CN109751720B - 一种空调外风机逆风启动控制方法、电路及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调外风机逆风启动控制方法、电路及空调器。调外风机逆风启动控制方法包括：在驱动外风机启动前，检测外风机是否处于反转状态，并得到反转转速；当所述反转转速大于预设安全值时，关闭外风机驱动逻辑。本发明避免外风机在高速反转情况下启动，因过流而烧坏控制器或者导致电机退磁，从而保证外风机使用寿命。

Description

一种空调外风机逆风启动控制方法、电路及空调器

技术领域

本发明属于云平台技术领域，具体涉及一种空调外风机逆风启动控制方法、电路及空调器。

背景技术

目前空调外风机没有检测逆风转速的功能且一般放置在室外，风扇极易受室外风吹动而发生旋转，尤其沿海等海风较大地区。风机启动时，外风机可能处于反转状态，在高速反转情况下启动风机容易引起过流进而烧坏IPM(智能功率模块)的内部功率器件，严重者将导致电机退磁，影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种空调外风机逆风启动控制方法、电路及空调器，以解决现有技术中外风机在高速反转状态下启动，风机过流而烧坏控制器或者导致电机退磁的问题。

第一方面，本发明提供一种空调外风机逆风启动控制方法，包括：

在驱动外风机启动前，检测外风机是否处于反转状态，并得到反转转速；

当反转转速大于预设安全值时，关闭外风机驱动逻辑。

可选的，还包括：当反转转速小于等于预设安全值时，开启外风机驱动逻辑。

可选的，当反转转速大于预设安全值时，关闭外风机驱动逻辑，还包括：控制显示故障信息。

第二方面，本发明还提供一种空调外风机逆风启动控制电路，包括：控制单元、逆变电路、转速检测电路和驱动电路；控制单元分别与转速检测电路和驱动电路相连接；逆变电路分别连接到外风机和驱动电路；转速检测电路连接到外风机；其中，

转速检测电路用于检测外风机是否处于反转状态；

控制单元用于控制开启转速检测电路，并分析转速检测电路的检测结果，得到反转转速；

当反转转速大于预设安全值时，控制单元向驱动电路发送关闭外风机驱动逻辑的信号；

当反转转速小于等于预设安全值时，控制单元向驱动电路发送开启外风机驱动逻辑的信号。

可选的，还包括：显示电路，显示电路与控制单元相连接；当反转转速大于预设安全值时，控制单元还用于向显示电路发送故障信号；显示电路接收故障信号后，显示相应的故障信息。

可选的，转速检测电路包括：继电器模块、整流模块、分压模块和比较模块；其中，

继电器模块的输入端与外风机相连接，继电器模块的输出端与整流模块的第一端相连接，继电器模块的控制端与控制单元相连接；

整流模块的第二端与分压模块的第一端相连接；

分压模块的第二端与比较模块的第一端相连接；

比较模块的第二端与控制单元相连接。

可选的，继电器模块包括第一继电器、第二继电器、第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；其中，

第一继电器的第一端连接到外风机的三相绕组的第一绕组，第一继电器的第二端连接到整流模块；

第一开关管的第一端连接到第一继电器的控制端，第一开关管的第二端连接到第三电阻的第一端，第一开关管的控制端连接到第一电阻的第一端，第一电阻的第二端连接到控制单元，第三电阻的第二端连接到接地端；

第二继电器的第一端连接到外风机的三相绕组的第二绕组，第二继电器的第二端连接到整流模块；

第二开关管的第一端连接到第二继电器的控制端，第二开关管的第二端连接到第四电阻的第一端，第二开关管的控制端连接到第二电阻的第一端，第二电阻的第二端连接到控制单元，第四电阻的第二端连接到接地端。

可选的，整流模块包括：第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管和第四整流二极管；分压模块包括第五电阻和第六电阻；其中，

