CN103225195B

CN103225195B - 洗衣机及其衣量称重方法

Info

Publication number: CN103225195B
Application number: CN201310143910.0A
Authority: CN
Inventors: 文蛟; 刘振华; 徐强; 杜士诚; 刘玉春; 刘大燕
Original assignee: Hisense Ronshen Guangdong Refrigerator Co Ltd
Current assignee: Hisense Shandong Refrigerator Co Ltd
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2033-04-23
Also published as: CN103225195A

Abstract

本发明涉及一种洗衣机及其衣量称重方法，洗衣机的主控板控制直流电机的运行状态；根据电流检测电路检测到并滤波后的电枢电流和转速检测电路检测到并滤波后的电机实际转速计算直流电机的平均输出功率P；计算得到衣物的重量，根据获得的衣物重量对洗涤时间、洗涤力度、洗涤用水量、进水时间进行计算，按照计算好的参数进行洗涤。本发明通过计算直流电机的平均输出功率P，建立起其与衣物重量的对应关系，衣量称重更加准确。本发明能够实现对衣物进行精确称重的功能，提高了洗衣机的性能。

Description

洗衣机及其衣量称重方法

技术领域

本发明属于洗衣机技术领域，具体地说，是涉及一种洗衣机及其衣量的称重方法。

背景技术

在洗衣机产品洗涤过程中，存在对洗涤衣量大小未知的问题，而洗涤衣量对洗涤时间、进水时间、进水量以及洗涤节拍有着重要影响，因而，洗涤之前一般需要确定洗涤衣量。目前检测洗涤衣量的方法主要有两种，一种方法是检测单相电机反电动势的变化，建立反电动势与衣物重量的对应关系，这种技术存在的问题是，外部电压的变化和桶内衣物放置的差异会导致检测准确性较差，另一种方法是开环调节电机的速度，通过速度反馈来检测衣量的大小，同样存在检测的准确性和一致性较差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种洗衣机的衣量称重方法，解决现有技术存在的检测衣量的准确性和一致性较差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种洗衣机衣量称重方法，所述方法包括如下步骤：

（1）向洗衣机放入衣物，未进水之前，控制直流电机正转到设定转速n,停止运行直到电机转速为零，再反转到设定转速n，然后停止运行直到电机转速零，重复上述动作k次；

（2）直流电机每次运行至设定转速n时,检测电枢电流I1、I1’、I2、I2’、...、Ik、Ik’，检测电机实际转速n1、n1’、n2、n2’、...、nk、nk’；

（3）计算直流电机的反电动势Ei，Ei=Ce*Φ*ni，Ei’=Ce*Φ*ni’，计算直流电机的输出功率Pi=Ei*Ii,Pi’=Ei’*Ii’，其中，Ce、Φ均为常数,i∈（1，k）；

（4）计算直流电机的平均输出功率P，则衣物重量W=（P-m）/x，其中，m为负载重量为零时计算的直流电机的输出功率，x为事先根据实验得出的衣物重量与功率之间的系数。

优选的，直流电机的平均输出功率P=（P1+P1’+P2+P2’+...+Pk+Pk’）/2k。

优选的，所述k至少4次。

进一步的，电机电枢电流由电流检测电路检测，所述电机实际转速由转速检测电路检测。

更进一步的，所述步骤（2）中的检测值为电流检测电路和转速检测电路的检测数据经过滤波电路滤波后的值。

基于上述洗衣机衣量自动称重方法的设计，本实用新型还提出了一种洗衣机，包括：

主控板：用于控制直流电机正转到设定转速n,停止运行直到电机转速为零，再反转到设定转速n，然后停止运行直到电机转速为零，重复上述动作k次；根据电流检测电路检测到的电枢电流和转速检测电路检测到的电机实际转速计算直流电机的平均输出功率P，则衣物重量W=（P-m）/x，其中，m为负载重量为零时计算的直流电机的输出功率，x为事先根据实验得出的衣物重量与功率之间的系数；

电流检测电路：用于检测直流电机的电枢电流I1、I1’、I2、I2’、...、Ik、Ik’；

转速检测电路：用于检测直流电机的实际转速n1、n1’、n2、n2’、...、nk、nk’。

进一步的，主控板中直流电机的平均输出功率的计算方法为P=（P1+P1’+P2+P2’+...+Pk+Pk’）/2k，Pi=Ei*Ii=Ce*Φ*ni*Ii,Pi’=Ei’*Ii’=Ce*Φ*ni’*Ii’,其中，Ce、Φ均为常数,i∈（1，k）。

