家电变频控制技术向正弦波迈进
即使早在十多年前(上世纪90年代),有空调企业就开始从海外引进“变频”概念,但变频空调在中国市场的销售一直没有起色,变频冰箱、变频洗衣机的市场宣传更是昙花一现。所以,如果说变频控制技术已经在中国的家电领域掀起一场“战争”,估计没有多少人能相信——但事实上,关于家电变频控制器的研发正在如火如荼地进行,围绕着变频控制技术所进行的成本及功能上的竞争,近几年一直没有停歇。
变频控制器企业:煎熬中等待
2008年4月,《电器》记者致电一年前还生产(组装)空调变频控制器的斯比泰电子(深圳)有限公司准备采访时,却被告知:“我们已经不生产变频控制器了。”
虽然斯比泰有关负责人并没有向《电器》记者透露为何停产家电变频控制器,但对于一直在变频控制领域耕耘的上海新源变频控制器有限公司来说,看见这样的事情已经不足为奇。“我们算是国内比较早(1999年)专业做家电变频控制器产品的企业,每年有一些企业在这个行业进进出出,停止生产或者投入生产并不奇怪,这个行业有前景,但目前国内市场容量还是比较小。” 上海新源变频控制器有限公司市场部刘红兰说。
生产变频控制器的青岛朗进集团董事长李敬茂对此事也抱有类似的看法:“每年差不多有二十来家企业进进出出吧,能坚持下来的企业很少。朗进是因为有别的产业可以支撑变频控制器业务发展,否则也坚持不下来。朗进的变频控制器业务这一两年才开始赢利的。”
2000年~2006年,中国的变频家电产业在艰难行进,与变频家电相匹配的变频控制器产业也面临着夹缝中求生存的窘境。
2007年起,关于促进家电变频产业发展的消息不停地传来:“上海制定了地方性的变频空调标准”、“变频空调国家标准将可能出台”,变频控制器生产企业以为将迎来“艳阳天”——但事实并非如消息中所宣传的那样发展,变频空调国家标准迟迟没有出台,变频控制器产业的发展依旧面临着很难放量的问题。
“这几年我们感觉国内的家电变频控制器市场并没有实质性的增长,我们甚至要把发展的眼光瞄向海外市场,才能保持企业业务的正常运转。”刘红兰表示,中国台湾等地由于提高了空调能效标准,现在对变频控制器的需求量要远远高于中国大陆。“我们在台湾的合作伙伴,例如松下、东元等,现在都需要大批量的家电变频控制器。”她说。来自朗进的信息也显示,目前朗进在中国台湾地区拥有7家较大的客户,而在中国大陆,朗进目前正在服务的客户似乎还没有这么多。
“但我们目前已经有一个比较好的发展环境,整个社会对家电变频产品的关注度要远远高于前几年。此外,中国空调、冰箱等家电产品的能效标准正在逐步提高,这样的环境将会给家电变频控制器产业机会。” 李敬茂分析认为,变频控制器产业即将迎来收获季节。
海尔有关负责人则表示,变频控制器以及变频技术目前没有在中国取得大规模成功,除了受政策及法规方面的影响外,还有一个重要的因素,就是成本太高,如何降低成本也是变频控制器行业必须面对的问题。
变频控制技术:方波向正弦波全面迈进
产业的缓慢发展并没有阻碍技术前进的步伐,在变频产业有可能大规模启动的情况下,任何一家家电企业都很重视家电变频技术的研发,各企业间关于家电控制技术的竞争也在悄然进行着。
家电变频控制的核心部件是变频控制器,主要包括IC驱动控制部分和电力转换部分,后者的核心为逆变部分,通常都采用集成的IPM模块以提高可靠性。而在关键的IC驱动控制部分,家电厂商们正达成共识:180度正弦波变频控制方案将是未来的发展方向。
据《电器》记者了解,180度空间正弦波变频控制方案配上永磁同步直流无刷电机可以得到更高的效率、更低的功耗和更低的噪声。目前,家电企业的180度正弦波变频控制方案有四种模式:一种是购买传统的微控制器,完全由家电企业工程师自己写程序开发,瑞萨和德州仪器(TI)都可以提供这样的单片机;第二种是瑞萨、NEC等芯片厂商提供带程序的芯片,由家电企业开发外围功能;第三种是由国际整流器公司(IR)、意法半导体公司(ST)等提供硬件电路实现核心算法,由家电企业开发外围功能;第四种,是请专业的变频控制器公司为自己设计方案。
家电企业相关人士分析认为,以上四种模式中,第一种开发周期最长,但是可以保证自主知识产权,第二第三种开发周期相差不多,但是第三种模式对芯片厂商的依赖程度更大,第四种模式则完全依靠变频控制器制造商。以目前现状来看,第二和第三种方式可以先研发出产品,第四种方式则是完全的“拿来主义”,很多中小空调制造企业采用了这种模式。