变频器功率模块温度控制方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变频器功率模块温度控制方法和控制装置。该变频器功率模块温度控制方法包括：检测室外环境温度；根据室外环境温度确定功率模块的最大允许运行电流；检测功率模块的实际运行电流，并对实际运行电流进行调节，使实际运行电流运行在最大允许运行电流范围内。根据本发明专利技术的变频器功率模块温度控制方法，能够有效避免功率模块的内部温度过高而导致系统执行保护检出动作，使得系统可以安全稳定运行。

Frequency converter power module temperature control method and control device

The invention discloses a temperature control method of a power module of a frequency converter and a control device thereof. The inverter power module temperature control method includes: detecting the outdoor temperature; according to the maximum allowable operating current of the power module to determine the temperature of the outdoor environment; to detect the actual current power module, and the actual current is adjusted to the actual current operation at the maximum allowable operating current range. The temperature control method of the power module of the frequency converter according to the invention can effectively prevent the internal temperature of the power module from being too high and cause the system to perform protection detection action, so that the system can be operated safely and stably.

【技术实现步骤摘要】
变频器功率模块温度控制方法和控制装置
本专利技术涉及变频压缩机控制
，具体而言，涉及一种变频器功率模块温度控制方法和控制装置。
技术介绍
在目前的变频空调，会用到功率模块IPM，其作用是在输入控制信号的作用下将直流电源转换成交流电源加载到压缩机或者电机等被控对象上，驱动压缩机或者电机运转，并通过改变施加到压缩机或者电机上的交流电源的频率，实现对压缩机或者电机转速的自动控制。由于这种智能功率模块往往工作在大电流和高温下，从而使得其在长时间的运行过程中容易发生过热损坏等故障。目前，解决智能功率模块过热损坏最常见的方法是：在智能功率模块内部植入热敏电阻，根据热敏电阻的阻值变化定时检测出智能功率模块的内部温度Tc，然后将检测到的温度Tc发送给控制芯片或者控制电路等控制端，控制端根据接收到的温度Tc的大小判断是否执行保护检出动作，并在温度Tc超过安全温度值时，通过控制系统停止运转来限制温度Tc的升高，达到对智能功率模块过热保护的目的。采用这种保护措施，一旦智能功率模块的内部温度Tc过高导致系统执行保护检出动作时，往往造成系统运转的不连贯，降低了用户感受。在申请号为201310404618.X，专利技术名称为一种智能功率模块的温度控制方法及变频设备的中国专利技术专利申请中，公开了一种智能功率模块的温度控制方法及变频设备，该方法过程如下：检测智能功率模块的内部温度Tc，并在所述温度Tc接近设定的安全阈值Tmax时，控制智能功率模块的输出频率降低或者维持当前频率，以限制智能功率模块的温升。该专利技术通过控制智能功率模块在其内部温度达到保护检出温度前进行禁升频或者降频动作，从而可以将智能功率模块的温度始终控制在安全范围内而不进行保护检出，在保证智能功率模块在安全可靠的温度下稳定运行的同时，也确保了系统运行的连贯性，提高了变频家电用户使用的舒适性。在申请号为201610120747.X，专利技术名称为一种变频空调功率模块温升控制方法的中国专利技术专利申请中，公开了一种变频空调功率模块温升控制方法，包括以下步骤：(1)实时检测室外环境温度并进行判断，当所述室外环境温度大于第二预设阈值T2时，执行温升控制步骤；(2)将压缩机的最大运行频率更新为压缩机允许运行的最大频率。本专利技术的变频空调功率模块温升控制方法，首先根据室外环温的大小进行判定是否允许进入功率模块温升控制模式，然后对交流电压进行采样，计算当前交流电压下压缩机允许运行的最大频率，将压缩机最大运行频率限定在该允许运行的最大频率下，以防止由于压缩机运行频率过大加剧功率模块的升温，确保功率模块的温度限制在安全运行范围内，以保障功率模块的寿命以及空调正常运行。这两个专利申请都是通过检测温度信号来调整频率，使得功率模块的温度控制在一定范围之内，只是其温度信号采集不一样，对于频率的调增策略也不一样。但是具体分析来看，其第一种方法存在需要加设功率模块温度传感器的问题，第二种方法对于电子膨胀阀的动作没有考虑，单单根据室外温度信号来调整频率，控制也不够精确。总的来说，其采用温度信号作为输入而最终控制温度。采用这种控制方式时，一旦功率模块的内部温度过高导致系统执行保护检出动作时，往往造成系统运转的不连贯，降低了用户使用感受。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种变频器功率模块温度控制方法和控制装置，能够有效避免功率模块的内部温度过高而导致系统执行保护检出动作，使得系统可以安全稳定运行。根据本专利技术的一个方面，提供了一种变频器功率模块温度控制方法，包括：检测室外环境温度；根据室外环境温度确定功率模块的最大允许运行电流；检测功率模块的实际运行电流，并对实际运行电流进行调节，使实际运行电流运行在最大允许运行电流范围内。优选地，检测功率模块的实际运行电流，并对实际运行电流进行调节，使实际运行电流运行在最大允许运行电流范围内的步骤包括：当实际运行电流小于或等于最大允许运行电流时，使功率模块保持当前电流运行。优选地，检测功率模块的实际运行电流，并对实际运行电流进行调节，使实际运行电流运行在最大允许运行电流范围内的步骤还包括：当实际运行电流大于最大允许运行电流时，对功率模块的运行电流进行调节，使其运行至最大允许运行电流以内。优选地，对实际运行电流进行调节的步骤包括：计算实际运行电流与最大允许运行电流之间的差值；根据该差值对实际运行电流进行降电流调节；检测调节后的实际运行电流；将调节后的实际运行电流与最大允许运行电流进行比较，判断实际运行电流是否位于最大允许运行电流范围内。优选地，根据室外环境温度确定功率模块的最大允许运行电流的步骤包括：通过如下公式确定功率模块温度与运行电流之间的关系：其中T为功率模块温度，Tw为室外环境温度；m为功率模块质量，c为功率模块的比热容，k为换热系数，A为换热面积，U为工作电压，I为功率模块的运行电流，C为系数，t为时间；根据上述公式结合功率模块的温度特性、外风机转速以及模块运行老化系数确定功率模块的最大允许运行电流，其中模块运行老化系数可以通过模块老化试验获得。根据本专利技术的另一方面，提供了一种变频器功率模块温度控制装置，包括：室外温度传感器，用于检测室外环境温度；功率模块，用于控制变频压缩机的运行频率；电流检测模块，电连接至功率模块，用于检测功率模块上的实际运行电流；温度控制换算单元，电连接至室外温度传感器，根据室外环境温度确定功率模块的最大允许运行电流；电流比较器，分别电连接至电流检测模块和温度控制换算单元，并比较实际运行电流和最大允许运行电流。优选地，温度控制换算单元内预存有多个不同型号的功率模块的最大允许运行电流。本专利技术的变频器功率模块温度控制方法，包括：检测室外环境温度；根据室外环境温度确定功率模块的最大允许运行电流；检测功率模块的实际运行电流，并对实际运行电流进行调节，使实际运行电流运行在最大允许运行电流范围内。本专利技术的变频器功率模块温度控制方法，能够通过控制功率模块的运行电流对功率模块的温度进行控制，相当于在功率模块的温度控制中加入了一个前馈控制，在功率模块工作过程中，能够对功率模块的温度飙升进行提前预警和判断，避免功率模块的温度超出安全温度范围，使得功率模块始终运行在安全温度范围内，保证压缩机系统的安全稳定运行。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术实施例的变频器功率模块温度控制方法的控制原理图；图2是本专利技术实施例的变频器功率模块温度控制方法流程图；图3是本专利技术实施例的变频器功率模块温度控制装置的结构图；图4是本专利技术实施例的对功率模块温度控制效果与常规方案控制效果对比示意图。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本专利技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频器功率模块温度控制方法，其特征在于，包括：检测室外环境温度；根据室外环境温度确定功率模块的最大允许运行电流；检测功率模块的实际运行电流，并对实际运行电流进行调节，使实际运行电流运行在最大允许运行电流范围内。

