专利名称：提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及户外空调，更具体地说，涉及一种提升空调对电网电压和频率 的适应范围的方法及其装置。
背景技术：
压縮机是空调的最关键部件，它的工作电压范围通常只能做到额定电压的±10%，工作频率范围通常只能做到额定频率的士3HZ。较窄的电压和频率适 应范围使得普通空调无法较好地适应严酷的户外电网环境(户外电网的电压波 动范围较大，通常可达到±20%，频率波动范围可达到士5HZ);较窄的频率 适应范围使得普通空调无法同时适应50HZ和60HZ电网，通常必须采用不同 的机型来分别适应50HZ或60HZ电网。空调用风机的电压适应范围通常也只能做到额定电压的±15%，同样无法 较好地适应严酷的户外电网环境。全球各主要国家的电网频率有50HZ和60HZ两种，电压等级则至少有9 种之多，其中主要的就有220V、 230V、 240V、 120V、 IIOV、 115V。当一个 公司的空调产品面向全球销售时，不得不开发多种型号的空调以适应不同电 网，这无疑会增加产品在元件采购、生产、库存、维护等各个环节的成本。显 然，如果我们能够大幅提升空调的电压和频率适应范围，就可以大大减少机型 种类，从而有效节约此种空调产品的总体运营成本。如果能够将电压和频率适 应范围提高到220V土20。/。， 45 65HZ，则可以很好适应220， 230， 240V/50, 60HZ电网。实际上，对于120V、 IIOV、 115V电网，在必要的情况下也可以 通过双火线输入的方式应用。双火线输入的情况下，空调的实际电源输入电压 是线电压，等于相电压的1.732倍。例如，对于120V电网，实际输入电压为 120V* 1.732-209V，此电压显然落在220V±20%的范围内。
尽管存在几种现有的技术方法，可以帮助提升空调的电压或频率适应范 围，但它们都存在较明显的不足，如下所述。有一种外置式宽压器可以帮助提升空调的电压适应范围，它是通过检测电 网电压来自动切换自藕变压器的抽头，以实现更宽的电压工作范围，但它不能 提高频率适应范围。有一种50/60HZ通用压縮机，可以帮助空调实现同时适用两种频率的电 网。但它对频率适应范围的提升比较有限，因为它设计的最佳工作点在55HZ， 压縮机在50HZ或60HZ时都不能工作在最优状态，导致效率降低，其最低工 作频率一般也不能达到47HZ (50HZ-3HZ),最高工作频率也不能达到63HZ (60HZ+3HZ)。当然，这种50/60HZ通用压縮机并不能提升它的电压适应范 围。而且50/60HZ通用压縮机的功率通常都较小。也可以利用前置变频器来使空调适应较宽的电压和频率范围，但这种方法 存在压縮机启动困难、电路复杂、算法复杂、成本高、EMC指标不容易达到 等问题。 发明内容本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种提升 空调对电网电压和频率的适应范围的方法及其装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种提升空调对电网电 压和频率的适应范围的方法，包括以下步骤a、检测电网电压和频率；bl、根据检测到的电网电压和频率，按一定的逻辑调整给压縮机的供电电压；b2、 同时根据检测到的电网电压，按一定的逻辑调整给内外风机的供电电压。在本发明所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法中，所述步 骤bl中的所述逻辑为当所述电压高于基准值的一预定比例时，其中，基准值可以是全球各主要国家的电网电压等级值220V、 230V、 240V、 120V、 IIOV、 115V等等，而预定比例可根据需要进行设置，将压縮机的供电输入切 换到第一自耦变压器的降压抽头，降低压縮机的供电电压；当所述电压低于基 准值的一预定比例时，将压縮机的供电输入切换到第一自耦变压器的升压抽 头，提高压縮机的供电电压；当所述电压在基准值的一预定比例范围内时，将
