CN111074482A - 一种滚筒洗衣机高速掉电保护方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式提供了一种滚筒洗衣机高速掉电保护方法和装置。该方法包括：滚筒洗衣机包括：微控制单元、母线电容、三相逆变器、电机和滚筒；在洗衣机运行过程中出现故障导致掉电停机时，控制三相逆变器处于第一工作状态；检测母线电容上的电压；基于母线电容上的电压控制三相逆变器的工作状态在第一工作状态与第二工作状态之间切换。本发明的高速掉电保护方法，在滚筒处于高速转动突然出现故障停机时，通过控制母线电容上的电压，使微控制单元保持正常工作状态，根据电压有效控制三相逆变器的工作状态，避免现有技术中对母线电容进行一次性保护后由于母线电容电压不足导致微控制单元复位并退出掉电保护状态，使得母线电容过压损坏。

Description

一种滚筒洗衣机高速掉电保护方法和装置

技术领域

本发明的实施方式涉及洗衣机领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种滚筒洗衣机高速掉电保护方法和装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

洗衣机在高速运行的过程中(例如，高速脱水)，如果变频板突然掉电，变频板会报故障停机，洗衣机的滚筒在减速停机过程中，洗衣机的滚筒会带动电机转动，电机此时处于发电状态，产生的能量会往母线电容上充电，造成母线电压升压，当母线电容电压超过设置的预设过压阈值时，变频板上控制电路控制三相逆变器的下桥直接短接制动，将母线电容放电和滚筒产生的能量消耗在电机三相逆变器的绕组之间，当洗衣机滚筒的转速降到安全转速时，洗衣机退出高速掉电保护状态。

现有技术存在以下缺点：三相逆变器下桥短接制动过程中，母线电容上的电压会逐渐降低，当母线电压低于一定程度，微控制单元(MCU)供电电路工作异常，从而会使得MCU复位即停止工作。如果此时洗衣机滚筒还在以比较高的转速运转，产生的能量会继续往母线电容上充电，使得母线电容电压再次上升。当母线电压超过设置的预设过压阈值时，由于MCU处于复位状态，没办法控制三相逆变器下桥短接制动是母线电容放电，母线电容上的电压会继续上升，上升到一定程度从而造成母线电容过压损坏等问题。

发明内容

由于现有的高速掉电保护的技术方案中存在三相逆变器下桥短接制动使达到预设过压阈值的母线电容放电时，当母线电容电压低于一定程度，微控制单元工作异常复位停止工作后，无法控制滚筒的高速运转带动电机继续给母线电容充电，导致母线电容过压损坏的问题，因此非常需要一种改进的高速掉电保护的方案，以解决上述技术问题。

在本上下文中，本发明的实施方式期望提供一种滚筒洗衣机高速掉电保护方法和装置。

在本发明实施方式的第一方面中，提供了一种滚筒洗衣机高速掉电保护方法，所述滚筒洗衣机包括：微控制单元、母线电容、三相逆变器、电机和滚筒；

在所述洗衣机运行过程中出现故障导致掉电停机时，控制所述三相逆变器处于第一工作状态；

检测所述母线电容上的电压；

基于所述母线电容上的电压控制所述三相逆变器的工作状态在所述第一工作状态与第二工作状态之间切换。

在本发明的一个实施例中，所述三相逆变器包括：三相六个桥臂结构逆变电路，其中每个桥臂由开关管并联一个二极管，每一相由上下两个桥臂串联组成，三相并联构成所述三相逆变器；

