CN105515473B - 一种直流风机的电流控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流风机的电流控制方法及装置。所述直流风机的电流控制方法包括：分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压；基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值；将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率。本发明的方案，可以克服现有技术中保护难度大、控制精度低和安全性差的缺陷，实现保护难度小、控制精度高和安全性好的有益效果。

Description

一种直流风机的电流控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体地，涉及一种直流风机的电流控制方法及装置。

背景技术

直流无刷电机(BLDCM)作为一种典型的机电一体化产品，采用电子换相代替机械换相，既具备交流电机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，此外永磁材料的高磁能积、小尺寸和轻量化电机电磁转矩波动小、转速平稳、动态响应快、过载能力强、低损耗、高功率因数、高效率、节约能源、可靠性高等。由于直流无刷电机的优良特性，各个领域得到越来越多的应用(如医疗器械、计算机硬件、各种机械的动力、各种仪表等)。

家用器中如冰箱、空调的压缩机、风机均用直流无刷电机逐步取代了以往的电机。由于整机设计需求，风机电机的输出功率变化范围从十几瓦到几百瓦不等。设计人员不仅要考虑控制器输出能达到相应的负载需求，还要设计保护电路或保护功能以防止负载过大保护不及时而损坏控制器。以往一般的保护电路，靠主控MCU的ADC(Analog-to-DigitalConverter，模/数转换器或者模拟/数字转换器，是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件)采样实现，这就很大程度上受制于采样电路的分辨率以及控制程序的精确度。

直流风机多采用直流无刷电机。在直流无刷电机的PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)芯片调速过程中，需要反复开通、关断PWM波。反复开通关断PWM芯片会引起电机产生噪声，且传感器信号传输线较多，容易引入干扰，易造成误操作；反复开通关断PWM波使得电机的可靠性降低，甚至影响整机的EMC(Electro MagneticCompatibility，电磁兼容性，是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力)效果。电机的功率在没有控制时会随着负载的加重而升高。当电机的输出功率超过功率模块的极限功率时会因为超过极限电流而烧毁。

现有技术中，存在保护难度大、控制精度低和安全性差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提出一种直流风机的电流控制方法及装置，以实现通过对电机电流的控制进而达到控制电机输入功率的目的。

本发明一方面提供一种直流风机的电流控制方法，包括：分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压；基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值；将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率。

优选地，分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压，包括：通过配置于所述电机控制器与相应的控制芯片的第一端口之间的采样电阻，采样所述电机控制器的母线电流输入到所述控制芯片的第一端口的输入电流；通过内置于所述控制芯片的处理器对所述输入电流进行处理，得到用于计算电机输入功率的采样电流。

优选地，分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压，还包括：通过配置于所述电机控制器与所述控制芯片的第二端口的分压电阻，采样所述电机控制器的母线电压分压至所述控制芯片的第二端口的采样电压；其中，所述采样电阻和/或分压电阻，被配置为能够根据所述电机的机型匹配相应阻值。

优选地，基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值，包括：基于所述采样电流，通过所述控制芯片内置的计算模块，估算所述直流风机中电机输入功率的上限参考值；将所述上限参考值转换为相应的电压参考值，并以信号反馈的形式输出。

优选地，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率，包括：通过所述控制芯片的第二端口，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，得到相应的比较结果；当所述比较结果为所述电压参考值小于所述采样电压时，所述电机的输入功率被配置为跟随VSP变化直至所述电机控制器的占空比达到预设的最大值。

优选地，所述处理器包括：相连的比较器和运算放大器；其中，所述比较器用于基于所述电机输入功率的计算要求对所述输入电流进行运算，所述运算放大器用于对所述比较器的运算结果进行放大以得到所述采样电流；和/或，所述控制芯片为PWM芯片。

与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种直流风机的电流控制装置，包括：参数采样单元，用于分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压；参考值获取单元，用于基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值；功率控制单元，用于将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率。

