(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011212076.2
(22)申请日 2020.11.03
地址 214000 江苏省无锡市建筑西路599-1
(1号楼)八楼804、805室
(72)发明人 浦晖 王凯
(74)专利代理机构 南京北辰联和知识产权代理
有限公司 32350
代理人 何美琴
(51)Int.Cl.
H02P 6/08(2016.01)
(54)发明名称
制系统
(57)摘要
本发明公开了一种电机的智能功率调节控
制方法及其控制系统，包括操作步骤：S10)、电机
采样，分别得到电机采样电压和电机采样电流；
S20)、电机控制器基于步骤S10)得到的电机采样
电压和电机采样电流计算电机当前输出功率；
调节表以及电池的当前电压值，电机控制器对电
机输出功率进行动态调节；本发明对电机输出功
率进行动态调节，调节控制过程简单可靠，算法
简单，在确保电机的基础驱动性能基础上，同时
有效增加了电池的使用寿命，延长控制系统整体
的续航时间。权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 112332715 A 2021.02.05
C N 112332715
A
1.一种电机的智能功率调节控制方法，采用电池作为电机的供应电源，其特征在于，包括如下操作步骤：
S10)、电机控制器对电机的输出电压和输出电流进行实时采样，分别得到电机采样电压和电机采样电流；
S20)、电机控制器基于步骤S10)得到的电机采样电压和电机采样电流计算电机当前输出功率；
S30)、基于预先制定的电池电压-电机输出功率调节表以及电池的当前电压值，电机控制器对电机输出功率进行动态调节，用于增加电池的使用寿命。
2.根据权利要求1所述的智能功率调节控制方法，其特征在于，所述电池电压-电机输出功率调节表是指根据电池的当前电压值确定电机输出功率的调节比例，在确保电机驱动性能的同时增加电池的使用寿命。
3.根据权利要求2所述的智能功率调节控制方法，其特征在于，在电池电压-电机输出功率调节中，当电池的当前电压值大于或等于比例系数A的电池额定电压时，电机输出功率＝电池的当前电压值/电池额定电压*电机当前输出功率；当电池的当前电压值小于比例系数A的电池额定电压时，电机输出功率＝比例
系数A*电机当前输出功率。
4.根据权利要求3所述的智能功率调节控制方法，其特征在于，所述比例系数A为40-60％。
5.根据权利要求1所述的智能功率调节控制方法，其特征在于，所述电机为直流无刷电机，所述电池为锂电池包。
6.根据权利要求1所述的智能功率调节控制方法，其特征在于，所述电机控制器通过与BMS的数据交互通信实时获取电池的当前电压值。
7.一种电机的智能功率调节控制系统，其特征在于，采用如权利要求1-6之一所述的智能功率调节控制方法对电机输出功率进行动态调节，用于增加电池的使用寿命。
8.根据权利要求7所述的智能功率调节控制系统，其特征在于，包括电机、用于控制电机运行的电机控制器、向电机供应电源的电池以及用于监测保护电池的BMS；其中，所述BMS 对电池的当前电压和电流进行监测，并与所述电机控制器进行数据交互通信，用于获取电池的当前电压值。
9.根据权利要求8所述的智能功率调节控制系统，其特征在于，所述BMS通过设置在电池上的热敏电阻对电池的当前温度进行监测，当发现电池由于放电导致温度过高时，通知电机控制器进入温度保护控制状态。
10.根据权利要求7所述的智能功率调节控制系统，其特征在于，应用作为吸尘器或吹风机或扫地机的控制系统。
权 利 要 求 书1/1页CN 112332715 A
一种电机的智能功率调节控制方法及其控制系统
技术领域
[0001]本发明属于电机控制领域，具体涉及了一种电机的智能功率调节控制方法，本发明还涉及了该电机智能功率调节控制方法应用的控制系统。
背景技术
