CN117013884A - 一种泵电机低温启动方法、装置及设备 - Google Patents

一种泵电机低温启动方法、装置及设备 Download PDF

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CN117013884A CN202210466991.7A CN202210466991A CN117013884A CN 117013884 A CN117013884 A CN 117013884A CN 202210466991 A CN202210466991 A CN 202210466991A CN 117013884 A CN117013884 A CN 117013884A
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Abstract

本申请涉及一种泵电机低温启动方法、装置及设备，其中，泵电机低温启动方法包括如下步骤：S1：判断泵电机是否需要进入低温保护，若需要进入低温保护，则执行步骤S2；S2：控制泵电机以预设启动电流和预设转速启动并持续以第一运行模式运行，同时记录第一运行模式的运行时长，预设启动电流大于泵电机的常规启动电流，预设转速不大于泵电机的常规转速；S3：判断第一运行模式的运行时长是否达到第一预设时长，若第一运行模式的运行时长达到第一预设时长，则执行步骤S4；S4：以常规转速重新启动泵电机。能够有效解决泵电机在低温情况下无法正常启动的问题。

Description

一种泵电机低温启动方法、装置及设备
技术领域
本申请涉及泵应用技术领域，具体涉及一种泵电机低温启动方法、装置及设备。
背景技术
油泵是应用于驱动单元为变速箱油提供循环动力，起到冷却电机和润滑轴承的作用。油的粘度系数值与温度值大小成反比关系，当温度越低时，油的粘度系数会成指数级增大，使得泵电机在低温情况下启动时所需的驱动力增大。
当泵电机处于低温情况时，由于油阻增大，导致泵电机容易发生堵转等情况而无法正常启动，而如何解决低温情况下泵电机无法正常启动的问题，是本领域技术人员所需要解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种泵电机低温启动方法、装置及设备，能够有效解决泵电机在低温情况下无法正常启动的问题。
为解决上述技术问题，本申请提供一种泵电机低温启动方法，包括如下步骤：
S1：判断泵电机是否需要进入低温保护，若需要进入低温保护，则执行步骤S2；
S2：控制泵电机以预设启动电流和预设转速启动并持续以第一运行模式运行，同时记录所述第一运行模式的运行时长，所述预设启动电流大于所述泵电机的常规启动电流，所述预设转速不大于所述泵电机的常规转速；
S3：判断所述第一运行模式的运行时长是否达到第一预设时长，若所述第一运行模式的运行时长达到第一预设时长，则执行步骤S4；
S4：以常规转速重新启动所述泵电机。
在低温情况下，通过以第一运行模式启动的方式，使得泵电机以大于常规启动电流的预设启动电流和不大于常规转速的预设转速运行，在运行第一预设时长后，随着泵电机的发热量的增大，泵内部工作介质的温度升高，工作介质的粘度变小，从而降低泵电机运行所需的转矩，然后尝试以常规转速重新启动泵电机。
此方案相较于通过温度检测作为依据判断是否结束低温保护的方案来说，能够弱化外部影响因素，即避免由于环境情况对温度检测结果造成影响，而影响判断是否结束低温保护的准确性，从而使得泵电机在低温情况下，更灵活更快速地实现常规启动。
可选地，步骤S4中，在以常规转速重新启动所述泵电机的同时，记录重新启动时长；
在步骤S4之后还包括步骤S5：
判断重新启动时长在达到第二预设时长之前，泵电机是否发生停机故障，若泵电机发生停机故障，则执行步骤S2，直至泵电机在第二预设时长内未发生停机故障。
可选地，在步骤S1之前，还包括步骤S0：判断泵电机是否发生堵转，若发生堵转，则执行步骤S1；
步骤S1中，所述判断泵电机是否需要进入低温保护包括：
获取泵内部工作介质的温度，并判断所述工作介质的温度是否低于第一预设温度，若所述工作介质的温度小于第一预设温度，则需要进入低温保护；
或者，获取泵的检测温度，并判断所述泵的检测温度是否低于第二预设温度，若所述泵的检测温度低于第二预设温度，则需要进入低温保护。
可选地，所述第一预设温度为-40℃～-30℃，所述第二预设温度为-5℃～5℃；
