所述控制模塊23判斷PFC電路的中IGBT的結(jié)溫和FRD的結(jié)溫(溫度應(yīng)力參數(shù))是否至少有一個大于相應(yīng)的溫度閾值。若是，則累積所述室外機(jī)運(yùn)行在所述IGBT的結(jié)溫和FRD的結(jié)溫中至少一個的超出溫度閾值的運(yùn)行時間；否則所述信息獲取模塊21重新運(yùn)行，進(jìn)入下一采樣周期的PFC電路的運(yùn)行參數(shù)的重新采樣。超出溫度閾值的運(yùn)行時間:以運(yùn)行于溫度應(yīng)力參數(shù)超出溫度應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)(溫度閾值)的采樣周期(即上述預(yù)設(shè)時間)累計，運(yùn)行于溫度應(yīng)力參數(shù)低于溫度應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)的采樣周期不累計。
[0033]所述控制模塊23還用于判斷所累積的運(yùn)行時間是否大于預(yù)設(shè)溫度應(yīng)力釋放時間。若是，則發(fā)送指令至所述室外機(jī)，使所述室外機(jī)執(zhí)行溫度應(yīng)力釋放操作；否則所述信息獲取模塊21重新運(yùn)行，進(jìn)入下一采樣周期的PFC電路的運(yùn)行參數(shù)的重新采樣。需要說明的是，該預(yù)設(shè)時間是一個預(yù)設(shè)值，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行在上述的IGBT的結(jié)溫和FRD的結(jié)溫至少有一個大于相應(yīng)的溫度閾值的累計時間超出該預(yù)設(shè)值時，系統(tǒng)將執(zhí)行溫度應(yīng)力釋放操作。
[0034]室外機(jī)執(zhí)行溫度應(yīng)力釋放操作具體為:降低結(jié)到環(huán)境的熱阻、降低PFC電路中IGBT的耗散功率和降低PFC電路中FRD的耗散功率三種方式的一種或多種。降低結(jié)到環(huán)境的熱阻可以通過增大外風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)而增大空氣的換熱系數(shù)；降低PFC電路中IGBT、FRD的耗散功率可以通過瞬時的降低PFC電路的輸出電流來實(shí)現(xiàn)。
[0035]本發(fā)明的實(shí)施例中，可以通過監(jiān)控可以通過監(jiān)控PFC電路的中IGBT的結(jié)溫和FRD的結(jié)溫，以判斷系統(tǒng)的在高溫度應(yīng)力的運(yùn)行時間是否到達(dá)上限。如此，可以使得空調(diào)器能工作在低于額定負(fù)荷的狀態(tài)下，提高設(shè)備的可靠性及使用壽命。
[0036]進(jìn)一步地，PFC電路的中IGBT的結(jié)溫和FRD的結(jié)溫的計算需依賴PFC電路的參數(shù)信息計算。該參數(shù)信息可以預(yù)存在監(jiān)控系統(tǒng)中，也可以實(shí)時獲取。實(shí)時獲取時，可以利用信息獲取模塊21先獲取所述空調(diào)器10的型號并上傳至所述云服務(wù)器30 ;然后，云服務(wù)器30從空調(diào)數(shù)據(jù)庫31根據(jù)所述型號查找PFC電路的參數(shù)信息發(fā)送至所述客戶端20 ;最后，數(shù)據(jù)分析模塊22根據(jù)PFC電路的運(yùn)行參數(shù)、參數(shù)信息和所述環(huán)境溫度計算所述IGBT的結(jié)溫和FRD的結(jié)溫。
[0037]PFC電路溫度應(yīng)力監(jiān)控與智能控制方法，以確保空調(diào)器10可以更加智能和可靠的運(yùn)行。所述的空調(diào)器10由至少一臺室外機(jī)和至少一臺室內(nèi)機(jī)組成。本發(fā)明不僅可以應(yīng)用與家用空調(diào)，也適用于大型中央空調(diào)系統(tǒng)。
[0038]參閱圖2，典型的PFC電路包括:輸入電感LI，絕緣柵雙極晶體管(IGBT)Ql、快恢復(fù)二極管(FRD) Dl、電解電容Cl和電流采樣電阻Rl。通過周期性的導(dǎo)通和關(guān)斷IGBT Ql，可以在電解電容Cl兩端獲得恒定的直流電壓(輸出電壓)Vwt。
[0039]參閱圖1和圖2，PFC電路溫度應(yīng)力的計算是在智能終端20的數(shù)據(jù)分析模塊22內(nèi)完成的。溫度應(yīng)力參數(shù)包括IGBT Ql的結(jié)溫UP FRD Dl的結(jié)溫T j2。根據(jù)熱傳導(dǎo)的歐姆定律，功率半導(dǎo)體器件的耗散功率P，結(jié)到環(huán)境的熱阻Rja，結(jié)溫Tj,環(huán)境的溫度1；之間滿足如下的關(guān)系:
[0040]Tj=P*Rja+Ta，
[0041]其中，P為IGBT Ql (或FRD Dl)的耗散功率，Tj為IGBT Ql (或FRD Dl)的結(jié)溫，1^為IGBT Ql (或FRD Dl)結(jié)到環(huán)境的熱阻，T 3為環(huán)境的溫度。
[0042]計算時我們?nèi)?，對于IGBT Q1，其功耗可以表示如下:
[0043]Pigbt= D*I c*Vce+ (Eon+Eoff) *fsw
[0044]對于FRD Dl，其功耗可以表示如下:
[0045]Pfrd= (1-D) *1 d*Vd+Err*fsw
