CN112032088B - 通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置及方法，反向发电装置连接母线的输出端，空调外风机的输出端连接母线的输入端，反向发电装置包括母线滤波电容、开关电源电路、电流检测电路、外风机控制电路和MCU，风机控制电路连接空调外风机，并用于驱动空调外风机进行反向发电消耗母线滤波电容上的电能，实现母线电压降低；本发明通过控制空调外风机旋转消耗电能、降低母线电压来实现解决空调外风机反向发电问题，利用空调外风机本身的电路进行检测以及控制，不会增加额外的电路器件成本投入，经济性好，同时可以有效提高对空调外风机内的电路器件的保护作用，能提高空调外风机在沿海或者西部大风地区的适应性和使用寿命。

Description

通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置及方法
技术领域
本发明涉及空调外风机反向发电技术领域，尤其涉及通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置及方法。
背景技术
目前，空调已经是很常见的一个家用电器，而全直流变频空调相比于传统的定频空调具有控制精确、更节能、效率更高和静音的优点而广受用户欢迎，全直流变频空调是指变频压缩机电机、室内风扇电机、室外风扇电机都采用直流电机。
然而室外风机为直流电机在安装环境为沿海或者西部大风地区时，易出现因风扇反转产生感应电压，并且感应电压会随着转速增加而变大，当大于空调室外机控制板上母线滤波电容额定电压范围时，易造成基板电子器件损坏，因此，本发明提出通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置及方法，以解决现有技术中的不足之处。
发明内容
针对上述问题，本发明提出通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置及方法，通过控制空调外风机旋转消耗电能、降低母线电压来实现解决空调外风机反向发电问题，利用空调外风机本身的电路进行检测以及控制，不会增加额外的电路器件成本投入，经济性好，同时可以有效提高对空调外风机内的电路器件的保护作用，能提高空调外风机在沿海或者西部大风地区的适应性和使用寿命。
本发明提出通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置，包括母线、空调外风机和反向发电装置，所述反向发电装置连接母线的输出端，所述空调外风机的输出端连接母线的输入端；
所述反向发电装置包括母线滤波电容、开关电源电路、电流检测电路、外风机控制电路和MCU，所述母线滤波电容的输入端连接母线的输出端，所述母线滤波电容的输出端连接开关电源电路，所述空调外风机通过母线连接电流检测电路，所述开关电源电路和电流检测电路均连接MCU，所述MCU连接外风机控制电路，所述风机控制电路连接空调外风机，并用于驱动空调外风机进行反向发电消耗母线滤波电容上的电能，实现母线电压降低。
进一步改进在于：所述的母线滤波电容用于对母线电压进行滤波，所述母线在空调外风机反转后进行感应电压充电后，并通过母线滤波电容进行滤波。
进一步改进在于：所述的开关电源电路用于给MCU进行供电。
进一步改进在于：所述的电流检测电路用于将所述母线上的回路电流转换成模拟电压值，并发送给所述MCU。
进一步改进在于：所述的外风机控制电路还可以用于进行空调外风机的转速检测。
进一步改进在于：所述MCU上设有PWM模块，所述MCU通过PWM模块发送外风机控制电路所需的PWM信号。
进一步改进在于：所述MCU还可以通过PWM模块发送PWM信号至外风机控制电路，实现所述外风机控制电路进行检测回路电流。
通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的方法，包括以下步骤：
步骤一：所述空调外风机的扇叶受强风持续反转后，所述空调外风机的电机线圈产生感应电压，并在母线上进行感应充电，所述母线滤波电容对母线上感应充电后的感应电压进行滤波；
步骤二：当母线上的感应电压充电至所述开关电源电路工作所需最低电压时，所述开关电源电路工作并输出电压给MCU；
步骤三：所述MCU得电后进行检测工作，得出所述空调外风机的处于反转状态的检测结论，同时所述MCU得电后控制电流检测电路对母线电流进行检测，得出母线电流参数；
步骤四：所述MCU根据得出的空调外风机的反转状态检测结论和母线电流参数，并通过PWM模块进行计算后得出风机控制电路反转所需的PWM信号，风机控制电路控制空调外风机反转后消耗母线滤波电容上的电能，母线电压被消耗拉低，实现保护电路器件的目的。
本发明的有益效果为：本发明通过控制空调外风机旋转消耗电能、降低母线电压来实现解决空调外风机反向发电问题，通过检测当前空调室外风机为正转或反转以及正转或反转时的电机转速，将检测到的转速数据发给MCU并通过MCU控制驱动空调外风机旋转，利用空调外风机本身的电路进行检测以及控制，不会增加额外的电路器件成本投入，经济性好，同时可以有效提高对空调外风机内的电路器件的保护作用，能提高空调外风机在沿海或者西部大风地区的适应性和使用寿命。
附图说明
图1为本发明装置工作原理框架示意图。
图2为本发明装置结构示意图。
图3为本发明电流检测电路示意图。
图4为本发明风机控制电路示意图。
其中：1、母线；2、空调外风机；3、母线滤波电容；4、开关电源电路；5、电流检测电路；6、外风机控制电路；7、MCU；8、PWM模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
根据图1-图4所示，本实施例提出通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置，包括母线1、空调外风机2和反向发电装置，所述反向发电装置连接母线1的输出端，所述空调外风机2的输出端连接母线1的输入端；
