馬達(dá)不運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)給冷凝器馬達(dá)308提供DC或者低頻電流。類似地，如果冷凝器馬達(dá)308在壓縮機(jī)馬達(dá)304開始逆轉(zhuǎn)時(shí)已經(jīng)在運(yùn)轉(zhuǎn)，則控制器311可以經(jīng)由冷凝器逆變器320使冷凝器馬達(dá)308的速度增加。該增加的速度可以幫助處理由壓縮機(jī)馬達(dá)304產(chǎn)生的過剩能量。在任意一種情況下，控制器311都可以以最大速度操作冷凝器馬達(dá)308，以盡可能多地消耗來(lái)自處于逆轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)馬達(dá)的電力。此外，控制器311可以根據(jù)需要減小冷凝器馬達(dá)308的速度或者停止冷凝器馬達(dá)308，以保持冷凝器母線電壓和/或壓縮機(jī)母線電壓在最小電平以上。此外，控制器311可以停止冷凝器馬達(dá)308或者給冷凝器馬達(dá)308提供DC或者低頻電流，以便以低于運(yùn)轉(zhuǎn)冷凝器馬達(dá)308的速率的速率來(lái)消耗電力。
[0046]冷凝器馬達(dá)308和壓縮機(jī)馬達(dá)304(以及本文中討論的其它壓縮機(jī)馬達(dá)和冷凝器馬達(dá))可以例如是同步馬達(dá)，諸如永磁式(PM)同步馬達(dá)。不同于開關(guān)磁阻型同步馬達(dá)，PM同步馬達(dá)在如以上討論的那樣向后旋轉(zhuǎn)時(shí)生成反電動(dòng)勢(shì)(BEMF)。然而，PM馬達(dá)有利于用于滿足高效HVAC系統(tǒng)要求。在某些實(shí)施例中，壓縮機(jī)馬達(dá)是一馬力至十馬力(包括十馬力)之間的永磁式同步馬達(dá)，且冷凝器馬達(dá)是三分一馬力至一馬力(包括一馬力)之間的永磁式同步馬達(dá)。替選地，可以將能夠在被反向驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電力的其它類型的馬達(dá)(包括受控感應(yīng)馬達(dá))用于壓縮機(jī)馬達(dá)和/或冷凝器馬達(dá)。此外，如果壓縮機(jī)馬達(dá)是具有充分長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)的受控感應(yīng)馬達(dá)，則可以以與上述方式相同的方式將冷凝器馬達(dá)用于消耗由壓縮機(jī)馬達(dá)在壓縮機(jī)馬達(dá)逆轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電力。
[0047]圖4例示根據(jù)本公開的另一方面的HVAC組合件400的示例實(shí)施例。組合件400包括用于產(chǎn)生輸出電壓的PFC電路402、PFC電路控制器404、在操作上耦合至風(fēng)扇(未示出)的冷凝器馬達(dá)406以及冷凝器逆變器408，該冷凝器逆變器408具有耦合至PFC電路402的輸入以及耦合至冷凝器馬達(dá)406的輸出以用由PFC電路402產(chǎn)生的輸出電壓來(lái)給冷凝器馬達(dá)供電。組合件還包括用于控制冷凝器逆變器408的冷凝器控制器410。PFC電路控制器404在操作上耦合至PFC電路402，以響應(yīng)于提供給PFC電路控制器404的控制信號(hào)來(lái)控制由PFC電路402產(chǎn)生的輸出電壓。圖4還示出了與冷凝器控制器410和PFC電路控制器404通信的系統(tǒng)控制器412。
[0048]PFC電路402(優(yōu)選地是有源PFC電路)使得母線電壓輸出能夠以可控的方式變化，該母線電壓輸出用于給冷凝器逆變器408供電。這可以為圖4所示的HVAC組合件400提供許多優(yōu)點(diǎn)。例如，可以控制母線電壓以優(yōu)化能量使用和HVAC組合件400的效率。另夕卜，并且如以下進(jìn)一步討論的，可以變化母線電壓以控制冷凝器馬達(dá)406和/或壓縮機(jī)馬達(dá)(如果采用)的速度。
