與本公開一致的裝置和方法涉及一種電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備、包括其的空調(diào)及其控制方法，并且更特別地涉及一種其轉(zhuǎn)換效率在寬負(fù)載區(qū)域中通過改變?nèi)Q于負(fù)載的電源轉(zhuǎn)換模式而得到改善的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備、包括其的空調(diào)及其控制方法。

背景技術(shù)：

電機(jī)(在下文中僅僅被稱為電動機(jī))已經(jīng)在各種工業(yè)領(lǐng)域中廣泛地用作電氣/電子設(shè)備的發(fā)電裝置，并且已經(jīng)做出努力以實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型產(chǎn)品并降低作為每個(gè)制造商的競爭力的指標(biāo)的功耗。

在現(xiàn)有技術(shù)中，用于驅(qū)動電動機(jī)的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備使用了升壓轉(zhuǎn)換器。

使用上述的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的升壓轉(zhuǎn)換器的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備在整個(gè)負(fù)載區(qū)域中恒定地控制由升壓轉(zhuǎn)換器輸出的直流(dc)-鏈路(link)電壓，并且因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制簡單。然而，在低速部分中出現(xiàn)大的轉(zhuǎn)矩紋波和速度紋波，并且在高速部分中電動機(jī)的反電動勢(emf)大，使得當(dāng)不應(yīng)用弱場控制時(shí)預(yù)定速度或更大速度的控制是不可能的。

用于驅(qū)動根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電動機(jī)的另一個(gè)電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備使用了串聯(lián)型降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

使用降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備可取決于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度而控制包括在降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)的開關(guān)操作以改變dc-鏈路電壓，并且控制變化的dc-鏈路電壓和逆變器的切換模式以控制電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。能夠逐步提高和逐步降低電壓的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器可應(yīng)用于需要寬負(fù)載范圍的dc-鏈路電壓可變逆變器系統(tǒng)。也就是說，在其中以低速驅(qū)動電動機(jī)的部分中，使用降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備可逐步降低dc-鏈路電壓以改善電動機(jī)的驅(qū)動性能，而在其中電動機(jī)以高速旋轉(zhuǎn)的部分中，使用降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備可將dc-鏈路電壓逐步提高到高于電動機(jī)的反電動勢的電壓，以控制電動機(jī)而不需要在弱場區(qū)域中使用附加的弱場操作算法。

同時(shí)，使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備使用了升壓控制和降壓-升壓同步控制作為由降壓-升壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸入電壓的兩個(gè)控制方式。如下確定作為兩個(gè)控制方式的升壓控制和降壓-升壓同步控制。在打算在等于或小于輸入到降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓的最大邊界的范圍中改變dc-鏈路電壓的情況下使用降壓-升壓同步控制，并且在打算在等于或大于輸入電壓的最大邊界的范圍中改變dc-鏈路電壓的情況下使用升壓控制。

更詳細(xì)地，在升壓控制中，執(zhí)行通過將逐步提高輸入電壓的開關(guān)維持在接通狀態(tài)并開關(guān)另一個(gè)開關(guān)而逐步提高輸入電壓的升壓控制。另外，取決于占空比、使用同時(shí)切換兩個(gè)開關(guān)的脈沖寬度調(diào)制(pwm)控制信號來逐步降低輸入電壓。

當(dāng)在其中以低速驅(qū)動電動機(jī)的低負(fù)載區(qū)域中逐步降低輸入到逆變器的dc-鏈路電壓時(shí)，逐步降低包括在逆變器中的開關(guān)的各個(gè)開關(guān)電壓，使得降低開關(guān)損耗，并且因此增加逆變器本身的逆變效率，但是在降壓-升壓同步控制方式的情況下，同時(shí)接通/切斷兩個(gè)開關(guān)，使得增加開關(guān)損耗。另外，由于輸入電流總是不連續(xù)的，所以功率因數(shù)和總諧波失真(thd)性能低。結(jié)果，在其中通過降壓-升壓轉(zhuǎn)換器逐步降低輸入電壓的輕負(fù)載區(qū)域中，可增加逆變器和電動機(jī)的效率，但是未改善整個(gè)電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的系統(tǒng)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本公開提供一種電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備、包括其的空調(diào)及其控制方法，該電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的電源轉(zhuǎn)換效率在寬負(fù)載區(qū)域中通過取決于負(fù)載改變電源轉(zhuǎn)換模式而得到改善。

技術(shù)方案

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，一種電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備包括：整流器，將交流(ac)電源整流成直流(dc)電源以輸出輸入電壓；第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，包括用于轉(zhuǎn)換輸入電壓的多個(gè)開關(guān)，并且具有逐步降低輸入電壓的降壓模式和逐步提高輸入電壓的升壓模式；逆變器，將從第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器變換的dc-鏈路電壓轉(zhuǎn)換成ac電壓，并將ac電壓傳送到電動機(jī)；以及控制器，接收與電動機(jī)的驅(qū)動有關(guān)的電動機(jī)信息，將取決于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓和輸入電壓的幅度彼此比較，并且執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)多個(gè)開關(guān)中的任何一個(gè)，使得以降壓模式或升壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

控制器可將取決于時(shí)間而變化的輸入電壓的瞬時(shí)值和期望的dc-鏈路電壓的幅度彼此比較，并且當(dāng)輸入電壓的瞬時(shí)值大于期望的dc-鏈路電壓時(shí)可控制以降壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，并且當(dāng)輸入電壓的瞬時(shí)值小于期望的dc鏈路電壓時(shí)控制以升壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

當(dāng)控制以降壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器時(shí)，控制器可執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)多個(gè)開關(guān)中的一個(gè)并且切斷多個(gè)開關(guān)中的其它開關(guān)。

電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備可進(jìn)一步包括與第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器并聯(lián)連接的第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

當(dāng)取決于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓等于或大于預(yù)定的第一閾值時(shí)，控制器可控制以升壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

當(dāng)取決于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓小于預(yù)定的第二閾值時(shí)，控制器可控制以降壓模式或升壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的任何一個(gè)，并且控制以在其中不執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作的空閑模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的另一個(gè)。

控制器可取決于從接收的電動機(jī)信息計(jì)算的負(fù)載值、以滯后方式控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的操作。

控制器可取決于包括電動機(jī)的驅(qū)動速度的接收的電動機(jī)信息、使用查找表格來控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以改變dc-鏈路電壓，其中該查找表格具有電動機(jī)的多個(gè)驅(qū)動速度和與多個(gè)驅(qū)動速度中的每一個(gè)對應(yīng)的dc-鏈路電壓值。

第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器可包括：逐步降低輸入電壓的第一開關(guān)；以及逐步提高輸入電壓的第二開關(guān)，并且當(dāng)以降壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器時(shí)，控制器可執(zhí)行控制以將第二開關(guān)維持在切斷狀態(tài)中并開關(guān)第一開關(guān)。

電動機(jī)信息可包括輸入到第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的輸入電流的電流量、驅(qū)動電動機(jī)所用的角速度、電動機(jī)的相位、由連接到電動機(jī)的發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)生成的電流量中的至少一個(gè)。

根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，一種用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法，該電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備包括：將ac電源整流成dc電源以輸出輸入電壓的整流器，包括用于轉(zhuǎn)換輸入電壓的多個(gè)開關(guān)并具有逐步降低輸入電壓的降壓模式和逐步提高輸入電壓的升壓模式的第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，以及將從第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器變換的dc-鏈路電壓轉(zhuǎn)換成ac電壓并將ac電壓傳送到電動機(jī)的逆變器，該控制方法包括：接收與電動機(jī)的驅(qū)動有關(guān)的電動機(jī)信息；以及將取決于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓和輸入電壓的幅度彼此比較，并且執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)多個(gè)開關(guān)中的任何一個(gè)，使得以降壓模式或升壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

