清洁器及其驱动方法

专利名称：清洁器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及用于控制供给马达的电压的电力控制系统。本发明尤其涉及 用于控制供给在真空清洁器中使用的马达的电压的电力控制系统。
背景技术：
本发明涉及用于收集污染物颗粒(例如灰尘和污垢)的清洁器和用于驱 动所述清洁器的方法。
清洁器能够实现将清洁期望区域而不散布污染物颗粒(例如灰尘和污 垢)。其原因是清洁器通过吸收(抽吸)方式来收集(捕集)污染物颗粒。 为了收集污染物颗粒，清洁器设置了通过电动马达来转动的收集风扇。
清洁器使用大约110V或220V的AC电压或者使用电池的DC电压来驱 动收集风扇。也就是说，清洁器分为AC电压清洁器和DC电压清洁器。
AC电压清洁器配置了用于接收AC电压的电源线。但是这种电源线限制 了用清洁器能清洁到的可能清洁区域。因此如果要清洁更大的区域，用户就 必须不断重新连接电源线。
DC电压清洁器限制了能使用清洁器的最长可能时间。实际上，只有将电 池充电到一定电压以后才能使用DC电压清洁器。电池放完电以后，直到将电 池充电到一定电压以后才能使用DC电压清洁器。

发明内容
技术问题
实施例提供一种能通过AC电压以及电池电压来操作的清洁器，还提供驱 动所述清洁器的方法。
实施例还提供一种能自动切换其AC电压模式和DC电压模式的清洁器， 还提供驱动所述清洁器的方法。实施例还提供一种其电池能主动充电的清洁器。 技术问题
在一个实施例中，清洁器包括马达，用于旋转收集风扇；电池；电压
转换器，用于将从电源接收的AC电压转换为DC电压；活动(active)电压 选择器，用于选择电池电压和DC电压；以及马达驱动器，用于利用活动电压 选择器选择的电压来驱动所述马达。
在另一实施例中，清洁器包括马达，用于旋转收集风扇；电池；电压 转换器，用于将从电源接收的AC电压转换为DC电压；马达驱动器，用于根 据是否接收到所述AC电压，利用所述电池电压和所述DC电压其中之一驱动 所述马达；以及强制断路器，用于根据是否接收到所述AC电压，将所述马达 驱动器暂时从所述马达断幵。
在另一实施例中，驱动清洁器的方法包括将从电源接收的AC电压转换 为DC电压；主动在电池电压与所述DC电压之间进行选择性的切换；以及利
用经过主动切换的电压驱动马达。
所述方法还可包括检测是否接收到所述AC电压。在这种情况下，驱动 马达的步骤包括降低经过主动切换的电压；以及根据AC电压的检测结果，
通过利用降低后的电压和经过主动切换的电压，产生用于提供给马达的至少 两个相电压信号。
下面的附图和说明书中给出一个或多个实施例的细节。根据说明书、附 图和权利要求书，其他特征将显而易见。 有益效果
根据本发明的清洁器主动选择电池电压和从AC电压转换而来的DC电 压，通过选择的电压来驱动开关磁阻马达(switchedreluctancemoter)。因此， 根据本发明的清洁器能自动切换AC电压模式和DC电压模式，给用户带来更 大的方便。
根据本发明的清洁器使用特征阻抗很低的开关磁阻马达，通过电池电压 来产生期望的旋转力。此外，在提供AC电压的AC电压模式中，根据本发明 的清洁器将大约310V的DC电压降低到大约28V至50V (即电池电压)，并 将相同的电压提供给开关磁阻马达。因此，开关磁阻马达除了能够通过AC电 压来产生期望的旋转力，还能通过电池电压来产生期望的旋转力。同样地，除了通过使用AC电压，还可以通过使用电池电压，收集风扇能够产生具有期 望值的吸收力。因此，根据本发明的清洁器有很强的收集污染物颗粒的能力， 并且能够将利用电池12的电压来清除污染物颗粒所花费的时间减少到接近于
利用AC电压来清除污染物颗粒所花费的时间。
此外，根据本发明的清洁器经历暂时的停止模式，以防止进入AC电压模
式之前有很高的电压施加在低特征阻抗的马达上。因此，根据本发明的清洁
器能断开过量的电压驱动(这种过量的电压驱动在AC电压模式与DC电压模 式之间的切换操作中发生)，从而能够防止出现故障、失效和部件损坏。


