空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法和具有其的检测装置，所述检测方法包括以下步骤：S1，每个检测周期检测PFC电路的输入电流或输入电压以获取输入信号的瞬时幅值；S2，对输入信号的瞬时幅值进行平方运算以获得校正信号；S3，根据当前检测周期获得的校正信号和上一检测周期获得的相位估计值获取误差信号；S4，对误差信号进行比例积分控制以获得输入交流电的频率估计值，并对频率估计值进行积分以获得当前检测周期的输入交流电的相位估计值。该检测方法能够精确获取输入交流电的频率与相位。

【技术实现步骤摘要】
空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法、装置
本专利技术涉及空调系统
，特别涉及一种空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法以及一种空调系统的输入交流电的频率与相位的检测装置。
技术介绍
通常，在很多由市电供电的电机控制系统中，如家用空调系统等，来自电网的单相交流电经过不可控全桥整流电路和PFC(PowerFactorCorrection，功率因数校正)电路后输出直流电，以给大容量电解电容和负载如空调系统内部开关电源和压缩机等提供电能。典型地，Boost型PFC电路不仅可以达到较高的功率因数，而且可以升压并输出稳定的直流电压，从而给负载提供稳定的直流电源。Boost型PFC电路包括电感、二极管和功率开关管，该电路只具有升压功能，其输入电压(经整流电路整流后输入到PFC电路的电压)为波动的直流低压，输出电压为稳定的直流高压。当采用单周期PFC算法时，只需检测输入电流和输出直流母线电压即可实现功率因数校正和升压输出。根据输入电压和输入电流，可将系统运行过程分为四种状态：(1)系统上电，电解电容充电；(2)电解电容充电完成后，负载处于待机，无功率输出；(3)负载启动，有功率输出，PFC电路未开启；(4)负载开启，有功率输出，PFC电路已开启。当输入直流电压侧有耦合电容时，状态(4)有正弦电压和基波为正弦的电流，为了能够快速并准确地获取电网电压的异常情况，如停电、频率波动等，此时需要精确获取输入电压的频率和相位，相关技术中，可以根据输入电流波形来检测输入电压频率和相位，但是检测精度受电流采样频率和输入电流波形对称性的影响，满足不了实际要求。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术的一个目的在于提出一种能够精确获取输入交流电的频率与相位的空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法。本专利技术的另一个目的在于提出一种空调系统的输入交流电的频率与相位的检测装置。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法，所述输入交流电经过整流电路整流后输入到PFC电路，所述检测方法包括以下步骤：S1，每个检测周期检测所述PFC电路的输入电流或输入电压以获取输入信号的瞬时幅值；S2，对所述输入信号的瞬时幅值进行平方运算以获得校正信号；S3，根据当前检测周期获得的校正信号和上一检测周期获得的相位估计值获取误差信号；以及S4，对所述误差信号进行比例积分控制以获得所述输入交流电的频率估计值，并对所述频率估计值进行积分以获得当前检测周期的所述输入交流电的相位估计值。根据本专利技术实施例的空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法，在每个检测周期检测PFC电路的输入电流或输入电压以获取输入信号的瞬时幅值，并对输入信号的瞬时幅值进行平方运算以获得校正信号，根据当前检测周期获得的校正信号和上一检测周期获得的相位估计值获取误差信号，并对误差信号进行比例积分控制以获得输入交流电的频率估计值，并对频率估计值进行积分以获得当前检测周期的输入交流电的相位估计值，从而使得空调系统能够在PFC电路开启后，根据输入电压或输入电流信号精确地获取输入交流电的频率与相位，从而快速并准确地检测出输入交流电如电网电压的异常状况，如停电、频率波动等。根据本专利技术的一个实施例，在步骤S1中，所述输入信号为正弦波形的电压信号或正弦波形的电流信号。根据本专利技术的一个实施例，步骤S3具体包括：对所述上一检测周期获得的相位估计值的两倍进行正弦运算以获得第一正弦值；通过低通滤波器对所述第一正弦值与所述校正信号的乘积进行低通滤波处理以获得所述误差信号。其中，所述低通滤波器的截止频率大于所述检测周期对应的频率与所述输入交流电的实际频率之差，且远小于所述实际频率。优选地，在步骤S4中，进行比例积分控制的初始频率与所述输入交流电的实际频率之差小于所述实际频率的五分之一。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种空调系统的输入交流电的频率与相位的检测装置，所述输入交流电经过整流电路整流后输入到PFC电路，所述检测装置包括：检测模块，所述检测模块用于在每个检测周期检测所述PFC电路的输入电流或输入电压以获取输入信号的瞬时幅值；预校正模块，所述预校正模块对所述输入信号的瞬时幅值进行平方运算以获得校正信号；误差信号计算模块，所述误差信号计算模块根据当前检测周期获得的校正信号和上一检测周期获得的相位估计值获取误差信号；比例积分模块，所述比例积分模块对所述误差信号进行比例积分控制以获得所述输入交流电的频率估计值；以及相位积分模块，所述相位积分模块对所述频率估计值进行积分以获得当前检测周期的所述输入交流电的相位估计值。