[发明专利]正弦直流变频空调控制器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及空调控制器，尤其涉及一种正弦直流变频空调控制器及其控制方法。

背景技术

现有技术空调控制系统的控制器一般采用定速控制，也就是对速度一定的压缩机进行通断控制的方式，而这种通断方式控制系统能力的缺陷是温度波动较大、噪音大。从国外空调器的发展历程来看，为了追求舒适、高效、节能等性能，空调器由定速向变频过渡。

在变频空调中，分为交流、直流两大类，直流变频与交流变频相比，交流异步电机存在铜损、铁损、涡流损等损耗；直流电机的转子是永磁的，它比交流电机的效率高。由此可见，直流压缩机具有高效、过载能力大、控制方便等特点，使之成为变频空调发展的最终趋势。

目前常用的一种直流变频控制方式是方波变频(120度矩形波)方法，然而方波变频具有效率较低的缺陷。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种正弦直流变频空调控制器及变频控制方法，以克服方波直流变频技术效率较低的缺陷。

根据本发明的一个方面，提供了一种直流变频空调控制器，包括室内机控制器部件以及通过火线通讯电路与其连接的室外机控制器部件，室内机控制器部件包括：室内机控制器，其为MCU，由单片机电路构成；参数设定部，与MCU的输入端连接，用于输入工作参数；室内检测保护单元，连接在室内机控制器检测和保护控制输入端；室外机控制器部件包括：室外机控制器DSP，由数字信号处理器电路构成，其通过火线通讯电路与MCU连接；室外检测保护单元，连接在室外机控制器检测和保护控制输入端；与DSP连接的开关电源，用以提供电源给DSP以及驱动单元；驱动单元输出端连接有用于驱动压缩机的变频装置，变频装置向压缩机用永磁同步电机输出电压空间矢量PWM波。

在上述的空调控制器中，室内机控制器部件还包括：与MCU连接的扫风电机控制部和室内风扇电机控制部；以及室外机控制器部件还包括：四通阀控制部，连接于DSP的一个输入端，用于切换制热制冷模式；电子膨胀阀控制部，连接于DSP的另一个输入端，用于调节冷媒质流量的大小；室外风扇电机控制部，连接于DSP的直流电机控制输出端。

在上述的空调控制器中，DSP中包括一存储单元，存储单元中存储有频率表，DSP从频率表中确定频率值并控制压缩机用永磁同步电机以该频率运行。

在上述的空调控制器中，室内机控制部件中，室内检测保护单元包括：室内温度检测单元、室内管温检测单元、用于显示温度、故障的显示单元。

在上述的空调控制器中，室内机控制器部件中，室内风扇电机控制部由开关电源经整流后的直流电压供电，由MCU控制其速度。

在上述的空调控制器中，室外机控制器部件中的室外检测保护单元包括：室外温度检测单元、室外管温度检测单元，压缩机排气温度检测单元、电流检测单元、母线电压检测单元、压缩机位置检测单元。

在上述的空调控制器中，室外机控制器部件中还包括功率因数校正装置，其连接在电源输入端与变频装置之间，用于改善功率因数以及提高母线电压。

在上述的空调控制器中，功率因数校正装置包括电抗器、整流桥、开关器件，并由DSP提供的脉宽调制信号进行驱动控制。

在上述的空调控制器中，室外风扇电机控制部由母线侧的直流电源供电，由DSP控制其速度。

在上述的空调控制器中，变频装置包括：整流桥、母线电压采样电路、电容、功率模块，并由DSP提供PWM信号给功率模块。

在上述的空调控制器中，室外机所有的控制部件都集成在一块控制板上，室外机所有的控制信号都由唯一的DSP来控制。

根据本发明的另一方面，提供了一种利用上述的控制器来控制压缩机频率的方法，包括以下步骤：步骤S102，压缩机启动后，在回油频率运行预定时间；步骤S104，检测室内环境温度T_内与室内设定温度T_设之间的温差ΔT以及室外环境温度T_外；步骤S106，根据温差ΔT值以及室外环境温度T_外值，从DSP中存储的频率表中查表确定压缩机运转频率f，控制压缩机以频率f运转。

在上述的方法中，还包括步骤S108，判断是否符合停机保护条件，如果符合停机保护条件则停机；若不符合停机条件，则继续执行以下步骤；步骤S110，判断是否符合降频保护条件；步骤S112，如果符合降频保护条件，则逐级降低当前频率f并运行预定时间，直到不符合降频保护条件，转到执行步骤S104。