附图用于提供对本发明的进一步理解。附图中 图1是根据实施例的清洁器的方框图； 图2至图4是提供给马达的马达驱动信号的波形图； 图5是图1所示强制断路器的实施例的方框图； 图6是图5中每个部件的I/0信号的波形图；以及
图7是图1所示强制断路器的另一实施例的方框图。
具体实施例方式
下面详述本发明的实施例，其实例在附图中示出。不管在哪里，所有附 图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。 图1是根据实施例的清洁器的方框图。
参照图1，清洁器包括电池12和AC-DC转换器10， AC-DC转换器10 用于将AC电压转换为DC电压。从传统的电源，例如电力公司、发电机、或 者能够产生AC电压的任何其他实体和/或装置接收AC电压。
AC-DC转换器10将从电源线11接收的AC电压(例如220V)转换为 DC电压。电源线11将从电压源(未示出)接收的AC电压传输到AC-DC转 换器IO。当通过电源线11提供AC电压时，AC-DC转换器10的输出DC电 压(下面称为"第一DC电压")具有大约310V的高电压电平。为了实现这 种电压转换，AC-DC转换器IO包括串联连接电源线11的整流器IOA和平滑器IOB。整流器10A以全波整流或半波整流的方式对从电源线11接收的AC 电压进行整流，从而输出波纹电压。平滑器10B对来自整流器10A的波纹电 压进行平滑，以产生第一DC电压。为此，平滑器10B包括扼流线圈L1和电 容器Cl，扼流线圈Ll连接在高压线13A与整流器10A的高压输出端子之间， 电容器Cl连接在高压线13A与基准电压线13B之间。扼流线圈Ll抑制将从 整流器10A的高压输出端子提供到高压线13A的波纹电压中包含的波纹成 分。电容器C1根据来自扼流线圈L1的受抑制波纹电压充电和放电，因此大 约310V的第一 DC电压施加在高压线13A上。平滑器10B输出的第一 DC电 压被提供给活动电压选择器14。
电池12将它被充好的DC电压提供给活动电压选择器14。电池12被充 好的DC电压(下面称为"第二 DC电压")具有大约28V至50V的低电压 电平。为了产生具有大约28V至50V的低电压电平的第二DC电压，电池12 包括大约24至30个充电单元。可以用Ni-MH充电单元作为电池12的充电 单元。
活动电压选择器14监测是否从AC-DC转换器10接收到第一 DC电压。 根据是否接收到第一DC电压，活动电压选择器14将来自电池12的第二DC 电压和来自AC-DC转换器10的第一 DC电压其中之一提供给马达驱动器18 的逆变器18A。当没有从AC-DC转换器10接收到第一DC电压时(即在DC 电压模式中)，活动电压选择器14将来自电池12的第二DC电压提供给马达 驱动器18的逆变器18A。另一方面，当从AC-DC转换器10接收到第一 DC 电压时(即在AC电压模式中)，活动电压选择器14将第一DC电压提供给 马达驱动器18的逆变器18A。为此，活动电压选择器14包括单向元件(例 如二极管Dl)，单向元件连接在电池12的高压输出端子与高压线13A (特 别地，扼流线圈Ll与逆变器18A的高压输入端子之间的连接节点)之间。当 高压线13A上的电压比电池12的高压输出端子上的电压高时(也就是在将第 一DC电压提供给高压线13A的AC电压模式中)，二极管D1截止，断开要 从电池12提供给逆变器18A的第二 DC电压。此时，第一 DC电压从AC-DC 转换器10提供给逆变器18A。另一方面，当高压线13A上的电压比电池12 的高压输出端子上的电压低时(也就是在没有将第一 DC电压提供给高压线 13A的DC电压模式中)，二极管Dl导通，将来自电池12的第二 DC电压提供给逆变器18A。活动电压选择器14还可包括附加二极管，附加二极管连
接在扼流线圈Ll与高压线13A (特别地，二极管Dl与逆变器18A的高压输 入端子之间的连接节点)之间。附加二极管防止来自电池12的第二DC电压 泄漏到AC-DC转换器10，从而增加电池12的有效时间(即放电周期)。