在控制的執(zhí)行中，可將取決于時(shí)間而變化的輸入電壓的瞬時(shí)值和期望的dc-鏈路電壓的幅度彼此比較，當(dāng)輸入電壓的瞬時(shí)值大于期望的dc-鏈路電壓時(shí)，可控制以降壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，而當(dāng)輸入電壓的瞬時(shí)值小于期望的dc鏈路電壓時(shí)，可控制以升壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

在控制的執(zhí)行中，當(dāng)控制以降壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器時(shí)，可執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)多個(gè)開關(guān)中的一個(gè)并且切斷多個(gè)開關(guān)中的其它開關(guān)。

電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備可進(jìn)一步包括并聯(lián)連接到第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

在執(zhí)行控制時(shí)，當(dāng)取決于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓等于或大于預(yù)定的第一閾值和第二閾值時(shí)，可控制以升壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

在控制的執(zhí)行中，當(dāng)取決于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓小于預(yù)定的第二閾值時(shí)，可控制以降壓模式或升壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的任何一個(gè)，并且可控制以其中不執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作的空閑模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的另一個(gè)。

在控制的執(zhí)行中，可取決于從接收的電動機(jī)信息計(jì)算的負(fù)載值、以滯后方式控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的操作。

可取決于包括電動機(jī)的驅(qū)動速度的接收的電動機(jī)信息、使用查找表格來控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，其中該查找表格具有電動機(jī)的多個(gè)驅(qū)動速度和與多個(gè)驅(qū)動速度中的每一個(gè)對應(yīng)的dc-鏈路電壓值以改變dc-鏈路電壓。

第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器可包括：逐步降低輸入電壓的第一開關(guān)；以及逐步提高輸入電壓的第二開關(guān)，并且在控制的執(zhí)行中，當(dāng)以降壓模式操作第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器時(shí)，可執(zhí)行控制以將第二開關(guān)維持在切斷狀態(tài)中并開關(guān)第一開關(guān)。

根據(jù)本公開再一方面，一種包含壓縮和排出吸入的制冷劑的壓縮機(jī)的空調(diào)包括：將ac電壓整流成dc電壓的整流器；平滑經(jīng)整流的dc電壓的平滑器(smoother)；具有逐步降低平滑的輸入電壓的降壓模式和逐步提高平滑的輸入電壓的升壓模式的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器；將從降壓-升壓轉(zhuǎn)換器變換的dc-鏈路電壓轉(zhuǎn)換成ac電壓并將ac電壓傳送到電動機(jī)的逆變器；以及控制器，取決于室內(nèi)溫度與由用戶輸入的期望的溫度之間的溫度差來改變電動機(jī)的驅(qū)動速度，接收與電動機(jī)的驅(qū)動有關(guān)的電動機(jī)信息，并且取決于接收的電動機(jī)信息而控制以降壓模式和升壓模式中的任何一個(gè)操作降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

附圖說明

圖1是圖示根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的包括電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的空調(diào)的配置的框圖。

圖2是圖示根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的配置的框圖。

圖3是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的電路圖。

圖4是用于描述用于改變圖3的直流(dc)-鏈路電壓的控制的圖。

圖5和圖6是用于描述逆變器的效率的圖。

圖7是用于描述電動機(jī)的效率的圖。

圖8是圖示用于控制圖6的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制信號以及輸入/輸出信號的圖。

圖9是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制框圖。

圖10是圖示根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法的流程圖。

圖11是圖示根據(jù)本公開的另一個(gè)示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的配置的框圖。

圖12是根據(jù)本公開的另一個(gè)示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的電路圖。

圖13是用于描述根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于控制電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制信號的階段的數(shù)量的圖。

圖14是圖示根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于確定用于控制電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制信號的階段的數(shù)量的方法的流程圖。

圖15是圖示根據(jù)本公開的另一個(gè)示范性實(shí)施例的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法的流程圖。

圖16是用于描述根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法的圖。

圖17是用于描述本公開的效果的圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示范性實(shí)施例。

圖1是圖示根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的包括電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的空調(diào)的配置的框圖。

參考圖1，空調(diào)90包括輸入濾波器2、整流器3、平滑器4、電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備50、壓縮機(jī)11、室內(nèi)熱交換器12、室內(nèi)風(fēng)扇驅(qū)動器13、用戶輸入接收器9和室內(nèi)溫度傳感器10。另外，電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備50包括功率因數(shù)校正(pfc)單元5、逆變器6和控制器8。此外，壓縮機(jī)11包括電動機(jī)7。

空調(diào)90從外部源中的交流(ac)電源1接收電源輸入。ac電源可以是供應(yīng)給家庭的商用ac信號。

輸入濾波器2消除包括在從外部源輸入的ac電源中的噪聲或者保護(hù)內(nèi)部電路。輸入濾波器2可以是包括電感器和電容器的電路。

整流器3將輸入的ac信號整流成直流(dc)信號。整流器3可以是半波或全波整流器電路，并且可包括多個(gè)開關(guān)或二極管。

平滑器4平滑經(jīng)整流的ac信號。詳細(xì)地說，平滑器4可由電容器組成，并且可將電壓中的變化量延遲一段時(shí)間。

壓縮機(jī)11壓縮制冷劑。詳細(xì)地說，壓縮機(jī)11可將對應(yīng)于室內(nèi)溫度的高溫低壓制冷劑壓縮成高溫高壓制冷劑，并且取決于空調(diào)的制冷劑循環(huán)而將高溫高壓制冷劑傳送到外部。

包括在壓縮機(jī)11中的電動機(jī)7將電能轉(zhuǎn)換成動能。詳細(xì)地說，電動機(jī)7可使用旋轉(zhuǎn)電源來壓縮輸入到壓縮機(jī)的制冷劑。

室內(nèi)熱交換器12吸收室內(nèi)熱。詳細(xì)地說，室內(nèi)熱交換器12吸收室內(nèi)熱，使得低溫制冷劑可得到膨脹。

室內(nèi)風(fēng)扇驅(qū)動器13可允許室內(nèi)空氣通過空氣通道穿過室內(nèi)熱交換器。詳細(xì)地說，室內(nèi)風(fēng)扇驅(qū)動器13可驅(qū)動風(fēng)扇以形成風(fēng)，并且允許在室內(nèi)空氣穿過室內(nèi)熱交換器12的同時(shí)帶走室內(nèi)空氣的熱。

用戶輸入接收器9接收操作空調(diào)90的用戶的命令。詳細(xì)地說，用戶輸入接收器9可以是用于接通電源的輸入、定時(shí)器輸入和期望的溫度控制輸入。另外，用戶輸入接收器9可包括物理按鈕，或者可接收使用紅外線從遙控器發(fā)送的命令信號。

室內(nèi)溫度傳感器10感測室內(nèi)溫度。

電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備50執(zhí)行用于驅(qū)動電動機(jī)的電源轉(zhuǎn)換。下面將參照圖2提供詳細(xì)描述。

在根據(jù)如上所述的本公開的示范性實(shí)施例的空調(diào)中，取決于根據(jù)環(huán)境而變化的室內(nèi)溫度與由用戶輸入的期望溫度之間的差所需的壓縮機(jī)的電動機(jī)的負(fù)載量可根據(jù)時(shí)間和用戶偏好而變化，并且其中空調(diào)被驅(qū)動長時(shí)間段以維持室內(nèi)溫度的情況頻繁發(fā)生，并且因而，用于在寬負(fù)載范圍中驅(qū)動壓縮機(jī)的電動機(jī)的電源轉(zhuǎn)換效率可得到改善。

圖2是圖示根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的配置的框圖。

參考圖2，根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備200包括整流器210、pfc單元220、逆變器230和控制器240。另外，pfc單元220包括第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221。