三个上桥臂为三相逆变器的上桥，三个下桥臂为三相逆变器的下桥；

并且所述每一相的上下两个桥臂的开关管之间引出一条接线与电机相连。

在本发明的另一个实施例中，所述三相逆变器的第一工作状态为：封锁状态，即所述控制所述三相逆变器内部的六个开关管关闭，通过电机机械旋转产生的能量给所述母线电容充电；

所述三相逆变器的第二工作状态为：制动状态，即所述控制所述三相逆变器下桥三个开关管导通，上桥三个开关管断开，所述母线电容放电。

在本发明的又一个实施例中，还包括如下步骤：

将所述母线电容上的第一电压与预设过压阈值进行比较；

如果所述第一电压大于或等于所述预设过压阈值，则控制所述三相逆变器处于第二工作状态；

如果所述第一电压小于所述预设过压阈值，则控制所述三相逆变器处于第一工作状态。

在本发明的再一个实施例中，还包括如下步骤：

在第二工作状态下，将检测到所述母线电容的第二电压与第一电压阈值进行比较；

如果所述第二电压小于第一电压阈值，则控制所述三相逆变器处于第一工作状态；

如果所述第二电压大于或等于第一电压阈值，则控制所述三相逆变器保持第二工作状态。

在本发明的再一个实施例中，还包括如下步骤：

在第一工作状态下，将检测到所述滚筒的转速与预设转速阈值相比较；

如果所述滚筒的转速与小于预设转速阈值则滚筒洗衣机退出掉电保护状态；

否则将检测到所述母线电容的第三电压与第二电压阈值进行比较；

如果所述第三电压大于或等于第二电压阈值，则控制所述三相逆变器回到第二工作状态；

如果所述第三电压小于第二电压阈值，则控制所述三相逆变器保持在第一工作状态；

继续判断直至滚筒洗衣机退出掉电保护状态。

在本发明实施方式的第二方面中，提供了一种滚筒洗衣机高速掉电保护装置，所述滚筒洗衣机包括：微控制单元、母线电容、三相逆变器、电机和滚筒；

所述微控制单元包括：控制模块和检测模块；

所述检测模块，检测所述母线电容上的电压与滚筒的转速；

所述控制模块，在所述洗衣机运行过程中出现故障导致掉电停机时，控制所述三相逆变器处于第一工作状态；基于所述母线电容上的电压控制所述三相逆变器的工作状态在第一工作状态与第二工作状态之间切换。

在本发明的一个实施例中，所述三相逆变器内部结构包括：三相六个桥臂结构逆变电路，其中每个桥臂由开关管并联一个二极管，每一相由上下两个桥臂串联组成，三相并联构成所述三相逆变器；

三个上桥臂为三相逆变器的上桥，三个下桥臂为三相逆变器的下桥；

并且所述每一相的上下两个桥臂的开关管之间引出一条接线与电机相连。

在本发明的另一个实施例中，所述三相逆变器的第一工作状态为：封锁状态，即所述控制模块控制所述三相逆变器内部的六个开关管关闭，通过电机机械旋转产生的能量给所述母线电容充电；

所述三相逆变器的第二工作状态为：制动状态，即所述控制模块控制所述三相逆变器下桥三个开关管导通，上桥三个开关管断开，所述母线电容放电。

在本发明的又一个实施例中，还包括判断模块：

将所述母线电容上的第一电压与预设过压阈值进行比较；

如果所述第一电压大于或等于所述预设过压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器处于第二工作状态；

如果所述第一电压小于所述预设过压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器处于第一工作状态。

在本发明的再一个实施例中，所述判断模块还包括：

在第二工作状态下，将所述检测模块检测到所述母线电容的第二电压与第一电压阈值进行比较；

如果所述第二电压小于第一电压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器处于第一工作状态；

如果所述第二电压大于或等于第一电压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器保持第二工作状态。

在本发明的再一个实施例中，所述判断模块还包括：

在第一工作状态下，将所述检测模块检测到所述滚筒的转速与预设转速阈值相比较；

如果所述滚筒的转速与小于预设转速阈值则滚筒洗衣机退出掉电保护状态；

否则将所述检测模块检测到所述母线电容的第三电压与第二电压阈值进行比较；

如果所述第三电压大于或等于第二电压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器回到第二工作状态；

如果所述第三电压小于第二电压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器保持在第一工作状态；

所述判断模块继续判断直至滚筒洗衣机退出掉电保护状态。本发明的高速掉电保护方法，在滚筒处于高速转动突然出现故障停机时，由滚筒惯性带动电机机械旋转产生能量，通过控制母线电容上的电压，使微控制单元在掉电保护过程中保持正常工作状态，根据母线电容上的电压有效控制三相逆变器的工作状态，避免现有技术中对母线电容进行一次性保护后由于母线电容电压不足导致微控制单元复位并退出掉电保护状态，使得母线电容被再次充电到超过过压阈值，而损坏该母线电容。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1示意性地示出了现有技术高速掉电保护方法的流程图；

