电发热装置与循环风机的协同控制方法

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2024-03-12 16:53:26

权利要求书： 1.一种电发热装置与循环风机的协同控制方法，用于对暖风浴霸进行控制，所述暖风浴霸包括循环风机、电发热装置、时间传感器以及位置传感器，所述循环风机设置于暖风浴霸的风道中，通过直流无刷电机驱动，并用于在暖风浴霸腔体中制造循环空气流；

所述电发热装置设置于暖风浴霸出风端用于对吸入浴霸内的空气进行加热；

所述时间传感器用于监测和记录直流无刷电机的运行时间；

所述位置传感器设置于直流无刷电机侧旁或者直流无刷电机中用于对直流无刷电机中的永磁体转子、多极绕组定子的相对位置关系进行监控和记录；

电发热装置与循环风机的协同控制方法响应于开机指令，通过时间传感器来获取设备运行时间、通过位置传感器感应直流无刷电机的转子与位置的变化与时间传感器的读数来获取直流无刷电机的转速，并在设定时间内有效开启电发热装置，进而对电发热装置进行控制，其特征在于，包括以下两个阶段：信号拾取阶段：通过位置传感器获取直流无刷电机转子的单点位置变化，并根据时间传感器的记录间隔获取直流无刷电机转子的间隔信号，同时，时间传感器在直流无刷电机获取到开启信号时进行计时；

信号处理阶段：将位置传感器获取的间隔信号经过转换电路换算得到循环风机实时转速R，并通过时间传感器获取直流无刷电机的运行时间T，比较直流无刷电机运行时间T与循环风机从开机到运行稳定所需要的运行时间T0的值的大小，并控制电发热装置运行：当直流无刷电机的运行时间T≤T0，控制直流无刷电机带动循环风机持续运行，同时电发热装置关闭；

当直流无刷电机的运行时间T≥T0，控制直流无刷电机带动循环风机持续运行，同时，判断所述循环风机的运行的实时转速R是否≥预设转速R1：若是则启动电发热装置；

若不是则控制循环风机停止运转并报故障提示。

2.根据权利要求1所述的电发热装置与循环风机的协同控制方法，其特征在于，所述位置传感器获取直流无刷电机转子转速的方式为：在直流无刷电机的多极绕组定子上选择对应点进行标记，在直流无刷电机的永磁体转子转动至多极绕组定子选定点位置并垂直切割磁力线时触发产生位置传感信号。

3.根据权利要求1所述的电发热装置与循环风机的协同控制方法，其特征在于，所述预设转速R1为配置循环风机与电发热装置时，将电发热装置单位时间发热量全部带走时的当前规格循环风机的临界运行转速。

4.根据权利要求1所述的电发热装置与循环风机的协同控制方法，其特征在于，循环风机启动时间只用于评判电发热装置是否在规定时间内开启，电发热装置开启后不再进行计数。

5.根据权利要求1所述的电发热装置与循环风机的协同控制方法，其特征在于，设备上还设置有电发热装置手动开关，所述电发热装置手动开关关闭电发热装置后，所述时间传感器的检测数据强制归零并停止计数。

6.根据权利要求1所述的电发热装置与循环风机的协同控制方法，其特征在于，所述直流无刷电机中多极绕组定子的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。

说明书：一种电发热装置与循环风机的协同控制方法技术领域[0001] 本发明涉及空气调节控制技术领域，具体涉及一种用于浴霸中的电发热装置与循环风机的协同控制方法。

背景技术[0002] 随着科技的发展以及人们生活水平的提高，人们对浴霸的舒适性和安全性要求也在逐渐提高，暖风浴霸在各种住宅得到了广泛的普及。这种暖风浴霸相比于传统的灯暖浴

霸，其主要功能元件为循环风机以及加热单元，通过循环风机将浴室内的空气吸入浴霸中，

通过加热单元加热后通过循环风机吹回浴室空间内，以使用舒适性和随身效果较佳的暖风

方式对大功率灯暖方式进行替换以实现制热。

[0003] 然而，目前市面上大部分此类暖风浴霸产品安全性普遍不高，其中采用的加热单元和循环风机多为独立控制，电发热装置在循环风机出现堵转、缺相、老化、轴体打滑、叶片

阻力增加等非正常运转的情况下运行，容易出现电发热装置的发热量大于循环风机单位时

间带走的热量，使得暖风浴霸箱体结构内局部空气的迅速升温，造成浴霸的局部组件过热

造成损坏，严重时还可能出现干烧起火等安全事故，给用户带来了极大的安全隐患；而一些

厂商为了缩减成本，也会使用到一些小众品牌或杂牌电加热器进行加热时，更加大了这种

风险。

[0004] 现有常用的解决方法是增加散热循环风机进行辅助散热的，这是一种纯物理的散热方式，需要在打开加热器的同时人工手动打开散热循环风机，非常麻烦，且用户在使用过

程中往往忽略了这一点，这就可以对浴霸造成损坏，从而降低浴霸的使用寿命。

[0005] 如果能设计出一种既经济又不会使电发热装置干烧造成起火的控制方法应用于浴霸系统，将具有现实价值和经济价值。

发明内容[0006] 本发明所解决的技术问题在于提供一种电发热装置与循环风机的协同控制方法，针对现有浴霸设备中电发热装置控制相对落后的状况，利用浴霸循环风机控制浴霸电发热

装置的安全开启和关闭，提高系统的安全性和可靠性，以解决上述技术背景中的缺陷。

[0007] 本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：[0008] 一种电发热装置与循环风机的协同控制方法，用于控制暖风浴霸系统，该暖风浴霸系统包括循环风机、电发热装置、时间传感器以及位置传感器，其中，所述循环风机设置

