CN110868113B - 一种无刷直流电机的反电势过零检测方法、装置及吸尘器 - Google Patents
一种无刷直流电机的反电势过零检测方法、装置及吸尘器 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供了一种无刷直流电机的反电势过零检测方法、装置及吸尘器，涉及电机技术领域。该方法包括：比较无刷直流电机的悬空相的端电压与无刷直流电机的三相绕组的中性点电压并获取相应的比较结果，然后基于预设的滤波输入个数设定采样窗口，按照相应的采样窗口对比较结果进行采样以生成第一比较结果组，并根据第一比较结果组确定无刷直流电机的反电势过零并换相。采用本申请可以提高反电势过零检测的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及电机技术领域，特别是涉及一种无刷直流电机的反电势过零检测方法、装置及吸尘器。
背景技术
目前，在无刷直流电机的无传感器驱动控制中，通常采用反电势过零检测方法确定转子的位置，进而控制无刷直流电机换相。
相关技术中，反电势过零检测方法为：在检测到一次无刷直流电机的悬空相的端电压与无刷直流电机的中性点电压相等后，即判定反电势过零。
然而，无刷直流电机在功率开关器件的开关时刻或者受到干扰时，也可能会导致无刷直流电机的悬空相的端电压与无刷直流电机的中性点电压相等，因此会导致反电势过零误判，反电势过零检测的准确性较低。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种无刷直流电机的反电势过零检测方法、装置及吸尘器，可以提高反电势过零检测的准确性。具体技术方案如下：
第一方面，提供了一种无刷直流电机的反电势过零检测方法，所述方法包括：
比较所述无刷直流电机的悬空相的端电压与所述无刷直流电机的三相绕组的中性点电压并获取相应的比较结果；
基于预设的滤波输入个数设定采样窗口，按照相应的采样窗口对所述比较结果进行采样以生成第一比较结果组；
根据所述第一比较结果组确定所述无刷直流电机的反电势过零并换相。
可选的，所述滤波输入个数为4n+2，所述n为正整数。
可选的，所述滤波输入个数小于t1/t2，其中，所述t1为所述无刷直流电机由换相点转动至过零点所需的时长，所述t2为所述悬空相的端电压与所述三相绕组的中性点电压的比较周期。
可选的，所述根据所述第一比较结果组确定所述无刷直流电机的反电势过零并换相，包括：
判断所述第一比较结果组是否满足第一预设条件，所述第一预设条件包括：所述第一比较结果组的前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同，其中，所述指向值为2n+1个比较结果中出现次数最多的比较结果；
若满足所述第一预设条件，则判定所述无刷直流电机的反电势过零。
可选的，所述第一预设条件还包括：所述第一比较结果组不为因噪声干扰而致使前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同的比较结果组。
可选的，所述方法还包括：
若不满足所述第一预设条件，则按照时序将所述采样窗口向后顺延移动一位，并根据移动后的采样窗口重新采样获得新的第一比较结果组，根据新获得的第一比较结果组判断所述无刷直流电机的反电势是否过零，直至确定出所述反电势过零。
可选的，所述方法还包括：
若判定所述无刷直流电机的反电势过零，则根据所述第一比较结果组中比较结果的比较时刻，确定所述无刷直流电机的反电势过零的时刻；
以所述无刷直流电机的反电势过零的时刻为起点，等待第一预设时长后，控制所述无刷直流电机换相，所述第一预设时长为所述无刷直流电机从反电势过零所在位置转至换相点所在位置所需的时长。
可选的，所述根据所述第一比较结果组中比较结果的比较时刻，确定所述无刷直流电机的反电势过零的时刻，包括：
确定所述第一比较结果组中第一个比较结果的比较时刻与最后一个比较结果的比较时刻之间的中间时刻，作为所述无刷直流电机的反电势过零的时刻。
第二方面，提供了一种无刷直流电机的反电势过零检测装置，所述装置包括：
比较模块，用于比较所述无刷直流电机的悬空相的端电压与所述无刷直流电机的三相绕组的中性点电压并获取相应的比较结果；
采样模块，用于基于预设的滤波输入个数设定采样窗口，按照相应的采样窗口对所述比较结果进行采样以生成第一比较结果组；
确定模块，用于根据所述第一比较结果组确定所述无刷直流电机的反电势过零并换相。
可选的，所述滤波输入个数为4n+2，所述n为正整数。
