CN113905594A - 变频器功率模块的散热控制方法、装置、介质及散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变频器功率模块的散热控制方法、装置、介质及散热器,所述方法包括:所述变频器功率模块的散热器上设置有冷冻水回路;所述冷冻水回路的冷冻水入口处和冷冻水出口处各连接一个冷冻水阀门,在所述冷冻水出口和所述冷冻水阀门之间设有水泵,通过控制所述冷冻水阀门和所述水泵能够实现冷冻水循环。本发明提供的方案能够能效最大化利用,延长设备器件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及控制领域,尤其涉及一种变频器功率模块的散热控制方法、装置、介质及散热器。
背景技术
随着人们的生活水平提高,工程中使用中央空调越来越普及,而变频空调节能、舒适、环保的概念已成为大家的共识,随着技术的发展,变频器产品在保证其可靠性的基础上往模块化、体积小、集成度高方向发展,由于模块散热液冷散热比风冷散热更适应发展潮流,故现阶段空调用变频器多使用冷媒给变频器散热,目前商场、酒店、轨道交通等类型工程负荷变化较大,导致机组工况变化较大,由于工况的变化与变频器的散热取液为非线性关系,故对变频器散热也愈发考验,因功率模块(IGBT,IPM)为变频器的其核心器件,若长期工作在过热的环境下,容易造成短路、元件老化失效,这样会对变频器的安全运作带来安全隐患,若散热温度太低,则容易形成凝露水,同样也会给器件带来安全隐患,故功率模块的温度调节十分重要。
发明内容
本发明的主要目的在于克服上述相关技术的缺陷,提供一种变频器功率模块的散热控制方法、装置、介质及散热器,以解决相关技术中低压差、高负荷情况下冷媒取液不足导致散热不足的问题。
本发明一方面提供了一种变频器功率模块散热器,包括:所述变频器功率模块的散热器上设置有冷冻水回路;所述冷冻水回路的冷冻水入口处和/或冷冻水出口处连接有冷冻水阀门,在所述冷冻水出口和所述冷冻水出口处连接的冷冻水阀门之间设有水泵,通过控制所述冷冻水阀门和所述水泵能够实现冷冻水循环。
本发明另一方面提供了一种变频器功率模块的散热控制方法,所述变频器功率模块包括前述所述的变频器功率模块散热器,其特征在于,所述散热控制方法,包括:当所述变频器所在设备运行时,根据所述功率模块的温度值判断所述散热器是否能够正常进行冷媒散热;若判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启,以通过冷冻水循环进行辅助散热。
可选地,在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启之前,还包括:控制所述散热器的冷媒阀门的开度逐渐增大,并判断所述功率模块的温度值是否仍然升高;若控制所述冷媒阀门的开度增大至最大时所述功率模块的温度值仍然升高,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。
可选地,还包括:在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热的情况下,判断所述功率模块的温度是否小于预设温度范围的下限值;若所述功率模块的温度值小于所述预设温度范围的下限值,则控制所述散热器的冷媒进口阀门的开度逐渐减小,直到所述功率模块的温度值在预设温度范围内。
可选地,还包括:若控制所述冷媒进口阀门的开度减小至最小时所述功率模块的温度值仍然不在所述预设温度范围内,则关闭所述冷媒进口阀门,并控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。
可选地,还包括:在控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启后,根据所述功率模块的温度值控制所述水泵的频率,直到所述功率模块的温度在预设温度范围内。
可选地,若判断所述散热器能够正常进行冷媒散热,则控制所述水泵排空所述散热器冷冻水回路中的冷冻水。
本发明又一方面提供了一种变频器功率模块的散热控制装置,所述变频器功率模块包括前述所述的变频器功率模块散热器,其特征在于,所述散热控制装置,包括:判断单元,用于当所述变频器所在设备运行时,根据所述功率模块的温度值判断所述散热器是否能够正常进行冷媒散热;控制单元,用于若所述判断单元判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启,以通过冷冻水循环进行辅助散热。
可选地,所述控制单元,还用于:在所述判断单元判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启之前,控制所述散热器的冷媒阀门的开度逐渐增大;所述判断单元,还用于:判断所述功率模块的温度值是否仍然升高;