和/或，所述第一预设时长为10s～30s，所述第二预设时长为3s～5s。
可选地，步骤S1中，若需要进入低温保护，则停机第三预设时长后，进行步骤S2。
本申请还提供了一种泵电机低温启动设备，适用于如上所述的泵电机低温启动方法，所述泵电机低温启动设备包括微控制单元和驱动模块，所述微控制单元与所述驱动模块电连接和/或信号连接，所述驱动模块与所述电机电连接和/或信号连接，所述微控制单元通过所述驱动模块驱动所述泵电机运行，所述泵电机包括定子线圈，根据前述控制方法，控制所述定子线圈产热，对所述工作介质进行加热，或者所述微控制单元控制所述泵电机正常运行。
当泵内部工作介质因温度较低而导致粘度较大时，通过控制定子线圈对工作介质的加热，有利于使泵正常运行。
本申请还提供了一种泵电机低温启动装置，包括：
第一判断模块，用于判断泵电机是否需要进入低温保护；
第一执行模块，用于当所述第一判断模块判断为是时，控制泵电机以预设启动电流和预设转速启动并持续以第一运行模式运行，同时记录所述第一运行模式的运行时长，所述预设启动电流大于所述泵电机的常规启动电流，所述预设转速不大于所述泵电机的常规转速；
第二判断模块，用于判断所述第一运行模式的运行时长是否达到第一预设时长；
第二执行模块，用于当第二判断模块判断为是时，以常规转速重新启动所述泵电机。
在低温情况下，通过以第一运行模式启动的方式，使得泵电机以大于常规启动电流的预设启动电流和不大于常规转速的预设转速运行，在运行第一预设时长后，随着泵电机的发热量的增大，泵内部工作介质的温度升高，工作介质的粘度变小，从而降低泵电机运行所需的转矩，然后尝试以常规转速重新启动泵电机。
此方案相较于通过温度检测作为依据判断是否结束低温保护的方案来说，能够弱化外部影响因素，即避免由于环境情况对温度检测结果造成影响，而影响判断是否结束低温保护的准确性，从而使得泵电机在低温情况下，更灵活更快速地实现常规启动。
可选地，所述第二执行模块，用于当第二判断模块判断为是时，以常规转速重新启动所述泵电机，同时记录重新启动时长；
还包括第三判断模块，用于判断重新启动时长在达到第二预设时长之前，所述泵电机是否发生停机故障；
所述第一执行模块还用于当所述第三判断模块判断为是时，控制所述泵电机以预设启动电流和预设转速启动并以第一运行模式运行，同时记录所述第一运行模式的运行时长。
可选地，还包括第四判断模块，用于判断泵电机是否发生堵转；
所述第一判断模块包括：
获取子模块，用于当第四判断模块判断为是的情况下，获取泵内部工作介质或泵的检测温度；
判断子模块，用于判断所述工作介质的温度是否低于第一预设温度，或者所述泵的检测温度是否低于第二预设温度。
可选地，所述第一预设温度为-40℃～-30℃，所述第二预设温度为-5℃～5℃；
和/或，所述第一预设时长为10s～30s，所述第二预设时长为3s～5s。
可选地，当所述第一判断模块判断为是时，在停机第三预设时长后，第一执行模块控制泵电机以预设启动电流和预设转速启动并持续以第一运行模式运行，同时记录所述第一运行模式的运行时长。
附图说明
图1是本申请实施例所提供的泵电机低温启动方法的流程图；
图2是本申请实施例所提供的泵电机低温启动方法的详细流程图；
图3是本申请实施例所提供的泵电机低温启动装置的结构框图；
图4是本申请实施例所提供的泵电机低温启动装置的详细结构框图；
图5是泵电机低温启动设备的一种实施方式中微控制单元、驱动模块、采集模块与直流无刷电机的连接示意框图；
图6是图5中逆变电路与直流无刷电机的定子线圈的连接示意图；
图7是图5中电流采集转换电路的连接示意图；
图8是图5中温度传感器的内置采集电路的连接示意图。
附图1-图8中，附图标记说明如下：
100-第一判断模块，101-获取子模块，102-判断子模块；200-第一执行模块；300-第二判断模块；400-第二执行模块；500-第三判断模块；600-第四判断模块；
10-微控制单元，11-通信模块，12-控制模块，13-PWM模块，14-第一ADC模块，15-相电流均方根环，16-信号生成模块，17-第二ADC模块；
20-驱动模块，21-驱动器，22-逆变电路；
30-采集模块，31-电流采集转换电路，32-温度传感器。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步的详细说明。
本申请实施例提供了一种泵电机低温启动方法，如图1和图2所示，该泵电机低温启动方法包括如下步骤：
