变频空调的电流限频方法和装置的制造方法_2

文档序号:9379584阅读:来源:国知局
流电源AC相连,整流电路10用于将单相交流电源AC提供的单相交流电进行整流以获取整流后的直流电;PFC电路20的输入端与整流电路的输出端相连,PFC电路20的输出端与压缩机30相连,PFC电路20用于对电源进行功率因数校正。另外,在PFC电路20的输出端与压缩机30之间还可并联电解电容E1。
[0024]也就是说,单相交流电源AC经过整流电路10的不可控全波整流,然后经过PFC电路20,输出接到大容量的电解电容EI,进而给压缩机30供电。其中,整流电路10和PFC电路20作为变频空调中供电装置的输入电路,输入电流主要整流电路10和PFC电路20等器件,电流流向如图2中短虚线中箭头所示。
[0025]需要说明的是,PFC电路20可采用具有升压功能的PFC电路,也可采用不具有升压功能的PFC电路。当采用具有升压功能的PFC电路时,PFC电路20在对电源进行功率因数校正的同时还可对整流后的直流电进行升压处理,以为电解电容El和压缩机30提供稳定的直流电压,此时,PFC电路20优选为Boost型PFC电路,其可包括第一电感、功率开关管和第一二极管。当采用不具有升压功能的PFC电路时,PFC电路20仅对电源进行功率因数校正,而不对整流后的直流电进行升压处理,此时,不具有升压功能的PFC电路可包括第二电感、第一电容和第二二极管。
[0026]结合图2的实施例,本发明实施例提出了一种变频空调的电流限频方法。
[0027]图1是根据本发明实施例的变频空调的电流限频方法的流程图。变频空调包括整流电路、功率因素校正PFC电路和压缩机,PFC电路的输入端与整流电路的输出端相连,PFC电路的输出端与压缩机相连。如图1所示,变频空调的电流限频方法包括以下步骤:
[0028]S1:获取变频空调的输入电流有效值Iin_rms。
[0029]根据本发明的一个实施例,获取变频空调的输入电流有效值Iin_rms具体包括:检测PFC电路的输入电流瞬时值Iin,以根据输入电流瞬时值Iin获取输入电流有效值Iin—rmso
[0030]也就是说,可检测整流后的电流以获取输入电流直流侧瞬时值Iin,并可根据以下公式计算输入电流有效值Iin_rms:
[0031]Iin_rms = sqrt (2) *n/4*Iin_mean ^ 1.ll*Iin_mean,
[0032]其中,Iin_mean为输入电流平均值,Iin_mean = MEAN (Iin),其中MEAN表示平均值计算。
[0033]另外,根据本发明的一个具体示例,可通过电阻采样法检测输入电流瞬时值Iin。
[0034]S2:将输入电流有效值Iin_rms减去预设的电流限频阈值以获取输入电流有效值Iin_rms与电流限频阈值之间的电流差值,并对电流差值进行判断。
[0035]其中,电流限频阈值Iin_thr可为输入电路在额定工作状态下能够长期运行的最大输入电流。举例来说,对于额定电流为15A的输入电路,电流限频阈值Iin_thr (有效值)可取为10A。
[0036]S3:如果电流差值大于等于第一阈值,则控制压缩机停止运行。
[0037]其中,第一阈值为电流保护缓冲值,举例来说,对于额定电流为15A的输入电路,第一阈值diffl可优选为1A。
[0038]S4:如果电流差值大于等于第二阈值且小于第一阈值,则控制压缩机按照预设步长降频运行,其中,第二阈值小于第一阈值,第二阈值可优选为O。
[0039]也就是说,可实时检测输入电流瞬时值I in,并根据输入电流瞬时值Iin计算输入电流有效值Iin_rms,以及根据输入电流有效值Iin_rms和电流限频阈值Iin_thr对压缩机的运行频率进行电流限频控制。
[0040]具体来说,在每个控制周期均对输入电流有效值Iin_rms与电流限频阈值Iin_thr之间的电流差值Iin_rms-1in_thr进行一次判断,当电流差值Iin_rms_Iin_thr大于等于第一阈值diffl时,即当Iin_rms彡(Iin_thr+diffI)时,判断输入电流有效值Iin_rms处于停机保护区间,此时对变频空调进行停机保护,下一时刻运行频率设置为零;当电流差值Iin_rms-1in_thr大于等于第二阈值diff2例如O且小于第一阈值diffl时,即当Iin_thr ^ Iin_rms< (Iin_thr+diff I)时,判断输入电流有效值Iin_rms处于限频区间,此时可按预设步长进行压缩机降频运行,即下一时刻运行频率=当前运行频率-预设步长。
[0041]根据本发明的一个具体示例,电流限频方法的控制周期可优选为10ms,预设步长可优选为0.0lHz,即每I秒钟压缩机的运行频率最大可降低1Hz。
[0042]进一步地,根据本发明的一个实施例,本发明实施例的电流限频方法还包括:如果电流差值大于等于第三阈值且小于第二阈值,则控制压缩机保持当前运行频率运行。其中,第三阈值小于第二阈值,第三阈值为电流限频保持值,对于额定电流为15A的输入电路,第三阈值diff3可优选为-1.5A。
[0043]也就是说,在每个控制周期,当电流差值I in_rms-1 in_thr大于等于第三阈值diff3 且小于第二阈值 diff2 时,即当(Iin_thr+diff3) ^ Iin_rms〈Iin_thr 时,判断输入电流有效值Iin_rms处于保持区间,此时当前运行频率保持不变。
[0044]进一步地,根据本发明的一个实施例,如果电流差值小于第三阈值,则根据变频空调的运行模式、目标温度和室内环境温度获取需求频率,并根据需求频率对压缩机进行控制。
[0045]具体地,根据需求频率对压缩机进行控制,具体包括:如果需求频率与压缩机的当前运行频率之间的频率差值大于预设步长,则控制压缩机按照预设步长升频运行;如果压缩机的当前运行频率与需求频率之间的频率差值大于预设步长,则控制压缩机按照预设步长降频运行;如果需求频率与压缩机的当前运行频率之间的频率差值的绝对值小于等于预设步长,则控制压缩机以需求频率运行。
[0046]也就是说,在每个控制周期,当电流差值Iin_rms-1in_thr小于第三阈值diff3时,即当Iin_rms〈(Iin_thr+diff3)时,判断输入电流有效值Iin_rms处于正常区间,此时按预设步长在需求频率的基础上进行压缩机频率控制,即如果当前运行频率〈(需求频率-预设步长),则下一时刻的运行频率=当前运行频率给定+降频步长;如果当前运行频率 > (需求频率+预设步长),则下一时刻的运行频率=当前运行频率给定-降频步长;否贝1J,下一时刻的运行频率=需求频率。
[0047]下面结合一个优选实施例来详细描述本发明实施例的电流限频方法。
[0048]假设输入到整流电路10的交流电的频率为50Hz,即整流后输入到PFC电路的输入电流周期为10ms,通过采样电阻检测输入电流,采样频率为42kHz,即输入电流瞬时值Iin的更新频率为42kHz。
[0049]这样,在每个输入电流周期中,输入电流平均值计算的滑动窗口大小为420,输入电流平均值I
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