本發(fā)明涉及電感電流檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種電感元件、室外機(jī)控制器、空調(diào)及電感電流檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

目前，為了實(shí)現(xiàn)在室外機(jī)控制器中檢測(cè)電感電流，需要增加額外的硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)電流檢測(cè)功能，從而導(dǎo)致控制器電路成本增加、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、pcb(printedcircuitboard，印刷電路板)走線復(fù)雜等問(wèn)題的出現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種電感元件、室外機(jī)控制器、空調(diào)及電感電流檢測(cè)方法，通過(guò)在電感上設(shè)置感應(yīng)單元，由感應(yīng)單元利用互感原理輸出感應(yīng)電壓，從而利用感應(yīng)電壓方便地估算出電感電流的大小。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種電感元件，包括纏繞在磁芯上的電感繞組、感應(yīng)單元和電流檢測(cè)單元，其中：

感應(yīng)單元，用于在電流通過(guò)電感繞組時(shí)輸出感應(yīng)電壓；

電流檢測(cè)單元，用于利用感應(yīng)電壓估算電感電流的大小。

在一個(gè)實(shí)施例中，感應(yīng)單元包括霍爾傳感器。

在一個(gè)實(shí)施例中，霍爾傳感器設(shè)置在磁芯的氣隙中。

在一個(gè)實(shí)施例中，電流檢測(cè)單元利用公式：

估算電感電流i，其中v為霍爾傳感器輸出的感應(yīng)電壓，l為平均磁路長(zhǎng)度，n為電感繞組的線圈匝數(shù)，μ為磁導(dǎo)率，k為系統(tǒng)參數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，感應(yīng)單元還包括溫度傳感器，用以檢測(cè)霍爾傳感器的溫度。

在一個(gè)實(shí)施例中，電流檢測(cè)單元利用溫度傳感器提供的溫度值對(duì)電感電流i進(jìn)行補(bǔ)償。

在一個(gè)實(shí)施例中，電流檢測(cè)單元利用公式：

i′＝a×i+b×t+c

對(duì)電感電流i進(jìn)行補(bǔ)償，以得到補(bǔ)償后的電感電流i′，其中a、b、c為系統(tǒng)參數(shù)，t為溫度傳感器提供的溫度值。

在一個(gè)實(shí)施例中，感應(yīng)單元為纏繞在磁芯上的輔助繞組。

在一個(gè)實(shí)施例中，電流檢測(cè)單元利用公式：

估算電感電流i，其中u為輔助繞組提供的感應(yīng)電壓，l為平均磁路長(zhǎng)度，n為輔助繞組的線圈匝數(shù)，n為電感繞組的線圈匝數(shù)，s為磁路橫截面積，參數(shù)滿足：

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種室外機(jī)控制器，包括上述任一實(shí)施例涉及的電感元件。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種空調(diào)，包括述任一實(shí)施例涉及的室外機(jī)控制器。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電感電流檢測(cè)方法，包括：

在電流通過(guò)電感繞組時(shí)，感應(yīng)單元輸出感應(yīng)電壓；

電流檢測(cè)單元利用感應(yīng)電壓估算電感電流的大小。

在一個(gè)實(shí)施例中，電流檢測(cè)單元利用公式：

估算電感電流i，其中感應(yīng)單元包括設(shè)置在磁芯氣隙中的霍爾傳感器，v為霍爾傳感器輸出的感應(yīng)電壓，l為平均磁路長(zhǎng)度，n為電感繞組的線圈匝數(shù)，μ為磁導(dǎo)率，k為系統(tǒng)參數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，電流檢測(cè)單元利用溫度傳感器提供的霍爾傳感器溫度值對(duì)電感電流i進(jìn)行補(bǔ)償。

在一個(gè)實(shí)施例中，電流檢測(cè)單元利用公式：

i′＝a×i+b×t+c

對(duì)電感電流i進(jìn)行補(bǔ)償，以得到補(bǔ)償后的電感電流i′，其中a、b、c為系統(tǒng)參數(shù)，t為溫度傳感器提供的溫度值。