【技术特征摘要】
1.一种变频器功率模块温度控制方法，其特征在于，包括：检测室外环境温度；根据室外环境温度确定功率模块的最大允许运行电流；检测功率模块的实际运行电流，并对实际运行电流进行调节，使实际运行电流运行在最大允许运行电流范围内。2.根据权利要求1所述的变频器功率模块温度控制方法，其特征在于，所述检测功率模块的实际运行电流，并对实际运行电流进行调节，使实际运行电流运行在最大允许运行电流范围内的步骤包括：当实际运行电流小于或等于最大允许运行电流时，使功率模块保持当前电流运行。3.根据权利要求2所述的变频器功率模块温度控制方法，其特征在于，所述检测功率模块的实际运行电流，并对实际运行电流进行调节，使实际运行电流运行在最大允许运行电流范围内的步骤还包括：当实际运行电流大于最大允许运行电流时，对功率模块的运行电流进行调节，使其运行至最大允许运行电流以内。4.根据权利要求1所述的变频器功率模块温度控制方法，其特征在于，所述对实际运行电流进行调节的步骤包括：计算实际运行电流与最大允许运行电流之间的差值；根据该差值对实际运行电流进行降电流调节；检测调节后的实际运行电流；将调节后的实际运行电流与最大允许运行电流进行比较，判断实际运行电流是否位于最大允许运行电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冰，董德智，国德防，
申请(专利权)人：青岛海尔空调电子有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37