CN111431156B - 母线电容放电控制方法、控制装置、家电设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种母线电容放电控制方法、控制装置、家电设备、存储介质。其中，母线电容放电的控制方法包括：获取母线电容电压变化的速率；确定母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，控制母线电容放电。通过本发明的技术方案，一方面根据母线电容电压变化的速率精确地判断出系统出现掉电情况，减少误动作的概率；另一方面，在确定掉电后控制变频器母线电容放电，能够缩短电容放电时间，加快电容放电速度。

Description

母线电容放电控制方法、控制装置、家电设备、存储介质

技术领域

本发明涉及家电设备技术领域，具体而言，涉及一种母线电容放电的控制方法、控制装置、家电设备、计算机可读存储介质。

背景技术

家电设备中变频器的直流母线电容是不可缺少的组成部分，其作用一方面是对单相整流后的母线电压进行滤波，另一方面是用于储存能量，在输入电压短暂消失或跌落的瞬间维持系统的正常工作。为了达到较好的滤波和储能效果，直流母线电容值通常很大，其等效值高达几百微法。然而过大的电容值会使系统掉电后的很长一段时间内直流电压仍然存在，这会延长家电设备某些动作的等待时间，比如洗衣机的某些洗涤模式的等待时间，使用户体验效果变差，同时也会增加维护人员的触电风险。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个方面在于提出了一种母线电容放电的控制方法。

本发明的另一个方面在于提出了一种母线电容放电的控制装置。

本发明的再一个方面在于提出了一种家电设备。

本发明的又一个方面在于提出了一种计算机可读存储介质。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提出了一种母线电容放电的控制方法，包括：获取母线电容电压变化的速率；确定母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，控制母线电容放电。

本发明提供的母线电容放电的控制方法，获取变频器的母线电容的电压，即直流母线电压，在母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，表明系统掉电，进而控制对变频器的母线电容进行放电。通过本发明的技术方案，一方面根据母线电容电压变化的速率精确地判断出系统出现掉电情况，减少误动作的概率；另一方面，在确定掉电后控制变频器母线电容放电，能够缩短电容放电时间，加快电容放电速度。

根据本发明的上述母线电容放电的控制方法，还可以具有以下技术特征：

在上述技术方案中，获取母线电容电压变化的速率，具体包括：获取多个连续时间段中每个时间段的母线电容电压变化的速率。

在该技术方案中，计算多个连续的时间段中每个时间段的母线电容电压变化的速率，根据连续的多个母线电容电压变化的速率判断是否掉电，避免在供电欠压或者电压暂跌时出现误动作，提高对家电设备掉电判断的准确性，从而实现掉电情况下对母线电容进行快速放电。

在上述任一技术方案中，确定母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，具体包括：确定每个时间段的母线电容电压变化的速率均大于预设阀值。

在该技术方案中，将多个连续的时间段中每个时间段的母线电容电压变化的速率与预设阀值进行比较，当每个时间段的母线电容电压变化的速率均大于预设阀值时，判定系统掉电，进而控制母线电容放电。由于供电欠压或者电压暂跌时也会出现电压的瞬时下降，也会导致电压变化的速率较大，所以本发明的技术方案只有每个时间段的母线电容电压变化的速率均大于预设阀值才判定家电设备掉电，避免出现误判的情况。

在上述任一技术方案中，控制母线电容放电，具体包括：控制母线电容的电流传输至电机的定子电阻。

在该技术方案中，在确定系统掉电后，控制将母线电容的电流传输至电机的定子电阻，从而利用电机的定子电阻来释放母线电容中储存的能量，以达到放电目的。相比于相关技术中利用制动电路给电容放电的方案，能够避免增加变频器的体积和成本，以及避免由于制动开关管的容量小而导致增大系统出错的概率。

在上述任一技术方案中，控制母线电容的电流传输至电机的定子电阻，具体包括：电流的电流值小于预定电流阀值。

在该技术方案中，为了避免放电瞬间出现过流现象，需要限制电流值的大小，使其小于预定电流阀值，当电流大于等于电流阀值时，会对电子定子造成损坏，而当电流小于电流阀值时，可以对电机定子起到保护作用，防止对其造成损坏。