在一個(gè)實(shí)施例中，電流檢測(cè)單元利用公式：

估算電感電流i，其中感應(yīng)單元為纏繞在磁芯上的輔助繞組，u為輔助繞組提供的感應(yīng)電壓，l為平均磁路長(zhǎng)度，n為輔助繞組的線圈匝數(shù)，n為電感繞組的線圈匝數(shù)，s為磁路橫截面積，參數(shù)滿足：

通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明電感元件一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

圖2為本發(fā)明電感元件另一實(shí)施例的示意圖。

圖3為本發(fā)明電感元件又一實(shí)施例的示意圖。

圖4為本發(fā)明電感元件又一實(shí)施例的示意圖。

圖5為本發(fā)明電感電流檢測(cè)方法一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的，決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

除非另外具體說(shuō)明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。

對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說(shuō)明書(shū)的一部分。

在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

圖1為本發(fā)明電感元件一個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖1所示，電感元件可包括磁芯1、纏繞在磁芯1上的電感繞組2、感應(yīng)單元3和電流檢測(cè)單元4。其中：

感應(yīng)單元3用于在電流通過(guò)電感繞組2時(shí)輸出感應(yīng)電壓，電流檢測(cè)單元4用于利用感應(yīng)電壓估算電感電流的大小。

基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的電感元件，通過(guò)在電感上設(shè)置感應(yīng)單元，由感應(yīng)單元利用互感原理輸出感應(yīng)電壓，從而利用感應(yīng)電壓方便地估算出電感電流的大小。由于無(wú)需增加額外的硬件電流檢測(cè)電路，從而有效解決了傳統(tǒng)方式下電路成本高、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、pcb走線復(fù)雜等問(wèn)題。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，感應(yīng)單元3中包括有霍爾傳感器31?；魻杺鞲衅魇腔诨魻栃?yīng)制造的一種磁場(chǎng)傳感器，由于霍爾傳感器的原理是本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的，因此這里不展開(kāi)描述。優(yōu)選的，霍爾傳感器31設(shè)置在磁芯1的氣隙中。

如圖2所示，當(dāng)有電流i流過(guò)電感2時(shí)，電感中的電流i使電感磁芯氣隙產(chǎn)生磁場(chǎng)b，安裝在電感磁芯氣隙中的霍爾傳感器檢測(cè)到磁場(chǎng)b，輸出電壓信號(hào)v，由于電壓信號(hào)v的大小反應(yīng)了磁場(chǎng)b的大小，而磁場(chǎng)b的大小反應(yīng)了電感中電流的大小，因此，霍爾傳感器輸出的感應(yīng)電壓信號(hào)v反應(yīng)了電感中電流的大小。在圖2中，設(shè)平均磁路長(zhǎng)度為l，繞有n匝線圈，磁芯磁導(dǎo)率為μ。當(dāng)線圈中通入電流i時(shí)，在磁芯建立磁通，同時(shí)假定磁芯環(huán)的內(nèi)徑與外徑相差很小，環(huán)的截面上磁通是均勻的。則有：

其中h表示磁場(chǎng)強(qiáng)度。由此式可得：

從而可得出輸出電壓大小v的表達(dá)式，即：

其中k是v和b之間的關(guān)系值，由此可得電感電流為：

在另一實(shí)施例中，如圖3所示，感應(yīng)單元3還包括溫度傳感器32，用以檢測(cè)霍爾傳感器31的溫度。

考慮到目前的霍爾傳感器發(fā)生的溫度漂移會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響，因此在一優(yōu)選的實(shí)施例中，電流檢測(cè)單元4可利用溫度傳感器32提供的溫度值對(duì)電感電流i進(jìn)行補(bǔ)償，從而提高檢測(cè)精度。

優(yōu)選的，電流檢測(cè)單元4利用公式：

i′＝a×i+b×t+c

對(duì)電感電流i進(jìn)行補(bǔ)償，以得到補(bǔ)償后的電感電流i′，其中a、b、 c為系統(tǒng)參數(shù)，t為溫度傳感器32提供的溫度值。

