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凈水器及其控制方法.pdf

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凈水器 及其 控制 方法
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摘要
申請專利號:

CN201511030478.X

申請日:

2015.12.30

公開號:

CN105540692A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 1/00申請日:20151230|||公開
IPC分類號: C02F1/00; H02P7/28(2016.01)I 主分類號: C02F1/00
申請人: 廣東威靈電機制造有限公司
發明人: 歐景云; 李忠慧
地址: 528311 廣東省佛山市順德區北滘鎮工業園
優先權:
專利代理機構: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287 代理人: 胡海國
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201511030478.X

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.04.19|||2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種凈水器及其控制方法,該凈水器包括進水端、濾芯、設置于進水端和濾芯之間的管路上的增壓泵、控制裝置、給增壓泵的電機和控制裝置提供工作電源的供電電源、用于根據控制裝置的控制信號調節增壓泵的電機轉速的轉速控制電路及用于采集電機工作電流的采樣電路;其中,控制裝置包括:壓力獲取模塊,用于獲取采樣電路采集到的電機工作電流,并根據采樣電路采集到的電機工作電流獲取增壓泵增壓后的出水壓力值;調整模塊,用于根據獲取到的增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值相應調整當前輸出信號的占空比,以使轉速控制電路相應控制增壓泵的電機轉速。本發明能夠實現增壓泵增壓后的出水壓力始終最優,進而提高凈水器的過濾效果。

權利要求書

1.一種凈水器,其特征在于,所述凈水器包括進水端、濾芯、設置于所
述進水端和濾芯之間的管路上的增壓泵、控制裝置、給所述增壓泵的電機和
所述控制裝置提供工作電源的供電電源、用于根據所述控制裝置的控制信號
調節所述增壓泵的電機轉速的轉速控制電路及用于采集所述電機工作電流的
采樣電路;其中,所述控制裝置包括:
壓力獲取模塊,用于獲取所述采樣電路采集到的電機工作電流,并根據
所述采樣電路采集到的電機工作電流獲取所述增壓泵增壓后的出水壓力值;
調整模塊,用于根據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓
力值相應調整當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述
增壓泵的電機轉速。
2.如權利要求1所述的凈水器,其特征在于,所述轉速控制電路包括開
關管、開關驅動模塊及二極管,所述開關管的一端與所述電機連接,所述開
關管的另一端經所述采樣電路連接到地,所述開關管的受驅動端與所述開關
驅動模塊連接,所述開關驅動模塊與所述控制裝置連接;所述二極管的陽極
與所述電機與所述開關管連接的一端連接,所述二極管的陰極與所述電機與
所述供電電源連接的一端連接。
3.如權利要求1所述的凈水器,其特征在于,所述壓力獲取模塊包括:
電機轉速計算單元,用于獲取所述采樣電路采集到的電機工作電流,并
根據所述采樣電路采集到的電機工作電流計算所述增壓泵的當前電機轉速;
壓力計算單元,用于根據所述電機工作電流、當前電機轉速計算所述增
壓泵增壓后的出水壓力值。
4.如權利要求1-3任一項所述的凈水器,其特征在于,所述調整模塊具
體用于將計算得到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行差值
計算,并根據差值結果相應調整輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路
相應控制所述增壓泵的電機轉速。
5.如權利要求1-3任一項所述的凈水器,其特征在于,所述調整模塊具
體用于將獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行比較,
在所述增壓泵增壓后的出水壓力值等于所述目標壓力值時,保持當前輸出信
號的占空比;在所述增壓泵增壓后的出水壓力值小于所述目標壓力值時,按
照預設的調整幅度調高當前輸出信號的占空比;在所述增壓泵增壓后的出水
壓力值大于所述目標壓力值時,按照預設的調整幅度調低當前輸出信號的占
空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述增壓泵的電機轉速。
6.一種凈水器的控制方法,其特征在于,該凈水器包括進水端、濾芯、
設置于所述進水端和濾芯之間的管路上的增壓泵、控制裝置、給所述增壓泵
的電機和所述控制裝置提供工作電源的供電電源、用于根據所述控制裝置的
控制信號調節所述增壓泵的電機轉速的轉速控制電路及用于采集所述電機工
作電流的采樣電路;其中,所述凈水器的控制方法包括:
獲取所述采樣電路采集到的電機工作電流,并根據所述采樣電路采集到
的電機工作電流獲取所述增壓泵增壓后的出水壓力值;
根據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值相應調整當
前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述增壓泵的電機轉
速。
7.如權利要求6所述的凈水器的控制方法,其特征在于,所述獲取所述
采樣電路采集到的電機工作電流,并根據所述采樣電路采集到的電機工作電
流獲取所述增壓泵增壓后的出水壓力值包括:
獲取所述采樣電路采集到的電機工作電流,并根據所述采樣電路采集到
的電機工作電流計算所述增壓泵的當前電機轉速;
根據所述電機工作電流、當前電機轉速計算所述增壓泵增壓后的出水壓
力值。
8.如權利要求6或7所述的凈水器的控制方法,其特征在于,所述根據
獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值相應調整當前輸出信
號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述增壓泵的電機轉速包括:
將計算得到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行差值計
算,并根據差值結果相應調整當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電
路相應控制所述增壓泵的電機轉速。
9.如權利要求6或7所述的凈水器的控制方法,其特征在于,所述根據
獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值相應調整當前輸出信
號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述增壓泵的電機轉速包括:
將獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行比較;
在所述增壓泵增壓后的出水壓力值等于所述目標壓力值時,保持當前輸
出信號的占空比;
在所述增壓泵增壓后的出水壓力值小于所述目標壓力值時,將當前輸出
信號的占空比的檔位調整到下一級;
在所述增壓泵增壓后的出水壓力值大于所述目標壓力值時,將當前輸出
信號的占空比的檔位調整到上一級;
所述轉速控制電路根據調整后的信號相應控制所述增壓泵的電機轉速。
10.如權利要求6或7所述的凈水器的控制方法,其特征在于,所述根
據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值相應調整當前輸出
信號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述增壓泵的電機轉速包括:
將獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行比較;
在所述增壓泵增壓后的出水壓力值等于所述目標壓力值時,保持當前輸
出信號的占空比;
在所述增壓泵增壓后的出水壓力值小于所述目標壓力值時,按照預設的
調整幅度調高當前輸出信號的占空比;
在所述增壓泵增壓后的出水壓力值大于所述目標壓力值時,按照預設的
調整幅度調低當前輸出信號的占空比;
所述轉速控制電路根據調整后的信號相應控制所述增壓泵的電機轉速。

