干衣设备的控制方法与流程

本发明涉及衣物处理技术领域，具体涉及一种干衣设备的控制方法。

背景技术：

干衣机是利用电加热来使洗好的衣物中的水分即时蒸发干燥的清洁类家用电器，对于北方的冬季和南方的“回南天”衣物难干的情况特别需要。

现有的滚筒式干衣机或洗干一体机在烘干衣物时烘干筒一般都是单向转动，这种控制方式成本低、操作简单。但是，随着生活质量的提高，人们对干衣机的要求更多的体现在对衣物的烘干效果上。对于上述低成本的设备来说，在对大负载进行烘干时，负载容易打结缠绕，烘干效果十分差。

相应地，本领域需要一种新的干衣设备的控制方法来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有干衣设备对大负载烘干时存在的负载易缠绕的问题，本发明提供了一种干衣设备的控制方法，所述干衣设备包括烘干筒和加热装置，所述干衣设备的干衣过程包括依次进行的负载确定阶段、第一加热阶段、第二加热阶段、加烘阶段和冷风阶段，所述控制方法包括：

在所述负载确定阶段确定负载的大小；

当所述负载为大负载时，在所述第一加热阶段控制所述烘干筒单向转动，在所述第二加热阶段控制所述烘干筒正反交替转动。

在上述干衣设备的控制方法的优选技术方案中，“确定负载的大小”的步骤进一步包括：

控制所述烘干筒单向转动且所述加热装置出冷风；

在第一预设时间内先后获取多个湿度值；

计算所述多个湿度值中大于等于第二湿度阈值的湿度值的数量；

当所述数量大于等于预设数量或所述数量相对于全部数量的占比大于预设比值时，判定所述负载为大负载；

否则，判定所述负载为小负载。

在上述干衣设备的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法进一步包括：

当所述干衣设备运行所述第一加热阶段时，获取所述负载的含水率；

当所述含水率小于等于第一含水率阈值时，控制所述干衣设备运行所述第二加热阶段。

在上述干衣设备的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法进一步包括：

当所述干衣设备运行所述第二加热阶段时，获取所述负载的含水率；

当所述含水率小于等于第二含水率阈值时，控制所述干衣设备运行所述加烘阶段。

在上述干衣设备的控制方法的优选技术方案中，“控制所述干衣设备运行所述加烘阶段”的步骤进一步包括：

基于所述第一加热阶段的运行时长、所述第二加热阶段的运行时长和加烘系数，计算加烘时间；

控制所述烘干筒单向转动并持续所述加烘时间。

在上述干衣设备的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法进一步包括：

当所述加烘阶段的运行时间达到所述加烘时间时，控制所述干衣设备运行所述冷风阶段。

在上述干衣设备的控制方法的优选技术方案中，“控制所述干衣设备运行所述冷风阶段”的步骤进一步包括：

控制所述烘干筒单向转动且所述加热装置出冷风，直至所述加热装置的出风温度小于温度阈值。

在上述干衣设备的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法进一步包括：

当所述负载为小负载时，在所述干衣设备运行所述第一加热阶段的过程中，判断所述负载中是否包括高含水率负载；

当所述负载中包括高含水率负载时，控制所述第一加热阶段至少运行第二预设时间。

在上述干衣设备的控制方法的优选技术方案中，“判断所述负载中是否包括高含水率负载”的步骤进一步包括：

先后获取所述负载的多个湿度值；

当所述多个湿度值中存在后一湿度值与前一湿度值之间的差值大于等于第一湿度阈值时，判定所述负载中包括所述高含水率负载。

在上述干衣设备的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法进一步包括：

当所述负载为小负载时，在所述第一加热阶段和所述第二加热阶段控制所述烘干筒单向转动。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，干衣设备包括烘干筒和加热装置，干衣设备的干衣过程包括依次进行的负载确定阶段、第一加热阶段、第二加热阶段、加烘阶段和冷风阶段，控制方法包括：在负载确定阶段确定负载的大小；当负载为大负载时，在第一加热阶段控制烘干筒单向转动，在第二加热阶段控制烘干筒正反交替转动。

通过在负载为大负载时控制烘干筒在第二加热阶段正反交替转动，本申请的控制方法能够在保证烘干效果的同时，有效防止负载打结缠绕，减少烘干时间。

发明人通过研究发现，在对大负载烘干时并非在整个烘干过程中都容易产生缠绕，而是在负载含水率低至一定阈值时才容易出现缠绕现象。通过利用该阈值(即第一含水率阈值)将烘干过程进一步细化，并且仅在第二加热阶段时控制烘干筒正反交替转动，这种控制方式相比于烘干全过程控制烘干筒正反转的方式来说，既可以避免大负载在烘干过程中打结缠绕，又能缩短烘干时间，提升用户体验。