压縮机的供电输入切换到第一自耦变压器的保持电压不变的抽头(即自耦变压 器的电源输入抽头，也就是电网电源输入)。在本发明所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法中，所述步 骤b2中的所述逻辑为当所述电压高于基准值的一预定比例时，其中，基准值可以是全球各主要国家的电网电压等级值220V、 230V、 240V、 120V、 IIOV、 115V等等，而预定比例可根据需要进行设置，将风机的供电输入切换 到第二自耦变压器的降压抽头，降低风机的供电电压；当所述电压低于基准值 的一预定比例时，将风机的供电输入切换到第二自耦变压器的升压抽头，提高 风机的供电电压；当所述电压在基准值的一预定比例范围内时，将风机的供电 输入切换到第二自耦变压器的保持电压不变的抽头(即自耦变压器的电源输入 抽头，也就是电网电源输入)。在本发明的优选实施例中，将基准值设定为220V，预定比例设定为10% 或20%。优选的，对于60HZ电网，基准值设定为200V;对于50HZ电网，基准值 设定为110V;而预定比例可根据需要进行不同的设置。在本发明所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法中，所述步骤bl还包括判断所述频率是在第一频率范围还是在第二频率范围，当所述 频率在第一频率范围时，进入步骤C;否则，进入步骤d;c、 当所述电压高于242V(220V+10。/。)时，将压縮机的供电输入切换到第 一自耦变压器的降压10%的第一抽头；当电压在220V士10。/。范围时，切换到 保持电压不变的第二抽头；当电压低于198V(220V-10%)，切换到升压15%的 第三抽头；d、 当检测到的电压高于230V时，将压縮机的供电输入切换到所述第一 自耦变压器切换的保持电压不变的第二抽头;当电压在198V 230V时，切换 到升压15%的第三抽头；当电压低于198V时，切换到升压25%的第四抽头。在本发明所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法中，所述步 骤b2的所述逻辑具体为当所述电压高于242V(220V+10。/。)时，将内外风机的 供电电压切换到第二自耦变压器切换的降压10%的第一抽头；当电压在220V
±10%范围时，切换到保持电压不变的第二抽头;当电压低于198V(220V-10%)， 切换到升压15%的第三抽头。
在本发明所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法中，在所述 步骤bl和b2中，还包括当电压超过264V(220V+20y。)或低于176V(220V-20%) 时，压縮机和内外风机的供电输入不切换到任何抽头上,脱开电源，对空调进 行过欠压保护。
在本发明所述的可以同时提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法 中，所述第一自耦变压器用于调整给压縮机和内外风机的供电电压。
在本发明所述的可以同时提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法 中，所述第二自耦变压器用于进一步调整给外风机的供电电压，以调整外风机 的风速。
在本发明所述的可以同时提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法 中，所述第一频率范围是45 55Hz。
在本发明所述的可以同时提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法 中，所述第二频率范围是55 65Hz。
在本发明所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法中，电压切 换点的回差都为12V，其功能是避免电网窄幅波动时的频繁切换。
根据本发明的另一方面提供一种可以同时提升空调对电网电压和频率的 适应范围的装置，包括检测模块，包括电压检测电路和频率检测电路，检测 电网电压和频率;控制模块，用于采集由检测模块送来的电网电压和频率信号， 驱动执行模块；执行模块，用于切换第一、二自耦变压器的升降压抽头，调整 电压使之满足压縮机和风机的正常工作范围。
在本发明所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的装置中，控制模 块包括控制电路，用于采集检测模块传来的电压和频率信号，发出控制信号给 执行模块；执行模块包括开关驱动电路、第一开关单元组、第二开关单元组、 第三开关单元组、第一自藕变压器和第二自藕变压器；所述开关驱动电路接收 所述控制信号驱动第一、二、三开关单元组切换第一、二自藕变压器的升降压 抽头。
在本发明所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的装置中，所述控 制电路根据采集到的电网电压和频率向驱动电路发送控制信号，所述驱动电路 根据控制信号驱动自藕变压器切换抽头，所述控制信号驱动第一开关单元组切 换所述第一 自耦变压器的升降压抽头的逻辑是