图2示意性地示出了本发明高速掉电保护方法的流程图；

图3示意性地示出了一种母线电容与三相逆变器的内部结构图；

图4示意性地示出了本发明高速掉电保护方法的装置；

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

下面结合图1详细阐释本发明背景技术的原理。

图1为现有技术高速掉电保护方法的流程图。具体步骤如下：

S101，洗衣机运行过程中变频板掉电，判断是否是出现故障导致；

S102，出现故障导致掉电停机时，控制所述三相逆变器处于第一工作状态；

S103，检测母线电容上的电压并与预设过压阈值比较，若电压大于或等于预设过压阈值，则执行步骤S104；若电压小于预设过压阈值，则回到步骤S102；

S104，控制所述三相逆变器处于第二工作状态；

S105，检测洗衣机滚筒的转速并与预设转速阈值比较，若转速大于或等于预设转速阈值，则执行步骤S104；若电压小于预设转速阈值，则退出高速掉电保护状态。

作为示例，现有技术在滚筒洗衣机高速运转出现故障导致变频板掉电停机后，微控制单元控制三相逆变器处于第一工作状态即封锁状态，给电容充电。

实时监测电容上的电压，并将测得的电压值与预设过压阈值比较。若实测电压大于或等于预设过压阈值，说明此时母线电容量内部储存的电压已经超出安全范围，若继续为母线电容充电会使母线电容过压损坏，则执行微控制单元控制三相逆变器处于第二工作状态即制动状态，使电容放电。若实测电压小于预设过压阈值，说明此时母线电容上的电压处于安全范围内，可以继续为母线电容充电，则微控制单元控制三相逆变器继续保持在第一工作状态。

三相逆变器处于第二工作状态时，微控制单元实时检测洗衣机滚筒的转速，当检测到的滚筒的转速小于预设转速阈值时，说明此时滚筒的转速带动电机机械转动产生能量不足以让母线电容上的电压过充，则洗衣机可以退出高速掉电保护状态。

发明人发现，在现有高速掉电保护的技术方案中，控制三相逆变器处于第二工作状态时，母线电容发电电压降低，当母线电容上的电压降低到一定程度时，微控制单元因供电电路工作异常而复位即停止工作。这时微控制单元起不到监测的作用，无法检测母线电容上的电压和控制三相逆变器的状态。微控制单元对母线电容只起到了一次性的保护，当微控制单元复位后起不能控制三相逆变器的工作状态。若这时滚筒依旧带动电机高速旋转，电机机械运动产生的能量全部给母线电容充电，会导致母线电容过压损坏。

为了克服技术存在的问题，本发明中提出了一种滚筒洗衣机高速掉电保护方法和装置。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。在本文中，需要理解的是，预设过压阈值、预设转速阈值、预设第一电压阈值以及预设第二电压阈值是人为可设的。此外，附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

下面参考图2来描述根据本发明示例性实施方式的用于一种滚筒洗衣机高速掉电保护方法。需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本发明的精神和原理而示出，本发明的实施方式在此方面不受任何限制。相反，本发明的实施方式可以应用于适用的任何场景。

如图2所示，本发明实施例的高速掉电保护方法至少包括：

S201，洗衣机运行过程中变频板掉电，判断是否是出现故障导致；

S202，出现故障导致掉电停机时，控制所述三相逆变器处于第一工作状态；

S203，检测母线电容上的电压并与预设过压阈值比较，若电压大于或等于预设过压阈值，则执行步骤S204；若电压小于预设过压阈值，则回到步骤S202；

S204，控制所述三相逆变器处于第二工作状态；

S205，在第二工作状态下，检测母线电容上的电压并与预设第一电压阈值比较，若电压大于或等于预设第一电压阈值，则回到步骤S204；若电压小于预设第一电压阈值，则执行步骤S206；