S1：判断是泵电机否需要进入低温保护，若需要进入低温保护，则执行步骤S2。
泵电机在低温情况下运行，若发生堵转等故障，首先判断该泵电机是否需要进行低温保护，若需要进行低温保护，则进行步骤S2。其中，低温保护是指泵电机由于在低温情况下，泵内部的工作介质的粘度较大，导致常规启动电流无法正常启动而进行的操作。
本文中，泵电机是以油泵电机为例展开说明，油泵内的工作介质为油，在低温情况下，油泵内部的油阻较大，导致常规启动电流无法正常启动而进行的操作。
S2：控制泵电机以预设启动电流和预设转速启动并持续以第一运行模式运行，同时记录第一运行模式的运行时长，预设启动电流大于泵电机的常规启动电流，预设转速不大于泵电机的常规转速。
在第一运行模式下，不检测泵电机是否发生堵转故障，或者对检测到的堵转故障信息不进行响应或者采取应对措施。
进入低温保护后，先控制泵电机采用第一运行模式启动的方式，以预设启动电流I预设和预设转速v预设启动，同时开始记录第一运行模式的运行时长。其中，预设启动电流I预设要大于泵电机的常规启动电流，预设转速v预设要不大于泵电机的常规转速，不难理解，常规启动电流和常规转速是指泵电机在常规运行状态(非故障状态)下的启动电流和转速，对于不同的泵电机来说，其常规启动电流和常规转速的范围不同，因此，在此不做具体数值限制。
也就是说，进入低温保护后，控制泵电机以较大的启动电流和较小的转速持续以第一运行模式运行，具体的，本实施例中，对于预设启动电流I预设和预设转速v预设的具体数值并不做限制，可根据实际情况设置即可。如油的粘度系数值与温度值大小成反比，当温度越低时，油的粘度系数会成指数级增大，因此，需要泵电机的驱动力增大，所以，本实施例中，上述预设启动电流I预设和预设转速v预设的具体数值在实际确定时，可以考虑油的粘度系数以及实际温度情况等。
由于常温和低温时的力矩需求差别较大，泵电机在不同温度情况下，采用不同的启动电流，根据Q＝I2Rt(其中，Q是指泵电机的发热量，I是指启动电流，R是指泵电机的定子绕组，t是指运行时长)，可知，当启动电流I越大，泵电机的发热量Q越大，越有利于油温提升，也能有助于力矩需求的降低。
因此，在低温情况下，以大于常规启动电流的预设启动电流I预设启动，有利于油泵周围温度的提升，进而有利于油温的提升。而在此处，以不大于常规转速的预设转速v预设启动泵电机，是为了能够让泵电机在低温情况下启动起来，以利于油温的回升。
S3：判断第一运行模式的运行时长是否达到第一预设时长，若第一运行模式的运行时长达到第一预设时长，则执行步骤S4；
S4：以常规转速重新启动泵电机。
若第一运行模式的运行时长t第一达到第一预设时长t1后，油泵周围的温度已经有所回升，此时，步骤S4中，尝试以常规转速v常规重新启动该泵电机。其中，常规转速v常规可以是上位机发送给泵电机的转速指令，也可以是根据控制器预设程序提供的转速指令，泵电机需根据该常规转速v常规启动。具体的，本实施例中，对于该第一预设时长t1的具体时长不做限制，如可以是10s、30s或15s、20s均可。
此方案相较于通过温度检测作为依据判断是否结束低温保护的方案来说，能够弱化外部影响因素，即避免由于环境情况对温度检测结果造成影响，而影响判断是否结束低温保护的准确性，从而使得泵电机在低温情况下，更灵活更快速地实现常规启动。
在上述实施例中，步骤S4中，在以常规转速重新启动泵电机的同时，记录重新启动时长；并且，在步骤S4之后还包括步骤S5：判断重新启动时长在达到第二预设时长之前，泵电机是否发生停机故障，若泵电机发生停机故障，则执行步骤S2，直至泵电机在第二预设时长内未发生停机故障。
其中，停机故障是指包括发生堵转、过流等情况，导致泵电机停机的故障。
如图2所示，泵电机在以常规转速v常规重新启动后，重新开始计时，若重新启动时长t重启达到第二预设时长t2之前，泵电机未发生停机故障，则说明油泵周围温度已达到常规温度，该泵电机可以正常启动，低温保护结束；若在重新启动后，在第二预设时长t2内泵电机发生停机故障，即泵电机重新启动但并未运行达到第二预设时长t2的话，则重新执行上述步骤S2，控制泵电机重新以预设启动电流I预设和预设转速v预设持续以第一运行模式运行。