在45 55Hz的频率范围内的电网环境下，当所述电压高于 242V(220V+10。/。)时，切换到其降压10%的第一抽头；当电压在220V± 10%范 围时，切换到保持电压不变的第二抽头；当电压低于198V(220V-10%)，切换 到升压15%的第三抽头；
在55 65Hz的频率范围内的电网环境下，当检测到的电压高于230V时， 切换到保持电压不变的第二抽头;当电压在198V 230V时，切换到升压15% 的第三抽头；当电压低于198V时，切换到升压25%的第四抽头；当电压超过 264V(+20M)时，不切换到任何抽头上,保证压縮机脱开电源。
在本发明所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的装置中，所述控 制电路根据采集到的电网电压和频率向驱动电路发送控制信号，所述驱动电路 根据控制信号驱动自藕变压器切换抽头，所述控制信号驱动第二开关单元组切 换所述第二自耦变压器的升降压抽头的逻辑是
当所述电压高于242V(220V+10。/。)时，切换到其降压10%的第一抽头；当 电压在220V土10n/。范围时，切换到保持电压不变的第二抽头；当电压低于 198V(220V-10%)，切换到升压15%的第三抽头。；当电压超过264V(+20Q/。)时， 不切换到任何抽头上,保证内外风机脱开电源。
在本发明所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的装置中，所述控 制电路根据检测到的室外环境温度，向所述驱动电路发送控制信号，所述驱动 电路驱动所述第三开关单元组切换所述第二自耦变压器的升降压抽头，使外风 机供电电压变化，从而使外风机的转速相应变化。
在本发明所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的装置中，所述控 制电路包括微控制器，所述控制器是单片机。
实施本发明的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法及其装置，具 有以下有益效果具有较宽的电压和频率适应范围(220V±20%， 45~65HZ)，
压縮机在50HZ或60HZ时都工作于较优状态，从而使其不仅能够较好地适应 严酷的户外电网环境，而且能够更好地适应全球范围内不同类型的电网，大大 减少机型种类，在需要全球销售的情形下有效节约此种空调产品的总体运营成 本。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中 图1是本发明提升空调对电网电压和频率的适应范围的装置电控系统的 结构框图。
具体实施例方式
本发明的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法及其装置的原理
如下
压縮机通常是异步电机，根据异步电机的电压平衡方程式，在忽略定子漏
阻抗的情况下，有
U = E = 4.44*f*N*k*0
其中U为电源电压，E是定子绕组的感应电动势，f是电源频率，N为绕 组线圈匝数，k为绕组分布系数，O为磁通量。
根据此方程式，当电源频率改变时，如果电压不改变，则磁通量必然改变。 磁通量大于正常运行时的主磁通时，则磁路过饱和而使励磁电流增大，功率因 素降低，严重时将烧毁电机；磁通量小于正常运行的磁通时，则电机转距下降。 电机的磁路设计都是按照一定的磁通量设计的，电机运行时，磁通量应该基本 保持不变，为了使频率变化时磁通量保持不变，则U/f应为定值。
本发明的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法及其装置正是利 用这一原理，当电网频率变化时，根据检测到的电网频率和电网电压，驱动多 选一开关组按一定的逻辑来切换自藕变压器的升降压抽头，从而调整供给压縮 机的电压，使其电压频率比基本保持不变，从而大幅提升压縮机对电网频率的 适应范围，进而大幅提升本空调对电网频率的适应范围。
本发明的可以同时提升空调对电网电压和频率的适应范围的原理如下 根据检测到的电网电压，结合检测到的电网频率，驱动多选一开关组按一 定的逻辑来切换自藕变压器的升降压抽头，从而调整供给压缩机、内风机和外 风机的电压，使压縮机和风机的供电电压始终维持在正常工作电压范围内，进 而大幅提升空调对电网电压的适应范围。
具体的自藕变压器抽头切换逻辑必须保证在各种可能的频率和电压情形
下(220V±20%， 45~65HZ)，都能供给压縮机和风机合适的电压，并且保证 压縮机的电压频率比基本保持不变。本发明所用的切换逻辑按电网频率分为两 种，即50HZ电网的抽头切换逻辑和60HZ电网的抽头切换逻辑。具体的抽头 切换逻辑请参照如下的描述。
