本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,特別涉及一種無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制方法及其裝置。
背景技術(shù):
無刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器主要包括控制芯片、功率器件及通訊接口等。當(dāng)電機(jī)高速運(yùn)行或者環(huán)境溫度異常時(shí),容易引起功率器件因溫度過高而燒毀。
為解決上述問題,在無刷直流電機(jī)系統(tǒng)中,大多會(huì)配置一個(gè)溫度控制裝置。現(xiàn)有的溫度控制裝置包括溫度檢測(cè)模塊和電機(jī)啟/??刂颇K,當(dāng)溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)到功率器件溫度低于保護(hù)溫度時(shí),電機(jī)啟/??刂颇K控制電機(jī)工作;當(dāng)溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)到功率器件的溫度高于保護(hù)溫度時(shí),電機(jī)啟/??刂颇K控制電機(jī)停止工作。這樣,就解決了功率器件因溫度過高而燒毀的問題。
然而,電機(jī)的頻繁啟/停會(huì)造成電機(jī)的使用壽命縮短,進(jìn)而降低無刷直流電機(jī)系統(tǒng)的可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的是提供一種無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制方法,旨在提高無刷直流電機(jī)系統(tǒng)的可靠性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出一種無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制方法,該驅(qū)動(dòng)器包括功率器件,所述無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制方法包括以下步驟:
溫度傳感器獲取被檢測(cè)的所述功率器件的溫度;
當(dāng)獲取的所述功率器件的溫度處于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間內(nèi)時(shí),根據(jù)所述功率器件的溫度獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量;
根據(jù)所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量調(diào)整無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,并控制所述無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,所述當(dāng)獲取的所述功率器件的溫度處于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間內(nèi)時(shí),根據(jù)所述功率器件的溫度獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的步驟包括:
當(dāng)獲取的所述功率器件的溫度處于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間時(shí),計(jì)算獲取的所述功率器件的溫度和預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值的差值;
根據(jù)所述差值確定所述無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量。
優(yōu)選地,所述根據(jù)所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量調(diào)整無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,并控制所述無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)步驟包括:
獲取與所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量對(duì)應(yīng)的第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速;
在所述無刷直流電機(jī)的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度上減少所述第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速,并控制所述無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,所述在所述無刷直流電機(jī)的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度上減少所述第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速,并控制所述無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)的步驟之后還包括:
當(dāng)獲取的所述功率器件的溫度小于所述預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值時(shí),控制所述無刷直流電機(jī)以所述初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,所述溫度傳感器獲取被檢測(cè)的所述功率器件的溫度步驟之后還包括:
當(dāng)獲取的所述功率器件的溫度大于所述預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值時(shí),控制所述無刷直流電機(jī)停機(jī)。
對(duì)應(yīng)地,本發(fā)明還提出一種直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制裝置,該驅(qū)動(dòng)器包括功率器件,所述無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制裝置包括:
溫度獲取模塊,用于獲取溫度傳感器檢測(cè)的所述功率器件的溫度;
轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量獲取模塊,用于在獲取的所述功率器件的溫度處于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間內(nèi)時(shí),根據(jù)所述功率器件的溫度獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量;
第一轉(zhuǎn)速控制模塊,用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量調(diào)整無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,并控制所述無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量獲取模塊包括:
差值計(jì)算單元,用于在獲取的所述功率器件的溫度處于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間時(shí),計(jì)算獲取的所述功率器件的溫度和預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值的差值;
轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量確定單元,用于根據(jù)所述差值確定所述無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量。
優(yōu)選地,所述第一轉(zhuǎn)速控制模塊包括:
獲取單元,用于獲取與所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量對(duì)應(yīng)的第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速;
第一轉(zhuǎn)速控制單元,用于在所述無刷直流電機(jī)的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度上減少所述第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速,并控制所述無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,所述第一轉(zhuǎn)速控制模塊還包括:
第二轉(zhuǎn)速控制單元,用于在獲取的所述功率器件的溫度小于所述預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值時(shí),控制所述無刷直流電機(jī)以所述初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,所述無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制裝置還包括:
第二轉(zhuǎn)速控制模塊,用于在獲取的所述功率器件的溫度大于所述預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值時(shí),控制所述無刷直流電機(jī)停機(jī)。