于暖风浴霸的风道中，通过直流无刷电机驱动，并用于在暖风浴霸腔体中制造循环空气流；

所述电发热装置设置于暖风浴霸出风端用于对吸入浴霸内的空气进行加热；所述时间传感

器用于监测和记录直流无刷电机的运行时间；所述位置传感器设置于直流无刷电机侧旁或

者直流无刷电机中用于对直流无刷电机中的永磁体转子、多极绕组定子的相对位置关系进

行监控和记录。该协同控制方法响应于开机指令，通过时间传感器来获取设备运行时间、通

过位置传感器感应直流无刷电机的转子与位置的变化与时间传感器的读数来获取直流无

刷电机的转速，并在设定时间内有效开启电发热装置，进而对电发热装置进行控制。

[0009] 作为进一步改进，所述循环风机与电发热装置的选择标准为：根据电发热装置的单位时间发热量配置循环风机，且保证循环风机运行状态下，单位时间内通过空气循环带

走的热量须≥电发热装置的单位时间发热量，以避免热量在暖风浴霸壳体内累积。

[0010] 该协同控制方法具体包括以下两个阶段：[0011] 信号拾取阶段：通过位置传感器获取直流无刷电机转子的单点位置变化，并根据时间传感器的记录间隔获取直流无刷电机转子的间隔信号，同时，时间传感器在直流无刷

电机获取到开启信号时进行计时。

[0012] 信号处理阶段：将位置传感器获取的间隔信号经过转换电路换算得到循环风机实时转速R，并通过时间传感器获取直流无刷电机的运行时间T，比较直流无刷电机运行时间T

与循环风机从开机到运行稳定所需要的运行时间T0的值的大小，并控制电发热装置运行：

[0013] 当直流无刷电机运行时间T≤T0，控制直流无刷电机带动循环风机持续运行，同时电发热装置关闭；

[0014] 当直流无刷电机运行时间T≥T0，控制直流无刷电机带动循环风机持续运行，同时，判断所述循环风机的运行的实时转速R是否≥预设转速R1：

[0015] 若是则启动电发热装置；[0016] 若不是则控制所述循环风机停止运转并报故障提示。[0017] 作为进一步限定，所述位置传感器获取直流无刷电机转子转速的方式为：在直流无刷电机的多极绕组定子上选择对应点进行标记，在直流无刷电机的永磁体转子转动至多

极绕组定子选定点位置并垂直切割磁力线时触发产生位置传感信号。

[0018] 作为进一步限定，所述预设转速R1为配置循环风机与电发热装置时，将电发热装置单位时间发热量全部带走时的当前规格循环风机的临界运行转速，其与循环风机的叶片

尺寸、型号以及连接的直流无刷电机的功率有关，通过实测获得。

[0019] 作为进一步限定，循环风机启动时间只用于评判电发热装置是否在规定时间内开启，电发热装置开启后不再进行计数。

[0020] 作为进一步限定，设备上还设置有电发热装置手动开关，所述电发热装置手动开关关闭电发热装置后，所述时间传感器的检测数据强制归零并停止计数。

[0021] 作为进一步限定，所述直流无刷电机中多极绕组定子的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。

[0022] 本发明的电发热装置与循环风机的协同控制方法，将浴霸电发热装置的开启进行有效合理的控制，避免在循环风机损坏的情况下，电发热装置出现干烧起火等安全事故发

生，来提高了风暖浴霸使用的安全性。

附图说明[0023] 图1是本发明的原理框图。[0024] 图2是本发明的浴霸发热装置与循环风机协同控制流程图。[0025] 图3是本发明的信息控制处理流程图。具体实施方式[0026] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

[0027] 参见图1、图2、图3的一种电发热装置与循环风机的协同控制方法的较佳实施例，该协同控制方法可用于控制特定的暖风浴霸系统，该暖风浴霸系统中包括循环风机、电发

热装置、时间传感器以及位置传感器。

[0028] 其中循环风机设置于暖风浴霸的风道中，通过直流无刷电机驱动，并用于在暖风浴霸腔体中制造循环空气流；电发热装置设置于暖风浴霸出风端用于对吸入浴霸内的空气

进行加热。

[0029] 本实施例的该协同控制方法响应于开机指令，具体通过以下方式进行控制：[0030] S1：直流无刷电机包括永磁体转子、多极绕组定子、时间传感器以及位置传感器，位置传感按转子位置的变化，沿次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定

子绕组的位置，并在选定的位置处产生位置传感信号，经信号转换电路处理后去控制功率

开关电路，进行绕组电流切换)。在此过程中，多极绕组定子的工作电压由位置传感器输出

控制的电子开关电路提供。

[0031] S2：进入信息控制处理阶段，根据对直流无刷电机控制使其按指定转速运转，由位置传感器的变化顺序可以进一步确定循环风机实时转速R1，经过数据滤波处理，最终得到

稳定的当前循环风机运行转速R。

[0032] S3：通过时间传感器获取直流无刷电机的运行时间T，比较直流无刷电机运行时间T与循环风机从开机到运行稳定所需要的运行时间T0的值的大小，并控制电发热装置运行：

[0033] 当直流无刷电机运行时间T≤T0，控制直流无刷电机带动循环风机持续运行，同时电发热装置关闭；

[0034] 当直流无刷电机运行时间T≥T0，控制直流无刷电机带动循环风机持续运行，同时，判断所述循环风机的运行的实时转速R是否≥预设转速R1：

[0035] 若是则启动电发热装置；[0036] 若不是则控制循环风机停止运转并报故障提示。[0037] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本

发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变

化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其

等效物界定。