CN111279610A - 识别无刷dc马达的种类的识别方法、识别装置以及无刷dc马达 - Google Patents

Abstract

本公开提供无刷DC马达的识别方法，能够在不特别进行握手的情况下识别与无刷DC马达相关的信息。本公开的识别方法包含以下内容：从识别装置(100)经由电源线向无刷DC马达(200)提供马达电源电压Vmot，根据接受电源电压的供给而从无刷DC马达(200)的驱动电路(220)输出的PWM信号，使无刷DC马达旋转，在伴随着无刷DC马达的旋转而在电源线中流动的电源电流上叠加具有与PWM信号相同的频率的识别信号，取得在电源线中流动的电源电流，检测叠加于电源电流的识别信号的频率，根据检测到的识别信号的频率来识别与无刷DC马达相关的信息。

Description

识别无刷DC马达的种类的识别方法、识别装置以及无刷DC 马达

技术领域

本公开涉及识别无刷DC马达的种类的识别方法、识别装置以及无刷DC马达。

背景技术

许多电子设备具有例如风扇马达作为用于使在内部产生的热向外部释放的冷却装置。在电子设备中，风扇马达与系统控制器电连接，接受该系统控制器的控制而进行动作。

美国专利申请公开第2006/0152891号说明书公开了风扇马达与系统控制器进行通信而取得风扇识别信息的识别方法。例如，从通常模式切换为指令模式，风扇马达和系统控制器经由电源线、PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)线以及TACH(Tachometer：转速表)线来收发指令。系统控制器通过握手(handshake)而取得风扇识别信息，判断与风扇马达的适合性。在该情况下，系统控制器和风扇都需要切换通常模式和指令模式等的复杂的控制软件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2006/0152891号说明书

发明内容

发明要解决的课题

在上述的现有技术中，期望更简单地识别与无刷DC马达相关的信息(例如无刷DC马达的种类)的方法。

本公开的实施方式提供能够在不特别进行握手的情况下识别与无刷DC马达相关的信息的无刷DC马达的识别方法和识别装置。

用于解决课题的手段

本公开的例示的识别方法是在识别从无刷DC马达输出的与所述无刷DC马达相关的信息的识别装置中使用该识别方法，其中，所述识别方法包含以下内容：从所述识别装置经由电源线向所述无刷DC马达提供电源电压，根据接受所述电源电压的供给而从所述无刷DC马达的驱动电路输出的PWM信号，使所述无刷DC马达旋转，在伴随着所述无刷DC马达的旋转而在所述电源线中流动的电源电流上叠加具有与所述PWM信号相同的频率的识别信号，取得在所述电源线中流动的所述电源电流，检测叠加于所述电源电流的所述识别信号的频率，根据检测到的所述识别信号的频率来识别与所述无刷DC马达相关的信息。

本公开的例示的识别装置识别与无刷DC马达相关的信息，该无刷DC马达具有生成PWM信号而对马达进行驱动的驱动电路，其中，所述识别装置具有：电源端子，其用于经由电源线向所述无刷DC马达提供电源电压；以及控制器，其识别与所述无刷DC马达相关的信息，所述控制器经由所述电源端子取得在所述无刷DC马达根据接受从所述电源端子经由所述电源线的所述电源电压的供给而从所述驱动电路输出的所述PWM信号而旋转时在所述电源线中流动的电源电流，在所述电源电流上叠加有具有与所述PWM信号相同的频率的识别信号，检测叠加于所述电源电流的所述识别信号的频率，根据检测到的所述识别信号的频率来识别与所述无刷DC马达相关的信息。

本公开的例示的无刷DC马达具有：电路板；电源端子，其配置于所述电路板，用于从外部提供电源电压；线圈；以及驱动电路，其根据PWM控制对所述线圈通电，当所述驱动电路接受所述电源电压的供给而输出用于进行所述PWM控制的PWM信号从而使所述无刷DC马达旋转时，在所述电源端子中流动叠加了具有与所述PWM信号相同的频率的识别信号的电源电流，在所述电源端子中流动的所述电源电流的信号中叠加有与所述无刷DC马达相关的信息。

发明效果

根据本公开的例示的实施方式，通过利用规定的频率的PWM信号使无刷DC马达旋转，生成了叠加有识别信号的电源电流。提供了能够通过对该电源电流所包含的频率进行解析而在不进行握手的情况下识别与无刷DC马达相关的信息的无刷DC马达的识别方法和识别装置。

附图说明

图1是示意性地示出例示的实施方式1的用户系统100和无刷DC马达200的典型的块结构例的框图。

图2是示意性地示出用户系统100的内部的更详细的块结构例的框图。

图3是示意性地示出用户系统100和无刷DC马达200的块结构的另一例的框图。

图4是例示的实施方式1的识别无刷DC马达的种类的识别方法的流程图。

图5A是例示叠加有20kHz的识别信号的电源电流的波形的曲线图。

图5B是例示叠加有25kHz的识别信号的电源电流的波形的曲线图。

图5C是例示叠加有30kHz的识别信号的电源电流的波形的曲线图。

图6是例示FV转换器700的电路结构的电路图。

图7是例示用于识别无刷DC马达的种类的表的图。

图8是例示叠加有识别信号的电源电流的波形(上侧)以及频率识别器152的输出电平的波形(下侧)的曲线图，其中，该识别信号包含大写字母“Z”的ASCII代码“01011010”的字符串信息。

