CN105780392A - 洗衣机负载状况的检测方法及脱水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗衣机负载状况的检测方法及脱水方法，检测方法包括：脱水桶的转速从第一转速提升到第二转速并采集提速时间；脱水桶维持在第二转速时获取电机的电流变化量；脱水桶从第二转速自由降速至第一转速并采集降速时间；根据所述提速时间、所述电机的电流变化量以及所述降速时间确定洗衣机的负载量。根据本发明的洗衣机负载状况的检测方法中，脱水阶段可分为三个阶段，其一，电机带动脱水桶的转速由第一转速N1上升至第二转速N2阶段，其二，转速维持在所述第二转速N2阶段，其三，由第二转速N2下降至第一转速N1阶段即惯性降速阶段，三个阶段分别对提速时间T1、降速时间T2以及电机的电流变化量进行整合，经过判定得知当前负载量的大小。

Description

洗衣机负载状况的检测方法及脱水方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，特别是涉及一种洗衣机负载状况的检测方法及洗衣机的脱水方法。

背景技术

相关技术中，波轮洗衣机的称重精度与技术成熟度都有待提升，对于波轮洗衣机的智能化与节水，遵循一定的规律。洗涤阶段，在明确负载量大小的情况下可以达到节水的效果。同样，在脱水阶段，为了检测偏心大小，则需要明确负载量大小，因此，除了洗涤时的节水功能之外，为了提升脱水效果，需要识别负载量，从而提升波轮洗衣机的智能化程度和产品的市场竞争力。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种洗衣机负载状况的检测方法，所述检测方法的检测准确性较高。

本发明的一个目的在于提出一种洗衣机的脱水方法。

根据本发明第一方面实施例的洗衣机负载状况的检测方法，包括：脱水桶的转速从第一转速提升到第二转速并采集提速时间；脱水桶维持在第二转速时获取电机的电流变化量；脱水桶从第二转速自由降速至第一转速并采集降速时间；根据所述提速时间、所述电机的电流变化量以及所述降速时间确定洗衣机的负载量。

根据本发明实施例的洗衣机负载状况的检测方法中，脱水阶段可分为三个阶段，其一，电机带动脱水桶的转速由第一转速N1上升至第二转速N2阶段，其二，转速维持在所述第二转速N2阶段，其三，由第二转速N2下降至第一转速N1阶段即惯性降速阶段，三个阶段分别对时间(包括提速时间T1和降速时间T2)与电机的电流变化量进行整合，经过判定得知当前负载量的大小。

另外，根据本发明上述实施例的洗衣机负载状况的检测方法还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述第一转速在5rpm到15rpm的范围内，所述第二转速在40rpm到50rpm的范围内。

进一步地，所述第一转速为10rpm，所述第二转速为45rpm。

根据本发明的一些实施例，所述电机的电流变化量的获取方法包括：脱水桶维持在第二转速并采集多组电机电流，每组电机电流均确定一个电机电流的变化量，然后计算多个电机电流的变化量的平均值，所述平均值即为所述电机的电流变化量。

进一步地，所述电机的电流变化量的获取方法还包括：以预定频率采集电机的多个电流值确定一组电机电流，获得一组电机电流中的最大值和最小值，计算最大值与最小值的差值，所述差值即为一组电机电流的变化量。

根据本发明的一些实施例，所述洗衣机内预置有对照表，根据所述提速时间、降速时间以及电机的电流变化量查表获得所述洗衣机的负载量和偏心量。

根据本发明第二方面实施例的洗衣机的脱水方法，包括：步骤1：根据上述所述的洗衣机负载状况检测方法检测所述洗衣机的负载量和偏心量；步骤2：判定偏心量，如果偏心量未出现异常则脱水，如果偏心量异常则进入步骤1。

另外，根据本发明上述实施例的洗衣机的脱水方法还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述步骤2还包括：如果对洗衣机的负载状况的检测达到预定检测次数且偏心量仍然异常则退出脱水，所述预定检测次数在5到10的范围内。

在本发明的一些实施例中，所述步骤2还包括：在所述预定检测次数内，如果偏心量异常，则在进入步骤1之前对衣物进行抖散处理。

进一步地，所述抖散处理包括：向洗衣机内注水，且脱水桶交替地正转和反转。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的洗衣机负载状况的检测方法中电机感知偏心所需转速的曲线图；

图2是根据本发明实施例的洗衣机负载状况的检测方法中洗衣机的示意图；

图3是根据本发明实施例的洗衣机负载状况的检测方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的洗衣机负载状况的检测方法中各偏心大小重复测试的数据箱图。

