压电风扇的控制方法、装置以及存储介质、空气处理设备

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，具体涉及一种压电风扇的控制方法、装置以及存储介质、空气处理设备。

背景技术

压电风扇的固有谐振频率与驱动频率有偏离(>＝1HZ)的时候，振幅会有明显的衰减，大大的影响出风效果。而在压电风扇的长期使用过程中，压电风扇表面积灰、凝露水、结冰或者沾附其他异物，会造成谐振频率的偏移。相关技术中，对固有频率进行实时跟踪的技术，主要适用上电前自检、压电作动器数量少的情况，但在压电作动器数量多的情况下，对固有频率进行实时跟踪的技术实现起来系统变的非常复杂，成本高，且运行过程中部分压电作动器失效也无法实时、及时感知。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种压电风扇的控制方法。方法能够及时提醒用户清理压电风扇，以保证出风效果。

本发明的第二个目的在于提出一种空气处理设备的控制方法。

本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第四个目的在于提出一种控制装置。

本发明的第五个目的在于提出一种空调器导风部件、送风部件或空调器。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种压电风扇的控制方法，所述控制方法包括：检测所述压电风扇压电作动器侧的电压，得到检测电压；根据所述检测电压判断所述压电风扇是否需要清理；如所述压电风扇需要清理，发出提示信息。

根据本发明实施例的压电风扇的控制方法，首先检测压电风扇压电作动器侧的电压，得到检测电压；根据检测电压判断压电风扇是否需要清理；如压电风扇需要清理，发出提示信息。由此，该压电风扇的控制方法，能够及时提醒用户检查和清理压电风扇，保证出风效果，且实现方式简单。

另外，根据本发明上述实施例提出的压电风扇的控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述根据所述检测电压判断所述压电风扇是否需要清理，包括：判断所述检测电压的峰值是否大于峰值阈值和/或所述检测电压的谷值是否大于谷值阈值；如所述峰值大于所述峰值阈值或者所述谷值绝对值大于所述谷值阈值绝对值，则判定所述压电风扇需要清理。

在本发明的一个实施例中，所述如所述峰值大于所述峰值阈值或者所述谷值绝对值大于所述谷值阈值绝对值，则判定所述压电风扇需要清理，包括：如所述峰值大于所述峰值阈值或者所述谷值绝对值大于所述谷值阈值绝对值，且持续预设时间，则判定所述压电风扇需要清理。

在本发明的一个实施例中，所述峰值阈值为与所述压电风扇的初始固有频率对应的电压峰值与第一预设参数的乘积，所述谷值阈值为与所述压电风扇的初始固有频率对应的电压谷值与第二预设参数的乘积，其中，所述第一预设参数和所述第二预设参数均为大于或等于1的值。

在本发明的一个实施例中，如所述压电风扇需要清理，所述控制方法还包括：停止向所述压电风扇输出电压。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种空气处理设备的控制方法，所述空气处理设备的导风部件或送风部件包括压电风扇，所述控制方法包括：根据上述的压电风扇的控制方法对所述压电风扇进行控制。

根据本发明实施例的空气处理设备的控制方法，其中，空气处理设备的导风部件或送风部件包括压电风扇，控制方法包括：首先检测压电风扇压电作动器侧的电压，得到检测电压；根据检测电压判断压电风扇是否需要清理；如压电风扇需要清理，发出提示信息。由此，该空气处理设备的控制方法，能够及时提醒用户检查和清理压电风扇，保证出风效果，且实现方式简单。

为了实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的压电风扇的控制方法，或者，实现上述的空气处理设备的控制方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，首先检测压电风扇压电作动器侧的电压，得到检测电压；根据检测电压判断压电风扇是否需要清理；如压电风扇需要清理，发出提示信息。由此，该压电风扇的控制方法或者空气处理设备的控制方法，能够及时提醒用户检查和清理压电风扇，保证出风效果，且实现方式简单。