图9是例示利用ASCII代码作为固有信息的用于识别无刷DC马达的种类的表的图。

图10是示出识别无刷DC马达200的种类的识别方法的又一具体例的流程图。

图11是示意性地示出例示的实施方式2的用户系统100、识别装置100A以及无刷DC马达200的典型的块结构例的框图。

图12是示意性地示出例示的实施方式2的用户系统100、识别装置100A以及无刷DC马达200的另一块结构例的框图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的识别无刷DC马达的种类的识别方法和识别装置的实施方式进行详细说明。但是，为了避免以下的说明不必要地冗长并使本领域技术人员容易理解，有时省略过于详细的说明。例如，有时省略已经普遍了解的事项的详细说明或对实质上相同的结构的重复说明。

根据本公开的识别方法或识别装置，能够识别从无刷DC马达输出的与无刷DC马达相关的各种信息。这样的信息例如是无刷DC马达的识别信息、无刷DC马达的序列号、批号、输入电力、输入电流、输入电压、马达温度、额定电流或额定电压等。在本说明书中，主要对识别与无刷DC马达相关的各种信息中的无刷DC马达的种类的实施方式进行说明。

(实施方式1)

[1-1.用户系统100和无刷DC马达200的结构例]

图1示意性地示出了用户系统100和无刷DC马达200的典型的块结构例。在本说明书中，以风扇马达为例对无刷DC马达200的构造和动作进行说明。本公开的无刷DC马达包含内转子型或外转子型马达。无刷DC马达200不限于风扇马达，是用于各种用途的无刷DC马达。无刷DC马达200例如是在空调装置或洗衣机等家电产品中使用的马达和车载用马达。

用户系统100与无刷DC马达200电连接。用户系统100能够向无刷DC马达200提供电源。用户系统100能够在生产多品种的工厂中搭载于无刷DC马达的生产管理系统。另外，用户系统100是能够搭载无刷DC马达200的电子设备内的系统或车载系统。例如，无刷DC马达200优选搭载于服务器、台式个人计算机的主体或游戏机等电子设备。例如，当在同一场所生产规格不同的无刷DC马达200时，用户系统100是一系列检查系统的一部分。或者，当无刷DC马达200作为风扇马达搭载于服务器、台式个人计算机的主体时，用户系统100是由安装于主板的各种电子部件构成的系统整体或其一部分。

用户系统100例如具有控制器110和存储器120。本实施方式的用户系统100像后述那样具有识别无刷DC马达200的种类的功能。换言之，用户系统100能够用作识别无刷DC马达200的种类的识别装置。因此，在本说明书中，有时将用户系统100称为识别装置100。

控制器110主要对用户系统100的整体进行控制，并且能够对向无刷DC马达200的电源供给进行控制。控制器110还能够识别无刷DC马达200的种类。控制器110例如是MCU(微控制单元)或FPGA(现场可编程门阵列)等半导体集成电路。

存储器120例如是可写入的存储器(例如PROM)、可改写的存储器(例如闪存)或只读存储器。存储器120例如保存控制程序，该控制程序具有用于使控制器110识别无刷DC马达200的种类的指令组。例如，该控制程序在启动时在RAM(未图示)中被一次加载。另外，存储器120无需外接于控制器110，也可以搭载于控制器110。搭载有存储器120的控制器110例如是上述的MCU。

用户系统100具有Vmot端子和GND端子作为与无刷DC马达200的连接端子。Vmot端子是马达电源用的端子。例如，从Vmot端子向无刷DC马达200提供52V的马达电源电压Vmot。

图2示意性地示出了用户系统100的内部的更详细的块结构例。

用户系统100例如还具有电流检测器150、DC电源151、频率识别器152以及判别器153。在提及用户系统100或识别装置100的内部的块结构时，有时将控制器110、电流检测器150、DC电源151、频率识别器152以及判别器153的结构要素一并简记为“控制器110”。

电流检测器150检测伴随着无刷DC马达200的旋转而在Vmot端子的电源线中流动的电源电流。电流检测器150将在电源线中流动的电流波形转换为电压波形。

DC电源151生成向无刷DC马达200提供的马达电源电压Vmot(例如52V)。

频率识别器152能够提取包含于电流检测器150检测到的电源电流中的信号的频率信息，从而取得无刷DC马达200的固有信息。作为频率识别器152，例如能够使用FV(Frequency Voltage：频率电压)转换器。

判别器153根据由频率识别器152提取出的无刷DC马达的固有信息来识别无刷DC马达200的种类。判别器153典型地安装于控制器110。

再次参照图1。

无刷DC马达200例如是具有叶轮的DC风扇。无刷DC马达200例如是轴流风扇、离心风扇、横流风扇或多叶片式风扇。无刷DC马达200典型地具有调节器210、马达驱动IC 220、逆变器230、安装这些电子部件的电路板CB、线圈240以及霍尔元件260。例如，调节器210、马达驱动IC 220、逆变器230以及霍尔元件260构成了用于对线圈240通电以驱动马达的驱动电路。

调节器210对例如52V的马达电源电压Vmot进行降压而生成马达驱动IC 220用的电源电压Vcc(例如5V)。在无刷DC马达200中，优选为，根据马达电源电压Vmot而生成向马达驱动IC 220提供的电源电压Vcc。由此，不需要在无刷DC马达200中设置电源电压Vcc用的端子，能够减少端子和引线的数量。但是，也可以除了马达电源电压Vmot之外，也从用户系统100向无刷DC马达200提供电源电压Vcc。

马达驱动IC 220例如搭载有MCU(未图示)，并与逆变器230连接。MCU生成用于对马达的旋转进行控制的PWM信号。马达驱动IC 220根据PWM信号而生成对逆变器230进行控制的控制信号，并输出给逆变器230。

优选为，在开始从用户系统100向无刷DC马达200提供电源电压起经过了规定的时间之后，马达驱动IC 220输出PWM信号。通过等待电源电压Vcc稳定，能够使马达驱动IC 220更正常地动作。

