以包括:第二电流检测器621，配置为检测施加至设于第二压缩机C2中的第二电机的第二电机驱动电流；以及第二电压检测器622，配置为检测施加到第二电机的第二电机驱动电压。第一电流检测器611和第二电流检测器621检测基于压缩机的负荷或制冷器(freezer)的负荷施加到压缩机的驱动电流。电流检测器611和621检测施加到压缩机电机的电机电流。第一电压检测器612和第二电压检测器622检测施加至压缩机的电机电压。电压检测器检测基于压缩机的负荷施加到压缩机电机两端之间的电机电压。根据在此广泛描述的实施例的压缩机控制装置还可以包括第一冲程计算器613和第二冲程计算器623，配置为使用电机驱动电流和电机驱动电压分别计算第一和第二压缩机的第一和第二冲程。电机电压、电机电流和冲程之间的关系如下。第一冲程计算器613和第二冲程计算器623可以基于由第一电压检测器612和622检测的电机电压和由第一电流检测器611和第二电流检测器621检测的电机电流，使用如下的等式来计算冲程。等式IX = ~ J ( V”! 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在等式I中，X是冲程，α是电机常数，Vm是电机电压，R是电阻，L是电感，i是电机电流。控制器50接收第一冲程指令值(xrefl)并将由第一冲程计算器613计算的第一冲程估计值(xl)与第一冲程指令值(xrefl)相比较。控制器50将第一冲程估计值(xl)与第一冲程指令值(xrefl)相比较，并基于比较结果生成用于控制开关元件S1-S2和S3-S4的逆变器控制信号。此外，控制器50接收第二冲程指令值(xref2)，并将由第二冲程计算器623计算的第二冲程估计值(x2)与第二冲程指令值(xref2)相比较。控制器50将第二冲程估计值(x2)与第二冲程指令值(xref2)相比较，并基于比较结果生成用于控制开关元件S3-S4和S5-S6的逆变器控制信号。驱动器70可以基于逆变器控制信号选择连接至第一压缩机Cl的开关元件或者连接至第二压缩机C2的开关元件以适当地产生驱动信号，S卩，用于打开或关闭逆变器40内的开关元件的开关电路或元件。压缩机控制装置可以执行无传感器控制，并且将省略其具体描述。第一负荷检测器61和第二负荷检测器61可以使用电机驱动电流、电机驱动电压或第一和第二冲程来分别检测第一压缩机Cl和第二压缩机C2上的负荷。控制器50基于由第一负荷检测器61和第二负荷检测器62检测的第一压缩机Cl和第二压缩机C2上的负荷独立地运行第一压缩机Cl和第二压缩机C2。 压缩机负荷的大小可以使用电机电流与冲程估计值之间的相位差以及电机电压与冲程估计值之间的相位差来检测。此外，压缩机负荷的大小可以使用气弹簧常数Kg来检测。此外，压缩机负荷的大小可以使用气阻尼常数(gas damping constant) Cg来检测。
参考图11，根据在此广泛描述的实施例的压缩机控制方法可以使用单个逆变器控制第一压缩机和第二压缩机。控制方法可以包括:接收在第一和第二压缩机连接至单个逆变器的装置中的压缩机运行模式(SlO);以及基于压缩机运行模式在单个逆变器内驱动预定开关元件(S21和随后步骤)。压缩机运行模式可以是由第一和第二压缩机的负荷或所需制冷量而确定的模式。压缩机运行模式可以控制每个压缩机的压缩量等，包括仅运行第一压缩机的模式、仅运行第二压缩机的模式以及同时运行第一和第二压缩机的模式。此后，将参考图1和图2描述装置的配置。驱动步骤可以包括将控制信号输入一个逆变器内的适当的开关元件以驱动这些开关元件(S31、S41、S42)。驱动步骤还可以包括控制连接到所驱动的开关元件的第一压缩机、或者第二压缩机、或者第一和第二压缩机两者的运行(S33、S43、S53)。首先，第一和第二压缩机分别连接至逆变器内的开关元件(SI)。然后，确定是否仅运行第一压缩机、仅运行第二压缩机或者以同时方式运行第一和第二压缩机。此后，将参考图4A至图10描述第一和第二压缩机的运行。