变频电器、变频控制器及其控制方法

文档序号:677523 发布日期:2021-04-30 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 变频电器、变频控制器及其控制方法 (Variable frequency electric appliance, variable frequency controller and control method thereof ) 是由 孙思佳 徐奔 胡慧军 于 2019-10-29 设计创作,主要内容包括:本发明提出一种变频电器、变频控制器及其控制方法,所述控制方法,包括:获取输入的方波控制信号在预设时间内的上升沿数量和下降沿数量;根据上升沿数量和下降沿数量计算方波控制信号的频率;根据方波控制信号的频率对变频负载进行控制。本发明实施例的变频控制器的控制方法,能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,实现变频控制器对变频负载的精准控制。(The invention provides a variable frequency electric appliance, a variable frequency controller and a control method thereof, wherein the control method comprises the following steps: acquiring the number of rising edges and the number of falling edges of an input square wave control signal in a preset time; calculating the frequency of the square wave control signal according to the number of rising edges and the number of falling edges; and controlling the variable-frequency load according to the frequency of the square wave control signal. The control method of the variable frequency controller provided by the embodiment of the invention can effectively improve the resolution and precision of frequency detection of the square wave control signal and realize the precise control of the variable frequency controller on the variable frequency load.)

变频电器、变频控制器及其控制方法

技术领域

本发明涉及电器技术领域,尤其涉及一种变频控制器的控制方法、一种变频控制器和一种具有该变频控制器的变频电器。

背景技术

随着消费者节能环保意识的增强,以及国家出台《节能减排十二五规划》,变频电器如变频冰箱市场份额逐年增长,变频电器用电总量也在急剧增加,因此,精准高效的变频压缩机转速控制有助于提高变频电器性能的准确性和稳定性,有助于准确控制和降低变频电器能耗。变频控制器的频率检测误差会导致变频电器的变频压缩机实际转速在目标转速上下波动偏差,进而造成变频电器制冷量和耗电量等波动,给电器整体性能和稳定性带来不良影响,影响电器性能检测的准确性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此,本发明的第一个目的在于提出一种变频控制器的控制方法,其能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,实现变频控制器对变频负载的精准控制。

本发明的第二个目的在于提出一种变频控制器。

本发明的第三个目的在于提出一种变频电器。

本发明的第四个目的在于提出一种电子设备。

本发明的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种变频控制器的控制方法,包括:获取输入的方波控制信号在预设时间内的上升沿数量和下降沿数量;根据所述上升沿数量和所述下降沿数量计算所述方波控制信号的频率;根据所述方波控制信号的频率对变频负载进行控制。

根据本发明实施例的变频控制器的控制方法,先获取输入的方波控制信号在预设时间内的上升沿数量和下降沿数量,然后根据上升沿数量和下降沿数量计算方波控制信号的频率,最后根据方波控制信号的频率对变频负载进行控制。由此,该方法能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,实现变频控制器对变频负载的精准控制。

另外,根据本发明上述实施例提出的变频控制器的控制方法还可以具有如下附加的技术特征:

根据本发明的一个实施例,所述根据所述上升沿数量和所述下降沿数量计算所述方波控制信号的频率,包括:根据所述上升沿数量和所述下降沿数量计算所述预设时间内所述方波控制信号的脉冲数;根据所述方波控制信号的脉冲数和所述预设时间计算所述方波控制信号的频率。

根据本发明的一个实施例,所述根据所述上升沿数量和所述下降沿数量计算所述预设时间内所述方波控制信号的脉冲数,包括:计算所述上升沿数量和所述下降沿数量的和值,得到边沿数量;根据所述边沿数量计算所述方波控制信号的脉冲数。

根据本发明的一个实施例,所述根据所述方波控制信号的脉冲数和所述预设时间计算所述方波控制信号的频率,包括:计算所述方波控制信号的脉冲数和所述预设时间的商值,得到所述方波控制信号的频率。

根据本发明的一个实施例,所述方波控制信号的频率为非整数,则按照四舍五入的原则对所述方波控制信号的频率进行取整处理。

根据本发明的一个实施例,所述预设时间为单位时间的两倍。

根据本发明的一个实施例,所述变频负载为变频压缩机,所述根据所述方波控制信号的频率对变频负载进行控制,包括:根据所述方波控制信号的频率对所述变频压缩机的转速进行控制。

为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种变频控制器,包括:获取模块,用于获取输入的方波控制信号在预设时间内的上升沿数量和下降沿数量;计算模块,用于根据所述上升沿数量和所述下降沿数量计算所述方波控制信号的频率;控制模块,用于根据所述方波控制信号的频率对变频负载进行控制。

根据本发明实施例的变频控制器,通过获取模块获取输入的方波控制信号在预设时间内的上升沿数量和下降沿数量,再通过计算模块根据所述上升沿数量和所述下降沿数量计算所述方波控制信号的频率,控制模块根据所述方波控制信号的频率对变频负载进行控制。由此,该变频控制器能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,进而实现变频控制器对变频负载的精准控制。

