用于确定在电器中电功率向地面分散的方法和电路技术

在此披露了一种电器(100)。该电器包括电负载(205)、和用于使电负载(205)选择性地通电/断电的驱动元件(215)。该驱动元件(215)具有耦合至该电负载的第一负载端子(T1)上的第一驱动端子(A1)、耦合至第一电源端子(TN)上的第二驱动端子(A2)、以及用于接通/断开该驱动元件(215)由此对应地允许所述选择性的通电/断电的控制端子(G)。该电器还包括用于将第二电源端子(TL)选择性地耦合至该电负载(205)的第二负载端子(T2)上的开关元件(230)。该电器(100)进一步包括检测安排(210，220)，该检测安排被配置成用于检测在该第一驱动端子(A1)处的第一电量(VA1)、和在第二负载端子(T2)处的第二电量(VT2,CL，VT2,OP)与在该第二电源端子(TL)处的电源电量(VMAINS)之中的至少一项。该检测安排(210，220)包括将该第一驱动端子(A1)耦合至该第二负载端子(T2)上的耦合元件(220)、以及控制单元(210)，该控制单元耦合至该第一驱动端子(A1)、并且耦合至在该第二负载端子(T2)与该第二电源端子(TL)之中的至少一项。该控制单元(210)被进一步配置成用于根据这些检测到的电量确定在该电负载(205)中电功率向地面分散。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及家用和专业用途两者的电器，如洗涤机、干燥机、洗涤/干燥机、洗碗机。更具体而言，本专利技术涉及对此类电器的电气故障的确定，如向地或地面的功率分散。
技术介绍
每个家用和专业电器(为了简明目的，在下文中为器具)通常包括内隔室和用于完成预期处理的电部件/机电部件(例如，电动机、电加热电阻器)，该内隔室容纳使用者可接近的、用于装载待处理(例如，洗涤和/或干燥)的物品(例如，衣物或餐具)并且用于在已经完成预期处理之后卸载这些物品的旋转滚筒。如已知的，耦合在交流电源的线路电位与中性电位之间的此类部件可能受到电功率向地面分散的现象影响。考虑到例如电动机中出现的绝缘故障(例如，由于使用磨损、过热、污染物和/或机械应力)，不希望的电功率(例如，电流)可能向地面泄漏(泄漏电流)。除了增加功率消耗以外，泄漏电流可能造成安全危险。确实，当向地面泄漏时，泄漏电流还可能流过在正常条件下本来预期不导电的器具部分(经常是使用者容易触及的)。要避免电功率向地面分散，因为在安装电器处的使用者处所中的交流配电网受到正确保护的情况下，保护装置干预并引起使用者处所的所有或至少多个部分断电；甚至更糟糕的是，当不存在正确保护时，使用者的触电风险是非常高的。本领域中已知的大多数解决方案基于泄漏电流监测。一旦监测到的泄漏电流升高到临界值，就发出警报状况信号(可能通过显示适当的错误代码)，并且电器运行异常中断。例如，JP2006177973披露了一种基于以下内容的监测：感测在电机控制器电路的接地导线电缆中流动的共模泄漏电流，从所感测到的共模泄漏电流中生成平均泄漏电流信号，将该平均泄漏电流转换成第一PWM信号，在该第一PWM信号的上升沿和下降沿生成脉冲信号，将脉冲信号的上升沿和下降沿转调至以地面为基准的电压，并且(从这些脉冲信号中)重构出其占空比根据共模泄漏电流的幅值变化的第二PWM信号。
技术实现思路
申请人已经意识到已知的解决方案对于现代技术要求而言不是令人满意的。具体而言，根据申请人，随着要求相对高的计算处理(并且因此相对高的电路复杂度)，基于泄漏电流监测确定电功率向地面分散不是高效的。确实，就JP2006177973而言，需要电流互感器(用于感测共模泄漏电流)、低通滤波器(用于生成平均泄漏电流信号)、PWM转换器(用于提供第一PWM信号)、脉冲发生器(用于生成脉冲信号)、电平位移器(用于转调脉冲信号)、以及脉冲重构电路(用于提供第二PWM信号)。由于高复杂度，泄漏电流监测电路不能容易且低成本地被复制用于确定可能源自其他电负载(例如，泵、加热电阻器等等)向地面的电功率分散。因此，此类方法具有非常有限的实际应用。最后(但并不是最不重要的)，以相同(或甚至更小)的空间占用而具有的功能数量越来越大的现代电器需要尽可能简单且零件数少。申请人已经解决了设计一种能够克服以上讨论的缺点的、令人满意的解决方案的问题。申请人已经发现，在电器中已经可用的一些电信号能够用于确定/推断出电负载向地面的功率分散，其条件是为此类电负载设计连接/耦合正确的电路系统。