附图说明

下面参照附图并结合干衣机来描述本发明的干衣设备的控制方法。附图中：

图1为本发明的干衣设备的干衣过程图；

图2为本发明的干衣设备的控制方法的流程图；

图3为本发明的一种可能的实施方式中干衣设备的控制方法的逻辑图；

图4为本发明的一种可能的实施方式中烘干过程的负载湿度曲线图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然本实施方式是结合干衣机进行介绍的，但是这并非旨在于限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员可以将本发明应用于其他应用场景。比如，本申请还能够应用于洗干一体机等具有可转烘干筒的干衣设备。

首先参照图1和图2，对本发明的干衣设备的控制方法进行描述。其中，图1为本发明的干衣设备的干衣过程图；图2为本发明的干衣设备的控制方法的流程图。

现有技术中，干衣机通常包括机体和设置在机体内的烘干筒和加热装置，烘干筒能够容纳待烘干的负载(如衣服、床被、毛巾毛毯等)，并通过自身的转动带动负载在其内部不停翻转。加热装置能够向烘干筒内提供热气流，热气流的流动可以将负载的水分蒸发和散出。通过烘干筒和加热装置的联合作用，最终实现负载的烘干。但是，现有的干衣机控制方式简单，在烘干大负载时负载容易打结缠绕，烘干小负载时如果负载中包括含水率较高的负载容易造成烘干不均匀。也即是说，现有干衣设备无法基于负载的大小进行有针对性的控制，造成用户的使用体验不佳。

如图1所示，为解决现有干衣设备对大负载烘干时存在的负载易缠绕的问题，本申请的干衣机的干衣过程主要包括以下五个阶段：负载确定阶段、第一加热阶段、第二加热阶段、加烘阶段和冷风阶段，并且五个阶段按先后顺序依次执行。当干衣机运行负载确定阶段和冷风阶段时，加热装置出冷风，当干衣机运行其余第一加热阶段、第二加热阶段和加烘阶段时，加热装置出热风。其中，加热装置开启时，其具体加热功率、出风温度等参数在本申请中不作具体描述，本领域技术人员可以基于具体干衣机的型号、运行模式和衣物种类等进行选择，上述参数的具体数值不对本申请构成限制。

如图2所示，本申请的干衣机的控制方法主要包括如下步骤：

s100、在负载确定阶段确定负载的大小；例如，在本步骤中，可以控制烘干筒单向转动，并且控制加热装置吹冷风，通过在干衣机中设置湿度传感器(如电阻式湿度传感器或电容式湿度传感器)检测负载与湿度传感器接触时间的长短来确定负载的大小；或通过在烘干筒转动时，采集驱动电机的电流大小、电流变化率等方式确定负载的大小。

s200、当负载为大负载时，在第一加热阶段控制烘干筒单向转动，在第二加热阶段控制烘干筒正反交替转动；例如，在本步骤中，确定出负载大小后，需要针对不同的负载大小执行不同的烘干控制。在负载为大负载时，控制加热装置吹热风的同时，控制烘干筒在整个第一加热阶段单向转动，在整个第二加热阶段正反交替转动，而后在加烘阶段再次单向转动。

通过在负载为大负载时控制烘干筒在第二加热阶段正反交替转动，本申请的控制方法能够在保证烘干效果的同时，有效防止负载打结缠绕，减少烘干时间，提升用户体验。

下面参照图3，对本申请的一种较为优选的实施方式进行描述。其中，图3为本发明的一种可能的实施方式中干衣设备的控制方法的逻辑图。

如图3所示，在一种较为优选的实施方式中，确定负载大小的过程可以为：控制烘干筒正向转动且加热装置出冷风；在第一预设时间内先后获取多个湿度值；计算多个湿度值中大于等于第一湿度阈值的湿度值的数量；当数量大于等于预设数量或相对于全部数量的占比大于预设比值时，判定负载为大负载；否则，判定负载为小负载。其中，先后获取既可以是连续获取，也可以是间隔一定时间获取，下同。

举例而言，在烘干筒的投放口处设置电阻式湿度传感器，该传感器具有一对金属条电极，烘干筒在转动过程中负载同时接触两电极时，能够检测到两电极之间的电阻值，负载的含水率不同，电阻值也不同，但含水率与电阻值近似成比例关系。同一组分的负载，电阻值随着负载的含水率降低而增大，因此，可以通过电阻值的大小来判断负载的含水率高低。同理，利用该电阻值也可以判断负载的湿度值大小。

当烘干筒正向转动时，负载和空气都与两金属电极接触，通过两条金属条导通分别测出负载和空气与电极之间的电阻值。当负载较大时，面积相对较大，与金属条电极接触的频率较高，即金属条电极与负载接触的次数多，与空气接触的次数少，因此，单位时间内测得的金属电极与负载接触产生的电阻值(湿度值)的次数较多，则超过电阻阈值(第一湿度阈值)的电阻值(湿度值)的数量较多。当负载较小时，负载面积相对较小，与金属条接触的频率较低，即金属条电极与负载接触的次数少，与空气接触的次数多，因此，单位时间内测得的金属电极与负载接触产生的电阻值(湿度值)的次数较少，则超过电阻阈值(第一湿度阈值)的电阻值(湿度值)的数量较少。此时，通过计算在第一预设时间内采集的多个湿度值中大于等于第一湿度阈值的湿度值的数量，并比较该数量与预设数量的大小或相对于全部数量的占比即可确定负载的大小。

例如，在2min内每隔0.4s采集一次电阻值，共采集300个电阻值。通过比较和统计，300个电阻值中大于电阻阈值的电阻值数量为240个，大于预设数量200个，因此判定当前的负载为大负载。通过占比的方式确定负载大小与此同理，不再赘述。其中，第一预设时间、间隔时间、预设数量等均为为举例说明，本领域技术人员可以对其进行调整。

继续参照图3，在一种较为较为优选的实施方式中，第一加热阶段、第二加热阶段和加烘阶段基于负载的含水率进行不同阶段之间的切换。

申请人通过试验发现，当对大负载进行烘干时，并非整个烘干过程中大负载均存在容易缠绕现象，而是负载在特定的含水率20％-6％的范围内这种现象更为明显，因此本申请中，可以将20％和6％作为三个阶段的分段标准，当第一加热阶段运行过程中，负载的含水率小于等于20％时，则进入至第二加热阶段运行。同样地，在第二加热阶段运行过程中，当负载的含水率小于等于至6％时，则进入加烘阶段运行。其中，在第一加热阶段和第二加热阶段运行过程中，可以通过上述的电阻式湿度传感器对含水率进行检测，当然也可以另外在干衣机内设置专门用于检测负载含水率的湿度传感器进行检测。再者，上述20％和6％并非是限制性地，本领域技术人员可以基于本申请的原理对该数值进行调整，这种调整并未偏离本申请的保护范围。

由于大负载在烘干过程中，更容易在含水率处于20％-6％的范围时产生缠绕，因此当确定出负载为大负载时，控制烘干筒在第一加热阶段正向转动，而在第二加热阶段正反交替转动，以此来防止负载产生缠绕。

继续参照图3，在一种较为优选的实施方式中，控制方法进一步包括：当负载为小负载时，在干衣设备运行第一加热阶段的过程中，判断负载中是否包括高含水率负载；当负载中包括高含水率负载时，控制第一加热阶段至少运行第二预设时间。

具体地，小负载在烘干过程中，由于烘干时间相对较短，一旦小负载中包括含水率较高的负载时，容易产生烘干不不均匀。因此，当确定出负载为小负载时，需要在运行第一加热阶段时进一步判断是否负载中包括高含水率负载，如果负载中包括含水率较高的负载，则控制第一加热阶段至少运行第二预设时间，保证含水率较高的负载得到充分烘干，而后再基于负载的含水率确定是否进入下一阶段。

举例而言，在负载为小负载且负载中包括高含水率负载时，可以控制烘干筒正向转动，并且控制第一加热阶段至少运行第二预设时间，如至少运行30min等。其中，第二预设时间并非限制性的，其可以基于干衣机的具体型号进行调整，如该第二预设时间还可以是20-40min内的任意值等。

作为一种较为优选的实施方式，判断负载中是否包括高含水率负载可以按照如下方式进行：先后获取负载的多个湿度值；当多个湿度值中存在后一湿度值与前一湿度值之间的差值大于等于第二湿度阈值时，判定负载中包括高含水率负载。具体地，发明人试验研究发现，在第一加热阶段运行过程中，随着时间的推移，负载的湿度和含水率都在下降，但是由于不同材质的衣物含水率不同，因此它们的下降速度也存在很大区别，尤其是在混合负载中存在含水率较高的负载(即高含水率负载)时，湿度传感器先后采集到的湿度值并非形成一条连续下降曲线，反而在高含水率负载与湿度传感器接触时会出现湿度值的逆向突变，或者说湿度曲线在下降阶段会出现类似于心电图的跳动。此时通过连续获取或间隔一定时间获取负载的湿度值(即上述的大于第一湿度阈值的湿度值)，并判断多个湿度值中是否符合上述特征，即是否存在后一湿度值与前一湿度值之差大于第二湿度阈值，便可确定是否负载中包括高含水率负载。