可选的，所述滤波输入个数小于t1/t2，其中，所述t1为所述无刷直流电机由换相点转动至过零点所需的时长，所述t2为所述悬空相的端电压与所述三相绕组的中性点电压的比较周期。
可选的，所述确定模块，包括：
第一判断单元，用于判断所述第一比较结果组是否满足第一预设条件，所述第一预设条件包括：所述第一比较结果组的前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同，其中，所述指向值为2n+1个比较结果中出现次数最多的比较结果；
第一确定单元，用于若满足所述第一预设条件，则判定所述无刷直流电机的反电势过零。
可选的，所述第一预设条件还包括：所述第一比较结果组不为因噪声干扰而致使前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同的比较结果组。
可选的，所述确定模块还包括第二判断单元；
所述第二判断单元，用于若不满足所述第一预设条件，则按照时序将所述采样窗口向后顺延移动一位，并根据移动后的采样窗口重新采样获得新的第一比较结果组，根据新获得的第一比较结果组判断所述无刷直流电机的反电势是否过零，直至确定出所述反电势过零。
可选的，所述确定模块还包括换相单元，所述换相单元包括：
确定子单元，用于若判定所述无刷直流电机的反电势过零，则根据所述第一比较结果组中比较结果的比较时刻，确定所述无刷直流电机的反电势过零的时刻；
换相子单元，用于以所述无刷直流电机的反电势过零的时刻为起点，等待第一预设时长后，控制所述无刷直流电机换相，所述第一预设时长为所述无刷直流电机从反电势过零所在位置转至换相点所在位置所需的时长。
可选的，所述确定子单元具体用于：
确定所述第一比较结果组中第一个比较结果的比较时刻与最后一个比较结果的比较时刻之间的中间时刻，作为所述无刷直流电机的反电势过零的时刻。
第三方面，提供了一种吸尘器，包括无刷直流电机、存储器和处理器；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面所述的方法步骤。
本申请实施例提供了一种无刷直流电机的反电势过零检测方法、装置及吸尘器，可以比较无刷直流电机的悬空相的端电压与无刷直流电机的三相绕组的中性点电压并获取相应的比较结果，然后基于预设的滤波输入个数设定采样窗口，按照相应的采样窗口对比较结果进行采样以生成第一比较结果组，并根据第一比较结果组确定无刷直流电机的反电势过零并换相。
相比于现有技术，本申请通过基于预设的滤波输入个数设定的采样窗口采样生成的第一比较结果组，确定无刷直流电机反电势是否过零，避免仅采用一个比较结果进行反电势过零检测而造成的误判，提高了反电势过零检测的准确性，进而使得无刷直流电机的换相时刻更准确。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本申请实施例提供的一种无刷直流电机的反电势过零检测方法流程图；
图2为本申请实施例提供的一种无刷直流电机的反电势过零检测电路；
图3为本申请实施例提供的一种无刷直流电机的反电势过零检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种无刷直流电机的反电势过零检测方法，可以应用于具有无刷直流电机的电子设备。其中，电子设备可以是吸尘器等。无刷直流电机的绕组可以是星形连接方式或三角形连接方式。
下面将结合具体实施方式，对本申请实施例提供的一种无刷直流电机的反电势过零检测方法进行详细的说明，如图1所示，具体步骤如下：
S101，比较无刷直流电机的悬空相的端电压与无刷直流电机的三相绕组的中性点电压并获取相应的比较结果。
其中，悬空相为当前无刷直流电机三相绕组中未通电的绕组。
本申请实施例中，电子设备可以周期性的比较无刷直流电机的悬空相的端电压与无刷直流电机的三相绕组的中性点电压。
一种实现方式中，电子设备包括处理器，处理器包括多个ADC(Analog-to-DigitalConverter，模数转换器)，处理器可以通过ADC采样无刷直流电机的悬空相的端电压，如图2所示，无刷直流电机的U相绕组连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端分别连接处理器的AN1引脚和电阻R9，电阻R9的另一端接地；无刷直流电机的V相绕组连接电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接处理器的AN2引脚和电阻R12，电阻R12的另一端接地；无刷直流电机的W相绕组连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别连接处理器的AN3引脚和电阻R14，电阻R14的另一端接地。其中，AN1引脚、AN2引脚和AN3引脚为ADC的输入引脚。