将参考图4A和图4B来描述使用逆变器40内的开关元件S1、S2、S3、S4来控制第一压缩机Cl的运行(S21)。第一压缩机Cl连接至逆变器40的开关元件S1、S2、S3、S4。当控制器50基于压缩机运行模式生成用于仅运行第一压缩机Cl的控制信号时(S31),开关元件基于控制信号被驱动(S32)。参考图4A，第一压缩机Cl的正(+ )电流流过开关元件SI和S4。同时，参考图4B，第一压缩机Cl的负(-)电流流过开关元件S2和S3。参考图5，共用地连接至第二压缩机C2的一对开关元件S3、S4的驱动信号具有运行频率(例如，60Hz)。另一方面，用于其他开关元件S1、S2的驱动信号具有用于第一压缩机Cl的载波频率(例如，3kHz)。将参考图6A和图6B来描述使用逆变器40内的开关元件S3、S4、S5、S6来控制第二压缩机C2的运行(S22)。第二压缩机C2连接至逆变器40的开关元件S3、S4、S5、S6。当控制器50基于压缩机运行模式生成用于仅运行第二压缩机C2的控制信号时(S41 )，开关元件基于控制信号被驱动(S42)。参考图6A，第二压缩机C2的正(+ )电流流过开关元件S3和S6。同时，参考图6B，第二压缩机C2的负(-)电流流过开关元件S4和S5。参考图7，共用地连接至第一压缩机Cl的一对开关元件S3、S4的驱动信号具有运行频率(例如，60Hz)。另一方面，其他开关元件S5、S6在用于第二压缩机C2的载波频率(例如，3kHz)下进行开关。将参考图8A和图9B来·描述使用逆变器40内的开关元件SI至S6来控制第一和第二压缩机的运行(S23)。沿正(+ )向的第一压缩机Cl的电流控制使用开关元件SI来执行(图8A)，而沿负(-)方向的第二压缩机C2的电流控制使用开关元件S5来执行(图SB)。此时，共用电流(common current)流过开关元件S4。同时,沿负(_)向的第一压缩机Cl的电流控制使用开关元件S2来执行(图9B)，而沿正(+ )方向的第二压缩机C2的电流控制使用开关元件S6来执行(图9A)。此时，共用电流流过开关元件S3。换句话说，如图8和图9所示，流过第一压缩机Cl和第二压缩机C2的电流方向彼此相反。参考图10，第一压缩机Cl和第二压缩机C2共用的一对开关元件S3、S4以运行频率(例如，60Hz)进行开关，而其他开关兀件S1、S2、S5、S6以它们每一个的载波频率开关。在此，用于第一和第二压缩机的载波频率可以基本上相同(例如，3kHz)，但也可以是不同频率(例如，第一压缩机Cl的SI和S2为2kHz，而第二压缩机C2的S5和S6为3kHz)。如上所述，在根据在此广泛描述的实施例的压缩机控制装置及包括该装置的冰箱中，两个压缩机的运行可以使用一个逆变器来控制，从而最小化部件的数量并增加压缩机容量，且提高系统的运行效率。根据在此广泛描述的实施例，通过使用两个压缩机，可以使用多个运行模式以对应于负荷或制冷量。另外，两个压缩机可以使用一个逆变器独立或同时运行，从而简化系统的配置并降低成本。而且，共同使用的开关元件可以在运行频率下进行开关，从而允许两个压缩机同时运行，降低开关损耗，并且提高系统的效率和稳定性。提供一种压缩机控制装置及包括该装置的冰箱，该装置能使用一个单个的逆变器以独立方式或同时方式运行两个压缩机。提供一种压缩机控制装置及包括该装置的冰箱，该装置能在使用一个逆变器操作两个压缩机时改变逆变器的开关元件的频率，从而能同时运行。根据在此广泛描述的实施例的压缩机控制装置可以包括:一个逆变器，其设置有三对开关元件，其中三对开关元件中的一对共用地连接至第一和第二压缩机，并基于每对开关元件的驱动信号而进行开关；以及控制单元，配置为基于第一和第二压缩机的负荷状态生成配置有驱动信号的逆变器控制信号，并将其输出至一个逆变器，其中共用地连接的一对开关元件的驱动信号的频率低于其他对开关元件的驱动信号的频率。控制单元可以配置为使得共用地连接的一对开关元件的驱动信号具有运行频率。