直流无刷电机控制方法、装置、存储介质及控制器与流程

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种直流无刷电机控制方法、装置、存储介质及控制器。

背景技术：

直流无刷电机是近年来随着微处理器技术、新型电力电子器件、新型控制理论的发展，以及低成本、高磁能积的永磁材料的出现而发展起来的一种新型直流电机。直流无刷电机是集交流电机和直流电机的优点于一体的机电一体化产品，它既具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电机运行效率高、调速性能好的特点，同时无励磁损耗。直流无刷电机的一系列有点，使得直流无刷电机在越来越多的场景中使用，特别是家电领域。

由于电机是感性负载，众所周知，感性负载在突然开通或关断时，会有反向电动势，根据电流大小的不同，其反向电动势有大有小，有的高达几百伏。若对反向电动势不进行钳位或规避，对元器件的寿命、可靠性有不可逆的损害。直流电机在运行时候在快速的频繁开停机时，电机会产生上百伏的反向电动势，这个电压叠加的其供电的母线电容上，导致其母线电压抬高，此时的电容电压为工作电压和反向电动势的相加，如果电压过大，会超过电容的耐压，这样会电容的寿命有不可逆的影响，如果不对电压抑制，只能用更高耐压的电容，但是也会存在一个问题，过高的电压会冲击电源芯片等其他电子元器件，最终导致器件损坏，影响可靠性。但是如果增加反向电动势的钳位电路或泄放电路，会增加控制的成本。如果可以在不增加成本的情况下，来避免反向电动势对器件的损害，这将是一个非常大的技术进步。

技术实现要素：

本发明实施例提出了一种直流无刷电机控制方法、装置、存储介质及控制器，以解决现有技术中通过额外的增加反向电动势电压控制器电路和钳位电路，来避免电机反向电动势过高来避免对元器件的损坏，需要额外增加成本且控制复杂的问题。

本发明实施例提供了一种直流无刷电机控制方法，所述方法包括：

接收到直流无刷电机的开机控制信号时，检测所述直流无刷电机的当前转速；

判断所述直流无刷电机的当前转速是否小于第一预设速度阈值；

当所述直流无刷电机的当前转速小于所述第一预设速度阈值时，向所述直流无刷电机发送电机驱动信号，以控制所述直流无刷电机开机启动。

可选地，在所述检测所述直流无刷电机的当前转速之前，所述方法还包括：

获取所述开机控制信号的第一接收时间；

获取在接收到所述开机控制信号之前接收到所述直流无刷电机的关机控制信号的第二接收时间；

计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差；

当所述时间差小于预设时间阈值时，执行所述检测所述直流无刷电机的当前转速的步骤。

可选地，在所述计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差之前，所述方法还包括：

获取所述直流无刷电机的历史运行记录；

从所述历史运行记录中提取在接收到所述直流无刷电机的关机控制信号之前所述直流无刷电机的历史转速；

当所述直流无刷电机的历史转速大于第二预设速度阈值时，执行所述计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差的步骤。

可选地，所述检测所述直流无刷电机的当前转速，包括：

检测所述直流无刷电机的当前相电流；

根据所述当前相电流计算所述直流无刷电机的当前转速。

本发明另一实施例提供了一种直流无刷电机控制装置，所述装置包括：

检测模块，用于在接收到直流无刷电机的开机控制信号时，检测所述直流无刷电机的当前转速；

判断模块，用于判断所述直流无刷电机的当前转速是否小于第一预设速度阈值；

控制模块，用于当所述直流无刷电机的当前转速小于所述第一预设速度阈值时，向所述直流无刷电机发送电机驱动信号，以控制所述直流无刷电机开机启动。

可选地，所述装置还包括：

第一获取模块，用于在所述检测模块检测所述直流无刷电机的当前转速之前，获取所述开机控制信号的第一接收时间；

第二获取模块，用于获取在接收到所述开机控制信号之前接收到所述直流无刷电机的关机控制信号的第二接收时间；

计算模块，用于计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差；

所述检测模块，具体用于当所述时间差小于预设时间阈值时，执行所述检测所述直流无刷电机的当前转速的操作。

可选地，所述装置还包括：

第三获取模块，用于在所述计算模块计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差之前，获取所述直流无刷电机的历史运行记录；

提取模块，用于从所述历史运行记录中提取在接收到所述直流无刷电机的关机控制信号之前所述直流无刷电机的历史转速；

所述计算模块，具体用于当所述直流无刷电机的历史转速大于第二预设速度阈值时，执行所述计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差的操作。