处理器可以按照第一预设采样周期，通过AN1引脚、AN2引脚和AN3引脚，对U相绕组、V相绕组和W相绕组的电压进行采样。在悬空相为U相时，处理器可以将U相绕组的电压确定为悬空相的端电压；在悬空相为V相时，处理器可以将W相绕组的电压确定为悬空相的端电压；在悬空相为W相时，处理器可以将W相绕组的电压确定为悬空相的端电压。
处理器也可以通过ADC采样无刷直流电机的中心点电压，参见图2，电阻R15、R16和R17的一端分别与U相绕组、V相绕组和W相绕组连接，电阻R15、R16和R17的另一端连接在一起以产生一个虚拟中性点，该虚拟中性点与处理器的AN4引脚连接，该虚拟中性点通过电阻R18接地。AN4引脚为ADC的输入引脚。
处理器可以按照第一预设采样周期，通过AN4引脚，对中性点电压进行采样，然后对同时采样的悬空相的端电压和中性点电压进行比较，得到比较结果。其中，比较结果的比较周期为第一预设采样周期。
另一种实现方式中，参见图2，处理器可以按照第一预设采样周期，通过AN1引脚、AN2引脚和AN3引脚，对U相绕组、V相绕组和W相绕组的电压进行采样，并确定同时采样的U相绕组、V相绕组和W相绕组的电压的平均值，作为中性点电压，然后对采样的悬空相的端电压和中性点电压进行比较，得到比较结果。其中，比较结果的比较周期为第一预设采样周期。
其中，上述对悬空相的端电压和中性点电压进行采样包括：在控制无刷直流电机的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号为高电平时，对悬空相的端电压和中性点电压进行采样，以避免PWM信号在控制功率开关器件开关时产生的噪声，导致采样结果不准确，进而导致比较结果不准确。
S102，基于预设的滤波输入个数设定采样窗口，按照相应的采样窗口对比较结果进行采样以生成第一比较结果组。
其中，采样窗口是基于预设的滤波输入个数设定的，例如，采样窗口中采样点的个数设置成与滤波输入个数相同。
本申请实施例中，电子设备可以周期性的比较悬空相的端电压与中性点电压，每比较一次，电子设备可以按照设定的采样窗口对比较结果进行采样以生成第一比较结果组。
例如，采样窗口中采样点的个数为6，当前比较结果按照比较时刻的先后顺序依次为a1、a2、a3、a4、a5、a6，则采样窗口采样生成的第一比较结果组为a1a2a3a4a5a6。
可选的，滤波输入个数可以为4n+2，n为正整数。
可选的，滤波输入个数小于t1/t2，其中，t1为无刷直流电机由换相点转动至过零点所需的时长，t2为悬空相的端电压与三相绕组的中性点电压的比较周期。
其中，t1的获取方式如下：根据无刷直流电机的最高转速和极对数，计算无刷直流电机的换相周期。然后，根据换相周期计算无刷直流电机由换相点转动至过零点所需的时长t1。在换相周期为60电角度时，t1为无刷直流电机转动60/2电角度所需的时长。
t2的获取方式如下：根据处理器的运算能力，确定ADC采样所需时长t2，也即悬空相的端电压与三相绕组的中性点电压的比较周期。
t1/t2为无刷直流电机在一次换相结束后转动至最接近的过零点的时间段内，处理器所能获取的比较结果的最大个数。
本申请提供的方案中，滤波输入个数小于t1/t2，可以保证在无刷直流电机转动至过零点前，电子设备能够依据采样窗口生成第一比较结果组，进而进行过零检测。
可选的，滤波输入个数的大小与电机噪声的强弱呈正相关关系，也就是电机噪声越强，滤波输入个数越大，电机噪声越弱，滤波输入个数越小。这样，可以有效的避免因电机噪声而造成过零检测不准确。
S103，根据第一比较结果组确定无刷直流电机的反电势过零并换相。
本申请实施例中，电子设备可以根据第一比较结果组，判断无刷直流电机的反电势是否过零，若判定无刷直流电机的反电势过零，电子设备可以控制无刷直流电机进行换相。
相比于现有技术，本申请通过基于预设的滤波输入个数设定的采样窗口采样生成的第一比较结果组，确定无刷直流电机反电势是否过零，避免了仅采用一个比较结果进行反电势过零检测而造成的误判，提高了反电势过零检测的准确性，进而使得无刷直流电机的换相时刻更准确。
可选的，根据第一比较结果组确定无刷直流电机的反电势过零并换相的具体处理过程可以包括：判断第一比较结果组是否满足第一预设条件，第一预设条件包括：第一比较结果组的前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同，其中，指向值为2n+1个比较结果中出现次数最多的比较结果；若满足第一预设条件，则判定无刷直流电机的反电势过零。