清洁器还包括检测器16、以及马达20与收集风扇22的串联电路，其中 检测器16连接到电源线11，马达20与收集风扇22的串联电路连接到马达驱 动器18。检测器16检测是否通过电源线11提供AC电压。根据检测结果， 检测器16向马达驱动器18的控制器18B提供AC电压检测信号ASS， AC电 压检测信号ASS具有高逻辑电压和低逻辑电压(即基准电压)其中之一。当 通过电源线11提供AC电压时，检测器16向控制器18B提供具有高逻辑电 压的AC电压检测信号，用于指示或指定AC电压模式。另一方面，当没有通 过电源线11提供AC电压时，检测器16向控制器18B提供具有低逻辑电压 的AC电压检测信号，用于指示或指定DC电压模式。为此，检测器16包括 用于整流的二极管和用于分压的电阻器。或者，检测器16可检测AC-DC转 换器10输出端子上的电压，以确定是否提供了 AC电压。在这种情况下，通 过检测器16来确定时可能有差错，或者检测器16的电路结构变复杂。
或者，可在控制器18B中使用程序操作来实现检测器16。在这种情况下， 控制器18可与电源线11电磁地连接。
根据来自检测器16的AC电压检测信号ACC的逻辑电压电平，马达驱动 器18通过脉冲宽度调制(PWM)模式和脉冲触发模式其中之一驱动马达20。 当从检测器16接收到高逻辑电压的AC电压检测信号ACC时(即在AC电压 模式中)，马达驱动器18通过脉冲触发模式驱动马达20，因此提供给马达 20的平均电压大约是28V至50V，与来自电池12的第二DC电压相等。也就 是说，当提供AC电压时(即在AC电压模式中)，马达驱动器18将来自AC-DC 转换器10的大约310V的第一 DC电压降低到大约28V至50V (即来自电池 12的第二DC电压)。在这种情况下，根据马达20的旋转周期(或旋转速度) 微小地增加/减少提供给马达20的触发脉冲周期，将触发脉冲的宽度保持为与 马达20的旋转周期无关的恒定值，从而调节马达20的旋转速度(即旋转力)。 另一方面，当从检测器16接收到低逻辑电压的AC电压检测信号ACC时(即 在DC电压模式中)，马达驱动器18通过PWM模式驱动马达20，因此实际上使用来自电池12的第二 DC电压驱动马达20。根据PWM成分的占空比可 调节马达20的旋转速度。当PWM成分的占空比增加时，马达20的旋转速度
(即旋转力)增加。相反，当PWM成分的占空比减少时，马达20的旋转速 度(即旋转力)下降。为了调节马达20的旋转速度(即旋转力)，马达驱动 器18可响应用于输出选择的按键开关(未示出)。
为了产生PWM模式或脉冲触发模式的相电压信号以提供给马达，马达驱 动器18包括控制器18B，控制器18B用于控制逆变器18A的逆变操作。在控 制器18B的控制下，逆变器18A通过脉冲触发模式或PWM模式对来自活动 电压选择器14的经过选择的DC电压(即第一 DC电压或第二 DC电压)进 行逆变，产生至少两个相电压信号。在DC电压模式中，逆变器18A在每个 预定周期(例如马达20的旋转周期)产生具有PWM成分的至少两个相电压 信号。相电压信号具有旋转的PWM成分。根据由用户设定的马达20的旋转 速度(或旋转力)调节PWM成分的占空比。在AC电压模式中，逆变器18A 在每个预定周期(例如马达20的旋转周期)产生具有高触发脉冲的至少两个 相电压信号。相电压信号的高触发脉冲具有对应于"360度的数量/相电压信 号"的相位差。触发脉冲的宽度不变，与马达20的旋转周期(或旋转速度) 无关，根据马达20的旋转周期(或旋转速度)微小地调节触发脉冲周期，因 此马达20以用户设定的速度旋转(或者产生用户设定的旋转力)。
响应来自检测器16的AC电压检测信号ACC，控制器18B向逆变器18A 提供具有旋转的PWM成分或者在每个预定周期(例如马达20的旋转周期) 具有触发脉冲的至少两个相位控制信号PCS。在通过检测器16产生具有低逻 辑电压的AC电压检测信号ACC的DC电压模式中，马达20的每个旋转周期 里通过控制器18B产生的相位控制信号PCS交替地具有预定周期(即对应于