根据本专利技术实施例的空调系统的输入交流电的频率与相位的检测装置，检测模块在每个检测周期检测PFC电路的输入电流或输入电压以获取输入信号的瞬时幅值，预校正模块对输入信号的瞬时幅值进行平方运算以获得校正信号，误差信号计算模块根据当前检测周期获得的校正信号和上一检测周期获得的相位估计值获取误差信号，比例积分模块对误差信号进行比例积分控制以获得输入交流电的频率估计值，相位积分模块对频率估计值进行积分以获得当前检测周期的输入交流电的相位估计值，从而使得空调系统能够在PFC电路开启后，根据输入电压或输入电流信号精确地获取输入交流电的频率与相位，从而快速并准确地检测出输入交流电如电网电压的异常状况，如停电、频率波动等。根据本专利技术的一个实施例，所述输入信号为正弦波形的电压信号或正弦波形的电流信号。根据本专利技术的一个实施例，所述误差信号计算模块包括：三角运算单元，所述三角运算单元用于对所述上一检测周期获得的相位估计值的两倍进行正弦运算以获得第一正弦值；误差提取单元，所述误差提取单元通过低通滤波器对所述第一正弦值与所述校正信号的乘积进行低通滤波处理以获得所述误差信号。其中，所述低通滤波器的截止频率大于所述检测周期对应的频率与所述输入交流电的实际频率之差，且远小于所述实际频率。优选地，所述比例积分模块的初始频率与所述输入交流电的实际频率之差小于所述实际频率的五分之一。附图说明图1为根据本专利技术实施例的空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法的流程图；图2为根据本专利技术一个实施例的带功率因数校正的单相交流输入系统的电路拓扑结构；图3为根据本专利技术一个实施例的输入交流电的频率与相位的检测示意图；图4为根据本专利技术一个实施例的空调系统的输入电压与相位估计值的波形图；以及图5为根据本专利技术一个实施例的空调系统的输入交流电的频率与相位的检测装置的方框示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参照附图来描述根据本专利技术实施例提出的空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法以及空调系统的输入交流电的频率与相位的检测装置。图1为根据本专利技术实施例的空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法的流程图，其中，输入交流电经过整流电路整流后输入到PFC电路。如图1所示，该空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法包括以下步骤：S1，每个检测周期检测PFC电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法，其特征在于，所述输入交流电经过整流电路整流后输入到功率因素校正PFC电路，所述检测方法包括以下步骤：S1，每个检测周期检测所述PFC电路的输入电流或输入电压以获取输入信号的瞬时幅值；S2，对所述输入信号的瞬时幅值进行平方运算以获得校正信号；S3，根据当前检测周期获得的校正信号和上一检测周期获得的相位估计值获取误差信号；以及S4，对所述误差信号进行比例积分控制以获得所述输入交流电的频率估计值，并对所述频率估计值进行积分以获得当前检测周期的所述输入交流电的相位估计值。

【技术特征摘要】
1.一种空调系统的输入交流电的频率与相位的检测方法，其特征在于，所述输入交流电经过整流电路整流后输入到功率因素校正PFC电路，所述检测方法包括以下步骤：S1，每个检测周期检测所述PFC电路的输入电流或输入电压以获取输入信号的瞬时幅值；S2，对所述输入信号的瞬时幅值进行平方运算以获得校正信号；S3，根据当前检测周期获得的校正信号和上一检测周期获得的相位估计值获取误差信号，其中，步骤S3具体包括：对所述上一检测周期获得的相位估计值的两倍进行正弦运算以获得第一正弦值；通过低通滤波器对所述第一正弦值与所述校正信号的乘积进行低通滤波处理以获得所述误差信号；以及S4，对所述误差信号进行比例积分控制以获得所述输入交流电的频率估计值，并对所述频率估计值进行积分以获得当前检测周期的所述输入交流电的相位估计值。2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤S1中，所述输入信号为正弦波形的电压信号或正弦波形的电流信号。3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述低通滤波器的截止频率大于所述检测周期对应的频率与所述输入交流电的实际频率之差，且远小于所述实际频率。4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤S4中，进行比例积分控制的初始频率与所述输入交流电的实际频率之差小于所述实际频率的五分之一。5.一种空调系统的输入交流电的频率与相位的检测装置，其特征在于，所述输入交流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄招彬，张国柱，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44