根据实施例的压缩机控制装置还可以包括:转换器，配置为将商业交流电力转换为直流电力；平滑单元，配置为平滑并存储整流后的直流电力；以及驱动单元，配置为接收逆变器控制信号并将驱动信号输出至一个逆变器。如在此具体实施和广泛描述的冰箱可以包括:冰箱本体；第一和第二压缩机，设置在冰箱本体中以压缩制冷剂；单个逆变器，设有三对开关元件，并基于每对开关元件的驱动信号进行开关；第一和第二负荷检测单元，配置为检测第一和第二压缩机的负荷；以及控制单元，配置为基于第一和第二压缩机的负荷状态生成配置有驱动信号的逆变器控制信号，并将其输出至一个逆变器。在特定实施例中，设于一个逆变器中的三对开关元件中的一对可以共用地连接至第一和第二压缩机，并在运行频率下进行开关。根据在此广泛描述的实施例，可以使用一个逆变器来控制两个压缩机的运行，从而最小化部件的数量，增加压缩机容量并提高系统的运行效率。根据在此广泛描述的实施例，在使用两个压缩机时，可以使用多个运行模式来对应于负荷或制冷量。此外，两个压缩机可以使用一个逆变器以独立或同时的方式运行，从而简化系统的配置并降低成本。根据在此广泛描述的实施例，在使用一个逆变器操作两个压缩机时，与其他开关元件相反，共同使用的开关元件可以在运行频率下进行开关，从而允许两个压缩机同时运行，减少开关损耗，并提闻系统的效率和稳定性。本说明书中提到的“ 一个实施例”、“一实施例”、“示例性实施例”等均表示与实施例相关描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。说明书中不同位置出现的这种措辞不必全都指向同一实施例。而且，当与任意实施例相关地描述特定特征、结构或特性时，认为其在本领域技术人员影响与其他实施例相关的这种特征、结构或特性的范围内。 尽管已参考多个示例性实施例描述了实施例，但应理解的是本领域的技术人员可以设计出的多种其他改型和实施例均应落入本公开内容原理的构思和范围内。更具体地，在本公开内容、附图和所附权利要求书的范围内可以对对象组合排列的元部件和/或排列进行各种改变和修正。除了元部件和/或排列的改变和修正之外，对于本领域技术人员而言可替代的使用也是很明显的。
权利要求
1.一种压缩机控制装置，包括: 单个逆变器，包括第一对开关元件、第二对开关元件和第三对开关元件，其中所述第一对开关元件共用地连接至第一压缩机和第二压缩机，且其中，这三对开关元件响应于分别对应于所述三对开关元件的多个驱动信号而进行开关；以及 控制器，配置为基于所述第一压缩机和所述第二压缩机的负荷状态生成包括所述多个驱动信号的逆变器控制信号，并将所述逆变器控制信号输出至所述单个逆变器，其中所述多个驱动信号中对应于所述第一对开关元件的第一驱动信号的频率低于对应于所述第二对开关元件和所述第三对开关元件的驱动信号的频率。
2.根据权利要求1所述的压缩机控制装置，其中所述第一驱动信号具有运行频率。
3.根据权利要求2所述的压缩机控制装置，还包括: 转换器，配置为将商业交流电力整流为直流电力； 平滑单元，配置为平滑并存储被整流的直流电力；以及 驱动器，配置为接收所述逆变器控制信号，并将所述多个驱动信号输出至所述单个逆变器。
4.根据权利要求3所述的压缩机控制装置，其中所述控制器被配置为使得对应于所述第二对开关元件和所述第三对开关元件的驱动信号分别具有所述第一压缩机和所述第二压缩机的载波频率。
5.根据权利要求4所述的压缩机控制装置，其中所述控制器被配置为分别将所述第一压缩机和所述第二压缩机连接至所述三对开关元件中的两对，并且同时或独立地运行所述第一压缩机和所述第二压缩机。
6.根据权利要求1所述的压缩机控制装置，还包括: 第一电流检测器和第二电流检测器，配置为检测分别施加到所述第一压缩机和所述第二压缩机的第一电机和第二电机的第一电机驱动电流和第二电机驱动电流；以及 第一电压检测器和第二电压检测器，配置为检测分别施加到所述第一电机和所述第二电机的第一电机驱动电压和第二电机驱动电压。
7.根据权利要求6所述的压缩机控制装置，还包括: 第一冲程计算器和第二冲程计算器，配置为使用所述第一电机驱动电流、第二电机驱动电流、第一电机驱动电压和第二电机驱动电压来分别计算所述第一压缩机和所述第二压缩机的第一冲程和第二冲程。
