一种用于变频空调控制系统的快速放电方法与流程

本发明涉及空调电路领域，尤其涉及一种用于变频空调控制系统的快速放电方法。

背景技术：

1、大功率交流供电的压缩机控制器，其整流桥后端装备有大容量电容，用于滤波和储能，该电容在压缩机停机并断开交流供电后仍会储存部分电量。然而，在电源断开的瞬间，电容的两端电压与母线电压相等，甚至可能超过500v，由于压缩机已停机，系统负载较小，导致电容储存的电量释放缓慢，使得电容上的电压会持续保持在高压状态。特别是三相供电的大功率压缩机，如果未经控制，电容上的电压可能需要十几分钟才能降至安全电压。

2、在控制器生产测试、硬件调试或者维修过程中，频繁地进行控制器的上电和断电是常见操作，以验证其正常运行。然而，如果电容未能迅速放电至安全电压，可能会导致人员触电风险；但若等待电容自然放电完毕，也将造成不必要的时间浪费。特别是在快节奏的生产测试中，电容快速放电的重要性更加凸显。

3、传统的技术方案是在电容上并联一个放电电阻。在压缩机停机并切断交流供电后，电容通过该放电电阻对地释放电量。该电阻在系统正常工作和放电时都处于功率消耗状态，放电电阻在正常工作时的功率消耗属于无用消耗；同时，由于放电电阻和电容之间存在关联关系，因此该技术方案还存在效率与能耗的矛盾：在系统正常运行时，放电电阻会持续消耗电量；小阻值的放电电阻能够实现较高的放电效率，但能耗较大；而大阻值的放电电阻能耗较小，但放电效率较低；

4、目前普遍采用的技术方案是设置带控制开关的专用硬件放电电路。该放电电路在正常情况下不工作，当压缩机停机并切换交流供电时开始进行工作，该方案虽然解决了效率与能耗的矛盾，但增加了硬件成本，并且需要mcu提供开关信号来激活或停用放电电路，占用了有限的mcu资源，增加了系统复杂性。

5、因此，需要提出一种用于变频空调控制系统的快速放电方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，其解决了现有技术中存在的对电容电路进行放电无法兼顾效率与安全，而增加放电电路会导致硬件成本上升，且需要控制器mcu提供开关信号，占用有限的mcu资源的问题。

2、本发明的实施例提供了一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，所述变频空调控制系统包括依次连接的电源、电容电路、三相桥驱动电路及压缩机；所述方法包括如下步骤：

3、步骤a：获取压缩机的母线电压参数和电源的供电状态；

4、步骤b：确定母线电压参数低于预设电压值且电源断开时，获取并清除驱动故障以及输出三相桥驱动电路的驱动信号，以使用压缩机的绕组对电容电路进行放电。

5、作为进一步的解决方案，在步骤b中，通过如下方式进行故障驱除：将获取到的母线低电压故障代码值进行复位。

6、作为进一步的解决方案，在步骤b中，确定母线电压参数低于预设电压值且电源断开时，调整预设电压值为安全电压值。

7、作为进一步的解决方案，所述驱动信号用于控制三相桥驱动电路形成电容电路与压缩机绕组之间的放电通路。

8、作为进一步的解决方案，所述三相桥驱动电路包括三组开关管并联支路，每组开关管并联支路由串联连接的两个开关管组成；其中，压缩机的每条绕组连接在串联连接的两个开关管之间。

9、作为进一步的解决方案，在步骤b中，使用压缩机的绕组对电容电路进行放电的方式包括：将开关管按照预设导通方式轮流设置为高电平，使得压缩机的三条绕组通过三相桥驱动电路轮流导通接入电容电路作为放电耗能部件进行放电。

10、作为进一步的解决方案，还包括：在检测到母线电压参数低于安全电压值时，停止放电。

11、作为进一步的解决方案，所述三组开关管并联支路包括第一开关管并联支路、第二开关管并联支路和第三开关管并联支路；

12、所述第一开关管并联支路包括串联连接的第一开关管和第二开关管；

13、所述第二开关管并联支路包括串联连接的第三开关管和第四开关管；

14、所述第三开关管并联支路包括串联连接的第五开关管和第六开关管。

15、作为进一步的解决方案，所述预设导通方式：将三组开关管并联支路中的开关管按照三个脉冲序列轮流进行导通；第一脉冲序列为ababba，第二脉冲序列为baabab，第三脉冲序列为abbaab；其中，a表示高电平，b表示低电平。