下面参照图4对上述判断过程进行说明，其中图4为本发明的一种可能的实施方式中烘干过程的负载湿度曲线图。如图4所示，横坐标为烘干时间，纵坐标为采集到的湿度值。在图4中的a处，湿度值在下降过程中出现明显的逆向跳动，并且该跳动处后一湿度值与前一湿度值之差大于300，因此可以判定该负载中包括高含水率负载。当然，上述第二湿度阈值300仅为举例说明，本领域技术人员可以对其进行调整。

返回参照图3，无论是大负载还是小负载，在运行第二加热阶段时，通过获取负载的含水率，当含水率小于等于6％时，进入加烘阶段。具体地，当进入加烘阶段后，首先基于第一加热阶段的运行时长、第二加热阶段的运行时长和加烘系数，确定加烘时间，然后用控制烘干筒单向转动并持续该加烘时间。

其中，第一加热阶段和第二加热阶段的运行时长可以在二者开始运行时开始记录，并在两阶段结束时分别存储下来。其中，加烘时间可以按照如下方式进行计算：首先基于负载类型确定加烘系数，负载类型的确定可以在第一加热阶段或第二加热阶段确定，其确定方法与上述判断负载中是否包括高含水率负载的方法类似，通过获取加热阶段运行过程中负载的湿度值或含水率，通过分析该湿度值或含水率的变化状况，如计算湿度变化速率、计算湿度之间的差值等方式，并与试验确定的不同种类的负载的标准阈值进行比较，从而确定当前的负载种类。当负载种类确定后，可以基于负载种类与加烘系数的对照关系进一步确定加烘系数的大小。其中，负载种类与加烘系数之间的关系可以通过试验确定，如棉麻类负载的加烘系数较大，而纤维类负载的加烘系数较小等。当然，加烘系数的确定方式并不唯一，本领域技术人员还可以采用其他可能的方式，比如基于用户在烘干开始前选择的烘干模式、烘干衣物种类等确定，或者基于负载大小预先设定等。

在确定好上述参数后，可以按照如下公式(1)计算加烘时间：

t＝(t1+t2)/μ(1)

公式(1)中，t代表加烘时间，t1代表第一加热阶段的运行时长，t2代表第二加热阶段的运行时长，μ代表加烘系数。

当确定出加烘时间后，可以控制烘干筒正向转动，并持续该加烘时间。

继续参照图3，当加烘阶段的运行时长达到加烘时间后，运行冷风阶段。具体地，控制烘干筒单向转动且加热装置出冷风，直至加热装置的出风温度小于温度阈值。由于加烘阶段结束后，负载处于高温状态，需要将负载冷却以防用户拿取负载时被烫伤。例如，可以控制烘干筒继续保持正向转动，并且控制加热装置改为出冷风，对负载进行降温。降温过程中，实时采集加热装置的出风温度，当该出风温度低于50℃时，控制干衣机停机，烘干过程结束。其中，温度阈值不限于50℃，其还可以是30-50℃之间的任意值。

上述实施方式的优点在于：通过利用第一含水率阈值和第二含水率阈值将烘干过程进一步细化，并且在负载为大负载时仅在第二加热阶段时控制烘干筒正反交替转动，这种控制方式相比于烘干全过程控制烘干筒正反转的方式来说，既可以有效避免大负载在烘干过程中打结缠绕，又能缩短烘干时间，提升用户体验。

在负载为小负载时，通过在第一加热阶段运行过程中判断负载中是否有含水率较高的负载，如果有则在进入第二烘干阶段之前，延长第一加热阶段的运行时间，使该阶段至少运行第二预设时间，从而让含水率较高的负载能够得到充足的烘干时间，提高烘干效果，避免烘干不均匀的情况出现。

也就是说，通过将烘干阶段分为第一加热阶段和第二加热阶段，当负载为大负载时，控制烘干筒在第二加热阶段正反交替转动，当负载为小负载时，选择性地延长第一加热阶段的运行时长，使得本申请克服了现有技术无法基于负载大小进行有针对性的控制的缺陷，提升了烘干效果了用户体验。