第一整流二极管的第一极连接到继电器模块，第一整流二极管的第二极连接到第五电阻的第一端；

第三整流二极管的第二极连接到第一整流二极管的第一极，第三整流二极管的第一极连接到第六电阻第二端；

第二整流二极管的第一极连接到继电器模块，第二整流二极管的第二极连接到第五电阻的第一端；

第四整流二极管的第二极连接到第二整流二极管的第一极，第四整流二极管的第一极连接到第六电阻第二端；

第五电阻的第二端连接到第六电阻的第一端，第六电阻的第一端连接到比较模块，第六电阻第二端连接到接地端。

可选的，比较模块包括：第八电阻和比较器；其中，

第八电阻的第一端连接到基准电压信号，第八电阻的第二端连接到比较器的第一端；

比较器的第二端为比较模块的第一端，比较器的输出端为比较模块的第二端。

可选的，转速检测电路还包括滤波模块；滤波模块包括第一电容和第九电阻，其中，

第一电容的第一极板连接到接地端，第一电容的第二极板连接到比较模块的第二端；

第九电阻的第一端连接到电源端，第九电阻的第二端连接到比较模块的第二端。

第三方面，本发明还提供一种空调器，包括：处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令；其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行本发明提供的任意一种所述的空调外风机逆风启动控制方法；或者，使用了本发明提供的任意一种空调外风机逆风启动控制方法。

第四方面，本发明还提供一种空调器，包括本发明提供的任意一种空调外风机逆风启动控制电路。

本发明提供的方案，在驱动外风机启动之前，首先检测外风机的反转状态，当检测到外风机处于反转状态，并根据检测结果得到反转转速，当反转转速大于预设安全值时，关闭外风机的驱动逻辑，锁定系统，避免外风机启动，从而避免外风机在高速反转情况下启动，因过流而烧坏控制器或者导致电机退磁；从而保证外风机使用寿命。

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

图1为本发明实施例提供的空调外风机逆风启动控制方法流程图；

图2为本发明实施例提供的空调外风机逆风启动控制电路框图；

图3为本发明实施例提供的空调外风机逆风启动控制电路一种可选实施方式框图；

图4为本发明实施例提供的空调外风机逆风启动控制电路另一种可选实施方式框图；

图5为本发明实施例提供的空调外风机逆风启动控制电路另一种可选实施方式框图；

图6为本发明中空调外风机启停控制信号图。

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。

本发明提供一种空调外风机逆风启动控制方法，图1为本发明实施例提供的空调外风机逆风启动控制方法流程图，如图1所示，本发明提供的控制方法至少包括步骤S101和步骤S102：

步骤S101：在驱动外风机启动前，检测外风机是否处于反转状态，并得到反转转速；

步骤S102：当反转转速大于预设安全值时，关闭外风机驱动逻辑。其中预设安全值可根据风机性能等参数进行设定，本发明在此对于具体数值不作限定。

本发明提供的控制方法，在驱动外风机启动之前，首先检测外风机的反转状态，当检测到外风机处于反转状态，并根据检测结果得到反转转速，当反转转速大于预设安全值时，关闭外风机的驱动逻辑，锁定系统，避免外风机启动，从而避免外风机在高速反转情况下启动，因过流而烧坏控制器或者导致电机退磁，从而保证外风机使用寿命。

可选的，当反转转速小于等于预设安全值时，开启外风机驱动逻辑。当检测到外风机反转，但是反转转速较小时，不会影响控制器，在此时也能够安全驱动外风机启动。

可选的，当检测到反转转速大于预设安全值时，可以设定间隔一定时间后继续执行检测外风机反转状态的步骤，重新检测反转转速，直到检测到的反转转速小于等于预设安全值时，才结束反转转速的检测过程。

可选的，当反转转速大于预设安全值时，关闭外风机驱动逻辑，还包括：控制显示故障信息。通过显示故障信息提醒用户此时空调的使用状态，此时故障信息为正常控制程序的操作，避免用户在外风机不转的情况下认为外风机坏掉了，该方式能够提升用户的使用体验。

进一步的，本发明提供一种空调外风机逆风启动控制电路，图2为本发明实施例提供的空调外风机逆风启动控制电路框图。如图2所示，控制单元101、逆变电路102、转速检测电路103和驱动电路104；