[0049]例如，可以使可控母線電壓從第一電壓增加至第二電壓，以增加冷凝器馬達(dá)406的速度。這通常提供了一種另外的控制冷凝器馬達(dá)406的速度的方式?？煽啬妇€電壓還使得能夠以超過在固定母線電壓下可達(dá)到的最大速度的速度來(lái)操作冷凝器馬達(dá)406。例如，針對(duì)給定的母線電壓，可以首先以基本恒定的最大速度來(lái)操作冷凝器馬達(dá)406。因?yàn)榭梢宰兓煽啬妇€電壓，所以可以使可控母線電壓增加至第二更高電壓，以使冷凝器馬達(dá)406的速度增加以超過其在第一較低電壓下的最大速度。
[0050]替選地，或者另外，可以在不改變冷凝器馬達(dá)406的速度的情況下變化可控母線電壓。在這種操作中，可以變化用于冷凝器馬達(dá)406的控制信號(hào)，以保持期望的冷凝器馬達(dá)速度，即使可控母線電壓已經(jīng)變化。
[0051]例如，可以響應(yīng)于超過閾值的系統(tǒng)參數(shù)來(lái)變化可控母線電壓。這種參數(shù)的示例包括周圍的室外溫度、室內(nèi)溫度、冷凝器馬達(dá)溫度、HVAC系統(tǒng)命令的速度、命令的容量、效率變里寺。
[0052]本文中討論的各個(gè)控制器(包括系統(tǒng)控制器、PFC電路控制器、冷凝器控制器和壓縮機(jī)控制器)中的每一個(gè)可以在采用時(shí)用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、微控制器、微處理器、電可編程邏輯器件(EPLD)或者其任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，給定HVAC組合件中的各種控制器可以位于單獨(dú)的電路板上，或者，替選地，這些控制器中的兩個(gè)或更多(包括所有的)控制器可以位于同一電路板上。另外，這些控制器中的兩個(gè)或更多(包括所有的)控制器可以被集成在同一片硅中或者同一芯片上，如在？?6么、05?3?0)、微控制器、微處理器或其任意組合中。
[0053]此外，在圖4的實(shí)施例中，用于PFC電路控制器404的控制信號(hào)可以由系統(tǒng)控制器412、冷凝器控制器410、壓縮機(jī)控制器(如果采用)或者甚至PFC電路控制器404本身(例如基于從另一控制器反饋的操作情況)來(lái)提供。另外，可以由冷凝器控制器410、壓縮機(jī)控制器(如果采用)或者PFC電路控制器本身響應(yīng)于來(lái)自系統(tǒng)控制器412的命令來(lái)提供給PFC電路控制器的控制信號(hào)。通常，將由讀取HVAC系統(tǒng)壓力或溫度并基于這些信息確定是否應(yīng)當(dāng)變化母線電壓的控制器來(lái)提供給PFC電路控制器404的控制信號(hào)。
[0054]上參考圖1至圖3討論的HVAC系統(tǒng)可以類似地被配置為控制冷凝器母線電壓和/或壓縮機(jī)母線電壓，從而在需要時(shí)控制冷凝器和/或壓縮機(jī)的速度。
[0055]圖5示出用于HVAC系統(tǒng)的組合件500的示例實(shí)施例。組合件500包括用于產(chǎn)生輸出電壓的PFC電路516以及在操作上耦合至風(fēng)扇(未示出)的冷凝器馬達(dá)508。冷凝器逆變器520具有耦合至PFC電路516的輸入以及耦合至冷凝器馬達(dá)508的輸出，以用由PFC電路516產(chǎn)生的輸出電壓來(lái)給冷凝器馬達(dá)508供電。組合件500還包括壓縮機(jī)馬達(dá)504和壓縮機(jī)逆變器522。壓縮機(jī)逆變器522具有耦合至PFC電路516的輸入以及耦合至壓縮機(jī)馬達(dá)504的輸出，以用由PFC電路516產(chǎn)生的輸出電壓來(lái)給壓縮機(jī)馬達(dá)504供電。壓縮機(jī)馬達(dá)504可以驅(qū)動(dòng)渦旋式壓縮機(jī)或者其它類型的壓縮機(jī)，諸如螺桿式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)、旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)等。