所述控制单元,进一步用于:若控制所述冷媒阀门的开度增大至最大时所述功率模块的温度值仍然升高,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。
可选地,所述判断单元,还用于:在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热的情况下,判断所述功率模块的温度是否小于预设温度范围的下限值;所述控制单元,还用于:若所述功率模块的温度值小于所述预设温度范围的下限值,则控制所述散热器的冷媒进口阀门的开度逐渐减小,直到所述功率模块的温度值在预设温度范围内。
可选地,所述控制单元,还用于:若控制所述冷媒进口阀门的开度减小至最小时所述功率模块的温度值仍然不在所述预设温度范围内,则关闭所述冷媒进口阀门,并控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。
可选地,所述控制单元,还用于:在控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启后,根据所述功率模块的温度值控制所述水泵的频率,直到所述功率模块的温度在预设温度范围内。
可选地,所述控制单元,还用于:若所述判断单元判断所述散热器能够正常进行冷媒散热,则控制所述水泵排空所述散热器冷冻水回路中的冷冻水。
本发明又一方面提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。
本发明再一方面提供了一种空调,包括前述任一所述的变频器功率模块散热器,还包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在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前述任一所述方法的步骤。
本发明再一方面提供了一种空调,前述任一所述的变频器功率模块散热器,还包括包括前述任一所述的变频器功率模块的散热控制装置。
根据本发明的技术方案,在散热器增加冷冻水回路,实现冷冻水辅助散热,提升散热效果;通过温度采样判断不同的工况,从而做出相应的调节,解决功率模块散热问题,从而保证模块在设定温度下运行,使能效最大化利用,延长器件的使用寿命,并增加机组可靠性。
在不同工况下,通过对散热器进行温度检测,使散热器温度控制在设定范围内,若散热器温度过高或过低,则优先通过冷媒给散热器散热,若冷媒无法继续调节时,则通过辅助散热调节,使机组能适应各种工况下的散热。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明提供的变频器功率模块的散热控制方法的一实施例的方法示意图;
图2示出了相关技术中的散热器控制逻辑;
图3是空调变频器功率模块的散热器的结构示意图;
图4是根据本发明实施例的控制关系示意图;
图5是本发明提供的变频器功率模块散热器的控制方法的另一实施例的方法示意图;
图6是本发明提供的变频器功率模块散热器的控制方法的又一实施例的方法示意图;
图7是本发明提供的变频器功率模块的散热控制方法的一具体实施例的方法示意图;
图8是本发明提供的变频器功率模块的散热控制装置的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
机组在未启动的时候,冷凝压力与蒸发压力是相等的,当机组启动时,蒸发器属于低温端,压力逐渐降低,冷凝端属于高压端,此处器件的散热是由高压冷媒向低压冷媒流动,从而达到散热的效果,由于从冷凝器经过器件再到蒸发器,冷媒要克服重力才能流过器件,若压差不够大时,则无法克服重力做功,从而无法带走器件的热量。
图2示出了相关技术中的散热器控制逻辑。如图2所示,相关技术中散热器散热方法为单一的冷媒散热,冷媒流量大小与冷媒压力和阀门开度有关,开机后,在运行过程中,通过对阀门开度的调节控制冷媒流量,从而进行散热器温度的调节,通过对散热器温度进行采样,当功率模块温度过低,控制冷媒流量的阀门开度已无法调节时(达到开度最小值),散热器上容易形成冷凝水,故而存在器件短路的情况,此情况多出现在模块发热量较低,冷媒压力较大的情况(高压差,低负荷)。
针对冷凝水问题,相关技术中采用的手段是使用保温海绵包裹,减少散热器与空气接触,从而降低冷凝水。当温度过高,冷媒阀门开度已无法调节时(开度最大值),功率模块温度将会升高,若为了保护模块停机或者降低机组功率,则影响用户体验感,若继续运行,则容易造成短路、元件老化失效的情况,此情况多出现在模块发热量较高,冷媒压力较低的情况(低压差,高负荷),同样因有保温海绵包裹的原因,散热器表面无法向空气释放热量,从而会引机器件过温导致组停机或影响器件寿命的情况。
