專利名稱：正弦直流變頻空調(diào)控制器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)控制器，尤其涉及一種正弦直流變頻空調(diào)控制器及其控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)空調(diào)控制系統(tǒng)的控制器一4￡采用定速控制，也就是對速度一定的壓縮才幾進(jìn)4于通斷控制的方式，而這種通斷方式控制系統(tǒng)能力的缺陷是溫度波動較大、噪音大。從國外空調(diào)器的發(fā)展歷程來看，為了追求舒適、高效、節(jié)能等性能，空調(diào)器由定速向變頻過渡。
在變頻空調(diào)中，分為交流、直流兩大類，直流變頻與交沫u變頻
相比，交流異步電才幾存在銅損、4失損、渦流損等損:耗；直流電4幾的轉(zhuǎn)子是7lo磁的，它比交流電才幾的效率高。由此可見，直流壓縮4幾具有高效、過載能力大、控制方便等特點(diǎn)，使之成為變頻空調(diào)發(fā)展的最終趨勢。
目前常用的一種直流變頻控制方式是方波變頻(120度矩形波)方法，然而方波變頻具有效率專交^氐的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于才是供一種正弦直流變頻空調(diào)控制器及變頻控制方法，以克服方波直流變頻技術(shù)效率較低的缺陷。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種直流變頻空調(diào)控制器，包括室內(nèi)機(jī)控制器部件以及通過火線通訊電路與其連接的室外機(jī)控制
器部件，室內(nèi)機(jī)控制器部件包括室內(nèi)機(jī)控制器，其為MCU,由單片機(jī)電路構(gòu)成；參數(shù)設(shè)定部，與MCU的輸入端連接，用于輸入工作參數(shù)；室內(nèi)檢測保護(hù)單元，連接在室內(nèi)機(jī)控制器檢測和保護(hù)控制輸入端；室外機(jī)控制器部件包括室外機(jī)控制器DSP，由數(shù)字信號處理器電路構(gòu)成，其通過火線通訊電路與MCU連接；室外檢測保護(hù)單元，連接在室外機(jī)控制器檢測和保護(hù)控制輸入端；與DSP連接的開關(guān)電源，用以提供電源給DSP以及驅(qū)動單元；驅(qū)動單元輸出端連4妻有用于驅(qū)動壓縮才幾的變頻裝置，變頻裝置向壓縮機(jī)用永f茲同步電^li輸出電壓空間矢量PWM波。
在上述的空調(diào)控制器中，室內(nèi)才幾控制器部件還包括與MCU連接的掃風(fēng)電機(jī)控制部和室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)控制部；以及室外機(jī)控制器部件還包括四通閥控制部，連接于DSP的一個輸入端，用于切換制熱制冷模式；電子膨脹閥控制部，連接于DSP的另一個輸入端，用于調(diào)節(jié)冷媒質(zhì)流量的大小；室外風(fēng)扇電機(jī)控制部，連接于DSP的直;危電才幾4空制l餘出端。
在上述的空調(diào)控制器中，DSP中包括一存儲單元，存儲單元中存儲有頻率表，DSP從頻率表中確定頻率值并控制壓縮機(jī)用永/磁同步電才幾以該頻率運(yùn)4亍。
在上述的空調(diào)控制器中，室內(nèi)機(jī)控制部件中，室內(nèi)檢測保護(hù)單元包括室內(nèi)溫度檢測單元、室內(nèi)管溫檢測單元、用于顯示溫度、故障的顯示單元。
在上述的空調(diào)控制器中，室內(nèi)才幾控制器部件中，室內(nèi)風(fēng)扇電才幾控制部由開關(guān)電源經(jīng)整流后的直流電壓供電，由MCU控制其速度。在上述的空調(diào)控制器中，室外機(jī)控制器部件中的室外^r測保護(hù)單元包括室外溫度檢測單元、室外管溫度檢測單元，壓縮機(jī)排氣溫度4企測單元、電流;險(xiǎn)測單元、母線電壓一全測單元、壓縮才幾位置才企測單元。
在上述的空調(diào)控制器中，室外機(jī)控制器部件中還包括功率因數(shù)校正裝置，其連接在電源輸入端與變頻裝置之間，用于改善功率因數(shù)以及提高母線電壓。
在上述的空調(diào)控制器中，功率因數(shù)校正裝置包括電抗器、整流橋、開關(guān)器件，并由DSP提供的脈寬調(diào)制信號進(jìn)行驅(qū)動控制。
在上述的空調(diào)控制器中，室外風(fēng)扇電機(jī)控制部由母線側(cè)的直流電源供電，由DSP控制其速度。
在上述的空調(diào)控制器中，變頻裝置包括整流橋、母線電壓采樣電路、電容、功率模塊，并由DSP提供PWM信號給功率模塊。
