CN113848499B - 驱动电源的参数监控方法、装置及驱动电源系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种驱动电源的参数监控方法、装置及驱动电源系统，涉及无刷直流电机技术领域。该驱动电源的参数监控装置，包括信号采集模块、处理模块和显示模块；信号采集模块，用于采集无刷直流电机驱动电源装置输出的初始参数的模拟信号，并将初始参数的模拟信号输出至处理模块；处理模块，用于获取信号采集模块输出的初始参数的模拟信号，对初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，并将目标参数的数字信号输出至显示模块；显示模块，用于获取处理模块输入的目标参数的数字信号，并在显示屏上显示目标参数。本申请用以解决无刷直流电机驱动电源装置的参数需要通过手动测试获得，效率低且存在短路隐患的问题。

Description

驱动电源的参数监控方法、装置及驱动电源系统

技术领域

本申请涉及无刷直流电机技术领域，尤其涉及一种驱动电源的参数监控方法、装置及驱动电源系统。

背景技术

目前家用无刷直流电机驱动电源主要由整流、滤波、稳压模块组成，其主要功能是将交流输入电源通过整流、滤波、稳压后为电机控制器提供电源电压VDC、控制电源电压VCC、可调速度指令电压VSP，同时电机转速信号反馈至FG端。电机在调试过程中，需要经常通过改变VSP的大小来得到不同的转速。

但传统的驱动电源都只实现了驱动功能，只能采用万用表手动测试VSP和FG值人工计算转速，不能直接读取参数，故无法实现电机转速和速度指令电压VSP实时监控。手动测试效率低、且手动测试存在表笔触碰器件引脚造成短路损坏。

发明内容

本申请提供了一种驱动电源的参数监控方法、装置及驱动电源系统，用以解决无刷直流电机驱动电源装置的参数需要通过手动测试获得，效率低且存在短路隐患的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种驱动电源的参数监控装置，包括信号采集模块、处理模块和显示模块；

所述信号采集模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端连接所述显示模块的输入端；

所述信号采集模块，用于采集无刷直流电机驱动电源装置输出的初始参数的模拟信号，并将所述初始参数的模拟信号输出至所述处理模块；

所述处理模块，用于获取所述信号采集模块输出的所述初始参数的模拟信号，对所述初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，并将所述目标参数的数字信号输出至所述显示模块；

所述显示模块，用于获取所述处理模块输入的所述目标参数的数字信号，并在显示屏上显示所述目标参数。

可选地，所述初始参数包括可调速度指令电压、电机反馈频率、电机控制器的母线参数中的至少一个，其中，电机控制器的母线参数包括电机控制器的母线电压和母线电流。

可选地，在所述初始参数包括可调速度指令电压时，所述处理模块，用于获取所述信号采集模块输出的所述可调速度指令电压的模拟信号，对所述可调速度指令电压的模拟信号进行模数转换，获得所述可调速度指令电压的数字信号，并将所述可调速度指令电压的数字信号输出至所述显示模块。

可选地，在所述初始参数包括电机反馈频率时，所述处理模块，用于获取所述信号采集模块输出的所述电机反馈频率的模拟信号，从所述电机反馈频率的模拟信号中，提取出电机反馈频率值和电机脉冲方式，根据所述电机反馈频率值和所述电机脉冲方式，获得电机转速的模拟信号，对所述电机转速的模拟信号进行模数转换，获得所述电机转速的数字信号，并将所述电机转速的数字信号输出至所述显示模块。

可选地，在所述初始参数包括电机控制器的母线参数时，所述处理模块，用于获取所述信号采集模块输出的所述电机控制器的所述母线电压和所述母线电流的模拟信号，从所述电机控制器的所述母线电压和所述母线电流的模拟信号中，提取出母线电压值和母线电流值，根据所述母线电压值和所述母线电流值，获得输入功率的模拟信号，对所述输入功率的模拟信号进行模数转换，获得所述输入功率的数字信号，并将所述输入功率的数字信号输出至所述显示模块。