本发明提供一种空调变频器功率模块散热器。所述变频器功率模块的散热器上设置有冷媒回路;冷媒从空调的冷凝器流入散热器冷媒回路的冷媒入口从冷媒出口流出回到蒸发器;在所述冷媒回路的冷媒入口和/或冷媒出口处连接有冷媒阀门,例如可以为电磁阀,例如在所述冷媒回路的冷媒入口和冷媒出口处各连接一个冷媒阀门,分别为冷媒进口阀门和冷媒出口阀门,通过控制冷媒阀门开度大小,能够控制冷媒流量;所述变频器功率模块的散热器上还设置有冷冻水回路;冷冻水从空调的蒸发器流入散热器冷冻水回路的冷冻水入口,从冷冻水出口流出回到冷凝器;所述冷冻水回路的冷冻水入口处和/或冷冻水出口处连接有冷冻水阀门(例如可以为电磁阀),例如冷冻水入口处和冷冻水出口处各连接一个冷冻水阀门,通过控制所述冷冻水阀门开度能够实现冷冻水循环。在所述冷冻水出口和所述冷冻水阀门之间设有水泵,通过控制所述水泵频率,能够实现排空冷冻水的效果。上述冷冻水阀门和/或冷媒阀门具体可以为电磁阀。
图3是空调变频器功率模块的散热器的结构示意图。图4是根据本发明实施例的控制关系示意图。如图3所示,内侧两根分别为冷媒入口和冷媒出口,外侧两根分别为冷冻水入口和冷冻水出口。在冷媒入口和/或冷媒出口处连接有冷媒阀门(例如可以为电磁阀)。如图4所示,由主板控制冷媒阀门开度大小,从而控制冷媒流量,冷冻水进口处和/或冷冻水出口处同样可以连接有冷冻水阀门(例如可以为电磁阀),由主板控制冷冻水阀门开度,能够实现冷冻水循环,从而进行水冷散热。在冷冻水出口及冷冻水阀门间连接有一个水泵,由主板控制水泵频率,从而实现排空冷冻水的效果。
本发明还提供一种变频器功率模块的散热控制方法。所述变频器功率模块包括前述变频器功率模块散热器。
图1是本发明提供的变频器功率模块的散热控制方法的一实施例的方法示意图。
如图1所示,根据本发明的一个实施例,所述控制方法至少包括步骤S110和步骤S130。
步骤S110,当所述变频器所在设备(例如空调)运行时,根据所述功率模块的温度值判断所述散热器是否能够正常进行冷媒散热。
在一种具体实施方式中,判断所述功率模块的温度值与预设保护值的差值是否超过预设阈值,若判断所述功率模块的温度值与预设保护值的差值不超过预设阈值,则确定所述散热器能够正常进行冷媒散热;若判断所述功率模块的温度值与预设保护值的差值不超过预设阈值,则确定所述散热器不能正常进行冷媒散热。所述散热器不能正常进行冷媒散热时处于低压差、高负荷状态。若出现机组运行时,功率模块的温度较高,则优先调节冷媒阀门,当冷媒阀门开度最大时,功率模块的温度仍然持续升高,则开启冷冻阀门与水泵。
所述预设阈值包括正负两个绝对值相同的温度值(即互为相反数),例如为±4℃;当所述功率模块的温度值与预设保护值的差值为负值时,预设阈值为负,当所述功率模块的温度值与预设保护值的差值为正值时,预设阈值为正。例如,模块温度-预设保护值=差值,判断差值是否为保护阈值范围内(例如为±4℃),若不在则为异常,从而判断差值,若为正数超过+4℃,则为功率模块过热(散热不足),若为负数小于-4℃,则为功率模块过冷(散热过冷),例如:模块温度X℃,设置保护值为36℃,认为差值在±4℃为正常范围,若模块温度超过40℃以上则为温度过高,模块温度低于32℃则为温度过低,模块温度在32℃-40℃度则为正常,可根据实际要求修改预设保护值和差值范围。
步骤S130,若判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启,以通过冷冻水循环进行辅助散热。
具体地,若判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启,进行冷冻水循环,从而进行辅助散热。在控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启后,根据所述温度值控制所述水泵的频率,直到所述散热器温度在预设温度范围内。例如,当温度高于设定值一定程度时,则由高到低调节,若温度高于设定值一点时,则由低至高调节。
通过判断水泵流量(水泵频率)是由高至低调节,或由低至高调节,直至散热器在所设范围内稳态运行,由于散热器温度在所设范围内运行,故可不使用保温海绵。
图5是本发明提供的变频器功率模块散热器的控制方法的另一实施例的方法示意图。
如图5所示,根据本发明的另一个实施例,所述控制方法还包括步骤S120。
步骤S120,控制所述散热器的冷媒阀门的开度逐渐增大,并判断所述功率模块的温度值是否仍然升高。