可选地，所述检测模块，包括：

检测单元，用于检测所述直流无刷电机的当前相电流；

计算单元，用于根据所述当前相电流计算所述直流无刷电机的当前转速。

此外，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。

此外，本发明还提供了一种控制器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法的步骤。

本发明实施例提供的直流无刷电机控制方法、装置、存储介质及控制器，当接收到直流无刷电机的开机控制信号时，对直流无刷电机的当前转速进行检测，当速度小于预设的速度阈值时，再发送电机驱动信号，保证此时电机反向电动势很小，电子元器件不会因为过压冲击而损坏，在不增加成本的基础上降低了电机的反向电动势。可见本发明无需额外增加硬件成本，即可避免由于直流无刷电机反向电动势过高对电机元器件的损坏，而且控制方法实现简单、可靠。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种直流无刷电机控制方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种直流无刷电机控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例的一种直流无刷电机控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

直流无刷电机在静止状态下开机，基本不存在反向电动势，若电机在高速运转时，突然关机在突然开机，此时由于电机的惯性，导致其会出现一个很大的反向电动势，反向电动势与母线电容的电压叠加，超过电容的耐压，影响电容的寿命，而且过高的电压会冲击电源芯片等其他电子元器件，最终导致电机器件损坏，若该电压与主板的开关电源连接，会导致开关电源过压保护，影响可靠性。为此本发明实施例提供了一种直流无刷电机控制方法，当接收到直流无刷电机的开机控制信号时，对直流无刷电机的当前转速进行检测，当速度小于预设的速度阈值时，再发送电机驱动信号，保证此时电机反向电动势很小，电子元器件不会因为过压冲击而损坏。

图1示意性示出了本发明一个实施例的直流无刷电机控制方法的流程图。参照图1，本发明实施例提出的直流无刷电机控制方法具体包括步骤s11～s13，如下所示：

s11、接收到直流无刷电机的开机控制信号时，检测所述直流无刷电机的当前转速。

本实施例中可通过以下方法实现对直流无刷电机的当前转速的检测，具体如下：检测所述直流无刷电机的当前相电流，根据所述当前相电流计算所述直流无刷电机的当前转速。

在一个具体实施例中，若初始检测的频率是每秒的速度，则需要乘以预设数值，以将该频率转换为指定单位的速度，例如：每分钟的速度。

s12、判断所述直流无刷电机的当前转速是否小于第一预设速度阈值。

其中，第一预设速度阈值可根据实际应用进行设置和调整，对此本发明不作具体限定。

s13、当所述直流无刷电机的当前转速小于所述第一预设速度阈值时，向所述直流无刷电机发送电机驱动信号，以控制所述直流无刷电机开机启动。

本实施例中，为避免电机在高速运转下，用户突然关闭电机，然后又突然启动电机，导致电机反向电动势过高来避免对元器件的损坏的情况发生，在每次接收到直流无刷电机的开机控制信号时，可检测电机的速度，若电机速度小于设定值，则电机则给电机驱动信号。若电机速度大于设定值，则等待电机速度降低，速度降低到小于设定值时，再给电机驱动信号，保证此时电机反向电动势很小，电子元器件不会因为过压冲击而损坏，在不增加成本的基础上降低了电机的反向电动势。

本发明无需额外增加硬件成本，即可避免由于直流无刷电机反向电动势过高对电机元器件的损坏，而且控制方法实现简单可靠。

图2示意性示出了本发明另一个实施例的直流无刷电机控制方法的流程图。参照图2，本发明实施例提出的直流无刷电机控制方法具体包括步骤s21～s26，如下所示：

s21、接收到直流无刷电机的开机控制信号时，获取所述开机控制信号的第一接收时间。

s22、获取在接收到所述开机控制信号之前接收到所述直流无刷电机的关机控制信号的第二接收时间。

本实施例中，控制器在接收到对直流无刷电机的开机控制信号或关机控制信号时，需要对具体接收时间进行记录，以便于进行直流无刷电机控制时查找获取。

s23、计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差。

s24、当所述时间差小于预设时间阈值时，检测所述直流无刷电机的当前转速。

其中，所述时间阈值可根据实际应用场景进行设置和调整，例如可设置为几秒到十几秒，对此本发明不作具体限定。

s25、判断所述直流无刷电机的当前转速是否小于第一预设速度阈值。

s26、当所述直流无刷电机的当前转速小于所述第一预设速度阈值时，向所述直流无刷电机发送电机驱动信号，以控制所述直流无刷电机开机启动。

在实际应用中，在突然关机在突然开机的情况下，此时由于电机的惯性，可能导致其会出现一个很大的反向电动势，反向电动势与母线电容的电压叠加，会损坏元器件，若该电压与主板的开关电源连接，会导致开关电源过压保护。

