CN110517459A - 一种晾衣机的电机保护控制电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晾衣机的电机保护控制电路及方法，该电路包括：电流检测模块，连接直流电机，用于实时检测所述直流电机的输出电流，并将检测结果反馈至MCU控制器；MCU控制器，用于根据获取的所述电流检测模块反馈的所述直流电机的输出电流启动计时模块，并根据所述计时模块的计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，根据该剩余使用寿命获取在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值，并将所述电流检测模块检测到的输出电流与该输出电流阈值进行比较，根据比较结果进行处理；计时模块，用于在所述MCU控制器的控制下进行计时；电源模块，用于负责对所述MCU控制器、电流检测模块以及直流电机供电。

Description

一种晾衣机的电机保护控制电路及方法

技术领域

本发明涉及及日常生活用品技术领域，特别是涉及一种晾衣机的电机保护控制电路及方法。

背景技术

近年来，随着都市内高楼林立，安装在阳台内的升降晾衣机以其方便性及实用性的优点广泛被人们接受。现有的升降晾衣机一般可分为手动式和电动式两种，由于人们生活水平的不断提高，电动晾衣机凭借其智能化和健康、安全的晾晒方式进入千家万户。

现有的电动式升降晾衣机一般由电机系统、传动装置、升降钢丝绳和滑轮组成，其中电机系统至关重要，其作用是驱动晾衣机完成上升、下降、停止的功能，一般而言，电机的使用寿命直接决定了晾衣机的使用寿命。

电机的寿命受很多因素影响，其中，电机的寿命与其挂重负载的大小成反比关系，一般地，当电机负载挂重越大时，则其寿命越短；另一方面，电机使用时间越长，则其带负载能力越弱。

目前，市场上的智能晾衣机产品，大部分是都仅仅是实现实现晾衣机的上升或下降功能，在上升或下降过程中，没有对挂重负载进行检测以实现保护电机的功能，因此，在晾衣机挂重使用中，往往会因为挂重超重而造成电机的使用寿命减短，进而减短晾衣机的使用寿命，造成用户不好的使用体验，降低品质的信誉度，不利于智能晾衣机的推广。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种晾衣机的电机保护控制电路及方法，以实现根据直流电机的不同使用时间段对电机的挂重负载进行限制，延长直流电机的使用寿命的目的。

为达上述目的，本发明提出一种晾衣机的电机保护控制电路，包括：

电流检测模块，连接直流电机，用于实时检测所述直流电机的输出电流，并将检测结果反馈至MCU控制器；

MCU控制器，用于根据所述电流检测模块反馈的所述直流电机的输出电流值启动计时模块，并根据所述计时模块的计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，根据该剩余使用寿命获取在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值，并将所述电流检测模块检测到的输出电流与该输出电流阈值进行比较，根据比较结果进行处理；

计时模块，用于在所述MCU控制器的控制下进行计时；

电源模块，用于对所述MCU控制器、电流检测模块以及直流电机进行供电。

优选地，所述MCU控制器包括：

计时模块启动单元，用于在获取到所述电流检测模块反馈的所述直流电机的输出电流时，启动所述计时模块进行计时；

阈值确定单元，用于获取所述计时模块的计时结果，根据该计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，并根据该剩余使用寿命获取在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值；

比较单元，用于将所述阈值确定单元确定的输出电流阈值与所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流进行比较，根据比较结果确定是否产生报警控制信号至所述报警处理单元；

报警处理单元，用于在接收到报警控制信号时，进行报警。

优选地，若所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流大于所述输出电流阈值，则产生报警控制信号至所述报警处理单元，若所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流小于或等于所述输出电流阈值，则不会产生报警控制信号。

优选地，当所述直流电机的输出电流为0，所述计时模块启动单元不启动所述计时模块进行计时，当所述直流电机的输出电流大于0，所述计时模块启动单元启动计时模块进行计时。

优选地，所述MCU控制器预先存储电机寿命、最大挂重负载以及输出电流阈值之间的关系表，所述阈值确定单元根据该关系表确定所述输出电流阈值。

优选地，于接收到所述报警控制信号时，所述报警处理单元还产生直流电机停止控制信号以停止所述直流电机的运作。

优选地，所述报警单元采用蜂鸣器鸣叫报警方式进行报警。

优选地，所述计时模块为MCU控制器自带功能或外置的定时装置。

为达到上述目的，本发明还提供一种晾衣机的电机保护控制方法，包括如下步骤：

步骤S1，利用电流检测模块实时检测所述直流电机的输出电流；

步骤S2，根据电流检测模块的检测结果启动计时模块，并根据计时模块的计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，根据该剩余使用寿命获取在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值，并将电流检测模块检测到的输出电流值与该输出电流阈值进行比较，根据比较结果进行报警处理。