在上述的空調(diào)控制器中，室外機(jī)所有的控制部件都集成在一塊控制板上，室外機(jī)所有的控制信號都由唯一的DSP來控制。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種利用上述的控制器來控制壓縮才幾頻率的方法，包4舌以下步艱《步4f S102,壓縮才幾啟動后，在回油頻率運(yùn)4亍預(yù)定時間；步-腺S104,才全測室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)與室內(nèi)設(shè)定溫度T設(shè)之間的溫差A(yù)T以及室外環(huán)境溫度T外；步驟S106,才艮據(jù)溫差A(yù)T值以及室外環(huán)境溫度T外值，從DSP中存儲的頻率表中查表確定壓縮才幾運(yùn)轉(zhuǎn)頻率/，控制壓縮才幾以頻率/運(yùn)轉(zhuǎn)。
在上述的方法中，還包括步驟S108,判斷是否符合停機(jī)保護(hù)條件，如果符合停機(jī)保護(hù)條件則停機(jī)；若不符合停機(jī)條件，則繼續(xù)執(zhí)行以下步驟；步驟SllO,判斷是否符合降頻保護(hù)條件；步驟S112，如果符合降頻保護(hù)條件，則逐級降低當(dāng)前頻率/并運(yùn)行預(yù)定時間，
直到不符合降頻保護(hù)條件，轉(zhuǎn)到執(zhí)行步驟S104。
在上述的方法中，4亭才幾^呆護(hù)條件為以下中至少一種交流側(cè)專ir入電流大于等于第一預(yù)定電流值h、熱交換器溫度大于等于第一預(yù)定溫度值TV壓縮機(jī)排氣溫度大于等于第三預(yù)定溫度值T3、功率模塊保護(hù)條件、過負(fù)荷保護(hù)條件。
在上述的方法中，降頻^床護(hù)條件為以下中至少一種交流側(cè)豐敘入電流大于等于第二預(yù)定電流值12 ^旦該電流小于第一預(yù)定電流值h、熱交換器溫度大于等于第二預(yù)定溫度值T2但該溫度小于第一預(yù)定溫度值T!、壓縮纟幾排氣溫度大于等于第四預(yù)定溫度值T 4<旦該溫度小于第三預(yù)定溫度值T3。
在上述的方法中，頻率表包括制冷控制頻率表和制熱控制頻率表，其中每個表存儲有室內(nèi)溫度與室內(nèi)設(shè)定溫度的差值以及劃分為多個溫度區(qū)間的室外溫度值，每一個溫度差值和溫度區(qū)間與唯一的頻率值；于應(yīng)。
本發(fā)明通過采用正弦波直流變頻控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了效率高、控制壓縮才幾運(yùn)行更平穩(wěn)、噪音低的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的其它特4i和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的i兌明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。


此處所說明的附圖用來才是供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 請的一部分，本發(fā)明的示例性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并
不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的變頻空調(diào)控制器電路示意框圖2是圖1中所示的控制器的室內(nèi)機(jī)控制電路示意框圖3是圖1中所示的控制器的室外機(jī)控制電路示意框圖4a和圖4b分別是圖1中所示的控制器的室外機(jī)控制電路的 PFC部分及其電壓、電流波形圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的壓縮機(jī)頻率控制流程圖；以及
圖6a、 6b分別是頻率控制流程中需要查詢的制熱、制冷表格。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例進(jìn)4亍詳細(xì)描述。
首先參照圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例的變頻空調(diào)控制器電路示 意框圖。本發(fā)明的變頻空調(diào)控制器，用于控制空調(diào)系統(tǒng)制冷與制熱， 該變頻空調(diào)控制器由互相連接的室內(nèi)機(jī)控制器部件100和室外機(jī)控 制器部件200組成。變頻空調(diào)控制器的基本框架是以室內(nèi)機(jī)控制 器部件100為主導(dǎo)，室內(nèi)機(jī)控制器部件100根據(jù)參數(shù)設(shè)定部設(shè)定的 參數(shù)，判定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，通過室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)控制部110調(diào)整室內(nèi)風(fēng)扇 電機(jī)的轉(zhuǎn)速和風(fēng)向，并向室外機(jī)控制器部件200發(fā)送數(shù)據(jù)。室外機(jī) 控制器部件200根據(jù)室內(nèi)機(jī)控制器部件100傳來的室內(nèi)溫度和設(shè)定溫度的溫差以及室外環(huán)境溫度，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)壓縮才幾用永》茲同步電枳j