具体的，如果在第二预设时长t2内泵电机发生堵转故障，说明此时油泵周围温度并未达到常规温度，泵电机仍无法正常启动，泵电机重新以预设启动电流I预设和预设转速v预设持续以第一运行模式运行，即按照上述步骤S2-S4重新运行，直至步骤S5中，泵电机在重新启动后，在t重启达到第二预设时长t2之前，泵电机未发生停机故障即可解除低温保护。如果重新启动时长t重启达到第二预设时长t2之前，泵电机发生除堵转以外的其它故障而导致停机，则可对系统进行维修，在解除故障后，重新按照上述步骤S2-S4运行，直至步骤S5中，泵电机在重新启动后，在第二预设时长t2内未发生停机故障即可解除低温保护。
本实施例中，对于第二预设时长t2的具体时长不做限制，如可将该第二预设时长t2设置为3s、4s、5s等均可。
在低温情况下，通过第一运行模式启动的方式，使得泵电机以大于常规启动电流的预设启动电流I预设和不大于常规转速的预设转速v预设运行，在运行第一预设时长t1后，随着泵电机的发热量的增大，油温升高，油阻变小，从而降低泵电机运行所需的转矩，然后尝试以常规转速v常规重新启动泵电机，根据泵电机在重新启动后在第二预设时长t2内是否发生停机故障判断是否结束低温保护的依据。
本实施例中，如图1所示，在步骤S1之前，还包括步骤S0：判断泵电机是否发生堵转，若发生堵转，则执行步骤S1，而步骤S1中，判断泵电机是否需要进入低温保护可选择如下两种方式中的任一种：
第一种方式：获取油温，并判断油温T油是否低于第一预设温度T1，若油温T油小于第一预设温度T1，则需要进入低温保护；
第二种方式：获取油泵的检测温度T油泵，并判断油泵的检测温度T油泵是否低于第二预设温度T2，若油泵的检测温度T油泵低于第二预设温度T2，则需要进入低温保护。
在第二种方式中，油泵的检测温度T油泵是指PCBA(Printed Circuit BoardAssembly，印刷电路板)附近的温度，取决于油泵本身发热量以及所处环境的温度(即油温和环境温)。
也就是说，当泵电机发生堵转时，可通过油温T油或油泵的检测温度判断泵电机是否需要进行低温保护，具体的，若油温T油低于第一预设温度T1和油泵的检测温度T油泵低于第二预设温度T2这两个条件中，满足任何一个条件，则需要进入低温保护。若泵电机发生堵转后，若油温T油不低于第一预设温度T1，并且油泵的检测温度T油泵不低于第二预设温度T2，则说明该泵电机并不是由于低温情况导致的堵转，则无需进入低温保护，可通过其它相应的方式排出堵转故障即可，在此不做具体限制。
具体的，本实施例中，对于第一预设温度T1和第二预设温度T2的具体数值并不做限制，如第一预设温度T1为-40℃～-30℃，第二预设温度T2设置为-5℃～5℃，如0℃等均可。
进一步的，在上述步骤S1中，若需要进入低温保护，则泵电机在停机第三预设时长t3后，再执行步骤S2，如图2所示。该第三预设时长t3的具体时长不做限制，如可以是3s、4s等。如此设置，避免泵电机在发生堵转之前转速较大，导致泵电机内的流体惯性较大，对下一次启动造成影响。
本申请实施例还提供了一种泵电机低温启动装置，与上述泵电机低温启动方法相对应，如图3所示，该泵电机低温启动装置包括：
第一判断模块100，用于判断泵电机是否需要进入低温保护。
泵电机在低温情况下运行，若发生堵转等故障，首先判断该泵电机是否需要进行低温保护。其中，低温保护是指泵电机由于在低温情况下，泵内部的工作介质的粘度较大，导致常规启动电流无法正常启动而进行的操作。
本文中，泵电机是以油泵电机为例展开说明，油泵内的工作介质为油，在低温情况下，油泵内部的油阻较大，导致常规启动电流无法正常启动而进行的操作。
第一执行模块200，用于当第一判断模块判断为是时，控制泵电机以预设启动电流和预设转速启动，并持续以第一运行模式运行，同时记录第一运行模式的运行时长，预设启动电流大于泵电机的常规启动电流，预设转速不大于泵电机的常规转速。
进入低温保护后，第一执行模块200先控制泵电机采用第一运行模式启动的方式，以预设启动电流I预设和预设转速v预设启动，同时开始记录第一运行模式的运行时长。其中，预设启动电流I预设要大于泵电机的常规启动电流，预设转速v预设要不大于泵电机的常规转速，不难理解，常规启动电流和常规转速是指泵电机在常规运行状态(非故障状态)下的启动电流和转速，对于不同的泵电机来说，其常规启动电流和常规转速的范围可能不同，因此，在此不做具体数值限制。
也就是说，进入低温保护后，第一执行模块200控制泵电机以较大的启动电流和较小的转速持续以第一运行模式运行，具体的，本实施例中，对于预设启动电流I预设和预设转速v预设的具体数值并不做限制，可根据实际情况设置即可。如油的粘度系数值与温度值大小成反比，当温度越低时，油的粘度系数会成指数级增大，因此，需要泵电机的驱动力增大，所以，本实施例中，上述预设启动电流I预设和预设转速v预设的具体数值在实际确定时，可以考虑油的粘度系数以及实际温度情况等。