优选地，步骤S2进一步包括：

步骤S200，于所述电流检测模块检测到所述直流电机的输出电流时，启动计时模块进行计时；

步骤S201，根据该计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，并根据该剩余使用寿命确定在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值；

步骤S202，将步骤S201确定的输出电流阈值与电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流进行比较，若所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流大于所述输出电流阈值，则产生报警控制信号至报警处理单元，若所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流小于或等于所述输出电流阈值，则不产生报警控制信号；

步骤S203，利用所述报警处理单元在接收到报警控制信号时进行报警。

与现有技术相比，本发明一种晾衣机的电机保护控制电路及方法通过实时监测直流电机输出的电流，对直流电机对使用情况进行计时，根据计时结果计算直流电机的剩余使用寿命，并根据直流电机的剩余使用寿命以及直流电机输出的电流判断直流电机的挂重负载是否超过最大负载挂重，根据判断结果对直流电机进行相应的保护处理，实现了根据直流电机的不同使用时间段对电机的挂重负载进行限制，延长直流电机的使用寿命的目的。

附图说明

图1为本发明一种晾衣机的电机保护控制电路的系统架构图；

图2为本发明一种晾衣机的电机保护控制方法的步骤流程图

图3为本发明具体实施例中步骤S2的细部流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种晾衣机的电机保护控制电路的系统架构图。如图1所示，本发明一种晾衣机的电机保护控制电路，包括：

电流检测模块101，连接直流电机，用于实时检测所述直流电机的输出电流，并将检测结果反馈至MCU控制器102。

MCU控制器102，用于在获取电流检测模块101反馈的所述直流电机的输出电流时，启动计时模块103，并根据计时模块103的计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，根据该剩余使用寿命获取在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值，并将电流检测模块101检测到的输出电流与该输出电流阈值进行比较，根据比较结果进行报警处理。在此需说明的是，电流检测模块101反馈的结果一般为模拟信号，MCU控制器自带的AD模块则会对模拟信号进行模数转换处理，此乃为公知技术，在此不予赘述。

在本发明具体实施例中，MCU控制器102进一步包括：

计时模块启动单元，于获取到电流检测模块101反馈的所述直流电机的输出电流时，启动计时模块103进行计时。一般来说，当直流电机没有负载挂重时，直流电机的输出电流为0，此时不会启动计时模块103进行计时，而当直流电机有负载挂重，其输出电流大于0，计时模块启动单元当监测到直流电机的输出电流大于0时，启动计时模块103。

阈值确定单元，用于获取计时模块103的计时结果，根据该计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，并根据该剩余使用寿命获取在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值。在本发明具体实施例中，每个直流电机在出厂时均有最大使用寿命，假设直流电机的最大使用寿命为x年，若计时模块103的计时结果为x1，则当前直流电极的剩余使用寿命为x-x1，根据该剩余使用寿命为x-x1从预先建立的电机寿命-挂重-电流关系表中获取当前剩余使用寿命为x-x1对应的直流电机的输出电流阈值，也就是说，MCU控制器102会预先存储电机寿命-挂重-电流关系表，该电机寿命-挂重-电流关系表可由多次实验后预先建立于MCU控制器102中。

比较单元，用于将所述阈值确定单元确定的输出电流阈值与电流检测模块101检测到的所述直流电机的输出电流进行比较，若所述电流检测模块101检测到的所述直流电机的输出电流大于所述输出电流阈值，则说明当前直流电机的挂重负载超过了其最大负载挂重，若挂重负载一直超重，则会影响电机的使用寿命，此时产生报警控制信号至报警处理单元，若所述电流检测模块101检测到的所述直流电机的输出电流小于或等于所述输出电流阈值，则说明负载挂重正常，不会产生报警控制信号。

报警处理单元，用于在接收到报警控制信号时，进行报警，在本发明具体实施例中，报警方式可采用蜂鸣器鸣叫等报警方式告知用户晾衣机挂重太大。较佳地，报警处理单元还可产生直流电机停止控制信号以停止直流电机的运作，以通过停止直流电机的运作等方式实施对直流电机的保护措施，使直流电机的寿命得以保障。

计时模块103，用于在MCU控制器的控制下进行计时。在本发明具体实施例中，所述计时模块103可以为MCU控制器自带功能，也可以是外置的定时装置，本发明不以此为限。

电源模块104，用于负责对MCU控制器102、电流检测模块101以及直流电机供电，在此不予赘述。

图2为本发明一种晾衣机的电机保护控制方法的步骤流程图，如图2所示，本发明一种晾衣机的电机保护控制方法，包括如下步骤：

步骤S1，利用电流检测模块实时检测所述直流电机的输出电流。

步骤S2，根据电流检测模块的检测结果启动计时模块，并根据计时模块的计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，根据该剩余使用寿命获取在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值，并将电流检测模块检测到的输出电流与该输出电流阈值进行比较，根据比较结果进行报警处理。