一种可以同时提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法，包括以下步 骤a、检测电网电压和频率；bl、根据检测到的电网电压和频率，按一定的 逻辑调整给压縮机的供电电压；b2、同时根据检测到的电网电压，按一定的逻 辑调整给内外风机的供电电压。
步骤bl中的逻辑为当电压高于基准值的一预定比例时，将压縮机的供 电输入切换到第一自耦变压器的降压抽头，降低压縮机的供电电压；当电压低 于基准值的一预定比例时，将压縮机的供电输入切换到第一自耦变压器的升压 抽头，提高压縮机的供电电压；当电压在基准值的一预定比例范围内时，将压 縮机的供电输入切换到第一自耦变压器的保持电压不变的抽头，即自藕变压器 的电源输入抽头，也就是电网电源输入。
步骤b2中的逻辑为当电压高于基准值的一预定比例时，将风机的供电 输入切换到第二自耦变压器的降压抽头，降低风机的供电电压；当电压低于基 准值的一预定比例时，将风机的供电输入切换到第二自耦变压器的升压抽头， 提高风机的供电电压；当电压在基准值的一预定比例范围内时，将风机的供电 输入切换到第二自耦变压器的保持电压不变的抽头，即自藕变压器的电源输入 抽头，也就是电网电源输入。其中，当所述电压高于242V(220V+Um)时，将 内外风机的供电电压切换到第二自耦变压器切换的降压10%的第一抽头；当电 压在220V士1(F。范围时，切换到保持电压不变的第二抽头；当电压低于198V(220V-10%)，切换到升压15%的第三抽头。
优选的，步骤bl还包括判断频率是在第一频率范围还是在第二频率范
围，当频率在第一频率范围时，进入步骤C;否则，进入步骤d;
c、 当电压高于242V(220V+10y。)时，将压縮机的供电输入切换到第一 自 耦变压器的降压10%的第一抽头；当电压在220V士10。/。范围时，切换到保持 电压不变的第二抽头；当电压低于198V(220V-10%)，切换到升压15%的第三 抽头；
d、 当检测到的电压高于230V时，将压縮机的供电输入切换到第一自耦 变压器切换的保持电压不变的第二抽头;当电压在198V 230V时，切换到升 压15%的第三头；当电压低于198V时，切换到升压25%的第四抽头。
另外，在步骤bl和b2，还包括当电压超过264V(220V+20n/。)或低于 176V(220V-20y。)时，压縮机和内外风机的供电输入不切换到任何抽头上,脱开 电源，对空调进行过欠压保护。
第一 自耦变压器用于调整给压縮机和内外风机的供电电压。第二自耦变压 器用于进一步调整给外风机的供电电压，以调整外风机的风速。第一频率范围 是45 55Hz。第二频率范围是55 65Hz。电压切换点的回差都为12V，其功 能是避免电网窄幅波动时的频繁切换。
一种可以同时提升空调对电网电压和频率的适应范围的装置，包括检测 模±央，包括电压检测电路和频率检测电路，检测电网电压和频率；控制模块， 用于采集由检测模块送来的电网电压和频率信号，驱动执行模块；执行模块， 用于切换第一、二自耦变压器的升降压抽头，调整电压使之满足压縮机和风机 的正常工作范围。
其中，控制模块包括控制电路，用于采集检测模块传来的电压和频率信号， 发出控制信号给执行模块；执行模块包括开关驱动电路、第一开关单元组、第 二开关单元组、第三开关单元组、第一自藕变压器和第二自藕变压器；开关驱 动电路接收所述控制信号驱动第一、二、三开关单元组切换第一、二自藕变压 器的升降压抽头。控制电路根据采集到的电网电压和频率向驱动电路发送控制 信号，驱动电路根据控制信号驱动自藕变压器切换抽头，控制信号驱动第一开
关单元组切换所述第一自耦变压器的升降压抽头的逻辑是在45 55Hz的频 率范围内的电网环境下，当所述电压高于242V(220V+10n/。)时，切换到其降压 10%的第一抽头；当电压在220V士10M范围时，切换到保持电压不变的第二 抽头；当电压低于198V(220V-10%)，切换到升压15%的第三抽头；在55 65Hz 的频率范围内的电网环境下，当检测到的电压高于230V时，切换到保持电压 不变的第二抽头;当电压在198V 230V时，切换到升压15%的第三抽头；当 电压低于198V时，切换到升压25%的第四抽头；当电压超过264V(+20。/o)时， 不切换到任何抽头上，保证压縮机脱开电源。控制电路根据采集到的电网电压 和频率向驱动电路发送控制信号，驱动电路根据控制信号驱动自藕变压器切换 抽头，控制信号驱动第二开关单元组切换所述第二自耦变压器的升降压抽头的 逻辑是当电压高于242V(220V+10。/。)时，切换到其降压10%的第一抽头；当 电压在220V士10。/。范围时，切换到保持电压不变的第二抽头；当电压低于 198V(220V-10%)，切换到升压15%的第三抽头。；当电压超过264V(+20。/。)时， 不切换到任何抽头上,保证内外风机脱开电源。控制电路根据检测到的室外环 境温度，向所述驱动电路发送控制信号，所述驱动电路驱动所述第三开关单元 组切换所述第二自耦变压器的升降压抽头，使外风机供电电压变化，从而使外 风机的转速相应变化。控制电路包括微控制器，所述控制器是单片机。