由于常温和低温时的力矩需求差别较大，泵电机在不同温度情况下，采用不同的启动电流，根据Q＝I2Rt(其中，Q是指泵电机的发热量，I是指启动电流，R是指泵电机的定子绕组，t是指运行时长)，可知，当启动电流I越大，泵电机的发热量Q越大，越有利于油温提升，也能有助于力矩需求的降低。
因此，在低温情况下，以大于常规启动电流的预设启动电流I预设启动，有利于油泵周围温度的提升，进而有利于油温的提升。而在此处，以不大于常规转速的预设转速v预设启动泵电机，是为了能够让泵电机在低温情况下启动起来，以利于油温的回升。
第二判断模块300，用于判断第一运行模式的运行时长是否达到第一预设时长；
第二执行模块400，用于当第二判断模块判断为是时，以常规转速重新启动泵电机。
当第二判断模块300判断第一运行模式的运行时长t第一达到第一预设时长t1后，油泵周围的温度已经有所回升，此时，第二执行模块400尝试以常规转速v常规重新启动该泵电机。其中，常规转速v常规可以是上位机发送给泵电机的转速指令，也可以是根据控制器预设程序提供的转速指令，泵电机需根据该常规转速v常规启动。具体的，本实施例中，对于该第一预设时长t1的具体时长不做限制，如可以是10s、30s或15s、20s均可。
此方案相较于通过温度检测作为依据判断是否结束低温保护的方案来说，能够弱化外部影响因素，即避免由于环境情况对温度检测结果造成影响，而影响判断是否结束低温保护的准确性，从而使得泵电机在低温情况下，更灵活更快速地实现常规启动。
在上述实施例中，第二执行模块400具体用于当第二判断模块300判断为是时，以常规转速重新启动泵电机，同时记录重新启动时长。
并且，泵电机低温启动装置还包括第三判断模块500，用于判断重新启动时长在达到第二预设时长之前，泵电机是否发生停机故障。
第一执行模块200还用于当第三判断模块500判断为是时，控制泵电机以预设启动电流和预设转速启动并以第一运行模式运行，同时记录第一运行模式的运行时长。
其中，停机故障是指包括发生堵转、过流等情况，导致泵电机停机的故障。
第二执行模块400以常规转速v常规重新启动泵电机后，并重新开始计时，当第三判断模块500判断重新启动时长t重启在达到第二预设时长t2之前，泵电机未发生停机故障，则说明油泵周围温度已达到常规温度，该泵电机可以正常启动，低温保护结束；若在重新启动后，第三判断模块500判断重新启动时长t重启在达到第二预设时长t2之前，泵电机发生停机故障，即泵电机重新启动但并未运行达到第二预设时长t2的话，则第一执行模块200控制泵电机重新以预设启动电流I预设和预设转速v预设持续以第一运行模式运行，同时记录第一运行模式的运行时长。
也就是说，上述第一执行模块200同时与第一判断模块100和第三判断模块500信号连接，并用于当第一判断模块100判断为是时，或者第三判断模块500判断为是时，控制泵电机以预设启动电流I预设和预设转速v预设，同时记录第一运行模式的运行时长。
如果第三判断模块500判断重新启动时长t重启在达到第二预设时长t2之前，泵电机发生堵转故障，说明此时油泵周围温度并未达到常规温度，泵电机仍无法正常启动，第一执行模块200控制泵电机重新以预设启动电流I预设和预设转速v预设持续以第一运行模式运行，直至第三判断模块500判断重新启动时长t重启在达到第二预设时长t2之前，泵电机未发生堵转故障即可解除低温保护。
如果第三判断模块500判断重新启动时长t重启在达到第二预设时长t2之前，泵电机发生除堵转以外的其它故障而导致停机，则可对系统进行维修，在解除故障后，第一执行模块200控制泵电机重新以预设启动电流I预设和预设转速v预设持续以第一运行模式运行，直至第三判断模块500判断重新启动时长t重启在达到第二预设时长t2之前，泵电机未发生堵转故障即可解除低温保护。
本实施例中，对于第二预设时长t2的具体时长不做限制，如可将该第二预设时长t2设置为3s、4s、5s等均可。
在低温情况下，通过第一运行模式启动的方式，使得泵电机以大于常规启动电流的预设启动电流I预设和不大于常规转速的预设转速v预设运行，在运行第一预设时长t1后，随着泵电机的发热量的增大，油温升高，油阻变小，从而降低泵电机运行所需的转矩，然后尝试以常规转速v常规重新启动泵电机，根据泵电机在重新启动后在第二预设时长t2内是否发生停机故障判断是否结束低温保护的依据。