S206，控制所述三相逆变器处于第一工作状态；

S207，在第一工作状态下，将检测到滚筒的转速与预设转速阈值相比较，如果滚筒的转速与小于预设转速阈值则滚筒洗衣机退出掉电保护状态；

否则执行步骤S208，将检测到母线电容与第二电压阈值进行比较，如果电压大于或等于第二电压阈值，则回到步骤S204；

如果电压小于第二电压阈值，则回到步骤S206。

作为示例，结合图3为本发明用到的一种母线电容和三相逆变器的内部结构图，如图所示：母线电容313与三相逆变器314并联。三相逆变器包括：六个开关管301～306和六个二极管307～312。三相六个桥臂结构逆变电路，三相并联构成三相逆变器。开关管301与二极管307并联构成上桥臂，开关管304与开关管310并联构成下桥臂，上下桥臂串联构成三相逆变器的一相。三相逆变器的其它两相相同，这里不再描述。三个上桥臂为三相逆变器的上桥，三个下桥臂为三相逆变器的下桥。并且每一相的上下两个桥臂的开关管之间引出一条接线与电机一相线圈相连。

在故障掉电时，微控制单元控制三相逆变器内部的六个开关管关闭，通过滚筒惯性带动电机机械旋转产生的能量给母线电容充电为三相逆变器的第一工作状态即封锁状态。微控制单元控制三相逆变器下桥三个开关管导通，上桥三个开关管断开，母线电容放电为三相逆变器的第二工作状态即制动状态。

在滚筒洗衣机高速运转出现故障导致变频板掉电停机后，微控制单元控制三相逆变器处于第一工作状态即封锁状态，微控制单元控制三相逆变器内部的六个开关管关闭，通过电机机械旋转产生的能量给电容充电。

实时监测电容上的电压，并将测得的电压值与预设过压阈值比较。若实测电压大于或等于预设过压阈值，说明此时母线电容量内部储存的电压已经超出安全范围，若继续为母线电容充电会使母线电容过压损坏，则执行微控制单元控制三相逆变器处于第二工作状态即制动状态，控制三相逆变器下桥三个开关管导通，上桥三个开关管断开，电容放电。若实测电压小于预设过压阈值，说明此时母线电容上的电压处于安全范围内，可以继续为母线电容充电，则微控制单元控制三相逆变器继续保持在第一工作状态。例如：三相逆变器处于第一工作状态，母线电容充电电压逐渐升高。假设预设过压阈值为440V，若测得母线电容上的电压为450V大于预设过压阈值440V，说明母线电容上充电的电压已经超出安全范围，若继续为母线电容充电会使母线电容过压损坏，则控制三相逆变器切换到第二工作状态，使得母线电容放电。若测得的母线电容上的电压为300V小于预设过压阈值440V，说明母线电容上的电压处于安全范围内，可以继续充电，则控制三相逆变器保持在第一工作状态。

在三相逆变器处于第二工作状态下，母线电容放电导致电压降低。实时检测母线电容上的电压并与预设第一电压阈值进行比较，若母线电容上的电压大于预设第一电压阈值，说明此时的母线电容上的电压还可以为微控制单元继续供电使微控制单元电路正常工作，则微控制单元控制三相逆变器继续保持在第二工作状态继续控制母线电容放电。若母线电容上的电压小于第一电压阈值，说明母线电容上的电压如果继续减小，微控制单元就会复位停止工作，则微控制单元就要控制三相逆变器切换到第一工作状态，为母线电容充电。例如：假定预设第一电压阈值160V，若检测到母线电容上的电压为150V小于预设第一电压阈值160V，说明若母线电容上的电压继续减小会导致微控制单元停止工作，则微控制单元控制三相逆变器切换到第一工作状态为母线电容充电。若检测到母线电容上的电容为180V大于预设第一电压阈值160V，说明母线电容上的电压足以为微控制单元正常工作，则微控制单元控制三相逆变器继续保持在第二工作状态。