优选的所述k至少4次。

更进一步的，洗衣机包括滤波电路，直流电机的电枢电流电流I1、I1’、I2、I2’、...、Ik、Ik’，直流电机的实际转速n1、n1’、n2、n2’、...、nk、nk’均是电流检测电路和转速检测电路的检测数据经过滤波电路滤波后的值。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明采用了检测直流电机工作时输出的电枢电流以及电机转速，通过计算反电动势大小及与电枢电流的乘积的大小，得到直流电机的平均输出功率P，建立起与衣物重量的对应关系，克服了外部条件对检测的影响所产生的误差和不一致性，达到了更好的控制准确性效果。本发明能够实现对衣物进行精确自动称重的功能，进而根据衣物的重量对洗涤时间、洗涤力度、洗涤用水量、进水时间进行计算。实现了对洗衣机运行时的节水、节电、节省时间功能，提高了洗衣机的智能化。

附图说明

图1为本发明具体实施例洗衣机衣量称重的原理框图

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

本发明洗衣机衣量控制方法通过对洗衣机工作时对加载在直流电机上的电压电流网络进行精确采样，以及对电机运行速度进行检测，通过对反电动势的计算，得到直流电机反电动势与电枢电流的乘积，从而得到直流电机的平均输出功率P，建立起其与衣物负载重量的对应关系，就可以获得衣物重量，并根据获得的衣物重量计算出进水量，进水时间，洗涤时间的方法。

下面对洗衣机衣量控制方法以及采用该方法的洗衣机进行具体说明。

一种洗衣机衣量自动称重方法，所述方法包括如下步骤：

（1）向洗衣机放入衣物，未进水之前，主控板输出控制信号控制直流电机的运行状态。主控板控制直流电机正转到设定转速n,电流检测电路检测此时直流电机电枢电流并经过滤波电路滤波后得到Ii，转速检测电路检测此时直流电机的实际转速并经过滤波电路滤波后得到ni，然后停止运行直到电机转速为零，主控板再控制直流电机反转到设定转速n，电流检测电路检测此时直流电机电枢电流并经过滤波电路滤波后得到Ii’，转速检测电路检测此时直流电机的实际转速并经过滤波电路滤波后得到ni’，然后停止运行直到电机转速零，重复上述动作k次；其中i∈（1，k），k至少为4次；

（2）根据转速检测电路检测的实际转速，计算直流电机的反电动势Ei，Ei=Ce*Φ*ni，Ei’=Ce*Φ*ni’，计算直流电机的输出功率Pi=Ei*Ii,Pi’=Ei’*Ii’，其中，直流电机为永磁直流电机或者他励直流电机，因而，Ce、Φ均为常数,可以从电机规格书中获得，i∈（1，k）；

（3）计算直流电机的平均输出功率P，P=（P1+P1’+P2+P2’+...+Pk+Pk’）/2k，则衣物重量W=（P-m）/x，其中，m为负载重量为零时计算的直流电机的输出功率，x为事先根据实验得出的衣物重量与功率之间的系数。

计算出衣物重量后，根据获得的衣物重量对洗涤时间、洗涤力度、洗涤用水量、进水时间进行计算，按照计算好的参数进行洗涤。

下面通过实验数据说明本发明称重的准确性：

表1：为使用本发明检测计算的直流电机的平均输出功率。事先通过大量实验确定该机型负载重量为零时直流电机的输出功率m=18.3，并事先根据大量实验测出已知衣物质量与（检测计算的平均功率-m）之间的关系，得到x=18或38，当检测计算的平均功率P＜150时，X=18，当检测计算的平均功率P≥150时，X=38。

表1

根据W=（P-m）/x，其中，进行计算得到利用本方法称重的衣物重量如表2：

表2

通过表1与表2的对比，可以看出利用本方法计算获得的衣物重量与实际衣物重量非常接近，使用本方法获得的衣物重量对其他洗涤参数进行确定，可提高洗衣机的洗涤性能。

基于上述洗衣机计量自动称重方法的设计，本发明还提出了一种洗衣机，洗衣机包括：主控板、电流检测电路、转速检测电路以及滤波电路。

主控板控制直流电机的运行状态；根据电流检测电路检测到并滤波后的电枢电流和转速检测电路检测到并滤波后的电机实际转速计算直流电机的平均输出功率P；计算得到衣物的重量，根据获得的衣物重量对洗涤时间、洗涤力度、洗涤用水量、进水时间进行计算，按照计算好的参数进行洗涤。