本实施例中，还包括第四判断模块600，用于判断判断泵电机是否发生堵转。并且，第一判断模块100包括：
获取子模块101，用于当第四判断模块600判断为是的情况下，获取油温T油或油泵的检测温度T油泵；
判断子模块102，用于判断油温T油是否低于第一预设温度T1，或者油泵的检测温度T油泵是否低于第二预设温度T2。
也就是说，第一判断模块100判断是否需要进入低温保护，可选择如下两种方式中的任一种：
第一种方式，获取子模块101获取油温T油，并通过判断子模块102判断油温T油是否低于第一预设温度T1，若油温T油小于第一预设温度T1，则需要进入低温保护；
第二种方式：获取子模块101获取油泵的检测温度T油泵，并通过判断子模块102判断油泵的检测温度T油泵是否低于第二预设温度T2，若油泵的检测温度T油泵低于第二预设温度T2，则需要进入低温保护。
在第二种方式中，油泵的检测温度T油泵是指PCBA(Printed Circuit BoardAssembly，印刷电路板)附近的温度，取决于油泵本身发热量以及所处环境的温度(即油温和环境温)。
也就是说，当第四判断模块600判断泵电机发生堵转时，可通过获取子模块获取油温T油或油泵的检测温度T油泵，根据判断子模块102，油温T油低于第一预设温度T1和油泵的检测温度T油泵低于第二预设温度T2这两个条件中，满足任何一个条件，则需要进入低温保护。若当第四判断模块600判断泵电机发生堵转时后，获取子模块获取油温T油或油泵的检测温度T油泵，根据判断子模块102，油温T油不低于第一预设温度T1，并且油泵的检测温度T油泵不低于第二预设温度T2，则说明该泵电机并不是由于低温情况导致的堵转，则无需进入低温保护，可通过其它相应的方式排出堵转故障即可，在此不做具体限制。
具体的，本实施例中，对于第一预设温度T1和第二预设温度T2的具体数值并不做限制，如第一预设温度T1为-40℃～-30℃，第二预设温度T2设置为-5℃～5℃，如0℃等均可。
进一步的，当所述第一判断模块100判断为是时，需要进入低温保护，在停机第三预设时长t3后，第一执行模块200控制泵电机以预设启动电流I预设和预设转速v预设启动并持续以第一运行模式运行，同时记录第一运行模式的运行时长t第一。该第三预设时长t3的具体时长不做限制，如可以是3s、4s等。如此设置，避免泵电机在发生堵转之前转速较大，导致泵电机内的流体惯性较大，对下一次启动造成影响。
本申请实施例还提供了一种泵电机低温启动设备的实施方式，适用于如上的泵电机低温启动方法。泵包括泵电机、泵转子以及泵电机低温启动设备，控制器与泵电机电连接和/或信号连接，泵电机与泵转子连接，控制器控制泵电机转动，泵电机带动泵转子转动从而将工作介质从泵进口输送到泵出口。
在本实施例中，泵电机为直流无刷电机；泵电机低温启动设备包括电路板，电路板上集成有微控制单元10、驱动模块20以及采集模块30，如图5所示，微控制单元10包括通信模块11、控制模块12、PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)模块13、第一ADC(Analog-to-Digital Converter，模/数转换器)模块14、第二ADC模块17、相电流均方根环15以及信号生成模块16，通信模块11用于和汽车车载电脑ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)进行通讯，ECU发送控制指令给通信模块11，通信模块11接收到ECU的控制指令(例如电机目标转速)后发送给控制模块12，控制模块12根据ECU发送的泵电机目标转速(如3000rpm)控制指令，控制PWM模块13输出相应的一系列幅值相等、有效占空比不同的脉冲信号(脉冲信号的载波频率一定)给驱动模块20，驱动模块20驱动直流无刷电机40运行。
具体地，驱动模块20可以包括驱动器21和逆变电路22，PWM模块13输出的脉冲信号经驱动器21放大后与逆变电路22电连接，具体地与逆变电路22中的各晶体开关管(例如MOS管)中的Q1～Q6端口电连接，如图2所示，通过脉冲信号高低电平的变换控制各晶体开关管导通时间的改变，从而将作用于直流无刷电机40定子线圈的直流电压VDD等效成三相正弦波形电压，这样，定子线圈在三相等效正弦波形电压的作用下能够产生激励磁场，从而驱动直流无刷电机40以目标转速(如3000rpm)运行，当然作为其他实施方式，只要PWM模块13输出的脉冲信号足以驱动逆变电路22中的各晶体开关管，驱动模块20可以不包括驱动器21。