在图1所示的一实施例中，可以同时提升空调对电网电压和频率的适应范 围的装置，包括压縮机l、内风机2和外风机4，电源电压检测电路IO、电源 频率检测电路ll、控制电路5、第一自耦变压器8、第二自耦变压器9、开关 驱动电路6、第一开关单元71、第二开关单元72，其中，所述电源电压检测 电路10、电源频率检测电路11与所述控制电路5、第一自耦变压器8的输入 端连接，所述控制电路5与所述开关驱动电路6连接，所述开关驱动电路6 分别与所述第一开关单元71、第二开关单元72连接，所述压縮机l、内风机 2、通过所述第一开关单元71与所述第一自耦变压器8连接，调节电压给压縮 机1供电；所述外风机4通过所述第二开关单元72与所述第二自耦变压器9 连接，所述第二自耦变压器9通过所述第一开关单元71与所述第一自耦变压 器8连接；所述控制电路5根据所述电源电压检测电路10和电源频率检测电
路11的检测信号，通过所述开关驱动电路6驱动所述第一开关单元71切换与 所述第一自耦变压器8的抽头连接，调节电压给所述压縮机1、所述内风机2 供电，并通过所述第二自耦变压器9和所述第二开关单元72给所述外风机4 供电；所述控制电路5根据检测到的外部环境温度驱动所述第二开关单元72 切换与所述第二自耦变压器9的抽头连接，给所述外风机4供电，以调节外风 机转速。
第一自耦变压器8包括四个抽头A、 B、 C、 D，其中C为输入，A、 B、 D抽头为输出，分别对应升压25%、 15%、 一10%。第二自耦变压器9包括 四个抽头A、 B、 C、 D，其中所述抽头B为输入，所述抽头A、 C、 D为输出， 当所述抽头B输入为220V时，所述抽头A、 C、 D分别对应输出242V、 160V、 80V。
第一开关单元71包括第一、第二开关组，所述压縮机l、内风机2分 别通过所述第一、第二开关组与所述第一自耦变压器8连接。第二开关单元 72是一开关组。其中开关组均为多选一开关组，且每一开关组都是由几个相 同的开关组成，由控制电路5通过开关开关驱动电路6驱动，保证每组开关在 同一时刻最多只有一个开关闭合，实现多选一功能。所述控制电路5是单片机 控制电路，能够根据检测到的电压和频率信号，执行逻辑判断和控制功能，进 而通过切换变压器抽头来实现自动调压功能。开关可以是接触器、固体继电器、 可控硅等常用的电气开关。
控制电路5根据检测到的电源频率和电压，通过驱动第一开关单元的第一 开关组来切换第一自藕变压器抽头，使得频率和电压变化时，压縮机的供电电 压也相应地变化，从而使压縮机不仅能够自动适应50/60HZ电网，而且有较 宽的电压适应范围。50HZ (45-55HZ)电网时给压縮机供电的抽头切换逻辑 为当电压高于242V(220V+10。/。)时，切换到抽头D，降压10%;当电压在220V ±10%时，切换到抽头C，电压不变；当电压低于198V(220V-10%)，切换到 抽头B，升压15%; 60HZ (大于55HZ且小于等于65HZ)电网时给压縮机 供电的抽头切换逻辑为当电压高于230V时，切换到抽头C，电压不变;当电 压在198V 230V时，切换到抽头B，升压15%;当电压低于198V时，切换
到抽头A，升压25%。以上电压切换点的回差都为12V，避免电网窄幅波动时 的频繁切换。当电压超过264V(+20。/。)时，不切换到任何抽头上,保证压縮机脱 开电源。控制电路5根据检测到的电源电压，通过驱动第一开关单元的第二开关组 来切换第一自藕变压器抽头，使得电压变化时，内风机和外风机的供电电压也 相应地变化，从而使内风机和外风机有较宽的电压适应范围。给风机供电的抽 头切换逻辑为当电压高于242V(220V+10y。)时，切换到抽头D，降压10%; 当电压在220V士10。/。时，切换到抽头C，电压不变；当电压低于 198V(220V-10%)，切换到抽头B，升压15%。以上电压切换点的回差都为12V， 避免电网窄幅波动时的频繁切换。当电压超过264V(+20n/。)时，不切换到任何 抽头上,保证内风机和外风机脱开电源。控制电路5还可以通过检测到的室外环境温度来切换第二自藕变压器抽 头，使得室外环境温度变化时，外风机的供电电压也相应地变化，从而使外风 机的转速相应变化。本发明是通过一具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不 脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外， 针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。 因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求 范围内的全部实施方式。
