为了使《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》，并不用于限定《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》。
在《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例中，通过在直流变频空调上电后，在预设启动时间内向空调压缩机的电机输出相应的工作电流以使空调压缩机的电机快速启动工作，如果在预设启动时间到来时，空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速，则根据预设电流频率增量值调整工作电流以使空调压缩机的电机的转速达到目标平衡转速，进而实现在短时间内将空调压缩机的电机转速提升至目标平衡转速以完成空调压缩机的快速启动，达到提升开机制冷/制热速度的目的。
图1示出了《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例所提供的直流变频空调压缩机的启动控制方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》相关的部分，详述如下：在步骤S1中，在预设启动时间内向空调压缩机输出工作电流，并当空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据空调压缩机的电机转速与目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到目标平衡转速。
其中，预设启动时间的取值范围为[1秒，15秒]，s为时间单位“秒”；目标平衡转速是空调压缩机快速启动过程中从速度开环拖动切换到速度闭环时的目标转速，同时也是空调压缩机启动后，系统平衡所需的电机转速，其取值范围为[2400转/分，6000转/分]；当空调压缩机的电机的转速达到该目标平衡转速时，则表明空调压缩机已经正常启动并进入常规工作状态。
在《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例中，步骤S1具体包括以下步骤：
根据预设电流频率值和预设电流幅值在预设启动时间内向空调压缩机的电机持续输出相应的工作电流；
当空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据空调压缩机的电机转速与目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到目标平衡转速。对于上述根据预设电流频率增量值调整所述工作电流的步骤，其还可具体为：根据空调压缩机的电机转速与目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值，按照该平衡电流频率增量值增大当前输出至空调压缩机的电机的工作电流，并将增大后的工作电流输出至空调压缩机的电机使空调压缩机的电机转速达到所述目标平衡转速。
其中，预设电流频率值和预设电流幅值用于对空调压缩机的电机在空调启动初始时刻的工作电流进行限定，确定工作电流的目的就是使空调压缩机的电机按照恒定转速转动。在《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例中，预设电流频率值的取值范围为[1赫兹，25赫兹]；预设启动时间的取值范围为[1秒，8秒]，预设电流幅值的取值范围为
，I1为空调压缩机的电机的额定工作电流值，I2为空调压缩机的电机的最小退磁电流，I1和I2在空调压缩机出厂时就已确定，所以两者均为定值，对电流幅值进行限定主要是为了确保空调压缩机的电机转子在启动工作时能够被电机定子的电流同步拖动，并保证电机转子不因电机定子流过大电流而退磁。
在《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》其他实施例中，为了使空调压缩机的电机在快速启动阶段能够达到一个良好的平衡转速，以保证电机不因转速过快而损坏，目标平衡转速的取值范围优选为[3000转/分，4200转/分]。此外，预设电流频率值的取值范围可优选为[10赫兹，20赫兹]，且预设启动时间的取值范围也可相应地优选为[2秒，3秒]，这样可以使空调压缩机在2秒-3秒的时间内快速启动并达到上述的目标平衡转速，从而进一步地提升开机制冷/制热速度。