具体地,在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热的情况下,判断所述功率模块的温度是否大于预设温度范围的上限值;若判断所述功率模块的温度大于预设温度范围的上限值,在控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启之前,控制所述散热器的冷媒阀门的开度逐渐增大(若同时具有冷媒进口阀门和冷媒出口阀门,则冷媒进口阀门和冷媒出口阀门同时增大),并判断所述功率模块的温度值是否仍然升高。若控制所述冷媒阀门的开度增大至最大时所述功率模块的温度值仍然升高,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。其中,所述预设温度范围包括所述预设阈值的正负温度值构成的温度范围(所述预设阈值包括两个互为相反数的温度值,即所述预设阈值包括正负两个绝对值相同的数值),例如设置保护值为36℃,认为差值在±4℃为正常范围,则预设温度范围为32℃~40℃,若模块温度超过40℃以上则为温度过高,模块温度低于32℃则为温度过低。
图6是本发明提供的变频器功率模块散热器的控制方法的又一实施例的方法示意图。
如图6所示,根据本发明的又一个实施例,所述控制方法还包括步骤S140和步骤S150。
步骤S140,在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热的情况下,判断所述功率模块的温度值是否小于预设温度范围的下限值。
步骤S150,若所述功率模块的温度值小于所述预设温度范围的下限值,则控制所述散热器的冷媒进口阀门的开度逐渐减小,直到所述功率模块的温度值在预设温度范围内。
具体地,在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热的情况下,若所述功率模块的温度值小于所述预设温度范围的下限值,则控制所述散热器的冷媒进口阀门的开度逐渐减小,直到所述功率模块的温度值在预设温度范围内。其中,所述预设温度范围包括所述预设阈值的正负温度值构成的温度范围(所述预设阈值包括两个互为相反数的温度值,即所述预设阈值包括正负两个绝对值相同的数值),例如设置保护值为36℃,认为差值在±4℃为正常范围,则预设温度范围为32℃~40℃,若模块温度超过40℃以上则为温度过高,模块温度低于32℃则为温度过低。
进一步地,若控制所述冷媒进口阀门的开度减小(若同时具有冷媒进口阀门和冷媒出口阀门,则冷媒进口阀门和冷媒出口阀门同时减小)至最小时所述功率模块的温度值仍然不在所述预设温度范围内,则关闭所述冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门,并控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。在控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启后,根据所述温度值控制所述水泵的频率,直到所述散热器温度在预设温度范围内。
具体地,当机组运行时,若散热器温度偏低,水泵与冷冻水阀门将逐渐开启,冷媒阀门逐渐关闭,直至散热器温度在预设温度范围内,若冷媒阀门开度最小时,运行温度仍然偏低,则关闭冷媒阀门,同时开启冷冻阀门并逐渐增加水泵频率,从而增加冷冻水流量,直至散热器温度在预设温度范围内稳态运行。
在判断所述散热器能正常进行冷媒散热的情况下,通过控制冷媒阀门开度大小控制散热,通过冷媒阀门开度能控制冷媒的流量,因此可以通过控制冷媒阀门开度控制功率模块散热。优选地,若判断所述散热器能够正常进行冷媒散热,则控制所述水泵排空所述散热器冷冻水回路中的冷冻水。由于水会传递温度,未黏贴保温海绵的情况下,若不排空冷冻水,则会出现过冷的情况,形成大量凝露水,而功率模块为强电器件,凝露水可能会导致模块短路,甚至炸毁。
为清楚说明本发明技术方案,下面再以一个具体实施例对本发明提供的变频器功率模块的散热控制方法的执行流程进行描述。
图7是本发明提供的变频器功率模块的散热控制方法的一具体实施例的方法示意图。
如图7所示,当机组运行时,若冷媒能够正常散热(例如通过功率模块上设置的感温器件检测功率模块温度,若功率模块温度值在设定范围内,则判断为能够进行正常散热,若功率模块温度值不在设定范围内,则判断为散热异常),则水泵排空散热器内冷冻水,通过冷媒阀门开度大小控制冷媒流量实现功率模块散热;当机组运行时,若功率模块的温度值不在所设范围(例如32℃~40℃)内,控制水泵与冷冻水阀门开启,冷媒阀门逐渐减小,直至在所设范围(例如32℃~40℃)内,若冷媒阀门开度减小至最小时,功率模块温度仍然偏低,则关闭冷媒阀门,同时开启冷冻阀门并逐渐增加水泵频率,从而增加冷冻水流量,直至散热器在所设范围内稳态运行。若出现机组运行时,功率模块温度较高,则优先调节冷媒阀门,当冷媒阀门开度最大时,运行温度仍然持续升高,则开启冷冻阀门与水泵,通过主板判断水泵流量(即水泵功率)是由高至低调节,或由低至高调节,直至散热器在所设范围内稳态运行,由于散热器温度在所设范围内运行,故可不使用保温海绵。
本发明还提供一种变频器功率模块的散热控制装置。所述变频器功率模块包括前述任一实施例所述的变频器功率模块散热器。