說明書

凈水器及其控制方法

技術領域

本發明涉及凈水器技術領域,尤其涉及一種凈水器及其控制方法。

背景技術

目前,大部分凈水器上都設置有增壓泵,用以為濾芯提供所需的入水壓
力,而提高濾芯的過濾效果。

現有的增壓泵,其電機一般采用串激電機,由低壓直流電源供電,控制
電路僅用于控制增壓泵的啟停,因此,增壓泵只能提供固定的增壓。但是,
在增壓泵的入口水壓發生變化或者由于管路堵塞造成變化時,每次壓力變化
的程度是不相同的,增壓泵提供的固定增壓,不能給濾芯的過濾提供最優的
出水壓力,這樣,不僅會降低濾芯的過濾效果,而且還會降低濾芯的使用壽
命。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種凈水器,旨在使增壓泵增壓后的出水壓
力為濾芯要求的最優水壓,進而提高凈水器的過濾效果。

為實現上述目的,本發明提出一種凈水器,該凈水器包括進水端、濾芯、
設置于所述進水端和濾芯之間的管路上的增壓泵、控制裝置、給所述增壓泵
的電機和所述控制裝置提供工作電源的供電電源、用于根據所述控制裝置的
控制信號調節所述增壓泵的電機轉速的轉速控制電路及用于采集所述電機工
作電流的采樣電路;其中,所述控制裝置包括:

壓力獲取模塊,用于獲取所述采樣電路采集到的電機工作電流,并根據
所述采樣電路采集到的電機工作電流獲取所述增壓泵增壓后的出水壓力值;

調整模塊,用于根據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓
力值相應調整當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述
增壓泵的電機轉速。

優選地,所述轉速控制電路包括開關管、開關驅動模塊及二極管,所述
開關管的輸入端與所述電機連接,所述開關管的輸出端經所述采樣電路連接
到地,所述開關管的受驅動端與所述開關驅動模塊連接,所述開關驅動模塊
與所述控制裝置連接;所述二極管的陽極與所述電機與所述開關管連接的一
端連接,所述二極管的陰極與所述電機與所述供電電源連接的一端連接。