[0002]随着国家GDP的持续快速发展、消费者收入的持续增长，尤其是大中城市居民收入水平的快速增长，居民的居住条件得到不断改善。复式住房以及大面积住房越来越多，居民对吸尘器的需求也越来越强。随着环境保护和绿健康意识全面觉醒，以吸尘器为代表的手持式家居清洁健康电器受到广泛关注，普及程度不断提升，已成为改善生活环境、保障身体健康不可或缺的工具。
[0003]具体来说，目前吸尘器在国内还处于较低的应用水平，未来还有很大发展空间。吸尘器作为清洁
类产品的代表，目前已经在小家电类产品中占据了很高的地位，中国吸尘器行业也发生了一些变化，吸尘器细分产品不断增多。随着生活水平的不断提高，人们对于家居清洁的要求也越来越高，随之带来的吸尘器的新技术和功能的开发也越来越快，越来越多的新技术和新功能被开发应用到吸尘器产品上。
[0004]然而，申请人发现现有的吸尘器产品基本均是采用恒功率控制，并在恒功率控制原则下，设置功率等级用于人工进行切换进而实现对吸尘器功率的调节，在功率等级切换的过程中，会造成使用体验不佳的问题；也有采用恒电压控制的方式，但这会导致吸尘器电池的使用寿命降低。
[0005]因此，寻求新的技术方案来解决以上技术问题是十分有必要的。
发明内容
[0006]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电机的智能功率调节控制方法及其控制系统，对电机输出功率进行动态调节，调节控制过程简单可靠，算法简单，在确保电机的基础驱动性能基础上，同时有效增加了电池的使用寿命，延长控制系统整体的续航时间。[0007]本发明采用的技术方案如下：
[0008]一种电机的智能功率调节控制方法，采用电池作为电机的供应电源，包括如下操作步骤：
[0009]S10)、电机控制器对电机的输出电压和输出电流进行实时采样，分别得到电机采样电压和电机采样电流；
[0010]S20)、电机控制器基于步骤S10)得到的电机采样电压和电机采样电流计算电机当前输出功率；
[0011]S30)、基于预先制定的电池电压-电机输出功率调节表以及电池的当前电压值，电机控制器对电机输出功率进行动态调节，用于增加电池的使用寿命。
[0012]优选地，所述电池电压-电机输出功率调节表是指根据电池的当前电压值确定电机输出功率的调节比例，在确保电机驱动性能的同时增加电池的使用寿命。
[0013]优选地，在电池电压-电机输出功率调节中，当电池的当前电压值大于或等于比例系数A的电池额定电压时，电机输出功率＝电池的当前电压值/电池额定电压*电机当前输出功率；当电池的当前电压值小于比例系数A的电池额定电压时，电机输出功率＝比例系数A*电机当前输出功率。
[0014]优选地，所述比例系数A为40-60％；进一步优选地，所述比例系数A为50％。[0015]优选地，所述电机为直流无刷电机，所述电池为锂电池包。
[0016]优选地，所述电机控制器通过与BMS的数据交互通信实时获取电池的当前电压值。[0017]优选地，一种电机的智能功率调节控制系统，采用如上所述的智能功率调节控制方法对电机输出功率进行动态调节，用于增加电池的使用寿命。
[0018]优选地，包括电机、用于控制电机运行的电机控制器、向电机供应电源的电池以及用于监测保护
电池的BMS；其中，所述BMS对电池的当前电压和电流进行监测，并与所述电机控制器进行数据交互通信。
[0019]优选地，所述BMS通过设置在电池上的热敏电阻对电池的当前温度进行监测，当发现电池由于放电导致温度过高时，通知电机控制器进入温度保护控制状态。
[0020]优选地，应用作为吸尘器或吹风机或扫地机的控制系统。
[0021]针对采用电池作为供应电源的电机驱动控制系统，为了延长电池的使用寿命同时不影响使用体验，本发明创造性地提出根据电池的当前电压来对电机的输出功率进行实时动态调节，避免采用现有技术中采用的手工分级调节或恒电压控制调节方式，调节控制过程简单可靠，算法简单，在确保电机的基础驱动性能基础上，同时有效增加了电池的使用寿命，延长控制系统整体的续航时间，当将本发明提出的控制系统应用于包括吸尘器、吹风机或扫地机等各类手持式电器后，可以明显增加它们的续航时间以及获得较好的用户体验感。