"360度的数量/相电压信号"的周期)的PWM成分。根据马达20的期望旋 转速度(或旋转力)调节PWM成分的占空比。在通过检测器16产生具有高 逻辑电压的AC电压检测信号ACC的AC电压模式中，马达20的每个旋转周 期里来自控制器18B的相位控制信号PCS具有一个高触发脉冲。相位控制信 号PCS中包含的高触发脉冲具有对应于"360度的数量/相电压信号"的相位 差。此外，每个相位控制信号PCS中包含的触发脉冲的宽度可固定，与马达 20的期望旋转速度(或旋转力)无关，可根据马达20的期望旋转速度(或旋转力)微小地调节每个相位控制信号中触发脉冲的周期。根据马达20旋转周 期的增加或减少，具有固定宽度的触发脉冲和经过微调的周期改变提供给马
达20的电压的平均电平，从而增加或减少马达20的旋转力。为了产生相位 控制信号PCS，控制器18B响应来自马达20的至少两个相位传感信号PSS。 例如，控制器18B基于第一相位传感信号产生第一相位控制信号PCS，并基 于第二相位传感信号产生第二相位控制信号PCS。例如，在AC电压模式屮， 控制器18B控制第一相位控制信号PCS的下降沿(或上升沿)与第一相位传 感信号PSS的下降沿(或上升沿) 一致，并控制第二相位控制信号PCS的下 降沿(或上升沿)与第二相位传感信号PSS的下降沿(或上升沿) 一致。在 DC电压模式中，控制器18B控制第一相位控制信号PCS以包含用于第一相 位传感信号PSS的高压(或低压)周期的PWM成分，并控制第二相位控制 信号PCS以包含用于第二相位传感信号PSS的高压(或低压)周期的PWM 成分。
控制器18B可响应相位传感信号PSS，并响应启动传感信号和操作传感 信号。基于启动传感信号，控制器18B控制相位控制信号PCS的触发脉冲周 期和PWM成分的占空比具有大数值，直到马达20以期望的旋转速度旋转。 当马达20的旋转速度达到期望值时，控制器18B控制相位控制信号PCS的 触发脉冲周期和PWM成分的占空比(将提供给逆变器18A)以具有对应于期 望旋转速度的值。基于操作传感信号的周期，控制器18B控制触发脉冲周期 以具有对应于期望旋转速度的值。操作传感信号的相位比启动传感信号的相 位超前30度至50度。通过马达20中包括的操作传感传感器和启动传感传感 器的配置来确定操作传感信号与启动传感信号之间的相位差。例如，可以将 中央处理器(CPU)或微型计算机用作控制器18B。
马达驱动器18还包括DC-DC转换器18C， DC-DC转换器18C连接在电 池12与控制器18B之间。DC-DC转换器18C将电池12的第二 DC电压降压 转换(电平转换)为晶体管逻辑电压(例如大约5V的第一 DC电压)。DC-DC 转换器18C产生的晶体管逻辑电压被提供给控制器18B，因此能稳定地操作 控制器18B。为了用第二 DC电压稳定地产生晶体管逻辑电压，DC-DC转换 器18C包括开关模式电源(SMPS)。或者，DC-DC转换器18C可包括基于 电阻器的分压器。通过来自马达驱动器18的逆变器18A的相电压信号PVS来驱动马达20， 以产生旋转力(即旋转力矩)，旋转力将传输给收集风扇22。将至少两相的 开关磁阻马达用作马达20。开关磁阻马达20产生所述至少两个相传感信号。 例如，通过开关磁阻马达20产生两个相传感信号。开关磁阻马达20除了产 生相位感测信号，还产生启动传感信号和操作传感信号。启动传感信号的相 位比第一相位传感信号滞后30度至50度，比第二相位传感信号超前40度至 60度。操作传感信号与其中一个相位传感信号有相同的相位和周期。开关磁 阻马达20产生的操作传感信号与第一相位传感信号有相同的相位和周期。当 使用电池12的电压(即28V至50V的第二DC电压)时，开关磁阻马达20 至少有两个特征阻抗足够低的线圈，从而以期望的旋转速度旋转马达(或者 产生期望的旋转力)。例如，通过第一相电压信号和第二相电压信号交替激 励开关磁阻马达20中的第一线圈和第二线圈。或者，可以通过平均电压为28V 至50V的触发脉冲模式相电压信号，也可以通过PWM模式相电压信号使开 关磁阻马达20以期望的旋转速度(例如7000rpm至9000rpm)旋转，从而以 期望的力量产生旋转力。使用PWM模式相电压信号能解决在AC电压模式屮 当以7000rpm至9000rpm的速度旋转开关磁阻马达20时产生热量的问题。此 外，通过PWM成分的相电压信号以期望的速度来旋转具有低特征阻抗线圈的 开关磁阻马达20，从而除了能够通过AC电压，还能够通过电池12的电压产 生期望的旋转力。