附图标记：

盛水桶1，脱水桶2，电机3，控制器4。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照图2，洗衣机包括盛水桶1、脱水桶2、电机3以及控制器4，控制器4与电机3相连，控制器4用于采集和处理信号；控制器4包括主控芯片(未示出)，所述主控芯片将指令发送给控制器4以驱动电机3动作。

对于洗衣机而言，除了洗涤时的节水功能之外，为了进一步提升脱水效果，本发明提供一种通过分析电机控制信息，主动识别负载量的方法，这对于提升波轮洗衣机的智能化程度以及产品的市场竞争力均有深远的意义。

下面结合图1至图4详细描述根据本发明实施例的洗衣机负载状况的检测方法。

结合图1和图2，根据本发明第一方面实施例的洗衣机负载状况的检测方法，包括：脱水桶的转速(记为N，下同)从第一转速(记为N1，下同)提升到第二转速(记为N2，下同)并采集提速时间(记为T1，下同)；脱水桶维持在第二转速N2时获取电机的电流变化量；脱水桶从第二转速N2自由降速至第一转速N1并采集降速时间(记为T2，下同)；根据所述提速时间T1、所述电机的电流变化量以及所述降速时间T2确定洗衣机的负载量。由此，通过提速时间T1和降速时间T2可以确定脱水桶的惯性量的范围，通过采集电机的电流变化量能够在一定程度上修正脱水桶中的负载量，从而提高所述洗衣机负载状况的检测方法的检测准确性。

其中，采集电机的电流变化量所需的时间为可以根据电机的驱动能力以及数据采集速度确定，如果采集数据量足够多且采集速度快，则采集电机的电流变化量的周期会相应缩短，而且检测结果可以更加精确。

根据本发明实施例的洗衣机负载状况的检测方法中，脱水阶段可分为三个阶段，其一，电机带动脱水桶的转速由第一转速N1上升至第二转速N2阶段，其二，转速维持在所述第二转速N2阶段，其三，由第二转速N2下降至第一转速N1阶段即惯性降速阶段，三个阶段分别对时间(包括提速时间T1和降速时间T2)与电机的电流变化量进行整合，经过判定得知当前负载量的大小。

另外，判定负载量大小之后可通过MCU(其中，MCU即MicroControlUnit，微控制单元)判定水位与洗涤剂投放量，从而提高洗衣机的智能化程度。

根据本发明的一些实施例，所述第一转速N1可在5rpm到15rpm的范围内，这样可以减小洗衣机的振动且可降低电机的能耗，所述第二转速N2可在40rpm到50rpm的范围内，由此，使得电流的数据采集更加稳定和准确。

其中，所述第一转速N1可以为5rpm、8rpm、10rpm、12rpm、15rpm等，所述第二转速N2可以为40rpm、43rpm、45rpm、48rpm、50rpm等。

当然，在本发明的其他实施例中，当采集的数据量足够多，电机的驱动能力较好时，所述第二转速N2也可以小于40rpm，例如，所述第二转速N2也可以为20rpm、25rpm、30rpm、35rpm等。

进一步地，所述第一转速N1为10rpm，所述第二转速N2为45rpm。由此，不仅能够降低电机的能耗，还可改善电机运行的稳定性，提高用户体验的舒适性，便于数据的采集，从而为洗衣机负载状况的检测提供有利条件。

根据本发明的一些实施例，所述电机的电流变化量的获取方法包括：脱水桶维持在第二转速N2并采集多组电机电流，根据每组电机电流均可以确定一个电机电流的变化量，多组电机电流将可以确定多个电机电流的变化量，然后计算多个电机电流的变化量的平均值，所述平均值即为所述电机的电流变化量。由此，相较于采集电机电流的瞬态值而言，使得通过所述电机的电流变化量的采集方法获得的数据更加准确和稳定，从而在一定程度上提高负载检测的准确性。

进一步地，所述电机的电流变化量的获取方法还包括：以预定频率采集电机的多个电流值确定一组电机电流，获得一组电机电流中的最大值和最小值，计算最大值与最小值的差值，所述差值即为一组电机电流的变化量。

另外，还可以以预定频率采集电机的多个电流值，然后将这多个电流值分为多组电机电流，然后确定每组电机电流的变化量。

根据本发明的一些实施例，参照图1和图2，所述洗衣机内预置有对照表，根据所述提速时间T1、降速时间T2以及电机的电流变化量查表获得所述洗衣机的负载量和偏心量。由此，可通过MCU(其中，MCU即MicroControlUnit，微控制单元)判定水位与洗涤剂投放量，从而提高洗衣机的智能化程度。