本發(fā)明技術(shù)方案通過根據(jù)功率器件的溫度調(diào)整無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,使得功率器件的溫度積累速率減緩,進(jìn)而防止功率器件因溫度過高而燒毀。相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明技術(shù)方案延長了無刷直流電機(jī)的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間,減小了功率器件的啟停頻率,延長了無刷直流電機(jī)的使用壽命,增強(qiáng)了無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(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)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制方法一實(shí)施例的流程示意圖;
圖2為本發(fā)明無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制方法一實(shí)施例的溫度變化示意圖;
圖3為在獲取的功率器件的溫度處于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間內(nèi)時(shí),根據(jù)功率器件的溫度獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的細(xì)化流程示意圖;
圖4為根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量調(diào)整無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,并控制無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)的細(xì)化流程示意圖;
圖5為本發(fā)明無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制裝置一實(shí)施例的功能模塊示意圖;
圖6為圖5中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量獲取模塊一實(shí)施例的功能模塊示意圖;
圖7為圖5中第一轉(zhuǎn)速控制模塊一實(shí)施例的功能模塊示意圖;
圖8為圖5中第一轉(zhuǎn)速控制模塊另一實(shí)施例的功能模塊示意圖;
圖9為本發(fā)明無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制裝置另一實(shí)施例的功能模塊示意圖。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說明。
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)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(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。
本發(fā)明提出一種無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制方法。該無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括功率器件。
參照?qǐng)D1,在一實(shí)施例中,該無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制方法包括:
S100:溫度傳感器獲取被檢測(cè)的功率器件的溫度;
需要說明的是,在無刷直流電機(jī)運(yùn)行過程中,相較于驅(qū)動(dòng)器中的其它器件,功率器件比較容易因溫度過高而燒毀。出于保護(hù)功率器件的目的,在對(duì)無刷直流電機(jī)的溫度進(jìn)行控制時(shí),優(yōu)選以功率器件的溫度作為參考。
溫度傳感器可以是一種集成的、可以獨(dú)立安裝的器件,也可以是由電子元器件組成的溫度采集裝置,此處不做限制。在一具體實(shí)施例中,溫度傳感器包括熱敏電阻(圖未示出)及其外圍電路。在檢測(cè)功率器件的溫度時(shí),使熱敏電阻靠近功率器件,對(duì)于功率器件的不同溫度,熱敏電阻有不同的阻值。這樣,就可以根據(jù)熱敏電阻不同的分壓值或者流過熱敏電阻的不同電流來獲取功率器件的溫度。
S200:當(dāng)獲取的功率器件的溫度處于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間內(nèi)時(shí),根據(jù)功率器件的溫度獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量;
如圖2所示,無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)后,在0~t1時(shí)間段:功率器件溫度比較低,無刷直流電機(jī)以初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度V1運(yùn)轉(zhuǎn),以使無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有比較高的效率。在此過程中,功率器件溫度持續(xù)升高,至t1時(shí)刻,功率器件的溫度升至T1。
在t1~t2時(shí)間段:t1時(shí)刻,功率器件已經(jīng)積累部分熱量,若無刷直流電機(jī)保持此前的速度繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),則功率器件可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)因溫度過高而燒毀。此時(shí),需要對(duì)功率器件的溫度進(jìn)行控制,以保護(hù)功率器件。在此過程中,功率器件的溫度繼續(xù)升高,至t2時(shí)刻,功率器件的溫度升至T2,此后,若功率器件的溫度升高至大于T2,則功率器件將會(huì)被燒毀。
本實(shí)施例中,預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間即為[T1,T2],其中,T1為需要對(duì)功率器件實(shí)施保護(hù)的第一閾值溫度,T2為需要對(duì)功率器件實(shí)施保護(hù)的第二閾值溫度。
值得一提的是,預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間[T1,T2]包括多個(gè)溫度子區(qū)間,比如[T1,Ta)、[Ta,Tb)以及[Tb,T2]。上述根據(jù)功率器件的溫度獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量,可以是指根據(jù)功率器件的具體溫度獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量,比如說,功率器件的溫度為Ta,對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sa;功率器件的溫度為Tb,對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sb。也可以是指根據(jù)功率器件的具體溫度所處的溫度子區(qū)間獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量,比如說,功率器件的溫度為Ta,所處的溫度子區(qū)間為[Ta,Tb),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sa;功率器件的溫度為Tb,所處的溫度子區(qū)間為[Tb,T2],對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sb。當(dāng)然,還可以將獲取的功率器件的溫度進(jìn)行一定規(guī)則的運(yùn)算獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量,比如說,當(dāng)功率器件的溫度為Ta,對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為T1/Ta;功率器件的溫度為Tb,對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為T1/Tb。此處不做限制。
S300:根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量調(diào)整無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,并控制無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
本實(shí)施例中,無刷直流電機(jī)調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是指無刷直流電機(jī)的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度V1與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量按照某一規(guī)則運(yùn)算后得到的定值。比如說,當(dāng)獲取的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sa時(shí),調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為V1*Sa;當(dāng)獲取的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sb時(shí),調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為V1*Sb。或者,當(dāng)獲取的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sa時(shí),調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為V1-K*Sa;當(dāng)獲取的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sb時(shí),調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為V1-K*Sb;其中,K為常數(shù)。無刷直流電機(jī)的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量及調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的具體運(yùn)算規(guī)格此處不做限制。