优选地，参数采样单元，包括：输入电流采样模块，用于通过配置于所述电机控制器与相应的控制芯片的第一端口之间的采样电阻，采样所述电机控制器的母线电流输入到所述控制芯片的第一端口的输入电流；采样电流获取模块，用于通过内置于所述控制芯片的处理器对所述输入电流进行处理，得到用于计算电机输入功率的采样电流。

优选地，参数采样单元，还包括：采样电压获取模块，用于通过配置于所述电机控制器与所述控制芯片的第二端口的分压电阻，采样所述电机控制器的母线电压分压至所述控制芯片的第二端口的采样电压；其中，所述采样电阻和/或分压电阻，被配置为能够根据所述电机的机型匹配相应阻值。

优选地，参考值获取单元，包括：功率估算模块，用于基于所述采样电流，通过所述控制芯片内置的计算模块，估算所述直流风机中电机输入功率的上限参考值；参考值转换模块，用于将所述上限参考值转换为相应的电压参考值，并以信号反馈的形式输出。

优选地，功率控制单元，包括：电压比较模块，用于通过所述控制芯片的第二端口，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，得到相应的比较结果；功率控制模块，用于当所述比较结果为所述电压参考值小于所述采样电压时，所述电机的输入功率被配置为跟随VSP变化直至所述电机控制器的占空比达到预设的最大值。

优选地，所述处理器包括：相连的比较器和运算放大器；其中，所述比较器用于基于所述电机输入功率的计算要求对所述输入电流进行运算，所述运算放大器用于对所述比较器的运算结果进行放大以得到所述采样电流；和/或，所述控制芯片为PWM芯片。

本发明的方案，通过获得用于计算电机输入功率的母线电流；根据母线电流的大小在芯片内部估算出控制器的极限输入功率；通过外部分压电阻的采样电压与芯片内部的设定电压对比而实现对电机电流的控制进而达到控制电机输入功率的目的；电机电流的控制精度高，电机运行的安全性和可靠性也得到了保障。

进一步，本发明的方案，针对不同的负载，更改采样电阻的分压阻值的大小就，实现不同机型的匹配；有利于提高电机电流控制的通用性，并进一步增强电机运行的可靠性和安全性。

由此，本发明的方案解决通过采样电阻的分压实现对电机电流的控制，从而控制电机的输入功率，提高电机的控制精度，减小电机的控制难度的问题，从而，克服现有技术中保护难度大、控制精度低和安全性差的缺陷，实现保护难度小、控制精度高和安全性好的有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的控制。在附图中：

图1为本发明的直流风机的电流控制方法的一实施例的流程图；

图2为本发明的方法中参数采样处理的一实施例的流程图；

图3为本发明的方法中参考值获取处理的一实施例的流程图；

图4为本发明的方法中功率控制处理的一实施例的流程图；

图5为本发明的直流风机的电流控制装置的一实施例的结构示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

102-参数采样单元；1022-输入电流采样模块；1024-采样电流获取模块；1026-采样电压获取模块；104-参考值获取单元；1042-功率估算模块；1044-参考值转换模块；106-功率控制单元；1062-电压比较模块；1064-功率控制模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种直流风机的电流控制方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程图所示。该直流风机的电流控制方法包括：

在步骤S110处，分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压。通过获取直流风机中电机控制器的采样电流和采样电压，为电机输入功率的控制提供依据，获取采样电流和采样电压的方式简单，且获取数据的可靠性高。

其中，电机控制器是通过集成电路的主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间等进行工作，使得电机应用范围更为广泛，输出效率更高，噪音更小等优点。

下面结合图2所示本发明的方法中参数采样处理的一实施例的流程图，进一步说明步骤S110的参数采样的具体处理。

步骤S210，通过配置于所述电机控制器与相应的控制芯片的第一端口之间的采样电阻，采样所述电机控制器的母线电流输入到所述控制芯片的第一端口的输入电流。优选地，所述控制芯片为PWM芯片(例如：可以是型号为FCM8202的芯片，可以用作电机控制器的主芯片)。通过设置采样电阻的方式获取输入电流，获取输入电流的方式简单、安全性好，且获取的输入电流的精准性有保障。