優選地,所述壓力獲取模塊包括:

電機轉速計算單元,用于獲取所述采樣電路采集到的電機工作電流,并
根據所述采樣電路采集到的電機工作電流計算所述增壓泵的當前電機轉速;

壓力計算單元,用于根據所述電機工作電流、當前電機轉速計算所述增
壓泵增壓后的出水壓力值。

優選地,所述調整模塊具體用于將計算得到的所述增壓泵增壓后的出水
壓力值與目標壓力值進行差值計算,并根據差值結果相應調整輸出信號的占
空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述增壓泵的電機轉速。

優選地,所述調整模塊具體用于將獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓
力值與目標壓力值進行比較,在所述增壓泵增壓后的出水壓力值等于所述目
標壓力值時,保持當前輸出信號的占空比;在所述增壓泵增壓后的出水壓力
值小于所述目標壓力值時,按照預設的調整幅度調高當前輸出信號的占空比,
在所述增壓泵增壓后的出水壓力值大于所述目標壓力值時,按照預設的調整
幅度調低當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述增壓
泵的電機轉速。

對應地,本發明還提出一種凈水器的控制方法,該凈水器包括進水端、
濾芯、設置于所述進水端和濾芯之間的管路上的增壓泵、控制裝置、給所述
增壓泵的電機和所述控制裝置提供工作電源的供電電源、用于根據所述控制
裝置的控制信號調節所述增壓泵的電機轉速的轉速控制電路及用于采集所述
電機工作電流的采樣電路;其中,所述凈水器的控制方法包括:

獲取所述采樣電路采集到的電機工作電流,并根據所述采樣電路采集到
的電機工作電流獲取所述增壓泵增壓后的出水壓力值;

根據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值相應調整當
前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述增壓泵的電機轉
速。

優選地,所述獲取所述采樣電路采集到的電機工作電流,并根據所述采
樣電路采集到的電機工作電流獲取所述增壓泵增壓后的出水壓力值包括:

獲取所述采樣電路采集到的電機工作電流,并根據所述采樣電路采集到
的電機工作電流計算所述增壓泵的當前電機轉速;

根據所述電機工作電流、當前電機轉速計算所述增壓泵增壓后的出水壓
力值。

優選地,所述根據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力
值相應調整當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述增
壓泵的電機轉速包括:

將計算得到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行差值計
算,并根據差值結果相應調整當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電
路相應控制所述增壓泵的電機轉速。

優選地,所述根據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力
值相應調整當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述增
壓泵的電機轉速包括:

將獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行比較;

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值等于所述目標壓力值時,保持當前輸
出信號的占空比;

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值小于所述目標壓力值時,將當前輸出
信號的占空比的檔位調整到下一級;

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值大于所述目標壓力值時,將當前輸出
信號的占空比的檔位調整到上一級;

所述轉速控制電路根據調整后的信號相應控制所述增壓泵的電機轉速。

優選地,所述根據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力
值相應調整當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述增
壓泵的電機轉速包括:

將獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行比較;

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值等于所述目標壓力值時,保持當前輸
出信號的占空比;

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值小于所述目標壓力值時,按照預設的
調整幅度調高當前輸出信號的占空比;

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值大于所述目標壓力值時,按照預設的
調整幅度調低當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路相應控制所述
增壓泵的電機轉速;

所述轉速控制電路根據調整后的信號相應控制所述增壓泵的電機轉速。

本發明通過在凈水器上增設控制裝置、根據控制裝置的控制信號調節所
述增壓泵的電機轉速的轉速控制電路和采集增壓泵的電機工作電流的采樣電
路對凈水器的增壓泵進行出水壓力控制,其中,通過控制裝置的壓力獲取模
塊獲取采樣電路采集到的電機工作電流,并根據采樣電路采集到的電機工作
電流獲取所述增壓泵增壓后的出水壓力值;然后通過控制裝置的調整模塊根
據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值相應調整當前輸出
信號的占空比,以使得轉速控制電路相應控制所述增壓泵的電機轉速,從而
使增壓泵增壓后的出水壓力始終為濾芯要求的最優水壓,進而提高凈水器的
過濾效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實
施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面
描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,
在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的
附圖。

圖1為本發明凈水器一實施例的結構示意圖;

圖2為本發明凈水器另一實施例的結構示意圖;