其中，第一比较结果组中比较结果的个数为4n+2，n为正整数。
本申请实施例中，电子设备可以判断第一比较结果组的前2n+1个比较结果的指向值是否为第一结果，且第一比较结果组的后2n+1个比较结果的指向值是否为第二结果，若第一比较结果组的前2n+1个比较结果的指向值为第一结果且后2n+1个比较结果的指向值为第二结果，则电子设备可以确定第一较结果组满足第一预设条件；否则，电子设备可以确定第一比较结果组不满足第一预设条件。
其中，第一结果表示悬空相的端电压与中性点电压相等，第二结果表示悬空相的端电压与中性点电压不相等。或者，第一结果表示悬空相的端电压与中心点电压不相等，第二结果表示悬空相的端电压与中性点的电压相等。
例如，第一结果表示悬空相的端电压与中性点电压相等，第二结果表示悬空相的端电压与中性点电压不相等，n为1，若第一比较结果组为110001，其中，1表示悬空相的端电压与中性点的电压相等，0表示悬空相的端电压与中性点电压不相等，该第一比较结果组的前2n+1个比较结果的指向值为1，即第一结果，后2n+1个比较结果的指向值为0，即第二结果，第一比较结果组满足第一预设条件，则判定无刷直流电机的反电势过零。若第一比较结果组为010001，该第一比较结果组的前2n+1个比较结果的指向值为0，即第一结果，后2n+1个比较结果的指向值为0，即第一结果，该第一比较结果组不满足第一预设条件，则判定无刷直流电机的反电势未过零。
一种实现方式中，电子设备可以判断第一比较结果组是否属于第一预设过零表中的比较结果组，若第一比较结果组属于第一预设过零表中的比较结果组，则第一比较结果组满足第一预设条件，判定无刷直流电机的反电势过零；否则，第一比较结果组不满足第一预设条件，判定无刷直流电机的反电势过零。
其中，第一预设过零表中的比较结果组为由4n+1个任意比较结果进行任意组合得到的满足以下条件的比较结果组：前2n+1个比较结果为第一结果，后2n+1个比较结果的指向值为第二结果。
例如，第一结果表示悬空相的端电压与中性点电压相等，第二结果表示悬空相的端电压与中性点电压不相等，n为1，则第一预设过零表如表一所示，比较结果组可以如表一左列的二进制数值表示，其中，1表示悬空相的端电压与中性点的电压相等，0表示悬空相的端电压与中性点电压不相等。比较结果组也可以如表一右列的十进制数值表示，本申请实施例并不对比较结果组的表示形式做具体限定。
表一
| 过零比较结果组的二进制数值表示 | 过零比较结果组的十进制数值表示 |
| 011000 | 24 |
| 011001 | 25 |
| 011010 | 26 |
| 011100 | 28 |
| 101000 | 40 |
| 101001 | 41 |
| 101010 | 42 |
| 101100 | 44 |
| 110000 | 48 |
| 110001 | 49 |
| 110010 | 50 |
| 110100 | 52 |
| 111000 | 56 |
| 111001 | 57 |
| 111010 | 58 |
| 111100 | 60 |
可选的，第一预设条件还包括：第一比较结果组不为因噪声干扰而致使前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同的比较结果组。
其中，因噪声干扰而致使前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同的比较结果组，包括以下比较结果组中的任意一种或多种：第二比较结果组、第三比较结果组和第四比较结果组。
其中，第二比较结果组满足以下条件：第二比较结果组中的第一个比较结果不为第二结果。
例如，第一结果表示悬空相的端电压与中性点电压相等，第二结果表示悬空相的端电压与中性点电压不相等，n为1，则第二比较结果组包括011000、011001、011010和011110。
其中，第三比较结果组满足以下条件：第三比较结果组前2n+1个比较结果不皆为第一结果且前2n+1个比较结果不皆为第二结果，且第三比较结果组左移一位后满足以下条件：前2n+1个比较结果的指向值为第一结果，后2n+1个比较结果的指向值为第二结果；左移一位指的是比较结果组的第一个比较结果移除，并在尾部添加任意一个比较结果。
例如，第一结果表示悬空相的端电压与中性点电压相等，第二结果表示悬空相的端电压与中性点电压不相等，n为1，011000左移一位后为110000或110001，110000和110001的前2n+1个比较结果的指向值皆为第一结果，后2n+1个比较结果的指向值皆为第二结果，则011000为第三结果组。0110001左移一位后为1100010或1100101，1100010或1100101的前2n+1个比较结果的指向值皆为第一结果，但是后2n+1个比较结果的指向值不皆为第二结果，则1100010不为第三结果组。类似的，011100、101100、110100、111100为第三比较结果组。