步骤S220，通过内置于所述控制芯片的处理器对所述输入电流进行处理，得到用于计算电机输入功率的采样电流。优选地，所述处理器包括：相连的比较器和运算放大器；其中，所述比较器用于基于所述电机输入功率的计算要求对所述输入电流进行运算(例如：电机输入功率为310W，母线电压是310V，则通过公式P＝UI，计算得到电流是1A；其中，P是功率，U是电压，I是电流)，所述运算放大器用于对所述比较器的运算结果进行放大以得到所述采样电流。通过将获取的输入电流处理为电机输入功率计算所需电流，有利于提高后续电机输入功率控制的精准性和可靠性。

例如：可以获取用于计算电机输入功率的母线电流；更具体地：通过控制器(例如：电机控制器)的采样电阻采样电机控制器母线电流输入到芯片引脚；芯片(例如：控制芯片)内部通过比较器和运算放大器等结构获得一个用于计算电机输入功率的电流值。

优选地，步骤S110的参数采样的具体处理，还包括：通过配置于所述电机控制器与所述控制芯片的第二端口的分压电阻，采样所述电机控制器的母线电压分压至所述控制芯片的第二端口的采样电压。通过配置分压电阻的方式获取采样电压，获取采样电压的方式简单、且安全性好，通过分压的方式获取的采样电压的精确性高。

更优选地，所述采样电阻和/或分压电阻，被配置为能够根据所述电机的机型匹配相应阻值。通过改变采样电阻的分压电阻值的大小，实现同一电机对不同负载的匹配，进而可以针对不同的负载更改分压电阻的大小就可以实现不同机型的匹配，有利于提高电机功率控制的通用性和可靠性。

在步骤S120处，基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值。通过将采样电流转换为与电机输入功率上限对应的电压参考值，更有利于与电机预设输入功率阈值进行比较，有利于提高电机功率控制的可靠性和精准性。

下面结合图3所示本发明的方法中参考值获取处理的一实施例的流程图，进一步说明步骤S120的参考值获取的具体处理。

步骤310，基于所述采样电流，通过所述控制芯片内置的计算模块(例如：该计算模块，可以是内置于控制芯片的一个计算器，该计算器被配置为能够基于公式P＝UI进行计算)，估算所述直流风机中电机输入功率的上限参考值。通过控制芯片中内置的计算模块估算电机输入功率的上限值，估算效率高，且精准性好。

步骤S320，将所述上限参考值转换为相应的电压参考值，并以信号反馈的形式输出。通过将电机输入功率的上限值转换为相应的电压参考值，更有利于与采样电压进行比较，进而有利于提高电机输入功率控制的精准性和可靠性，且操作方式简单。

例如：根据获得的电流值在芯片(例如：控制芯片)内部计算电机的最大输入功率，并转换成参考电压输出。具体地，芯片(例如：控制芯片)内部根据得到的电流估算出一个上限功率的参考值(电机输入功率的上限参考值)，并设定为一个电压参考值输出作为反馈信号。

在步骤S130处，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率。通过简单的电阻分压实现了电机电流的控制，从而控制了电机的输入功率，使得电机功率控制更加简单，且可靠性高、控制精准性好。

下面结合图4所示本发明的方法中功率控制处理的一实施例的流程图，进一步说明步骤S130的功率控制的具体处理。

步骤S410，通过所述控制芯片的第二端口，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，得到相应的比较结果。通过将采样电压与电压参考值进行比较，以将比较结果作为电机输入功率控制的依据，处理方式简单、处理结果精准性好。

步骤S420，当所述比较结果为所述电压参考值小于所述采样电压时，所述电机的输入功率被配置为跟随VSP(即预设的速度调节指令电压)变化直至所述电机控制器的占空比达到预设的最大值。通过在电压参考值小于采样电压时对电机输入功率进行跟随控制，直至电机输入功率达到预设阈值，电机输入功率的控制方式简单、可靠、且安全性好，有利于提升直流风机运行的安全性和稳定性。