整流器210將ac電壓整流成dc電壓。詳細(xì)地說，整流器210可將以預(yù)定周期切換其方向的ac信號的電壓整流成一個(gè)方向上的dc電壓。這里，整流器210可以是半波或全波整流器電路。

這里，從整流器210輸出的經(jīng)整流的電壓可允許取決于時(shí)間而變化的待平滑的紋波信號，同時(shí)穿過平滑器(未圖示)。

pfc單元220轉(zhuǎn)換輸入的dc電壓。詳細(xì)地說，pfc單元220可接收從整流器210輸入的經(jīng)整流的dc電壓，并通過轉(zhuǎn)換操作轉(zhuǎn)換輸入的dc電壓的幅度。此外，pfc單元220可控制從異相狀態(tài)到同相狀態(tài)的輸入電壓和輸入電流，以減少由無功功率導(dǎo)致的損耗。也就是說，pfc單元220可通過有功功率因數(shù)校正控制來改善電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備200的功率因數(shù)。

pfc單元220可包括第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221。詳細(xì)地說，pfc單元220可包括具有逐步降低dc輸入電壓的降壓模式和逐步提高dc輸入電壓的升壓模式的第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221。

雖然描述了根據(jù)圖2的示范性實(shí)施例的其中直接連接型第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221包括在pfc單元220中的情況，但是在實(shí)現(xiàn)pfc單元220時(shí)能夠通過控制電壓和電流的相位來改變電壓并改善功率因數(shù)的電壓轉(zhuǎn)換器的另一個(gè)拓?fù)淇杀话ㄔ趐fc單元220中。

第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221可包括多個(gè)開關(guān)。另外，包括在降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221中的多個(gè)開關(guān)可通過控制器240的控制信號執(zhí)行接通/切斷操作。

逆變器230可將dc-鏈路電壓轉(zhuǎn)換成ac電壓。詳細(xì)地說，逆變器230可通過開關(guān)多個(gè)開關(guān)的操作來將通過包括在pfc單元220中的第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的開關(guān)操作變化的dc-鏈路電壓轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動電動機(jī)的ac信號。

逆變器230可從控制器240接收用于開關(guān)包括在逆變器230中的多個(gè)開關(guān)的控制信號，以從接收的dc電壓生成具有期望的幅度和頻率的ac電壓。

通用電壓型逆變器電路或電流型逆變器電路可用作逆變器230。

控制器240控制電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備200的各個(gè)組件。詳細(xì)地說，控制器240可接收與電動機(jī)7的驅(qū)動有關(guān)的電動機(jī)信息，并且取決于接收的電動機(jī)信息而控制pfc單元220。更詳細(xì)地，控制器230可執(zhí)行控制，以改變由pfc單元220輸出的dc-鏈路電壓，以取決于接收的電動機(jī)信息而輸出期望的dc-鏈路電壓。在這種情況下，dc-鏈路電壓可由控制器240的控制信號改變，以用于控制包括在pfc單元200中的第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的操作模式。

這里，期望的dc-鏈路電壓指示用于驅(qū)動電動機(jī)所需的dc-鏈路電壓。例如，在空調(diào)設(shè)備中，在其中需要快速冷卻的情況下，大負(fù)載對電動機(jī)起作用，并且期望的dc-鏈路電壓指示輸入到逆變器230的dc-鏈路電壓，如將負(fù)責(zé)大負(fù)載的電動機(jī)7的功率源所需的。

控制器240可取決于從整流器210輸出的輸入電壓的幅度而控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的操作模式。詳細(xì)地說，控制器240可控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的操作模式，使得pfc單元220取決于電動機(jī)驅(qū)動電壓而輸出對應(yīng)于期望的dc-鏈路電壓的dc-鏈路電壓。例如，控制器240可將取決于時(shí)間而變化的輸入電壓的瞬時(shí)值與期望的dc-鏈路電壓比較，并且當(dāng)輸入電壓的瞬時(shí)值大于期望的dc-鏈路電壓時(shí)控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221以降壓模式操作，而當(dāng)輸入電壓的瞬時(shí)值小于期望的dc-鏈路電壓時(shí)控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221以升壓模式操作。

控制器240可生成用于接通/切斷第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的多個(gè)開關(guān)的控制信號。這里，控制器240可控制多個(gè)第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221中的每一個(gè)以被以降壓模式、升壓模式和空閑模式中的任何一個(gè)操作。詳細(xì)地說，控制器240可生成用于開關(guān)包括在第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221中的多個(gè)開關(guān)中的任何一個(gè)以逐步降低輸入電壓的脈寬調(diào)制(pwm)信號。另外，控制器240可生成用于開關(guān)包括在第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221中的多個(gè)開關(guān)中的任何一個(gè)以逐步提高輸入電壓的pwm信號。另外，控制器240可改變pwm信號的占空比，以用于控制包括在第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221中的開關(guān)，這取決于從輸入電壓逐步提高或逐步降低的電壓的幅度。

更詳細(xì)地，控制器240可執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的多個(gè)開關(guān)中的一個(gè)并且切斷第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的多個(gè)開關(guān)中的其它開關(guān)，以控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221以被以降壓模式操作。

另外，控制器240可執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的多個(gè)開關(guān)中的與以降壓模式操作時(shí)接通的開關(guān)不同的另一個(gè)開關(guān)，并且接通降壓-升壓轉(zhuǎn)換器22的多個(gè)開關(guān)中的其它開關(guān)，以控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221以被以升壓模式操作。

控制器240可取決于包括電動機(jī)7的驅(qū)動速度的接收的電動機(jī)信息、使用查找表格來控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221以改變dc-鏈路電壓，該查找表格具有電動機(jī)7的多個(gè)驅(qū)動速度和與多個(gè)驅(qū)動速度中的每一個(gè)對應(yīng)的dc-鏈路電壓值。也就是說，控制器240可使用下述表格來改變dc-鏈路電壓，其中，在該表格中，可取決于電動機(jī)7的驅(qū)動速度來映射可以最佳效率驅(qū)動電動機(jī)7所處的dc-鏈路電壓。

這里，由控制器240接收的電動機(jī)信息可包括輸入到多個(gè)第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的輸入電流的電流量、驅(qū)動電動機(jī)7所用的角速度、電動機(jī)的相位以及由連接到電動機(jī)7的發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)生成的電流量中的至少一個(gè)。例如，在電動機(jī)7外部分離地提供的并且具有預(yù)定頻率的光電傳感器可感測電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度并且向控制器240傳送關(guān)于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的信息?？捎米髂軌虼_定電動機(jī)的速度的元件的其它各種種類的信息可包括在電動機(jī)信息中。

在上述的根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備中，取決于負(fù)載量而改變逆變器的dc-鏈路電壓，以改善逆變器的效率，并且取決于負(fù)載和輸入電壓而控制多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)的操作模式，從而使得可能在整個(gè)負(fù)載范圍中改善電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的整體效率。

圖3是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的電路圖。

如圖3所示，電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備200的電路包括ac電源1、輸入濾波器2、整流器210、平滑器4、降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221、逆變器230、電動機(jī)7和控制器240。

ac電源1輸出ac電壓。詳細(xì)地說，ac電源1可輸出220vrms和60hz的商用ac電源。

ac電源1可將ac信號的電壓或電流輸入到輸入濾波器2，并且輸入濾波器2可減輕可能在連接到ac電源1時(shí)生成的輸入的ac信號的噪聲或強(qiáng)峰值功率以保護(hù)電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備200的元件。詳細(xì)地說，輸入濾波器2可被設(shè)計(jì)成消除噪聲并且防止內(nèi)部電路當(dāng)ac電源1連接到輸入濾波器2時(shí)被生成的脈沖信號損壞。輸入濾波器2可包括彼此串聯(lián)連接的電感器或彼此并聯(lián)連接的電容器。