在三相逆变器处于第一工作状态下，母线电容充电导致电压升高。首先实时对滚筒的转速进行测量并与预设转速阈值比较，若测得的实际滚筒的转速小于预设转速阈值，说明此时滚筒的转速已经在安全范围内，即滚筒由于惯性引起电机旋转产生的能量不会对洗衣机内部的器件造成影响或损坏，则微控制单元控制洗衣机退出高速掉电保护状态。若测得的实际滚筒的转速大于预设转速阈值，则需检测母线电容上的电压并与预设第二电压阈值进行比较，若母线电容上的电压大于预设第二电压阈值，说明此时的母线电容上的电压还可以为微控制单元继续供电使其电路正常工作，但是为了消耗滚筒由于惯性引起电机机械转动转化的能量，当母线电容上的电压大于第二电压阈值时，需控制母线电容放电，则微控制单元控制三相逆变器在第二工作状态。若母线电容上的电压小于第二电压阈值，则微控制单元就要控制三相逆变器继续保持在第一工作状态，为母线电容充电。

微控制单元通过控制三相逆变器的工作状态控制母线电容上的电压在预设第一电压阈值与预设第二电压阈值之间来回波动，保证微控制单元正常工作的同时消耗滚筒由于惯性引起电机机械转动转化的能量，实现高速掉电保护。

例如：滚筒预设转速阈值为20转/分钟，若测得实际滚筒的转速为18转/分钟，说明滚筒带动电机转动产生的能量不会对洗衣机内部的器件造成影响或损坏，则微控制单元控制洗衣机退出高速掉电保护状态。若测得实际滚筒的转速为30转/分钟，说明滚筒的转速过大带动电机转动产生的能量会对洗衣机元器件造成损害，故需要进行高速掉电保护。假设预定第二电压阈值为200V，若检测到母线电容上的电压为180V小于预设第二电压阈值200V，说明该母线电容上的电压可以继续增加，则微控制单元控制三相逆变器继续保持第一工作状态为母线电容充电。若检测到母线电容上的电压为220V大于预设第二电压阈值200V，说明母线电容上的电压足够为微控制单元正常工作提供能量，且为了消耗滚筒由于惯性带动电机机械旋转产生的能量，则微控制单元控制三相逆变器切换到第二工作状态，使母线电容放电。

本发明相对于背景技术的优点为：滚筒处于高速转动突然出现故障停机时，由滚筒惯性带动电机机械旋转产生能量，通过控制母线电容上的电压，使微控制单元在掉电保护过程中保持正常工作状态，根据母线电容上的电压有效控制三相逆变器的工作状态，避免现有技术中对母线电容进行一次性保护后由于母线电容电压不足导致微控制单元复位并退出掉电保护状态，使得母线电容被再次充电到超过过压阈值，而损坏该母线电容。

在介绍了本发明示例性实施方式的方法之后，接下来，参考图4对本发明示例性实施方式的一种滚筒洗衣机高速掉电保护装置。如图4所示，该滚筒洗衣机高速掉电保护装置包括：微控制单元401，三相逆变器403、电机404以及滚筒405。其中，连接方式如下：

所述微控制单元401分别与所述母线电容402、所述三相逆变器403、所述电机404以及所述滚筒405相连接，用于检测所述母线电容402上的电压、所述电机404以及所述滚筒405的转速，根据所述母线电容402上的电压控制所述三相逆变器403的工作状态；

所述滚筒405通过传动装置连接到所述电机404，用于利用惯性带动所述电机404旋转产生能量；

所述三相逆变器403反复消耗所述电机404机械旋转转化的能量；

所述母线电容402与所述三相逆变器403并联，用于储存部分所述电机产生的能量，并提供所述微控制单元401正常工作所需的能量。

所述微控制单元401还包括：控制模块406、检测模块407以及判断模块408。

检测模块407，检测母线电容402上的电容以及滚筒405的转速。

判断模块408，在执行步骤S201时，判断洗衣机是否是出现故障导致洗衣机运行过程中变频板掉电；在执行步骤S203时，判断检测模块407检测到的母线电容402上的电容是否超过预设过压阈值；在执行S205时，判断检测模块407检测到的母线电容402上的电容是否能提供足够的能量使得微控制单元正常工作；在执行S207时，判断检测模块407检测到的滚筒405上的转速是否在安全范围内；在执行S208时，判断检测模块407检测到的母线电容402上的电容是否大于预设第二电压阈值。