例如：芯片(例如：控制芯片)的另一个端口采样分压电阻的电压与芯片内部的参考值作比较来控制电机的输入功率，如果内部参考电压小于采样电压，则电机的输入功率受VSP控制，随着VSP的增大电机的输入功率也增大直到控制芯片的占空比达到最大值，此时电机控制器的IN引脚(即实际输入参数的引脚)输出的电压与IP引脚(即设定参数的引脚)的电压相等。

由此，控制芯片的一引脚(例如：第一端口)通过采样电机母线电流来输出参考电压，控制芯片的另一引脚(例如：第二端口)通过分压电阻采样外部电压与参考电压作对比，将采集到的电压值与芯片采样电流计算得到的输入功率对比，如果采样电压小于设定值则电机的输入功率会随着VSP的增加继续增加，直到采样电压与设定功率相等，芯片的输入功率维持不变。进而，通过采样电阻分压实现控制电机电流从而保证电机的输入功率不超过设定值；通过改变采样电阻的分压电阻值的大小，实现同一电机对不同负载的匹配。

这样，可以基于前述的电流控制方法，通过简单的硬件电路实现保护功能，减轻开发人员编写程序的负担，提高了工作效率，方便电机批量生产，避免了由于软件跑飞而导致的误动作。

为了更详细地说明前述电流控制方法，现举例此控制器控制一台额定输出功率为50W的直流无刷电机来说明实现方案：

当电机装入负载中运转时，按65％的效率产生的输入功率为77W，为了给电机留一定的余量，设定电机的最大输入功率为100W。先不对电机控制功率，调节电机的VSP电压，使得电机的输入功率达到100W，这时测量控制器的IN输入端(例如：IN端)的电压值，假如是3.5V。这样，如果输入功率最大控制在100W，IP端(例如：电机控制器的IP引脚)的电压就要和IN端(例如：电机控制器的IN引脚)的相等，根据IP端上拉5V电压分压算出第一电阻R1和第二电阻R2的值，这样第一电阻R1和第二电阻R2的值就确定，重新焊上第一电阻R1和第二电阻R2电机的功率就控制在100W了。其中，第一电阻R1和第二电阻R2，可以是前述的采样电阻和/或分压电阻。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过获得用于计算电机输入功率的母线电流；根据母线电流的大小在芯片内部估算出控制器的极限输入功率；通过外部分压电阻的采样电压与芯片内部的设定电压对比而实现对电机电流的控制进而达到控制电机输入功率的目的；电机电流的控制精度高，电机运行的安全性和可靠性也得到了保障。

根据本发明的实施例，还提供了对应于直流风机的电流控制方法的一种直流风机的电流控制装置。参见图5所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该直流风机的电流控制装置包括：参数采样单元102、参考值获取单元104和功率控制单元106。

在一个实施方式中，参数采样单元102，用于分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压。该参数采样单元102的具体功能及处理参见步骤S110。通过获取直流风机中电机控制器的采样电流和采样电压，为电机输入功率的控制提供依据，获取采样电流和采样电压的方式简单，且获取数据的可靠性高。

其中，电机控制器是通过集成电路的主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间等进行工作，使得电机应用范围更为广泛，输出效率更高，噪音更小等优点。

优选地，参数采样单元102，包括：输入电流采样模块1022和采样电流获取模块1024。更优选地，参数采样单元102，还包括：采样电压获取模块1026。

在一个例子中，输入电流采样模块1022，用于通过配置于所述电机控制器与相应的控制芯片的第一端口之间的采样电阻，采样所述电机控制器的母线电流输入到所述控制芯片的第一端口的输入电流。该输入电流采样模块1022的具体功能及处理参见步骤S210。优选地，所述控制芯片为PWM芯片(例如：可以是型号为FCM8202的芯片，可以用作电机控制器的主芯片)。通过设置采样电阻的方式获取输入电流，获取输入电流的方式简单、安全性好，且获取的输入电流的精准性有保障。