第二方面，本申请实施例提供了一种驱动电源的参数监控方法，包括：

采集无刷直流电机驱动电源装置输出的初始参数的模拟信号；

对所述初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号；

根据所述目标参数的数字信号，在显示屏上显示所述目标参数。

可选地，所述初始参数包括可调速度指令电压、电机反馈频率、电机控制器的母线参数中的至少一个，其中，电机控制器的母线参数包括电机控制器的母线电压和母线电流。

可选地，在所述初始参数包括可调速度指令电压时，所述对所述初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，包括：

对所述可调速度指令电压的模拟信号进行模数转换，获得所述可调速度指令电压的数字信号。

可选地，在所述初始参数包括电机反馈频率时，所述对所述初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，包括：

从所述电机反馈频率的模拟信号中，提取出电机反馈频率值和电机脉冲方式；

根据所述电机反馈频率值和所述电机脉冲方式，获得电机转速的模拟信号；

对所述电机转速的模拟信号进行模数转换，获得所述电机转速的数字信号。

可选地，在所述初始参数包括电机控制器的母线参数时，所述对所述初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，包括：

从所述电机控制器的所述母线电压和所述母线电流的模拟信号中，提取出母线电压值和母线电流值；

根据所述母线电压值和所述母线电流值，获得输入功率的模拟信号；

对所述输入功率的模拟信号进行模数转换，获得所述输入功率的数字信号。

第三方面，本申请实施例提供了一种驱动电源系统，包括无刷直流电机驱动电源装置和第一方面所述的驱动电源的参数监控装置；

所述无刷直流电机驱动电源装置的输出端连接所述信号采集模块的输入端。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例中，驱动电源的参数监控装置包括信号采集模块、处理模块和显示模块，信号采集模块的输出端连接处理模块的输入端，处理模块的输出端连接显示模块的输入端，信号采集模块，用于采集无刷直流电机驱动电源装置输出的初始参数的模拟信号，并将初始参数的模拟信号输出至处理模块，处理模块，用于获取信号采集模块输出的初始参数的模拟信号，对初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，并将目标参数的数字信号输出至显示模块，显示模块，用于获取处理模块输入的目标参数的数字信号，并在显示屏上显示目标参数。相对于现有技术中，无刷直流电机驱动电源装置的参数需要通过手动测试获得，本申请中通过驱动电源的参数监控装置，对无刷直流电机驱动电源装置输出的初始参数的模拟信号进行采集和处理，并在显示屏上显示目标参数，能够实时监控目标参数，减少手动测试时间，提高测试效率，能够更快速地直接读取所需参数，有效地防止人为测试的短路隐患，解决了无刷直流电机驱动电源装置的参数需要通过手动测试获得，效率低且存在短路隐患的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中无刷直流电机驱动电源装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中驱动电源的参数监控装置的结构示意图；

图3为本申请实施例中驱动电源的参数监控方法的流程示意图；

图4为本申请一个具体实施例中驱动电源系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

发明人通过对现有的无刷直流电机驱动电源装置进行分析发现，如图1所示，现有的无刷直流电机驱动电源装置包括整流滤波模块101、降压稳压模块102和可调电路模块103。整流滤波模块101的输入端连接交流输入电源的输出端，整流滤波模块101的输出端连接降压稳压模块102的输入端，降压稳压模块102的输出端连接可调电路模块103的输入端。整流滤波模块101的输出端连接电机控制器的第一输入端，降压稳压模块102的输出端连接电机控制器的第二输入端，可调电路模块103的输出端连接电机控制器的第三输入端，电机控制器的反馈端连接至无刷直流电机驱动电源装置的FG端。整流滤波模块101，用于为电机控制器提供电源电压VDC。降压稳压模块102，用于为电机控制器提供控制电源电压VCC。可调电路模块103，用于为电机控制器提供可调速度指令电压VSP。电机控制器，用于为无刷直流电机驱动电源装置反馈FG(电机反馈频率)。