218的轉(zhuǎn)速，/人而達(dá)到最佳的能力控制。
如圖1所示，該室內(nèi)機(jī)控制器部件100包括室內(nèi)機(jī)控制器102, 其為MCU，由單片機(jī)電路構(gòu)成，與MCU 102連接的參數(shù)設(shè)定部114、 室內(nèi)才企測保護(hù)單元106、室內(nèi)風(fēng)扇電才幾控制部110和掃風(fēng)電才幾控制 部108以及開關(guān)電源104。其中開關(guān)電源104輸入端與電源線連接， 輸出端連接于MCU102。該室外機(jī)控制器部件200包括室外機(jī)控 制器202,其為DSP (Digital Signal Processor),由凄t字4言號處理 器電^各構(gòu)成，其通過火線通ifU妄口與MCU 102相連，該DSP 202 中包括一存儲單元，存儲單元中存儲有頻率表，DSP 202從頻率表 中確定頻率^直并4空制壓縮才幾用7JC磁同步電才幾218以該頻率運(yùn)4??；與 DSP 202相連的室外4企測保護(hù)單元204，室外風(fēng)扇電才幾控制部206、 四通閥控制部208、電子膨脹閥控制部210、開關(guān)電源212、驅(qū)動單 元220; PFC裝置214及變頻裝置216,與驅(qū)動單元220相連，其 中變頻裝置216的llT出端與壓縮才幾用7lo磁同步電才幾218相連，向壓 縮才幾用永》茲同步電才幾218輸出電壓空間矢量PWM波，在壓縮沖幾中 產(chǎn)生三相正弦電;克。
由于方波變頻控制一般屬于120度導(dǎo)通控制，由其產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn) 》茲勢是淵&夭式的，因而4爭矩"永動4交大，p喿音比4交大；而正弦波變頻 控制屬于180度導(dǎo)通控制，由其產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)^茲勢是連續(xù)的，因而比 方波控制平穩(wěn)，p桑音^f氐、轉(zhuǎn)矩波動小。所以本發(fā)明中采用正弦變頻 技術(shù)具有明顯優(yōu)勢。
參見圖2,圖2為圖1中所示的室內(nèi)機(jī)控制器部件IOO控制電 路框圖，本發(fā)明的變頻空調(diào)控制器中的室內(nèi)機(jī)控制器部件100必須 完成相應(yīng)的4空制功能，同時處J里人才幾交流問題，它具有測量室內(nèi)環(huán) 境溫度和室內(nèi)管溫度、接收并處理從參數(shù)設(shè)定部114輸入的信號、 根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)來控制系統(tǒng)等功能，具有制冷、除濕、送風(fēng)、制熱、自動五種運(yùn)4亍方式，并控制室內(nèi)風(fēng)扇電才幾運(yùn)4亍、進(jìn)4亍系統(tǒng)保護(hù)。室
內(nèi)機(jī)控制器部件100由參數(shù)設(shè)定部114、室內(nèi)斥全測保護(hù)單元106等 部件組成。其中MCU 102由單片才幾電路組成。MCU102通過其電 ^各內(nèi)的火線通訊電^各與DSP 202相連4妄；參凄"殳定部114連4妄在 MCU 102的輸入端；室內(nèi)檢測保護(hù)單元106連接在室內(nèi)機(jī)控制器檢 測和保護(hù)控制輸入端，該室內(nèi)才企測保護(hù)單元106包4舌室內(nèi)溫度才企 測單元1062、室內(nèi)管溫4企測單元1064、顯示單元1066,其中室內(nèi) 風(fēng)扇電才幾110控制部連4妾于MCU 102的直流電沖幾控制輸出端，室內(nèi) 上下掃風(fēng)電4幾控制部1082、左右掃風(fēng)電4幾控制部1084連接于MCU 102的步進(jìn)電機(jī)控制輸出端。
參見圖3，圖3是圖1中所示的室外機(jī)控制器電路框圖。室外 機(jī)控制器部件200根據(jù)室內(nèi)機(jī)控制部件100的信號，控制空調(diào)器室 外部分的運(yùn)行，具有對壓縮機(jī)用永磁同步電機(jī)218進(jìn)行驅(qū)動控制、 對直流風(fēng)機(jī)、四通閥、電子膨脹閥進(jìn)行控制，以及具有室外檢測保 護(hù)等功能，并能夠獨(dú)立進(jìn)行特殊狀態(tài)運(yùn)行和保護(hù)運(yùn)行，包括除霜運(yùn) 行、欠電壓保護(hù)運(yùn)行、過負(fù)荷保護(hù)運(yùn)行、過電流保護(hù)、壓縮機(jī)過熱 保護(hù)運(yùn)行、通信出錯保護(hù)等。為此，室外機(jī)控制器部件200由DSP 202、室外檢測保護(hù)單元204、四通閥控制部208、電子膨脹閥控制 部210、室外風(fēng)扇電枳d空制部206、與DSP202連4妻的開關(guān)電源212 (圖3中未示出)以及驅(qū)動單元220等組成；開關(guān)電源212用于提 供電源給DSP 202以及驅(qū)動單元220;驅(qū)動單元220輸出端連4妾有 用于驅(qū)動壓縮才幾用永^茲同步電才幾218的變頻裝置216,變頻裝置216 向壓縮才幾用永i茲同步電才幾218輸出電壓空間矢量PWM波。優(yōu)選地， 室外機(jī)控制器部件200中還包括功率因數(shù)校正裝置214，其連接在 電源輸入端與變頻裝置216之間，用于改善功率因數(shù)以及提高母線 電壓。