在上述任一技术方案中，控制母线电容的电流传输至电机的定子电阻，还包括：控制电流传输达到预设时长。

在该技术方案中，对母线电容放电预设时长，该预设时长为确保变频器母线电容能够放电充分的时间，不同型号的电机对应不同的预设时长。一方面，放电该预设时长即可保证变频器母线电容上无电压存在；另一方面，放电时长不超过该预设时长，能够防止母线欠压时出现误动作，避免对电机和智能功率控制电路产生损坏。

在上述任一技术方案中，获取母线电容电压变化的速率之前，还包括：确定电机的转速为零。

在该技术方案中，在检测到电机转速等于0时，开始获取母线电容电压，从而根据母线电容电压变化的速率判断出系统掉电进而控制母线电容放电，既保证变频器在电源断电时可靠动作，又能够避免在供电欠压或者电压暂跌时出现误动作。

根据本发明的另一个方面，提出了一种母线电容放电的控制装置，包括：存储器，存储器存储有计算机程序；控制器，控制器执行所述计算机程序时实现如上述任一技术方案的母线电容放电的控制方法。

本发明提供的母线电容放电的控制装置，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一技术方案的母线电容放电的控制方法的步骤，因此该母线电容放电的控制装置包括上述任一技术方案的母线电容放电的控制方法的全部有益效果。

根据本发明的再一个方面，提出了一种家电设备，包括：变频器，变频器包括母线电容；电压采集装置，电压采集装置被配置为采集母线电容的电压；存储器，存储器存储有计算机程序；控制器，控制器执行计算机程序时实现如上述任一技术方案的母线电容放电的控制方法。

在该技术方案中，获取变频器的母线电容的电压，即直流母线电压，在母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，表明系统掉电，进而控制对变频器的母线电容进行放电。通过本发明的技术方案，一方面根据母线电容的电压变化的速率精确地判断出系统出现掉电情况，减少误动作的概率；另一方面，在确定掉电后控制变频器母线电容放电，能够缩短电容放电时间，加快电容放电速度。

在上述技术方案中，该家电设备为使用变频器的设备，家电设备包括但不限于洗衣机、干衣机、冰箱、空调器。根据变频器的母线电容电压变化的速率准确地判定家电设备掉电，进而对母线电容进行快速放电，避免家电设备某些动作的等待时间过长，同时降低家电设备维护人员的触电风险。

根据本发明的又一个方面，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一技术方案的母线电容放电的控制方法。

本发明提供的计算机可读存储介质，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一技术方案的母线电容放电的控制方法的步骤，因此该计算机可读存储介质包括上述任一技术方案的母线电容放电的控制方法的全部有益效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，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示出了本发明的第一个实施例的母线电容放电的控制方法的流程示意图；

图2示出了本发明的第二个实施例的母线电容放电的控制方法的流程示意图；

图3示出了本发明的第三个实施例的母线电容放电的控制方法的流程示意图；

图4示出了本发明的第四个实施例的母线电容放电的控制方法的流程示意图；

图5示出了本发明的第五个实施例的母线电容放电的控制方法的流程示意图；

图6示出了本发明实施例的掉电判断逻辑示意图；

图7示出了本发明实施例的励磁电流输入系统的示意图；

图8示出了本发明的第一个实施例的母线电容放电的控制装置的示意框图；

图9示出了本发明的第一个实施例的家电设备的示意框图；

图10示出了本发明的第二个实施例的家电设备的示意框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

本发明第一方面的实施例，提出一种母线电容放电的控制方法，图1示出了本发明的第一个实施例的母线电容放电的控制方法的流程示意图。其中，该母线电容放电的控制方法包括：

步骤102，获取母线电容电压变化的速率；

步骤104，确定母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，控制母线电容放电。

本发明提供的母线电容放电的控制方法，获取变频器的母线电容的电压，即直流母线电压，在母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，表明系统掉电，进而控制对变频器的母线电容进行放电。通过本发明的技术方案，一方面根据母线电容电压变化的速率准确地判断出系统出现掉电的时间点，减少误动作的概率；另一方面，在确定掉电后控制变频器母线电容放电，能够缩短电容放电时间，加快电容放电速度。

在一些实施例中，该母线电容放电的控制方法可应用于洗衣机、干衣机、冰箱、空调器等家电设备中，对家电设备的变频器的母线电容进行快速放电，避免家电设备某些动作的等待时间过长，同时降低家电设备维护人员的触电风险。