整流器210可整流ac信號以將ac信號轉(zhuǎn)換成dc信號。詳細(xì)地說，整流器可以是包括四個(gè)二極管d1、d2、d3和d4的全波整流器電路。這里，ac信號可被輸入到各自連接在彼此串聯(lián)連接的兩對二極管d1和d2以及d3和d4之間的節(jié)點(diǎn)。另外，彼此串聯(lián)連接的兩對二極管可彼此并聯(lián)連接，并將經(jīng)整流的信號輸出到其兩個(gè)遠(yuǎn)端。

平滑器4可平滑在一個(gè)方向上整流的dc信號，并且由并聯(lián)連接的第一電容器c1組成。雖然根據(jù)本公開的平滑器4由并聯(lián)連接的第一電容器組成，但是平滑器4還可包括串聯(lián)或并聯(lián)連接的一個(gè)或多個(gè)電容器和電感器元件。

降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221可通過兩個(gè)開關(guān)s1和s2的開關(guān)操作來逐步提高或逐步降低輸入的dc電壓。詳細(xì)地說，在其中開關(guān)第一開關(guān)s1并且切斷第二開關(guān)s2的情況下，可以以逐步降低dc電壓的降壓模式操作降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221，并且在其中開關(guān)第二開關(guān)s2并且接通第一開關(guān)s1的情況下，可以以逐步提高dc電壓的升壓模式操作降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221。降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221可輸出從輸入到第二電容器c2的dc電壓逐步提高或逐步降低的dc-鏈路電壓，其中該第二電容器c2與逆變器230的輸入端子并聯(lián)連接。

第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221可包括：與輸入到轉(zhuǎn)換器的輸入電源串聯(lián)連接的第一開關(guān)s1、第一電感器l1和第六二極管d6，具有連接到在第一開關(guān)與第一電感器之間的連接節(jié)點(diǎn)的陽極的第五二極管，以及連接到將第一電感器和第六二極管彼此連接的節(jié)點(diǎn)的第二開關(guān)。

雖然圖示其中包括在降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221中的多個(gè)開關(guān)s1和s2是金屬氧化物硅場效應(yīng)晶體管(mosfet)功率半導(dǎo)體開關(guān)的情況，但是它們可以是結(jié)型場效應(yīng)晶體管(jfet)、絕緣柵雙極模式晶體管(igbt)和雙極結(jié)型晶體管(bjt)。

逆變器230可將dc-鏈路電壓轉(zhuǎn)換成ac電壓，并將ac電壓傳送到電動機(jī)7。詳細(xì)地說，逆變器230可以是包括六個(gè)開關(guān)s3、s4、s5、s6、s7和s8的用于將dc信號轉(zhuǎn)換成ac信號的逆變器電路。

詳細(xì)地說，逆變器230可以是其中各自具有彼此串聯(lián)連接的兩個(gè)開關(guān)的三個(gè)開關(guān)級與dc-鏈路電壓級并聯(lián)連接的電路。另外，將開關(guān)級的每一個(gè)中的兩個(gè)開關(guān)彼此串聯(lián)連接的節(jié)點(diǎn)可連接到電動機(jī)以將用于電動機(jī)的三相驅(qū)動的電力信號傳送到電動機(jī)。

逆變器230可以是：通過與其并聯(lián)連接的第二電容器c2的dc-鏈路電壓執(zhí)行逆變的電壓型逆變器電路，或者通過從與其串聯(lián)連接的電感器輸入的dc電感器電流執(zhí)行逆變的電流型逆變器電路。雖然6開關(guān)逆變器電路用作圖3的示范性實(shí)施例中的逆變器230，但是逆變器230還可包括四個(gè)開關(guān)。

在圖3中，作為電壓型逆變器的逆變器230接收從第二電容器c2輸入的dc-鏈路電壓，并將dc-鏈路電壓逆變成用于驅(qū)動電動機(jī)的ac信號。然而，逆變器230還可以是包括彼此串聯(lián)連接的六個(gè)電感器和四個(gè)晶閘管開關(guān)的電流型逆變器。

控制器240可接收用于控制降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和逆變器230的各種種類的信息并且改變對應(yīng)于各種種類的信息的dc-鏈路電壓和電動機(jī)驅(qū)動。

詳細(xì)地說，控制器240可接收輸入到降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的輸入電壓vin和輸入電流iin以及由降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221輸出的dc-鏈路電壓的模擬信息作為數(shù)字信息。另外，控制器240可接收指示施加到電動機(jī)7的電流和電動機(jī)7的速度的模擬信息作為數(shù)字信號信息。如上所述的由控制器240接收的信息可以是從包括在電動機(jī)驅(qū)動電路200外部的各種傳感器感測的信息。

控制器240可生成用于控制降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的兩個(gè)開關(guān)s1和s2的兩個(gè)pwm信號pwm_s1和pwm_s2。另外，控制器240可生成用于控制逆變器的六個(gè)開關(guān)s3、s4、s5、s6、s7和s8的六個(gè)pwm信號pwm_3、pwm_4、pwm_5、pwm_6、pwm_7和pwm_8。

詳細(xì)地說，控制器240可基于輸入電流、電動機(jī)7的速度以及dc-鏈路電壓計(jì)算可以以最佳效率驅(qū)動電動機(jī)所處的dc-鏈路電壓值。另外，控制器240可控制用于控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的開關(guān)s1和s2的pwm信號的占空比，或者是接通還是切斷開關(guān)s1和s2，以將dc-鏈路電壓變成計(jì)算的dc-鏈路電壓。此外，控制器240可控制逆變器230的開關(guān)s3、s4、s5、s6、s7和s8的占空比，以恒定地維持電動機(jī)7的旋轉(zhuǎn)速度。

此外，控制器240可執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)包括在第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221中的升壓開關(guān)s1和降壓開關(guān)s2中的任何一個(gè)，以將dc-鏈路電壓變成計(jì)算的dc-鏈路電壓。

在根據(jù)如上所述的本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備中，逆變器的dc-鏈路電壓取決于負(fù)載量而變化，以改善逆變器的效率，并且在降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的逐步提高或逐步降低操作時(shí)切換的開關(guān)的數(shù)量受到限制，從而使得可能改善電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的效率。

圖4是用于描述用于改變dc-鏈路電壓的控制的圖。

參考圖4，圖示了當(dāng)電動機(jī)的速度相對于時(shí)間上升到最大速度時(shí)，可取決于電動機(jī)的速度而以最佳效率驅(qū)動逆變器所處的輸入電壓的峰值和dc-鏈路電壓值。

dc-鏈路電壓可從最小值min變化到最大值max。另外，其中取決于電動機(jī)的速度而改變dc-鏈路電壓的時(shí)間段可被劃分為模式i部分、模式ii部分和模式iii部分，其中在模式i部分中維持能夠?qū)㈦妱訖C(jī)的速度維持為最低速度的dc-鏈路電壓min，在模式ii部分中取決于電動機(jī)的速度的上升而增加dc-鏈路電壓，在模式iii部分中維持能夠維持電動機(jī)的最大速度的dc-鏈路電壓max。

這里，當(dāng)dc-鏈路電壓和輸入電壓的峰值與彼此比較時(shí)，時(shí)間部分可被劃分成：其中dc-鏈路電壓小于輸入電壓的峰值的逐步降低區(qū)域和其中dc-鏈路電壓大于輸入電壓的峰值的逐步提高區(qū)域。