在某一方式中，由马达驱动IC 220生成的PWM信号的频率(以下，记作“PWM频率”)根据多个无刷DC马达的种类而不同。能够按照多个无刷DC马达的种类来分配PWM频率。换言之，按照根据马达的种类而不同的PWM频率来驱动无刷DC马达。PWM频率表示无刷DC马达识别用的固有频率。

例如，能够按照制造无刷DC马达的供应商来分配PWM频率作为固有频率。例如，将20kHz±2kHz的PWM频率分配给供应商A，将25kHz±2kHz的PWM频率分配给供应商B，将30kHz±2kHz的PWM频率分配给供应商C。此外，能够将与这些不同的PWM频率分别分配给多个供应商。

例如，能够按照产品批次来分配PWM频率作为固有频率。例如，能够将20kHz±2kHz的PWM频率分配给产品批号A，将25kHz±2kHz的PWM频率分配给产品批号B，将30kHz±2kHz的PWM频率分配给产品批号C。此外，能够将与这些不同的PWM频率分别分配给多个产品批号。这样，多个无刷DC马达的种类例如存在与供应商的数量相应的数量，或者存在与管理对象的产品批次的数量相应的数量。

马达驱动IC 220例如根据来自霍尔元件260的输出来监视马达的旋转速度，生成与马达的旋转速度对应的脉冲信号。其输出方式例如是每旋转一圈输出两个脉冲。但是，公知有不使用霍尔元件的技术。在采用这样的技术的情况下，霍尔元件260不是必须的。

逆变器230与马达驱动IC 220和马达的线圈240电连接。逆变器230在马达驱动IC220的控制下将马达电源的电力转换为向风扇马达提供的电力，对马达的线圈240通电。

线圈240是马达的绕组。

无刷DC马达200例如具有电路板CB，该电路板CB配置有与用户系统100侧的端子对应的Vmot端子和GND端子。

图3示意性地示出了用户系统100和无刷DC马达200的另一块结构例。

用户系统100还可以具有发光元件130。发光元件130例如具有多个LED(LightEmitted Diode：发光二极管)。多个LED是通知无刷DC马达200的种类的识别结果的通知装置。例如，多个LED能够设置与多个无刷DC马达的种类相应的数量。例如，如果有供应商A和B这2种无刷DC马达，则能够设置发光颜色不同的2个LED。例如，能够使用供应商A用的红色LED和供应商B用的蓝色LED。

[1-2.无刷DC马达200的种类的识别方法]

图4示出了识别无刷DC马达200的种类的识别方法的流程图。

本实施方式的识别方法例如是在识别装置100中使用的方法。在制造搭载马达的多品种的产品的工序中，为了防止混入不同种类的马达，通常需要识别无刷DC马达200的种类。例如，在工厂中制造产品时，在检查无刷DC马达200相对于用户系统100的适合性的方法中，优选使用本公开的识别方法。例如，检查无刷DC马达200的适合性的工序能够组入到产品制造的工序的一部分。

(步骤S100)

首先，在将识别装置100(用户系统100)与无刷DC马达200的端子彼此电连接起来的状态下，从识别装置100向无刷DC马达200提供马达电源电压Vmot。

例如，无刷DC马达200中的各电子部件通过电源接通而进行复位动作等初始化动作。初始化动作完成后，向调节器210、马达驱动IC 220以及逆变器230提供稳定的电源电压Vcc。马达驱动IC 220接受稳定的电源电压Vcc的供给而开始生成PWM信号。马达驱动IC 220根据PWM信号而使无刷DC马达200旋转。

(步骤S200)

根据接受电源电压Vcc的供给而从马达驱动IC 220输出的PWM信号，使无刷DC马达200旋转。在伴随着无刷DC马达200的旋转而在Vmot的电源线中流动的电源电流的信号上叠加具有与PWM信号相同频率的信号。

无刷DC马达200在马达驱动IC 220的PWM控制下进行旋转。输出PWM信号而使无刷DC马达200进行旋转。此时，受到PWM频率的影响，在Vmot的电源线中流动的电源电流上叠加有具有与PWM信号相同频率的信号。在本说明书中，将具有与PWM信号相同的频率的信号称为“识别信号”。伴随着无刷DC马达200的旋转，在电源电流的波形中出现与PWM信号相同的频率。识别信号的频率与无刷DC马达的固有信息被关联起来。

图5A例示了叠加有20kHz的识别信号的电源电流的波形。图5B例示了叠加有25kHz的识别信号的电源电流的波形。图5C例示了叠加有30kHz的识别信号的电源电流的波形。曲线图的横轴表示时间，纵轴表示信号振幅[a.u.]。

例如，当使被分配了20kHz的PWM频率的供应商A的无刷DC马达旋转时，会观测到图5A所例示的电流波形。例如，当使被分配了25kHz的PWM频率的供应商B的无刷DC马达旋转时，会观测到图5B所例示的电流波形。例如，当使被分配了30kHz的PWM频率的供应商C的无刷DC马达旋转时，会观测到图5C所例示的电流波形。这样，在电源电流上叠加有按照多个无刷DC马达的种类而分配的无刷DC马达的固有信息。

再次参照图4所示的识别方法的流程图。

(步骤S300)

当无刷DC马达200旋转时，叠加有识别信号的电源电流在Vmot的电源线中流动。通过识别装置100来取得该电源电流。通过识别装置100的电流检测器150来检测所取得的电源电流。当电流检测器150检测到电源电流时，将电源电流输入给频率识别器152。

电流检测器150例如具有0.1Ω左右的电阻元件。可以是，电流检测器150根据在该电阻元件中流动的线电流，将在电源线中流动的电流波形转换为电压波形，并通过放大器将电压波形的信号放大。用于放大电压波形的信号的放大器可以安装于后级的频率识别器152。