参见图5，本申请的一种实施方式中，采集模块30包括电流采集转换电路31和温度传感器32。电流采集转换电路31用于采集流过直流无刷电机40定子线圈负载的相电流，具体地，参见图7，电流采集转换电路31包括采样电阻Rs、运放器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1以及第二电容C2，采样电阻Rs的一端与相电流的输入端口IN和第一电阻R1的一端连接，采样电阻Rs的另一端接地，第一电阻R1的另一端与第一电容C1的一端和运放器U1的正输入端连接，第一电容C1的另一端接地，第二电阻R2的一端与运放器U1的输出端和第四电阻R4的一端连接，第二电阻R2的另一端与运放器U1的负输入端和第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端接地，第四电阻R4的另一端与第二电容C2的一端和第一输出端口OUT1连接，第二电容C2的另一端接地，第一电源VCC给运放器U1供电；电流采集转换电路31包括第一滤波电路、第二滤波电路以及同比例运放电路，第一滤波电路包括第一电阻R1和第一电容C1连接的电路，第二滤波电路包括第四电阻R4和第二电容C2连接的电路，同比例运放电路包括运放器U1、第二电阻R2和第三电阻R3连接的电路。直流无刷电机40定子线圈负载的相电流自输入端口IN输入，经采样电阻Rs转换为电压模拟信号，电压模拟信号经第一滤波电路滤波处理后进入同比例运放电路，对滤波后的电压模拟信号进行信号放大处理后再通过第二滤波电路进行再次滤波处理，经第二滤波电路滤波处理后的电压模拟信号通过第一输出端口OUT1输送给第一ADC模块14，第一ADC模块14将经滤波放大后的电压模拟信号转换成相对应的电流数字信号并传输给控制模块12。设置第一滤波电路有利于消除电压模拟信号因外界环境产生的高频干扰和噪声，设置同比例运放电路用于把微弱的电压模拟信号进行信号放大，再结合第二滤波电路把放大后的电压模拟信号进行进一步滤波处理，消除其中的信号耦合干扰，提高电压模拟信号准确性。
温度传感器32用于采集泵内部工作介质的温度，温度传感器32包括内置采集电路，具体地，参见图8，内置采集电路包括第五电阻R5和热敏电阻Rt，第五电阻R5的一端与正电源VDDA连接，第五电阻R5的另一端与热敏电阻Rt的一端和第二输出端口OUT2连接，热敏电阻Rt的另一端接地。热敏电阻Rt的阻值能随温度的变化而变化，温度传感器32通过热敏电阻Rt感应工作介质的温度，工作介质的不同温度，使得热敏电阻Rt的阻值不同，从而通过第二输出端口OUT2输出不同的电压模拟信号，输送给第二ADC模块17，第二ADC模块17将电压模拟信号转换成相对应的实际温度数字信号，即得到泵内部工作介质的当前温度值，并将该温度值传输给控制模块12。当然作为其他实施方式，如果温度传感器32能够直接输出实际温度的数字信号，即可以不包括第二ADC模块17，温度传感器32直接将检测到的温度数字信号传输给控制模块12；或者，温度传感器32可以设置于ECU，温度传感器32采集到泵内部工作介质温度并传输给ECU，ECU再通过通信模块11将温度信号传输给控制模块12。
参见图5，本申请提供的一种实施例中，根据前述的控制方法，当需要对工作介质加热时，控制模块12控制相电流均方根环15和信号生成模块16启动，相电流均方根环15和信号生成模块16共同作用，通过正弦脉宽调制技术，对一系列幅值相等的脉冲信号的脉宽(有效占空比)进行调制，并通过PWM模块13输出该相应脉冲信号与逆变电路22中的各晶体开关管中的Q1～Q6端口电连接，将作用于直流无刷电机40定子线圈的直流电压VDD等效成三相正弦波形电压，来驱动直流无刷电机40。
需要说明的是，当作用在直流无刷电机40定子线圈的三相等效正弦波形电压变化足够慢时，定子线圈将无法带动转子转动，此时流过定子线圈负载的相电流主要用于使线圈产热，即可以通过相电流均方根环15和信号生成模块16进行正弦脉宽调制，使作用于直流无刷电机40定子线圈的三相等效正弦波形电压的频率变化足够慢，这样，流过定子线圈负载的相电流主要用于使定子线圈产热，从而通过定子线圈加热泵内部的工作介质，以减小工作介质粘度。