其中，室外4幾控制器202為DSP，由數(shù)字信號處理器電路構(gòu)成， 用于控制空調(diào)器室外部分的運(yùn)行，然而要進(jìn)行各種運(yùn)算，處理各種數(shù)據(jù)，通過各種算法及控制規(guī)律，協(xié)調(diào)空調(diào)室外機(jī)工作，室外機(jī)控 制器的控制芯片是實(shí)現(xiàn)各種控制策略和算法的載體，在本實(shí)施例中， 為了保證空調(diào)系統(tǒng)可靠、高效地運(yùn)行，室外機(jī)控制器的控制芯片選
用了 Texas Instruments的TMS320LF240X系列中專門針對電機(jī)控制 的DSP芯片；該DSP運(yùn)算速度快，能快速進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理，內(nèi) 部具有獨(dú)特的流水線結(jié)構(gòu)，其程序總線和數(shù)據(jù)總線相分開，能同時 對程序空間和數(shù)據(jù)空間進(jìn)行操作，這種優(yōu)越的總線結(jié)構(gòu)也進(jìn)一步提 高了數(shù)據(jù)處理速度，能適應(yīng)實(shí)時系統(tǒng)控制快速要求。DSP 202通過 其電3各內(nèi)的火線通^l電^各與MCU102相連4妾。DSP202豐lT出端與驅(qū) 動單元220連4妻，以及在四通閥控制輸出端與四通閥控制部208連 接，在電子膨脹閥控制輸出端與電子膨脹閥控制部210連接，在直 流電枳j控制輸出端與室外風(fēng)扇電沖幾控制部206連接；室外4企測保護(hù) 單元204連接在DSP 202輸入端，其包括室外環(huán)境溫度4全測單元 2042、室外管溫度4全測單元2044、壓縮才幾排氣溫度4合測單元2046、 電流4企測單元2048、母線電壓4全測單元2050、壓縮才幾位置才企測單元 2052;變頻裝置216連接在驅(qū)動單元220的輸出端，其輸出用于驅(qū) 動壓縮才幾用7Jc》茲同步電才幾218 。
參見圖4a和圖4b,圖4a是圖1中所示的室外機(jī)的PFC部分， PFC輸入端連"t妻在電源的輸入端，包含電抗器402、整流橋404、開 關(guān)器件IGBT 406。其中驅(qū)動PFC的PWM信號來自DSP 202。圖 4b中示出了 PFC電路的電壓波形以及其輸出的電流波形。該P(yáng)FC 的控制方式是在整流橋404電流導(dǎo)通前期使電抗器402強(qiáng)制短路， 使得交流電源改善電流波形，在整流橋404電流導(dǎo)通的后期使電抗 器402強(qiáng)制短路交流電源，從而使電流波形正弦度更高，功率因數(shù) 更高諧波發(fā)射幅度更小。
圖5為壓縮才幾頻率控制流禾呈圖，包4舌以下步艱《步-腺S102，壓 縮才幾啟動后，在回油頻率運(yùn)4于第一預(yù)定時間，所述的回油頻率是指 的是壓縮才幾在回油狀態(tài)下的運(yùn)^f亍頻率；步4聚S104,;險(xiǎn)測室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)與室內(nèi)設(shè)定溫度T設(shè)之間的溫差A(yù)T以及室外環(huán)境溫度T外； 步驟S106，根據(jù)溫差A(yù)T值以及室外環(huán)境溫度T外值，從DSP中存 儲的頻率表中查表確定壓縮才幾運(yùn)轉(zhuǎn)頻率/,控制壓縮才幾以頻率/運(yùn)轉(zhuǎn)； 判斷是否符合停機(jī)保護(hù)條件，如果符合停機(jī)保護(hù)條件則停機(jī)；若不 符合停機(jī)條件，則繼續(xù)執(zhí)行以下步驟。(其中，停機(jī)保護(hù)條件為以下 中至少一種交流側(cè)輸入電流大于等于第一預(yù)定電流值I,、熱交換 器溫度大于等于第一預(yù)定溫度值T,、壓縮機(jī)排氣溫度大于等于第三 預(yù)定溫度值丁3、功率模塊保護(hù)條件、過負(fù)荷保護(hù)條件)
步驟SllO,判斷是否符合降頻保護(hù)條件，如果符合降頻保護(hù)條 件，則逐級降低當(dāng)前頻率/并運(yùn)行預(yù)定時間，直到不符合降頻保護(hù) 條件，轉(zhuǎn)到執(zhí)行步驟S104，其中，降頻保護(hù)條件為以下中至少一種 交流側(cè)輸入電流大于等于第二預(yù)定電流值12但該電流小于第 一預(yù)定 電流值I,、熱交換器溫度大于等于第二預(yù)定溫度值T2但該溫度小于 第一預(yù)定溫度值IV壓縮機(jī)排氣溫度大于等于第四預(yù)定溫度值T 4 〃f旦該溫度小于第三預(yù)定溫度值T3。