(步骤S400)

通过频率识别器152来检测叠加于电源电流的识别信号的频率。频率识别器152例如是使用FV转换器而实现的。频率识别器152输出与包含于电源电流的识别信号的频率成分相应的电压电平。频率识别器152将PWM频率转换为与其大小相应的电压电平。由此，频率识别器152能够检测识别信号的频率。以下，有时将频率识别器152记作FV转换器700。FV转换器也可以安装于前级的电流检测器150。

图6例示了FV转换器700的电路结构。在图6所示的例子中，FV转换器700具有缓冲器610、650、高通滤波器710、积分器720以及平滑化电路730。

缓冲器610具有开关元件S21和S22。缓冲器650具有开关元件S25和S26。缓冲器610、650具有CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)构造，在该CMOS构造中，P沟道MOSFET的源极与N沟道MOSFET的漏极连接，并且它们的栅极彼此连接。

高通滤波器710具有电容器C31、并联连接的电阻元件R31和二极管D31、以及缓冲器B31。

积分器720具有开关元件S32、串联连接的电阻元件R32和电容器C32、以及缓冲器B32。平滑化电路730具有电阻元件R33、电容器C33以及缓冲器B33。电阻元件R31至R33的电阻值例如是10kΩ，但并不限于该值。电容器C31的容量例如是0.01nF或0.03nF，但并不限于该值。电容器C32的容量例如是0.1nF，但并不限于该值。电容器C33的容量例如是0.5nF或1nF，但并不限于该值。

高通滤波器710通过使电流电源所包含的频率成分中的高频成分通过而从电流电源的信号中分离出高频信号。分离出的高频信号在积分器720中进行积分。积分器720的输出信号在平滑化电路730中被平滑化，并作为电压信号而输入到控制器110的判别器153。

FV转换器700根据检测到的识别信号的频率而取得无刷DC马达的固有信息。例如，当接收叠加有20kHz的识别信号的电源电流作为输入信号时，FV转换器700输出20V的电压。该电压电平表示供应商A的固有信息。例如，当接收叠加有25kHz的识别信号的电源电流作为输入信号时，FV转换器700输出25V的电压。该电压电平表示供应商B的固有信息。例如，当接收叠加有30kHz的识别信号的电源电流作为输入信号时，FV转换器700输出30V的电压。该电压电平表示供应商C的固有信息。FV转换器700将与电源电流所包含的PWM频率相应的电压电平的信号输出给控制器110的判别器153。

(步骤S500)

使用判别器153，根据频率识别器152检测到的识别信号的频率来识别马达的种类。判别器153参照表，根据所取得的无刷DC马达的固有信息来识别无刷DC马达的种类。

图7例示了用于识别无刷DC马达的种类的表。表是将多个无刷DC马达的种类和多个无刷DC马达的固有信息关联起来的查找表(LUT)。无刷DC马达的固有信息表示识别信号的频率、即PWM频率。表例如保存于存储器120中。如上所述，多个无刷DC马达的种类例如按照每个供应商而存在，例如存在供应商A、B以及C这3种。例如，马达的种类能够通过例如3位(bit)的数字信号来表现。

无刷DC马达的固有信息能够通过从FV转换器700输出的电压信号电平(例如，20V、25V以及30V)来表现。或者，例如，判别器153也可以具有AD转换器。判别器153将从频率识别器152输出的电压信号转换为数字信号。无刷DC马达的固有信息也能够通过与AD转换的分辨率为相同的位宽的数字值来表现。或者，也可以代替AD转换器而使用具有多个比较器的电压电平识别器来检测识别信号的频率。AD转换器或电压电平识别器也可以安装于前级的频率识别器152。

判别器153按照根据规定的比特率而决定的时间间隔对从FV转换器700输出的电压的输出电平进行采样，由此取得无刷DC马达的固有信息。规定的时间间隔例如是1ms。例如，该采样率与AD转换器的采样率相等。由此，能够准确地取得马达识别所需的无刷DC马达的固有信息。例如，判别器153在对20V的电压电平进行了采样的情况下，能够参照表而确定出识别对象的马达是供应商A的无刷DC马达。

判别器153也可以在规定的比特率的时间间隔的后半部分来检测电压电平。在电压电平刚刚变化之后，有可能出现电压电平没有充分变化的情况。因此，通过在电压电平稳定的后半部分的时机检测电压电平，能够高精度地检测电压电平。其结果为，能够在短时间内对电源电流附加更多的信息而发送给识别装置100。

不限于上述的例子，能够对PWM频率分配马达的固有信息以外的特定的信息。在某一方式中，能够将PWM频率分配给表示低电平的数字信息“0”的通信状态L、表示高电平的数字信息“1”的通信状态H或者无通信状态。例如，能够将20kHz±2kHz的PWM频率分配给通信状态L，将25kHz±2kHz的PWM频率分配给通信状态H，将30kHz±2kHz的PWM频率分配给无通信状态。

马达驱动IC 220能够按照根据规定的比特率而决定的时间间隔使PWM频率变化。规定的时间间隔例如是1ms。

图8例示了叠加有识别信号的电源电流的波形(上侧)以及频率识别器152的输出电平的波形(下侧)，其中，该识别信息包含大写字母“Z”的ASCII代码“01011010”的字符串信息。曲线图的横轴表示时间，上侧曲线图的纵轴表示信号振幅[a.u.]，下侧曲线图的纵轴表示电压电平。