通过马达20的旋转力(或旋转力矩)来旋转收集风扇22，产生吸收(抽 吸)力。这种吸收力使得污染物颗粒(例如灰尘和污垢)被收集到清洁器的 收集空间内(未示出)。除了通过利用AC电压，还可以利用电池12的电压， 从具有低特征阻抗线圈的开关磁阻马达20提供具有期望值的旋转力。因此， 除了通过利用AC电压，还可以利用电池12的电压，收集风扇22能产生具有 期望强度的吸收力，从而能够将利用电池12的电压来清除污染物颗粒所花费 的时间减少到接近利用AC电压来清除污染物颗粒所花费的时间。
清洁器还包括充电器24和强制断路器26，其中充电器24连接在电源线 11与电池12之间，强制断路器26连接在控制器18B与逆变器18A之间。在 通过电源线11提供AC电压的AC电压模式中，充电器24进行整流/平滑操 作，将AC电压转换为DC电压。此外，充电器16向电池12提供DC电压，
13对其进行充电。
基于来自检测器16的AC电压检测信号ACC，强制断路器26检测开始使用从AC电压转换过来的第一 DC电压来代替电池12的第二 DC电压的时间点。在起始于开始使用从AC电压转换过来的第一 DC电压(来代替电池12的第二DC电压)的时间点的预定时间期间，强制断路器26断开要从控制器18B提供到逆变器18A的至少两个相位控制信号PCS,输出强制断开相位控制信号SPCS，因此相电压信号不从逆变器18A提供到开关磁阻马达20。因此，在起始于开始使用从AC电压转换过来的第一 DC电压(来代替电池12的第二DC电压)的时间点(即从DC电压模式变为AC电压模式的时间点)的预定时间期间，开关磁阻马达20不被驱动。如图2所示，从时间点T1提供AC电压的时间开始，来自AC-DC转换器10的第一DC电压(来代替电池12的第二 DC电压)被提供给逆变器18A。在从时间点Tl到时间点T2的预定周期内，强制断路器26断开要从控制器18B提供到逆变器18A的至少两个相电压信号PCS,因此相电压信号不提供到开关磁阻马达20。从时间点T2开始，强制断路器26从控制器18B向逆变器18A提供至少两个相电压信号，从而通过至少两个相电压信号来驱动开关磁阻马达20。此外，如图3所示，通过PWM成分的相电压信号来驱动开关磁阻马达20直到时间点Tl，如图4所示，在时间点T2以后通过触发脉冲的相电压信号来驱动开关磁阻马达20。这是为了防止由于在检测从DC电压模式变为AC电压模式的时间点时控制器18B的滞后而使从AC电压转换而来的第一DC电压通过PWM模式的相电压信号而被逆变。结果，抑制了极高电压的相电压信号(可能在起始于从DC电压模式变为AC电压模式的时间点的预定周期内产生)的产生，从而防止损坏开关磁阻马达20的低特征阻抗线圈。
图5是图1所示强制断路器26的实施例的方框图。
参照图5，强制断路器26包括比较器30、单稳态脉冲发生器32、以及控制开关34。
比较器30将来自检测器16的AC电压检测信号ACC (图1)与预定的基准电压(未示出)进行比较，以产生模式切换信号MSS。当向电源线ll提供AC电压时，模式切换信号MSS具有高逻辑电平，当没有向电源线11提供AC电压时，模式切换信号MSS具有低逻辑电平。如图6所示，活动电压选择器14 (图1)与模式切换信号MSS同步，可选择地选择电池12的DC电压和从AC电压转换而来的第一 DC电压。
在从模式切换信号MSS的上升沿(即提供AC电压的时间点Tl)到时间点T2的预定周期内，单稳态脉冲发生器32产生具有低(或高)逻辑电平的栅极脉冲的栅极控制信号GCS。栅极控制信号GCS中栅极脉冲的宽度由制造者预设至用户不能检测到开关磁阻马达20停止的程度。