結(jié)合圖5，參見圖6a和圖6b，其分別為頻率控制流程中需要查 詢的制熱、制冷表格，本實(shí)例中采用20個檔，最〗氐頻率/Q，最高頻 率/19,其值大小可才艮據(jù)實(shí)驗(yàn)測量而得。
以下為本實(shí)例的參數(shù)設(shè)定部114設(shè)定制冷、除濕、送風(fēng)、制熱、 自動模式的具體描述
1、當(dāng)參數(shù)設(shè)定部114設(shè)定為制冷模式時，溫度設(shè)定范圍為16°C 到3(TC，此時室外才幾的四通閥關(guān)斷，當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)^設(shè)定溫度 T設(shè)時，進(jìn)行制冷運(yùn)行，室內(nèi)風(fēng)扇電才幾、室外風(fēng)扇電才幾、壓縮才凡才殳入 運(yùn)行。當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)^設(shè)定溫度T設(shè)-2。C時，壓縮機(jī)停止運(yùn)行， 室外風(fēng)扇電才幾延遲30秒停止運(yùn)4亍，室內(nèi)風(fēng)扇電才幾4要i殳定風(fēng)速運(yùn)4??； 當(dāng)設(shè)定溫度T設(shè)-2。C〈室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)<設(shè)定溫度T設(shè)時，壓縮機(jī)按照頻率控制模式運(yùn)行，此時，從DSP中存儲的制冷控制頻率表中查
表確定壓縮才幾運(yùn)轉(zhuǎn)頻率/,并控制壓縮才幾以該頻率/運(yùn)轉(zhuǎn)，在該運(yùn)轉(zhuǎn)
狀態(tài)下，室內(nèi)風(fēng)扇電才幾、室外風(fēng)扇電才幾保持原狀態(tài)不變；當(dāng)壓縮沖幾 出現(xiàn)保護(hù)而停機(jī)時，室外風(fēng)扇電機(jī)延遲30秒停機(jī)，室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)掃 風(fēng)電機(jī)保持原狀。
2、 當(dāng)參凄"殳定部114i殳定為除濕才莫式時，溫度i殳定范圍為16°C 到30。C，此時室外機(jī)的四通閥關(guān)斷，當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)^i殳定溫度 T設(shè)時，進(jìn)行除濕運(yùn)行，室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)、室外風(fēng)扇電機(jī)、壓縮機(jī)投 入運(yùn)4亍，室內(nèi)風(fēng)扇電才幾4妄4氐轉(zhuǎn)速運(yùn)4亍。當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)^i殳定溫 度T設(shè)-2。C時，壓縮機(jī)停止運(yùn)行，室外風(fēng)扇電機(jī)延遲30秒停止運(yùn)行， 室內(nèi)風(fēng)扇電才幾4安^f氐風(fēng)速運(yùn)行；當(dāng)i殳定溫度T設(shè)-2。C〈室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi) 〈設(shè)定溫度T設(shè)時，壓縮機(jī)按照頻率控制模式運(yùn)行，室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)、 室外風(fēng)扇電機(jī)保持原狀態(tài)不變；當(dāng)壓縮機(jī)出現(xiàn)保護(hù)而停機(jī)時，室外 風(fēng)扇電才幾延遲30秒停才幾，室內(nèi)風(fēng)扇電才幾、掃風(fēng)電才幾保持原狀。
3、 當(dāng)參數(shù)設(shè)定部114設(shè)定為送風(fēng)模式時，溫度設(shè)定范圍為16°C 到30。C，此時，室外風(fēng)扇電才幾，壓縮才幾，四通閥均停止運(yùn)行，室內(nèi) 風(fēng)扇電機(jī)可選擇高、中、低及自動運(yùn)行模式。