图2示出了本发明的第二个实施例的母线电容放电的控制方法的流程示意图。其中，该母线电容放电的控制方法包括：

步骤202，获取多个连续时间段中每个时间段的母线电容电压变化的速率；

步骤204，确定每个时间段的母线电容电压变化的速率均大于预设阀值，控制母线电容放电。

在该实施例中，将多个连续的时间段中每个时间段的母线电容电压变化的速率与预设阀值进行比较，当每个时间段的母线电容电压变化的速率均大于预设阀值时，判定系统掉电，进而控制母线电容放电。因为不仅是正常掉电会使直流电压下降，供电欠压或者电压暂跌时也会出现直流电压的瞬时下降，也会导致电压变化的速率较大，所以本发明的实施例只有每个时间段的母线电容电压变化的速率均大于预设阀值才判定家电设备掉电，避免出现误操作的情况。

图3示出了本发明的第三个实施例的母线电容放电的控制方法的流程示意图。其中，该母线电容放电的控制方法包括：

步骤302，获取母线电容电压变化的速率；

步骤304，确定母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，控制母线电容的电流传输至电机的定子电阻。

在该实施例中，在多个连续时间段内的每个时间段的母线电容电压变化的速率均大于预设阀值时，判定家电设备掉电，进而控制母线电容的电流传输至电机的定子电阻，利用电机的定子电阻来释放母线电容中储存的能量，以达到放电目的。相比于相关技术中利用制动电路给电容放电的方案，能够避免增加变频器的体积和成本，以及避免由于制动开关管的容量小而导致增大系统出错的概率。

在该实施例中，该电流的大小与电机参数相关，该电流可根据电机定子电阻、电机定子电感和电机最大额定电流进行计算。

在该实施例中，为了避免放电瞬间出现过流现象，需要限制电流值的大小，使其小于预定电流阀值(例如3A)，可利用斜坡输入代替相关技术中的阶跃输入。

图4示出了本发明的第四个实施例的母线电容放电的控制方法的流程示意图。其中，该母线电容放电的控制方法包括：

步骤402，获取母线电容电压变化的速率；

步骤404，确定母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，控制母线电容的电流传输至电机的定子电阻，以及控制电流传输达到预设时长。

在该实施例中，在多个连续时间段内的每个时间段的母线电容电压变化的速率均大于预设阀值时，控制母线电容的电流传输至电机的定子电阻对母线电容放电预设时长，该预设时长为确保变频器母线电容能够放电充分的时间，不同型号的电机对应不同的预设时长。例如，预设时长设定为2秒，即在2秒内可完成对变频器母线电容的放电。一方面，放电该预设时长即可保证变频器母线电容上无电压存在；另一方面，放电时长不超过该预设时长，能够防止母线欠压时出现误动作，避免对电机和智能功率控制电路产生损坏。

图5示出了本发明的第五个实施例的母线电容放电的控制方法的流程示意图。其中，该母线电容放电的控制方法包括：

步骤502，确定电机的转速为零，获取母线电容电压变化的速率；

步骤504，确定母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，控制母线电容放电。

在该实施例中，在检测到电机转速等于0时，开始采集变频器母线电容的电压，从而根据母线电容电压变化的速率判断出家电设备掉电时刻，既保证变频器在电源断电时可靠动作，又能够避免在供电欠压或者电压暂跌时出现误动作。进一步地，控制母线电容的电流传输至电机的定子电阻对母线电容放电预设时长。

掉电判断逻辑如图6所示，t0时刻电机转速变为零，测量开始，在之后的6s时间内，每隔0.5s(t1至t12)计算一次母线电压变化的斜率，当检测到电压下降的斜率均大于8V/s后(电压下降的斜率与电容值和系统硬件参数相关)，在t12时刻，如图7所示，通过微控制单元702(Microcontroller Unit，MCU)控制智能功率控制模块704向电机706输出3A的励磁电流，励磁电流大小与电机参数相关，利用电机的定子电阻来释放直流电容中储存的能量以达到放电目的。

本发明第二方面的实施例，提出了一种母线电容放电的控制装置，图8示出了本发明的第一个实施例的母线电容放电的控制装置800的示意框图，该母线电容放电的控制装置800包括：