例如，发送侧的马达驱动IC 220根据将从无通信状态向通信状态H或L变化时的电压的输出电平的变化作为通信开始的触发的通信协议，使PWM频率每1ms发生变化。马达驱动IC 220使PWM频率按照30kHz、20kHz、25kHz、20kHz、25kHz、25kHz、20kHz、25kHz、20kHz这一顺序每1ms发生变化并输出PWM信号。叠加了具有这些频率组的识别信号组的电源电流流通。在图8中示出了该电流波形。通信状态从无通信状态变化为通信状态L的时刻1ms表示通信开始的时刻。根据这样的通信协议，也能够进行同步通信。

接收侧的频率识别器152接收包含30kHz、20kHz、25kHz、20kHz、25kHz、25kHz、20kHz、25kHz、20kHz的频率信息的识别信号组，并分别转换为30V、20V、25V、20V、25V、25V、20V、25V、20V的电压电平。频率识别器152使用AD转换器将“30V、20V、25V、20V、25V、25V、20V、25V、20V”的模拟值转换为“01011010”的数字值的字符串。这样，通过在电源电流上叠加识别信号，能够从无刷DC马达200向识别装置100发送大写字母“Z”的ASCII代码。

例如，能够将大写字母“A”的ASCII代码“01000001”分配给供应商A，将大写字母“B”的ASCII代码“01000010”分配给供应商B，将大写字母“C”的ASCII代码“01000011”分配给供应商C。

图9例示了利用ASCII代码作为固有信息的用于识别无刷DC马达的种类的表。该表将多个无刷DC马达的种类与多个ASCII代码关联起来。在该例中，ASCII代码为无刷DC马达的固有信息。

例如，在将供应商A的无刷DC马达接通电源之后，叠加有ASCII代码“01000001”的电源电流在电源线中流动。识别装置100取得包含该ASCII代码“01000001”信息的电源电流。识别装置100能够从电源电流的信号中提取ASCII代码信息而确定出识别对象的马达是供应商A的无刷DC马达。当然，不限于ASCII代码，能够利用二进制代码等各种码字。

除了无刷DC马达的类别信息以外，也能够将无刷DC马达的序列号、批号、输入电力、输入电流、输入电压、马达温度、额定电流或额定电压等与无刷DC马达相关的各种信息和识别信号关联起来。通过将这样的与信息关联起来的识别信号叠加于电源电流的信号，识别装置100能够取得与无刷DC马达相关的各种信息。

图10示出了识别无刷DC马达200的种类的识别方法的流程图的又一具体例。

如图10所示，本实施方式的识别方法还能够包含步骤S600，在该步骤S600中，通知对无刷DC马达200的种类进行识别的结果。

作为通知的方法的一例，能够使用图3所示的发光元件130(例如多个LED)来通知对无刷DC马达200的种类进行识别的结果。识别装置100的控制器110根据对无刷DC马达200的种类进行识别的结果，从按照多个无刷DC马达的种类而分配的多个LED之中，使分配给识别对象的无刷DC马达200的LED发光。另外，发光元件不限于LED，也可以是利用光进行通知的元件。

例如，能够为A供应商用而分配红色LED，为B供应商用而分配蓝色LED，为C供应商用而分配绿色LED。识别装置100的控制器110能够在识别出C供应商的无刷DC马达的情况下，使绿色LED发光。由此，例如工厂的作业人员能够在视觉上识别作为识别对象的无刷DC马达是否为C供应商的马达。

作为另一例，能够使用显示装置(例如，液晶显示器)或扬声器等来通知对无刷DC马达200的种类进行识别的结果。例如，能够将该识别结果作为文字信息而显示在液晶显示器上。例如，能够按照多个无刷DC马达的种类，改变声音的高低地使扬声器鸣响。

作为另一例，识别装置100的控制器110可以将识别结果暂时写入存储器120，也可以将识别结果发送给需要识别结果的其他装置或器件。这些方式也是通知识别结果的一例。

根据本实施方式，如果将无刷DC马达200接通电源，则在电源线中流动叠加有包含无刷DC马达的固有信息的识别信号的电源电流。识别装置100能够取得电源电流并对其所包含的频率成分进行解析。不需要以往那样的基于识别装置100和无刷DC马达200之间的握手的通信。另外，能够利用现有的电源端子，可以不新设置识别用的专用端子。通过减少部件数量，能够降低产品成本。

本公开的识别方法不限于产品制造时，例如，也能够适当用于将发生了故障的无刷DC马达更换为新的无刷DC马达时等。能够确认更换后的无刷DC马达是否适合该系统。另外，例如，搭载有无刷DC马达的各个产品与互联网连接。实现了所谓的IoT(Internet ofThings：物联网)。例如，搭载有无刷DC马达的各个产品的供应商能够通过对包含无刷DC马达的固有信息的大数据进行解析来确定搭载有特定的无刷DC马达的产品。由此，实现了将不良情况的产生防患于未然等品质的稳定化。

(实施方式2)

图11示意性地示出了用户系统100、识别装置100A以及无刷DC马达200的典型的块结构例。

本实施方式的识别装置100A与实施方式1不同，是与用户系统100分开的装置。识别装置100A例如具有LED 130和MCU 110A，该MCU 110A搭载有电流检测器150、DC电源151、频率识别器152、判别器153。另外，为了不会变得繁杂，在图11中未示出电流检测器150、DC电源151、频率识别器152以及判别器153。识别装置100A具有Vmot端子和GND端子作为识别无刷DC马达200的种类所需的端子。

用户系统100、识别装置100A以及无刷DC马达200在Vmot端子和GND端子之间彼此电连接。能够从识别装置100A经由Vmot端子向无刷DC马达200提供电源电压。

通过电源接通，在电源线中流动叠加有包含无刷DC马达200的固有信息的识别信号的电源电流。识别装置100A例如能够遵循图4所示的处理流程来识别无刷DC马达200的种类。MCU 110A也可以将识别结果发送给用户系统100的控制器110。