另外,根据本发明上述实施例提出的变频控制器还可以具有如下附加的技术特征:

根据本发明的一个实施例,所述计算模块,包括:第一计算单元,用于根据所述上升沿数量和所述下降沿数量计算所述预设时间内所述方波控制信号的脉冲数;第二计算单元,用于根据所述方波控制信号的脉冲数和所述预设时间计算所述方波控制信号的频率。

根据本发明的一个实施例,所述第一计算单元,具体用于:计算所述上升沿数量和所述下降沿数量的和值,得到边沿数量,并根据所述边沿数量计算所述方波控制信号的脉冲数。

根据本发明的一个实施例,所述第二计算单元,具体用于:计算所述方波控制信号的脉冲数和所述预设时间的商值,得到所述方波控制信号的频率。

根据本发明的一个实施例,所述方波控制信号的频率为非整数,则按照四舍五入的原则对所述方波控制信号的频率进行取整处理。

根据本发明的一个实施例,所述预设时间为单位时间的两倍。

根据本发明的一个实施例,所述变频负载为变频压缩机,所述控制模块,具体用于:根据所述方波控制信号的频率对所述变频压缩机的转速进行控制。

为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种变频电器,其包括上述的变频控制器。

本发明实施例的变频电器,通过上述的变频控制器,能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,实现变频控制器对变频负载的精准控制,进而提高变频电器性能检测的准确性。

为达到上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种电子设备,其包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现上述的变频控制器的控制方法。

本发明实施例的电子设备,能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,实现变频控制器对变频负载的精准控制,进而提高变频电器性能检测的准确性。

为达到上述目的,本发明第五方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的变频控制器的控制方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质,通过执行上述的变频控制器的控制方法,能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,实现变频控制器对变频负载的精准控制,进而提高变频电器性能检测的准确性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本发明实施例的变频控制器的控制方法的流程图;

图2是相关技术中变频控制器的方波控制信号的时序图;

图3是根据本发明一个实施例的变频控制器的方波控制信号的时序图;

图4是根据本发明实施例的变频控制器的方框示意图;

图5是根据本发明一个实施例的变频控制器的方框示意图;

图6是根据本发明实施例的变频电器的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的变频控制器的控制方法、变频控制器和具有该变频控制器的变频电器。

图1是根据本发明实施例的变频控制器的控制方法的流程图。如图1所示,本发明实施例的变频控制器的控制方法,包括:

S1,获取输入的方波控制信号在预设时间内的上升沿数量和下降沿数量。其中,预设时间为软件闸门时间,为单位时间的两倍。

S2,根据上升沿数量和下降沿数量计算方波控制信号的频率。

根据本发明的一个实施例,根据上升沿数量和下降沿数量计算方波控制信号的频率,包括:根据上升沿数量和下降沿数量计算预设时间内方波控制信号的脉冲数;根据方波控制信号的脉冲数和预设时间计算方波控制信号的频率。

根据本发明的一个具体实施例,根据上升沿数量和下降沿数量计算预设时间内方波控制信号的脉冲数,包括:计算上升沿数量和下降沿数量的和值,得到边沿数量;根据边沿数量计算方波控制信号的脉冲数。

根据本发明的一个具体实施例,根据方波控制信号的脉冲数和预设时间计算方波控制信号的频率,包括:计算方波控制信号的脉冲数和预设时间的商值,得到方波控制信号的频率。

S3,根据方波控制信号的频率对变频负载进行控制。

根据本发明的一个实施例,方波控制信号的频率为非整数,则按照四舍五入的原则对方波控制信号的频率进行取整处理。

具体地,变频控制器的方波控制信号的频率检测方法是在软件闸门时间内捕捉方波控制信号的上升沿和下降沿,MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)设置为上升沿和下降沿都能触发计数器中断计数,软件闸门时间设置为2*T,其中T表示单位时间。用上升沿和下降沿触发计数器,并统计在闸门时间内上升沿数量Nup和下降沿数量Ndown,一个方波周期包含一个上升沿和一个下降沿,闸门时间内方波控制信号的脉冲数N=(Nup+Ndown)/2,由此得出方波控制信号的频率F=N/2T=(Nup+Ndown)/4T。方波控制信号的频率可能为整数,也可能为非整数,当频率为非整数时,按照四舍五入的原则对方波控制信号的频率进行取整处理。变频控制器根据最终获得的方波控制信号的频率对变频负载进行控制。由此,能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,实现变频控制器对变频负载的精准控制。

为方便说明本发明,将相关技术的变频控制器的方波控制信号的频率检测方法与本发明的频率检测方法进行对比说明。

假设变频负载为变频压缩机,变频压缩机转速为n,变频压缩机极对数为p,变频压缩机为6槽4极,设单位时间T为1秒,设在单位时间内有7个方波控制信号的周期。

如图2所示,在相关技术的频率检测方法中,软件闸门时间为单位时间T,上升沿数量Nup为7,下降沿数量Ndown为7,只触发上升沿,闸门时间内上升沿数量统计为Nup,由于存在±1个脉冲周期的误差,方波控制信号的频率F=(Nup±1)/T=(7±1)Hz,变频压缩机的目标转速为210RPM,压缩机的实际转速n=60*F/p=60*(7±1)/2=(210±30)RPM,会产生±30RPM的转速偏差。

