[發明專利]一種變頻空調器壓縮機頻率邊界控制方法

有效

• 申請號: 201210244883.1
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102748275A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 王軍;康月;張永良
• 申請（專利權）人: 海信（山東）空調有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F24F11/00
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 李升娟

技術領域

本發明涉及一種變頻空調器壓縮機頻率邊界控制方法，屬于變頻空調技術領域。

背景技術

傳統的變頻空調器壓縮機運行頻率邊界為一固定值，參見圖1所示，為現有變頻空調器壓縮機的最高運行頻率圖，為理論最高頻率，與室外環境溫度、輸入電壓等參數無函數關聯，僅是單一邊界頻率值，實際運行根據排氣溫度、電流等參數調整，在某些工況下頻率很低，且超低電壓下即使控制參數保守，也不能避免壓縮機運行壓力超標和電控溫升超標，超低電壓被損壞的可能。

在變頻空調制冷時，室外環境溫度越高，壓縮機最大運行壓力會經常會超過壓縮機技術規格書規定的上限值超標；以及對電控元器件的散熱越不利，特別是變頻空調室外控制的核心元件IPM模塊（智能功率模塊）、PFC（功率因數校正）不利，本身IPM模塊、PFC也產生熱量。若同時伴隨著低電壓，低電壓導致室外風機轉速下降、制冷系統負荷更大，更容易導致壓縮機運行壓力超標，致使IPM模塊、PFC散熱更不利。常規的家用變頻空調為了保證壓縮機和電控的使用可靠性，制冷時設有排氣溫度保護控制、防凍結保護控制、防過載保護控制、電流保護控制等，這些控制在整個制冷過程均為全程控制參數，這樣為了保護制冷時高溫工況及低電壓的空調系統運行的可靠性特別電控IPM模塊、PFC的可靠性以及壓縮機的可靠性，一般電流等控制參數保護值設置較為保守，否則某些特定惡劣工況或異常故障，將導致壓縮機不能可靠運行甚至損壞，電控元器件如功率模塊、PFC等極易溫升過高而被擊穿，產品的總故障率居高不下。這樣必然導致壓縮機頻率邊界設置偏低，最大頻率受限較大，最大制冷能力發揮不出來，與變頻機快速制冷、快速達到設定溫度的要求不符。

發明內容

本發明為了解決現有變頻空調器壓縮機運行頻率邊界為一固定值，容易導致壓縮機運行壓力超標，以及壓縮機頻率邊界設置偏低，最大頻率受限較大，最大制冷能力發揮不出來，對電控元器件的散熱不利的問題，提供了一種變頻空調器壓縮機頻率邊界控制方法，在滿足壓縮機運行可靠性和電控運行可靠性的前提下，將壓縮機運行頻率邊界設置更寬，在新的頻率邊界下，壓縮機和電控的可靠性完全可以保證。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種變頻空調器壓縮機頻率邊界控制方法，包括以下步驟：

（1）、設定控制器的溫升上限值△T，以△T為限制條件，在一定室外環境溫度區間T內，檢測不同室外環境溫度下所對應的壓縮機的最大工作頻率F1；

（2）、設定壓縮機允許運行壓力上限值△P,并以△P為限制條件，在所述室外環境溫度區間T內，檢測不同室外環境溫度下所對應的壓縮機的最大工作頻率F2；

（3）、比較出所述室外環境溫度區間T內同一室外環境溫度下F1與F2中的較小值，得到F3；

（4）、按一次函數關系將F3進行簡化擬合，得到在所述室外環境溫度區間T內壓縮機的最大工作頻率與室外環境溫度函數關系曲線F4=f（Tout）;

（5）、結合所述的函數關系曲線F4，確定壓縮機的最大工作頻率與室外環境溫度和輸入電壓值U_in之間的函數關系曲線Fmax=f(Tout，K)，其中，K為電壓系數。

進一步的，還包括步驟（6），在壓縮機每次上電運行時，檢測室外環境溫度Tout和輸入電壓值U_in，并根據U_in確定電壓系數K，然后根據函數關系曲線Fmax=F(Tout，K)確定當前壓縮機運行最大頻率，且在壓縮機運行過程中，每隔時間t重新執行本步驟。

又進一步的，所述步驟（6）中的電壓系數K確定方法為：

設定空調允許輸入電壓的下限值U2，比較輸入電壓值U_in與U2以及國標規定的空調輸入電壓下限值U1的關系：

若U_in≥U1，則K=1；

若U1＞U_in≥U2，則K=?U_in/U1;

若U_in＜U2，則K=0。

又進一步的，所述步驟（4）中，將所述室外環境溫度區間T劃分為若干小區間，按一次函數關系將F3簡化擬合出在所述各小區間內壓縮機最大頻率與室外環境溫度的函數關系曲線F4=f（Tout），很明顯的，F4為分段函數。

優選的，步驟（5）中，壓縮機的最大工作頻率與室外環境溫度和輸入電壓值U_in之間的函數關系Fmax=K×F4。