其中，第四比较结果组满足以下条件：第四比较结果组为第五比较结果组左移一位或右移一位后得到的满足以下条件的比较结果组：前2n+1个比较结果的指向值为第一结果，后2n+1个比较结果的指向值为第二结果；右移一位指的是比较结果组的最后一个比较结果移除，并在头部添加任意一个比较结果。
其中，第五比较结果组的前n+1个比较结果和后n+1个比较结果为0，第五比较结果组的除前n+1个和后n+1个比较结果以外的比较结果中存在为1的比较结果。
例如，第一结果表示悬空相的端电压与中性点电压相等，第二结果表示悬空相的端电压与中性点电压不相等，n为1，第五比较结果组为001100，001100左移一位出现的比较结果组包括011000和011001，001100右移一位出现的比较结果组包括100110和000110，011000、011001、100110和000110中前2n+1个比较结果的指向值为第一结果且后2n+1个比较结果的指向值为第二结果的比较结果组为011000和011001，则第四比较结果组包括011000和011001。
本申请实施例中，若第一比较结果组的前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同，且该第一比较结果组不为以下结果组的任意一种或多种：第二比较结果组、第三比较结果组和第四比较结果组，则判定该第一比较结果组满足第一预设条件；否则，判定该第一比较结果组不满足第一预设条件。
一种实现方式中，电子设备可以判断第一比较结果组是否属于第二预设过零表中的比较结果组，若第一比较结果组属于第二预设过零表中的比较结果组，则第一比较结果组满足第一预设条件，判定无刷直流电机的反电势过零；否则，第一比较结果组不满足第一预设条件，判定无刷直流电机的反电势过零。
其中，第二预设过零表中的比较结果组为由4n+1个任意比较结果进行任意组合得到的满足以下条件的比较结果组：前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同，且不为第二比较结果组和/或第三比较结果组和/或第四比较结果组。
例如，n为1，第二预设过零表中的比较结果组为由4n+1个任意比较结果进行任意组合得到的满足以下条件的比较结果组：前2n+1个比较结果的指向值为第一结果，后2n+1个比较结果的指向值为第二结果，且不为第二比较结果组和第三比较结果组和第四比较结果组。第一结果表示悬空相的端电压与中性点电压相等，第二结果表示悬空相的端电压与中性点电压不相等，则第二预设过零表如表二所示，由第一预设过零表排除上述举例中的第二比较结果组、第三比较结果组和第四比较结果组后得到。
表二
本申请提供的方案中，第一预设条件还包括第一比较结果组不为因噪声干扰而致使前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同的比较结果组，可以进一步排除电机噪声的干扰，使得反电势过零检测的准确性更高。
另外，通过判断第一比较结果组是否属于第二预设过零表中的比较结果组，来判断反电势是否过零，第二预设过零表相比于第一预设过零表排除了因噪声干扰而致使前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同的比较结果组，不仅可以进一步排除电机噪声的干扰，而且第二预设过零表中的比较结果组的个数更少，减少了反电势过零检测的运算量。
可选的，若第一比较结果组不满足第一预设条件，则按照时序将采样窗口向后顺延移动一位，并根据移动后的采样窗口重新采样获得新的第一比较结果组，根据新获得的第一比较结果组判断无刷直流电机的反电势是否过零，直至确定出反电势过零。
例如，比较结果按照比较时刻的先后顺序依次为a1、a2、a3、a4、a5、a6，当前采样窗口采样生成的第一比较结果组为a1a2a3a4a5a6，若a1a2a3a4a5a6不满足第一预设条件，电子设备可以在获取比较结果a6后，再一次比较悬空相的端电压和中性点电压，获得比较结果a7，此时比较结果按照比较时刻的先后顺序依次为a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7，电子设备可以按照时序将采样窗口向后顺延移动一位，并根据移动后的采样窗口重新采样获得新的第一比较结果组a2a3a4a5a6a7，根据新获得的第一比较结果组a2a3a4a5a6a7判断无刷直流电机的反电势是否过零，直至确定出反电势过零。