参照图3并结合图1和图2，根据本发明第二方面实施例的洗衣机的脱水方法，包括：步骤1：根据上述所述的洗衣机负载状况检测方法检测所述洗衣机的负载量和偏心量；步骤2：判定偏心量，如果偏心量未出现异常则脱水，如果偏心量异常则进入步骤1。由此，可以保证洗衣机的脱水过程的顺利进行，还能在一定程度上提高洗衣机的脱水效率。

根据本发明的一些实施例，所述步骤2还包括：如果对洗衣机的负载状况的检测达到预定检测次数(记为n_max，下同)且偏心量仍然异常则退出脱水。此时，需要用户手动将衣物进行抖散处理后再次启动洗衣机的脱水程序，使得衣物能够正常脱水。

进一步地，所述预定检测次数n_max可以在5到10的范围内。

例如，所述预定检测次数n_max可以为5、7、8或10等。当然，在本发明的其他实施例中，所述预定检测次数n_max也可以小于5或大于10，例如，所述预定检测次数n_max为2、3或4等。所述预定检测次数n_max的具体值可以根据实际需要适应性设置。

在本发明的一些实施例中，所述步骤2还包括：在所述预定检测次数n_max内，如果偏心量异常，则在进入步骤1之前对衣物进行抖散处理。由此，对衣物进行抖散处理后能够有效改善偏心量异常的现象，使得洗衣机的脱水程序能够继续进行，还可提高洗衣机的自动化程度，更好地满足用户的需求。

进一步地，所述抖散处理包括：向洗衣机内注水，且脱水桶交替地正转和反转。当抖散处理的次数n不大于所述预定检测次数即n_max时，对抖散处理的次数n进行清零处理(参照图3)，然后向洗衣机发送注水指令，实现洗衣机对衣物等的自动抖散处理，使得洗衣机的脱水过程能够顺利进行，还可提高洗衣机的自动化程度，更好地满足用户的需求。

本发明涉及一种通过电机感知波轮洗衣机负载量大小的方法。在进入脱水阶段，以相同的占空比(其中，占空比是指高低电平所占的时间的比率，占空比越大，电路开通时间就越长，整机性能就越高)驱动电机，带动洗衣机的脱水桶转速上升，转速N大于第一转速N1例如10rpm时，开始提速时间T1采集；在转速达到第二转速N2例如45rpm时，停止时间采集，且在稳态阶段(例如转速维持在45rpm)进行母线电流或相电流(即电机电流的变化量)变化量的采集，并根据数据量(即上述电机电流的变化量)进行一次求均值，经过多次均值的收集与平均处理得到所述电机的电流变化量；采集完成后，让脱水桶以惯性力进行自由降速，并对降速时间T2进行采集，转速小于第一转速N1例如10rpm时，停止对降速时间T2的采集。主控芯片根据提速时间T1和降速时间T2以及电流变化量均值(即电机的电流变化量)进行数据整合，从而判定当前负载量大小。根据负载量大小，MCU判定水位与洗涤剂量，从而实现洗衣机的更高智能化。

如图1所示，进入正常脱水后，电机以相同的占空比带动脱水桶运行到第二转速N2例如45rpm，然后稳定运行在第二转速N2例如45rpm，再惯性降速，三个阶段(包括提速阶段，稳定运行阶段以及降速阶段)进行数据采集，然后在MCU中继续处理，进行负载量大小判定。

如图2所示，分析采用DDM(其中，DDM即distributeddatamanagement，分布式数据管理)直驱永磁同步电机的波轮洗衣机各部分关系图，通过驱动电机的控制器，对信号进行采集与处理，实现感知过程。

如图3和图1所示，电机感知负载量整个过程的流程图，从第一阶段(即提速阶段，参照图1中的线段AB)驱动上升信号采集，到第二阶段(即稳定运行阶段，参照图1中的线段BC)稳定转速时信号采集，再到第三阶段(即降速阶段，参照图1中的线段CD)转速下降时信号采集，而后经过MCU对负载量判定，整个逻辑过程，均在主控芯片中完成。

图4示出了各负载量重复测试15次的数据箱图，列举了空桶、30％负载、50％负载以及80％负载的数据箱图，根据数据分析，表明了所述洗衣机负载状况的检测方法区分程度的可行性。

其中，图4中的横轴表示脱水桶内的负载量，纵轴表示模拟后的数据判定值(无单位)，将提速时间T1、降速时间T2以及电机的电流变化量整合后的四组(包括空桶、30％负载、50％负载以及80％负载)数据即60个数据进行处理，分析得知，实验数据无交叉且能够将负载量区分开，从而在一定程度上验证了所述洗衣机负载状况的检测方法的检测可靠性。