具体地，如图3所示，步骤S2进一步包括：

步骤S200，于所述电流检测模块检测到所述直流电机的输出电流时，启动计时模块进行计时。一般来说，当直流电机没有负载挂重时，直流电机的输出电流为0，此时不会启动计时模块进行计时，而当直流电机有负载挂重，其输出电流大于0，计时模块启动单元当监测到直流电机的输出电流大于0时，启动计时模块。

步骤S201，根据该计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，并根据该剩余使用寿命获取在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值。在本发明具体实施例中，每个直流电机在出厂时均有最大使用寿命，假设直流电机的最大使用寿命为x年，若计时结果为x1，则当前直流电极的剩余使用寿命为x-x1，根据该剩余使用寿命为x-x1从预先建立的电机寿命-挂重-电流关系表中获取当前剩余使用寿命为x-x1对应的直流电机的输出电流阈值，也就是说，MCU控制器中会预先存储电机寿命-挂重-电流关系表，该电机寿命-挂重-电流关系表可由多次实验后预先建立于MCU控制器中。

步骤S202，将步骤S201确定的输出电流阈值与电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流进行比较，若所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流大于所述输出电流阈值，则说明当前直流电机的挂重负载超过了其最大负载挂重，若挂重负载一直超重，则会影响电机的使用寿命，此时产生报警控制信号至报警处理单元，若所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流小于或等于所述输出电流阈值，则说明负载挂重正常，不会产生报警控制信号。

步骤S203，利用报警处理单元在接收到报警控制信号时进行报警，在本发明具体实施例中，报警方式可采用蜂鸣器鸣叫等报警方式告知用户晾衣机挂重太大。较佳地，报警处理单元还可产生直流电机停止控制信号以停止直流电机的运作，以通过停止直流电机的运作等方式实施对直流电机的保护措施，使直流电机的寿命得以保障。

实施例：

在本实施例种，假设直流电机的最大使用寿命为x年，当直流电机首次使用，即直流电机的使用时间为0时，通过寿命-挂重-电流关系表可确定直流电机的最大负载挂重为y公斤，确定直流电机最大负载挂重时电流检测模块检测到直流电机的电流为Z安。

在本实施例中，当直流电机的最大使用寿命为x年，设定此时直流电机的最大负载挂重为y公斤，直流电机的电流为Z安，寿命-挂重-电流关系表可通过多次实验建立，在本发明具体实施例中，直流电机的剩余寿命、最大负载挂重、电流关系如下表1所示，当剩余寿命为P_ix时，设定挂重负载阈值为Q_iy，对应电流阈值为CiZ，i＝1,2,……,N，其中1>P₁>P₂>……>P_N，1>Q₁>Q₂>……>Q_N，1>C₁>C₂>……>C_N；较佳地，N＝9，P_i＝Q_i＝i×0.1。

表1寿命-挂重-电流关系表

剩余寿命	最大挂重负载	电流大小
			x	y	Z
P<sub>1</sub>x	Q<sub>1</sub>y	C<sub>1</sub>Z
			P<sub>2</sub>x	Q<sub>2</sub>y	C<sub>2</sub>Z
P<sub>3</sub>x	Q<sub>3</sub>y	C<sub>3</sub>Z
			P<sub>4</sub>x	Q<sub>4</sub>y	C<sub>4</sub>Z
P<sub>5</sub>x	Q<sub>1</sub>y	C<sub>5</sub>Z
			P<sub>6</sub>x	Q<sub>2</sub>y	C<sub>6</sub>Z
P<sub>7</sub>x	Q<sub>3</sub>y	C<sub>7</sub>Z
			P<sub>8</sub>x	Q<sub>4</sub>y	C<sub>8</sub>Z
P<sub>9</sub>x	Q<sub>1</sub>y	C<sub>9</sub>Z

电流检测模块时刻检测直流电机的电流且将检测到的AD数值发送至MCU控制器，此时启动计时模块计时，根据计时结果计算直流电机的剩余使用寿命，当直流电机的剩余寿命为P₁x年时，此时根据寿命-挂重-电流关系表，可确定直流电机的最大负载挂重为Q₁y公斤，挂重负载为Q₁y公斤时直流电机的输出电流阈值为C₁Z安；若是电流检测模块检测到直流电机的输出电流大于C1Z安时，则MCU控制器通过蜂鸣器鸣叫等提醒方式告知用户晾衣机挂重太大，同时通过停止直流电机的运作等方式实施对直流电机的保护措施，使直流电机的寿命得以保障；