为了实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种控制装置，所述控制装置包括：电压检测模块，用于检测所述压电风扇压电作动器侧的电压，得到检测电压；驱动模块，用于驱动所述压电风扇工作；提示模块，用于发出提示信息；控制模块，用于通过所述驱动模块向所述压电风扇输出电压，以控制所述压电风扇工作，以及根据所述检测电压判断所述压电风扇是否需要清理，并在判定所述压电风扇需要清理时，控制所述提示模块发出提示信息，以进行清理提示。

根据本发明实施例的控制装置，通过控制模块根据压电风扇压电作动器侧的电压判断压电风扇是否需要清理，并在判定压电风扇需要清理时，控制提示模块发出提示信息，以进行清理提示。由此，该控制装置，能够及时提醒用户检查和清理压电风扇，以保证出风效果，且实现方式简单。

另外，根据本发明上述实施例提出的控制装置，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述控制模块具体用于：判断所述检测电压的峰值是否大于峰值阈值和所述检测电压的谷值绝对值是否大于谷值阈值绝对值，并在所述峰值大于所述峰值阈值或者所述谷值绝对值大于所述谷值阈值绝对值时，判定所述压电风扇需要清理。

在本发明的一个实施例中，所述控制模块还用于在判定所述压电风扇需要清理时，通过所述驱动模块停止向所述压电风扇输出电压。

为了实现上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种导风部件、送风部件或空调器，包括上述的控制装置。

根据本发明实施例的导风部件、送风部件或空调器，通过上述实施例的控制装置，能够及时提醒用户检查和清理压电风扇，以保证出风效果，且实现方式简单。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明一个实施例的压电风扇的控制方法的流程图；

图2是本发明一个示例的压电风扇的控制方法的流程图；

图3是本发明一个示例的检测电压与叠加重量的关系图；

图4是本发明一个示例的检测电压与振幅的关系图；

图5是本发明一个实施例的控制装置的结构框图；

图6是本发明一个示例的压电风扇的控制装置的结构示意图；

图7是本发明一个实施例的空调器的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的实施例中，压电风扇可由压电作动器和振动片二部分组成，压电作动器例如可以是压电陶瓷片或压电薄膜等，振动片例如可以连接在压电作动器的末端。基于逆压电效应原理，可以利用交变信号通过逆压电效应促使压电作动器往复变形，带动振动片以固有频率发生谐振，从而能够带动空气流动。其中，“固有频率”也称为“自然频率”，当物体做自由振动时，其位移随时间按正弦或余弦规律变化，振动的频率与初始条件无关，而仅与系统的固有特性有关(如质量、形状、材质等)，称为固有频率，其对应周期称为固有周期。谐振是指当驱动力的频率和系统的固有频率相等时，系统受迫振动的振幅最大的现象，通过谐振能够使得振动片以最大幅度发生振动。

在压电风扇使用的过程中，压电作动器和振动片上常常会沾灰、凝露水、结冰或者粘附其他异物的情况，使得材料的质量等发生改变，造成谐振频率的偏移，振幅的变化引起输出电压的变化。如果压电风扇的输出电压最大值近似于初始固有频率对应的电压最大值，则说明压电风扇运行正常，没有出现沾灰、凝露水(或结冰)或者异物情况，无需清理。基于此，本发明提出了一种压电风扇的控制方法、装置以及存储介质、空气处理设备。

需要说明的是，上述的逆压电效应原理，指的是在电介质方向施加电场，电介质发生几何形变的过程，实质是将电能转换为机械能。

下面参考附图1-7描述本发明实施例的压电风扇的控制方法、装置以及存储介质、空气处理设备。

图1是根据本发明一个实施例的压电风扇的控制方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例的压电风扇的控制方法包括以下步骤：

S101，检测所述压电风扇压电作动器侧的电压，得到检测电压。

具体地，在压电风扇通电，输入预设频率(如初始固有频率)的电压后，基于逆压电效应原理，压电作动器与振动片谐振使得振动片大幅度摆动从而形成气流的流动。在压电风扇运行的过程中，通过检测压电作动器侧的交流电压，可获得压电风扇的检测电压。

S102，根据检测电压判断压电风扇是否需要清理。

可以理解的是，根据上述获取的检测电压的峰值和谷值，将其与对应的峰值阈值和谷值阈值进行比较，从而判断压电风扇是否需要清理。具体而言，峰值阈值可为与压电风扇的初始固有频率对应的峰值与第一预设参数的乘积，谷值阈值为与压电风扇的初始固有频率对应的谷值与第二预设参数的乘积。其中，第一预设参数和第二预设参数均为大于或等于1的值，压电风扇的初始固有频率是材料本身或者结构具有的一个频率，其可预先在压电风扇上没有任何重量叠加(即没有出现沾灰、凝露水(或结冰)或者异物情况)时，通过谐振实验检测得到的。在本发明中，谷值、谷值阈值均为绝对值。

具体地，作为一个示例，若检测电压的峰值大于峰值阈值或者检测电压的谷值大于谷值阈值，则判定压电风扇需要清理；作为另一个示例，若检测电压的峰值大于峰值阈值或者检测电压的谷值大于谷值阈值，且持续预设时间，则判定压电风扇需要清理，由此，通过持续预设时间的设置，可保证检测电压的准确性。

S103，如压电风扇需要清理，发出提示信息。

当检测到压电风扇需要清理，且压电风扇设置在空气处理设备(如空调器)的出风口时，发出提示信息，如可通过空调器室内机上的提示灯、扬声器等发出提示信息，以进行清理提示。同时，还可控制停止向压电风扇输出电压。

作为一个示例，参见图2，首先给压电风扇上电；待稳定运行后，进行压电作动器侧电压的检测；若获取的检测电压的峰值Vp大于峰值阈值Vref1或者检测电压的谷值Vb大于谷值阈值Vref2，则控制显示故障或者提醒用户及时清理，同时还可控制向压电风扇停止输出电压；反之，控制压电风扇正常运行，即重复是否需要清理的检测判断。

可以理解的是，当压电作动器与振动片有沾灰或者冷凝水或者附着异物时，固有谐振点会产生偏移，即其固有频率发生变化时，表现出明显的振幅衰减的现象，从而导致出风量明显减小，所以需要本发明实施例的压电风扇的控制方法及时提醒用户进行清理。为了更好地理解本发明实施例的压电风扇的控制方法，基于上述选择压电风扇压电作动器侧的电压作为判定条件的原因，对于检测电压与压电作动器上的重量、振幅的变化之间的关系进行以下阐述。

如图3所示，为了模拟振动片上沾染的灰尘或冷凝水等情况，选取最小质量m1作为基准重量，横坐标为叠加基准重量的倍数，纵坐标为检测电压幅值，位于下方曲线为正电压，位于上方曲线为负电压的绝对值。在初始状态下，即未叠加重量的时候，压电峰值为与压电风扇的初始固有频率对应的峰值；逐步叠加一定倍数的重量，随着叠加重量的增加，检测电压的峰值或谷值逐步增加，直到不变，可以看到随着叠加重量的增加，压电输出峰值从初始状态下的检测电压值变化到检测电压不变，谷值与峰值都增加了。

如图4所示，横坐标为最大振幅的百分比值，纵坐标为检测电压幅值，位于下方曲线为正电压，位于上方曲线为负电压的绝对值。在最大振幅百分比为100％时，压电峰值较小；随着最大振幅百分比的减小，压电峰值总体呈增大的趋势。该关系图进一步对比了振幅衰减情况下的检测电压的变化趋势，可以发现在振幅衰减50％左右的情况下，谷值和峰值都升高了。其中，最大振幅百分比为100％对应于振动片上未叠加重量的初始状态，最大振幅百分比减小对应于振动片上叠加重量的状态。

可见，振动片上附着物重量的变化影响着振幅的变化，当附着物重量增加时，对应的振幅出现衰减现象，从而引起检测电压的变化，所以，当检测电压的谷值或者峰值在稳态运行后，待检测发现其超出初始值一定比例以上，可以判定压电风扇工作状态异常，即刻显示故障或者提醒用户清理，避免了附着物的堆积对出风量的影响。

综上，本发明实施例的压电风扇的控制方法，通过压电风扇上电，待其稳态运行状态下获取检测电压，并根据检测电压与对应的电压阈值比较，从而判断压电风扇是否需要清理，若检测到需要清理，则发出提示信息，以进行清理提示，并控制压电风扇停止输出电压。由此，基于检测电压与阈值之间的关系比较，可以判断压电风扇的异常情况，从而能够及时提醒用户进行清理，以便保证出风效果。

进一步地，本发明提出一种空气处理设备的控制方法。

在本发明实施例中，空气处理设备的导风部件或送风部件包括压电风扇，该控制方法是根据上述的压电风扇的控制方法对该空气处理设备中的压电风扇进行控制。

本发明实施例的空气处理设备的控制方法，通过上述的压电风扇的控制方法对空气处理设备中的压电风扇进行控制。具体包括：检测压电风扇压电作动器侧的电压，得到检测电压；根据检测电压判断压电风扇是否需要清理；如压电风扇需要清理，发出提示信息。由此，该空气处理设备的控制方法，能够及时提醒用户检查和清理压电风扇，保证出风效果，且实现方式简单。

进一步地，本发明提出一种计算机可读存储介质。

在本发明实施例中，计算机可读存储介质其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述的压电风扇的控制方法，或者，实现上述的空气处理设备的控制方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质，在其上的计算机程序被处理器执行时，可以检测压电风扇压电作动器侧的电压，得到检测电压；根据检测电压判断压电风扇是否需要清理；如压电风扇需要清理，发出提示信息。由此，通过该压电风扇的控制方法或者空气处理设备的控制方法，能够及时提醒用户检查和清理压电风扇，保证出风效果，且实现方式简单。

进一步地，本发明提出一种控制装置。

图5是本发明实施例的控制装置的结构框图。

如图5所示，控制装置100包括电压检测模块10、驱动模块20、控制模块30和提示模块40。

具体地，电压检测模块10，用于检测压电风扇压电作动器侧的电压，得到检测电压；驱动模块20，用于驱动压电风扇工作；控制模块30，用于通过驱动模块向压电风扇输出电压，以控制压电风扇工作，以及根据检测电压判断压电风扇是否需要清理，并在判定压电风扇需要清理时，控制提示模块40发出提示信息，以进行清理提示。

其中，控制模块30具体用于判断检测电压的峰值是否大于峰值阈值和检测电压的谷值绝对值是否大于谷值阈值绝对值，并在峰值大于峰值阈值或者谷值绝对值大于谷值阈值绝对值时，判定压电风扇需要清理。

在本发明的一个实施例中，控制模块30还用于在判定压电风扇需要清理时，通过驱动模块20控制压电风扇停止输出电压。

图6是本发明一个示例的压电风扇的控制装置的结构示意图。

如图6所示，压电风扇包括压电作动器1和振动片2。驱动模块20可用于逆变升压，其输入端用以输入直流电，输出端经逆变升压后，输出交流电，供给压电风扇。控制模块30可以采用微控制单元MCU，其可根据驱动频率f和占空比D对驱动模块20进行逆变升压控制，即实现向压电风扇输入相应频率的电压，或者，停止向压电风扇输入电压。电压检测模块10连接在压电风扇的输出端，用于检测在停止向压电风扇输入电压时，压电风扇的检测电压U

具体地，控制模块30通过驱动模块20向压电风扇通电，压电作动器1与振动片2产生摆动从而形成气流流动，待运行稳定后(如通电一定时间，或者，驱动模块20的输出电压满足一定条件)，控制模块30通过驱动模块20停止向压电风扇通电。电压检测模块10开始检测压电风扇压电作动器侧的电压，得到检测电压，在检测得到检测电压时，可对中性点进行正向偏置，以更好的发挥压电风扇的性能。控制模块30根据检测电压的峰值或者谷值诊断压电风扇是否需要清理，如果是则控制显示模块40是否显示故障或发出提示信息，以提醒用户清理，同时还可通过驱动模块20持续向压电风扇输入电压，实现压电风扇停止输出电压。

需要说明的是，本发明实施例的控制装置的其他具体实施方式，可以参见上述的压电风扇的控制方法。

本发明实施例的控制装置，通过控制模块根据压电风扇的检测电压判断压电风扇是否需要清理，并在判定压电风扇需要清理时，控制提示模块发出提示信息，以进行清理提示。由此，能够及时提醒用户进行清理，以保证出风效果。

进一步地，本发明提出一种空调器的控制方法，该空调器的导风机构或送风机构包括压电风扇，采用上述方法对空调器中压电风扇进行控制，避免振动片上沾染的灰尘、冷凝水、冰或其他异物影响空调器中压电风扇的扰流或送风效果。

对于空调器，现有技术中主动调节风场分布以改变风感的方案，可分为：1)电机控制法；2)导风板控制法；3)扰流装置；4)散风结构；5)微孔挡风板。然而，1)电机控制法对电机性能要求过高、噪音大，且电机与风机容易受损，寿命大幅度衰减，降低产品的可靠性；2)导风板控制法同样需要高性能的直流无刷电机，以对自然风的风速样本信号快速响应并驱动导风板转动，成本较高；导风板角度快速变化时产生较大噪音；且降低电机和导风板寿命；3)扰流装置需要安装在空调出风口内侧，造成风量衰减严重；4)散风结构需要安装在空调的出风口处，造成风量衰减严重；5)微孔挡风板需要安装在空调的出风口处，造成风量衰减严重；且仅能够对气流进行柔化，难以实现多种风感。

针对以上问题，申请人提出压电风扇的导风控制技术，在空调器的出风口上设置压电风扇，通过压电风扇对流经出风口的空气进行扰流。该技术可以从根本上改变风场分布，其噪音低、对风量衰减影响小，且容易实现风场分布的精细化控制。但是，压电风扇在长期工作后，表面会堆积灰尘、凝露水(或结冰)或者异物，造成固有谐振频率与驱动频率存在偏离现象，振幅会有明显的衰减，大大的影响出风效果。

此外，压电风扇还可以用作空调器的送风机构，代替空调器中传统的风机来实现送风。压电风扇在该应用过程中通常存在面会堆积灰尘、凝露水(或结冰)或者异物而影响送风效果的问题。

本发明实施例的空调器的控制方法，通过压电风扇上电，待其稳态运行状态下获取输出电压，并根据输出电压与对应的电压阈值比较，从而判断压电风扇是否需要清理，若检测到需要清理，则发出提示信息，以进行清理提示，并控制压电风扇停止输出电压。由此，基于输出电压与阈值之间的关系比较，可以判断压电片的异常情况，从而能够及时提醒用户进行清理，以便保证空调器的出风效果。

进一步地，本发明提出了一种导风部件、送风部件或空气处理设备，空气处理设备例如可以是空调器，导风部件、送风部件或空气处理设备包括上述实施例的控制装置。

以空调器为例，图7是本发明实施例的空调器的结构框图。

如图7所示，空调器1000包括上述实施例的控制装置100。

本发明实施例的导风部件、送风部件或空气处理设备，通过上述的控制装置，能够及时提醒用户进行清理，以保证空调器的出风效果。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。