其中降壓-升壓轉(zhuǎn)換器逐步降低輸入電壓的時(shí)間和其中降壓-升壓轉(zhuǎn)換器逐步提高輸入電壓的時(shí)間可通過如上所述地將取決于電動機(jī)的速度的dc-鏈路電壓和輸入電壓的峰值與彼此比較來區(qū)分。

圖5和圖6是用于描述逆變器的效率的圖。

參考圖5和圖6，一起圖示在其中電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩(torque)為2nm和4mm的情況下，在不同的dc-鏈路電壓條件下取決于電動機(jī)的速度的逆變器的效率。

詳細(xì)地說，電動機(jī)的速度由每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)表示，并且逆變器的效率由通過逆變器逆變?yōu)閍c信號的輸出功率與輸入到變頻器的功率的百分比(％)表示。

如圖5中所圖示，可確認(rèn)當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩為2nm時(shí)，在其中向逆變器輸入270v、300v、330v、380v、400v的dc-鏈路電壓的情況下，dc-鏈路電壓的電壓越低，在電動機(jī)的整個(gè)速度范圍中變頻器的效率越高。

另外，如圖6中所圖示，可確認(rèn)當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩為4nm時(shí)，在其中向逆變器輸入270v、300v、330v和380v的dc-鏈路電壓的情況下，dc-鏈路電壓的電壓越低，在其中電動機(jī)的速度為低的輕負(fù)載區(qū)域中，逆變器的效率越高。

如上所述的結(jié)果的原因在于：由于在逆變器的開關(guān)中流動的電流在其中以相同速度驅(qū)動電動機(jī)的負(fù)載條件下彼此相同，隨著dc-鏈路電壓變低，開關(guān)損耗變低，使得在輕負(fù)載區(qū)域中逆變器的效率增加。

圖7是用于描述電動機(jī)的效率的圖。

參考圖7，一起圖示在不同dc-鏈路電壓條件下取決于電動機(jī)的速度的電動機(jī)的效率。

詳細(xì)地說，電動機(jī)的速度由每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)表示，并且電動機(jī)的效率由通過電動機(jī)輸出的功率與輸入到逆變器的功率的百分比(％)表示。另外，270v、300v和360v用作dc-鏈路電壓的幅度。

如圖7中所圖示，還在電動機(jī)的驅(qū)動效率中，可確認(rèn)由于電動機(jī)具有相同的銅損，但是在相同負(fù)載條件下具有與dc-鏈路電壓成比例增加的鐵心損耗，所以dc-鏈路電壓的電壓越低，在其中電動機(jī)的速度低的輕負(fù)載區(qū)域中，電動機(jī)的效率越高。

圖8是圖示用于控制圖2的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制信號以及輸入/輸出信號的圖。

參考圖8，一起圖示以曲線形式變化的輸入電壓以及dc-鏈路電壓的圖，在該曲線形式中，ac電壓被整流成dc電壓，并且相對于時(shí)間逐漸上升并且然后下降，并且在其中兩個(gè)圖彼此相交的時(shí)間點(diǎn)將控制方式變成升壓控制和降壓控制以作為兩個(gè)電壓值之間的比較結(jié)果的控制器的控制信號被圖示為在電壓的圖之下的時(shí)序圖。

在其中輸入電壓的峰值大于dc-鏈路電壓的情況下，變化的輸入電壓和期望的dc-鏈路電壓在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)彼此相交達(dá)半個(gè)周期的時(shí)間。

在其中輸入電壓低于dc-鏈路電壓的時(shí)間部分中，控制器可在開關(guān)s1和s2中生成如時(shí)序圖中圖示的pwm信號，使得通過應(yīng)用升壓控制而以升壓模式操作降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

相反，在其中輸入電壓大于dc-鏈路電壓的時(shí)間部分中，控制器可在開關(guān)s1和s2中生成如時(shí)序圖中圖示的pwm信號，使得通過應(yīng)用降壓控制而以降壓模式操作降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

在這種情況下，在允許降壓-升壓轉(zhuǎn)換器輸出從輸入電壓逐步提高的dc-鏈路電壓的升壓控制時(shí)，控制器可生成pwm控制信號以在其中接通開關(guān)s1的狀態(tài)中僅僅開關(guān)開關(guān)s2，而在允許降壓-升壓轉(zhuǎn)換器輸出從輸入電壓逐步降低的dc-鏈路電壓時(shí)，生成pwm控制信號以在其中切斷開關(guān)s2的狀態(tài)中僅僅開關(guān)開關(guān)s1。

在其中輸入電壓的峰值小于dc-鏈路電壓的情況下，需要逐步提高半周期的變化的整個(gè)輸入電壓，并且因此控制器在整個(gè)時(shí)間部分中控制降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以被以升壓模式操作。

上述的通過根據(jù)本公開示范性實(shí)施例的控制方式的dc-鏈路電壓和輸入電壓/電流的圖被圖示在下部，并且可確認(rèn)dc-鏈路電壓和輸入電壓/電流的波形不同于通過根據(jù)其中降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的兩個(gè)開關(guān)被同時(shí)開關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的降壓-升壓同步控制方式的dc-鏈路電壓和輸入電壓/電流的波形。在描述本公開時(shí)，將dc-鏈路電壓和輸入電壓的幅度與彼此比較并且應(yīng)用降壓控制和升壓控制中的一個(gè)以改變dc-鏈路電壓的幅度的方式被稱為降壓+升壓控制以與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的降壓-升壓同步控制方式區(qū)分開。

在如上所述的根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的降壓+升壓控制方式中，僅僅開關(guān)包括在降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的多個(gè)開關(guān)中的一些，并且因此可降低現(xiàn)有技術(shù)中在輕負(fù)載區(qū)域中當(dāng)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所有開關(guān)被同時(shí)開關(guān)以將輸入電壓逐步降低到dc-鏈路電壓時(shí)生成的轉(zhuǎn)換器的切換損耗。

圖9是根據(jù)本公開的第一示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制框圖。

參考圖9，當(dāng)基于虛線將控制框圖劃分為左邊和右邊時(shí)，左邊是指示用于計(jì)算將變化的目標(biāo)dc-鏈路電壓差并且使得輸入電壓vin和輸入電流iin同相以增加功率因數(shù)的pfc控制的塊。另外，右邊是用于通過輸入電壓和dc-鏈路電壓之間的比較結(jié)果來確定用于控制包括在降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的兩個(gè)開關(guān)s1和s2的控制信號pwm_s1和pwm_s2的控制塊。

基于接收的電動機(jī)信息(905)計(jì)算本控制塊將遵循的dc-鏈路電壓與沿著反饋路徑輸入的當(dāng)前dc-鏈路電壓之間的誤差。誤差值通過pi控制塊910和低通濾波器915，并且然后乘以輸入電壓與輸入電壓的峰值的比(925)，并且計(jì)算輸入電流的誤差(930)。

在右控制塊的上端，輸入電流的誤差穿過pi控制塊935以遵循目標(biāo)電流和相位，限幅器940限制信號于預(yù)定的上限和下限的范圍中以防止在瞬時(shí)響應(yīng)時(shí)發(fā)生信號的快速上升或下降的瞬時(shí)問題，并且對結(jié)果信號和結(jié)果執(zhí)行邏輯or運(yùn)算955，從而確定用于控制第一開關(guān)的pwm信號，所述結(jié)果信號具有通過輸入dc信號與具有三角波形的載波信號carr的幅度之間的比較945計(jì)算的占空比，所述結(jié)果是通過dc-鏈路電壓與輸入電壓之間的比較950獲得的。

在右控制塊的下端，輸入電流的誤差穿過pi控制塊960，并且對結(jié)果值和結(jié)果執(zhí)行邏輯and運(yùn)算980，從而確定用于控制第二開關(guān)的pwm信號，其中所述結(jié)果值是通過在預(yù)定的上限和下限的范圍965中輸入信號與三角波載波信號carr之間的比較970獲得的，所述結(jié)果是通過dc-鏈路電壓與輸入電壓之間的比較975獲得的。