为解决上述技术问题，本发明接收到直流无刷电机的开机控制信号时，根据开机控制信号的第一接收时间和之前接收到的关机控制信号的第二接收时间的时间差，判断是否存在突然关机在突然开机的情况，若时间差小于预设时间阈值时，则确定存在突然关机在突然开机的情况，此时通过对直流无刷电机的当前转速进行检测，当速度小于预设的速度阈值时，再发送电机驱动信号，保证此时电机反向电动势很小，电子元器件不会因为过压冲击而损坏。

进一步地，直流无刷电机在静止状态下开机，基本不存在反向电动势，若电机在高速运转时，突然关机在突然开机，此时由于电机的惯性，导致其会出现一个很大的反向电动势，因此本发明在所述计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差之前，获取所述直流无刷电机的历史运行记录；从所述历史运行记录中提取在接收到所述直流无刷电机的关机控制信号之前所述直流无刷电机的历史转速；当所述直流无刷电机的历史转速大于第二预设速度阈值时，确定电机在关机前处于高速运转状态，此时需要计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差，若时间差小于预设时间阈值时，则确定存在突然关机在突然开机的情况，此时通过对直流无刷电机的当前转速进行检测，当速度小于预设的速度阈值时，再发送电机驱动信号，保证此时电机反向电动势很小，电子元器件不会因为过压冲击而损坏。

其中，第二预设速度阈值可根据实际应用进行设置和调整，对此本发明不作具体限定。

对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

图3示意性示出了本发明一个实施例的直流无刷电机控制装置的结构示意图。参照图3，本发明实施例的直流无刷电机控制装置具体包括检测模块301、判断模块302以及控制模块303，其中：

检测模块301，用于在接收到直流无刷电机的开机控制信号时，检测所述直流无刷电机的当前转速；

判断模块302，用于判断所述直流无刷电机的当前转速是否小于第一预设速度阈值；

控制模块303，用于当所述直流无刷电机的当前转速小于所述第一预设速度阈值时，向所述直流无刷电机发送电机驱动信号，以控制所述直流无刷电机开机启动。

在本发明一个可选实施例中，所述装置还包括第一获取模块、第二获取模块和计算模块，其中：

第一获取模块，用于在所述检测模块301检测所述直流无刷电机的当前转速之前，获取所述开机控制信号的第一接收时间；

第二获取模块，用于获取在接收到所述开机控制信号之前接收到所述直流无刷电机的关机控制信号的第二接收时间；

计算模块，用于计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差；

所述检测模块301，具体用于当所述时间差小于预设时间阈值时，执行所述检测所述直流无刷电机的当前转速的操作。

进一步地，所述装置还包括第三获取模块和提取模块，其中：

第三获取模块，用于在所述计算模块计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差之前，获取所述直流无刷电机的历史运行记录；

提取模块，用于从所述历史运行记录中提取在接收到所述直流无刷电机的关机控制信号之前所述直流无刷电机的历史转速；

所述计算模块，具体用于当所述直流无刷电机的历史转速大于第二预设速度阈值时，执行所述计算所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间差的操作。

在本发明一个可选实施例中，所述检测模块301，包括检测单元和计算单元，其中：

检测单元，用于检测所述直流无刷电机的当前相电流；

计算单元，用于根据所述当前相电流计算所述直流无刷电机的当前转速。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明实施例提供的直流无刷电机控制方法、装置，当接收到直流无刷电机的开机控制信号时，对直流无刷电机的当前转速进行检测，当速度小于预设的速度阈值时，再发送电机驱动信号，保证此时电机反向电动势很小，电子元器件不会因为过压冲击而损坏，在不增加成本的基础上降低了电机的反向电动势。可见本发明无需额外增加硬件成本，即可避免由于直流无刷电机反向电动势过高对电机元器件的损坏，而且控制方法实现简单、可靠。

此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。

本实施例中，所述直流无刷电机控制装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

本发明实施例提供的控制器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个直流无刷电机控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的s11～s13。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各直流无刷电机控制装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示的检测模块301、判断模块302以及控制模块303。

示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述直流无刷电机控制装置中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成检测模块301、判断模块302以及控制模块303。

所述控制器可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，本实施例中的控制器可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述控制器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述控制器的控制中心，利用各种接口和线路连接整个控制器的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述控制器的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。