8.根据权利要求1所述的压缩机控制装置，还包括: 第一负荷检测器和第二负荷检测器，配置为分别检测所述第一压缩机和所述第二压缩机的负荷。
9.根据权利要求1所述的压缩机控制装置，其中所述第一压缩机或所述第二压缩机中的至少一个是直线压缩机。
10.一种冰箱,包括: 主体； 第一压缩机和第二压缩机，设置在所述主体中； 单个逆变器，包括第一对开关元件、第二对开关元件和第三对开关元件，这三对开关元件基于对应于所述三对开关元件的多个驱动信号而进行开关；以及第一负荷检测器和第二负荷检测器，配置为分别检测所述第一压缩机和所述第二压缩机的负荷； 控制器，配置为基于所述第一压缩机和所述第二压缩机的负荷状态生成包括所述多个驱动信号的逆变器控制信号，并将所述逆变器控制信号输出至所述单个逆变器，其中设置在所述单个逆变器中的所述第一对开关元件共用地连接至所述第一压缩机和所述第二压缩机，并在运行频率下进行开关。
11.根据权利要求10所述的冰箱，其中所述控制器被配置为使得对应于所述第二对开关元件和所述第三对开关元件的驱动信号分别具有所述第一压缩机和所述第二压缩机的载波频率。
12.根据权利要求10所述的冰箱，还包括: 转换器，配置为将商业交流电力整流为直流电力； 平滑单元，配置 为平滑并存储被整流的直流电力；以及 驱动器，配置为接收所述逆变器控制信号，并将所述多个驱动信号输出至所述单个逆变器。
13.一种用于使用单个逆变器控制第一压缩机和第二压缩机的压缩机控制方法，所述单个逆变器具有第一对开关元件、第二对开关元件和第三对开关元件，其中所述第一对开关元件共用地连接至所述第一压缩机和所述第二压缩机，且这三对开关元件响应于分别对应于所述三对开关元件的多个驱动信号而进行开关，所述方法包括: 接收压缩机运行模式；以及 基于所接收的压缩机运行模式驱动所述三对开关元件中的一对或多对，其中所述多个驱动信号中对应于所述第一对开关元件的驱动信号的频率低于对应于所述第二对开关信号和所述第三对开关信号的驱动信号的频率。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一对开关元件的驱动信号的频率是运行频率。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二对开关元件和所述第三对开关元件的驱动信号分别具有所述第一压缩机和所述第二压缩机的载波频率。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述压缩机运行模式基于所述第一压缩机和所述第二压缩机的负荷或所需制冷量来确定，并且包括第一模式、第二模式或第三模式中的至少一个，所述第一模式包括仅运行所述第一压缩机，所述第二模式包括仅运行所述第二压缩机，以及所述第三模式包括同时运行所述第一压缩机和所述第二压缩机。
17.根据权利要求16所述的方法，其中驱动所述三对开关元件中的一对或多对的步骤包括: 将控制信号输入所述单个逆变器内的一个或多个开关元件以选择地驱动一个或多个开关元件；以及 控制连接至所驱动的一对或多对开关元件的所述第一压缩机、或者所述第二压缩机、或者所述第一压缩机和所述第二压缩机的运行。
全文摘要
一种压缩机控制装置及具有该装置的冰箱。两个压缩机的运行可以使用一个逆变器来控制，由此减少了部件的数量，增加了压缩机容量，并提高了系统的运行效率。共同使用的开关元件可以在运行频率(operating frequency)下进行开关，从而允许两个压缩机同时运行，减少了开关损耗，并提高了系统的效率和稳定性。
文档编号F04B49/06GK103225601SQ20131003630
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月30日 优先权日2012年1月30日
发明者刘载有, 罗泰雄, 朴成浩 申请人:Lg电子株式会社