圖10是圖示根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法的流程圖。

參考圖10，在用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法中，首先接收電動機(jī)信息(s1010)。詳細(xì)地說，接收的電動機(jī)信息可以是關(guān)于電動機(jī)的驅(qū)動速度、在電動機(jī)中流動的電流量等等的信息。這里，感測的電動機(jī)的驅(qū)動速度可用作確定電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的負(fù)載的參數(shù)。另外，電動機(jī)信息可以是從關(guān)于感測的電動機(jī)的驅(qū)動速度的模擬信息轉(zhuǎn)換的數(shù)字信息。另外，電動機(jī)信息可包括輸入到降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的輸入電流的電流量、驅(qū)動電動機(jī)所用的角速度、電動機(jī)的相位、通過連接到電動機(jī)的發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)生成的電流量中的至少一個(gè)。

另外，執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的多個(gè)開關(guān)中的任何一個(gè)(s1020)。

在這種情況下，在控制的執(zhí)行(s1020)中，當(dāng)輸入到降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓大于對應(yīng)于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓時(shí)，降壓-升壓轉(zhuǎn)換器可被控制為被以降壓模式操作。

另外，在控制的執(zhí)行(s1020)中，當(dāng)輸入到降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓小于對應(yīng)于接收的電動機(jī)信息的dc-鏈路電壓時(shí)，降壓-升壓轉(zhuǎn)換器可被控制為被以升壓模式操作。

在上述的根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法中，取決于負(fù)載量而改變逆變器的dc-鏈路電壓，以改善逆變器的效率，并且取決于負(fù)載和輸入電壓而控制多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)的操作模式，從而使得可能在整個(gè)負(fù)載范圍中改善電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的整體效率。

上述的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法可用在控制空調(diào)中的壓縮機(jī)的電動機(jī)的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備50中，該空調(diào)包括使用圖1中的電動機(jī)壓縮和排出吸入的制冷劑的壓縮機(jī)。另外，上述的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的方法可用在圖2的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備中。

上述的根據(jù)示范性實(shí)施例的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法也可由存儲在各種類型的記錄介質(zhì)中并由中央處理單元(cpu)執(zhí)行的程序代碼等等來實(shí)現(xiàn)。

詳細(xì)地說，上述的用于執(zhí)行用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法的程序代碼可存儲在可由終端讀取的各種類型的記錄介質(zhì)中，諸如隨機(jī)存取存儲器(ram)、閃速存儲器、只讀存儲器(rom)、可擦除可編程rom(eprom)、電可擦除可編程rom(eeprom)、寄存器、硬盤、可移動盤、存儲卡、通用串行總線(usb)存儲器、壓縮盤(cd)rom等等。

圖11是圖示根據(jù)本公開的另一個(gè)示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的配置的框圖。

參考圖11，電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備200'包括整流器210、pfc單元220'、逆變器230和控制器240'。這里，整流器210和逆變器230的操作和功能與圖2的整流器210和逆變器230的操作和功能相同，并且因此將省略其詳細(xì)描述。

pfc單元220'轉(zhuǎn)換輸入的dc電壓。詳細(xì)地說，pfc單元220'可接收從整流器210輸入的經(jīng)整流的dc電壓，并且通過轉(zhuǎn)換操作來轉(zhuǎn)換輸入的dc電壓的幅度。此外，pfc單元220'可將輸入電壓和輸入電流從異相狀態(tài)控制到同相狀態(tài)，以減少由于無功功率的損耗。也就是說，pfc單元220'可通過有功功率因數(shù)校正控制來改善電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備200'的功率因數(shù)。

pfc單元220'可包括多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222。詳細(xì)地說，pfc單元220'可包括多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222，多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222的每一個(gè)具有逐步降低dc輸入電壓的降壓模式、逐步提高dc輸入電壓的升壓模式以及在其中不執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作的空閑模式。

雖然描述其中根據(jù)圖11的示范性實(shí)施例在pfc單元220'中包括第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222的情況，但是在實(shí)現(xiàn)時(shí)可在pfc單元220'中包括三個(gè)或更多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

這里，第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222可彼此并聯(lián)連接。另外，各個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222可包括多個(gè)開關(guān)。另外，包括在各個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222中的多個(gè)開關(guān)可通過控制器240'的控制信號執(zhí)行接通/切斷操作。

控制器240'控制電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備200'的各個(gè)組件。詳細(xì)地說，控制器240'可接收與電動機(jī)7的驅(qū)動有關(guān)的電動機(jī)信息，并取決于接收的電動機(jī)信息而控制pfc單元220'。另外，控制器240'可取決于接收的電動機(jī)信息而改變dc-鏈路電壓。在這種情況下，可通過用于控制包括在pfc單元200中的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222的操作模式的控制器240'的控制信號來改變dc-鏈路電壓。

控制器240'可生成用于開關(guān)多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222的多個(gè)開關(guān)的控制信號。這里，控制器240'可控制多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222中的每一個(gè)以被以降壓模式、升壓模式和空閑模式中的任何一個(gè)操作。詳細(xì)地說，控制器240'可生成用于開關(guān)包括在各個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222中的多個(gè)開關(guān)中的一些以逐步降低輸入電壓的pwm信號。另外，控制器240'可生成用于開關(guān)包括在各個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222中的多個(gè)開關(guān)中的一些以逐步提高輸入電壓的pwm信號。

控制器240'可為多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222中的每一個(gè)生成具有不同相位的控制信號。這里，控制器240'可以以通常的交錯的pwm控制方式控制多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222。

控制器240'可執(zhí)行控制，使得當(dāng)輸入電壓大于對應(yīng)于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓時(shí)，以降壓模式操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222中的至少一個(gè)。另外，控制器240'可執(zhí)行控制，使得當(dāng)輸入電壓小于對應(yīng)于接收的電動機(jī)信息的dc-鏈路電壓時(shí)，以升壓模式操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222中的至少一個(gè)。

詳細(xì)地說，控制器240'可執(zhí)行控制，使得當(dāng)取決于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓小于預(yù)定的第二閾值時(shí)，以降壓模式或升壓模式操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222中的僅僅一個(gè)，并且以空閑模式操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222中的另一個(gè)。也就是說，控制器240'可執(zhí)行控制，使得多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222中的僅僅一些執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作。

另外，當(dāng)取決于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓等于或大于預(yù)定的第一閾值時(shí)，控制器240'可控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222以被以升壓模式操作。

這里，控制器240'可取決于從接收的電動機(jī)信息計(jì)算的負(fù)載值、以滯后方式控制多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222。詳細(xì)地說，控制器240'可維持已經(jīng)相對于對應(yīng)于預(yù)定的上限和下限的范圍的負(fù)載值驅(qū)動的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，以防止系統(tǒng)的效率由于驅(qū)動降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的數(shù)量的頻繁變化而降低。下面將參照圖14提供對此的詳細(xì)描述。

控制器240'可取決于包括電動機(jī)7的驅(qū)動速度的接收的電動機(jī)信息、使用查找表格來控制多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222以改變dc-鏈路電壓，其中該查找表格具有電動機(jī)7的多個(gè)驅(qū)動速度以及與多個(gè)驅(qū)動速度中的每一個(gè)對應(yīng)的dc-鏈路電壓值。也就是說，控制器240'可使用表格來改變dc-鏈路電壓，其中在該表格中取決于電動機(jī)7的驅(qū)動速度而映射可以以最佳效率驅(qū)動電動機(jī)7所處的dc-鏈路電壓。