图12示意性地示出了用户系统100、识别装置100A以及无刷DC马达200的另一块结构例。

识别装置100A例如经由测试点(TP)与用户系统100和无刷DC马达200电连接。TP1是马达电源用TP。TP2是GND用TP。在识别装置100A上连接专用探针，使该探针与TP接触，从而能够识别无刷DC马达200的种类。

本公开的一个方式的概要如下所述。

本公开的例示的实施方式的识别方法是在识别从无刷DC马达200输出的与无刷DC马达200相关的信息的例如识别装置100中使用的识别方法。像参照图4的处理流程图所说明的那样，该识别方法包含以下内容：从识别装置100经由电源线向无刷DC马达200提供马达电源电压Vmot，根据接受马达电源电压Vmot的供给而从无刷DC马达200的驱动电路220输出的PWM信号，使无刷DC马达200旋转，在伴随着无刷DC马达200的旋转而在电源线中流动的电源电流上叠加具有与PWM信号相同的频率的识别信号，取得在电源线中流动的电源电流，检测叠加于电源电流的识别信号的频率，根据检测到的识别信号的频率来识别与无刷DC马达200相关的信息。与无刷DC马达200相关的信息例如是无刷DC马达200的识别信息、无刷DC马达200的序列号、批号、输入电力、输入电流、输入电压、马达温度、额定电流或额定电压等。

根据这样的识别方法，通过利用规定的频率的PWM信号使无刷DC马达200旋转，生成了叠加有识别信号的电源电流。通过对该电源电流所包含的频率进行解析，能够在不进行握手的情况下识别与无刷DC马达200相关的信息。

在某实施方式中，与无刷DC马达200相关的信息表示无刷DC马达200的种类，在所取得的电源电流上叠加有按照多个无刷DC马达的种类而分配的无刷DC马达的固有信息。例如，在图7或图9所示的表中了无刷DC马达的固有信息。

根据这样的识别方法，通过对包含于电源电流的频率进行解析，能够识别无刷DC马达的种类。

在某实施方式中，在无刷DC马达200的种类的识别中，根据检测到的识别信号的频率来取得无刷DC马达200的固有信息，例如参照图7或图9所例示的将多个无刷DC马达的种类和多个无刷DC马达的固有信息关联起来的表，根据所取得的无刷DC马达200的固有信息来识别无刷DC马达200的种类。

根据这样的识别方法，能够通过对包含于电源电流的频率进行解析来识别无刷DC马达的种类。

在某实施方式中，按照多个无刷DC马达的种类来分配驱动电路220所生成的PWM信号的频率。

根据这样的识别方法，提供了将特定的信息与识别信号关联起来的变化。

在某实施方式中，像参照图8所说明的那样，将驱动电路220所生成的PWM信号的频率分配给表示低电平的数字信息的通信状态L、表示高电平的数字信息的通信状态H或者无通信状态，使PWM信号的频率按照根据规定的比特率而决定的时间间隔、例如每1ms发生变化。

根据这样的识别方法，能够将无刷DC马达200的识别信息、无刷DC马达200的序列号、批号、输入电力、输入电流、输入电压、马达温度、额定电流或额定电压等与无刷DC马达200相关的各种信息发送给识别装置100，能够识别这些信息。

在某实施方式中，像参照图4的处理流程图所说明的那样，在电源电流的取得中，取得叠加有无刷DC马达200的固有信息的电源电流，在无刷DC马达200的种类的识别中，从所取得的电源电流的信号中提取无刷DC马达200的固有信息，根据提取出的无刷DC马达200的固有信息来识别无刷DC马达200的种类。

根据这样的识别方法，能够通过对包含于电源电流的频率进行解析来识别无刷DC马达的种类。

在某实施方式中，在无刷DC马达200的种类的识别中，例如使用图6所示的FV转换器700将检测到的识别信号的频率转换为电压，按照根据规定的比特率而决定的时间间隔、例如每1ms对从FV转换器700输出的电压的输出电平进行采样，由此取得无刷DC马达200的固有信息。

根据这样的识别方法，能够使用FV转换器700来适当地取得无刷DC马达200的固有信息。

在某实施方式中，在根据规定的比特率而决定的时间间隔的后半部分，对从FV转换器700输出的电压的输出电平进行采样。

根据这样的识别方法，能够高精度地检测电压电平。其结果为，能够在短时间内对电源电流附加更多的信息而发送给识别装置100。

在某实施方式中，在无刷DC马达200的种类的识别中，例如使用图6所示的FV转换器700将检测到的识别信号的频率转换为电压，按照时间间隔、例如每1ms对从FV转换器700输出的电压的输出电平进行采样，像参照图8所说明的那样，根据将从无通信状态向通信状态变化时的电压的输出电平的变化作为通信开始的触发的通信协议而取得从无刷DC马达200发送的无刷DC马达200的固有信息。

根据这样的识别方法，能够使用FV转换器700来适当地取得无刷DC马达200的识别信息、无刷DC马达200的序列号、批号、输入电力、输入电流、输入电压、马达温度、额定电流或额定电压等与无刷DC马达200相关的各种信息。

在某实施方式中，在无刷DC马达200中，根据马达电源电压Vmot而生成向驱动电路220提供的驱动电源Vcc。

根据这样的识别方法，能够减少端子和引线的数量。

在某实施方式中，从开始向无刷DC马达200提供马达电源电压Vmot起经过了规定的时间之后，从驱动电路220输出PWM信号。

根据这样的识别方法，通过等待电源电压Vcc稳定，能够使马达驱动IC 220更正常地动作。

在某实施方式中，识别方法还包含以下内容：使用识别装置100来通知对无刷DC马达200的种类进行识别的结果。

根据这样的识别方法，例如，可以像上述那样，识别装置100的控制器110将识别结果暂时写入存储器120，也可以将识别结果发送给需要识别结果的其他装置或器件。另外，能够使用显示装置(例如，液晶显示器)或扬声器等来通知对无刷DC马达200的种类进行识别的结果。

