一种压缩机实时功率确定方法与流程

本发明涉及压缩机控制领域，尤其是一种压缩机实时功率确定方法。

背景技术：

冰箱和空调等家用电器中都包括压缩机，压缩机在运行过程中若功率过高，则可能引起家用电器的故障，为了防止压缩机的过功率现象，在检测到压缩机的实时功率达到功率阈值时，一种解决方法是对压缩机进行停机保护，但这一做法会影响电器的正常使用；因此对其改进的第二种解决方法是控制压缩机进行分阶段的降频/降速，使压缩机的运行功率始终保持不高于功率阈值，但仍能继续正常工作；但无论是上述哪种解决方法，都需要确定压缩机的实时功率。

压缩机的运行功率受到相电流、相电阻、负载和运行频率等很多参数的影响，目前通常是通过检测相电流，通过相电流参与计算以确定压缩机的实时功率，但压缩机的相电流是正弦波且实时检测到的都是瞬时值，因此需要先将相电流的瞬时值转换成有效值才能计算实时功率，且当运行频率不同时也会受到不同的干扰带来的影响，因此该方法确定得到的实时功率的实时性和准确性都较差。

技术实现要素：

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种压缩机实时功率确定方法。使用本方法可以提高确定得到的压缩机的实时功率的实时性和准确性。

本发明的技术方案如下：

一种压缩机实时功率确定方法，该方法包括：

确定压缩机的当前运行频率；

实时采集压缩机按照当前运行频率运行时的交轴电流值；

根据压缩机对应的预设对应关系确定当前运行频率对应的当前功率系数，预设对应关系包括压缩机的运行频率范围内的运行频率与功率系数之间的对应关系；

根据交轴电流值和当前功率系数确定压缩机的实时功率。

其进一步的技术特征为，根据交轴电流值和当前功率系数确定压缩机的实时功率，包括按照如下公式进行计算：

p＝kt*iqref

其中，p为压缩机的实时功率，kt为当前功率系数，iqref为实时采集到的交轴电流值。

其进一步的技术特征为，该方法还包括：

确定压缩机的功率阈值；

分别采集运行频率范围内的n个参考运行频率中的每个参考运行频率对应的交轴电流值，参考运行频率对应的交轴电流值是压缩机按照参考运行频率运行达到功率阈值时的交轴电流值，n个参考运行频率中包括一个基准运行频率，n为正整数且n≥2；

根据每个参考运行频率对应的交轴电流值和基准运行频率对应的交轴电流值确定参考运行频率对应的功率系数；

根据各个参考运行频率及其对应的功率系数确定压缩机对应的预设对应关系。

其进一步的技术特征为，根据每个参考运行频率对应的交轴电流值和基准运行频率对应的交轴电流值确定参考运行频率对应的功率系数，包括：

对于n个参考运行频率中的每个参考运行频率，确定参考运行频率对应的交轴电流值与基准运行频率对应的交轴电流值的比值为参考运行频率对应的功率系数。

其进一步的技术特征为，根据各个参考运行频率及其对应的功率系数确定压缩机对应的预设对应关系，包括：

将每个参考运行频率对应的功率系数按照预定放大倍数进行比例放大，得到每个参考运行频率对应的等比例功率系数；

根据各个参考运行频率及其对应的等比例功率系数确定压缩机对应的预设对应关系。

本发明的有益技术效果是：

1、计算所使用的交轴电流值是通过实际负载实时采集的，因此计算确定得到的实时功率的准确性和实时性都较高。

2、当压缩机不同时，只需修正预设对应关系，也即修正运行频率对应的功率系数即可，使得该方法的通用性较强。

3、本方法涉及的算法简单，易于实现。

附图说明

图1是本发明公开的压缩机实时功率确定方法的流程图。

图2是本发明公开的压缩机实时功率确定方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

请参考图1，其示出了本发明公开的一种压缩机实时功率确定方法的流程图，该方法包括：

步骤101，确定压缩机的当前运行频率。本发明中的压缩机通常为运行功率为200-250w的冰箱压缩机，且本发明中的压缩机控制都采用foc(fieldorientedcontrol，磁场定向控制)方案。

步骤102，实时采集压缩机按照当前运行频率运行时的交轴电流值。具体的，通过小系统或测功台采集压缩机实时的交轴电流值，采集可通过串口通讯方式用电脑上的串口调试工具实时获得，压缩机的交轴电流值也称为q轴电流值，交轴电流值在运行功率和运行频率不变的情况下较稳定。