4、 當(dāng)參數(shù)設(shè)定部114設(shè)定為制熱模式時，溫度設(shè)定范圍為16°C 到30。C，此時室外機(jī)的四通閥導(dǎo)通，當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)^i殳定溫度 T設(shè)+2。C時，進(jìn)入制熱運(yùn)4亍，室內(nèi)風(fēng)扇電才幾、室外風(fēng)扇電才幾、壓縮才幾 用永》茲同步電才幾218才殳入運(yùn)4亍，室內(nèi)風(fēng)扇電才幾4妄i殳定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。當(dāng) 室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)^i殳定溫度T設(shè)+5。C時，壓縮才幾停止運(yùn)行，室外風(fēng) 扇電才幾延遲30秒停止運(yùn)4亍，室內(nèi)風(fēng)扇電才幾按1'氐風(fēng)速運(yùn)4亍60秒，其 間風(fēng)速不可更改；當(dāng)設(shè)定溫度T設(shè)+2。C〈室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)<設(shè)定溫度 T設(shè)+5。C時，壓縮機(jī)按照頻率控制模式運(yùn)行，此時，從DSP中存儲 的制熱控制頻率表中查表確定壓縮才幾運(yùn)轉(zhuǎn)頻率/，并控制壓縮^L以該 頻率/運(yùn)轉(zhuǎn)，在該運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)、室外風(fēng)扇電機(jī)保持原狀態(tài)不變；當(dāng)壓縮才幾出現(xiàn)保護(hù)而停才幾時，室外風(fēng)扇電才幾延遲30 秒停機(jī)，室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)、掃風(fēng)電機(jī)保持原狀。
5、當(dāng)參翁 沒定部114設(shè)定為自動才莫式時，系統(tǒng)默認(rèn)制冷i殳定溫 度T設(shè)=丁冷，制熱i殳定溫度T設(shè)=丁熱，jt匕時參凄i^殳定部114的溫度"i殳 定不受控。開才幾上電時，當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)^T熱時，開才幾制熱；當(dāng) T熱〈室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)〈T冷時，開機(jī)送風(fēng)；當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)^T冷 時，開一幾制冷。
當(dāng)檢測到室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)^設(shè)定溫度T設(shè)，其中默認(rèn)設(shè)定溫度 T設(shè)為T冷，選擇制冷模式運(yùn)行，當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)^i殳定溫度T設(shè) -2。C時，壓縮才幾停止運(yùn)4亍，室外風(fēng)扇電才幾延遲30秒停止運(yùn)行，室內(nèi) 風(fēng)扇電機(jī)按設(shè)定風(fēng)速運(yùn)行。當(dāng)設(shè)定溫度T設(shè)-2。C〈室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)< 設(shè)定溫度T設(shè)時，壓縮機(jī)按照頻率控制模式運(yùn)行,室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)、室 外風(fēng)扇電枳/f呆持原狀態(tài)不變。
當(dāng)檢測到室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)^設(shè)定溫度T設(shè)+2。C時，其中默認(rèn)設(shè) 定溫度T設(shè)為T熱，當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)S殳定溫度T設(shè)+5。C時，壓縮 才幾停止運(yùn)行，室外風(fēng)扇電才幾延遲30秒4亭止運(yùn)4亍，室內(nèi)風(fēng)扇電才幾4要4氐 風(fēng)速運(yùn)行60秒，其間風(fēng)速不可更改；當(dāng)設(shè)定溫度T設(shè)+2。C〈室內(nèi)環(huán)境 溫度T內(nèi)<設(shè)定溫度T設(shè)+5。C時，壓縮機(jī)按照頻率控制模式運(yùn)行,室內(nèi) 風(fēng)扇電才幾、室外風(fēng)扇電枳/f呆持原4犬態(tài)不變。
當(dāng)自動模式運(yùn)行一段時間后,檢測到T熱<室內(nèi)環(huán)境溫度T內(nèi)< T冷 時，保持原狀態(tài)不變。
綜上所述，由于本發(fā)明中采用正弦變頻技術(shù)，并且控制器件采 用全直流供電的方式，以及采用高速DSP芯片進(jìn)行高速實(shí)時處理， 并且利用PFC裝置改善了功率因數(shù)及電流波形，以及通過查表控制壓縮才幾運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的方式，實(shí)現(xiàn)了效率高、控制壓縮4幾運(yùn)行更平穩(wěn)、 噪音低等優(yōu)點(diǎn)。