在某实施方式中，无刷DC马达200的识别方法还包含以下内容：根据对无刷DC马达的种类进行识别的结果，从按照多个无刷DC马达的种类而分配的多个发光元件130、例如多个LED之中，使分配给识别对象的无刷DC马达200的发光元件发光。

根据这样的识别方法，例如，能够为供应商A用而分配红色LED，为供应商B用而分配蓝色LED，为供应商C用而分配绿色LED。识别装置100的控制器110能够在识别出供应商C的无刷DC马达的情况下，使绿色LED发光。

在某实施方式中，无刷DC马达200例如是具有叶轮的DC风扇。

根据这样的识别方法，例如，能够识别轴流风扇、离心风扇、横流风扇或多叶片式风扇等无刷DC马达200的种类。

本公开的例示的实施方式的识别装置100是识别与无刷DC马达200相关的信息的识别装置，该无刷DC马达200具有生成PWM信号而对马达进行驱动的驱动电路220。像参照图2所说明的那样，识别装置100具有：电源端子，其用于经由电源线向无刷DC马达200提供马达电源电压Vmot；以及控制器110，其识别与无刷DC马达200相关的信息。控制器110经由电源端子取得在无刷DC马达200根据接受从电源端子经由电源线的马达电源电压Vmot的供给而从驱动电路220输出的PWM信号而旋转时在电源线中流动的电源电流，在电源电流上叠加有具有与PWM信号相同频率的识别信号，检测叠加于电源电流的识别信号的频率，根据检测到的识别信号的频率来识别与无刷DC马达相关的信息。

根据这样的识别装置，通过利用规定的频率的PWM信号使无刷DC马达200旋转，生成了叠加有识别信号的电源电流。通过对该电源电流所包含的频率进行解析，能够在不进行握手的情况下识别与无刷DC马达200相关的信息。

在某实施方式中，与无刷DC马达相关的信息表示无刷DC马达200的种类。在电源电流的取得中，控制器110取得如下的电源电流：叠加有按照多个无刷DC马达的种类而分配的无刷DC马达200的固有信息，并且按照根据规定的比特率而决定的时间间隔、例如每1ms发生变化。在与无刷DC马达相关的信息的识别中，控制器110从所取得的电源电流的信号中提取无刷DC马达200的固有信息，根据提取出的无刷DC马达200的固有信息来识别无刷DC马达的种类。

根据这样的识别装置，能够通过对电源电流所包含的频率进行解析来识别无刷DC马达200的种类。

在某实施方式中，识别装置100例如还具有图6所示的FV转换器700。在无刷DC马达的种类的识别中，FV转换器700将检测到的识别信号的频率转换为电压。控制器110按照根据规定的比特率而决定的时间间隔、例如每1ms对从FV转换器700输出的电压的输出电平进行采样，由此取得无刷DC马达200的固有信息。

根据这样的识别装置，能够使用FV转换器700来适当地取得无刷DC马达200的固有信息。

在某实施方式中，例如如图3所示，识别装置100还具有按照多个无刷DC马达的种类而分配的多个发光元件130。发光元件例如是LED。控制器110根据对无刷DC马达的种类进行识别的结果，从多个发光元件130之中使分配给作为识别对象的无刷DC马达200的发光元件发光。

根据这样的识别装置，例如，能够为供应商A用而分配红色LED，为供应商B用而分配蓝色LED，为供应商C用而分配绿色LED。识别装置100的控制器110能够在识别出供应商C的无刷DC马达的情况下，使绿色LED发光。

例如，像参照图1所说明的那样，本公开的例示的实施方式的无刷DC马达200具有：电路板CB；电源端子，其配置于电路板CB，用于从外部提供马达电源电压Vmot；线圈240；以及驱动电路220，其根据PWM控制对线圈240通电。当驱动电路220接受马达电源电压Vmot的供给而输出用于进行PWM控制的PWM信号从而使无刷DC马达200旋转时，在电源端子中流动叠加有具有与PWM信号相同频率的识别信号的电源电流，在电源端子中流动的电源电流的信号中叠加有与无刷DC马达200相关的信息。

根据这样的无刷DC马达200，通过在电源端子中流动的电源电流的信号中叠加有与无刷DC马达200相关的信息，能够识别无刷DC马达200的识别信息、无刷DC马达200的序列号、批号、输入电力、输入电流、输入电压、马达温度、额定电流或额定电压等与无刷DC马达200相关的各种信息。

本公开的实施方式广泛应用于计算机、游戏机、吸尘器、吹风机、洗衣机以及冰箱等具有各种风扇马达的多种设备。

Claims (19)

1.一种识别方法，在识别从无刷DC马达输出的与所述无刷DC马达相关的信息的识别装置中使用该识别方法，其中，

从所述识别装置经由电源线向所述无刷DC马达提供电源电压，

根据接受所述电源电压的供给而从所述无刷DC马达的驱动电路输出的PWM信号，使所述无刷DC马达旋转，在伴随着所述无刷DC马达的旋转而在所述电源线中流动的电源电流上叠加具有与所述PWM信号相同的频率的识别信号，