其中，參數(shù)a、b、c的大小可根據(jù)預(yù)先進(jìn)行的試驗(yàn)確定。

在又一實(shí)施例中，如圖4所示，感應(yīng)單元3為纏繞在磁芯1上的輔助繞組33。其中，當(dāng)有電流i流過(guò)繞組2時(shí)，根據(jù)互感原理，輔助繞組33輸出相應(yīng)的電壓為：

其中k是電感繞組和輔助繞組之間的匝數(shù)關(guān)系系數(shù)值。由于輸出電壓的大小和流過(guò)電感電流的微分相關(guān)，所以通過(guò)相應(yīng)的算法即可得出電感電流的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)電感電流的采樣。在圖4中，設(shè)平均磁路長(zhǎng)度為l，電感繞組2繞有n匝線圈，輔助繞組33繞有n匝線圈，磁路截面積為s，磁芯磁導(dǎo)率為μ。當(dāng)線圈中通入電流i時(shí)，在磁芯建立磁通，同時(shí)假定環(huán)的內(nèi)徑與外徑相差很小，環(huán)的截面上磁通是均勻的。則有：

等式兩邊都乘以磁路截面積s可得：由可得通過(guò)積分可得電流的表達(dá)式：其中u為輔助繞組提供的感應(yīng)電壓。

其中，具體推導(dǎo)過(guò)程如下：

將(2)式代入(1)式，可得：

對(duì)式(3)兩邊對(duì)t求導(dǎo)得

將代入(4)式可得

由(5)式可得

將(6)式兩邊求積分可得

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供一種室外機(jī)控制器，其中，室外機(jī)控制器可包括圖1-圖4中任一實(shí)施例涉及的電感元件。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供一種空調(diào)，其中，空調(diào)可包括本發(fā)明所涉及的室外機(jī)控制器。

圖5為本發(fā)明電感電流檢測(cè)方法一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中：

步驟501，在電流通過(guò)電感繞組時(shí)，感應(yīng)單元輸出感應(yīng)電壓。

步驟502，電流檢測(cè)單元利用感應(yīng)電壓估算電感電流的大小。

基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的電感電流檢測(cè)方法，通過(guò)在電感上設(shè)置感應(yīng)單元，由感應(yīng)單元利用互感原理輸出感應(yīng)電壓，從而利用感應(yīng)電壓方便地估算出電感電流的大小。由于無(wú)需增加額外的硬件電流檢測(cè)電路，從而有效解決了傳統(tǒng)方式下電路成本高、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、pcb走線復(fù)雜等問(wèn)題。

在一個(gè)實(shí)施例中，電流檢測(cè)單元利用公式：

估算電感電流i，其中感應(yīng)單元包括設(shè)置在磁芯氣隙中的霍爾傳感器，v為霍爾傳感器輸出的感應(yīng)電壓，l為平均磁路長(zhǎng)度，n為電感繞組的線圈匝數(shù)，μ為磁導(dǎo)率，k為系統(tǒng)參數(shù)。

優(yōu)選的，電流檢測(cè)單元利用溫度傳感器提供的霍爾傳感器溫度值對(duì)電感電流i進(jìn)行補(bǔ)償。例如，電流檢測(cè)單元可利用公式：

i′＝a×i+b×t+c

對(duì)電感電流i進(jìn)行補(bǔ)償，以得到補(bǔ)償后的電感電流i′，其中a、b、c為系統(tǒng)參數(shù)，t為溫度傳感器提供的溫度值。

在另一實(shí)施例中，電流檢測(cè)單元利用公式：

估算電感電流i，其中感應(yīng)單元為纏繞在磁芯上的輔助繞組，u為輔助繞組提供的感應(yīng)電壓，l為平均磁路長(zhǎng)度，n為輔助繞組的線圈匝數(shù)，n為電感繞組的線圈匝數(shù)，s為磁路橫截面積，參數(shù)滿足：

通過(guò)實(shí)施本發(fā)明，可以在無(wú)需增加額外硬件電流檢測(cè)電路的情況下檢測(cè)電感電流，從而有效解決了傳統(tǒng)方式下電路成本高、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、pcb走線復(fù)雜等問(wèn)題。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)硬件來(lái)完成，也可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。

本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見(jiàn)而給出的，而并不是無(wú)遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開(kāi)的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。