下面结合图1至图4详细描述根据本发明实施例的洗衣机负载状况的检测方法的检测过程。

参照图3，脱水开始后，电机的转速N上升，进行转速采样，如果电机的转速N不大于所述第一转速N1例如10rpm，则返回继续进行转速采样；

如果电机的转速N大于所述第一转速N1例如10rpm，则进行提速时间T1的采集，直至电机的转速N达到所述第二转速N2例如45rpm，则确定提速时间T1的值；

当电机的转速N稳定在所述第二转速N2例如45rpm时，进行电流采集；

电流采集完成之后电机的转速N下降，接着进行降速时间T2的采集，在降速时间T2的采集过程中需要进行转速采样，如果电机的转速N不小于所述第一转速N1例如10rpm，则返回继续进行降速时间T2的采集，直至电机的转速N降低至所述第一转速N1例如10rpm，则确定降速时间T2；

将电机的电流变化量与时间(包括提速时间T1和降速时间T2)数据进行整合，可以通过例如查表的方式确定负载量的大小，从而确定偏心量；

如果未出现偏心异常，则继续脱水，反之，如果出现偏心异常，则可进行抖散处理后重新进行负载状况的检测，如果抖散处理次数n超出所述预定检测次数即n_max且偏心异常仍未改善，则需要停止脱水，由用户手动将衣物进行抖散处理。

另外，所述脱水的方法还可以包括：如果n未超出所述预定检测次数即n_max且偏心异常得到改善，则需要对抖散处理的次数n进行清零处理，则启动脱水程序。

根据本发明实施例的洗衣机负载状况的检测方法中，脱水阶段可分为三个阶段，其一，电机带动脱水桶的转速由第一转速N1上升至第二转速N2阶段，其二，转速维持在所述第二转速N2阶段，其三，由第二转速N2下降至第一转速N1阶段即惯性降速阶段，三个阶段分别对时间(包括提速时间T1和降速时间T2)与电机的电流变化量进行整合，经过判定得知当前负载量的大小。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种洗衣机负载状况的检测方法，其特征在于，包括：

脱水桶的转速从第一转速提升到第二转速并采集提速时间；

脱水桶维持在第二转速时获取电机的电流变化量；

脱水桶从第二转速自由降速至第一转速并采集降速时间；

根据所述提速时间、所述电机的电流变化量以及所述降速时间确定洗衣机的负载量。

2.根据权利要求1所述的洗衣机的负载状况的检测方法，其特征在于，所述第一转速在5rpm到15rpm的范围内，所述第二转速在40rpm到50rpm的范围内。

3.根据权利要求2所述的洗衣机的负载状况的检测方法，其特征在于，所述第一转速为10rpm，所述第二转速为45rpm。

4.根据权利要求1所述的洗衣机的负载状况的检测方法，其特征在于，所述电机的电流变化量的获取方法包括：

脱水桶维持在第二转速并采集多组电机电流，每组电机电流均确定一个电机电流的变化量，然后计算多个电机电流的变化量的平均值，所述平均值即为所述电机的电流变化量。

5.根据权利要求4所述的洗衣机的负载状况的检测方法，其特征在于，所述电机的电流变化量的获取方法还包括：

以预定频率采集电机的多个电流值确定一组电机电流，获得一组电机电流中的最大值和最小值，计算最大值与最小值的差值，所述差值即为一组电机电流的变化量。

6.根据权利要求1所述的洗衣机的负载状况的检测方法，其特征在于，所述洗衣机内预置有对照表，根据所述提速时间、降速时间以及电机的电流变化量查表获得所述洗衣机的负载量和偏心量。

7.一种洗衣机的脱水方法，其特征在于，包括：

步骤1：根据权利要求1-6中任一项所述的洗衣机负载状况检测方法检测所述洗衣机的负载量和偏心量；

步骤2：判定偏心量，如果偏心量未出现异常则脱水，如果偏心量异常则进入步骤1。

8.根据权利要求1所述的洗衣机的脱水方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

如果对洗衣机的负载状况的检测达到预定检测次数且偏心量仍然异常则退出脱水，所述预定检测次数在5到10的范围内。

9.根据权利要求8所述的洗衣机的脱水方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

在所述预定检测次数内，如果偏心量异常，则在进入步骤1之前对衣物进行抖散处理。

10.根据权利要求9所述的洗衣机的脱水方法，其特征在于，所述抖散处理包括：向洗衣机内注水，且脱水桶交替地正转和反转。