控制模块406，在洗衣机运行过程中出现故障导致掉电停机时，控制三相逆变器403处于第一工作状态；基于判断模块408的判断结果以及母线电容402上的电压控制三相逆变器403的工作状态在第一工作状态与第二工作状态之间切换。

作为示例，结合图3为本发明用到的一种母线电容和三相逆变器的内部结构图，如图所示：母线电容313与三相逆变器314并联。三相逆变器包括：六个开关管301～306和六个二极管307～312。三相六个桥臂结构逆变电路，三相并联构成三相逆变器。开关管301与二极管307并联构成上桥臂，开关管304与开关管310并联构成下桥臂，上下桥臂串联构成三相逆变器的一相。三相逆变器的其它两相相同，这里不再描述。三个上桥臂为三相逆变器的上桥，三个下桥臂为三相逆变器的下桥。并且每一相的上下两个桥臂的开关管之间引出一条接线与电机一相线圈相连。

在故障掉电时，控制模块406控制三相逆变器403内部的六个开关管关闭，通过滚筒405惯性带动电机404机械旋转产生的能量给母线电容402充电为三相逆变器403的第一工作状态即封锁状态。控制模块406控制三相逆变器下桥三个开关管导通，上桥三个开关管断开，母线电容402放电为三相逆变器403的第二工作状态即制动状态。

在滚筒洗衣机高速运转出现故障导致变频板掉电停机后，控制模块406控制三相逆变器403处于第一工作状态即封锁状态，控制模块406控制三相逆变器403内部的六个开关管关闭，通过电机404机械旋转产生的能量给母线电容402充电。

实时监测母线电容402上的电压，判断模块408将检测模块407测得的电压值与预设过压阈值比较。若判断结果为实测电压大于或等于预设过压阈值，说明此时母线电容402量内部储存的电压已经超出安全范围，若继续为母线电容402充电会使母线电容402过压损坏，则执行控制模块406控制三相逆变器403处于第二工作状态即制动状态，控制模块406控制三相逆变器403下桥三个开关管导通，上桥三个开关管断开，电容放电。若判断结果为实测电压小于预设过压阈值，说明此时母线电容402上的电压处于安全范围内，可以继续为母线电容402充电，则控制模块406控制三相逆变器403继续保持在第一工作状态。例如：三相逆变器403处于第一工作状态，母线电容402充电电压逐渐升高。假设预设过压阈值为440V，若测得母线电容402上的电压为450V大于预设过压阈值440V，说明母线电容402上充电的电压已经超出安全范围，若继续为母线电容402充电会使母线电容402过压损坏，则控制模块406控制三相逆变器403切换到第二工作状态，使得母线电容402放电。若测得的母线电容402上的电压为300V小于预设过压阈值440V，说明母线电容上的电压处于安全范围内，可以继续充电，则控制模块406控制三相逆变器403保持在第一工作状态。

在三相逆变器403处于第二工作状态下，母线电容402放电导致电压降低。检测模块407实时检测母线电容402上的电压，并判断模块408将其与预设第一电压阈值进行比较，若判断结果母线电容402上的电压大于预设第一电压阈值，说明此时的母线电容402上的电压还可以为微控制单元401继续供电使微控制单元401电路正常工作，则控制模块406控制三相逆变器403保持在第二工作状态继续控制母线电容402放电。若判断结果母线电容402上的电压小于第一电压阈值，说明母线电容402上的电压如果继续减小，微控制单元401就会复位停止工作，则控制模块406就要控制三相逆变器403切换到第一工作状态，为母线电容402充电。例如：假定预设第一电压阈值160V，若检测到母线电容上的电压为150V小于预设第一电压阈值160V，说明若母线电容上的电压继续减小会导致微控制单元停止工作，则微控制单元控制三相逆变器切换到第一工作状态为母线电容充电。若检测到母线电容上的电容为180V大于预设第一电压阈值160V，说明母线电容上的电压足以为微控制单元正常工作，则微控制单元控制三相逆变器继续保持在第二工作状态。