在一个例子中，采样电流获取模块1024，用于通过内置于所述控制芯片的处理器对所述输入电流进行处理，得到用于计算电机输入功率的采样电流。该采样电流获取模块1024的具体功能及处理参见步骤S220。优选地，所述处理器包括：相连的比较器和运算放大器；其中，所述比较器用于基于所述电机输入功率的计算要求对所述输入电流进行运算(例如：电机输入功率为310W，母线电压是310V，则通过公式P＝UI，计算得到电流是1A；其中，P是功率，U是电压，I是电流)，所述运算放大器用于对所述比较器的运算结果进行放大以得到所述采样电流。通过将获取的输入电流处理为电机输入功率计算所需电流，有利于提高后续电机输入功率控制的精准性和可靠性。

例如：可以获取用于计算电机输入功率的母线电流；更具体地：通过控制器(例如：电机控制器)的采样电阻采样电机控制器母线电流输入到芯片引脚；芯片(例如：控制芯片)内部通过比较器和运算放大器等结构获得一个用于计算电机输入功率的电流值。

在一个例子中，采样电压获取模块1026，用于通过配置于所述电机控制器与所述控制芯片的第二端口的分压电阻，采样所述电机控制器的母线电压分压至所述控制芯片的第二端口的采样电压。通过配置分压电阻的方式获取采样电压，获取采样电压的方式简单、且安全性好，通过分压的方式获取的采样电压的精确性高。

更优选地，所述采样电阻和/或分压电阻，被配置为能够根据所述电机的机型匹配相应阻值。通过改变采样电阻的分压电阻值的大小，实现同一电机对不同负载的匹配，进而可以针对不同的负载更改分压电阻的大小就可以实现不同机型的匹配，有利于提高电机功率控制的通用性和可靠性。

在一个实施方式中，参考值获取单元104，用于基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值。该参考值获取单元104的具体功能及处理参见步骤S120。通过将采样电流转换为与电机输入功率上限对应的电压参考值，更有利于与电机预设输入功率阈值进行比较，有利于提高电机功率控制的可靠性和精准性。

优选地，参考值获取单元104，包括：功率估算模块1042和参考值转换模块1044。

在一个例子中，功率估算模块1042，用于基于所述采样电流，通过所述控制芯片内置的计算模块(例如：该计算模块，可以是内置于控制芯片的一个计算器，该计算器被配置为能够基于公式P＝UI进行计算)，估算所述直流风机中电机输入功率的上限参考值。该功率估算模块1042的具体功能及处理参见步骤S310。通过控制芯片中内置的计算模块估算电机输入功率的上限值，估算效率高，且精准性好。

在一个例子中，参考值转换模块1044，用于将所述上限参考值转换为相应的电压参考值，并以信号反馈的形式输出。该参考值转换模块1044的具体功能及处理参见步骤S320。通过将电机输入功率的上限值转换为相应的电压参考值，更有利于与采样电压进行比较，进而有利于提高电机输入功率控制的精准性和可靠性，且操作方式简单。

例如：根据获得的电流值在芯片(例如：控制芯片)内部计算电机的最大输入功率，并转换成参考电压输出。具体地，芯片(例如：控制芯片)内部根据得到的电流估算出一个上限功率的参考值(电机输入功率的上限参考值)，并设定为一个电压参考值输出作为反馈信号。

在一个实施方式中，功率控制单元106，用于将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率。该功率控制单元106的具体功能及处理参见步骤S130。通过简单的电阻分压实现了电机电流的控制，从而控制了电机的输入功率，使得电机功率控制更加简单，且可靠性高、控制精准性好。

优选地，功率控制单元106，包括：电压比较模块1062和功率控制模块1064。

在一个例子中，电压比较模块1062，用于通过所述控制芯片的第二端口，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，得到相应的比较结果。该电压比较模块1062的具体功能及处理参见步骤S410。通过将采样电压与电压参考值进行比较，以将比较结果作为电机输入功率控制的依据，处理方式简单、处理结果精准性好。