控制单元101分别与转速检测电路103和驱动电路104相连接；

逆变电路102分别连接到外风机(未示出)和驱动电路104；

转速检测电路103连接到外风机；其中，

转速检测电路103用于检测外风机是否处于反转状态；

控制单元101用于控制开启转速检测电路，并分析转速检测电路的检测结果，得到反转转速；

当反转转速大于预设安全值时，控制单元101向驱动电路104发送关闭外风机驱动逻辑的信号；

当反转转速小于等于预设安全值时，控制单元101向驱动电路104发送开启外风机驱动逻辑的信号。

本发明提供的控制电路，在驱动外风机启动之前，能够检测外风机的反转状态，当检测到外风机处于反转状态，并根据检测结果得到反转转速，当反转转速大于预设安全值时，关闭外风机的驱动逻辑，锁定系统，避免外风机启动，从而避免外风机在高速反转情况下启动，因过流而烧坏控制器或者导致电机退磁。从而保证外风机使用寿命。

进一步的，图3为本发明实施例提供的空调外风机逆风启动控制电路一种可选实施方式框图。如图3所示，还包括：显示电路105，显示电路105与控制单元101相连接；

当反转转速大于预设安全值时，控制单元101还用于向显示电路105发送故障信号；显示电路105接收故障信号后，显示相应的故障信息。通过显示故障信息提醒用户此时空调的使用状态，此时故障信息为正常控制程序的操作，避免用户在外风机不转的情况下认为外风机坏掉了，该方式能够提升用户的使用体验。

进一步的，图4为本发明实施例提供的空调外风机逆风启动控制电路另一种可选实施方式框图。如图4所示，转速检测电路103包括：继电器模块1031、整流模块1032、分压模块1033和比较模块1034；其中，

继电器模块1031的输入端与外风机相连接，继电器模块1031的输出端与整流模块1032的第一端相连接，继电器模块1031的控制端与控制单元101相连接；整流模块1032的第二端与分压模块1033的第一端相连接；分压模块1033的第二端与比较模块1034的第一端相连接；比较模块1034的第二端与控制单元202相连接。图4中示意出了与驱动电路104相连的一种逆变电路，图中示意出了外风机的三相绕组，逆变电路与三相绕组相连接，继电器模块1031也与三相绕组相连接。

进一步的，图5为本发明实施例提供的空调外风机逆风启动控制电路另一种可选实施方式框图。图6为本发明中空调外风机启停控制信号图。

如图5所示，继电器模块1031包括第一继电器K1、第二继电器K2、第一开关管T1、第二开关管T2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1和第二电阻R2作为限流电阻使用，第三电阻R3和第四电阻R4的作用是用来释放开关管的基极和发射极之间的电荷，用来保护开关管。

第一继电器K1的第一端连接到外风机的三相绕组的第一绕组(图中示意出为L3绕组)，第一继电器K1的第二端连接到整流模块1032；

第一开关管T1的第一端连接到第一继电器K1的控制端，第一开关管T1的第二端连接到第三电阻R3的第一端，第一开关管T1的控制端连接到第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端连接到控制单元101，第三电阻R3的第二端连接到接地端；

第二继电器K2的第一端连接到外风机的三相绕组的第二绕组(图中示意出为L2绕组)，第二继电器K2的第二端连接到整流模块1032；

需要说明的是，本发明中三相绕组的第一绕组和第二绕组并不限定为具体哪一组。图中L1绕组、L2绕组和L3绕组仅是示意性表示，只要保证第一继电器K1、第二继电器K2分别连接三相绕组中的任意两相即可，且第一继电器K1、第二继电器K2不能同时连接同一绕组。

第二开关管T2的第一端连接到第二继电器K2的控制端，第二开关管T2的第二端连接到第四电阻的第一端，第二开关管T2的控制端连接到第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端连接到控制单元101，第四电阻R4的第二端连接到接地端。

继续参考图5所示，整流模块1032包括：第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3和第四整流二极管D4；分压模块1033包括第五电阻R5和第六电阻R6；其中，