根据来自单稳态脉冲发生器32的栅极控制信号GCS的逻辑值，输出SPCS控制信号的控制开关34断开来自控制器18B (图1)的至少两个相位控制信号PCS或者将这两个相位控制信号PCS提供给逆变器18A (图1)。例如，在栅极控制信号GCS中逻辑上低的栅极脉冲的周期(即从时间点Tl到时间点T2的时间周期)内，控制开关34断开要从控制器18B提供给逆变器18A的至少两个相位控制信号。因此，如同在图6的MSO中所示，在从时间点Tl (当AC电压开始被提供给电源线11时)到时间点T2的预定周期(Tl T2)内，开关磁阻马达20处于不被驱动的备用(SB)模式。这种SB模式是为了防止由于在检测从DC电压模式变为AC电压模式的时间点时控制器18B的滞后而使从AC电压转换而来的第一DC电压通过PWM模式的相电压信号而被逆变。结果，抑制了极高电压的相电压信号(可以在起始于从DC电压模式变为AC电压模式的时间点的预定周期内产生)的产生，从而防止损坏开关磁阻马达20的低特征阻抗线圈。
图7是图1所示强制断路器26的另一实施例的方框图。图7的强制断路器与图5的强制断路器相似，但是图7的强制断￡，器包括逻辑运算单元40来替代单稳态脉冲发生器32。为了简明起见，不再描述与图5中相同的部件。
逻辑运算单元40除了从比较器30接收模式切换信号MSS，还从控制器18B (图1)接收模式切换识别信号MSRS。通过基于来自检测器16的AC电压检测信号ACC确定AC电压的供应周期，控制器18B产生模式切换识别信号MSRS。也就是说，因为控制器18B进行逻辑运算，所以经过预定周期(Tl-T2)以后，通过检测开始提供AC电压时的时间点，控制器18B产生模式切换识别信号MSRS。利用模式切换信号MSS和模式切换识别信号MSRS，逻辑运算单元40产生用于设定SB模式周期的栅极控制信号GCS，如图6所示。为此，逻辑运算单元40对模式切换信号MSS和模式切换识别信号MSRS进行"异或运算"或者"异或非运算"，并且对模式切换信号MSS和模式切
换识别信号MSRS的其中之一和上述运算的结果进行"或运算"或者"与运算"。
然后，在来自单稳态脉冲发生器32的栅极控制信号GCS中逻辑上低的栅 极脉冲的周期(即从时间点T1到时间点T2的时间周期)内，控制开关34断 开要从控制器18B提供给逆变器18A的至少两个或更多信号。因此，如同在 图6的MSO中所示，在从时间点Tl (当AC电压开始被提供给电源线11时) 到时间点T2的预定周期(T1T2)内，开关磁阻马达20处于不被驱动的备用 (SB)模式。这种SB模式是为了防止由于在检测从DC电压模式变为AC 电压模式的时间点时控制器18B的滞后而使从AC电压转换而来的第一 DC 电压通过PWM模式的相电压信号而被逆变。结果，抑制了极高电压的相电压 信号(可以在起始于从DC电压模式变为AC电压模式的时间点的预定周期内 产生)的产生，从而防止损坏开关磁阻马达20的低特征阻抗线圈。
如上所述，根据本发明的清洁器主动地选择电池电压和从AC电压转换而 来的DC电压，并通过选择好的电压来驱动开关磁阻马达。因此，根据本发明 的清洁器能够自动转换AC电压模式和DC电压模式，从而给用户带来更大的 方便。
根据本发明的清洁器使用特征阻抗很低的开关磁阻马达，通过电池电压 来产生期望的旋转力。此外，在提供AC电压的AC电压模式中，根据本发明 的清洁器将大约310V的DC电压降低到大约28V至50V (即电池电压)，并 将该电压提供给开关磁阻马达。因此，开关磁阻马达能够通过AC电压以及通 过电池电压来产生期望的旋转力。因此，收集风扇除了通过使用AC电压还能 够通过使用电池电压产生具有期望值的吸收力。因此，根据本发明的清洁器 有很强的收集污染物颗粒的能力，并且能够将利用电池12的电压来清除污染 物颗粒所花费的时间减少到接近利用AC电压来清除污染物颗粒所花费的时 间。