[0046]其中D為控制IGBT Ql導(dǎo)通和關(guān)斷的脈沖信號的占空比，I。和I d分別為流過IGBTQl和FRD Q2的工作電流，VcJP V ^別為IGBT Ql和FRD Dl的正向?qū)▔航?，E ?和E off分別為IGBT Ql的導(dǎo)通和關(guān)斷損耗，Era為FRD Dl的反向恢復(fù)損耗，f sw為IGBT Ql的開關(guān)頻率。其中，D，I。，IJP fsw可以從采樣數(shù)據(jù)中直接獲取或者間接計算得到，由于I。，IJP D隨時間發(fā)生變化，因此計算中應(yīng)該采用其平均值。火6為1。的函數(shù)，VdS Id的函數(shù)，其他的數(shù)據(jù)從云服務(wù)器中的空調(diào)數(shù)據(jù)庫中獲取。因此對應(yīng)與每一個采樣時刻，可以計算給出確定的IGBT Ql的結(jié)溫UP FRD Dl的結(jié)溫T」2。通過監(jiān)控IGBT Ql工作電流I。和FRD Q2的工作電流Id的變化既可以監(jiān)控IGBT Ql的結(jié)溫T ^和FRD Dl的結(jié)溫T」2的變化。
[0047]請參閱圖3，空調(diào)器溫度應(yīng)力的監(jiān)控方法包括以下步驟:
[0048]步驟SI 10，每隔預(yù)設(shè)時間獲取室外機(jī)的PFC電路的運(yùn)行參數(shù)。
[0049]步驟S120，根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)計算所述PFC電路的中IGBT的結(jié)溫和FRD的結(jié)溫。
[0050]步驟S130，累積所述室外機(jī)運(yùn)行在所述IGBT的結(jié)溫和FRD的結(jié)溫中至少一個超出相應(yīng)的溫度閾值的運(yùn)行時間。
[0051]步驟S140，判斷所累積的運(yùn)行時間是否大于預(yù)設(shè)溫度應(yīng)力釋放時間，若是則執(zhí)行步驟S150，否則執(zhí)行步驟S110。
[0052]S150，發(fā)送指令至所述室外機(jī)，使所述室外機(jī)執(zhí)行溫度應(yīng)力釋放操作
[0053]結(jié)合圖1和圖3，控制模塊23首先對IGBT Ql的結(jié)溫1^和FRD Dl的結(jié)溫T j2進(jìn)行判斷。對于IGBT Ql和FRD Dl的，產(chǎn)品手冊上會給出其安全工作時允許的最大結(jié)溫Tjmax, —般為150°C，采用最新的工藝可以達(dá)到175°C。PFC電路中的功率器件在開關(guān)的過程中存在電流和電壓的紋波，由此導(dǎo)致其結(jié)溫的紋波，我們計算給出的IGBT Ql的結(jié)溫1^和FRD Dl的結(jié)溫L2實(shí)際上為結(jié)溫在多個開關(guān)周期內(nèi)的平均值。典型情況下，考慮到降額設(shè)計和紋波的影響，IGBT Ql的結(jié)溫UP FRD Dl的結(jié)溫T」2的溫度閾值一般設(shè)定為T jmax的60% -80%,即IGBTQl的結(jié)溫UP FRD Dl的結(jié)溫T j2相應(yīng)的溫度閾值可設(shè)置在90°C至140°C。
[0054]如果IGBT Ql的結(jié)溫1^和FRD Dl的結(jié)溫T j2中有一個或多個二極管的最大結(jié)溫Tjm的數(shù)值不滿足低應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)，則此采樣時間計入PFC電路的應(yīng)力運(yùn)行時間(即預(yù)設(shè)溫度應(yīng)力釋放時間)中。如果應(yīng)力運(yùn)行的時間達(dá)到上限值，控制模塊23發(fā)送控制指令到空調(diào)器10的控制器12，控制器12執(zhí)行相應(yīng)的溫度應(yīng)力釋放操作。
[0055]在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，空調(diào)器溫度應(yīng)力的監(jiān)控方法還包括以下步驟:
[0056]用戶設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，空調(diào)器10開始運(yùn)行；智能終端20獲取空調(diào)器型號和位置信息，并通過通訊模塊上傳至生產(chǎn)商云服務(wù)器30 ;云服務(wù)器30從數(shù)據(jù)庫中查找空調(diào)器10的型號，獲取計算PFC電路溫度應(yīng)力的參數(shù)信息，并發(fā)送給智能終端20 ;空調(diào)器10每隔固定時間間隔采樣室外環(huán)境溫度Ta，PFC電路的工作電流I。、Id和輸出電壓Vtjut;空調(diào)器10通過通信模塊將采樣數(shù)據(jù)傳送到智能終端10的數(shù)據(jù)分析模塊22 ;數(shù)據(jù)分析模塊22計算PFC電路中IGBT的結(jié)溫1^和FRD的結(jié)溫T j2;數(shù)據(jù)分析模塊22發(fā)送計算結(jié)果給控制模塊23和數(shù)據(jù)顯示模塊24。
[0057]更詳細(xì)地，本實(shí)施例以客戶端20和互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程服務(wù)為依托，通過安裝在智能終端的數(shù)據(jù)分析模塊22和控制模塊23對室外機(jī)PFC電路的溫度應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和智能控制。請參閱圖1和圖4，更詳細(xì)的流程包括如下步