第一整流二极管D1的第一极连接到继电器模块1031，第一整流二极管D1的第二极连接到第五电阻R5的第一端；

第三整流二极管D3的第二极连接到第一整流二极管D1的第一极，第三整流二极管D3的第一极连接到第六电阻R6第二端；

第二整流二极管D2的第一极连接到继电器模块，第二整流二极管D2的第二极连接到第五电阻R5的第一端；

第四整流二极管D4的第二极连接到第二整流二极管D2的第一极，第四整流二极管D4的第一极连接到第六电阻R6第二端；

第五电阻R5的第二端连接到第六电阻R6的第一端，第六电阻R6的第一端连接到比较模块1034，第六电阻R6第二端连接到接地端。

继续参考图5所示，比较模块1034包括：第八电阻R8和比较器A；其中，

第八电阻R8的第一端连接到基准电压信号V_F，第八电阻R8的第二端连接到比较器A的第一端；

比较器A的第二端为比较模块1032的第一端，比较器A的输出端为比较模块1032的第二端。

继续参考图5所示，可选的，转速检测电路103还包括滤波模块1035；滤波模块能够保证比较模块(比较器A)的输出信号不被干扰，提高电路的可靠性。

滤波模块1035包括第一电容C和第九电阻R9，其中，

第一电容C的第一极板连接到接地端，第一电容C的第二极板连接到比较模块1032的第二端；

第九电阻R9的第一端连接到电源端Vcc，第九电阻R9的第二端连接到比较模块1032的第二端。

外风机的反电动势波形为正弦波电压信号，且逆风转速越大，反电动势波形频率越高。本发明中在外风机启动前，能够通过转速检测电路计算风机反电动势的频率进而来控制外风机的启停，外风机启停控制信号如图6所示，其中U₀为分压模块1033输出端(第二端)的电压，V_F为幅值很小的基准电压信号，U₁为比较器A输出的高低电平变化的电压信号。

控制单元101发送控制信号经第一电阻R1和第二电阻R2驱动第一开关管T1和第二开关管T2导通，其中第一电阻R1和第二电阻R2作为限流电阻使用，限制电流的大小，防止电流过大击穿开关管，达到保护开关管的作用。第一开关管T1和第二开关管T2导通后，吸合继电器K1、K2。然后风机反电动势波形经由第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3和第四整流二极管D4组成的整流模块后，变成直流电压信号，然后直流电压信号经分压模块(第五电阻R5和第六电阻R6)分压。电压信号U₀为分压模块1033输出端(第二端)的电压，电压U₀与比较器A的反相端连接，电压信号U₀与V_F经比较器A进行做差比较。

当电压信号U₀大于基准电压信号V_F时比较器A输出低电平U₁，反之输出高电平U₁，因此U₁为高低电平交替变化的电压信号，且两个高电平信号之间的时间间隔即为反电动势波形的半个周期，根据公式

即可计算反电动势波形的频率f。

然后控制单元101通过采集风机反电动势波形的频率f进而根据电机转速公式：

计算外风机的反转转速n，当外风机的反转转速n超过预设安全值时，控制单元101经驱动电路104的控制，关闭外风机的驱动逻辑，保护风机因过流而烧坏控制器。其中，P代表电机的极对数，有P＝2,也有P＝3，不同种类电机极对数不同。

当反转转速n小于等于预设安全值时，控制单元101向驱动电路104发送开启外风机驱动逻辑的信号。

本发明还提供一种空调器，该空调器可以包括：处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令；其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行本发明提供的任意一种所述的空调外风机逆风启动控制方法。或者，该空调器使用了本发明提供的任意一种空调外风机逆风启动控制方法。

本发明还提供一种空调器，该空调器包括本发明提供的任意一种空调外风机逆风启动控制电路。

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。

据此，本发明提供的方案，在驱动外风机启动之前，首先检测外风机的反转状态，当检测到外风机处于反转状态，并根据检测结果得到反转转速，当反转转速大于预设安全值时，关闭外风机的驱动逻辑，锁定系统，避免外风机启动，从而避免外风机在高速反转情况下启动，因过流而烧坏控制器或者导致电机退磁。从而保证外风机使用寿命。

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 (10)