此外，根据本发明的清洁器经历暂时的停止模式，以防止进入AC电压模 式之前有很高的电压施加在低特征阻抗的马达上。因此，根据本发明的清洁 器能断开过量的电压驱动(这种过量的电压驱动在AC电压模式与DC电压模 式之间的转换操作中发生)，从而能够防止出现故障、失效和部件损坏。虽然参照很多示例性实施例描述了各实施例，但是应当理解，本领域技 术人员能构思出很多落入本发明原理的精神和范围内的其他变型和实施例。 更具体而言，在本发明、附图和所附权利要求书范围内的主题接合配置的部 件和/或配置中可以有很多变型和改型。对本领域技术人员来讲，除了部件和/ 或配置中的变型和改型外，替代性用途也是显然的。
本发明涉及2007年6月1日提交的韩国专利申请No. 10-2007-0053851 中包含的主题内容，通过参考将该申请的全部内容合并于此。 工业实用性
根据本发明的清洁器在工业上具有实用性，因为它有很强的收集污染物 颗粒的能力，并且能够将利用电池12的电压来清除污染物颗粒所花费的时间 减少到接近利用商业AC电压来清除污染物颗粒所花费的时间。
权利要求
1、一种清洁器，包括马达，配置来旋转收集风扇；电池，配置来提供第一DC电压；电压转换器，配置来将从电源接收的AC电压转换为第二DC电压；电压选择器，配置来选择所述第一DC电压和所述第二DC电压其中之一；以及驱动器，配置来利用所选择的电压来驱动所述马达。
2、 如权利要求1所述的清洁器，其中，所述电压选择器包括单向装置， 所述单向装置配置来基于所述AC电压的状态断开所述第一DC电压。
3、 如权利要求1所述的清洁器，还包括充电器，配置来利用所述AC电压对所述电池进行充电。
4、 如权利要求1所述的清洁器，其中，所述驱动器配置来基于所述AC 电压的状态，选择地降低所述选择的电压，所述驱动器还配置来利用所述选 择地降低的电压来驱动所述马达。
5、 如权利要求4所述的清洁器，其中所述驱动器包括逆变器，配置来利用所述选择的电压，产生用于提供给所述马达的至少 两个相电压信号；以及控制器，配置来基于所述AC电压的状态，选择地降低所述至少两个相 电压信号的平均电压。
6、 如权利要求5所述的清洁器，其中，当所述AC电压的状态指示出没 有接收到所述AC电压时，所述控制器配置来控制所述逆变器利用所述选择 的电压产生所述至少两个相电压信号，当所述AC电压的状态指示出接收到 所述AC电压时，所述控制器配置来控制所述逆变器降低所述选择的电压， 并利用经降低的电压产生所述至少两个相电压信号。
7、 如权利要求5所述的清洁器，还包括DC-DC转换器，配置来将所述第一DC电压进行降压转换，并将经过降 压转换的DC电压提供给所述控制器。
8、 一种清洁器，包括 马达，配置来旋转收集风扇；电池，配置来提供第一DC电压；电压转换器，配置来将从电源接收的AC电压转换为第二 DC电压；驱动器，配置来基于所述AC电压的状态，利用所述第一DC电压和所 述第二DC电压其中之一来驱动所述马达；以及断路器，配置来基于所述AC电压的状态，将所述驱动器暂时从所述马达断开。
9、 如权利要求8所述的清洁器，其中，所述马达是包括换向器线圈的 开关磁阻马达和阻抗模式马达其中之一，所述换向器线圈的特征阻抗适合于 利用所述第一DC电压产生旋转力或驱动力矩。
10、 如权利要求8所述的清洁器，其中，所述断路器包括切换计时检测器，配置来基于所述AC电压的状态，检测在所述第一DC 电压与所述第二DC电压之间进行切换的切换时间点；以及开关，配置来在起始于检测到的所述切换时间点的预定时间周期内，将 所述驱动器与所述马达断开电连接。
11、 如权利要求IO所述的清洁器，其中，所述开关包括 断开周期确定器，配置来响应所述切换计时检测器的检测结果，设定所述预定时间周期；以及控制开关，配置来响应所述断开周期确定器的输出信号，将所述驱动器 与所述马达断开电连接。
12、 如权利要求8所述的清洁器，其中，所述驱动器还配置来基于所述 AC电压的状态，选择地降低所述第一DC电压和所述第二DC电压其中之一，并利用所述选择地降低的电压驱动所述马达。
13、 如权利要求8所述的清洁器，其中，所述驱动器包括逆变器，配置来利用所述第一 DC电压和所述第二 DC电压其中之一， 产生至少两个相电压信号提供给所述马达；以及控制器，配置来基于所述AC电压的状态，选择地降低所述至少两个相 电压信号的平均电压。