步骤101和步骤102没有特定的先后执行顺序，实际实现时通常是同时执行的。

步骤103，根据压缩机对应的预设对应关系确定当前运行频率对应的当前功率系数，预设对应关系包括压缩机的运行频率范围内的运行频率与功率系数之间的对应关系，运行频率不同时，其对应的功率系数通常不同。

步骤104，根据交轴电流值和当前功率系数确定压缩机的实时功率。具体的，该步骤实现成为按照公式p＝kt*iqref进行计算，其中，p为压缩机的实时功率，kt为当前功率系数，iqref为实时采集到的交轴电流值。确定压缩机的实时功率后，可以根据实时功率与功率阈值的关系来控制压缩机，若实时功率超过功率阈值，则降低压缩机的当前运行频率和/或当前转速；若实时功率未达到功率阈值，则可以控制压缩机按照当前运行频率继续运行。

在上述步骤103中，压缩机对应的预设对应关系是预先生成并存储的，因此上述步骤103之前还需要先生成该压缩机对应的预设对应关系，由于压缩机的交轴电流值在不同的运行频率下有差异，所以需要先进行数据采集，再运算生成该预设对应关系，具体包括如下几个步骤，其流程图如图2所示：

步骤201，确定压缩机的功率阈值，压缩机的功率阈值通常是由压缩机的性能所决定的，可以从压缩机的技术参数中查得，该功率阈值也可以是用户自定义的低于其技术参数中的功率阈值的取值，比如压缩机的技术参数中记载的最大功率为250w，则功率阈值可以是250w，用户也可以将功率阈值设定为200w。

步骤202，分别采集运行频率范围内的n个参考运行频率中的每个参考运行频率对应的交轴电流值，n为正整数且n≥2，该n个参考运行频率是随机取样的运行频率，但为了使确定得到的预设对应关系更为准确，通常会在压缩机的运行频率范围内均匀的选取n个参考运行频率，比如，每隔预定频率间隔选取一个运行频率作为参考运行频率，该预定频率间隔为自定义值，比如，预定频率间隔为10hz，则以压缩机的运行频率范围为40hz-150hz为例，可以从40hz起每隔10hz选取一个运行频率作为参考运行频率，选取12个参考运行频率。参考运行频率对应的交轴电流值是压缩机按照参考运行频率运行达到功率阈值时的交轴电流值，压缩机在按照某一个参考运行频率运行时，其运行功率在其他参数的影响下通常会不断变化，当检测到其运行功率达到功率阈值时，采集此时的交轴电流值作为与该参考运行频率对应的交轴电流值。

该n个参考运行频率中还包括一个基准运行频率，该基准运行频率是在压缩机的运行频率范围内任选的一个运行频率，比如可以确定压缩机的最大运行频率作为基准运行频率，在上述例子中，基准运行频率为150hz(在该发明中，其对应的转速为4500转速/分)。

步骤203，根据每个参考运行频率对应的交轴电流值和基准运行频率对应的交轴电流值确定参考运行频率对应的功率系数。具体的，对于n个参考运行频率中的每个参考运行频率，确定该参考运行频率对应的交轴电流值与基准运行频率对应的交轴电流值的比值为参考运行频率对应的功率系数，则对于该n个参考运行频率中的基准运行频率，其对应的功率系数为1。

步骤204，根据各个参考运行频率及其对应的功率系数确定压缩机对应的预设对应关系，通常情况下，运行频率与功率系数呈函数关系，则将n组参考运行频率与功率系数的对应关系作为已知取样点，确定运行频率范围内所有运行频率与功率系数之间的函数关系，该函数关系即为压缩机对应的预设对应关系。

在实际操作时，由于通过参考运行频率对应的交轴电流值与基准运行频率对应的交轴电流值的比值所计算得到的功率系数通常是浮点数，而浮点计算会给部分单片机带来不便，为了弥补这一不便，通常会将计算得到的功率系数进行等比例放大，也即，将每个参考运行频率对应的功率系数按照预定放大倍数进行比例放大，得到每个参考运行频率对应的等比例功率系数，再根据各个参考运行频率及其对应的等比例功率系数确定压缩机对应的预设对应关系，预定放大倍数可以是预先设定的值，或者根据计算得到的各个功率系数实时确定的值。

另外，需要说明的是，压缩机不同时，其对应的预设对应关系通常不同，对于每一台压缩机，在使用图1所示的方法确定其实时功率之前，都需要先使用上述图2的方法确定其对应的预设对应关系。但对于同一台压缩机，其对应的预设对应关系通常是不变的，压缩机的功率阈值的变化对该预设对应关系的影响可以忽略不计，因此该压缩机对应的预设对应关通常是唯一且固定的。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。