在实际应用过程中，上述步骤S1中“当空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据空调压缩机的电机转速与目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到目标平衡转速”的实现可以通过PI调节方法（即比例和积分调节方法）进行，其通过比例调节方法获得目标平衡转速与转速差值的比例，并根据该比例得到相应的平衡电流频率增量值调整空调压缩机的工作电流，由于比例调节过程中会出现稳态误差，所以此时需要通过积分调节方法消除该稳态误差以提高平衡电流频率增量值的精度，从而对空调压缩机的电机转速实现动态调节，当电机转速与目标平衡转速之间的差值较大时，平衡电流频率增量值会加大，反之，则平衡电流频率增量值会减小。
在步骤S2中，当空调压缩机的电机转速大于或等于目标平衡转速时，计时并在到达预设平衡运转时间时将电机转速与目标转速进行比较。其中，预设平衡运转时间是指空调压缩机的电机正常启动的初始时刻到可进入下一转速调节进程的时间间隔，且预设平衡运转时间的取值范围为[30秒，50秒]。在《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例中，上述的平衡电流频率增量值是指在当前的空调压缩机的电机转速未达到目标平衡转速时，对空调压缩机的电机的旋转加速度对应的电机工作电流进行动态调整所需要的电流频率调整值，以2对极的永磁同步电机为例，其工作电流频率等于电机转子运转频率的2倍。如旋转加速度为1赫兹/秒，对应的平衡电流频率增量值为2赫兹/秒。例如，目标平衡转速为3000转/分，与该目标平衡转速对应的空调压缩机的电机的工作电流的频率值为100赫兹，而当前的空调压缩机的电机转速为1200转/分，当前空调压缩机的电机的工作电流的频率值为40赫兹，则系统可以设定平衡电流频率增量值为30赫兹/秒（相应的空调压缩机的电机的旋转加速度为15赫兹/秒），则需要通过2秒便能达到使工作电流的频率值达到100赫兹，空调压缩机的电机转速达到3000转/分。
在步骤S3中，当电机转速小于目标转速时，根据用户的温度设置以对应的电流频率增量值调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到目标转速。对于上述根据用户的温度设置以对应的电流频率增量值调整所述工作电流的步骤，其具体包括以下步骤：
根据用户的温度设置计算相应的电流频率增量值；按照电流频率增量值增大当前输出至空调压缩机的电机的工作电流，并输出增大后的工作电流至空调压缩机的电机。
在《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例中，上述的电流频率增量值是指空调压缩机的电机转速在达到目标平衡转速，但还未达到目标转速时，对空调压缩机的电机的旋转加速度对应的电机工作电流进行动态调整所需要的电流频率调整值，如每秒增大2赫兹。由于在《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例中，空调压缩机的电机的旋转加速度的取值范围为[0.5赫兹/秒，2赫兹/秒]，所以电流频率增量值也应与该旋转加速度相对应，则该电流频率增量值的取值范围应由与目标转速对应的空调压缩机的电机工作电流和空调压缩机的电机转速从目标平衡转速达到目标转速的时间确定。
在步骤S4中，当电机转速大于或等于目标转速时，结束启动控制进程。以下结合具体实例对上述直流变频空调压缩机的启动控制方法作进一步说明：假设空调压缩机中的电机为永磁同步电机，由于永磁同步电机在三相静止坐标系上的数学模型是一个多变量、非线性且强耦合的复杂系统，在对处于该坐标系下的变量求解难度较大，所以需要通过矢量变换控制技术实现从静止坐标系到旋转坐标系的变换，便能对电机的定子电流中的励磁分量和转矩分量实现解耦，从而使永磁同步电机能如直流电机那样分别磁通量和转矩进行独立控制。其中，静止坐标系为互成直角的α-β坐标系，旋转坐标系为互成直角的d-q坐标系。
如图2所示，永磁同步电机的工作原理主要包括电流控制环路10和速度控制环路20，两者均是基于上述的矢量变换控制技术的。由于永磁同步电机中的转子内嵌有永磁体，在磁场的作用下，电机转子会跟随电机定子线圈所产生的旋转磁场转动，在理想情况下，即电机转子的负荷足够小时，电机转子的转动会一直与电极定子线圈所产生的旋转磁场同步；但在实际情况下，电机转子却总是滞后于电机定子线圈所产生的旋转磁场，于是电机转子的负荷越大，滞后也会越严重，为了能够在电机负荷从小到大的过程中维持电机转子的转动与电极定子线圈所产生的旋转磁场同步，可以通过采用上述电流控制环路10闭环工作和速度控制环路20开环工作来实现电机启动初期对电机转子的有效拖动。
当电流控制环路10闭环工作且速度控制环路20开环工作时，则空调压缩机中的电机工作于《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例所述的步骤S1所包括的根据预设电流频率值和预设电流幅值在预设启动时间内向空调压缩机的电机持续输出相应的工作电流的步骤中，即电机以具备预设电流频率值和预设电流幅值的工作电流启动。