以上所述〗又為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 對于本領(lǐng)i或的才支術(shù)人員來i兌，本發(fā)明可以有各種更改和變^匕。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種直流變頻空調(diào)控制器，包括室內(nèi)機(jī)控制器部件(100)以及通過火線通訊電路與其連接的室外機(jī)控制器部件(200)，其特征在于所述室內(nèi)機(jī)控制器部件(100)包括室內(nèi)機(jī)控制器(102)，所述室內(nèi)機(jī)控制器(102)為MCU，由單片機(jī)電路構(gòu)成；參數(shù)設(shè)定部(114)，與所述MCU的輸入端連接，用于輸入工作參數(shù)；室內(nèi)檢測保護(hù)單元(106)，連接在所述室內(nèi)機(jī)控制器檢測和保護(hù)控制輸入端；所述室外機(jī)控制器部件(200)包括室外機(jī)控制器(202)，所述的室外機(jī)控制器(202)為DSP，所述DSP由數(shù)字信號處理器電路構(gòu)成，其通過火線通訊電路與所述MCU連接；室外檢測保護(hù)單元(204)，連接在室外機(jī)控制器檢測和保護(hù)控制輸入端；與所述DSP連接的開關(guān)電源(212)用于提供電源給所述DSP以及驅(qū)動單元(220)；所述驅(qū)動單元(220)輸出端連接有用于驅(qū)動壓縮機(jī)用永磁同步電機(jī)(218)的變頻裝置(216)，所述變頻裝置(216)向所述壓縮機(jī)用永磁同步電機(jī)(218)輸出電壓空間矢量PWM波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流變頻空調(diào)控制器，其特征在于所 述室內(nèi)機(jī)控制器部件(100)還包括與所述MCU連接的掃 風(fēng)電才幾控制部(108)和室內(nèi)風(fēng)扇電才幾控制部(110);以及所 述室外才幾控制器部件(200)還包括四通閥控制部(208)， 連接于所述DSP的一個輸入端，用于切換制熱制冷模式；電 子膨"長閥控制部(210)，連4妄于所述DSP的另一個l敘入端，用于調(diào)節(jié)冷媒質(zhì)流量的大??；室外風(fēng)扇電機(jī)控制部(206),連 接于所述DSP的直流電^4空制輸出端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流變頻空調(diào)控制器，其特征在于所述DSP中包括一存儲單元，所述存^f諸單元中存儲有頻率表， 所述DSP ,人所述頻率表中確定頻率j直并控制所述壓縮才幾用永 /磁同步電才幾(218)以所述頻率運(yùn)4亍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流變頻空調(diào)控制器，其特征在于 所述室內(nèi)機(jī)控制部件(100)中，所述室內(nèi)斗企測保護(hù)單元(106) 包括室內(nèi)溫度才企測單元(1062 ),室內(nèi)管溫沖企測單元(1064 )， 用于顯示溫度、^L障的顯示單元(1066)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流變頻空調(diào)控制器，其特征在于所 述室內(nèi)機(jī)控制器部件(IOO)中，所述室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)控制部(110) 由開關(guān)電源(104)經(jīng)整流后的直流電壓供電，由所述MCU 控制其速度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流變頻空調(diào)控制器，其特征在于 所述室外才幾控制器部件(200 )中的所述室外4全測<呆護(hù)單元(204)包括室外溫度檢測單元(2042)、室外管溫度檢測單 元(2044)，壓縮4幾排氣溫度沖全測單元(2046)、電流才企測單元 (2048 )、母線電壓檢測單元(2050 )、壓縮機(jī)位置檢測單元 (2052 )。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流變頻空調(diào)控制器，其特征在于 所述室外才幾控制器部件(200 )中還包括功率因數(shù)才交正裝置(214),其連4妄在電源l餘入端與所述變頻裝置(216)之間， 用于改善功率因數(shù)以及提高母線電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的直流變頻空調(diào)控制器，其特征在于所 述功率因數(shù)校正裝置(214)包括電抗器(402)、整流橋(404)、 開關(guān)器件(406)，并由所述DSP提供的脈寬調(diào)制信號進(jìn)行驅(qū) 動控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流變頻空調(diào)控制器，其特征在于所 述室外風(fēng)扇電機(jī)控制部(206)由母線側(cè)的直流電源供電，由 所述DSP控制其速度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流變頻空調(diào)控制器，其特征在于 所述變頻裝置(216)包括整流橋(2162)、母線電壓采樣電 3各(2164)、電容(2166)、功率才莫塊(2168)，并由所述DSP 提供PWM信號給所述功率模塊。