在一个例子中，功率控制模块1064，用于当所述比较结果为所述电压参考值小于所述采样电压时，所述电机的输入功率被配置为跟随VSP(即预设的速度调节指令电压)变化直至所述电机控制器的占空比达到预设的最大值。该功率控制模块1064的具体功能及处理参见步骤S420。通过在电压参考值小于采样电压时对电机输入功率进行跟随控制，直至电机输入功率达到预设阈值，电机输入功率的控制方式简单、可靠、且安全性好，有利于提升直流风机运行的安全性和稳定性。

例如：芯片(例如：控制芯片)的另一个端口采样分压电阻的电压与芯片内部的参考值作比较来控制电机的输入功率，如果内部参考电压小于采样电压，则电机的输入功率受VSP控制，随着VSP的增大电机的输入功率也增大直到控制芯片的占空比达到最大值，此时电机控制器的IN引脚(即实际输入参数的引脚)输出的电压与IP引脚(即设定参数的引脚)的电压相等。

由此，控制芯片的一引脚(例如：第一端口)通过采样电机母线电流来输出参考电压，控制芯片的另一引脚(例如：第二端口)通过分压电阻采样外部电压与参考电压作对比，将采集到的电压值与芯片采样电流计算得到的输入功率对比，如果采样电压小于设定值则电机的输入功率会随着VSP的增加继续增加，直到采样电压与设定功率相等，芯片的输入功率维持不变。进而，通过采样电阻分压实现控制电机电流从而保证电机的输入功率不超过设定值；通过改变采样电阻的分压电阻值的大小，实现同一电机对不同负载的匹配。

这样，可以基于前述的电流控制方法，通过简单的硬件电路实现保护功能，减轻开发人员编写程序的负担，提高了工作效率，方便电机批量生产，避免了由于软件跑飞而导致的误动作。

为了更详细地说明前述电流控制方法，现举例此控制器控制一台额定输出功率为50W的直流无刷电机来说明实现方案：

当电机装入负载中运转时，按65％的效率产生的输入功率为77W，为了给电机留一定的余量，设定电机的最大输入功率为100W。先不对电机控制功率，调节电机的VSP电压，使得电机的输入功率达到100W，这时测量控制器的IN输入端(例如：IN端)的电压值，假如是3.5V。这样，如果输入功率最大控制在100W，IP端(例如：电机控制器的IP引脚)的电压就要和IN端(例如：电机控制器的IN引脚)的相等，根据IP端上拉5V电压分压算出第一电阻R1和第二电阻R2的值，这样第一电阻R1和第二电阻R2的值就确定，重新焊上第一电阻R1和第二电阻R2电机的功率就控制在100W了。其中，第一电阻R1和第二电阻R2，可以是前述的采样电阻和/或分压电阻。

由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图4所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，针对不同的负载，更改采样电阻的分压阻值的大小就，实现不同机型的匹配；有利于提高电机电流控制的通用性，并进一步增强电机运行的可靠性和安全性。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (17)

1.一种直流风机的电流控制方法，其特征在于，包括：

分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压；

基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值；

将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率，以使所述电机的输入功率受VSP控制，随着VSP的增大电机的输入功率也增大直到控制芯片的占空比达到最大值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压，包括：

通过配置于所述电机控制器与相应的控制芯片的第一端口之间的采样电阻，采样所述电机控制器的母线电流输入到所述控制芯片的第一端口的输入电流；

通过内置于所述控制芯片的处理器对所述输入电流进行处理，得到用于计算电机输入功率的采样电流。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压，还包括：

通过配置于所述电机控制器与所述控制芯片的第二端口的分压电阻，采样所述电机控制器的母线电压分压至所述控制芯片的第二端口的采样电压；其中，所述采样电阻和/或分压电阻，被配置为能够根据所述电机的机型匹配相应阻值。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值，包括：

基于所述采样电流，通过所述控制芯片内置的计算模块，估算所述直流风机中电机输入功率的上限参考值；

将所述上限参考值转换为相应的电压参考值，并以信号反馈的形式输出。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率，包括：