[0056]組合件500還包括用于控制冷凝器逆變器520、壓縮機(jī)逆變器522和PFC電路516的集成控制器511。集成控制器511也可以被配置為執(zhí)行系統(tǒng)控制器功能。替選地，如果需要或者期望，則可以采用與集成控制器511通信的獨(dú)立的系統(tǒng)控制器。
[0057]圖5中所示的集成控制器511 (或者系統(tǒng)控制器)可以變化PFC電路516的輸出電壓，以用與以上關(guān)于圖4的冷凝器馬達(dá)406描述的方式相同的方式來(lái)控制冷凝器馬達(dá)和/或壓縮機(jī)馬達(dá)的速度。例如，如果系統(tǒng)(即制冷劑)壓力超過門限水平，則集成控制器511可以增加母線電壓以暫時(shí)增加冷凝器馬達(dá)508的速度(從而增加冷凝器風(fēng)扇的速度)，從而增加熱交換。在該時(shí)間期間，集成控制器511還可以通過給壓縮機(jī)逆變器522的適當(dāng)?shù)拿顏?lái)降低壓縮機(jī)馬達(dá)504的速度，以進(jìn)一步降低系統(tǒng)壓力。當(dāng)系統(tǒng)壓力下時(shí)，控制器可以將母線電壓減小至例如其之前的電壓電平。替選地，控制器可以基于周圍的室外溫度或其它系統(tǒng)參數(shù)來(lái)變化母線電壓。在某些實(shí)施例中，控制器將在增加母線電壓之前使冷凝器馬達(dá)和/或壓縮機(jī)馬達(dá)的速度最大化。
[0058]如果期望，則還可以將圖5所示的冷凝器馬達(dá)508用作用于消耗由壓縮機(jī)馬達(dá)504在逆轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電力的電負(fù)載。
[0059]圖6例示包括集成控制系統(tǒng)626的組合件600的一個(gè)示例實(shí)施例。系統(tǒng)600包括集成控制系統(tǒng)626、具有冷凝器馬達(dá)608的冷凝器以及具有壓縮機(jī)馬達(dá)604的壓縮機(jī)。
[0060]集成控制系統(tǒng)626可以與以上討論的組合件100、200、300、400、500的元件合并。例如，集成控制系統(tǒng)626可以包括逆變器520、522、PFC電路516以及集成控制器511。集成控制系統(tǒng)626可以在單個(gè)電路板上來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以是單個(gè)集成電路，可以是在公共外殼中的多個(gè)電路板等。
[0061]實(shí)施例的以上描述已經(jīng)提供了說明和描述的目的。其并非旨在是排它性的或者限制本發(fā)明。具體實(shí)施例的各個(gè)元件或特征通常不限于該具體實(shí)施例，而是能夠在可適用的情況下相互交換并且可以用在選定的實(shí)施例中，即使沒有具體示出或者描述。還可以用很多方式來(lái)變化相同的元件或者特征。這樣的變化不被認(rèn)為是背離本發(fā)明的，所有這樣的修改都旨在包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0062]描述了下面的示例性實(shí)施例:
[0063]1.一種用于供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)的組合件，所述組合件包括:
[0064]壓縮機(jī)組合件，包括具有壓縮機(jī)馬達(dá)的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)馬達(dá)對(duì)逆轉(zhuǎn)敏感并且能夠在逆轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生電力；以及
[0065]冷凝器組合件，包括在操作上耦合至風(fēng)扇的冷凝器馬達(dá)；
[0066]所述冷凝器組合件