具体为：

主控板控制直流电机正转到设定转速n,停止运行直到电机转速为零，再控制直流电机反转到设定转速n，然后停止运行直到电机转速为零，重复上述动作k次；

电流检测电路检测上述过程中直流电机的电流检测数据，并经过滤波电路滤波后得到电枢电流I1、I1’、I2、I2’、...、Ik、Ik’；将电枢电流传输至主控板；

转速检测电路检测上述过程中直流电机的转速检测数据，并经过滤波电路滤波后得到实际转速n1、n1’、n2、n2’、...、nk、nk’；将实际转速传输至主控板；

主控板计算直流电机的平均输出功率P=（P1+P1’+P2+P2’+...+Pk+Pk’）/2k，Pi=Ei*Ii=Ce*Φ*ni*Ii,Pi’=Ei’*Ii’=Ce*Φ*ni’*Ii’,其中，Ce、Φ均为常数,i∈（1，k），k至少4次。

主控板根据直流电机的平均输出功率P计算得到衣物重量W=（P-m）/x，其中，m为负载重量为零时计算的直流电机的输出功率，x为事先根据实验得出的衣物重量与功率之间的系数。然后根据获得的衣物重量对洗涤时间、洗涤力度、洗涤用水量、进水时间进行计算，按照计算好的参数进行洗涤。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1. 一种洗衣机衣量称重方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

（2）直流电机每次运行至设定转速n时,检测电枢电流I1、I1’、I2、I2’、...、Ik 、Ik’，检测电机实际转速n1、n1’、n2、n2’、...、nk、nk’；

（3）计算直流电机的反电动势Ei， Ei=Ce*Φ *ni，Ei’=Ce*Φ *ni’，计算直流电机的输出功率Pi=Ei*Ii, Pi’=Ei’*Ii’，其中，Ce、Φ均为常数,i∈（1，k）；

2.根据权利要求1所述的洗衣机衣量称重方法，其特征在于：所述P=（P1+P1’+P2+P2’+...+Pk+Pk’）/2k。

3.根据权利要求1或2所述的洗衣机衣量称重方法，其特征在于：所述k至少4次。

4.根据权利要求1或2所述的洗衣机衣量称重方法，其特征在于：所述电枢电流由电流检测电路检测，所述电机实际转速由转速检测电路检测。

5.根据权利要求4所述的洗衣机衣量称重方法，其特征在于：在所述步骤（2）中的检测值为电流检测电路和转速检测电路的检测数据经过滤波电路滤波后的值。

6.一种洗衣机，其特征在于：所述洗衣机包括：

主控板：用于控制直流电机正转到设定转速n,停止运行直到电机转速为零，再反转到设定转速n，然后停止运行直到电机转速为零，重复上述动作k次；根据电流检测电路检测到的电枢电流和转速检测电路检测到的电机实际转速计算直流电机的平均输出功率P，则衣物重量W=（P-m）/x，其中，m为负载重量为零时计算的直流电机的输出功率， x为事先根据实验得出的衣物重量与功率之间的系数；

电流检测电路：用于检测直流电机的电枢电流I1、I1’、I2、I2’、...、Ik 、Ik’；

7.根据权利要求6所述的洗衣机，其特征在于：所述P=（P1+P1’+P2+P2’+...+Pk+Pk’）/2k，Pi=Ei*Ii= Ce*Φ *ni*Ii, Pi’=Ei’*Ii’= Ce*Φ *ni’*Ii’, 其中，Ce、Φ均为常数,i∈（1，k）。

8.根据权利要求6或7所述的洗衣机，其特征在于：所述k至少4次。

9.根据权利要求7所述的洗衣机，其特征在于：所述洗衣机包括滤波电路，所述直流电机的电枢电流I1、I1’、I2、I2’、...、Ik 、Ik’，直流电机的实际转速n1、n1’、n2、n2’、...、nk、nk’均是电流检测电路和转速检测电路的检测数据经过滤波电路滤波后的值。