本發(fā)明技術(shù)方案通過根據(jù)功率器件的溫度調(diào)整無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,使得功率器件的溫度積累速率減緩,進(jìn)而防止功率器件因溫度過高而燒毀。相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明技術(shù)方案延長了無刷直流電機(jī)的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間,減小了功率器件的啟停頻率,延長了無刷直流電機(jī)的使用壽命,增強(qiáng)了無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。
參照?qǐng)D3,在一優(yōu)選實(shí)施例中,上述當(dāng)獲取的功率器件的溫度處于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間內(nèi)時(shí),根據(jù)功率器件的溫度獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量具體包括:
S210:當(dāng)獲取的功率器件的溫度處于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間時(shí),計(jì)算獲取的功率器件的溫度和預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值的差值;
S220:根據(jù)差值確定無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量。
可以理解的是,當(dāng)功率器件的溫度比較高時(shí),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量比較大;當(dāng)功率器件的溫度比較低時(shí),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量比較小。也就是說,功率器件的溫度和預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值的差值越大,對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量越大。計(jì)算方便。當(dāng)然,也可以根據(jù)獲取的功率器件的溫度與預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值的比值確定對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量,此處不做限制。
參照?qǐng)D4,在一優(yōu)選實(shí)施例中,上述根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量調(diào)整無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,并控制無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)具體包括:
S310:獲取與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量對(duì)應(yīng)的第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速;
本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量是指獲取的功率器件的溫度和預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值的差值,第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為單位溫度轉(zhuǎn)速衰減K和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的乘積。比如,當(dāng)獲取的功率器件的溫度為Tx時(shí),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為(Tx-T1),對(duì)應(yīng)的第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為K*(Tx-T1)。
此外,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量還可以指預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值和獲取的功率器件的溫度的差值與預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值的比值,第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度V1與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的乘積。比如,當(dāng)獲取的功率器件的溫度為Tx時(shí),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Tx/T2,對(duì)應(yīng)的第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為V1*Tx/T2。此處不對(duì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量進(jìn)行限制,也不對(duì)第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行限制。
S320:在無刷直流電機(jī)的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度減少第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速,并控制無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
可以理解的是,當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量是指獲取的功率器件的溫度和預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值的差值時(shí),第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為單位溫度轉(zhuǎn)速衰減K和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的乘積時(shí),若獲取的功率器件的溫度為Tx,則調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為:V=V1-K*(Tx-T1)。
當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量是指預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值和獲取的功率器件的溫度的差值與預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值的比值,第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度V1與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的乘積時(shí),若獲取的功率器件的溫度為Tx,則調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為:V=V1*(1-Tx/T2)。
進(jìn)一步地,參照?qǐng)D4,在無刷直流電機(jī)的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度減少第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速,并控制無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)步驟之后還包括:
S330:當(dāng)獲取的功率器件的溫度小于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值時(shí),控制無刷直流電機(jī)以初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
需要說明的是,在功率器件溫度升至T2以后,需要對(duì)功率器件進(jìn)行降溫處理,在此過程中,若檢測(cè)到功率器件的溫度在預(yù)設(shè)的溫度范圍內(nèi),不根據(jù)檢測(cè)到的功率器件的溫度控制無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,以免無刷直流電機(jī)長時(shí)間低速運(yùn)行,進(jìn)而降低無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率。直到檢測(cè)到功率器件的溫度小于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值時(shí),控制無刷直流電機(jī)以上述的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度V1運(yùn)轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步地,參照?qǐng)D1,在一優(yōu)選實(shí)施例中,上述溫度傳感器獲取被檢測(cè)的功率器件的溫度步驟之后還包括:
S400:當(dāng)獲取的功率器件的溫度大于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值時(shí),控制無刷直流電機(jī)停機(jī)。
參照?qǐng)D2,在t2~t3時(shí)間段:t2時(shí)刻時(shí),功率器件的溫度已經(jīng)升至T2,需要保證功率器件的溫度不再升高,以保護(hù)功率器件。在此過程中,無刷直流電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),以使功率器件快速散熱?;蛘撸瑹o刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度使得功率器件的溫度積累速率等于散熱速率,功率器件的溫度保持在T2。
可以理解的是,在功率器件的溫度升至T2后,若無刷直流電機(jī)長期保持低速運(yùn)行,則會(huì)降低無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率,因此,在功率器件溫度升至T2時(shí),優(yōu)選地,無刷直流電機(jī)停止運(yùn)行;進(jìn)一步地,還可以輸出報(bào)警信號(hào)。
對(duì)應(yīng)地,本發(fā)明還提出一種無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制裝置,該驅(qū)動(dòng)器包括功率器件。
參照?qǐng)D5,在一實(shí)施例中,上述無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制裝置包括:
溫度獲取模100,用于獲取溫度傳感器檢測(cè)的功率器件的溫度;
需要說明的是,在無刷直流電機(jī)運(yùn)行過程中,相較于驅(qū)動(dòng)器中的其它器件,功率器件比較容易因溫度過高而燒毀。出于保護(hù)功率器件的目的,在對(duì)無刷直流電機(jī)的溫度進(jìn)行控制時(shí),優(yōu)選以功率器件的溫度作為參考。
溫度傳感器可以是一種集成的、可以獨(dú)立安裝的器件,也可以是由電子元器件組成的溫度采集裝置,此處不做限制。在一具體實(shí)施例中,溫度傳感器包括熱敏電阻(圖未示出)及其外圍電路。在檢測(cè)功率器件的溫度時(shí),使熱敏電阻靠近功率器件,對(duì)于功率器件的不同溫度,熱敏電阻有不同的阻值。這樣,就可以根據(jù)熱敏電阻不同的分壓值或者流過熱敏電阻的不同電流來獲取功率器件的溫度。
轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量獲取模塊200,用于在獲取的功率器件的溫度處于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間內(nèi)時(shí),根據(jù)功率器件的溫度獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量;
如圖2所示,無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)后,在0~t1時(shí)間段:功率器件溫度比較低,無刷直流電機(jī)以初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度V1運(yùn)轉(zhuǎn),以使無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有比較高的效率。在此過程中,功率器件溫度持續(xù)升高,至t1時(shí)刻,功率器件的溫度升至T1。
在t1~t2時(shí)間段:t1時(shí)刻,功率器件已經(jīng)積累部分熱量,若無刷直流電機(jī)保持此前的速度繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),則功率器件可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)因溫度過高而燒毀。此時(shí),需要對(duì)功率器件的溫度進(jìn)行控制,以保護(hù)功率器件。在此過程中,功率器件的溫度繼續(xù)升高,至t2時(shí)刻,功率器件的溫度升至T2,此后,若功率器件的溫度升高至大于T2,則功率器件將會(huì)被燒毀。
本實(shí)施例中,預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間即為[T1,T2],其中,T1為需要對(duì)功率器件實(shí)施保護(hù)的第一閾值溫度,T2為需要對(duì)功率器件實(shí)施保護(hù)的第二閾值溫度。
值得一提的是,預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間[T1,T2]包括多個(gè)溫度子區(qū)間,比如[T1,Ta)、[Ta,Tb)以及[Tb,T2]。上述根據(jù)功率器件的溫度獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量,可以是指根據(jù)功率器件的具體溫度獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量,比如說,功率器件的溫度為Ta,對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sa;功率器件的溫度為Tb,對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sb。也可以是指根據(jù)功率器件的具體溫度所處的溫度子區(qū)間獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量,比如說,功率器件的溫度為Ta,所處的溫度子區(qū)間為[Ta,Tb),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sa;功率器件的溫度為Tb,所處的溫度子區(qū)間為[Tb,T2],對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sb。當(dāng)然,還可以將獲取的功率器件的溫度進(jìn)行一定規(guī)則的運(yùn)算獲取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量,比如說,當(dāng)功率器件的溫度為Ta,對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為T1/Ta;功率器件的溫度為Tb,對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為T1/Tb。此處不做限制。
第一轉(zhuǎn)速控制模塊300,用于根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量調(diào)整無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,并控制無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
本實(shí)施例中,無刷直流電機(jī)調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是指無刷直流電機(jī)的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度V1與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量按照某一規(guī)則運(yùn)算后得到的定值。比如說,當(dāng)獲取的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sa時(shí),調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為V1*Sa;當(dāng)獲取的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sb時(shí),調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為V1*Sb。或者,當(dāng)獲取的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sa時(shí),調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為V1-K*Sa;當(dāng)獲取的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Sb時(shí),調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為V1-K*Sb;其中,K為常數(shù)。無刷直流電機(jī)的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量及調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的具體運(yùn)算規(guī)格此處不做限制。
本發(fā)明技術(shù)方案通過根據(jù)功率器件的溫度調(diào)整無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,使得功率器件的溫度積累速率減緩,進(jìn)而防止功率器件因溫度過高而燒毀。相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明技術(shù)方案延長了無刷直流電機(jī)的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間,減小了功率器件的啟停頻率,延長了無刷直流電機(jī)的使用壽命,增強(qiáng)了無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。