当电流控制环路10和速度控制环路20均闭环工作时，则空调压缩机中的电机工作于《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例所述的步骤S1所包含的根据平衡电流频率增量值调整输出至空调压缩机的电机的工作电流的步骤。
在电机已达到目标平衡转速后，电流控制环路10和速度控制环路20继续保持闭环工作，此时电机开始工作于《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例所述的步骤S2和步骤S3，即电机在达到目标平衡转速时，开始计时并在到达平衡运转时间时将电机转速与目标转速进行比较，且当电机转速小于目标转速时，根据用户的温度设置以对应的电流频率增量值调整输出至空调压缩机的电机的工作电流，从而使电机转速达到目标转速。
在上述的电流控制环路10和速度控制环路20中，三相静止坐标系中的三相电流iu、iv、iw变换为二相静止坐标系中的二相电流iα和iβ是通过Clarke变换方法实现的；二相静止坐标系中的二相电压Vα和Vβ变换为三相静止坐标系中的三相电压Vu、Vv、Vw是通过Clarke逆变换方法实现的；二相静止坐标系中的二相电流iα和iβ变换为二相旋转坐标系中的二相电流id和iq是通过Park变换方法实现的；二相旋转坐标系中的二相电压Vd和Vq变换为二相静止坐标系中的二相电流Vα和Vβ是由通过Park变换方法实现的。
图3和图4分别是现有技术所提供的空调启动控制方法和《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例提供的启动控制方法的空调压缩机启动过程与工作电流波形示意图。
图3的第一阶段T1是空调压缩机启动初始时刻的转子定位过程，耗时约2秒；第二阶段T2是电流控制环路10闭环工作且速度控制环路20开环工作的过程，此过程是空调压缩机的电机持续拖动3秒至5秒，使电机转速提升至[10赫兹，20赫兹]的范围内（此处1赫兹=60转/分）；第三阶段T3是电流控制环路10和速度控制环路20均闭环工作1秒至2秒的时间，电机转速维持不变；第四阶段T4是电流控制环路10和速度控制环路20继续保持闭环工作，根据用户的温度设置以对应的电流频率增量值调整输出至空调压缩机的电机的工作电流，从而使电机转速达到目标转速。由于在第三阶段T3中，电机转速维持不变，则电机在第四阶段T4需要经历达到目标平衡转速和目标转速两个过程，耗时会大大增加。
图4的第一阶段T1是空调压缩机启动初始时刻的转子定位过程，耗时约1秒至2秒；第二阶段T2是电流控制环路10闭环工作且速度控制环路20开环工作的过程，此过程是空调压缩机的电机持续拖动1秒至2秒，从而使电机转速提升至[10赫兹,20赫兹]的范围内（此处1赫兹=60转/分）；第三阶段T3是电流控制环路10和速度控制环路20均闭环工作1秒至2秒的时间，电机转速在此时间内提升至57赫兹（此处1赫兹=60转/分）；第四阶段T4是电流控制环路10和速度控制环路20继续保持闭环工作，根据用户的温度设置以对应的电流频率增量值调整输出至空调压缩机的电机的工作电流，从而使电机转速达到目标转速。由于在第三阶段T3中的1秒至2秒的时间内使电机转速提升至57赫兹（即3420转/分，属于前述的目标平衡转速的取值范围），大大缩短了空调压缩机的启动时间，所以相比图3的现有技术所采用的启动控制方法更加快速高效。
图5示出了图3与图4的启动进程中空调压缩机的电机转速的变化曲线图，曲线L1对应图3所提及的启动控制方法中电机的转速变化，曲线L2对应图4所提及的启动控制方法中电机的转速变化。
对于曲线L1，0-TB1（2秒时刻）的时间段是上述的第一阶段T1；TB1-TB2（即2秒至3秒）的时间段是上述的第二阶段T2，电机在TB2时刻的转速FB1提升至[10赫兹，20赫兹]的范围内；TB2-TB3（8秒的时间间隔）是上述的第三阶段T3，电机转速在此阶段中维持在FB1不变；TB3-TB4（37秒的时间间隔）是上述的第四阶段T4，电机转速提升至目标平衡转速FB2。
对于曲线L2，0-TA1（1秒时刻）的时间段是上述的第一阶段T1；TA1-TA2（即2秒至3秒）的时间段是上述的第二阶段T2，电机在TA2时刻的转速FA1提升至[10赫兹，20赫兹]的范围内；TA2-TA3（2秒至3秒的时间间隔）是上述的第三阶段T3，电机转速提升至目标平衡转速FA2（即57赫兹）；而在曲线L1的第四阶段T4的时间内，曲线L2所对应的电机转速一直维持目标平衡转速FA2，因此，曲线L2所对应的启动控制方法相对于曲线L1的启动控制方法大大缩短了启动时间。