11. 才艮據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流變頻空調(diào)控制器，其特征在 于室外^L所有的控制部件都集成在一塊控制^反上，室外片幾所 有的控制信號都由唯一的所述DSP來控制。
12. —種利用權(quán)利要求1所述的控制器來控制壓縮機(jī)頻率的方法， 包4舌以下步-驟步-驟S102，壓縮才幾啟動后，在回油頻率運(yùn)4亍預(yù)定時間；步驟S104，檢測室內(nèi)環(huán)境溫度T e與室內(nèi)設(shè)定溫度T設(shè)之 間的溫差A(yù)T，以及室外環(huán)境溫度T外；步驟S106,根據(jù)所述溫差A(yù)T值以及室外環(huán)境溫度T外值， 從DSP中存儲的頻率表中查表確定壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率/,控制壓 縮才幾以所述頻率/運(yùn)轉(zhuǎn)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于還包括以下步驟步驟S108,判斷是否符合停機(jī)保護(hù)條件，如果符合所述 停機(jī)保護(hù)條件則停機(jī)；若不符合所述停機(jī)條件，則繼續(xù)執(zhí)行以 下步驟；步驟S110，判斷是否符合降頻保護(hù)條件；步驟S112，如果符合降頻保護(hù)條件，則逐級降低當(dāng)前頻 率/并運(yùn)行預(yù)定時間，直到不符合所述降頻保護(hù)條件，轉(zhuǎn)到執(zhí) 4亍所述步-驟S104。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述停機(jī)保護(hù)條 件為以下中至少 一種交流側(cè)輸入電流大于等于第 一預(yù)定電流 值I,、熱交換器溫度大于等于第一預(yù)定溫度值T,、壓縮機(jī)排氣 溫度大于等于第三預(yù)定溫度值T3、功率模塊保護(hù)條件、過負(fù) 荷保護(hù)條件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述降頻保護(hù)條 件為以下中至少 一 種交流側(cè)輸入電流大于等于第二預(yù)定電流 值12但該電流小于第 一 預(yù)定電流值I!、熱交換器溫度大于等于 第二預(yù)定溫度值K旦該溫度小于第一預(yù)定溫度值IV壓縮才幾 排氣溫度大于等于第四預(yù)定溫度值T4但該溫度小于第三預(yù)定 溫度值丁3。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述 頻率表包括制冷控制頻率表和制熱控制頻率表，其中每個表存 儲有室內(nèi)溫度與室內(nèi)設(shè)定溫度的差值以及劃分為多個溫度范 圍的溫度區(qū)間，每一個所述溫度差〗直和所述溫度區(qū)間乂十應(yīng)于。眷 一的頻率1直。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種直流變頻空調(diào)控制器，包括室內(nèi)機(jī)控制器部件100和室外機(jī)控制器部件200，室內(nèi)機(jī)控制器部件100包括單片機(jī)電路構(gòu)成的室內(nèi)機(jī)控制器102；參數(shù)設(shè)定部114；室內(nèi)檢測保護(hù)單元106；室外機(jī)控制器部件200包括室外機(jī)控制器202，其通過火線通訊電路與室內(nèi)機(jī)控制器102連接；室外檢測保護(hù)單元204；PFC裝置214；開關(guān)電源212；驅(qū)動單元220及用于驅(qū)動壓縮機(jī)用永磁同步電機(jī)218的變頻裝置216。本發(fā)明還提供了一種利用該空調(diào)控制器控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。通過本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)的快速制冷/制熱能力，具有溫度波動低、節(jié)能、噪音低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F24F11/00GK101464032SQ20071030160
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者張有林, 博 梁, 米雪濤, 敏 許 申請人:珠海格力電器股份有限公司