14、 如权利要求13所述的清洁器，其中，当所述AC电压的状态指示出 接收到所述AC电压时，所述控制器配置来控制所述逆变器降低所述至少两 个相电压信号的平均电压。
15、 如权利要求13所述的清洁器，其中，所述控制器配置来基于从所 述马达接收到的信号，控制所述逆变器调节所述至少两个相电压信号的相 位。
16、 如权利要求13所述的清洁器，其中，所述断路器包括开关计时检测器，配置来基于所述AC电压的状态，检测在所述第一DC 电压与所述第二DC电压之间进行切换的切换时间点，所述开关计时检测器 产生检测信号；以及开关，配置来基于所述检测信号和来自所述控制器的计时检测信号，暂 时断开要从所述控制器提供到所述逆变器的控制信号。
17、 如权利要求16所述的清洁器，其中，所述开关包括 断开周期确定器，配置来基于所述检测信号和所述计时检测信号，通过逻辑运算设定断开周期；以及控制开关，配置来响应所述断开周期确定器的输出信号，断开要从所述 控制器提供到所述逆变器的所述控制信号。
18、 如权利要求16所述的清洁器，其中，所述开关基于所述AC电压的 状态，在预定周期内断开要提供到所述逆变器的所述控制信号。
19、 如权利要求13所述的清洁器，还包括DC-DC转换器，配置来将所述第一DC电压降压转换为结果电压，并将 所述结果电压提供给所述控制器和所述断路器。
20、 如权利要求8所述的清洁器，还包括检测器，配置来基于来自所述电源和所述电压转换器其中之一的电压， 检测所述AC电压的状态，并将检测结果提供给所述驱动器和所述断路器。
21、 如权利要求20所述的清洁器，其中，所述检测器用所述驱动器的 操作程序来实现。
22、 一种驱动清洁器的方法，包括如下步骤 将从电源接收的AC电压转换为DC电压； 在电池电压与所述DC电压之间进行切换；以及 利用经过切换的电压驱动马达。
23、 如权利要求22所述的方法，其中，所述切换包括监测所述DC电压；以及基于所述监测结果断开所述电池的电压。
24、 如权利要求22所述的方法，还包括利用所述AC电压对所述电池进行充电。
25、 如权利要求22所述的方法，还包括检测所述AC电压的状态，其中，驱动马达的步骤包括降低所述经过转换的电压；以及基于所述AC电压的状态，通过利用降低后的电压和经过转换的电压其 中之一，产生用于提供给所述马达的至少两个相电压信号。
26、 如权利要求25所述的方法，其中，驱动马达的步骤还包括 基于来自所述马达的检测信号，调节所述至少两个相电压信号的相位。
27、 如权利要求25所述的方法，其中，检测所述AC电压的状态包括 监测所述AC电压和所述DC电压其中之一；以及 基于监测结果，确定是否接收到所述AC电压。
28、 如权利要求22所述的方法，还包括 监测所述AC电压的状态；以及基于所述AC电压的状态，断开用于提供给所述马达的信号。
29、 如权利要求28所述的方法，其中，所述断开包括基于所述AC电压的状态，检测在所述DC电压与所述电池电压之间进 行切换的切换时间点；设定起始于检测到的所述切换时间点的断开周期；以及 在所述断开周期内断开所述马达的连接。
30、 如权利要求29所述的方法，其中，所述断开周期从所述切换时间 点开始。
31、 如权利要求22所述的方法，其中，所述马达是包括换向器线圈的 开关磁阻马达和阻抗模式马达其中之一，所述换向器线圈的特征阻抗适合于 通过所述电池的电压产生旋转力或驱动力矩。
全文摘要
一种能自动响应AC电压和电池电压的改变的清洁器。在马达中，通过马达驱动器来驱动用于旋转收集风扇的马达。马达驱动器利用来自电压选择器的电压来驱动马达。电压选择器在电池的低电平电压与得自于AC电压的高电平电压之间进行切换，所述AC电压用于提供给所述马达驱动器。
文档编号A47L9/28GK101677735SQ200780053196
公开日2010年3月24日 申请日期2007年8月27日 优先权日2007年6月1日
发明者刘明根, 安光运, 申铉定, 金相永 申请人:Lg电子株式会社