多相交错PFC电路中运行通道数量的管理方法及设备与流程

本发明涉及功率因数校正领域，具体涉及一种多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法及设备。

背景技术

目前，直流变频空调因为良好的节能性、精确控温、超低温启动、快速制热等特点而越来越受到消费者的喜爱。在空调变频控制系统中，220v的交流电源经过整流桥整流、大功率晶体管逆变，结果在输入输出回路中产生电流高次谐波。电流谐波会造成电网电压的严重畸变、功率因数降低等多种问题。

现在的直流变频空调大多采用功率因数校正(powerfactorcorrection，pfc)电路，既能提高电源的功率因数，又降低了电源整流回路的谐波电压。目前的pfc电路通常为固定使用一相或多相pfc进行功率因数校正，这样做的缺点是：当负载功率变化时，功率因数与系统效率也会发生变化，因此就会出现某些时候系统效率较低的情况。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法及设备，在不增加硬件成本的情况下，提高了功率因数校正的效果。

本发明的一方面，提出一种多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法，所述管理方法包括：

根据所述多相交错pfc电路当前的输出功率大小，控制相应数量的pfc通道运行。

优选地，“根据所述多相交错pfc电路当前的输出功率大小，控制相应数量的pfc通道运行”的步骤包括：

获取预先确定的输出功率与运行通道数量之间的对应关系；

根据所述当前的输出功率和所述对应关系，获取运行通道的目标数量，并控制所述目标数量的pfc通道运行。

优选地，所述对应关系为输出功率占比和运行通道数量之间的对应关系，所述输出功率占比为所述多相交错pfc电路的输出功率占额定功率的百分比；

相应地，“根据所述当前的输出功率和所述对应关系，获取运行通道的目标数量，并控制所述目标数量的pfc通道运行”的步骤包括：

根据所述当前的输出功率计算出当前的所述输出功率占比；

根据当前的所述输出功率占比以及所述对应关系，获取运行通道的目标数量；

根据所述目标数量开启或关闭一个或多个pfc通道，使得正在运行的通道数量等于所述目标数量。

优选地，所述多相交错pfc电路的相数为3；

相应地，所述对应关系为：

当所述输出功率占比小于r1时，运行通道的数量为0；

当所述输出功率占比大于或等于r1，且小于r2时，运行通道的数量为2；

当所述输出功率占比大于或等于r2时，运行通道的数量为3。

优选地，r1＝10％，r2＝50％。

优选地，所述多相交错pfc电路应用于变频空调设备中。

优选地，所述管理方法还包括：

获取所述多相交错pfc电路当前的输出功率。

优选地，“获取所述多相交错pfc电路当前的输出功率”包括：

获取逆变器的母线电流；

依据所述母线电流计算出所述当前的输出功率。

本发明的第二方面，提出一种存储设备，其中存储有程序，所述程序适于由处理器加载并执行，以实现上面所述的多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法。

本发明的第三方面，提出一种控制设备，包括处理器和存储器；

所述处理器适于执行程序；所述存储器适于存储该程序；所述程序适于由所述处理器加载并执行，以实现上面所述的多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法。

与最接近的现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提出的多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法，首先获取多相交错pfc电路当前的输出功率；再获取预先确定的输出功率与运行通道数量的之间的对应关系；最后根据当前的输出功率和获取的对应关系，获取运行通道的目标数量，并控制目标数量的pfc通道运行。本方法不需要额外增加功率器件，因而不会增加硬件成本；通过计算负载的功率大小得知pfc电路的输出功率，再根据当前输出功率来控制通道数量，比起固定数量的通道，能够保证系统功率因数不因负载功率的变化而降低。

附图说明

图1是本发明实施例的第二种多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法主要步骤示意图；

图2是本发明实施例的一种应用于变频空调设备的三相交错pfc电路原理示意图；

图3是本发明实施例的一种应用于变频空调设备的三相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法主要步骤示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明提出的一种多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法实施例，主要步骤包括：

根据多相交错pfc电路当前的输出功率大小，控制相应数量的pfc通道运行。

参阅附图1，图1是本发明的第二种多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法实施例的主要步骤。如图1所示，本实施例的管理方法包括：