电机在调试过程中，需要经常通过改变VSP的大小来得到不同的转速。故传统的驱动电源难以满足高效率、可视化、安全性需求。

本申请实施例中，如图2所示，提供了一种驱动电源的参数监控装置，包括信号采集模块201、处理模块202和显示模块203。

信号采集模块201的输出端连接处理模块202的输入端，处理模块202的输出端连接显示模块203的输入端。

信号采集模块201，用于采集无刷直流电机驱动电源装置输出的初始参数的模拟信号，并将初始参数的模拟信号输出至处理模块。

处理模块202，用于获取信号采集模块201输出的初始参数的模拟信号，对初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，并将目标参数的数字信号输出至显示模块203。

显示模块203，用于获取处理模块202输入的目标参数的数字信号，并在显示屏上显示目标参数。

一个具体实施例中，初始参数包括可调速度指令电压VSP、电机反馈频率FG、电机控制器的母线参数中的至少一个，其中，电机控制器的母线参数包括电机控制器的母线电压和母线电流。

一个具体实施例中，在初始参数包括可调速度指令电压VSP时，处理模块202，用于获取信号采集模块201输出的可调速度指令电压VSP的模拟信号，对可调速度指令电压VSP的模拟信号进行模数转换，获得可调速度指令电压VSP的数字信号，并将可调速度指令电压VSP的数字信号输出至显示模块203。

此时，目标参数为可调速度指令电压VSP。实现了可调速度指令电压VSP的实时可视化监控显示。

一个具体实施例中，在初始参数包括电机反馈频率FG时，处理模块202，用于获取信号采集模块201输出的电机反馈频率FG的模拟信号，从电机反馈频率FG的模拟信号中，提取出电机反馈频率值和电机脉冲方式，根据电机反馈频率值和电机脉冲方式，获得电机转速的模拟信号，对电机转速的模拟信号进行模数转换，获得电机转速的数字信号，并将电机转速的数字信号输出至显示模块203。

其中，电机反馈频率值是指每秒的脉冲数。电机脉冲方式是电机控制器内部设置的，是指电机每转一圈产生的脉冲数量，常用的有4脉冲、12脉冲，例如，电机脉冲方式为12脉冲，是指电机每转一圈产生12个脉冲。根据电机反馈频率值和电机脉冲方式，获得电机转速的模拟信号，可以是根据电机反馈频率值和电机脉冲方式，获得电机转速，具体地，电机脉冲方式为12脉冲时，电机转速(r/min)＝电机反馈频率值*60/12。电机反馈频率值是指每秒的脉冲数，电机反馈频率值*60为每分钟的脉冲数，电机脉冲方式为12脉冲，是指电机每转一圈产生12个脉冲，电机反馈频率值*60/12为电机每分钟转的圈数，即电机转速。

此时，目标参数为电机转速。实现了电机转速的实时可视化监控显示。避免手动测量电机反馈频率值，再手动计算电机转速。

一个具体实施例中，在初始参数包括电机控制器的母线参数时，处理模块202，用于获取信号采集模块201输出的电机控制器的母线电压和母线电流的模拟信号，从电机控制器的母线电压和母线电流的模拟信号中，提取出母线电压值和母线电流值，根据母线电压值和母线电流值，获得输入功率的模拟信号，对输入功率的模拟信号进行模数转换，获得输入功率的数字信号，并将输入功率的数字信号输出至显示模块203。

其中，输入功率＝母线电压值*母线电流值。在电机匹配负载开发调试过程中经常需要观察功率是否满足客户需求，其输入功率是否超标，改进的电机方案是否效率变高，在相同转速负载下，若输入功率低则表示电机效率变高。

此时，目标参数为输入功率。实现了输入功率的实时可视化监控显示。

基于同一构思，本申请实施例中，如图3所示，提供了一种驱动电源的参数监控方法，包括：

步骤301，采集无刷直流电机驱动电源装置输出的初始参数的模拟信号。

一个具体实施例中，初始参数包括可调速度指令电压VSP、电机反馈频率FG、电机控制器的母线参数中的至少一个，其中，电机控制器的母线参数包括电机控制器的母线电压和母线电流。

步骤302，对初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号。

一个具体实施例中，在初始参数包括可调速度指令电压VSP时，对初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，包括：对可调速度指令电压VSP的模拟信号进行模数转换，获得可调速度指令电压VSP的数字信号。

