本发明专利技术涉及一种用于冷却设备压缩机中的提高能量效率的系统。所述系统至少具有被相互电关联的频率逆变器的主电路（10）和电能电源（FAC）。频率逆变器的主电路（10）至少包括波形整流器（4）。另外，频率逆变器的主电路（10）至少包括被并联地电关联至波形整流器（4）和压缩机的总线电容器（CB），其能够由充电电流进行充电。另外，频率逆变器的主电路（10）至少包括无源部件（P），其被电关联至波形整流器（4），能够减小总线电容器（CB）的充电电流和/或使来自电能电源（FAC）的输入电流的谐波含量衰减。所述系统至少包括在频率逆变器的主电路（10）的输入端中获得功率的装置。此外，所述系统至少包括被操作连接至用于获得功率的装置的控制单元（3）。所述频率逆变器的主电路（10）设置有可并联地电关联至无源部件（P）的有源开关（K），并且控制单元（3）被布置成使得基于频率逆变器的主电路（10）的输入端处的功率而允许有源开关（K）的驱动。本发明专利技术还涉及一种用于冷却设备压缩机中的提高能量效率的系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种能够通过减少在低功率下操作时的能量损耗来提高冷却设备的电能消耗效率的系统和方法。
技术介绍
通常，在家用和商用冷却设备中使用可变容量压缩机来帮助满足现今已知的最苛刻的能量效率要求。此冷却能力变化时由能够向冷却回路泵送冷却剂气体的电马达的旋转速度的变化提供的。借助于频率逆变器而允许此变化，该频率逆变器通常由基本上具有负责处理能量的两个主要级的电子电路构成。在第一级中，将电カ网的交流电转换成称为CC总线的直流电压。如在图Ia和Ib中可以看到的，经由负责存储在交流电的半周期中由电カ网递送的能量的ニ极管桥整流器4’和总线电容器CB’以最简化的方式来执行此转换。在 第二级中，根据电马达的旋转需求和功率，将CC总线的直流电压转换成可变振幅和频率的交流电。必须指出的是相对于上述第一级，必须限制进行总线电容器的第一次充电所需的电流峰值(突入电流)，以避免对传导输入电流的任何部件的损坏。另外，还需要允许输入电流的谐波含量的衰减，以便将冷却设备调整至家用/国际市场要求和规范。限制突入电流以及使输入电流的谐波含量衰减的一种简单且低成本的方式是通过使用在图中用字母P’表示的与输入电流的路径串联地定位的电阻元件NTC (负温度系数)，如在图Ia中可以看到的。最初，此元件呈现出相对高的标称电阻(冷电阻，resistanceto cold)，其限制总线电容器CB’的第一次充电期间的电流峰值。随着时间推移，电阻元件由于在其中循环的电流而加热，并且其电阻减小至足以使输入电流的谐波含量衰减的条件。必须指出的是，在诸如欧洲的某些市场中要求进行谐波含量的衰减。另外，诸如IEC61000-3-2的现有规范确立了用于由诸如冷冻机的设备从公共网络消耗的电流的谐波的最大允许值。图Ib示出ニ极管桥整流器4’之后的元件NTC P’的第二可能定位布置。換言之，图Ia和Ib示出了具有其基本元件的全电流箔整流器。在这些电路布置中，交流电FAC电网具有零的输出阻杭，使得总线电容器CB’的第一次充电期间的电流的格式由电路元件的阻抗定义。这些元件可以是分立的，如在NTC P’的情况下，或者可以是固有的(ニ极管整流器的结电阻和总线电容器的等效电阻系列)。该阻抗负责使通过交流电电网FAC循环的输入电流的谐波含量衰减。因此，在ニ极管桥之前或之后的无源部件(在这种情况下用NTC P’来表示)的位置产生相同的效果。执行前述功能的另一可能形式是通过使用电感元件，其可以被关联也可以不被关联到诸如NTC本身的电阻元件。然而，电路中的无源部件的存在引起能量损耗，因为从而传导全部的输入电流。这些损耗降低了冷却设备的总效率，然而其在这种较简单且低成本的方法中是使电流的谐波衰减所必须的。存在用于减少谐波含量的其他方法，诸如，例如使用在高频下操作的转换器电路，然而无源部件的使用对于操作冷却设备通常所需的功率范围而言不那么昂贵和复杂。換言之，由于NTC元件而引起的能量损耗(焦耳损耗)显著地影响频率逆变器的以及冷却设备的效率。然而，当无源部件包括NTC元件时，在低功率条件下这些损耗的问题将更大，在低功率条件吋，输入电流低并且NTC的电阻具有中间值，该中间值低于标称的冷电阻但大于NTC元件约为100°C时的热电阻。