圖3為本發明凈水器中控制裝置的功能模塊示意圖;

圖4為圖3所示的控制裝置中壓力獲取模塊的細化功能模塊示意圖;

圖5為本發明凈水器的控制方法一實施例的流程示意圖。

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例,參照附圖做進一步
說明。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行
清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例,
而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有
作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。

需要說明,本發明各個實施例之間的技術方案可以相互結合,但是必須
是以本領域普通技術人員能夠實現為基礎,當技術方案的結合出現相互矛盾
或無法實現時應當認為這種技術方案的結合不存在,也不在本發明要求的保
護范圍之內。

本發明提出一種凈水器。

參照圖1及圖2,在本發明一實施例中,該凈水器包括進水端(圖未示出)、
濾芯(圖未示出)、設置于所述進水端和濾芯之間的管路上的增壓泵(圖未示
出)、控制裝置10、給所述增壓泵的電機20和控制裝置10提供工作電源的供
電電源30、用于根據所述控制裝置10的控制信號調節所述增壓泵的電機轉速
的轉速控制電路40及用于采集所述電機工作電流的采樣電路50。

本實施例中,采樣電路50可以是采樣電阻RS組成的電流采樣電路50實
現,該采樣電路50與控制裝置10連接,可以實時采集增壓泵的電機工作電
流。

上述轉速控制電路40可以采用具有不同導通能力的開關管組成電壓控制
電路實現,通過控制電機的工作電壓,以實現控制電機轉速的目的。例如,
如圖2中,轉速控制電路40包括開關管Q1、開關驅動模塊41及二極管D1,
所述開關管Q1的輸入端與所述電機20連接,所述開關管Q1的輸出端經所
述采樣電路50的采樣電阻RS連接到地,所述開關管Q1的受驅動端與所述
開關驅動模塊41連接,所述開關驅動模塊41與所述控制裝置10連接;所述
二極管D1的陽極與所述電機20與所述開關管Q1連接的一端連接,所述二
極管D1的陰極與所述電機20與所述供電電源30連接的一端連接。該實施例
中,供電電源30可由外部提供,且一般為24V或36V。增壓泵采用串激電機
20驅動,電機20兩端并聯續流二極管D1,以在開關管Q1關斷時,提供續
流回路。其中開關管Q1可以是三極管或者MOS管實現,圖3為MOS管,
該開關管Q1可控制供電電源30通斷以實現調壓控制。供電電源30還用于給
開關驅動模塊41提供合適的工作電壓,可通過設置電源轉換模塊60實現電
壓轉換。控制裝置10中儲存有目標壓力數據,該控制裝置10通過開關驅動
模塊41為開關管Q1提供驅動信號。

可以理解的是,當控制裝置10輸出的控制信號的占空比不同時,開關管
Q1的導通程度不一樣,使得供電電源30輸出至電機20的電壓相應變化,由
此,可以控制電機20的轉速和工作電流相應改變,以使電機20按照目標轉
速運轉。需要說明的是,增壓泵的電機轉速、電機工作電流與增壓泵的輸出
壓力具有對應的關系,因此,調節增壓泵的電機工作電流和電機轉速,則能
夠調節增壓泵增壓后的出水壓力(也即濾芯的入水壓力),使增壓泵增壓后的
出水壓力始終為濾芯要求的最優水壓。