以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种泵电机低温启动方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：判断泵电机是否需要进入低温保护，若需要进入低温保护，则执行步骤S2；
S2：控制泵电机以预设启动电流和预设转速启动并持续以第一运行模式运行，同时记录所述第一运行模式的运行时长；所述预设启动电流大于所述泵电机的常规启动电流，所述预设转速不大于所述泵电机的常规转速；
S3：判断所述第一运行模式的运行时长是否达到第一预设时长，若所述第一运行模式的运行时长达到第一预设时长，则执行步骤S4；
S4：以常规转速重新启动所述泵电机。
2.根据权利要求1所述的泵电机低温启动方法，其特征在于，步骤S4中，在以常规转速重新启动所述泵电机的同时，记录重新启动时长；
在步骤S4之后还包括步骤S5：
判断重新启动时长在达到第二预设时长之前，泵电机是否发生停机故障，若泵电机发生停机故障，则执行步骤S2，直至泵电机在第二预设时长内未发生停机故障。
3.根据权利要求1或2所述的泵电机低温启动方法，其特征在于，在步骤S1之前，还包括步骤S0：判断泵电机是否发生堵转，若发生堵转，则执行步骤S1；
步骤S1中，所述判断泵电机是否需要进入低温保护包括：
获取泵内部工作介质的温度，并判断所述工作介质的温度是否低于第一预设温度，若所述工作介质的温度小于第一预设温度，则需要进入低温保护；
或者，获取泵的检测温度，并判断所述泵的检测温度是否低于第二预设温度，若所述泵的检测温度低于第二预设温度，则需要进入低温保护。
4.根据权利要求3所述的泵电机低温启动方法，其特征在于，所述第一预设温度为-40℃～-30℃，所述第二预设温度为-5℃～5℃；
和/或，所述第一预设时长为10s～30s，所述第二预设时长为3s～5s。
5.根据权利要求1或2所述的泵电机低温启动方法，其特征在于，步骤S1中，若需要进入低温保护，则停机第三预设时长后，进行步骤S2。
6.一种泵电机低温启动设备，适用于权利要求1-5任一项所述的泵电机低温启动方法，其特征在于，所述泵电机低温启动设备包括微控制单元和驱动模块，所述微控制单元与所述驱动模块电连接和/或信号连接，所述驱动模块与所述电机电连接和/或信号连接，所述微控制单元通过所述驱动模块驱动所述泵电机运行，所述泵电机包括定子线圈，根据前述控制方法，控制所述定子线圈产热，对所述工作介质进行加热，或者所述微控制单元控制所述泵电机正常运行。
7.一种泵电机低温启动装置，其特征在于，包括：
第一判断模块，用于判断泵电机是否需要进入低温保护；
第一执行模块，用于当所述第一判断模块判断为是时，控制泵电机以预设启动电流和预设转速启动，并持续以第一运行模式运行，同时记录所述第一运行模式的运行时长，所述预设启动电流大于所述泵电机的常规启动电流，所述预设转速不大于所述泵电机的常规转速；
第二判断模块，用于判断所述第一运行模式的运行时长是否达到第一预设时长；
第二执行模块，用于当第二判断模块判断为是时，以常规转速重新启动所述泵电机。
8.根据权利要求7所述的泵电机低温启动装置，其特征在于，所述第二执行模块，用于当第二判断模块判断为是时，以常规转速重新启动所述泵电机，同时记录重新启动时长；
还包括第三判断模块，用于判断重新启动时长在达到第二预设时长之前，所述泵电机是否发生停机故障；
所述第一执行模块还用于当所述第三判断模块判断为是时，控制所述泵电机以预设启动电流和预设转速启动并以第一运行模式运行，同时记录所述第一运行模式的运行时长。
9.根据权利要求7或8所述的泵电机低温启动装置，其特征在于，还包括第四判断模块，用于判断泵电机是否发生堵转；
所述第一判断模块包括：
获取子模块，用于当第四判断模块判断为是的情况下，获取泵内部工作介质或泵的检测温度；
判断子模块，用于判断所述工作介质的温度是否低于第一预设温度，或者所述泵的检测温度是否低于第二预设温度。
10.根据权利要求9所述的泵电机低温启动装置，其特征在于，所述第一预设温度为-40℃～-30℃，所述第二预设温度为-5℃～5℃；
和/或，所述第一预设时长为10s～30s，所述第二预设时长为3s～5s。
11.根据权利要求7或8任一项所述的泵电机低温启动装置，其特征在于，当所述第一判断模块判断为是时，在停机第三预设时长后，第一执行模块控制泵电机以预设启动电流和预设转速启动并持续以第一运行模式运行，同时记录所述第一运行模式的运行时长。
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