CN114601369A - 一种吸尘器功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸尘器功率控制方法，属于家用电器技术领域，解决了吸尘器功率控制不够合理的问题，解决该问题的技术方案主要包括以下步骤：S1，电机启动；S2，获取电池的实时电压U；S3，根据电池的实时电压U确定一条功率变化曲线；S4，获取电机的实时转速R、实时输出功率P；S5，根据P计算出电机的理论转速R_X，将R与R_X比较，若R＜R_X，则调整功率变化曲线并选择所控制的功率较小的功率变化曲线来控制电机运行，若R≥R_X，则调整功率变化曲线并选择所控制的功率较大的功率变化曲线来控制电机运行；S6，返回S2。本发明主要用于提高电池的利用率。

Description

一种吸尘器功率控制方法

技术领域

本发明涉及家电控制，特别是一种吸尘器功率控制方法。

背景技术

现有的一种吸尘器，具有带动风机吸尘的电机和为电机供电的电池，并且能够自动检测垃圾吸入量来改变电机的输出功率，例如在垃圾吸入量增加时，加大电机的输出功率，电机的转速提升，提高吸风力度，在垃圾吸入量下降时，降低电机的输出功率，电机的转速下降，降低吸风力度，从而可以提高吸尘器的电池利用率。在电池的电量充足的情况下，这样控制可以实现省电。但电池的电量下降至一定程度后，电机的输出功率会随着电池电压下降而被动下降，但随着吸入垃圾的增多后，容易引发吸力不足，吸尘效果差，因此吸尘器功率控制还不够合理，需要进一步改进。

发明内容

本发明所要达到的目的就是提供一种吸尘器功率控制方法，提高电池的利用率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种吸尘器功率控制方法，吸尘器具有带动风机吸尘的电机和为电机供电的电池，预设至少两条用于控制电机的输出功率变化的功率变化曲线，不同功率变化曲线所控制的功率大小不同，所述吸尘器功率控制方法包括以下步骤：

S1，电机启动；

S2，获取电池的实时电压U；

S3，根据电池的实时电压U确定一条功率变化曲线；

S4，获取电机的实时转速R、实时输出功率P；

S5，根据P计算出电机的理论转速R_X，将R与R_X比较，若R＜R_X，则调整功率变化曲线并选择所控制的功率较小的功率变化曲线来控制电机运行，若R≥R_X，则调整功率变化曲线并选择所控制的功率较大的功率变化曲线来控制电机运行；

S6，返回S2；

其中，S4可先于S2执行或与S2同时执行或先于S3执行。

进一步的，预设两条功率变化曲线且所控制的功率变化范围分别为P_H和P_L，P_H＞P_L，预设电压阈值U₀和U₁，U₀＞U₁，当U≥U₀时，P_H＝Hmax、P_L＝Lmax，当U₁＜U＜U₀时，Hmin＜P_H＜Hmax、Lmin＜P_L＜Lmax，当U≤U₁时，确定P_H＝Hmin、P_L＝Lmin。

进一步的，当U₁＜U＜U₀时，P_H和P_L处于阶梯变化阶段，并且分别从Hmax到Hmin和Lmax到Lmin逐级下降。

进一步的，当U₁＜U＜U₀时，设置一个关于U的变化阈值ΔU，将U₀与U₁之间的差值分成N个电压阈值区间，即U₀-U₁＝N×ΔU，N为正整数，P_H在Hmax到Hmin之间分成N级，即Hmax-Hmin＝(N+1)×ΔH，P_L在Lmax到Lmin之间分成N级，即Lmax-Lmin＝(N+1)×ΔL，当U₀-ΔU≤U＜U₀，P_H＝Hmax-ΔH，P_L＝Lmax-ΔL，当U₀-2ΔU≤U＜U₀-ΔU，P_H＝Hmax-2ΔH，P_L＝Lmax-2ΔL，以此类推，直到U₁＜U＜U₀-(N-1)×ΔU＝U₁+ΔU，P_H＝Hmax-N×ΔH＝Hmin+ΔH，P_L＝Lmax-N×ΔL＝Lmin+ΔL。