图8是本发明提供的变频器功率模块的散热控制装置的一实施例的结构示意图。如图8所示,所述变频器功率模块的散热控制装置100包括判断单元110和控制单元120。
判断单元110用于当所述变频器所在设备(例如空调)运行时,根据所述功率模块的温度值判断所述散热器是否能够正常进行冷媒散热。
在一种具体实施方式中,判断所述功率模块的温度值与预设保护值的差值是否超过预设阈值,若判断所述功率模块的温度值与预设保护值的差值不超过预设阈值,则确定所述散热器能够正常进行冷媒散热;若判断所述功率模块的温度值与预设保护值的差值不超过预设阈值,则确定所述散热器不能正常进行冷媒散热。所述散热器不能正常进行冷媒散热时处于低压差、高负荷状态。若出现机组运行时,散热器温度较高,则优先调节冷媒阀门,当冷媒阀门开度最大时,运行温度仍然持续升高,则开启冷冻阀门与水泵。
所述预设阈值包括正负两个绝对值相同的温度值(即互为相反数),例如为±4℃;当所述功率模块的温度值与预设保护值的差值为负值时,预设阈值为负,当所述功率模块的温度值与预设保护值的差值为正值时,预设阈值为正。例如,模块温度-预设保护值=差值,判断差值是否为保护阈值范围内(例如为±4℃),若不在则为异常,从而判断差值,若为正数超过+4℃,则为功率模块过热(散热不足),若为负数小于-4℃,则为功率模块过冷(散热过冷),例如:模块温度X℃,设置保护值为36℃,认为差值在±4℃为正常范围,若模块温度超过40℃以上则为温度过高,模块温度低于32℃则为温度过低,模块温度在32℃-40℃度则为正常,可根据实际要求修改预设保护值和差值范围。
控制单元120用于若所述判断单元110判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启,以通过冷冻水循环进行辅助散热。
具体地,若判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启,进行冷冻水循环,从而进行辅助散热。在控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启后,根据所述温度值控制所述水泵的频率,直到所述散热器温度在预设温度范围内。例如,当温度高于设定值一定程度时,则由高到低调节,若温度高于设定值一点时,则由低至高调节。
通过判断水泵流量(水泵频率)是由高至低调节,或由低至高调节,直至散热器在所设范围内稳态运行,由于散热器温度在所设范围内运行,故可不使用保温海绵。
根据本发明一个优选实施例,所述控制单元120,还用于:在所述判断单元110判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启之前,控制所述散热器的冷媒阀门的开度逐渐增大;所述判断单元,还用于:判断所述功率模块的温度值是否仍然升高;
所述控制单元120进一步用于:若控制所述冷媒阀门的开度增大至最大时所述功率模块的温度值仍然升高,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。
具体地,判断单元110在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热的情况下,判断所述功率模块的温度是否大于预设温度范围的上限值;若判断所述功率模块的温度大于预设温度范围的上限值,所述控制单元120在控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启之前,控制所述散热器的冷媒阀门的开度逐渐增大(若同时具有冷媒进口阀门和冷媒出口阀门,则冷媒进口阀门和冷媒出口阀门同时增大),并判断所述功率模块的温度值是否仍然升高。若控制所述冷媒阀门的开度增大至最大时所述功率模块的温度值仍然升高,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。其中,所述预设温度范围包括所述预设阈值的正负温度值构成的温度范围(所述预设阈值包括两个互为相反数的温度值,即所述预设阈值包括正负两个绝对值相同的数值),例如设置保护值为36℃,认为差值在±4℃为正常范围,则预设温度范围为32℃~40℃,若模块温度超过40℃以上则为温度过高,模块温度低于32℃则为温度过低。
进一步地,所述判断单元110还用于:在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热的情况下,判断所述功率模块的温度是否小于预设温度范围的下限值;所述控制单元120,还用于若所述功率模块的温度值小于所述预设温度范围的下限值,则控制所述散热器的冷媒进口阀门的开度逐渐减小,直到所述功率模块的温度值在预设温度范围内。