這里，由控制器240'接收的電動機(jī)信息可包括輸入到多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222的輸入電流的電流量、驅(qū)動電動機(jī)7所用的角速度、電動機(jī)的相位以及由連接到電動機(jī)7的發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)生成的電流量中的至少一個(gè)。例如，在電動機(jī)7的外部分離地提供的并且具有預(yù)定頻率的光電傳感器可感測電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，并向控制器240'傳送關(guān)于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的信息?？捎米髂軌虼_定電動機(jī)的速度的元素的其它各種種類的信息可包括在電動機(jī)信息中。

在上述的根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備中，取決于負(fù)載量而改變逆變器的dc-鏈路電壓，以改善逆變器的效率，并且取決于負(fù)載和輸入電壓而控制多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)的操作模式，從而使得可能在整個(gè)負(fù)載范圍中改善電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的整體效率。

圖12是根據(jù)本公開的另一個(gè)示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的電路圖。

參考圖12，電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備200'的電路包括ac電源1、輸入濾波器2、整流器210、平滑器4、第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221、第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222、逆變器230和電動機(jī)7。在圖12中，為了解釋的簡化，省略圖11的控制器240的圖示。另外，由于ac電源1、輸入濾波器2、整流器210、平滑器4、逆變器230和電動機(jī)7與作為圖3的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備200的電路圖的組件的ac電源1、輸入濾波器2、整流器210、平滑器4、逆變器230和電動機(jī)7相同，所以將省略所述的詳細(xì)功能和操作。

第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221可包括：與輸入到轉(zhuǎn)換器的輸入電源串聯(lián)連接的第一開關(guān)s1、第一電感器l1和第六二極管d6，具有連接到第一開關(guān)與第一電感器之間的連接節(jié)點(diǎn)的陽極的第五二極管，以及連接到將第一電感器和第六二極管彼此連接的節(jié)點(diǎn)的第二開關(guān)。

第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222具有與第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的電路配置相同的電路配置，并且接收電源的其輸入端子和輸出dc-鏈路電壓的其輸出端子可彼此并聯(lián)連接。

控制器240'可生成用于控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222的多個(gè)開關(guān)s1、s2、s3和s4的pwm信號pwm_s1、pwm_s2、pwm_s3和pwm_s4。

控制器240'可基于輸入電流iin、電動機(jī)7的速度和dc-鏈路電壓計(jì)算可以以最佳效率驅(qū)動電動機(jī)所處的期望的dc-鏈路電壓值。另外，控制器240'可控制用于控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221的開關(guān)s1和s2以及第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222的開關(guān)s3和s4的pwm信號的占空比，或者是接通還是切斷開關(guān)s1至s4，以將dc-鏈路電壓vdc-link變成期望的dc-鏈路電壓。此外，控制器240'可控制逆變器230的開關(guān)s3、s4、s5、s6、s7和s8的占空比以恒定地維持電動機(jī)7的旋轉(zhuǎn)速度。

控制器240'可取決于各個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和222的操作模式來控制多個(gè)開關(guān)s1、s2、s3和s4。詳細(xì)地說，控制器240'可將取決于電動機(jī)信息所需的期望的dc-鏈路電壓和經(jīng)整流或平滑的輸入電壓vin的幅度彼此比較，并且確定是否執(zhí)行控制，使得第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222兩者都執(zhí)行轉(zhuǎn)換，或者執(zhí)行控制，使得僅僅第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222中任何一個(gè)執(zhí)行轉(zhuǎn)換。另外，例如，當(dāng)取決于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓等于或大于預(yù)定的第一閾值時(shí)，控制器240'可控制第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222兩者以被以升壓模式操作。

此外，例如，當(dāng)取決于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓小于預(yù)定的第二閾值時(shí)，控制器240'可執(zhí)行控制，使得僅僅第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221和第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222中的第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作，并且可切斷開關(guān)s3和s4，使得第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器222被以其中它不執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作的空閑模式操作。

這里，可取決于輸入電壓vin的瞬時(shí)值、根據(jù)控制器240'的控制而以降壓模式或升壓模式操作執(zhí)行轉(zhuǎn)換的第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器221。

在上述的根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備中，根據(jù)負(fù)載量而改變逆變器的dc-鏈路電壓，以改善逆變器的效率，并且取決于負(fù)載和輸入電壓來控制多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的每一個(gè)的操作模式，從而使得可能在整個(gè)負(fù)載范圍中改善電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的整體效率。

另外，在電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備中，輸出功率被分配到多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，從而使得可能確保轉(zhuǎn)換器電路的穩(wěn)定性和魯棒性。此外，當(dāng)交錯用于控制多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的控制信號時(shí)，可減少轉(zhuǎn)換的輸出電壓的紋波分量，并且可獲得高于切換頻率的輸出頻率，使得可減少輸入和輸出濾波器元件的尺寸。

圖13是用于描述根據(jù)本公開的另一個(gè)示范性實(shí)施例的用于控制電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制信號的階段的數(shù)量的圖。

參考圖13，一起圖示當(dāng)僅僅使用一個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器時(shí)的取決于負(fù)載的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的效率1310以及當(dāng)使用兩個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器時(shí)的取決于負(fù)載的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的效率1320。

參考該圖，在其中負(fù)載為低的輕負(fù)載區(qū)域中，使用兩個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸入電壓的效率1320低于使用一個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸入電壓的效率1310。

然而，在其中負(fù)載為高的重負(fù)載區(qū)域中，使用兩個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸入電壓的效率1320高于使用一個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸入電壓的效率1310。

基于在其中兩條曲線彼此相交的點(diǎn)處的負(fù)載值，在輕負(fù)載區(qū)域中將操作階段的數(shù)量確定為1，并且基于在其中兩條曲線彼此相交的點(diǎn)處的負(fù)載值，在重負(fù)載區(qū)域中將操作階段的數(shù)量確定為2。另外，可取決于確定的操作階段的數(shù)量來確定將執(zhí)行轉(zhuǎn)換的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的數(shù)量，并且可執(zhí)行控制，使得以空閑模式中操作另一個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

可以以高電源轉(zhuǎn)換效率、通過如上所述的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的數(shù)量的確定來執(zhí)行降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換操作。

圖14是圖示根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于確定用于控制電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制信號的階段的數(shù)量的方法的流程圖。

參考圖14，可確定電動機(jī)的速度的輸入電流iin可被感測為由控制器接收的電動機(jī)信息中的一個(gè)(s1410)。

感測的輸入電流iin穿過低通濾波器，使得計(jì)算輸入電流隨著時(shí)間的過去的平均值iin_avg(s1420)。

將輸入電流的平均值iin_avg與預(yù)定的上限hl和下限ll比較，使得可確定將執(zhí)行兩個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換操作的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的數(shù)量。

詳細(xì)地說，將輸入電流的平均值iin_avg與上限hl比較(s1430)，并且在其中輸入電流的平均值iin_avg大于上限hl(是)的情況下，將1代入到使兩個(gè)階段驅(qū)動有效的變量2_phase_drive中。另外，執(zhí)行兩個(gè)階段操作控制，使得兩個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器可執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作(s1480)。

在其中輸入電流的平均值iin_avg小于上限hl的情況下(1430：否)，將輸入電流的平均值iin_avg與下限ll比較(s1450)。

在其中輸入電流的平均值iin_avg大于或等于下限ll并且小于上限hl的情況下，決定是否執(zhí)行兩個(gè)階段操作。是否執(zhí)行兩個(gè)階段操作可通過變量2_phase_drive是否被有效為1來確定(s1460)。在其中2_phase_drive為1的情況下(s1460：是)，執(zhí)行控制，使得連續(xù)執(zhí)行現(xiàn)有的兩個(gè)階段操作(s1480)，并且在其中2_phase_drive不為1的情況下(s1460：是)，執(zhí)行控制，使得連續(xù)執(zhí)行現(xiàn)有的單個(gè)階段操作(s1490)。