1.一种空调外风机逆风启动控制电路，其特征在于，包括：控制单元、逆变电路、转速检测电路和驱动电路；

所述控制单元分别与所述转速检测电路和所述驱动电路相连接；

所述逆变电路分别连接到外风机和所述驱动电路；

所述转速检测电路连接到所述外风机；其中，

所述转速检测电路用于检测外风机是否处于反转状态；

所述控制单元用于控制开启所述转速检测电路，并分析所述转速检测电路的检测结果，得到反转转速；

当所述反转转速大于预设安全值时，所述控制单元向所述驱动电路发送关闭外风机驱动逻辑的信号；

当所述反转转速小于等于预设安全值时，所述控制单元向所述驱动电路发送开启外风机驱动逻辑的信号；

所述转速检测电路包括：继电器模块、整流模块、分压模块和比较模块；其中，

所述继电器模块的输入端与所述外风机相连接，所述继电器模块的输出端与所述整流模块的第一端相连接，所述继电器模块的控制端与所述控制单元相连接；

所述整流模块的第二端与所述分压模块的第一端相连接；

所述分压模块的第二端与所述比较模块的第一端相连接；

所述比较模块的第二端与所述控制单元相连接；

所述转速检测电路还包括滤波模块；

所述滤波模块包括第一电容和第九电阻，其中，

所述第一电容的第一极板连接到接地端，所述第一电容的第二极板连接到所述比较模块的第二端；

所述第九电阻的第一端连接到电源端，所述第九电阻的第二端连接到所述比较模块的第二端。

2.根据权利要求1所述的空调外风机逆风启动控制电路，其特征在于，还包括：显示电路，所述显示电路与所述控制单元相连接；

当所述反转转速大于预设安全值时，所述控制单元还用于向所述显示电路发送故障信号；

所述显示电路接收所述故障信号后，显示相应的故障信息。

3.根据权利要求1所述的空调外风机逆风启动控制电路，其特征在于，

所述继电器模块包括第一继电器、第二继电器、第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；其中，

所述第一继电器的第一端连接到所述外风机的三相绕组的第一相，所述第一继电器的第二端连接到所述整流模块；

所述第一开关管的第一端连接到所述第一继电器的控制端，所述第一开关管的第二端连接到所述第三电阻的第一端，所述第一开关管的控制端连接到所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接到所述控制单元，所述第三电阻的第二端连接到接地端；

所述第二继电器的第一端连接到所述外风机的三相绕组的第二相，所述第二继电器的第二端连接到所述整流模块；

所述第二开关管的第一端连接到所述第二继电器的控制端，所述第二开关管的第二端连接到所述第四电阻的第一端，所述第二开关管的控制端连接到所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接到所述控制单元，所述第四电阻的第二端连接到接地端。

4.根据权利要求1所述的空调外风机逆风启动控制电路，其特征在于，

所述整流模块包括：第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管和第四整流二极管；所述分压模块包括第五电阻和第六电阻；其中，

所述第一整流二极管的第一极连接到所述继电器模块，所述第一整流二极管的第二极连接到所述第五电阻的第一端；

所述第三整流二极管的第二极连接到所述第一整流二极管的第一极，所述第三整流二极管的第一极连接到所述第六电阻第二端；

所述第二整流二极管的第一极连接到所述继电器模块，所述第二整流二极管的第二极连接到所述第五电阻的第一端；

所述第四整流二极管的第二极连接到所述第二整流二极管的第一极，所述第四整流二极管的第一极连接到所述第六电阻第二端；

所述第五电阻的第二端连接到所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第一端连接到所述比较模块，所述第六电阻第二端连接到接地端。

5.根据权利要求1所述的空调外风机逆风启动控制电路，其特征在于，

所述比较模块包括：第八电阻和比较器；其中，

所述第八电阻的第一端连接到基准电压信号，所述第八电阻的第二端连接到所述比较器的第一端；

所述比较器的第二端为所述比较模块的第一端，所述比较器的输出端为所述比较模块的第二端。

6.一种基于权利要求1至5中任一项所述的空调外风机逆风启动控制电路的空调外风机逆风启动控制方法，其特征在于，包括：

在驱动外风机启动前，检测外风机是否处于反转状态，并得到反转转速；

当所述反转转速大于预设安全值时，关闭外风机驱动逻辑。

7.根据权利要求6所述的空调外风机逆风启动控制方法，其特征在于，还包括：

当所述反转转速小于等于预设安全值时，开启外风机驱动逻辑。

8.根据权利要求6或7所述的空调外风机逆风启动控制方法，其特征在于，

当所述反转转速大于预设安全值时，关闭外风机驱动逻辑，还包括：控制显示故障信息。

9.一种空调器，其特征在于，包括：

处理器，用于执行多条指令；

存储器，用于存储多条指令；

其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如权利要求6至8中任一项所述的空调外风机逆风启动控制方法；

或者，

使用了权利要求6至8中任一项所述的空调外风机逆风启动控制方法。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述空调外风机逆风启动控制电路。

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