具体地,在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热的情况下,所述判断单元110判断所述功率模块的温度值是否小于所述预设温度范围的下限值,若所述功率模块的温度值小于所述预设温度范围的下限值,则所述控制单元控制所述散热器的冷媒进口阀门的开度逐渐减小,直到所述功率模块的温度值在预设温度范围内。
进一步地,所述控制单元120还用于:若控制所述冷媒进口阀门的开度减小(若同时具有冷媒进口阀门和冷媒出口阀门,则冷媒进口阀门和冷媒出口阀门同时减小)至最小时所述功率模块的温度值仍然不在所述预设温度范围内,则关闭所述冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门,并控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。在控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启后,根据所述温度值控制所述水泵的频率,直到所述散热器温度在预设温度范围内。
具体地,当机组运行时,若散热器温度偏低,水泵与冷冻水阀门将逐渐开启,冷媒阀门逐渐关闭,直至散热器温度在预设温度范围内,若冷媒阀门开度最小时,运行温度仍然偏低,则关闭冷媒阀门,同时开启冷冻阀门并逐渐增加水泵频率,从而增加冷冻水流量,直至散热器温度在预设温度范围内稳态运行。
在判断所述散热器能正常进行冷媒散热的情况下,所述控制单元120通过控制冷媒阀门开度大小控制散热,通过冷媒阀门开度能控制冷媒的流量,因此可以通过控制冷媒阀门开度控制功率模块散热。优选地,所述控制单元120还用于:若所述判断单元110判断所述散热器能够正常进行冷媒散热,则控制所述水泵排空所述散热器冷冻水回路中的冷冻水。由于水会传递温度,未黏贴保温海绵的情况下,若不排空冷冻水,则会出现过冷的情况,形成大量凝露水,而功率模块为强电器件,凝露水可能会导致模块短路,甚至炸毁。
本发明还提供对应于所述变频器功率模块的散热控制方法的一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。
本发明还提供对应于所述变频器功率模块的散热控制方法的一种空调,包括前述任一实施例所述的变频器功率模块散热器,还包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在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前述任一所述方法的步骤。
本发明还提供对应于所述变频器功率模块的散热控制装置的一种空调,包括前述任一实施例所述的变频器功率模块散热器,还包括前述任一所述的变频器功率模块的散热控制装置。
据此,本发明提供的方案,在散热器增加冷冻水回路,实现冷冻水辅助散热,提升散热效果;通过温度采样判断不同的工况,从而做出相应的调节,解决功率模块散热问题,从而保证模块在设定温度下运行,使能效最大化利用,延长器件的使用寿命,并增加机组可靠性。
在不同工况下,通过对散热器进行温度检测,使散热器温度控制在设定范围内,若散热器温度过高或过低,则优先通过冷媒给散热器散热,若冷媒无法继续调节时,则通过辅助散热调节,使机组能适应各种工况下的散热。
本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施,那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说,归因于软件的性质,上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外,各功能单元可以集成在一个处理单元中,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单元中。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (15)
1.一种变频器功率模块散热器,其特征在于,包括:
所述变频器功率模块的散热器上设置有冷冻水回路;所述冷冻水回路的冷冻水入口处和/或冷冻水出口处连接有冷冻水阀门,在所述冷冻水出口和所述冷冻水出口处连接的冷冻水阀门之间设有水泵,通过控制所述冷冻水阀门和所述水泵能够实现冷冻水循环。
2.一种变频器功率模块的散热控制方法,所述变频器功率模块包括如权利要求1所述的变频器功率模块散热器,其特征在于,所述散热控制方法,包括:
当所述变频器所在设备运行时,根据所述功率模块的温度值判断所述散热器是否能够正常进行冷媒散热;
若判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启,以通过冷冻水循环进行辅助散热。
3.根据权利要求2所述的散热控制方法,其特征在于,在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启之前,还包括:
控制所述散热器的冷媒阀门的开度逐渐增大,并判断所述功率模块的温度值是否仍然升高;
若控制所述冷媒阀门的开度增大至最大时所述功率模块的温度值仍然升高,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。
4.根据权利要求2或3所述的散热控制方法,其特征在于,还包括:
在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热的情况下,判断所述功率模块的温度是否小于预设温度范围的下限值;
若所述功率模块的温度值小于所述预设温度范围的下限值,则控制所述散热器的冷媒进口阀门的开度逐渐减小,直到所述功率模块的温度值在预设温度范围内。
5.根据权利要求4所述的散热控制方法,其特征在于,还包括:
若控制所述冷媒进口阀门的开度减小至最小时所述功率模块的温度值仍然不在所述预设温度范围内,则关闭所述冷媒进口阀门,并控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。
6.根据权利要求2-5任一项所述的散热控制方法,其特征在于,还包括:
在控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启后,根据所述功率模块的温度值控制所述水泵的频率,直到所述功率模块的温度在预设温度范围内。
7.根据权利要求2-6任一项所述的散热控制方法,其特征在于,还包括:
若判断所述散热器能够正常进行冷媒散热,则控制所述水泵排空所述散热器冷冻水回路中的冷冻水。
8.一种变频器功率模块的散热控制装置,所述变频器功率模块包括如权利要求1所述的变频器功率模块散热器,其特征在于,所述散热控制装置,包括:
判断单元,用于当所述变频器所在设备运行时,根据所述功率模块的温度值判断所述散热器是否能够正常进行冷媒散热;
控制单元,用于若所述判断单元判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启,以通过冷冻水循环进行辅助散热。
9.根据权利要求8所述的散热控制装置,其特征在于,
所述控制单元,还用于:在所述判断单元判断所述散热器不能正常进行冷媒散热,控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启之前,控制所述散热器的冷媒阀门的开度逐渐增大;
所述判断单元,还用于:判断所述功率模块的温度值是否仍然升高;
所述控制单元,进一步用于:若控制所述冷媒阀门的开度增大至最大时所述功率模块的温度值仍然升高,则控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。
10.根据权利要求8或9所述的散热控制装置,其特征在于,
所述判断单元,还用于:在判断所述散热器不能正常进行冷媒散热的情况下,判断所述功率模块的温度是否小于预设温度范围的下限值;
所述控制单元,还用于:若所述功率模块的温度值小于所述预设温度范围的下限值,则控制所述散热器的冷媒进口阀门的开度逐渐减小,直到所述功率模块的温度值在预设温度范围内。
11.根据权利要求10所述的散热控制装置,其特征在于,所述控制单元,还用于:
若控制所述冷媒进口阀门的开度减小至最小时所述功率模块的温度值仍然不在所述预设温度范围内,则关闭所述冷媒进口阀门,并控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启。
12.根据权利要求8-11任一项所述的散热控制装置,其特征在于,所述控制单元,还用于:
在控制所述水泵和所述冷冻水阀门开启后,根据所述功率模块的温度值控制所述水泵的频率,直到所述功率模块的温度在预设温度范围内。
13.根据权利要求8-12任一项所述的散热控制装置,其特征在于,
所述控制单元,还用于:若所述判断单元判断所述散热器能够正常进行冷媒散热,则控制所述水泵排空所述散热器冷冻水回路中的冷冻水。
14.一种存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现权利要求2-7任一所述方法的步骤。
15.一种空调,其特征在于,包括如权利要求1所述的变频器功率模块散热器,还包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在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权利要求2-7任一所述方法的步骤,或者包括如权利要求8-13任一所述的变频器功率模块的散热控制装置。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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