换言之，申请人已经设计出一种不具有复杂的感测和处理电路的那些一样简单且零件数少的电路系统(包括电负载，如用于滚筒旋转的电动机)，以及一种用于如果某些明显不相关的电信号(例如，电源信号、电动机三端双向可控硅元件(triac)信号、门锁信号)彼此之间处于某种关系下则确定/推断出功率向地面分散的方法。独立权利要求中阐述了根据本专利技术的实施例的解决方案的一个或多个方面，并且在从属权利要求中指示了同一解决方案的有利特征(其中参照根据本专利技术的实施例的解决方案的特定方面、加上必要的变更提供了适用于其任何其他方面的任何有利特征)。根据本专利技术的一个或多个实施例的解决方案的一方面涉及一种电器。该电器包括电负载、和用于使该电负载选择性地通电/断电的驱动元件。该驱动元件具有耦合至该电负载的第一负载端子上的第一驱动端子、耦合至第一电源端子上的第二驱动端子、以及用于接通/断开该驱动元件由此对应地允许所述选择性的通电/断电的控制端子。该电器还包括用于将第二电源端子选择性地耦合至该电负载的第二负载端子上的开关元件。该电器进一步包括检测安排，该检测安排被配置成用于检测在该第一驱动端子处的第一电量、和在第二负载端子处的第二电量与在该第二电源端子处的电源电量之中的至少一项。该检测安排包括将该第一驱动端子耦合至该第二负载端子上的耦合元件、以及控制单元，该控制单元耦合至该第一驱动端子、并且耦合至在该第二负载端子与该第二电源端子之中的至少一项。该控制单元被进一步配置成用于根据这些检测到的电量确定在该电负载中电功率向地面分散。根据本专利技术的实施例，该控制单元被配置成将该第一电量与在该第二电量和该电源电量之中的至少一项进行比较，并且根据这种比较的结果确定在该电负载中电功率向地面分散。根据本专利技术的实施例，该控制单元被进一步配置成用于提取这些检测到的电量的拾取值，其中所述比较包括将该第一电量的拾取值与在该第二电量的拾取值和该电源电量的拾取值之中的至少一项进行比较。根据本专利技术的实施例，该开关元件可操作用于对应地根据器具门的关闭/打开构型而允许/防止在该第二负载端子与该第二电源端子之间的电耦合。该第二电量的拾取值采取指示该关闭构型的第一峰值、或指示该打开构型的第二峰值。根据本专利技术的实施例，在该关闭构型下所述比较包括将该第一电量的拾取值与该第一峰值进行比较，并且所述确定包括如果该第一电量的拾取值超出该第一峰值至少第一阈值，则确定在该电负载中电功率向地面分散。根据本专利技术的实施例，在该打开构型下所述比较包括将该第一电量的拾取值与该第二峰值进行比较，并且将该第一电量的拾取值与该电源电量的拾取值进行比较，并且所述确定包括如果该第一电量的拾取值超出该第二峰值至少第二阈值并且超出该电源电量的拾取值至少第三阈值，则确定在该电负载中电功率向地面分散。根据本专利技术的实施例，在该关闭构型下，该第二电源端子和该第二负载端子基本上彼此短路，从而使得该第一峰值基本上等于该电源电量的拾取值，并且在该打开构型下，该第二电源端子和该第二负载端子基本上彼此隔离，从而使得该第二峰值低于该电源电量的拾取值。根据本专利技术的实施例，所述比较包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
电器(100)，包括：电负载(205)，用于使该电负载(205)选择性地通电/断电的驱动元件(215)，该驱动元件(215)具有耦合至该电负载的第一负载端子(T1)上的第一驱动端子(A1)、耦合至第一电源端子(TN)上的第二驱动端子(A2)、以及用于接通/断开该驱动元件(215)由此对应地允许所述选择性的通电/断电的控制端子(G)，以及用于将第二电源端子(TL)选择性地耦合至该电负载(205)的第二负载端子(T2)上的开关元件(230)，其特征在于该电器(100)进一步包括检测安排(210，220)，该检测安排被配置成用于检测在该第一驱动端子(A1)处的第一电量(VA1)、和在第二负载端子(T2)处的第二电量(VT2,CL，VT2,OP)与在该第二电源端子(TL)处的电源电量(VMAINS)之中的至少一项，该检测安排(210，220)包括：将该第一驱动端子(A1)耦合至该第二负载端子(T2)上的耦合元件(220)，以及控制单元(210)，该控制单元耦合至该第一驱动端子(A1)、并且耦合至在该第二负载端子(T2)与该第二电源端子(TL)之中的至少一项，该控制单元(210)被进一步配置成用于根据这些检测到的电量来确定在该电负载(205)中电功率向地面分散。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.28 EP 13161741.71.电器(100)，包括：