进一步的，在获取电池的实时电压U后，判断U是否进入下一个电压阈值区间，若是，则生成功率变化标记，若否，则清除功率变化标记，然后检测功率变化标记，若无功率变化标记，则保持P_H和P_L不变，若有功率变化标记，则调整P_H和P_L到下一级。

进一步的，电机启动时以P＝Lmin运行一定时间后进入S2。

进一步的，预设M条功率变化曲线P₁、P₂、……、P_M，M≥3且为整数，P_M＞P_M-1＞P_M-2，每次调整功率变化曲线时选择与当前功率变化曲线相邻的功率变化曲线。

进一步的，P_M-P_M-1＝P_M-1-P_M-2＝ΔP。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：首先，根据电池的实时电压U确定电机的输出功率的调整范围，在电池的电量下降后，不会出现在垃圾吸入量少的情况下，电机仍然以较高的输出功率运行，确保电机的输出功率、电池的电量与垃圾吸入量相匹配，在保证吸尘器的吸尘效果时，可以有效避免电池过快地消耗，延长电池的使用时间，提高电池的利用率。其次，根据实时转速R和理论转速R_X比较来判断电机需要以更高或更低的输出功率来运行，相比检测垃圾吸入量能够更加准确、及时，可以更加高效地切换电机的输出功率，进一步有效避免电池过快地消耗，延长电池的使用时间，提高电池的利用率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中一种吸尘器功率控制方法的流程图；

图2为本发明实施例一中电池的电压U与电机的输出功率P的关系图；

图3为本发明实施例一中一种吸尘器功率控制方法的逻辑示意图；

图4为本发明实施例二中电池的电压U与电机的输出功率P的关系图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本发明提供了一种吸尘器功率控制方法，吸尘器具有带动风机吸尘的电机和为电机供电的电池，预设至少两条用于控制电机的输出功率变化的功率变化曲线，不同功率变化曲线所控制的功率大小不同，吸尘器功率控制方法包括以下步骤：

S1，电机启动；

S2，获取电池的实时电压U；

S3，根据电池的实时电压U确定一条功率变化曲线；

S4，获取电机的实时转速R、实时输出功率P；

S5，根据P计算出电机的理论转速R_X，将R与R_X比较，若R＜R_X，则调整功率变化曲线并选择所控制的功率较小的功率变化曲线来控制电机运行，若R≥R_X，则调整功率变化曲线并选择所控制的功率较大的功率变化曲线来控制电机运行；

S6，返回S2；

其中，S4可先于S2执行或与S2同时执行或先于S3执行。

首先，根据电池的实时电压U确定电机的输出功率的调整范围，在电池的电量下降后，不会出现在垃圾吸入量少的情况下，电机仍然以较高的输出功率运行，确保电机的输出功率、电池的电量与垃圾吸入量相匹配，在保证吸尘器的吸尘效果时，可以有效避免电池过快地消耗，延长电池的使用时间，提高电池的利用率。其次，根据实时转速R和理论转速R_X比较来判断电机需要以更高或更低的输出功率来运行，相比检测垃圾吸入量能够更加准确、及时，可以更加高效地切换电机的输出功率，进一步有效避免电池过快地消耗，延长电池的使用时间，提高电池的利用率。

涉及到电机的输出功率的调节规律设定，本实施例预设两条功率变化曲线且所控制的功率变化范围分别为P_H和P_L，P_H＞P_L，并预设电压阈值U₀和U₁，U₀＞U₁，当U≥U₀时，P_H＝Hmax、P_L＝Lmax，当U₁＜U＜U₀时，Hmin＜P_H＜Hmax、Lmin＜P_L＜Lmax，当U≤U₁时，确定P_H＝Hmin、P_L＝Lmin。如果为了调整更加精准，也可以设计更多的电压阈值。