通过所述控制芯片的第二端口，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，得到相应的比较结果；

当所述比较结果为所述电压参考值小于所述采样电压时，所述电机的输入功率被配置为跟随VSP变化直至所述电机控制器的占空比达到预设的最大值。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率，包括：

通过所述控制芯片的第二端口，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，得到相应的比较结果；

当所述比较结果为所述电压参考值小于所述采样电压时，所述电机的输入功率被配置为跟随VSP变化直至所述电机控制器的占空比达到预设的最大值。

7.根据权利要求2、3、6之一所述的方法，其特征在于，

所述处理器包括：相连的运算器和运算放大器；其中，所述运算器用于基于所述电机输入功率的计算要求对所述输入电流进行运算，所述运算放大器用于对所述运算器的运算结果进行放大以得到所述采样电流；

和/或，

所述控制芯片为PWM芯片。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述处理器包括：相连的运算器和运算放大器；其中，所述运算器用于基于所述电机输入功率的计算要求对所述输入电流进行运算，所述运算放大器用于对所述运算器的运算结果进行放大以得到所述采样电流；

和/或，

所述控制芯片为PWM芯片。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述处理器包括：相连的运算器和运算放大器；其中，所述运算器用于基于所述电机输入功率的计算要求对所述输入电流进行运算，所述运算放大器用于对所述运算器的运算结果进行放大以得到所述采样电流；

和/或，

所述控制芯片为PWM芯片。

10.一种直流风机的电流控制装置，其特征在于，包括：

参数采样单元，用于分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压；

参考值获取单元，用于基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值；

功率控制单元，用于将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率，以使所述电机的输入功率受VSP控制，随着VSP的增大电机的输入功率也增大直到控制芯片的占空比达到最大值。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，参数采样单元，包括：

输入电流采样模块，用于通过配置于所述电机控制器与相应的控制芯片的第一端口之间的采样电阻，采样所述电机控制器的母线电流输入到所述控制芯片的第一端口的输入电流；

采样电流获取模块，用于通过内置于所述控制芯片的处理器对所述输入电流进行处理，得到用于计算电机输入功率的采样电流。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，参数采样单元，还包括：

采样电压获取模块，用于通过配置于所述电机控制器与所述控制芯片的第二端口的分压电阻，采样所述电机控制器的母线电压分压至所述控制芯片的第二端口的采样电压；其中，所述采样电阻和/或分压电阻，被配置为能够根据所述电机的机型匹配相应阻值。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，参考值获取单元，包括：

功率估算模块，用于基于所述采样电流，通过所述控制芯片内置的计算模块，估算所述直流风机中电机输入功率的上限参考值；

参考值转换模块，用于将所述上限参考值转换为相应的电压参考值，并以信号反馈的形式输出。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，功率控制单元，包括：

电压比较模块，用于通过所述控制芯片的第二端口，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，得到相应的比较结果；

功率控制模块，用于当所述比较结果为所述电压参考值小于所述采样电压时，所述电机的输入功率被配置为跟随VSP变化直至所述电机控制器的占空比达到预设的最大值。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，功率控制单元，包括：

电压比较模块，用于通过所述控制芯片的第二端口，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，得到相应的比较结果；

功率控制模块，用于当所述比较结果为所述电压参考值小于所述采样电压时，所述电机的输入功率被配置为跟随VSP变化直至所述电机控制器的占空比达到预设的最大值。

16.根据权利要求11、12、14、15之一所述的装置，其特征在于，

所述处理器包括：相连的运算器和运算放大器；其中，所述运算器用于基于所述电机输入功率的计算要求对所述输入电流进行运算，所述运算放大器用于对所述运算器的运算结果进行放大以得到所述采样电流；

和/或，

所述控制芯片为PWM芯片。

17.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，

所述处理器包括：相连的运算器和运算放大器；其中，所述运算器用于基于所述电机输入功率的计算要求对所述输入电流进行运算，所述运算放大器用于对所述运算器的运算结果进行放大以得到所述采样电流；

和/或，

所述控制芯片为PWM芯片。