此外，通过针对不同种类的负载设置不用的加烘系数，并且基于加烘系数、第一加热阶段和第二加热阶段的运行时长共同计算加烘时间，本申请充分考虑到了不同负载所需的烘干时长之间的差异性，能够动态控制加烘时长，避免衣物烘干不彻底的现象，保证不同负载均有大致相同的烘干效果。

下面结合图3，对一种可能的实施方式中干衣机的控制过程进行描述。

如图3所示，在一种可能的实施方式中，干衣机启动运行后，首先控制烘干筒正向转动、加热装置出冷风，并在2min内每间隔0.4s采集一个湿度值，共采集300个湿度值→经判断，300个湿度值中对应于负载的湿度值的数量为240个，超过阈值200个，因此判定负载为大负载→确定负载类型后，开始计时，控制烘干筒继续正向转动，控制加热装置出热风，对负载进行烘干→烘干过程中，间隔采集负载的湿度值，一方面基于湿度值的变化判断负载的类型，另一方面判断负载的含水率是否小于等于20％→在负载的含水率小于等于20％时，记录第一加热阶段的运行时长，重新计时，并控制烘干筒正反交替转动，控制加热装置继续出热风，对负载进行防缠绕处理→烘干过程中，继续间隔采集负载的含水率，判断负载的含水率是否小于等于6％→在负载的含水率小于等于6％时，记录第二加热阶段的运行时长，利用公式(1)计算加烘时间t1，并控制烘干筒正向转动，控制加热装置出热风，对负载进行加烘处理→当加烘处理的运行时间达到时间t1时，控制烘干筒继续正向转动，控制加热装置出冷风，对负载进行降温→当加热装置的出风温度小于等于50℃时，控制烘干筒停止转动，控制加热装置关闭，烘干过程结束。

仍然参照图3，在另一种可能的实施方式中，干衣机启动运行后，首先控制烘干筒正向转动、加热装置出冷风，并在2min内每间隔0.4s采集一个湿度值，共采集300个湿度值→经判断，300个湿度值中对应于负载的湿度值的数量为120个，小于阈值200个，因此判定负载为小负载→确定负载类型后，开始计时，控制烘干筒继续正向转动，控制加热装置出热风，对负载进行烘干→烘干过程中，间隔采集负载的湿度值，基于湿度值的变化判断负载中是否有高含水率负载→经比较，采集的湿度值中存在后一湿度值与前一湿度值之差为350，大于阈值300，因此判定负载中含有高含水率负载，此时控制烘干筒和加热装置保持当前运行状态直至当前阶段的运行时间达到30min→达到30min后，间隔采集负载的湿度值并判断负载的含水率是否小于等于20％→在负载的含水率小于等于20％时，记录第一加热阶段的运行时长，重新计时，并控制烘干筒继续正向转动，控制加热装置继续出热风→烘干过程中，继续间隔采集负载的含水率，判断负载的含水率是否小于等于6％→在负载的含水率小于等于6％时，记录第二加热阶段的运行时长，利用公式(1)计算加烘时间t2，并控制烘干筒继续正向转动，控制加热装置出热风，对负载进行加烘处理→当加烘处理的运行时间达到时间t2时，控制烘干筒继续正向转动，控制加热装置出冷风，对负载进行降温→当加热装置的出风温度小于等于50℃时，控制烘干筒停止转动，控制加热装置关闭，烘干过程结束。

需要解释的是，虽然在本申请的各实施方式中并未就烘干筒的正反转方向进行具体限定，但这并非是不清楚的，相反，本领域技术人员可以将烘干筒的任意旋转方向作为其正向，这种设置方式不会对本申请的控制方法的执行带来影响。例如，本领域技术人员可以将烘干筒的顺时针旋转作为正向，而将逆时针旋转作为其反向等。

本领域技术人员可以理解，上述干衣机还包括一些其他公知结构，例如处理器、控制器、存储器等，其中，存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等，处理器包括但不限于cpld/fpga、dsp、arm处理器、mips处理器等。为了不必要地模糊本公开的实施例，这些公知的结构未在附图中示出。其中，控制器物理上可以是专门用于执行本发明的方法的控制器，也可以是通用控制器的一个功能模块或功能单元。

需要说明的是，尽管上文详细描述了本发明方法的详细步骤，但是，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以对上述步骤进行组合、拆分及调换顺序，如此修改后的技术方案并没有改变本发明的基本构思，因此也落入本发明的保护范围之内。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。