在三相逆变器403处于第一工作状态下，母线电容402充电导致电压升高。首先判断模块408将检测模块407检测滚筒405的实际转速并与预设转速阈值比较，若判断结果为测得的实际滚筒的转速小于预设转速阈值，说明此时滚筒405的转速已经在安全范围内，即滚筒405由于惯性引起电机404旋转产生的能量不会对洗衣机内部的器件造成影响或损坏，则微控制单元401控制洗衣机退出高速掉电保护状态。若判断结果为测得的实际滚筒的转速大于预设转速阈值，则判断模块408将检测模块407检测母线电容402上的电压并与预设第二电压阈值进行比较，若判断结果为母线电容402上的电压大于预设第二电压阈值，说明此时的母线电容402上的电压还可以为微控制单元401继续供电使其电路正常工作，但是为了消耗滚筒405由于惯性引起电机404机械转动转化的能量，当母线电容402上的电压大于第二电压阈值时，需控制模块406控制母线电容402放电，则控制模块406控制三相逆变器在第二工作状态。若判断结果为母线电容402上的电压小于第二电压阈值，则控制模块406就要控制三相逆变器继续保持在第一工作状态，为母线电容充电。

微控制单元401通过控制三相逆变器403的工作状态控制母线电容402上的电压在预设第一电压阈值与预设第二电压阈值之间来回波动，保证微控制单元401正常工作的同时消耗滚筒405由于惯性引起电机404机械转动转化的能量，实现高速掉电保护。

例如：滚筒预设转速阈值为20转/分钟，若测得实际滚筒的转速为18转/分钟，说明滚筒带动电机转动产生的能量不会对洗衣机内部的器件造成影响或损坏，则微控制单元控制洗衣机退出高速掉电保护状态。若测得实际滚筒的转速为30转/分钟，说明滚筒的转速过大带动电机转动产生的能量会对洗衣机元器件造成损害，故需要进行高速掉电保护。假设预定第二电压阈值为200V，若检测到母线电容上的电压为180V小于预设第二电压阈值200V，说明该母线电容上的电压可以继续增加，则微控制单元控制三相逆变器继续保持第一工作状态为母线电容充电。若检测到母线电容上的电压为220V大于预设第二电压阈值200V，说明母线电容上的电压足够为微控制单元正常工作提供能量，且为了消耗滚筒由于惯性带动电机机械旋转产生的能量，则微控制单元控制三相逆变器切换到第二工作状态，使母线电容放电。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了滚筒洗衣机高速掉电保护装置的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims (12)

1.一种滚筒洗衣机高速掉电保护方法，所述滚筒洗衣机包括：微控制单元、母线电容、三相逆变器、电机和滚筒；

在所述洗衣机运行过程中出现故障导致掉电停机时，控制所述三相逆变器处于第一工作状态；

检测所述母线电容上的电压；

基于所述母线电容上的电压控制所述三相逆变器的工作状态在所述第一工作状态与第二工作状态之间切换。

2.根据权利要求1的方法，所述三相逆变器包括：三相六个桥臂结构逆变电路，其中每个桥臂由开关管并联一个二极管，每一相由上下两个桥臂串联组成，三相并联构成所述三相逆变器；