在步骤a1中，获取多相交错pfc电路当前的输出功率；

在步骤a2中，获取预先确定的输出功率与运行通道数量的之间的对应关系。

这里所说的“对应关系”是指输出功率占比和运行通道数量之间的对应关系，其中“输出功率占比”指多相交错pfc电路的输出功率占额定功率的百分比。

在步骤a3中，根据当前的输出功率和获取的对应关系，获取运行通道的目标数量，并控制目标数量的pfc通道运行。具体包括步骤a31-a33：

步骤a31，根据当前的输出功率计算出当前的输出功率占比；

步骤a32，根据当前的输出功率占比与对应关系，获取运行通道的目标数量；

步骤a33，根据目标数量开启或关闭一个或多个pfc通道，使得正在运行的通道数量等于目标数量。

下面以应用于变频空调设备中的三相交错pfc电路为例，进一步加以说明。参阅附图2，图2是一种应用于变频空调设备的三相交错pfc电路原理图。如图2所示，其中的控制器通过输出pwm信号驱动igbt1、igbt2、igbt3，从而分别控制三个pfc通道开启或关闭，可以用360度除以运行通道的数量来决定相位差，例如两个通道运行时相位差为180度，三个通道运行时相位差为120度。在实际应用中，由于负载的变化，有时打开一个通道能获得更好的功率因数校正效果，有时则需要打开两个或三个通道。

继续参阅附图3，图3是本发明的一种应用于变频空调设备的三相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法实施例的主要步骤。如图3所示，本实施例的管理方法包括步骤b1-b3：

在步骤b1中，获取三相交错pfc电路当前的输出功率。

这个步骤中，我们首先获取逆变器的母线电流，再依据母线电流计算出当前的输出功率。具体包括步骤b11-b13：

在步骤b11中，获取逆变器的母线电流，并折算成压缩机三相电流。

这一步骤属于现有技术，公开号为cn101025156a(发明名称：一种直流变频压缩机驱动装置和方法，公开日：2007.08.29)的专利文件，在其说明书第6-7页及附图四中详细描述了获取逆变器母线电流，并利用“电流演算器”将母线电流折算成压缩机三相电流iu、iv、iw的方法。

在步骤b12中，将三相电流iu、iv、iw经过clarke变换和park变换可以得到d轴实际电流id、q轴实际电流iq。这一步是本领域的公知常识，此处不再赘述。

在步骤b13中，按照公式(1)所示的方法计算压缩机的功率p，作为三相交错pfc电路的输出功率。

p＝vd*id+vq*iq(1)

其中，vd、vq分别为对压缩机进行矢量控制时pi控制器的输出电压，也就是施加到压缩机上的电压矢量在d轴、q轴上的两个分量。

在步骤b2中，获取预先确定的输出功率与运行通道数量之间的对应关系。

本实施例中，预先确定的对应关系为：

(1)当输出功率占比小于r1时，运行通道的数量为0；

(2)当输出功率占比大于或等于r1，且小于r2时，运行通道的数量为2；

(3)当输出功率占比大于或等于r2时，运行通道的数量为3。

其中，r1＝10％，r2＝50％。

在步骤b3中，根据当前的输出功率和步骤b2中获取的对应关系，获取运行通道的目标数量，并控制目标数量的pfc通道运行。具体包括步骤b31-b33：

步骤b31，根据当前的输出功率计算出当前的输出功率占比；

步骤b32，根据当前的输出功率占比以及对应关系，获取运行通道的目标数量；

步骤b33，根据目标数量开启或关闭一个或多个pfc通道，使得正在运行的通道数量等于目标数量。

例如，当前计算出的输出功率占比为33％，根据步骤b2中获取的对应关系得到运行通道的目标数量为2，但是发现当前已经开启的通道数是3，这时就需要关掉一个通道，使得正在运行的通道数量等于目标数量2。

上述实施例中虽然将各个步骤按照上述先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本发明的保护范围之内。

基于上述多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法，本发明还提出一种存储设备的实施例，其中存储有程序，所述程序适于由处理器加载并执行，以实现上面所述的多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法。

进一步地，基于上述多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法，本发明还提出一种控制设备，包括处理器和存储器。其中，处理器适于执行程序；存储器适于存储该程序；所述程序适于由所述处理器加载并执行，以实现上面所述的多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法。

本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。