[发明专利]一种逆变器的风扇控制方法与装置

说明书

技术领域

本发明属于逆变器技术领域，特别涉及到逆变器的风扇控制方法与装置。

背景技术

风扇冷却是逆变器中经常采用的一种高性价比的散热方式，为降低设备功耗和噪声，可采用调速风扇。一般的，风扇转速高则风量大，但会增加风扇的功耗和噪音，且降低风扇使用寿命；风扇转速低则风量小，逆变器温度高，将降低逆变器的整体寿命。此外，逆变器的温度也受到环境温度的影响，相同的逆变器运行工况下，随着环境温度的增加，也需要提高风扇转速以降低逆变器温度。风扇运行转速达到上限时，需要对逆变器的输入或输出功率进行降额处理，以降低逆变器的损耗从而减少发热。

[CN 100403202C风扇转速控制方法及装置]公布了风扇转速的控制方案，通过对风扇控制通路上增加冗余控制或者监控手段，提高风扇控制系统的可靠性低。但对风扇转速的确定没有给出实施方案。

[CB 101876320 B一种风扇转速控制方法及设备]公布了一种通过风扇控制方法，根据环境温度确定目标温度，然后通过调节器得到风扇转速调整值。但逆变器的运行温度不仅与环境温度有关，也由逆变器当前的工作状态(功率、母线电压等)决定。通过环境温度预设目标温度，在环境温度大范围变化时，需要存储大量预设温度数据，该方法并不灵活，不宜在室外等环节温度变化大的场合使用。

[CN201410403089.6-逆变器内的风扇调速方法]公布了一种通过PI调节器对风扇转速进行闭环控制的控制方法，但没有考虑功率对逆变器发热的影响。

基于风扇冷却的逆变器，通常需要进行风道设计，在风扇没有旋转的情况下，风道的存在将影响散热性能。但实际运行中，如果被测器件温度没有达到预设温度值，则风扇不启动；这种情况下，发热元件的散热条件比较差，器件一直处于被烘烤状态，影响其使用寿命。目前常用的风扇控制方法，要么根据当前输出功率或电流确定风扇转速，要么根据被测器件的实时温度进行温度闭环或开环控制。这就是上述问题无法得到最佳的解决办法。本发明公布的逆变器，将风扇调速方法与逆变器运行功率、功率器件的实时温度相结合，得到风扇转速指令；更进一步，如果风扇转速达到上限，或者实际风扇转速超出指令值，则需进行功率降额处理。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题提供一种逆变器的风扇控制方法与装置，将逆变器运行功率和被测器件的温度相结合，有效地解决了传统因被测器件温度未达到预设温度值时风扇不启动的情况，同时又能尽可能减小风扇旋转的损耗。

为实现本发明的上述目的，本发明的提供一种逆变器风扇控制方法，所述方法描述如下：

一种逆变器的风扇控制方法，由第一转速指令生成模块获得第一风扇转速指令，由第二转速生成模块得到第二风扇转速指令，将第一风扇转速指令与第二风扇转速指令相加后，得到风扇转速驱动指令。

所述第一转速指令生成模块，根据逆变器实时功率按照如下方式计算得到风扇转速功率映射值：

式中N1LimUp为第一转速上限，N1LimDn为第一转速下限，PwrCal为逆变器实时功率，PwrRated为逆变器的额定功率，NFan1为第一风扇转速指令；

所述风扇转速功率映射值经过第一转速限幅后送至转速切换开关；

第一转速限幅的下限设定在第一转速下限，其上限设定在第一转速上限，第一转速下限大于等于风扇能够稳定运行的最低转速，第一转速上限小于等于风扇允许运行的最高转速；

所述转速切换开关，当被冷却功率器件的最高温度大于等于第一温度预设值时，所述第一风扇转速指令直接等于第一转速限幅的输出；当最高温度小于第一温度预设值时，所述第一风扇转速指令设置为零；

上述第二转速指令生成模块，将被冷却功率器件的最高温度与第二温度预设值相减后的差值经温度调节器，得到风扇转速温度对应值，再经过第二转速限幅后，得到第二风扇转速指令。

所述的温度调节器可以采用比例积分控制、积分控制、比例控制方法。

第二转速限幅的下限值设定为0，其上限值设定为风扇能够稳定运行的最高转速与第一转速上限的差。需要指出的是，第一温度预设值小于第二温度预设值。

为实现本发明的上述目的，本发明的提供一种逆变器风扇控制装置，所述装置包括：

一种逆变器的风扇控制器，包括功率计算模块、最高温度判定模块，其特征还包括第一转速指令生成模块、第二转速指令生成模块、求和器；