同理，当直流电机的剩余寿命为P₂x年时，可根据寿命-挂重-电流关系表确定直流电机的最大负载挂重为Q₂y公斤，挂重负载为Q₂y公斤时直流电机的输出电流阈值为C2Z安；若是电流检测模块检测到直流电机的输出电流大于C2Z安时，则MCU控制器通过蜂鸣器鸣叫等提醒方式告知用户晾衣机挂重太大，同时通过停止直流电机的运作等方式实施对直流电机的保护措施，使直流电机的寿命得以保障；如此类推。

综上所述，本发明一种晾衣机的电机保护控制电路及方法通过实时监测直流电机输出的电流，对直流电机对使用情况进行计时，根据计时结果计算直流电机的剩余使用寿命，并根据直流电机的剩余使用寿命以及直流电机输出的电流判断直流电机的挂重负载是否超过最大负载挂重，根据判断结果对直流电机进行相应的保护处理，实现了根据直流电机的不同使用时间段对电机的挂重负载进行限制，延长直流电机的使用寿命的目的。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种晾衣机的电机保护控制电路，包括：

电流检测模块，连接直流电机，用于实时检测所述直流电机的输出电流，并将检测结果反馈至MCU控制器；

MCU控制器，用于根据所述电流检测模块反馈的所述直流电机的输出电流值启动计时模块，并根据所述计时模块的计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，根据该剩余使用寿命获取在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值，并将所述电流检测模块检测到的输出电流与该输出电流阈值进行比较，根据比较结果进行处理；

计时模块，用于在所述MCU控制器的控制下进行计时；

电源模块，用于对所述MCU控制器、电流检测模块以及直流电机进行供电。

2.如权利要求1所述的一种晾衣机的电机保护控制电路，其特征在于，所述MCU控制器包括：

计时模块启动单元，用于在获取到所述电流检测模块反馈的所述直流电机的输出电流时，启动所述计时模块进行计时；

阈值确定单元，用于获取所述计时模块的计时结果，根据该计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，并根据该剩余使用寿命获取在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值；

比较单元，用于将所述阈值确定单元确定的输出电流阈值与所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流进行比较，根据比较结果确定是否产生报警控制信号至所述报警处理单元；

报警处理单元，用于在接收到报警控制信号时，进行报警。

3.如权利要求2所述的一种晾衣机的电机保护控制电路，其特征在于：若所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流大于所述输出电流阈值，则产生报警控制信号至所述报警处理单元，若所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流小于或等于所述输出电流阈值，则不会产生报警控制信号。

4.如权利要求2所述的一种晾衣机的电机保护控制电路，其特征在于：当所述直流电机的输出电流为0，所述计时模块启动单元不启动所述计时模块进行计时，当所述直流电机的输出电流大于0，所述计时模块启动单元启动计时模块进行计时。

5.如权利要求2所述的一种晾衣机的电机保护控制电路，其特征在于：所述MCU控制器预先存储电机寿命、最大挂重负载以及输出电流阈值之间的关系表，所述阈值确定单元根据该关系表确定所述输出电流阈值。

6.如权利要求2所述的一种晾衣机的电机保护控制电路，其特征在于：于接收到所述报警控制信号时，所述报警处理单元还产生直流电机停止控制信号以停止所述直流电机的运作。

7.如权利要求2所述的一种晾衣机的电机保护控制电路，其特征在于：所述报警单元采用蜂鸣器鸣叫报警方式进行报警。

8.如权利要求2所述的一种晾衣机的电机保护控制电路，其特征在于：所述计时模块为MCU控制器自带功能或外置的定时装置。

9.一种晾衣机的电机保护控制方法，包括如下步骤：

步骤S1，利用电流检测模块实时检测所述直流电机的输出电流；

步骤S2，根据电流检测模块的检测结果启动计时模块，并根据计时模块的计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，根据该剩余使用寿命获取在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值，并将电流检测模块检测到的输出电流值与该输出电流阈值进行比较，根据比较结果进行报警处理。

10.如权利要求9所述的一种晾衣机的电机保护控制方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：

步骤S200，于所述电流检测模块检测到所述直流电机的输出电流时，启动计时模块进行计时；

步骤S201，根据该计时结果计算所述直流电机的剩余使用寿命，并根据该剩余使用寿命确定在该剩余使用寿命下该直流电机最大负载挂重时的输出电流阈值；

步骤S202，将步骤S201确定的输出电流阈值与电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流进行比较，若所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流大于所述输出电流阈值，则产生报警控制信号至报警处理单元，若所述电流检测模块检测到的所述直流电机的输出电流小于或等于所述输出电流阈值，则不产生报警控制信号；

步骤S203，利用所述报警处理单元在接收到报警控制信号时进行报警。