权利要求
1、一种提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法，其特征在于，包括以下步骤a、检测电网电压和频率；b1、根据检测到的电网电压和频率，按一定的逻辑调整给压缩机的供电电压；b2、同时根据检测到的电网电压，按一定的逻辑调整给内外风机的供电电压。
2、 根据权利要求1所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法， 其特征在于，所述步骤bl中的所述逻辑为当所述电压高于基准值的一预定 比例时，将压縮机的供电输入切换到第一自耦变压器的降压抽头，降低压縮机 的供电电压；当所述电压低于基准值的一预定比例时，将压縮机的供电输入切 换到第一自耦变压器的升压抽头，提高压縮机的供电电压；当所述电压在基准 值的一预定比例范围内时，将压縮机的供电输入切换到第一 自耦变压器的保持 电压不变的抽头(即自耦变压器的电源输入抽头，也就是电网电源输入)。
3、 根据权利要求1所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法， 其特征在于，所述步骤b2中的所述逻辑为当所述电压高于基准值的一预定 比例时，将风机的供电输入切换到第二自耦变压器的降压抽头，降低风机的供 电电压；当所述电压低于基准值的一预定比例时，将风机的供电输入切换到第 二自耦变压器的升压抽头，提高风机的供电电压；当所述电压在基准值的一预 定比例范围内时，将风机的供电输入切换到第二自耦变压器的保持电压不变的 抽头(即自耦变压器的电源输入抽头，也就是电网电源输入)。
4、 根据权利要求2所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法， 其特征在于，所述步骤bl还包括判断所述频率是在第一频率范围还是在第 二频率范围，当所述频率在第一频率范围时，进入步骤C;否则，进入步骤d;c、当所述电压高于242V(220V+10。/。)时，将压縮机的供电输入切换到第 一自耦变压器的降压10%的第一抽头；当电压在220V士10。/。范围时，切换到 保持电压不变的第二抽头；当电压低于198V(220V-10%)，切换到升压15%的 第三抽头；d、当检测到的电压高于230V时，将压縮机的供电输入切换到所述第一 自耦变压器切换的保持电压不变的第二抽头;当电压在198V 230V时，切换 到升压15%的第三抽头；当电压低于198V时，切换到升压25%的第四抽头。
5、 根据权利要求3所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法， 其特征在于，所述步骤b2的所述逻辑具体为当所述电压高于242V(220V+10%) 时，将内外风机的供电电压切换到第二自耦变压器切换的降压10%的第一抽 头；当电压在220V土1(^范围时，切换到保持电压不变的第二抽头；当电压低 于198V(220V-10%)，切换到升压15%的第三抽头。
6、 根据权利要求4或5所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的 方法，其特征在于，在所述步骤bl和b2中，还包括当电压超过 264V(220V+20。/。)或低于176V(220V-20。/。)时，压縮机和内外风机的供电输入不 切换到任何抽头上,脱开电源，对空调进行过欠压保护。
7、 根据权利要求2或4所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的 方法，其特征在于，所述第一自耦变压器用于调整给压縮机和内外风机的供电 电压。
8、 根据权利要求3或5所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的 方法，其特征在于，所述第二自耦变压器用于进一步调整给外风机的供电电压， 以调整外风机的风速。
9、 根据权利要求4所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法， 其特征在于，所述第一频率范围是45 55Hz。