在其中輸入電流的平均值iin_avg小于下限ll的情況下(s1450：否)，為了其中僅僅使用一個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的單個(gè)階段操作的目的，將0代入到變量2_phase_drive中，從而使變量2_phase_drive無效。另外，執(zhí)行單個(gè)階段操作控制，使得一個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器可執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作(s1490)。

如上所述地確定用于操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的操作階段的數(shù)量，從而使得可能確定可以以最佳效率執(zhí)行轉(zhuǎn)換的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的數(shù)量，并且使用利用輸入電流的平均值的滯后控制方式，從而使得可能防止由于降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的數(shù)量的頻繁變化的電源轉(zhuǎn)換效率的降低。

圖15是圖示根據(jù)本公開的另一個(gè)示范性實(shí)施例的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法的流程圖。

參考圖15，首先接收電動機(jī)信息(s1510)?？山邮崭袦y的電動機(jī)的驅(qū)動速度，作為將用作用于確定電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的負(fù)載的參數(shù)的電動機(jī)信息。另外，電動機(jī)信息可以是從關(guān)于感測的電動機(jī)的驅(qū)動速度的模擬信息轉(zhuǎn)換的數(shù)字信息。這里，電動機(jī)信息可包括輸入到多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的輸入電流的電流量、驅(qū)動電動機(jī)所用的角速度、電動機(jī)的相位、由連接到電動機(jī)的發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)生成的電流量中的至少一個(gè)。

另外，確定多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的操作模式(s1520)。詳細(xì)地說，可取決于接收的電動機(jī)信息而將多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)確定為以被以取決于期望的dc-鏈路電壓的幅度的降壓模式、升壓模式和空閑模式中的任何一個(gè)操作。

例如，當(dāng)輸入到多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓大于取決于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓時(shí)，可執(zhí)行控制以降壓模式操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的至少一個(gè)。

另外，當(dāng)輸入到多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓小于對應(yīng)于接收的電動機(jī)信息的期望的dc-鏈路電壓時(shí)，可執(zhí)行控制：以升壓模式操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。這里，當(dāng)從接收的電動機(jī)信息計(jì)算的負(fù)載值等于或大于預(yù)定的第一閾值時(shí)，可執(zhí)行控制：以升壓模式操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的兩個(gè)或更多個(gè)。也就是說，可基于從接收的電動機(jī)信息計(jì)算的負(fù)載量確定可提供最佳效率的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的數(shù)量。

同時(shí)，在控制過程中，當(dāng)從接收的電動機(jī)信息計(jì)算的負(fù)載量小于預(yù)定的第二閾值時(shí)，可執(zhí)行控制，使得僅僅以降壓模式或升壓模式操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的任何一個(gè)，并且以空閑模式中操作另一個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。這里，第二閾值可以是與第一閾值相同或不同的值。

另外，在s1520中，可取決于從接收的電動機(jī)信息計(jì)算的負(fù)載值而以滯后方式確定將在多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器當(dāng)中執(zhí)行轉(zhuǎn)換的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。詳細(xì)地說，在其中負(fù)載值對應(yīng)于預(yù)定的上限與下限之間的范圍的情況下，在多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器當(dāng)中將執(zhí)行轉(zhuǎn)換的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的數(shù)量不變化，但是被維持，從而使得可能防止由于執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的數(shù)量的頻繁變化導(dǎo)致的附加損耗。

當(dāng)確定多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的操作模式時(shí)，可執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)執(zhí)行包括在執(zhí)行轉(zhuǎn)換的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的多個(gè)開關(guān)中的任何一個(gè)(s1530)。

例如，在其中需要等于或大于預(yù)定的第一閾值的dc-鏈路電壓的情況下，可執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)一個(gè)開關(guān)，用于在其中接通多個(gè)開關(guān)的狀態(tài)中逐步提高電壓，使得以升壓模式操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的所有降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。另外，在其中需要逐步提高電壓，但是不是多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所有降壓-升壓轉(zhuǎn)換器需要執(zhí)行用于逐步提高電壓的轉(zhuǎn)換的情況下，可執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)任何一個(gè)開關(guān)，使得以升壓模式操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的僅僅一些。另外，在其中需要逐步降低的情況下，可執(zhí)行控制以僅僅開關(guān)任何一個(gè)開關(guān)，用于在其中切斷多個(gè)開關(guān)的狀態(tài)中逐步降低電壓，使得以降壓模式操作多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的任何一個(gè)，用于逐步降低電壓。

在上述的根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法中，取決于負(fù)載量而改變逆變器的dc-鏈路電壓以改善逆變器的效率，并且取決于負(fù)載和輸入電壓來控制多個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)的操作模式，從而使得可能在整個(gè)負(fù)載范圍中改善電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的整體效率。

上述的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法可用在控制空調(diào)中的壓縮機(jī)的電動機(jī)的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備50中，該空調(diào)包括使用圖1中的電動機(jī)來壓縮和排出吸入的制冷劑的壓縮機(jī)。另外，上述的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的方法可用在圖12的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備中。

上述的根據(jù)示范性實(shí)施例的用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法也可由存儲在各種類型的記錄介質(zhì)中并由cpu執(zhí)行的程序代碼等等來實(shí)現(xiàn)。

詳細(xì)地說，上述的用于執(zhí)行用于電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法的程序代碼可存儲在可由終端讀取的各種類型的記錄介質(zhì)中，諸如ram、閃速存儲器、rom、eprom、eeprom、寄存器、硬盤、可移動盤、存儲卡、usb存儲器、cdrom等等。

圖16是用于描述根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的控制方法的圖。

參考圖16，一起圖示取決于在變化dc-鏈路電壓時(shí)的負(fù)載百分比的轉(zhuǎn)換器的效率1620和取決于在使用用于將dc-鏈路電壓逐步提高到380v的升壓控制時(shí)的負(fù)載百分比的轉(zhuǎn)換器的效率1610的曲線圖。

如圖16的圖中所圖示，可確認(rèn)在改變dc-鏈路電壓時(shí)轉(zhuǎn)換器的效率一般較高，并且在輕負(fù)載區(qū)域中，可應(yīng)用根據(jù)本公開的降壓+升壓控制方式1630以進(jìn)一步改善效率。

另外，在預(yù)定的負(fù)載或更多中執(zhí)行單個(gè)階段升壓控制1640，并且當(dāng)進(jìn)一步增加負(fù)載時(shí)執(zhí)行兩個(gè)階段升壓控制1650，使得增加dc-鏈路電壓的逐步提高范圍而不需要在其中以高速旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的重負(fù)載區(qū)域中應(yīng)用諸如弱場控制之類的復(fù)雜控制方式，從而使得可能確保電動機(jī)的高速控制區(qū)域。

圖17是用于描述本公開的效果的圖。

參考圖17，一起圖示指示取決于在應(yīng)用降壓-升壓同步控制時(shí)的負(fù)載的效率的圖1720以及指示取決于在應(yīng)用降壓+升壓控制時(shí)的負(fù)載的效率的圖1710。

如圖17中所圖示，根據(jù)本公開的降壓+升壓控制可將效率改善得比現(xiàn)有的降壓-升壓同步控制方式的效率高3至4％，并且與現(xiàn)有的降壓-升壓同步控制方式相比，還可改善功率因數(shù)和總諧波失真(thd)性能。

雖然在上文中圖示和描述了本公開的示范性實(shí)施例，但是本公開不限于此，而是可由本公開所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員不同地修改和變更，而不會脫離在權(quán)利要求中所要求保護(hù)的本公開的精神和范圍。這些修改和變更將落在本公開的范圍內(nèi)。