此时，目标参数为可调速度指令电压VSP。实现了可调速度指令电压VSP的实时可视化监控显示。

一个具体实施例中，在初始参数包括电机反馈频率FG时，对初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，包括：从电机反馈频率FG的模拟信号中，提取出电机反馈频率值和电机脉冲方式；根据电机反馈频率值和电机脉冲方式，获得电机转速的模拟信号；对电机转速的模拟信号进行模数转换，获得电机转速的数字信号。

其中，电机反馈频率值是指每秒的脉冲数。电机脉冲方式是电机控制器内部设置的，是指电机每转一圈产生的脉冲数量，常用的有4脉冲、12脉冲，例如，电机脉冲方式为12脉冲，是指电机每转一圈产生12个脉冲。根据电机反馈频率值和电机脉冲方式，获得电机转速的模拟信号，可以是根据电机反馈频率值和电机脉冲方式，获得电机转速，具体地，电机脉冲方式为12脉冲时，电机转速(r/min)＝电机反馈频率值*60/12。电机反馈频率值是指每秒的脉冲数，电机反馈频率值*60为每分钟的脉冲数，电机脉冲方式为12脉冲，是指电机每转一圈产生12个脉冲，电机反馈频率值*60/12为电机每分钟转的圈数，即电机转速。

此时，目标参数为电机转速。实现了电机转速的实时可视化监控显示。避免手动测量电机反馈频率值，再手动计算电机转速。

一个具体实施例中，在初始参数包括电机控制器的母线参数时，对初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，包括：从电机控制器的母线电压和母线电流的模拟信号中，提取出母线电压值和母线电流值；根据母线电压值和母线电流值，获得输入功率的模拟信号；对输入功率的模拟信号进行模数转换，获得输入功率的数字信号。

其中，输入功率＝母线电压值*母线电流值。在电机匹配负载开发调试过程中经常需要观察功率是否满足客户需求，其输入功率是否超标，改进的电机方案是否效率变高，在相同转速负载下，若输入功率低则表示电机效率变高。

此时，目标参数为输入功率。实现了输入功率的实时可视化监控显示。

步骤303，根据目标参数的数字信号，在显示屏上显示目标参数。

基于同一构思，本申请实施例中，提供了一种驱动电源系统，包括无刷直流电机驱动电源装置和本申请中的驱动电源的参数监控装置；无刷直流电机驱动电源装置的输出端连接信号采集模块的输入端。

一个具体实施例中，如图4所示，驱动电源系统包括无刷直流电机驱动电源装置401、VSP可视化监控装置402、FG可视化监控装置403和输入功率可视化监控装置404。

在初始参数包括可调速度指令电压VSP时，驱动电源的参数监控装置包括VSP可视化监控装置402。在初始参数包括电机反馈频率FG时，驱动电源的参数监控装置包括FG可视化监控装置403，在初始参数包括电机控制器的母线参数时，驱动电源的参数监控装置包括输入功率可视化监控装置404。

综上，本申请实施例中，驱动电源的参数监控装置包括信号采集模块、处理模块和显示模块，信号采集模块的输出端连接处理模块的输入端，处理模块的输出端连接显示模块的输入端，信号采集模块，用于采集无刷直流电机驱动电源装置输出的初始参数的模拟信号，并将初始参数的模拟信号输出至处理模块，处理模块，用于获取信号采集模块输出的初始参数的模拟信号，对初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，并将目标参数的数字信号输出至显示模块，显示模块，用于获取处理模块输入的目标参数的数字信号，并在显示屏上显示目标参数。相对于现有技术中，无刷直流电机驱动电源装置的参数需要通过手动测试获得，本申请中通过驱动电源的参数监控装置，对无刷直流电机驱动电源装置输出的初始参数的模拟信号进行采集和处理，并在显示屏上显示目标参数，能够实时监控目标参数，减少手动测试时间，提高测试效率，能够更快速地直接读取所需参数，有效地防止人为测试的短路隐患，解决了无刷直流电机驱动电源装置的参数需要通过手动测试获得，效率低且存在短路隐患的问题。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、微波等)方式向另外一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带等)、光介质(例如DVD)或者半导体介质(例如固态硬盘)等。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种驱动电源的参数监控装置，其特征在于，包括信号采集模块、处理模块和显示模块；

所述信号采集模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端连接所述显示模块的输入端；

所述信号采集模块，用于采集无刷直流电机驱动电源装置输出的初始参数的模拟信号，并将所述初始参数的模拟信号输出至所述处理模块；

所述处理模块，用于获取所述信号采集模块输出的所述初始参数的模拟信号，对所述初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，并将所述目标参数的数字信号输出至所述显示模块；

所述显示模块，用于获取所述处理模块输入的所述目标参数的数字信号，并在显示屏上显示所述目标参数；

在所述初始参数包括电机反馈频率时，所述处理模块，用于获取所述信号采集模块输出的所述电机反馈频率的模拟信号，从所述电机反馈频率的模拟信号中，提取出电机反馈频率值和电机脉冲方式，根据所述电机反馈频率值和所述电机脉冲方式，获得电机转速的模拟信号，对所述电机转速的模拟信号进行模数转换，获得所述电机转速的数字信号，并将所述电机转速的数字信号输出至所述显示模块；

在所述初始参数包括电机控制器的母线参数时，所述处理模块，用于获取所述信号采集模块输出的所述电机控制器的母线电压和母线电流的模拟信号，从所述电机控制器的所述母线电压和所述母线电流的模拟信号中，提取出母线电压值和母线电流值，根据所述母线电压值和所述母线电流值，获得输入功率的模拟信号，对所述输入功率的模拟信号进行模数转换，获得所述输入功率的数字信号，并将所述输入功率的数字信号输出至所述显示模块。

2.根据权利要求1所述的驱动电源的参数监控装置，其特征在于，所述初始参数还包括可调速度指令电压和电机控制器的母线参数中的至少一个，其中，电机控制器的母线参数包括电机控制器的母线电压和母线电流。

3.根据权利要求2所述的驱动电源的参数监控装置，其特征在于，在所述初始参数包括可调速度指令电压时，所述处理模块，用于获取所述信号采集模块输出的所述可调速度指令电压的模拟信号，对所述可调速度指令电压的模拟信号进行模数转换，获得所述可调速度指令电压的数字信号，并将所述可调速度指令电压的数字信号输出至所述显示模块。

4.一种驱动电源的参数监控方法，其特征在于，应用于权利要求1至3任一项所述的驱动电源的参数监控装置，包括：

采集无刷直流电机驱动电源装置输出的初始参数的模拟信号；

对所述初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号；

根据所述目标参数的数字信号，在显示屏上显示所述目标参数；

在所述初始参数包括电机反馈频率时，所述对所述初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，包括：

从所述电机反馈频率的模拟信号中，提取出电机反馈频率值和电机脉冲方式；

根据所述电机反馈频率值和所述电机脉冲方式，获得电机转速的模拟信号；

对所述电机转速的模拟信号进行模数转换，获得所述电机转速的数字信号；

在所述初始参数包括电机控制器的母线参数时，所述对所述初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，包括：

从所述电机控制器的母线电压和母线电流的模拟信号中，提取出母线电压值和母线电流值；

根据所述母线电压值和所述母线电流值，获得输入功率的模拟信号；

对所述输入功率的模拟信号进行模数转换，获得所述输入功率的数字信号。

5.根据权利要求4所述的驱动电源的参数监控方法，其特征在于，所述初始参数还包括可调速度指令电压和电机控制器的母线参数中的至少一个，其中，电机控制器的母线参数包括电机控制器的母线电压和母线电流。

6.根据权利要求5所述的驱动电源的参数监控方法，其特征在于，在所述初始参数包括可调速度指令电压时，所述对所述初始参数的模拟信号进行处理，获得目标参数的数字信号，包括：

对所述可调速度指令电压的模拟信号进行模数转换，获得所述可调速度指令电压的数字信号。

7.一种驱动电源系统，其特征在于，包括无刷直流电机驱动电源装置和权利要求1至3任一项所述的驱动电源的参数监控装置；

所述无刷直流电机驱动电源装置的输出端连接所述信号采集模块的输入端。

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