电负载(205)，
用于使该电负载(205)选择性地通电/断电的驱动元件(215)，该驱
动元件(215)具有耦合至该电负载的第一负载端子(T1)上的第一驱动
端子(A1)、耦合至第一电源端子(TN)上的第二驱动端子(A2)、以及
用于接通/断开该驱动元件(215)由此对应地允许所述选择性的通电/断电
的控制端子(G)，以及
用于将第二电源端子(TL)选择性地耦合至该电负载(205)的第二
负载端子(T2)上的开关元件(230)，
其特征在于
该电器(100)进一步包括检测安排(210，220)，该检测安排被配置
成用于检测在该第一驱动端子(A1)处的第一电量(VA1)、和在第二负载
端子(T2)处的第二电量(VT2,CL，VT2,OP)与在该第二电源端子(TL)处
的电源电量(VMAINS)之中的至少一项，该检测安排(210，220)包括：
将该第一驱动端子(A1)耦合至该第二负载端子(T2)上的耦合元件
(220)，以及
控制单元(210)，该控制单元耦合至该第一驱动端子(A1)、并且耦
合至在该第二负载端子(T2)与该第二电源端子(TL)之中的至少一项，
该控制单元(210)被进一步配置成用于根据这些检测到的电量来确
定在该电负载(205)中电功率向地面分散。
2.根据权利要求1所述的电器(100)，其中该控制单元(210)被配
置成用于
将该第一电量(VA1)与在该第二电量(VT2,CL，VT2,OP)和该电源电
量(VMAINS)之中的至少一项进行比较，并且
根据这种比较的结果来确定在该电负载(205)中电功率向地面分散。
3.根据权利要求2所述的电器(100)，其中该控制单元(210)被进

\t一步配置成用于提取这些所检测到的电量的拾取值(VA1，VT2,CL，VT2,OP，
VMAINS)，所述比较包括
将该第一电量(VA1)的拾取值(VA1)与在该第二电量(VT2,CL，VT2,OP)
的拾取值(VT2,CL，VT2,OP)和该电源电量(VMAINS)的拾取值(VMAINS)
之中的至少一项进行比较。
4.根据权利要求3所述的电器(100)，其中该开关元件(230)可操
作用于对应地根据器具门(120)的关闭/打开构型而允许/防止该第二负载
端子(T2)与该第二电源端子(TL)之间电耦合，该第二电量(VT2,CL，
VT2,OP)的拾取值(VT2,CL，VT2,OP)采取指示该关闭构型的第一峰值(VT2,CL)、
或指示该打开构型的第二峰值(VT2,OP)。
5.根据权利要求4所述的电器(100)，其中在该关闭构型下
所述比较包括
将该第一电量(VA1)的该拾取值(VA1)与该第一峰值(VT2,CL)进
行比较，并且
所述确定包括
如果该第一电量(VA1)的该拾取值(VA1)超出该第一峰值(VT2,CL)
至少第一阈值(VTH1)，则确定在该电负载(205)中电功率向地面分散。
6.根据权利要求4或5所述的电器(100)，其中在该打开构型下
所述比较包括
将该第一电量(VA1)的该拾取值(VA1)与该第二峰值(VT2,OP)进
行比较，并且
将该第一电量(VA1)的该拾取值(VA1)与该电源电量(VMAINS)的
该拾取值(VMAINS)进行比较，并且
所述确定包括
如果该第一电量(VA1)的该拾取值(VA1)超出该第二峰值(VT2,OP)
至少第二阈值(VTH2)并且超出该电源电量(VMAINS)的该拾取值(VMAINS)
至少第三阈值(VTH3)，则确定在该电负载(205)中电功率向地面分散。
7.根据权利要求6所述的电器(100)，其中
在该关闭构型下，该第二电源端子(TL)和该第二负载端子(T2)基
本上彼此短路，从而使得该第一峰值(VT2,CL)基本上等于该电源电量
(VMAINS)的该拾取值(VMAINS)，并且
在该打开构型下，该第二电源端子(TL)和该第二负载端子(T2)基
本上彼此隔离，从而使得该第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山德罗·切科，保罗·德留西，
申请(专利权)人：伊莱克斯家用电器股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE