一种衣物处理设备及其动力系统、控制方法与流程

1.本发明属于洗涤设备技术领域，具体地说，涉及一种衣物处理设备及其动力系统、控制方法。


背景技术：

2.目前，如何使衣物处理设备实现节能减排的目的是研究的热点。
3.现有洗涤节能方式多为通过称重或分析材质、脏污程度等实现程序上的控制进水、转速等软件层面。该方式需要借助多种辅助设施，成本高且节能效果较差。而且，如果用户选择节能洗，衣物处理设备的控制单元降低默认转速，减少加热时间，此种方式强制牺牲用户体验。如果通过软件称重、感应设备感知脏污控制定量加热，此种方式要求程序有称重环节，但实际程序中称重程序太少，定参数程序较多。以上均无法达到很好的节能效果。
4.此外，对衣物处理设备而言，如果负载量增加，就要求在初始启动或升速时电机需输出大扭矩，瞬时功耗过大，对洗涤电机损耗大且功耗高。
5.申请号为cn201410584437.4的中国专利申请公开了一种回转类家电制动辅助启动能量循环系统，利用扭矩弹簧储能元件和功能转换控制，通过传动变速，有效收集做回转运动的家用电器停机制动时耗散的动能，存储于储能装置内，当电机再次启动时释放收集的能量，辅助电机启动，降低电机启动时能量消耗峰值。系统包括传动变速模块(a)，分级储能模块(b)和功能切换模块(c)。传动变速模块由离合器，变速器，转换器组成；分级存储模块由四级储能扭矩弹簧配合棘轮棘爪机构组成；功能切换模块由电磁控制器实现。系统所收集能量期间没有多级能量转化，短时存储，及时释放，释放的能量直接作用于电机，辅助启动，降低电机启动能量消耗峰值，有效降低电机能耗，优化电机选型。
6.但是上述方案结构较为复杂，不利于在实际生产中应用。
7.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

8.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种衣物处理设备的动力系统，通过储能电池收集动力轴惯性转动时的动能蓄电，用于在初始启动或者增速时为第二驱动部供电辅助第一驱动部驱动动力轴转动，从而增加动力轴的初始扭矩，降低第一驱动部的扭矩和功耗，在不降低用户体验，对程序具有普适性的条件下实现节能减排的目的。
9.本发明的另外一个目的是提供一种包括上述动力系统的衣物处理设备。
10.本发明的另外一个目的是提供一种衣物处理设备的控制方法。
11.为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
12.一种衣物处理设备的动力系统，包括：
13.储能电池；
14.第一驱动部，配置为由衣物处理设备的供电端供电，用于驱动衣物处理设备的动
力轴转动；
15.第二驱动部，配置为由所述储能电池供电，用于辅助所述第一驱动部驱动所述动力轴转动；
16.其中，所述储能电池配置为利用所述动力轴的惯性转动充电。
17.在一些实施方式中，所述第一驱动部和/或所述第二驱动部还配置为利用所述动力轴的惯性转动为所述储能电池充电；
18.或者，动力系统还包括：
19.能量转换装置，一端与所述储能电池连接，另一端与所述动力轴连接，所述能量转换装置配置为利用所述动力轴的惯性转动为所述储能电池充电。
20.在一些实施方式中，动力系统还包括：
21.离合部，与所述动力轴活动连接，所述离合部配置为沿所述动力轴运动至与所述第二驱动部连接或分离；
22.其中：
23.所述离合部与所述第二驱动部连接时，所述第二驱动部辅助所述第一驱动部驱动所述动力轴转动；
24.所述离合部与所述第二驱动部分离时，仅所述第一驱动部驱动所述动力轴转动。
25.在一些实施方式中，所述第一驱动部包括第一电机、第一皮带及第一皮带轮，其中，所述第一皮带轮与所述动力轴固定连接，所述第一皮带设置于所述第一电机的动力输出端与所述皮带轮之间；
26.所述第二驱动部包括第二电机和用于连接所述第二电机的动力传输端与所述离合部的连接装置。
27.在一些实施方式中，所述连接装置包括第二皮带和第二皮带轮，所述第二皮带设置于所述第二电机的动力输出端和所述第二皮带轮之间；
28.其中，所述离合部与所述第二皮带轮连接或分离。
29.或者，所述连接装置包括第一轮盘、第二轮盘及链条，所述第一轮盘与所述第二电机的动力输出端连接，所述链条设置于所述第一轮盘与所述第二轮盘之间；
30.其中，所述离合部与所述第二轮盘连接或分离。
31.在一些实施方式中，所述第一电机为直流电机或交流电机；以及
32.所述第二电机为直流电机。
33.一种衣物处理设备，包括：
34.如上所述的动力系统；
35.旋转部件，与所述动力轴连接，用于带动衣物转动，可以为洗涤筒和/或波轮。
36.一种衣物处理设备的控制方法，应用于如上所述的衣物处理设备，包括：
37.接收启动所述旋转部件或者使所述旋转部件增速的指令；
38.控制所述第一驱动部和所述第二驱动部启动；
39.确定所述旋转部件的转速达到设定转速，控制所述储能电池停止为所述第二驱动部供电。
40.在一些实施方式中，控制所述第一驱动部和所述第二驱动部启动，包括：
41.控制所述第一驱动部和所述第二驱动部以相同的转速启动。
42.在一些实施方式中，接收停止所述旋转部件或者使所述旋转部件降速的指令，控制所述储能电池的充电模块启动，为所述储能电池充电。
43.采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
44.本发明实施方式中提供的衣物处理设备的动力系统，通过储能电池收集动力轴惯性转动时的动能蓄电，用于在初始启动或者增速时为第二驱动部供电辅助第一驱动部驱动动力轴转动，从而增加动力轴的初始扭矩，降低第一驱动部的扭矩和功耗，在不降低用户体验，对程序具有普适性的条件下实现节能减排的目的。
45.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
46.附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：
47.图1是本发明一些实施方式中衣物处理设备的示意图；
48.图2是本发明另一些实施方式中衣物处理设备的示意图；
49.图3是本发明衣物处理设备的控制方法的流程示意图；
50.图中：100、衣物处理设备；
51.200、动力系统；210、储能电池；220、第一驱动部；230、第二驱动部；240、能量转换装置；250、离合部；260、动力轴；270、连接装置；
52.300、洗涤筒；310、外筒；320、内筒。
53.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
54.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
55.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
56.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.如图1至图3所示，本发明提供一种衣物处理设备及其动力系统、控制方法。
58.在一些实施方式中，衣物处理设备100可为干衣机、洗衣机或洗干一体机等，衣物处理设备100为滚筒式衣物处理设备，也可为波轮式衣物处理设备。
59.在一些实施方式中，如图1和图2所示，衣物处理设备100包括洗涤筒300，洗涤筒300包括外筒310和可旋转地设置在外筒310内的内筒320，和驱动内筒320旋转的动力系统200。示例性的，洗涤筒300也可为无孔内筒。
60.在一些实施方式中，内筒320中还可设置波轮组件(未示出)，洗涤过程，动力系统也可驱动波轮组件旋转。
61.对于滚筒式的衣物处理设备，在洗涤过程中，内筒320在动力系统200的驱动作用下以较低的速度旋转运动，洗涤内筒320中的衣物。在脱水过程中，内筒320在动力系统200的作用下以较高的速度旋转运动，利用离心力将内筒320中衣物上的水分甩出去，实现甩干衣物的目的。当脱水过程结束之后，衣物处理设备100的控制单元控制动力系统200与衣物处理设备的供电端之间处于断电状态，此时，内筒320在惯性的作用下依然以较高的转速旋转，本技术的动力系统200能够回收内筒320旋转运动产生的这部分动能，将其转化为电能储存起来，并在以后启动内筒320或者使内筒320增速时将能量输出，辅助内筒320启动或增速，实现节能减排的目的。
62.对于波轮式的衣物处理设备，在洗涤过程中，波轮组件和/或内筒320在动力系统200的驱动作用下以较低的速度旋转运动，洗涤内筒320中的衣物。当洗涤过程结束之后，衣物处理设备100的控制单元控制动力系统200与衣物处理设备的供电端之间处于断电状态，此时，波轮组件在惯性的作用下依然以一定的转速旋转。此外，在脱水过程中，内筒320在动力系统200的作用下以较高的速度旋转运动，利用离心力将内筒320中衣物上的水分甩出去，实现甩干衣物的目的。当脱水过程结束之后，衣物处理设备100的控制单元控制动力系统200与衣物处理设备的供电端之间处于断电状态，此时，内筒320在惯性的作用下依然以较高的转速旋转，本技术的动力系统200能够回收波轮组件和/或内筒320旋转运动产生的这部分动能，将其转化为电能储存起来，并在以后启动内筒320或者使内筒320增速时将能量输出，辅助内筒320启动或增速，实现节能减排的目的。
63.如图1所示，本技术实施方式提供的衣物处理设备100的动力系统200包括储能电池210、第一驱动部220和第二驱动部230。其中，第一驱动部220用于驱动衣物处理设备100的动力轴260转动；动力轴260与上述示例性的内筒320固定连接，动力轴260带动内筒320旋转运动。第二驱动部230配置为由所述储能电池210供电，用于辅助所述第一驱动部220驱动所述动力轴260转动。其中，所述第一驱动部220和/或所述第二驱动部230还配置为在所述第一驱动部220停止为动力轴260提供驱动力的情况下利用所述动力轴260的惯性转动为所述储能电池210充电。
64.在一些实施方式中，储能电池210为蓄电池，或是其他可反复充放电的电池，对此本发明不做限制。示例性的，储能电池210的容量大致为10000mah～100000mah，输出功率大致为20w～100w。
65.第一驱动部220由用于在衣物处理设备100工作时驱动衣物处理设备100的动力轴260转动，从而带动洗涤筒300或波轮组件转动。第一驱动部220由衣物处理设备100的供电端供电。并且第一驱动部220还配置为在洗涤筒300降速的过程中利用洗涤筒300的惯性转动发电。
66.第二驱动部230配置为由所述储能电池210供电，用于在衣物处理设备100的洗涤筒300或波轮组件启动或增速时辅助所述第一驱动部220驱动所述动力轴260转动。第二驱
动部230也可配置为在洗涤筒300降速的过程中利用洗涤筒300的惯性转动发电。
67.在上述方案中，第一驱动部220和/或第二驱动部230在动力系统200中既充当“动力单元”，又充当“发电单元”。这不仅可以降低动力系统200的费用，更重要的是，通过一机两用的方式节省动力系统200在衣物处理设备100中的占用空间，有利于实现扩容的目的。
68.如图2所示，本技术另外的实施方式提供的衣物处理设备100的动力系统200包括储能电池210、第一驱动部220、第二驱动部230以及能量转换装置240。能量转换装置240一端与所述储能电池210连接，另一端与所述动力轴260连接，所述能量转换装置240配置为停止为动力轴260提供驱动力的情况下利用所述动力轴260的惯性转动为所述储能电池210充电。
69.与上述第一驱动部220和/或第二驱动部230在动力系统200中既充当“动力单元”，又充当“发电单元”不同的是，本实施方式中的第一驱动部220和第二驱动部230仅充当“动力单元”，而能量转换装置240则充当“发电单元”。能量转换装置240例如可为发电机。
70.在一些实施方式中，动力系统200还包括离合部250。上述离合部250与所述动力轴260活动连接，所述离合部250配置为沿所述动力轴260运动至与所述第二驱动部230连接或分离。其中，所述离合部250与所述第二驱动部230连接时，所述第二驱动部230辅助所述第一驱动部220驱动所述动力轴260转动；所述离合部250与所述第二驱动部230分离时，仅所述第一驱动部220驱动所述动力轴260转动。
71.具体而言，在洗涤筒300启动或者开始脱水增速时，离合部250与第二驱动部230连接，此时，动力轴260同时与第一驱动部220和第二驱动部230连接。换言之，第一驱动部220和第二驱动部230共同作用于动力轴260驱动动力轴260转动，从而带动洗涤筒300转动。当洗涤筒300的转速达到设定的转速时，离合部250与第二驱动部230断开，仅由第一驱动部220驱动动力轴260转动即可。
72.在洗涤筒300暂停或者脱水结束降速时，在一些实施方式中，离合部250与第二驱动部230保持断开状态，此时，动力轴260的惯性运动驱动第一驱动部220发电为储能电池210充电。在另一些实施方式中，离合部250与第二驱动部230处于连接状态，此时，动力轴260的惯性运动驱动第一驱动部220和/或第二驱动部230发电为储能电池210充电。
73.需要说明的是，上述的离合部250的具体结构本发明不做限定，但是凡可实现上述功能的离合器均可用于本发明，
74.在一些实施方式中，所述第一驱动部220包括第一电机、第一皮带及第一皮带轮，其中，所述第一皮带轮与所述动力轴260固定连接，所述第一皮带设置于所述第一电机的动力输出端与所述皮带轮之间；所述第二驱动部230包括第二电机和用于连接所述第二电机的动力传输端与所述离合部250的连接装置270。
75.可选的，所述连接装置270包括第二皮带和第二皮带轮，所述第二皮带设置于所述第二电机的动力输出端和所述第二皮带轮之间；其中，所述离合部250与所述第二皮带轮连接或分离。
76.或者，所述连接装置270包括第一轮盘、第二轮盘及链条，所述第一轮盘与所述第二电机的动力输出端连接，所述链条设置于所述第一轮盘与所述第二轮盘之间；其中，所述离合部250与所述第二轮盘连接或分离。
77.上述方案，通过连接装置270将第二电机与离合部250连接，可提高第二电机的使
用寿命。
78.在一些实施方式中，动力系统200还可包括变速器，用于解决第一驱动部220与第二驱动部230速度不一致的问题。
79.在一些实施方式中，所述第一电机为直流电机或交流电机；以及所述第二电机为直流电机。
80.如图3所示，本发明实施方式提供的衣物处理设备100的控制方法，包括以下步骤：
81.s110、接收启动所述旋转部件或者使所述旋转部件增速的指令；
82.s120、控制所述第一驱动部220和所述第二驱动部230启动；
83.s130、确定所述旋转部件的转速达到设定转速，控制所述储能电池210停止为所述第二驱动部230供电。
84.上述的旋转部件例如可为如图1或图2所示出的洗涤筒300，或者，旋转部件为波轮组件。
85.具体而言，在步骤s110中，控制单元接收到洗涤筒300启动或者开始脱水增速的指令时，控制离合部250与第二驱动部230连接，此时，动力轴260同时与第一驱动部220和第二驱动部230连接。在步骤s120中，控制单元控制所述第一驱动部220和所述第二驱动部230启动，此时，第一驱动部220和第二驱动部230共同作用于动力轴260驱动动力轴260转动，从而带动洗涤筒300转动。在步骤s130中，当控制单元确定洗涤筒300的转速达到设定转速时，控制离合部250与第二驱动部230断开，此时，仅由第一驱动部220驱动动力轴260转动即可。
86.在一些实施方式中，步骤s120中控制所述第一驱动部220和所述第二驱动部230启动包括：控制所述第一驱动部220和所述第二驱动部230以相同的转速启动。
87.上述方案中，控制所述第一驱动部220和所述第二驱动部230以相同的转速启动可避免由于速度差出现打滑的问题。
88.在一些实施方式中，控制方法还包括以下步骤：
89.s140、接收停止所述旋转部件或者使所述旋转部件降速的指令，控制所述储能电池210充电模块启动，为所述储能电池210充电。
90.具体而言，步骤s140中，控制单元接收洗涤筒300暂停或者脱水结束降速的指令时，在一些实施方式中，离合部250与第二驱动部230保持断开状态，此时，动力轴260的惯性运动驱动第一驱动部220发电为储能电池210充电。在另一些实施方式中，离合部250与第二驱动部230处于连接状态，此时，动力轴260的惯性运动驱动第一驱动部220和/或第二驱动部230发电为储能电池210充电。或者，控制能量转换装置240启动为储能电池210充电。
91.可以理解的是，储能电池210的充电模块可包括充电开关、电量反馈等元件。
92.应当理解的是，上述控制方法中所示的步骤不是排它性的，方法还可以包括未示出的附加步骤和/或可以省略所示出的步骤，本发明的范围在此方面不受限制。而且，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明所记载的上述控制方法中包含的具体步骤不必限于所记载的顺序，而可以任意顺序执行或并行地执行。
93.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对
以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

技术特征：
1.一种衣物处理设备的动力系统，其特征在于，包括：储能电池；第一驱动部，配置为由衣物处理设备的供电端供电，用于驱动衣物处理设备的动力轴转动；第二驱动部，配置为由所述储能电池供电，用于辅助所述第一驱动部驱动所述动力轴转动；其中，所述储能电池配置为利用所述动力轴的惯性转动充电。2.根据权利要求1所述的一种衣物处理设备的动力系统，其特征在于，所述第一驱动部和/或所述第二驱动部还配置为利用所述动力轴的惯性转动为所述储能电池充电；或者，动力系统还包括：能量转换装置，一端与所述储能电池连接，另一端与所述动力轴连接，所述能量转换装置配置为利用所述动力轴的惯性转动为所述储能电池充电。3.根据权利要求1或2所述的一种衣物处理设备的动力系统，其特征在于，还包括：离合部，与所述动力轴活动连接，所述离合部配置为沿所述动力轴运动与所述第二驱动部连接或分离；其中：所述离合部与所述第二驱动部连接时，所述第二驱动部辅助所述第一驱动部驱动所述动力轴转动；所述离合部与所述第二驱动部分离时，仅所述第一驱动部驱动所述动力轴转动。4.根据权利要求3所述的一种衣物处理设备的动力系统，其特征在于，所述第一驱动部包括第一电机、第一皮带及第一皮带轮，其中，所述第一皮带轮与所述动力轴固定连接，所述第一皮带设置于所述第一电机的动力输出端与所述皮带轮之间；所述第二驱动部包括第二电机和用于连接所述第二电机的动力传输端与所述离合部的连接装置。5.根据权利要求4所述的一种衣物处理设备的动力系统，其特征在于，所述连接装置包括第二皮带和第二皮带轮，所述第二皮带设置于所述第二电机的动力输出端和所述第二皮带轮之间；其中，所述离合部与所述第二皮带轮连接或分离；或者，所述连接装置包括第一轮盘、第二轮盘及链条，所述第一轮盘与所述第二电机的动力输出端连接，所述链条设置于所述第一轮盘与所述第二轮盘之间；其中，所述离合部与所述第二轮盘连接或分离。6.根据权利要求3-5任一所述的一种衣物处理设备的动力系统，其特征在于，所述第一电机为直流电机或交流电机；以及所述第二电机为直流电机。7.一种衣物处理设备，其特征在于，包括：如权利要求1-6任一所述的动力系统；旋转部件，与所述动力轴连接，用于带动衣物转动。
8.一种衣物处理设备的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求7所述的衣物处理设备，包括：接收启动所述旋转部件或者使所述旋转部件增速的指令；控制所述第一驱动部和所述第二驱动部启动；确定所述旋转部件的转速达到设定转速，控制所述储能电池停止为所述第二驱动部供电。9.根据权利要求8所述的衣物处理设备的控制方法，其特征在于，控制所述第一驱动部和所述第二驱动部启动，包括：控制所述第一驱动部和所述第二驱动部以相同的转速启动。10.根据权利要求8或9所述的衣物处理设备的控制方法，其特征在于，接收停止所述旋转部件或者使所述旋转部件降速的指令，控制所述储能电池的充电模块启动，为所述储能电池充电。

技术总结
本发明公开了一种衣物处理设备及其动力系统、控制方法。动力系统包括储能电池；第一驱动部，配置为由衣物处理设备的供电端供电，用于驱动衣物处理设备的动力轴转动；第二驱动部，配置为由所述储能电池供电，用于辅助所述第一驱动部驱动所述动力轴转动；其中，所述储能电池配置为利用所述动力轴的惯性转动充电。本发明通过储能电池收集动力轴惯性转动时的动能蓄电，用于在初始启动或者增速时为第二驱动部供电辅助第一驱动部驱动动力轴转动，从而增加动力轴的初始扭矩，降低第一驱动部的扭矩和功耗，在不降低用户体验，对程序具有普适性的条件下实现节能减排的目的。的条件下实现节能减排的目的。的条件下实现节能减排的目的。


技术研发人员：夏浩 李涛 张术国 郝志刚
受保护的技术使用者：海尔智家股份有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2023/9/22