取得在所述电源线中流动的所述电源电流，检测叠加于所述电源电流的所述识别信号的频率，

根据检测到的所述识别信号的频率来识别与所述无刷DC马达相关的信息。

2.根据权利要求1所述的识别方法，其中，

与所述无刷DC马达相关的信息表示所述无刷DC马达的种类，

在所取得的所述电源电流上叠加有按照多个无刷DC马达的种类而分配的无刷DC马达的固有信息。

3.根据权利要求2所述的识别方法，其中，

在所述无刷DC马达的种类的识别中，根据检测到的所述识别信号的频率来取得所述无刷DC马达的固有信息，

参照将所述多个无刷DC马达的种类与多个无刷DC马达的固有信息关联起来的表，根据所取得的所述无刷DC马达的固有信息来识别所述无刷DC马达的种类。

4.根据权利要求3所述的识别方法，其中，

按照所述多个无刷DC马达的种类来分配所述驱动电路所生成的所述PWM信号的频率。

5.根据权利要求3所述的识别方法，其中，

将所述驱动电路所生成的所述PWM信号的频率分配给表示低电平的数字信息的通信状态、表示高电平的数字信息的通信状态或者无通信状态，

使所述PWM信号的频率按照根据规定的比特率而决定的时间间隔发生变化。

6.根据权利要求4或5所述的识别方法，其中，

在所述电源电流的取得中，取得叠加有所述无刷DC马达的固有信息的所述电源电流，

在所述无刷DC马达的种类的识别中，从所取得的所述电源电流的信号中提取所述无刷DC马达的固有信息，根据提取出的所述无刷DC马达的固有信息来识别所述无刷DC马达的种类。

7.根据权利要求6所述的识别方法，其中，

在所述无刷DC马达的种类的识别中，

使用FV转换器将检测到的所述识别信号的频率转换为电压，

按照根据规定的比特率而决定的时间间隔对从所述FV转换器输出的所述电压的输出电平进行采样，由此取得所述无刷DC马达的固有信息。

8.根据权利要求7所述的识别方法，其中，

在所述时间间隔的后半部分，对所述电压的输出电平进行采样。

9.根据权利要求5所述的识别方法，其中，

在所述无刷DC马达的种类的识别中，

使用FV转换器将检测到的所述识别信号的频率转换为电压，

按照所述时间间隔对从所述FV转换器输出的所述电压的输出电平进行采样，

根据将从所述无通信状态向所述通信状态变化时的所述电压的输出电平的变化作为通信开始的触发的通信协议而取得从所述无刷DC马达发送的所述无刷DC马达的固有信息。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的识别方法，其中，

在所述无刷DC马达中，根据所述电源电压而生成向所述驱动电路提供的驱动电源。

11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的识别方法，其中，

从开始向所述无刷DC马达提供所述电源电压起经过了规定的时间之后，从所述驱动电路输出所述PWM信号。

12.根据权利要求2至11中的任意一项所述的识别方法，其中，

还使用所述识别装置来通知对所述无刷DC马达的种类进行识别的结果。

13.根据权利要求2至11中的任意一项所述的识别方法，其中，

还根据对所述无刷DC马达的种类进行识别的结果，从按照所述多个无刷DC马达的种类而分配的多个发光元件之中，使分配给作为识别对象的无刷DC马达的发光元件发光。

14.根据权利要求1至13中的任意一项所述的识别方法，其中，

所述无刷DC马达是具有叶轮的风扇马达。

15.一种识别装置，其识别与无刷DC马达相关的信息，该无刷DC马达具有生成PWM信号而对马达进行驱动的驱动电路，其中，

所述识别装置具有：

电源端子，其用于经由电源线向所述无刷DC马达提供电源电压；以及

控制器，其识别与所述无刷DC马达相关的信息，

所述控制器经由所述电源端子取得在所述无刷DC马达根据接受从所述电源端子经由所述电源线的所述电源电压的供给而从所述驱动电路输出的所述PWM信号而旋转时在所述电源线中流动的电源电流，在所述电源电流上叠加有具有与所述PWM信号相同的频率的识别信号，所述控制器检测叠加于所述电源电流的所述识别信号的频率，根据检测到的所述识别信号的频率来识别与所述无刷DC马达相关的信息。

16.根据权利要求15所述的识别装置，其中，

与所述无刷DC马达相关的信息表示所述无刷DC马达的种类，

在所述电源电流的取得中，所述控制器取得如下的所述电源电流：该电源电流叠加有按照多个无刷DC马达的种类而分配的无刷DC马达的固有信息，并且按照根据规定的比特率而决定的时间间隔发生变化，

在与所述无刷DC马达相关的信息的识别中，所述控制器从所取得的所述电源电流的信号中提取所述无刷DC马达的固有信息，根据提取出的所述无刷DC马达的固有信息来识别所述无刷DC马达的种类。

17.根据权利要求16所述的识别装置，其中，

所述识别装置还具有FV转换器，

在所述无刷DC马达的种类的识别中，

所述FV转换器将检测到的所述识别信号的频率转换为电压，

所述控制器按照根据规定的比特率而决定的时间间隔对从所述FV转换器输出的所述电压的输出电平进行采样，由此取得所述无刷DC马达的固有信息。

18.根据权利要求16或17所述的识别装置，其中，

所述识别装置还具有按照所述多个无刷DC马达的种类而分配的多个发光元件，

所述控制器根据对所述无刷DC马达的种类进行识别的结果，从所述多个发光元件之中使分配给作为识别对象的无刷DC马达的发光元件发光。

19.一种无刷DC马达，其中，

该无刷DC马达具有：

电路板；

电源端子，其配置于所述电路板，用于从外部提供电源电压；

线圈；以及

驱动电路，其根据PWM控制对所述线圈通电，

当所述驱动电路接受所述电源电压的供给而输出用于进行所述PWM控制的PWM信号从而使所述无刷DC马达旋转时，在所述电源端子中流动叠加了具有与所述PWM信号相同的频率的识别信号的电源电流，

在所述电源端子中流动的所述电源电流的信号中叠加有与所述无刷DC马达相关的信息。

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