參照?qǐng)D6,在一具體實(shí)施例中,上述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量獲取模塊包括:
差值計(jì)算單元210,用于在獲取的功率器件的溫度處于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間時(shí),計(jì)算獲取的功率器件的溫度和預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值的差值;
轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量確定單元220,用于根據(jù)差值確定無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量。
可以理解的是,當(dāng)功率器件的溫度比較高時(shí),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量比較大;當(dāng)功率器件的溫度比較低時(shí),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量比較小。也就是說,功率器件的溫度和預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值的差值越大,對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量越大。計(jì)算方便。當(dāng)然,也可以根據(jù)獲取的功率器件的溫度與預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值的比值確定對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量,此處不做限制。
參照?qǐng)D7,在一具體實(shí)施例中,上述第一轉(zhuǎn)速控制模塊包括:
獲取單元310,用于獲取與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量對(duì)應(yīng)的第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速;
本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量是指獲取的功率器件的溫度和預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值的差值,第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為單位溫度轉(zhuǎn)速衰減K和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的乘積。比如,當(dāng)獲取的功率器件的溫度為Tx時(shí),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為(Tx-T1),對(duì)應(yīng)的第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為K*(Tx-T1)。
此外,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量還可以指預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值和獲取的功率器件的溫度的差值與預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值的比值,第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度V1與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的乘積。比如,當(dāng)獲取的功率器件的溫度為Tx時(shí),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量為Tx/T2,對(duì)應(yīng)的第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為V1*Tx/T2。此處不對(duì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量進(jìn)行限制,也不對(duì)第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行限制。
第一轉(zhuǎn)速控制單元320,用于在無刷直流電機(jī)的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度上減少第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速,并控制無刷直流電機(jī)按照調(diào)整后的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
可以理解的是,當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量是指獲取的功率器件的溫度和預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值的差值時(shí),第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為單位溫度轉(zhuǎn)速衰減K和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的乘積時(shí),若獲取的功率器件的溫度為Tx,則調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為:V=V1-K*(Tx-T1)。
當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量是指預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值和獲取的功率器件的溫度的差值與預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值的比值,第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度V1與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量的乘積時(shí),若獲取的功率器件的溫度為Tx,則調(diào)整后的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為:V=V1*(1-Tx/T2)。
進(jìn)一步地,參照?qǐng)D8,上述第一轉(zhuǎn)速控制模塊還包括:
第二轉(zhuǎn)速控制單元330,用于在獲取的功率器件的溫度小于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值時(shí),控制無刷直流電機(jī)以初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
需要說明的是,在功率器件溫度升至T2以后,需要對(duì)功率器件進(jìn)行降溫處理,在此過程中,若檢測(cè)到功率器件的溫度在預(yù)設(shè)的溫度范圍內(nèi),不根據(jù)檢測(cè)到的功率器件的溫度控制無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,以免無刷直流電機(jī)長時(shí)間低速運(yùn)行,進(jìn)而降低無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率。直到檢測(cè)到功率器件的溫度小于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最小值時(shí),控制無刷直流電機(jī)以上述的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度V1運(yùn)轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步地,參照?qǐng)D9,本發(fā)明提出的無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度控制裝置還包括:
第二轉(zhuǎn)速控制模塊400,用于在獲取的功率器件的溫度大于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的最大值時(shí),控制無刷直流電機(jī)停機(jī)。
參照?qǐng)D3,在t2~t3時(shí)間段:t2時(shí)刻時(shí),功率器件的溫度已經(jīng)升至T2,需要保證功率器件的溫度不再升高,以保護(hù)功率器件。在此過程中,無刷直流電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),以使功率器件快速散熱。或者,無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度使得功率器件的溫度積累速率等于散熱速率,功率器件的溫度保持在T2。
可以理解的是,在功率器件的溫度升至T2后,若無刷直流電機(jī)長期保持低速運(yùn)行,則會(huì)大大降低無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率,因此,在功率器件溫度升至T2時(shí),優(yōu)選地,無刷直流電機(jī)停止運(yùn)行;進(jìn)一步地,還可以輸出報(bào)警信號(hào)。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下,利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換,或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。