可选的，若确定出无刷直流电机的反电势过零，则电子设备可以控制无刷直流电机换相，具体处理过程可以为：若判定无刷直流电机的反电势过零，则根据第一比较结果组中比较结果的比较时刻，确定无刷直流电机的反电势过零的时刻；以无刷直流电机的反电势过零的时刻为起点，等待第一预设时长后，控制无刷直流电机换相，第一预设时长为无刷直流电机从反电势过零所在位置转至换相点所在位置所需的时长。
本申请实施例中，若判定无刷直流电机的反电势过零，则电子设备可以根据第一比较结果组中比较结果的比较时刻，确定无刷直流电机的反电势过零的时刻，例如，电子设备可以将第一结果比较组中第2n+1个比较结果或第2n+2个比较结果的比较时刻确定为无刷直流电机的反电势过零的时刻。
然后，电子设备可以以确定出的反电势过零的时刻为起点，等待第一预设时长后，控制无刷直流电机换相。其中，第一预设时长为无刷直流电机从反电势过零所在位置转至换相点所在位置所需的时长，比如为无刷直流电机转动30电角度所需的时长。
本申请提供的方案中，通过基于预设的滤波输入个数设定的采样窗口采样生成的第一比较结果组，确定无刷直流电机反电势是否过零，提高了反电势过零检测的准确性，进而使得无刷直流电机的换相时刻更准确。
可选的，根据第一比较结果组中比较结果的比较时刻，确定无刷直流电机的反电势过零的时刻的具体处理过程可以为：确定第一比较结果组中第一个比较结果的比较时刻与最后一个比较结果的比较时刻之间的中间时刻，作为无刷直流电机的反电势过零的时刻。
例如，第一比较结果组中第一个比较结果的比较时刻为t11，最后一个比较结果的比较时刻为t12，则电子设备可以确定第一比较结果组中第一个比较结果的比较时刻与最后一个比较结果的比较时刻之间的中间时刻(t11+t12)/2，作为无刷直流电机的反电势过零的时刻。
本申请提供的方案中，将第一比较结果组中第一个比较结果的比较时刻与最后一个比较结果的比较时刻之间的中间时刻，作为无刷直流电机的反电势过零的时刻，使得确定出的反电势过零时刻的准确性更高，使得无刷直流电机的换相时刻更准确。
基于相同的技术构思，如图3所示，本申请实施例还提供了一种无刷直流电机的反电势过零检测装置，所述装置包括：
比较模块301，用于比较所述无刷直流电机的悬空相的端电压与所述无刷直流电机的三相绕组的中性点电压并获取相应的比较结果；
采样模块302，用于基于预设的滤波输入个数设定采样窗口，按照相应的采样窗口对所述比较结果进行采样以生成第一比较结果组；
确定模块303，用于根据所述第一比较结果组确定所述无刷直流电机的反电势过零并换相。
可选的，所述滤波输入个数为4n+2，所述n为正整数。
可选的，所述滤波输入个数小于t1/t2，其中，所述t1为所述无刷直流电机由换相点转动至过零点所需的时长，所述t2为所述悬空相的端电压与所述三相绕组的中性点电压的比较周期。
可选的，所述确定模块303，包括：
第一判断单元，用于判断所述第一比较结果组是否满足第一预设条件，所述第一预设条件包括：所述第一比较结果组的前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同，其中，所述指向值为2n+1个比较结果中出现次数最多的比较结果；
第一确定单元，用于若满足所述第一预设条件，则判定所述无刷直流电机的反电势过零。
可选的，所述第一预设条件还包括：所述第一比较结果组不为因噪声干扰而致使前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同的比较结果组。
可选的，所述确定模块303还包括第二判断单元；
所述第二判断单元，用于若不满足所述第一预设条件，则按照时序将所述采样窗口向后顺延移动一位，并根据移动后的采样窗口重新采样获得新的第一比较结果组，根据新获得的第一比较结果组判断所述无刷直流电机的反电势是否过零，直至确定出所述反电势过零。
可选的，所述确定模块303还包括换相单元，所述换相单元包括：
确定子单元，用于若判定所述无刷直流电机的反电势过零，则根据所述第一比较结果组中比较结果的比较时刻，确定所述无刷直流电机的反电势过零的时刻；
换相子单元，用于以所述无刷直流电机的反电势过零的时刻为起点，等待第一预设时长后，控制所述无刷直流电机换相，所述第一预设时长为所述无刷直流电机从反电势过零所在位置转至换相点所在位置所需的时长。
可选的，所述确定子单元具体用于：
确定所述第一比较结果组中第一个比较结果的比较时刻与最后一个比较结果的比较时刻之间的中间时刻，作为所述无刷直流电机的反电势过零的时刻。
