一种洗衣机的节能控制方法及洗衣机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于洗衣机技术领域，具体地说，是涉及一种用于对洗衣机在运行过程中产生的能量进行回收利用的节能控制技术以及基于所述节能控制技术设计的洗衣机。
【背景技术】
[0002]在全球能源需求持续增长而实际供应不断下降的严峻形势下，国家对家电行业的能效标准不断提升，节能要求大幅提高。现有的直流变频洗衣机，其内部所使用的电动机为直流无刷电动机，这种直流无刷电动机的本体定子是星型连接的三相绕组。为了对直流无刷电动机实现驱动控制，在直流变频洗衣机中通常设置有电源系统和控制系统。其中，电源系统用于将外部接入的交流市电整流、滤波、稳压处理成控制系统中各用电负载所需的直流供电，满足各负载的用电需求。控制系统则主要由功率电路和控制电路构成，负责运行洗涤程序，并驱动直流无刷电动机按照程序的进程有序运转，完成整个洗涤过程。其中，控制电路由具有高速运算能力的单片机及驱动电路等其他辅助电路组成。功率电路是由六个大功率IGBT模块组成的三相逆变器，所述三相逆变器在控制电路输出的控制信号的作用下，将电源电路输出的直流母线电压逆变成三相交流电，驱动直流无刷电动机运行，输出动力。
[0003]传统的洗衣机在漂洗衣服结束和洗涤最终完成时都会进行脱水处理，一次完整的洗涤过程至少需要执行三次脱水处理。直流无刷电动机在高速运转时，线圈中会产生反向电动势，脱水完成关闭对电动机的控制后，由于阻力作用，电动机的转速会越来越小，反向电动势也会越来越小。最终动能转换成电能，电能转化成热能消耗掉。由此可见，现有洗衣机中的直流无刷电动机仅仅作为电动机使用，没有充分利用其产生的反向电动势的能量，造成能源的无谓浪费。
【发明内容】
[0004]本发明为了降低洗衣机的功耗，提出了一种洗衣机的节能控制方法，通过对洗衣机中电动机产生的反向电动势能量进行回收、存储和利用，以达到节约能源的设计目的。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现:
一种洗衣机的节能控制方法，在控制洗衣机结束漂洗脱水和/或甩干脱水操作时，对洗衣机中的电动机因惯性运转所产生的感应电流进行回收和存储，并在储存的电量满足洗衣机中低压负载所需的供电要求时，为所述的低压负载供电。
[0006]为了对电动机产生的感应电流进行有效地回收和存储，并保持洗衣机整体外形的美观度，优选在所述洗衣机中内置储能元件，对电动机在所述惯性运转时所产生的感应电流进行整流后，为所述的储能元件充电蓄能；实时检测所述储能元件的总电压，并在所述总电压低于所述的供电要求时，切断储能元件的放电回路，转回主电源供电。
[0007]优选的，所述储能元件为电池组，在对电池组进行充电时，首先检测通过电动机产生的反向电动势的大小，进而根据所述反向电动势的大小选择相应电压级别的电池组进行充电蓄能，以提尚充电效率。
[0008]为了保证储能元件及控制电路运行的安全性，实时检测所述储能元件的温度和充放电电流，并在所述储能元件的温度过高或者充放电电流过大时，切断储能元件的充放电回路，以避免对储能元件造成损坏。
[0009]基于上述节能控制方法，本发明还提出了一种洗衣机，设置有主电源电路、控制电路、电动机以及驱动所述电动机运转的功率电路；所述电动机在洗衣机结束漂洗脱水和/或甩干脱水操作时因惯性运转而产生感应电流，所述感应电流经由一整流电路整流成直流电流后，传输至一储能元件进行充电蓄能；所述储能元件在其储存的电量达到控制电路的供电要求时，输出电能为所述的控制电路供电。
[0010]为了对所述储能元件的充放电时序进行有序的控制，在所述控制电路中设置有控制器和电压检测电路，所述电压检测电路检测所述储能元件储存的电量，并反馈至所述的控制器，控制器根据检测到的电量在控制电路连接主电源电路的供电回路以及控制电路连接储能元件的供电回路之间进行选通切换。