该领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序以指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
图6示出了《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例所提供的直流变频空调的启动控制系统的结构，为了便于说明，仅示出了与《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》相关的部分，详述如下：
直流变频空调压缩机的启动控制系统包括：
电流供给与调整模块100，用于在预设启动时间内向空调压缩机输出工作电流，并当空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据空调压缩机的电机转速与目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到目标平衡转速。
进一步地，电流供给与调整模块100具体包括：
电流供给单元101，用于根据预设电流频率值和预设电流幅值在预设启动时间内向空调压缩机的电机持续输出相应的工作电流；
工作电流调整单元102，用于当空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据空调压缩机的电机转速与目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到目标平衡转速。
在实际应用过程中，工作电流调整单元102可相当于PI调节器，其通过比例调节进程获得目标平衡转速与转速差值的比例，并根据该比例得到相应的平衡电流频率增量值调整空调压缩机的工作电流，由于比例调节进程中会出现稳态误差，所以此时需要通过积分调节进程消除该稳态误差以提高平衡电流频率增量值的精度，从而对空调压缩机的电机转速实现动态调节，当电机转速与目标平衡转速之间的差值较大时，平衡电流频率增量值会加大，反之，则平衡电流频率增量值会减小。进一步地，启动控制系统还包括：
计时与转速比较模块200，用于当空调压缩机的电机转速大于或等于目标平衡转速时，计时并在到达预设平衡运转时间时将空调压缩机的电机转速与目标转速进行比较；电流调整模块300，用于当空调压缩机的电机转速小于目标转速时，根据用户的温度设置以对应的电流频率增量值调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到所述目标转速。进一步地，启动控制系统还包括：进程结束控制模块400，用于当电机转速大于或等于目标转速时，结束启动控制进程。更进一步地，工作电流调整单元102具体为：根据空调压缩机的电机转速与目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值，按照该平衡电流频率增量值增大当前输出至空调压缩机的电机的工作电流，并将增大后的工作电流输出至空调压缩机的电机使空调压缩机的电机转速达到所述目标平衡转速。更进一步地，电流调整模块300具体包括：增量值计算单元301，用于根据用户的温度设置计算相应的电流频率增量值；工作电流调节单元302，用于按照所述电流频率增量值增大当前输出至空调压缩机的电机的工作电流，并输出增大后的工作电流至空调压缩机的电机。
在实际应用中，上述的电流供给与调整模块100、计时与转速比较单元200、电流调整模块300及进程结束控制模块400可集成于一控制器或控制芯片中。在《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》实施例中，通过在直流变频空调上电后，在预设启动时间内向空调压缩机的电机输出相应的工作电流以使空调压缩机的电机快速启动工作，如果在预设启动时间到来时，空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速，则根据预设电流频率增量值调整工作电流以使空调压缩机的电机的转速达到目标平衡转速，进而实现在短时间内将空调压缩机的电机转速提升至目标平衡转速以完成空调压缩机的快速启动，达到提升开机制冷/制热速度的目的，从而解决了现有的直流变频空调所存在的开机制冷/制热的速度慢的问题。以上所述仅为《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》的较佳实施例而已，并不用以限制《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》，凡在《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在《一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统》的保护范围之内 。