用于使输入电流的谐波衰减的NTC元件的选择将最大工作功率考虑在内，其中，期望的是满足由例如IEC61000-3-2的规范确立的极限。以你此，当输入电流是对应于此最大功率的输入电流时，指定NTC元件的电阻。然而，当冷却设备在低功率下操作吋，NTC元件的电阻增加，而电流将呈现出较低值(NTC的主体的较低加热)。因此，NTC元件所呈现出的电阻值高于满足低功率操作条件下的输入电流的谐波含量的极限时的电阻值，这引起前述能量损耗，这自然是不期望的。在文献W02008/120928中提出了考虑对与NTC输入元件并联地设置的开关进行驱动的解决方案，目的是减少在离开压缩机之后通过NTC的电流，这降低其温度并因此增 加其传导电阻以限制压缩机的下一次重新驱动时的电流。因此，在W02008/120928中提出的解决方案指出使用机电继电器触点以减少由NTC元件引起的电流并获得预期増益。然而，专利申请W02008/120928的技术由于频率逆变器的输入电流的循环路径上的焦耳损耗而不能显著增加冷却设备的效率，因为继电器的驱动要求相对大量的电能。因此，W02008/120928所提出的解决方案实现了降低NTC元件的温度并增加其电阻以便限制马达的驱动中的充电电流的目标。然而，这种解决方案不能增加频率逆变器的效率，因为继电器线圈架为了保持触点闭合将存在消耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种低成本实现技术，其能够允许冷却设备的能量效率最优化，并且另外满足关于所述冷却设备的压缩机的输入电流的谐波含量的预先建立的要求。本专利技术的目的还在于提供一种系统和方法，其能够减少用于驱动冷却设备的可变容量压缩机马达的频率逆变器中的能量损耗。根据本专利技术的技术，上述ー个或多个目的是通过用于冷却设备压缩机中的提高能量效率的系统实现的。所述系统至少具有被相互电关联的频率逆变器电路和电能电源。该频率逆变器电路至少包括波形整流器。另外，频率逆变器电路至少包括被并联地电关联至波形整流器的能够由充电电流来充电的总线电容器。另外，频率逆变器电路至少包括被电关联至波形整流器的无源部件，其能够减少总线电容器的充电电流和/或使来自电能电源的输入电流的谐波含量衰减。所述系统至少包括在频率逆变器的输入端中获得功率的装置。此外，所述系统至少包括被操作关联至用户获得功率的装置的控制单元。所述频率逆变器电路设置有可并联地关联至无源部件的有缘开关，并且控制单元被布置成基于频率逆变器的输入端处的功率而允许有源开关的驱动。因此，通常，该系统设置有有源开关，其被与在频率逆变器的电子电路的输入端中使用的无源部件(类似于NTC元件的电阻或电感)并联地电定位，并且此并行关联的总阻抗低于无源部件的阻抗，但是具有足够的值以便使频率逆变器的输入电流的谐波衰減。当冷却设备在低功率下操作时，所述有源开关被驱动。特别地，每当输入功率低于预置參考值吋，控制单元有源开关。相反，控制单元在输入功率超过參考值时禁用有源开关，从该參考值开始，需要更大的阻抗值以便使输入电流的谐波含量衰减。根据本专利技术的技术， 还经由用于冷却设备压缩机中的提高能量效率的方法来实现上述目的中的ー个或多个。所述压缩机借助于设置有有源开关和无源部件的频率逆变器电路电关联至电能电源。该方法包括以下步骤-测量频率逆变器的输入功率；-当频率逆变器的输入功率低于第一预置參考值时，将有源开关并联地电关联至无源部件；以及-当频率逆变器的输入功率高于第二预置參考值时，将有源开关与无源部件电分离。因此，出于使输入电流的谐波含量衰减和/或限制直流电压总线的电容器的充电电流的目的，本专利技术的方法考虑对被并联地关联至频率逆变器的输入电子电路中使用的无源部件的有源开关进行控制。在不需要无源部件的操作条件下，有源开关被驱动以减小并联关联的等效阻抗，从而減少由频率逆变器的输入电流的传导引起的损耗。附图说明现在将基于附图更详细地描述本专利技术。所述附图示出图Ia以简化形式示出第一布置中的在现有技术的频率逆变器中采用的CA-CC整流器的主要本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：GJ马斯，
申请(专利权)人：惠而浦股份公司，
类型：
国别省市：
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