16、作为进一步的解决方案，还设置有备用放电通路，与电容电路并联连接；所述备用放电通路包括放电电阻和电控开关；

17、所述电控开关用于控制放电电阻的接入状态；

18、所述放电电阻作为压缩机绕组的备用放电路径，通过电控开关控制放电电阻对电容电路进行放电。

19、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：相比于传统的采用放电电阻耗能支路对电容进行放电的方式，本发明技术方案将压缩机的绕组通过轮流导通的方式接入电容电路作为放电耗能部件进行放电，实现仅在压缩机停机并切断交流供电后，通过压缩机的绕组进行放电，减少了系统正常工作时的无用消耗；在压缩机绕组交替切换的情况下，绕组的电感不仅避免了电流突变，还在每个时刻采用一组绕组进行放电，其他两组进行散热，提高了放电效率。

20、此外，不需要额外增加专用放电控制电路，避免通过mcu提供开关信号，可在检测到电源断电时对电容电路进行快速放电，减少硬件成本并降低了对资源的占用；同时，能够在交流断电时能够准确地触发快速放电操作，避免电容长时间保持高电压状态，减少了触电风险，能够有效地解决生产调试和售后维修过程中的效率和安全问题，确保工作人员的安全。

技术特征：

1.一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，所述变频空调控制系统包括依次连接的电源、电容电路、三相桥驱动电路及压缩机；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，其特征在于，在步骤b中，通过如下方式进行故障驱除：将获取到的母线低电压故障代码值进行复位。

3.根据权利要求1所述的一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，其特征在于，在步骤b中，确定母线电压参数低于预设电压值且电源断开时，调整预设电压值为安全电压值。

4.根据权利要求3所述的一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，其特征在于，所述驱动信号用于控制三相桥驱动电路形成电容电路与压缩机绕组之间的放电通路。

5.根据权利要求4所述的一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，其特征在于，所述三相桥驱动电路包括三组开关管并联支路，每组开关管并联支路由串联连接的两个开关管组成；其中，压缩机的每条绕组连接在串联连接的两个开关管之间。

6.根据权利要求5所述的一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，其特征在于，在步骤b中，使用压缩机的绕组对电容电路进行放电的方式包括：将开关管按照预设导通方式轮流设置为高电平，使得压缩机的三条绕组通过三相桥驱动电路轮流导通接入电容电路作为放电耗能部件进行放电。

7.根据权利要求3所述的一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，其特征在于，还包括：在检测到母线电压参数低于安全电压值时，停止放电。

8.根据权利要求5所述的一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，其特征在于,所述三组开关管并联支路包括第一开关管并联支路、第二开关管并联支路和第三开关管并联支路；

9.根据权利要求6所述的一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，其特征在于，所述预设导通方式：将三组开关管并联支路中的开关管按照三个脉冲序列轮流进行导通；第一脉冲序列为ababba，第二脉冲序列为baabab，第三脉冲序列为abbaab；其中，a表示高电平，b表示低电平。

10.根据权利要求1所述的一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，其特征在于，还设置有备用放电通路，与电容电路并联连接；所述备用放电通路包括放电电阻和电控开关；

技术总结
本发明提供了一种用于变频空调控制系统的快速放电方法，所述变频空调控制系统包括依次连接的电源、电容电路、三相桥驱动电路及压缩机；所述方法包括如下步骤：步骤A：获取压缩机的母线电压参数和电源的供电状态；步骤B：确定母线电压参数低于预设电压值且电源断开时，获取并清除驱动故障以及输出三相桥驱动电路的驱动信号，以使用压缩机的绕组对电容电路进行放电。本发明解决了对电容电路进行放电时，无法兼顾效率与能耗，增加专用硬件放电电路会导致硬件成本上升，且可能会占用有限的MCU资源的问题。

技术研发人员：赵静,傅功锦,雷龙,岳冯欢
受保护的技术使用者：四川长虹空调有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15