三个上桥臂为三相逆变器的上桥，三个下桥臂为三相逆变器的下桥；

并且所述每一相的上下两个桥臂的开关管之间引出一条接线与电机相连。

3.根据权利要求2的方法，所述三相逆变器的第一工作状态为：封锁状态，即所述控制所述三相逆变器内部的六个开关管关闭，通过电机机械旋转产生的能量给所述母线电容充电；

所述三相逆变器的第二工作状态为：制动状态，即所述控制所述三相逆变器下桥三个开关管导通，上桥三个开关管断开，所述母线电容放电。

4.根据权利要求7的方法，还包括如下步骤：

将所述母线电容上的第一电压与预设过压阈值进行比较；

如果所述第一电压大于或等于所述预设过压阈值，则控制所述三相逆变器处于第二工作状态；

如果所述第一电压小于所述预设过压阈值，则控制所述三相逆变器处于第一工作状态。

5.根据权利要求4的方法，还包括如下步骤：

在第二工作状态下，将检测到所述母线电容的第二电压与第一电压阈值进行比较；

如果所述第二电压小于第一电压阈值，则控制所述三相逆变器处于第一工作状态；

如果所述第二电压大于或等于第一电压阈值，则控制所述三相逆变器保持第二工作状态。

6.根据权利要求5的方法，还包括如下步骤：

在第一工作状态下，将检测到所述滚筒的转速与预设转速阈值相比较；

如果所述滚筒的转速与小于预设转速阈值则滚筒洗衣机退出掉电保护状态；

否则将检测到所述母线电容的第三电压与第二电压阈值进行比较；

如果所述第三电压大于或等于第二电压阈值，则控制所述三相逆变器回到第二工作状态；

如果所述第三电压小于第二电压阈值，则控制所述三相逆变器保持在第一工作状态；

继续判断直至滚筒洗衣机退出掉电保护状态。

7.一种滚筒洗衣机高速掉电保护装置，所述滚筒洗衣机包括：微控制单元、母线电容、三相逆变器、电机和滚筒；

所述微控制单元包括：控制模块和检测模块；

所述检测模块，检测所述母线电容上的电压与滚筒的转速；

所述控制模块，在所述洗衣机运行过程中出现故障导致掉电停机时，控制所述三相逆变器处于第一工作状态；基于所述母线电容上的电压控制所述三相逆变器的工作状态在第一工作状态与第二工作状态之间切换。

8.根据权利要求7的装置，所述三相逆变器内部结构包括：三相六个桥臂结构逆变电路，其中每个桥臂由开关管并联一个二极管，每一相由上下两个桥臂串联组成，三相并联构成所述三相逆变器；

三个上桥臂为三相逆变器的上桥，三个下桥臂为三相逆变器的下桥；

并且所述每一相的上下两个桥臂的开关管之间引出一条接线与电机相连。

9.根据权利要求8的装置，所述三相逆变器的第一工作状态为：封锁状态，即所述控制模块控制所述三相逆变器内部的六个开关管关闭，通过电机机械旋转产生的能量给所述母线电容充电；

所述三相逆变器的第二工作状态为：制动状态，即所述控制模块控制所述三相逆变器下桥三个开关管导通，上桥三个开关管断开，所述母线电容放电。

10.根据权利要求7的装置，还包括判断模块：

将所述母线电容上的第一电压与预设过压阈值进行比较；

如果所述第一电压大于或等于所述预设过压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器处于第二工作状态；

如果所述第一电压小于所述预设过压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器处于第一工作状态。

11.根据权利要求10的方法，所述判断模块还包括：

在第二工作状态下，将所述检测模块检测到所述母线电容的第二电压与第一电压阈值进行比较；

如果所述第二电压小于第一电压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器处于第一工作状态；

如果所述第二电压大于或等于第一电压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器保持第二工作状态。

12.根据权利要求11的装置，所述判断模块还包括：

在第一工作状态下，将所述检测模块检测到所述滚筒的转速与预设转速阈值相比较；

如果所述滚筒的转速与小于预设转速阈值则滚筒洗衣机退出掉电保护状态；

否则将所述检测模块检测到所述母线电容的第三电压与第二电压阈值进行比较；

如果所述第三电压大于或等于第二电压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器回到第二工作状态；

如果所述第三电压小于第二电压阈值，则所述控制模块控制所述三相逆变器保持在第一工作状态；

所述判断模块继续判断直至滚筒洗衣机退出掉电保护状态。

Images