存储器802，存储器802存储有计算机程序；

处理器804，处理器804执行计算机程序时实现如上述任一实施例的母线电容放电的控制方法。

本发明提供的母线电容放电的控制装置800，计算机程序被处理器804执行时实现如上述任一实施例的母线电容放电的控制方法的步骤，因此该母线电容放电的控制装置800包括上述任一实施例的母线电容放电的控制方法的全部有益效果。

本发明第三方面的实施例，提出了一种家电设备，图9示出了本发明的第一个实施例的家电设备900的示意框图，该家电设备900包括：

变频器902，变频器包括母线电容9022；

电压采集装置904，电压采集装置904被配置为采集母线电容9022的电压；

存储器906，存储器906存储有计算机程序；

控制器908，控制器908执行计算机程序时实现如上述任一实施例的母线电容放电的控制方法。

在该实施例中，获取变频器902的母线电容9022的电压，即直流母线电压，在母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，表明家电设备900掉电，进而控制对变频器902的母线电容9022进行放电。通过本发明的实施例，一方面根据母线电容电压变化的速率精确地判断出系统出现掉电情况，减少误动作的概率；另一方面，在确定掉电后控制母线电容放电，能够缩短电容放电时间，加快电容放电速度。

在上述实施例中，该家电设备900为使用变频器的设备，家电设备900包括但不限于洗衣机、干衣机、冰箱、空调器。根据变频器的母线电容电压变化的速率准确地判定家电设备掉电，进而对母线电容进行快速放电，避免家电设备某些动作的等待时间过长，同时降低家电设备维护人员的触电风险。

图10示出了本发明的第二个实施例的家电设备1000的示意框图，该家电设备1000包括：

变频器1002，变频器1002包括母线电容1022和智能功率控制电路1024；

电机1004；

转速检测装置1006，转速检测装置1006被配置为检测电机1004的转速；

电压采集装置1008，电压采集装置1008被配置为在确定转速等于零时获取母线电容1022的电压；

存储器1010，存储器1010存储有计算机程序；

控制器1012，控制器1012执行计算机程序时实现如上述任一实施例的母线电容放电的控制方法。

在该实施例中，在检测到电机1004转速等于0时，开始采集母线电容1022的电压，在多个连续时间段内的每个时间段的母线电容电压变化的速率均大于预设阀值时，判定家电设备1000掉电，进而控制智能功率控制电路1024向电机1004输入预设时长的电流，利用电机1004的定子电阻来释放母线电容1022中储存的能量，以达到放电目的。

本发明第四方面的实施例，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例的母线电容放电的控制方法。

本发明提供的计算机可读存储介质，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例的母线电容放电的控制方法的步骤，因此该计算机可读存储介质包括上述任一实施例的母线电容放电的控制方法的全部有益效果。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，除非另有明确的规定和限定；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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保护范围之内。

Claims (9)

1.一种母线电容放电的控制方法，其特征在于，包括：

获取母线电容电压变化的速率；

确定所述母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，控制所述母线电容放电；

所述获取母线电容电压变化的速率，具体包括：

获取多个连续时间段中每个时间段的所述母线电容电压变化的速率。

2.根据权利要求1所述的母线电容放电的控制方法，其特征在于，所述确定所述母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，具体包括：

确定每个时间段的所述母线电容电压变化的速率均大于所述预设阀值。

3.根据权利要求2所述的母线电容放电的控制方法，其特征在于，所述控制所述母线电容放电，具体包括：

控制母线电容的电流传输至电机的定子电阻。

4.根据权利要求3所述的母线电容放电的控制方法，其特征在于，所述控制母线电容的电流传输至电机的定子电阻，具体包括：

所述电流的电流值小于预定电流阀值。

5.根据权利要求4所述的母线电容放电的控制方法，其特征在于，所述控制母线电容的电流传输至电机的定子电阻，还包括：

控制所述电流传输达到预设时长。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的母线电容放电的控制方法，其特征在于，所述获取母线电容电压变化的速率之前，还包括：

确定电机的转速为零。

7.一种母线电容放电的控制装置，其特征在于，包括：

存储器，所述存储器存储有计算机程序；

控制器，所述控制器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的母线电容放电的控制方法。

8.一种家电设备，其特征在于，包括：

变频器，所述变频器包括母线电容；

电压采集装置，所述电压采集装置被配置为采集所述母线电容的电压；

存储器，所述存储器存储有计算机程序；

控制器，所述控制器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的母线电容放电的控制方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的母线电容放电的控制方法。

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