[0011]优选的，所述储能元件为电池组，为了提高充电效率，所述电压检测电路对电池组的总电压以及单个电池电压进行检测，并在洗衣机结束漂洗脱水和/或甩干脱水操作时对电动机产生的反向电动势进行检测；所述控制器根据检测到的反向电动势选通相应电压级别的电池组进行充电。
[0012]进一步的，在所述控制电路中还设置有电流检测电路和温度检测电路，分别检测电池组的充放电电流和电池组的温度，并反馈至所述的控制器；所述控制器在检测到电池组的温度过高或者充放电电流过大时，切断电池组的充放电回路，以确保电池组能够安全运行。
[0013]为了尽量减少对控制电路中既有电子元器件线路的改造，本发明优选在所述控制电路中增设一电源管理芯片，将所述电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路生成的检测信号首先传输至电源管理芯片处理成数字信号后，再通过总线传输至所述的控制器。
[0014]进一步的，所述电动机为直流无刷电动机；在所述功率电路中设置有由六个功率管连接而成的三相逆变电路，在每一个功率管上分别反向并联有一个续流二极管，六个续流二极管构成所述的整流电路，对电动机输出的感应电流进行整流输出。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是:本发明通过对洗衣机在完成漂洗脱水和甩干脱水作业时电动机因惯性运转而产生的反向电动势的能量进行回收、存储，并在储存的电量达到洗衣机中控制电路所需的供电要求时，反过来代替主电源电路为控制电路供电，从而有效解决了过去洗衣机在漂洗脱水和甩干脱水结束后造成的能源浪费问题，有效减少了对外部能源的消耗，实现了能源的最大利用，继而显著提高了洗衣机的能效值。
[0016]结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本发明所提出的洗衣机的一种实施例的电路整体架构框图；
图2是图1中控制电路和功率电路的一种实施例的部分电路原理框图；
图3是对图1中的储能元件进行充放电控制的一种实施例的电路原理框图；
图4是图3的具体电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细地说明。
[0020]本实施例以配置有直流无刷电动机的直流变频洗衣机为例，对本发明的洗衣机节能控制方法进行具体说明。
[0021]本实施例为了有效提高直流变频洗衣机的能效值，在洗衣机完成漂洗脱水和/或甩干脱水功能并关闭对其内部电动机的控制后，对电动机在此期间由于惯性作用而保持高速运转所产生的反向电动势的能量存储起来，即，将电动机在此期间逆变成发电机向外输出能量，通过有效地回收这部分能量，并在储存的能量能够满足洗衣机中低压负载所需的供电要求时，反过来代替洗衣机中原有的主电源电路为洗衣机中的低压负载供电，由此可以减少洗衣机对外部能源的消耗，达到节能的设计目的。
[0022]在本实施例中，所述的低压负载可以具体指布设在洗衣机的内部系统板上的控制电路中的各用电负载，其供电电压通常要求在15V以下。而对于洗衣机中用于驱动电动机运行的功率电路来说，由于其所需的直流母线电压的幅值较高，往往在300V以上，因此仍需沿用现有主电源电路的供电方式为其供电。
[0023]本实施例为了对电动机在惯性作用下运转所产生的感应电流进行有效地回收和利用，在洗衣机内部增设储能元件，参见图1所示。所述储能元件可以是蓄电池，也可以是由多个锂电池串联形成的电池组或者大电容等。由于直流无刷电动机中的定子是采用星型连接方式的三相绕组，在电动机惯性运转时通过三相绕组感应生成的电流是交变电流，因此需要将电动机输出的感应电流整流成直流后，才能满足储能元件的充电要求。为此，本实施例在洗衣机的内部电路板上设置整流电路，连接所述的直流无刷电动机，接收通过直流无刷电动机感应输出的交变电流，并将其整流成直流电流后