本實施例中,參照圖3,上述控制裝置10包括壓力獲取模塊11和調整模
塊12,其中,

壓力獲取模塊11,用于獲取所述采樣電路50采集到的電機工作電流,并
根據所述采樣電路50采集到的電機工作電流獲取所述增壓泵增壓后的出水壓
力值。

其中,增壓泵的實時電機轉速可以通過采樣到的電機電流進行計算得到,
參照圖4,在一優選實施例中,可通過設置電機轉速計算單元111先獲取所述
采樣電路50采集到的電機工作電流,并根據所述采樣電路50采集到的電機
工作電流計算所述增壓泵的當前電機轉速。本實施例中,串激電機轉速的計
算,根據電機轉速計算公式n=E/Ke可以得到,其中n為電機轉速,E為電機20
的電樞反電勢,Ke為反電勢系數,該Ke為已知參數。電機20的電樞反電勢E
可根據直流電機20電樞電壓平衡公式U*D=E+I*Ra計算得到,其中,U為加載
在電機20電樞兩端的端電壓,I為電機20的電樞電流,Ra為電樞電阻,D為
當前輸出信號的占空比。電機20的電樞電流I由采樣電路50采集獲取,電機
20電樞兩端的端電壓U根據控制裝置10當前輸出信號的占空比D計算可知,
假設供電電源30輸出為24伏,當前輸出占空比為50%,則電機20電樞兩端
的端電壓U為24*50%=12伏。需要說明的是,由于采樣電阻RS的壓降和開關
管Q1的導通壓降會影響實際結果,為了提高計算精度,還需要考慮采樣電阻
RS的壓降和開關管Q1的導通壓降,則結合上述可知
U*D=Ke*n+I*Ra+I*Rs+Uds,即,n=(U*D-I*Ra-I*Rs-Uds)/Ke;其中,Rs
為采樣電阻RS的阻值,I*Rs為采樣電阻RS的壓降,Uds為開關管Q1的導通壓
降。

在計算出增壓泵的實時電機轉速后,再通過設置壓力計算單元112根據
增壓泵的當前電機工作電流和當前電機轉速計算增壓泵增壓后的出水壓力
值。需要說明的是,由于電機20的工作電流(也即電機20的電樞電流)和
電機20的轉速與增壓泵的流量和輸出壓力相關,可以通過對電機20的工作
電流和電機20的轉速進行綜合分析得出增壓泵增壓后的出水壓力值。

調整模塊12,用于根據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標
壓力值相應調整當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路40相應控制
所述增壓泵的電機轉速。

可以理解的是,由于入口水壓變化或者濾芯、管道堵塞,都會使得增壓
泵的出水壓力變化,因此,會出現增壓泵的實際出水壓力值等于或者偏離凈
水器的目標壓力值的情況。其中,在增壓泵增壓后的出水壓力值等于所述目
標壓力值時,只需保持當前輸出信號的占空比即可,不需要調整。

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值偏離所述目標壓力值時,則需要調整
增壓泵的壓力,使增壓泵增壓后的出水壓力與目標壓力一致即可,而如何調
整增壓泵增壓后的出水壓力,可以采用各種不同的方式,此處并不限定,可
以參照以下優選實施例。

在一優選實施例中,上述調整模塊12具體用于將計算得到的所述增壓泵
增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行差值計算,并根據差值結果相應調整
輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路40相應控制所述增壓泵的電機轉
速。

本實施例中,預設多個差值結果,每一差值結果對應一占空比的調整值
或者對應地的占空比檔位,這樣,只需根據增壓泵增壓后的出水壓力值與目
標壓力值進行差值的差值結果相應調整輸出信號的占空比,就可以保證輸出
信號的占空比剛好滿足增壓泵增壓后的出水壓力與目標出水壓力一致。需要
說明的是,當差值結果為零時,則保持當前輸出信號的占空比。本實施例根
據差值結果相應調整輸出信號的占空比的方法,速度較快,控制準確,且調
整精度較高。

在一優選實施例中,上述調整模塊12具體用于將獲取到的所述增壓泵增
壓后的出水壓力值與目標壓力值進行比較,在所述增壓泵增壓后的出水壓力
值等于所述目標壓力值時,保持當前輸出信號的占空比;在所述增壓泵增壓
后的出水壓力值小于所述目標壓力值時,按照預設的調整幅度調高當前輸出
信號的占空比,以使所述轉速控制電路40相應控制所述增壓泵的電機轉速。

本實施例中,預先配置占空比的調整幅度,該幅度大小不限,例如配置
占空比調整參數為5%,則每次調整時,在當前輸出信號的占空比的基礎上增
加5%,直至增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值接近或者相同。另外,
還可以設置不同幅度的占空比調整參數值,例如第一次調整參數為5%,之后
逐級遞減,最低為1%,則停止降低,若還未能使增壓泵增壓后的出水壓力值
與目標壓力值相同,則之后每次調節采用最低值進行微調,直至增壓泵增壓
后的出水壓力值與目標壓力值相同,或者處于目標壓力值范圍內。本實施例
通過預設的調整幅度調整當前輸出信號的占空比,能夠準確的將增壓泵增壓
后的出水壓力值調整為目標壓力值,使出水效果較好。

在一優選實施例中,上述調整模塊12具體用于將獲取到的所述增壓泵增
壓后的出水壓力值與目標壓力值進行比較;在所述增壓泵增壓后的出水壓力
值等于所述目標壓力值時,保持當前輸出信號的占空比;在所述增壓泵增壓
后的出水壓力值小于所述目標壓力值時,將當前輸出信號的占空比的檔位調
整到下一級,在所述增壓泵增壓后的出水壓力值大于所述目標壓力值時,將
當前輸出信號的占空比的檔位調整到上一級,以使所述轉速控制電路40相應
控制所述增壓泵的電機轉速。

本實施例,預設多個占空比調整檔位,在增壓泵增壓后的出水壓力值與
目標壓力值不同時,則按檔位逐級調整輸出信號的占空比,使電機轉速相應
變化,直至使增壓泵增壓后的出水壓力達到目標壓力值停止。本實施例通過
不同的檔位調整當前輸出信號的占空比,也能夠準確的將增壓泵增壓后的出
水壓力值調整為目標壓力值,使出水效果較好。

本發明提出的凈水器通過增設控制裝置、根據控制裝置的控制信號調節
所述增壓泵的電機轉速的轉速控制電路和采集增壓泵的電機工作電流的采樣
電路對凈水器的增壓泵進行出水壓力控制,無需壓力傳感器檢測出水壓力即
可得到增壓泵增壓后的出水壓力;其中,通過控制裝置的壓力獲取模塊獲取
采樣電路采集到的電機工作電流,并根據采樣電路采集到的電機工作電流獲
取所述增壓泵增壓后的出水壓力值;然后通過控制裝置的調整模塊根據獲取
到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值相應調整當前輸出信號的
占空比,以使得轉速控制電路相應控制所述增壓泵的電機轉速,從而使增壓
泵增壓后的出水壓力始終為濾芯要求的最優水壓,進而提高凈水器的過濾效
果以及濾芯的使用壽命。

基于上述凈水器,本發明對應提出一種凈水器的控制方法,結合參照圖5,
所述凈水器的控制方法包括以下步驟:

步驟S10、獲取所述采樣電路50采集到的電機工作電流,并根據所述采
樣電路50采集到的電機工作電流獲取所述增壓泵增壓后的出水壓力值;

其中,增壓泵的實時電機轉速可以通過采樣到的電機電流進行計算得到,
在一優選實施例中,可先獲取所述采樣電路50采集到的電機工作電流,并根
據所述采樣電路50采集到的電機工作電流計算所述增壓泵的當前電機轉速。
本實施例中,串激電機轉速的計算,根據電機轉速計算公式n=E/Ke可以得到,
其中n為電機轉速,E為電機20的電樞反電勢,Ke為反電勢系數,該Ke為已
知參數。電機20的電樞反電勢E可根據直流電機20電樞電壓平衡公式
U*D=E+I*Ra計算得到,其中,U為加載在電機20電樞兩端的端電壓,I為電
機20的電樞電流,Ra為電樞電阻,D為當前輸出信號的占空比。電機20的電
樞電流I由采樣電路50采集獲取,電機20電樞兩端的端電壓U根據控制裝置
10當前輸出信號的占空比D計算可知,假設供電電源30輸出為24伏,當前
輸出占空比為50%,則電機20電樞兩端的端電壓U為24*50%=12伏。需要說
明的是,由于采樣電阻RS的壓降和開關管Q1的導通壓降會影響實際結果,為
了提高計算精度,還需要考慮采樣電阻RS的壓降和開關管Q1的導通壓降,則
結合上述可知U*D=Ke*n+I*Ra+I*Rs+Uds,即,n=(U*D-I*Ra-I*Rs-Uds)/Ke;
其中,Rs為采樣電阻RS的阻值,I*Rs為采樣電阻RS的壓降,Uds為開關管Q1
的導通壓降。

在計算出增壓泵的實時電機轉速后,再根據增壓泵的當前電機工作電流
和當前電機轉速計算增壓泵增壓后的出水壓力值。需要說明的是,由于電機
20的工作電流(也即電機20的電樞電流)和電機20的轉速與增壓泵的流量
和輸出壓力相關,可以通過對電機20的工作電流和電機20的轉速進行綜合
分析得出增壓泵增壓后的出水壓力值。

步驟S20、根據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值相
應調整當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電路40相應控制所述增壓
泵的電機轉速。

可以理解的是,由于入口水壓變化或者濾芯、管道堵塞,都會使得增壓
泵的出水壓力變化,因此,會出現增壓泵的實際出水壓力值等于或者偏離凈
水器的目標壓力值的情況。其中,在增壓泵增壓后的出水壓力值等于所述目
標壓力值時,只需保持當前輸出信號的占空比即可,不需要調整。

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值偏離所述目標壓力值時,則需要調整
增壓泵的壓力,使增壓泵增壓后的出水壓力與目標壓力一致即可,而如何調
整增壓泵增壓后的出水壓力,可以采用各種不同的方式,此處并不限定,可
以參照以下優選實施例。

在一優選實施例中,上述步驟S20包括:

將計算得到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行差值計
算,并根據差值結果相應調整當前輸出信號的占空比,以使所述轉速控制電
路40相應控制所述增壓泵的電機轉速。

本實施例中,預設多個差值結果,每一差值結果對應一占空比的調整值
或者對應地的占空比檔位,這樣,只需根據增壓泵增壓后的出水壓力值與目
標壓力值進行差值的差值結果相應調整輸出信號的占空比,就可以保證輸出
信號的占空比剛好滿足增壓泵增壓后的出水壓力與目標出水壓力一致。需要
說明的是,當差值結果為零時,則保持當前輸出信號的占空比。本實施例根
據差值結果相應調整輸出信號的占空比的方法,速度較快,控制準確,且調
整精度較高。

在一優選實施例中,上述步驟S20包括:

將獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行比較;

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值等于所述目標壓力值時,保持當前輸
出信號的占空比;

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值小于所述目標壓力值時,按照預設的
調整幅度調高當前輸出信號的占空比;

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值大于所述目標壓力值時,按照預設的
調整幅度調低當前輸出信號的占空比;

所述轉速控制電路40根據調整后的信號相應控制所述增壓泵的電機轉
速。

本實施例中,預先配置占空比的調整幅度,該幅度大小不限,例如配置
占空比調整參數為5%,則每次調整時,在當前輸出信號的占空比的基礎上增
加5%,直至增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值接近或者相同。另外,
還可以設置不同幅度的占空比調整參數值,例如第一次調整參數為5%,之后
逐級遞減,最低為1%,則停止降低,若還未能使增壓泵增壓后的出水壓力值
與目標壓力值相同,則之后每次調節采用最低值進行微調,直至增壓泵增壓
后的出水壓力值與目標壓力值相同,或者處于目標壓力值范圍內。本實施例
通過預設的調整幅度調整當前輸出信號的占空比,能夠準確的將增壓泵增壓
后的出水壓力值調整為目標壓力值,使出水效果較好。

在一優選實施例中,上述步驟S20包括:

將獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值進行比較;

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值等于所述目標壓力值時,保持當前輸
出信號的占空比;

在所述增壓泵增壓后的出水壓力值小于所述目標壓力值時,將當前輸出
信號的占空比的檔位調整到下一級;在所述增壓泵增壓后的出水壓力值大于
所述目標壓力值時,將當前輸出信號的占空比的檔位調整到上一級;

所述轉速控制電路40根據調整后的信號相應控制所述增壓泵的電機轉
速。

本實施例,預設多個占空比調整檔位,在增壓泵增壓后的出水壓力值與
目標壓力值不同時,則按檔位逐級調整輸出信號的占空比,使電機轉速相應
變化,直至使增壓泵增壓后的出水壓力達到目標壓力值停止。本實施例通過
不同的檔位調整當前輸出信號的占空比,也能夠準確的將增壓泵增壓后的出
水壓力值調整為目標壓力值,使出水效果較好。

本發明方法基于上述凈水器實現,通過獲取采樣電路采集到的電機工作
電流,并根據采樣電路采集到的電機工作電流獲取所述增壓泵增壓后的出水
壓力值;然后根據獲取到的所述增壓泵增壓后的出水壓力值與目標壓力值相
應調整當前輸出信號的占空比,以使得轉速控制電路相應控制所述增壓泵的
電機轉速,從而使增壓泵增壓后的出水壓力始終為濾芯要求的最優水壓,進
而提高凈水器的過濾效果以及濾芯的使用壽命。

以上所述僅為本發明的優選實施例,并非因此限制本發明的專利范圍,
凡是在本發明的發明構思下,利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構
變換,或直接/間接運用在其他相關的技術領域均包括在本發明的專利保護范
圍內。

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