10、 根据权利要求4所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方 法，其特征在于，所述第二频率范围是55 65Hz。
11、 根据权利要求2至5任意所述的提升空调对电网电压和频率的适应范 围的方法，其特征在于，电压切换点的回差都为12V,其功能是避免电网窄幅 波动时的频繁切换。
12、 一种提升空调对电网电压和频率的适应范围的装置，其特征在于，包 括检测模块，包括电压检测电路和频率检测电路，检测电网电压和频率； 控制模块，用于采集由检测模块送来的电网电压和频率信号，驱动执行模块；执行模块，用于切换第一、二自耦变压器的升降压抽头，调整电压使之满 足压縮机和风机的正常工作范围。
13、 根据权利要求12所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的装 置，其特征在于，控制模块包括控制电路，用于采集检测模块传来的电压和频率信号，发出 控制信号给执行模块；执行模块包括开关驱动电路、第一开关单元组、第二开关单元组、第三开 关单元组、第一自藕变压器和第二自藕变压器；所述开关驱动电路接收所述控 制信号驱动第一、二、三开关单元组切换第一、二自藕变压器的升降压抽头。
14、 根据权利要求13所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的装 置，其特征在于，所述控制电路根据采集到的电网电压和频率向驱动电路发送 控制信号，所述驱动电路根据控制信号驱动自藕变压器切换抽头，所述控制信 号驱动第一开关单元组切换所述第一自耦变压器的升降压抽头的逻辑是在45 55Hz的频率范围内的电网环境下，当所述电压高于 242V(220V+10y。)时，切换到其降压10%的第一抽头；当电压在220V± 10%范 围时，切换到保持电压不变的第二抽头；当电压低于198V(220V-10%)，切换 到升压15%的第三抽头；在55 65Hz的频率范围内的电网环境下，当检测到的电压高于230V时， 切换到保持电压不变的第二抽头;当电压在198V 230V时，切换到升压15% 的第三抽头；当电压低于198V时，切换到升压25%的第四抽头；当电压超过 264V(+20。/。)时，不切换到任何抽头上,保证压縮机脱开电源。
15、 根据权利要求13所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的装 置，其特征在于，所述控制电路根据采集到的电网电压和频率向驱动电路发送 控制信号，所述驱动电路根据控制信号驱动自藕变压器切换抽头，所述控制信号驱动第二开关单元组切换所述第二自耦变压器的升降压抽头的逻辑是当所述电压高于242V(220V+10。/。)时，切换到其降压10%的第一抽头；当 电压在220V土10y。范围时，切换到保持电压不变的第二抽头；当电压低于 198V(220V-10%)，切换到升压15%的第三抽头。；当电压超过264V(+20。/。)时， 不切换到任何抽头上，保证内外风机脱开电源。
16、 根据权利要求15所述的提升空调对电网电压和频率的适应范围的装 置，其特征在于，所述控制电路根据检测到的室外环境温度，向所述驱动电路 发送控制信号，所述驱动电路驱动所述第三开关单元组切换所述第二自耦变压 器的升降压抽头，使外风机供电电压变化，从而使外风机的转速相应变化。
17、 根据权利要求12至16任意所述的提升空调对电网电压和频率的适应 范围的装置，其特征在于，所述控制电路包括微控制器，所述控制器是单片机。
全文摘要
本发明涉及一种提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法及其装置，该方法包括以下步骤a.检测电网电压和频率；b1.根据检测到的电网电压和频率，按一定的逻辑调整给压缩机的供电电压；b2.同时根据检测到的电网电压，按一定的逻辑调整给内外风机的供电电压。实施本发明的提升空调对电网电压和频率的适应范围的方法及其装置，可以自动调整供给压缩机、风机等关键部件的电压，从而使得本空调具有相当宽的电压和频率适应范围(220V±20％，45～65Hz，)，进而使这种新型户外空调不仅能够较好地适应严酷的户外电网环境，而且能够更好地适应全球范围内不同类型的电网，大大减少机型种类，在需要全球销售的情形下有效节约此种空调产品的总体运营成本。
文档编号H02M5/00GK101162871SQ20071012365
公开日2008年4月16日 申请日期2007年9月28日 优先权日2007年9月28日
发明者政 王 申请人:艾默生网络能源有限公司