附图说明
[0022]图1是本发明具体实施方式中电机的智能功率调节控制系统的结构框图；[0023]图2是电机的智能功率调节控制方法步骤框图。
具体实施方式
[0024]本发明实施例公开了一种电机的智能功率调节控制方法，采用电池作为电机的供应电源，包括如下操作步骤：
[0025]S10)、电机控制器对电机的输出电压和输出电流进行实时采样，分别得到电机采样电压和电机采样电流；
[0026]S20)、电机控制器基于步骤S10)得到的电机采样电压和电机采样电流计算电机当前输出功率；
[0027]S30)、基于预先制定的电池电压-电机输出功率调节表以及电池的当前电压值，电机控制器对电机输出功率进行动态调节，用于增加电池的使用寿命。
[0028]本发明实施例还公开了一种电机的智能功率调节控制系统，采用如上所述的智能功率调节控制方法对电机输出功率进行动态调节，用于增加电池的使用寿命。
[0029]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实
施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0030]请参见图1所示，一种电机的智能功率调节控制系统，应用作为吸尘器控制系统，包括直流无刷电机、用于控制电机运行的电机控制器、向电机供应电源的电池(作为电机的供应电源)以及用于监测保护电池的BMS(属于电池领域的公知结构，通常也被称为电池管理系统)；其中，BMS对电池的当前电压和电流进行监测，优选地，在本实施方式中，电池为锂电池包；BMS通过设置在电池上的热敏电阻对电池的当前温度进行监测，当发现电池由于放电导致温度过高时，电机控制器进入温度保护控制状态(其具体温度保护控制过程采用公知技术，这不是本申请的技术创新点，因此不具体展开说明)，杜绝控制系统由于温度过高而导致无法正常运行；BMS与电机控制器进行数据交互通信(数据主要包括电池电压，电流以及电池温度等实时数据)，确保电机控制器实时获取电池电压，电流以及电池温度等实时数据并及时做出控制指令；
[0031]请进一步参见图2所示，本实施例如上所述直流无刷电机的智能功率调节控制系统采用如下智能功率调节控制方法，包括如下操作步骤：
[0032]S10)、电机控制器对电机的输出电压和输出电流进行实时采样，分别得到电机采样电压和电机采样电流；
[0033]S20)、电机控制器基于步骤S10)得到的电机采样电压和电机采样电流计算电机当前输出功率；
[0034]S30)、基于预先制定的电池电压-电机输出功率调节表以及电池的当前电压值，电机控制器对电机
输出功率进行动态调节，用于增加电池的使用寿命。
[0035]优选地，电池电压-电机输出功率调节表是指根据电池的当前电压值确定电机输出功率的调节比例；进一步优选地，在本实施方式中，为了不影响电机基本驱动性能的基础上，增加锂电池包的使用寿命，进而提高吸尘器的续航时间，在电池电压-电机输出功率调节中，当电池的当前电压值大于或等于比例系数A的电池额定电压时，电机输出功率＝电池的当前电压值/电池额定电压*电机当前输出功率；当电池的当前电压值小于比例系数A的电池额定电压时，电机输出功率＝比例系数A*电机当前输出功率，直至电池的当前电压值为0；优选地，为了确保直流无刷电机的驱动性能不受到影响，本申请建议的比例系数A为40-60％，具体优选地，在本实施方式中，比例系数A为50％，电池电压-电机输出功率调节表具体采用如下表1：
[0036]表1：电池电压-电机输出功率调节表
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