[发明专利]一种变频空调器压缩机频率边界控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变频空调器压缩机频率边界控制方法，属于变频空调技术领域。

背景技术

传统的变频空调器压缩机运行频率边界为一固定值，参见图1所示，为现有变频空调器压缩机的最高运行频率图，为理论最高频率，与室外环境温度、输入电压等参数无函数关联，仅是单一边界频率值，实际运行根据排气温度、电流等参数调整，在某些工况下频率很低，且超低电压下即使控制参数保守，也不能避免压缩机运行压力超标和电控温升超标，超低电压被损坏的可能。

在变频空调制冷时，室外环境温度越高，压缩机最大运行压力会经常会超过压缩机技术规格书规定的上限值超标；以及对电控元器件的散热越不利，特别是变频空调室外控制的核心元件IPM模块（智能功率模块）、PFC（功率因数校正）不利，本身IPM模块、PFC也产生热量。若同时伴随着低电压，低电压导致室外风机转速下降、制冷系统负荷更大，更容易导致压缩机运行压力超标，致使IPM模块、PFC散热更不利。常规的家用变频空调为了保证压缩机和电控的使用可靠性，制冷时设有排气温度保护控制、防冻结保护控制、防过载保护控制、电流保护控制等，这些控制在整个制冷过程均为全程控制参数，这样为了保护制冷时高温工况及低电压的空调系统运行的可靠性特别电控IPM模块、PFC的可靠性以及压缩机的可靠性，一般电流等控制参数保护值设置较为保守，否则某些特定恶劣工况或异常故障，将导致压缩机不能可靠运行甚至损坏，电控元器件如功率模块、PFC等极易温升过高而被击穿，产品的总故障率居高不下。这样必然导致压缩机频率边界设置偏低，最大频率受限较大，最大制冷能力发挥不出来，与变频机快速制冷、快速达到设定温度的要求不符。

发明内容

本发明为了解决现有变频空调器压缩机运行频率边界为一固定值，容易导致压缩机运行压力超标，以及压缩机频率边界设置偏低，最大频率受限较大，最大制冷能力发挥不出来，对电控元器件的散热不利的问题，提供了一种变频空调器压缩机频率边界控制方法，在满足压缩机运行可靠性和电控运行可靠性的前提下，将压缩机运行频率边界设置更宽，在新的频率边界下，压缩机和电控的可靠性完全可以保证。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种变频空调器压缩机频率边界控制方法，包括以下步骤：

（1）、设定控制器的温升上限值△T，以△T为限制条件，在一定室外环境温度区间T内，检测不同室外环境温度下所对应的压缩机的最大工作频率F1；

（2）、设定压缩机允许运行压力上限值△P,并以△P为限制条件，在所述室外环境温度区间T内，检测不同室外环境温度下所对应的压缩机的最大工作频率F2；

（3）、比较出所述室外环境温度区间T内同一室外环境温度下F1与F2中的较小值，得到F3；

（4）、按一次函数关系将F3进行简化拟合，得到在所述室外环境温度区间T内压缩机的最大工作频率与室外环境温度函数关系曲线F4=f（Tout）;

（5）、结合所述的函数关系曲线F4，确定压缩机的最大工作频率与室外环境温度和输入电压值U_in之间的函数关系曲线Fmax=f(Tout，K)，其中，K为电压系数。

进一步的，还包括步骤（6），在压缩机每次上电运行时，检测室外环境温度Tout和输入电压值U_in，并根据U_in确定电压系数K，然后根据函数关系曲线Fmax=F(Tout，K)确定当前压缩机运行最大频率，且在压缩机运行过程中，每隔时间t重新执行本步骤。

又进一步的，所述步骤（6）中的电压系数K确定方法为：

设定空调允许输入电压的下限值U2，比较输入电压值U_in与U2以及国标规定的空调输入电压下限值U1的关系：

若U_in≥U1，则K=1；

若U1＞U_in≥U2，则K= U_in/U1;

若U_in＜U2，则K=0。

又进一步的，所述步骤（4）中，将所述室外环境温度区间T划分为若干小区间，按一次函数关系将F3简化拟合出在所述各小区间内压缩机最大频率与室外环境温度的函数关系曲线F4=f（Tout），很明显的，F4为分段函数。

优选的，步骤（5）中，压缩机的最大工作频率与室外环境温度和输入电压值U_in之间的函数关系Fmax=K×F4。