所述反向发电装置包括母线滤波电容3、开关电源电路4、电流检测电路5、外风机控制电路6和MCU7，所述母线滤波电容3的输入端连接母线1的输出端，所述母线滤波电容3的输出端连接开关电源电路4，所述空调外风机2通过母线1连接电流检测电路5，所述开关电源电路4和电流检测电路5均连接MCU7，所述MCU7连接外风机控制电路6，所述外风机控制电路6连接空调外风机2，并用于驱动空调外风机2进行反向发电消耗母线滤波电容3上的电能，实现母线1电压降低。
所述的母线滤波电容3用于对母线1电压进行滤波，所述母线1在空调外风机2反转后进行感应电压充电后，并通过母线滤波电容3进行滤波。所述的开关电源电路4用于给MCU7进行供电。所述的电流检测电路5用于将所述母线1上的回路电流转换成模拟电压值，并发送给所述MCU7。所述的外风机控制电路6还可以用于进行空调外风机2的转速检测。所述MCU7上设有PWM模块8，所述MCU7通过PWM模块8发送外风机控制电路6所需的PWM信号。所述MCU7还可以通过PWM模块8发送PWM信号至外风机控制电路6，实现所述外风机控制电路6进行检测回路电流。
通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的方法，包括以下步骤：
步骤一：所述空调外风机2的扇叶受强风持续反转后，所述空调外风机2的电机线圈产生感应电压，并在母线1上进行感应充电，所述母线滤波电容3对母线1上感应充电后的感应电压进行滤波；
步骤二：当母线1上的感应电压充电至所述开关电源电路4工作所需最低电压时，所述开关电源电路4工作并输出电压给MCU7；
步骤三：所述MCU7得电后进行检测工作，得出所述空调外风机2的处于反转状态的检测结论，同时所述MCU7得电后控制电流检测电路5对母线1电流进行检测，得出母线电流参数；
步骤四：所述MCU7根据得出的空调外风机2的反转状态检测结论和母线电流参数，并通过PWM模块8进行计算后得出外风机控制电路6反转所需的PWM信号，外风机控制电路6控制空调外风机2反转后消耗母线滤波电容3上的电能，母线1电压被消耗拉低，实现保护电路器件的目的。
本发明通过控制空调外风机2旋转消耗电能、降低母线1电压来实现解决空调外风机2反向发电问题，通过检测当前空调外风机2为正转或反转以及正转或反转时的电机转速，将检测到的转速数据发给MCU7并通过MCU7控制驱动空调外风机2旋转，利用空调外风机2本身的电路进行检测以及控制，不会增加额外的电路器件成本投入，经济性好，同时可以有效提高对空调外风机2内的电路器件的保护作用，能提高空调外风机2在沿海或者西部大风地区的适应性和使用寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置，包括母线（1）、空调外风机（2）和反向发电装置，其特征在于：所述反向发电装置连接母线（1）的输出端，所述空调外风机（2）的输出端连接母线（1）的输入端；
所述反向发电装置包括母线滤波电容（3）、开关电源电路（4）、电流检测电路（5）、外风机控制电路（6）和MCU（7），所述母线滤波电容（3）的输入端连接母线（1）的输出端，所述母线滤波电容（3）的输出端连接开关电源电路（4），所述空调外风机（2）通过母线（1）连接电流检测电路（5），所述开关电源电路（4）和电流检测电路（5）均连接MCU（7），所述MCU（7）连接外风机控制电路（6），所述外风机控制电路（6）连接空调外风机（2），并用于驱动空调外风机（2）进行反向发电消耗母线滤波电容（3）上的电能，实现母线（1）电压降低；
所述的母线滤波电容（3）用于对母线（1）电压进行滤波，所述母线（1）在空调外风机（2）反转后进行感应电压充电后，并通过母线滤波电容（3）进行滤波；
所述MCU（7）上设有PWM模块（8），所述MCU（7）通过PWM模块（8）发送外风机控制电路（6）所需的PWM信号。
2.根据权利要求1所述的通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置，其特征在于：所述的开关电源电路（4）用于给MCU（7）进行供电。
3.根据权利要求1所述的通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置，其特征在于：所述的电流检测电路（5）用于将所述母线（1）上的回路电流转换成模拟电压值，并发送给所述MCU（7）。
4.根据权利要求1所述的通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置，其特征在于：所述的外风机控制电路（6）还可以用于进行空调外风机（2）的转速检测。
5.根据权利要求1所述的通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的装置，其特征在于：所述MCU（7）还可以通过PWM模块（8）发送PWM信号至外风机控制电路（6），实现所述外风机控制电路（6）进行检测回路电流。
6.应用于权利要求1的通过控制风机转动实现空调外风机反向发电的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：所述空调外风机（2）的扇叶受强风持续反转后，所述空调外风机（2）的电机线圈产生感应电压，并在母线（1）上进行感应充电，所述母线滤波电容（3）对母线（1）上感应充电后的感应电压进行滤波；
步骤二：当母线（1）上的感应电压充电至所述开关电源电路（4）工作所需最低电压时，所述开关电源电路（4）工作并输出电压给MCU（7）；
步骤三：所述MCU（7）得电后进行检测工作，得出所述空调外风机（2）的处于反转状态的检测结论，同时所述MCU（7）得电后控制电流检测电路（5）对母线（1）电流进行检测，得出母线电流参数；
步骤四：所述MCU（7）根据得出的空调外风机的反转状态检测结论和母线电流参数，并通过PWM模块（8）进行计算后得出外风机控制电路（6）反转所需的PWM信号，外风机控制电路（6）控制空调外风机（2）反转后消耗母线滤波电容（3）上的电能，母线（1）电压被消耗拉低，实现保护电路器件的目的。
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