由于获取电池的实时电压是通过脉冲信号来实现的，上一次获取电池的实时电压到本次获取电池的实时电压之间有时间差，而此时电池的电压一定是会下降的，只是下降的幅度有快有慢，因此为了在当U₁＜U＜U₀时，能够更加精准地调整电机的输出功率，可以设计P_H和P_L处于阶梯变化阶段，并且分别从Hmax到Hmin和Lmax到Lmin逐级下降。

当U₁＜U＜U₀时，设置一个关于U的变化阈值ΔU，将U₀与U₁之间的差值分成N个电压阈值区间，即U₀-U₁＝N×ΔU，N为正整数，P_H在Hmax到Hmin之间分成N级，即Hmax-Hmin＝(N+1)×ΔH，P_L在Lmax到Lmin之间分成N级，即Lmax-Lmin＝(N+1)×ΔL，当U₀-ΔU≤U＜U₀，P_H＝Hmax-ΔH，P_L＝Lmax-ΔL，当U₀-2ΔU≤U＜U₀-ΔU，P_H＝Hmax-2ΔH，P_L＝Lmax-2ΔL，以此类推，直到U₁＜U＜U₀-(N-1)×ΔU＝U₁+ΔU，P_H＝Hmax-N×ΔH＝Hmin+ΔH，P_L＝Lmax-N×ΔL＝Lmin+ΔL。如图2所示，当U₁＜U＜U₀时，将U₀与U₁之间的差值分成5个电压阈值区间，H在Hmax到Hmin之间分成5级，L在Lmax到Lmin之间分成5级，因此每个调节档位的变化都是基于电压阈值范围的变化而产生，而不是电压U一有变化就会进行调整P，比较适合脉冲检测的实际情况，让电机工作更稳定。

另外在调整电机的输出功率时，由于理论转速R_X是直接以变化后的P_H或P_L的输出功率计算得到的，而电机的实时转速R则需要一定时间才变化到理论转速R_X附近，以降低电机的转速为例，如果降低转速的时间超过了两次获取U的时间间隔，即上一次获取R时，电机在P_H所控制的功率变化范围内运行，然后出现R＜R_X，接着在调整电机的输出功率至P_L所控制的功率变化范围内，而R_X相应降低至P_L对应的转速，此时由于电机的转速还没下降到位，很可能会出现R≥R_X的情况，则意味着电机又要调整至P_L所控制的功率变化范围内运行，但实际上是电机的转速没有下降到位导致的，并非是垃圾吸入量增加导致的，因此需要吸尘器能够主动分辨这样的情况并加以区别，避免在垃圾吸入量没有明显变化的情况下调整电机的输出功率，所以在U₁＜U＜U₀时，增加功率变化标记，具体包括了两种情况，第一种是若上一次获取U时，U≥U₀，本次获取U时，U₀-ΔU≤U＜U₀，即U进入第一个电压阈值区间，第二种是U已经处于U₁＜U＜U₀，即U从上一个电压阈值区间进入下一个电压阈值区间，都会在执行S2之后生成功率变化标记，进入S3后依据功率变化标记调整P_H或P_L的大小到下一级；在下一次执行S2后继续判断U是否进入下一个电压阈值区间，若是，则生成功率变化标记，若否，则清除功率变化标记，然后检测功率变化标记，若无功率变化标记，则保持当前P_H或P_L不变，若有功率变化标记，则调整P_H或P_L到下一级。结合图3看，可以了解整个功率调整的流程控制。

实施例二：

为了进一步提高电池的利用率，可以预设更多条功率变化曲线，功率变化控制更细致，例如图4所示，预设M条功率变化曲线P₁、P₂、……、P_M-1、P_M，M≥3且为整数，P_M＞P_M-1＞P_M-2，每次调整功率变化曲线时选择与当前功率变化曲线相邻的功率变化曲线。

为了每次调整功率变化曲线的幅度保持一致，可以让P_M-P_M-1＝P_M-1-P_M-2＝ΔP。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (8)

1.一种吸尘器功率控制方法，吸尘器具有带动风机吸尘的电机和为电机供电的电池，其特征在于，预设至少两条用于控制电机的输出功率变化的功率变化曲线，不同功率变化曲线所控制的功率大小不同，所述吸尘器功率控制方法包括以下步骤：

S1，电机启动；

S2，获取电池的实时电压U；

S3，根据电池的实时电压U确定一条功率变化曲线；

S4，获取电机的实时转速R、实时输出功率P；

S5，根据P计算出电机的理论转速R_X，将R与R_X比较，若R＜R_X，则调整功率变化曲线并选择所控制的功率较小的功率变化曲线来控制电机运行，若R≥R_X，则调整功率变化曲线并选择所控制的功率较大的功率变化曲线来控制电机运行；

S6，返回S2；

其中，S4可先于S2执行或与S2同时执行或先于S3执行。

2.根据权利要求1所述的吸尘器功率控制方法，其特征在于，预设两条功率变化曲线且所控制的功率变化范围分别为P_H和P_L，P_H＞P_L，预设电压阈值U₀和U₁，U₀＞U₁，当U≥U₀时，P_H＝Hmax、P_L＝Lmax，当U₁＜U＜U₀时，Hmin＜P_H＜Hmax、Lmin＜P_L＜Lmax，当U≤U₁时，确定P_H＝Hmin、P_L＝Lmin。

3.根据权利要求2所述的吸尘器功率控制方法，其特征在于，当U₁＜U＜U₀时，P_H和P_L处于阶梯变化阶段，并且分别从Hmax到Hmin和Lmax到Lmin逐级下降。

4.根据权利要求3所述的吸尘器功率控制方法，其特征在于，当U₁＜U＜U₀时，设置一个关于U的变化阈值ΔU，将U₀与U₁之间的差值分成N个电压阈值区间，即U₀-U₁＝N×ΔU，N为正整数，P_H在Hmax到Hmin之间分成N级，即Hmax-Hmin＝(N+1)×ΔH，P_L在Lmax到Lmin之间分成N级，即Lmax-Lmin＝(N+1)×ΔL，当U₀-ΔU≤U＜U₀，P_H＝Hmax-ΔH，P_L＝Lmax-ΔL，当U₀-2ΔU≤U＜U₀-ΔU，P_H＝Hmax-2ΔH，P_L＝Lmax-2ΔL，以此类推，直到U₁＜U＜U₀-(N-1)×ΔU＝U₁+ΔU，P_H＝Hmax-N×ΔH＝Hmin+ΔH，P_L＝Lmax-N×ΔL＝Lmin+ΔL。

5.根据权利要求4所述的吸尘器功率控制方法，其特征在于，在获取电池的实时电压U后，判断U是否进入下一个电压阈值区间，若是，则生成功率变化标记，若否，则清除功率变化标记，然后检测功率变化标记，若无功率变化标记，则保持P_H和P_L不变，若有功率变化标记，则调整P_H和P_L到下一级。

6.根据权利要求2所述的吸尘器功率控制方法，其特征在于，电机启动时以P＝Lmin运行一定时间后进入S2。

7.根据权利要求1所述的吸尘器功率控制方法，其特征在于，预设M条功率变化曲线P₁、P₂、……、P_M，M≥3且为整数，P_M＞P_M-1＞P_M-2，每次调整功率变化曲线时选择与当前功率变化曲线相邻的功率变化曲线。

8.根据权利要求7所述的吸尘器功率控制方法，其特征在于，P_M-P_M-1＝P_M-1-P_M-2＝ΔP。

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