如图3所示,在本发明的频率检测方法中,软件闸门时间为单位时间2T,上升沿数量Nup为7,下降沿数量Ndown为7,同时触发上升沿和下降沿,闸门时间内上升沿和下降沿数量之和统计为边沿数量(Nup+Ndown),由于存在±1个边沿统计的误差,方波控制信号的频率F=(Nup+Ndown±1)/4T=(7±0.25)Hz,根据四舍五入规则计算得出方波信号检测频率F=7Hz,压缩机的目标转速为210RPM,压缩机的实际转速n=60*F/p=60*7/2=210RPM,由此可知,压缩机的目标转速与实际转速无偏差。

综上,变频电器(如变频空调、冰箱等)的主控板向变频控制器发送不同频率的方波控制信号,变频控制器检测出主控板发送的方波控制信号的频率值,并转换为目标转速指令,按照目标转速驱动变频负载(如变频压缩机)运行,但是相关技术中的方波控制信号的频率检测方法会产生±1个方波脉冲数的误差,改进的变频控制器的方波控制信号的频率检测方法,通过同时使用上升沿和下降沿触发计数,软件闸门时间设置为2倍单位时间,并通过四舍五入规则计算出方波控制信号的整数频率。通过本发明的变频控制器控制信号频率检测方法,可有效降低因方波控制信号的脉冲数误差导致的目标转速偏差,实现变频控制器精准转速控制,进而提升变频压缩机精准制冷的效果。

综上所述,根据本发明实施例的变频控制器的控制方法,先获取输入的方波控制信号在预设时间内的上升沿数量和下降沿数量,然后根据上升沿数量和下降沿数量计算方波控制信号的频率,最后根据方波控制信号的频率对变频负载进行控制。由此,该方法能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,实现变频控制器对变频负载的精准控制。

图4是根据本发明实施例的变频控制器的方框示意图。如图4所示,本发明实施例的变频控制器,包括:获取模块10、计算模块20和控制模块30。

其中,获取模块10用于获取输入的方波控制信号在预设时间内的上升沿数量和下降沿数量,计算模块20用于根据上升沿数量和下降沿数量计算方波控制信号的频率,控制模块30用于根据方波控制信号的频率对变频负载进行控制。

根据本发明的一个实施例,如图5所示,计算模块20包括:第一计算单元21和第二计算单元22。其中,第一计算单元21用于根据上升沿数量和下降沿数量计算预设时间内方波控制信号的脉冲数,第二计算单元22用于根据方波控制信号的脉冲数和预设时间计算方波控制信号的频率。

根据本发明的一个实施例,第一计算单元21具体用于:计算上升沿数量和下降沿数量的和值,得到边沿数量,并根据边沿数量计算方波控制信号的脉冲数。

根据本发明的一个实施例,第二计算单元22具体用于:计算方波控制信号的脉冲数和预设时间的商值,得到方波控制信号的频率。

根据本发明的一个实施例,方波控制信号的频率为非整数,则按照四舍五入的原则对方波控制信号的频率进行取整处理。

根据本发明的一个实施例,预设时间为单位时间的两倍。

根据本发明的一个实施例,变频负载可以为变频压缩机,控制模块30具体用于:根据方波控制信号的频率对变频压缩机的转速进行控制。

需要说明的是,本发明实施例的变频控制器中未披露的细节,请参考本发明实施例的变频控制器的控制方法中所披露的细节,具体这里不再赘述。

根据本发明实施例的变频控制器,通过获取模块获取输入的方波控制信号在预设时间内的上升沿数量和下降沿数量,再通过计算模块根据所述上升沿数量和所述下降沿数量计算所述方波控制信号的频率,控制模块根据所述方波控制信号的频率对变频负载进行控制。由此,该变频控制器能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,进而实现变频控制器对变频负载的精准控制。

图6是根据本发明实施例的变频电器的方框示意图。如图6所示,本发明实施例的变频电器1000,包括上述的变频控制器100。

在本发明的实施例中,变频电器1000可以为变频冰箱、空调等。

本发明实施例的变频电器,通过上述的变频控制器,能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,实现变频控制器对变频负载的精准控制,进而提高变频电器性能检测的准确性。

另外,本发明实施例还提出了一种电子设备,其包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时,实现上述的变频控制器的控制方法。

本发明实施例的电子设备,能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,实现变频控制器对变频负载的精准控制,进而提高变频电器性能检测的准确性。

此外,本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的变频控制器的控制方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质,通过执行上述的变频控制器的控制方法,能够有效提高方波控制信号的频率检测的分辨率和精度,实现变频控制器对变频负载的精准控制,进而提高变频电器性能检测的准确性。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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