本申请实施例还提供了一种吸尘器，包括无刷直流电机、存储器和处理器；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一无刷直流电机的反电势过零检测方法的步骤。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、吸尘器实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，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。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。
Claims (9)
1.一种无刷直流电机的反电势过零检测方法，其特征在于，所述方法包括：
比较所述无刷直流电机的悬空相的端电压与所述无刷直流电机的三相绕组的中性点电压并获取相应的比较结果；
基于预设的滤波输入个数设定采样窗口，按照相应的采样窗口对所述比较结果进行采样以生成第一比较结果组；所述滤波输入个数小于t1/t2，其中，所述t1为所述无刷直流电机由换相点转动至过零点所需的时长，所述t2为所述悬空相的端电压与所述三相绕组的中性点电压的比较周期；
根据所述第一比较结果组确定所述无刷直流电机的反电势过零并换相。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤波输入个数为4n+2，所述n为正整数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一比较结果组确定所述无刷直流电机的反电势过零并换相，包括：
判断所述第一比较结果组是否满足第一预设条件，所述第一预设条件包括：所述第一比较结果组的前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同，其中，所述指向值为2n+1个比较结果中出现次数最多的比较结果；
若满足所述第一预设条件，则判定所述无刷直流电机的反电势过零。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一预设条件还包括：所述第一比较结果组不为因噪声干扰而致使前2n+1个比较结果的指向值与后2n+1个比较结果的指向值不相同的比较结果组。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若不满足所述第一预设条件，则按照时序将所述采样窗口向后顺延移动一位，并根据移动后的采样窗口重新采样获得新的第一比较结果组，根据新获得的第一比较结果组判断所述无刷直流电机的反电势是否过零，直至确定出所述反电势过零。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若判定所述无刷直流电机的反电势过零，则根据所述第一比较结果组中比较结果的比较时刻，确定所述无刷直流电机的反电势过零的时刻；
以所述无刷直流电机的反电势过零的时刻为起点，等待第一预设时长后，控制所述无刷直流电机换相，所述第一预设时长为所述无刷直流电机从反电势过零所在位置转至换相点所在位置所需的时长。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一比较结果组中比较结果的比较时刻，确定所述无刷直流电机的反电势过零的时刻，包括：
确定所述第一比较结果组中第一个比较结果的比较时刻与最后一个比较结果的比较时刻之间的中间时刻，作为所述无刷直流电机的反电势过零的时刻。
8.一种无刷直流电机的反电势过零检测装置，其特征在于，所述装置包括：
比较模块，用于比较所述无刷直流电机的悬空相的端电压与所述无刷直流电机的三相绕组的中性点电压并获取相应的比较结果；
采样模块，用于基于预设的滤波输入个数设定采样窗口，按照相应的采样窗口对所述比较结果进行采样以生成第一比较结果组；所述滤波输入个数小于t1/t2，其中，所述t1为所述无刷直流电机由换相点转动至过零点所需的时长，所述t2为所述悬空相的端电压与所述三相绕组的中性点电压的比较周期；
确定模块，用于根据所述第一比较结果组确定所述无刷直流电机的反电势过零并换相。
9.一种吸尘器，其特征在于，包括无刷直流电机、存储器和处理器；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
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