CN103672995B - 吸油烟机的风量自动控制方法及吸油烟机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种吸油烟机的风量自动控制方法，包括以下步骤：获得标准工况库；获得用户选择的所述吸油烟机的工作模式，并根据所述工作模式获得对应的目标风量；获得所述吸油烟机的当前工作等级和获得所述电机的当前实际输出电流；根据所述电机的当前实际输出电流和所述当前工作等级查找所述标准工况库以选择对应的标准工况，并将选择的所述标准工况作为所述吸油烟机的当前实际工况；以及在选择的所述标准工况下根据所述目标风量选择对应的工作等级，并根据所述工作等级对所述电机进行调节。该方法既可保证吸烟效果，又可以避免因吸力过剩造成的电能浪费。本发明还公开一种吸油烟机，该吸油烟机能够自动控制风量。

Description

吸油烟机的风量自动控制方法及吸油烟机

技术领域

本发明涉及厨卫电器技术领域，特别涉及一种吸油烟机的风量自动控制方法和一种能够自动控制风量的吸油烟机。

背景技术

吸烟效果是吸油烟机的核心技术指标，但是影响该指标的因素很多，例如风量、风压、拢烟效果、管道阻力、公共烟道压力等，因此难以用一个单一的、具体的指标来衡量。由于风量、风压存在较强耦合的非线性关系，拢烟效果对具体烟机而言不随实际工况的变化而变化，同时由于管道阻力、公共烟道压力等因素间接影响实际风量的大小，对于同一台烟机来说，其实际吸烟效果主要跟实际工况下的风量有关。

根据不同的烹饪方式，将实际风量控制在需要的范围内，既可保证吸烟效果，同时还可以避免因吸力过剩造成的电能浪费。

然而，市场上的吸油烟机的风量控制多为定档控制，即通过控制界面（按键或遥控器）设定吸油烟机工作档位后，主电机工作档位保持不变。这种控制方法存在以下缺陷：

（1）烹饪状态与吸油烟机工作档位之间没有明确的联系，如何选择合适的档位需要一定的使用经验；

（2）同样的吸油烟机在不同的使用状态下，其实际风量并不相同，最终的实际吸烟效果也不相同，给吸油烟机档位选择带来了不确定因素；

（3）当实际风量大于目标风量过多时，会造成吸力过剩，进而导致电能浪费，当实际风量小于目标风量时，会造成吸力不足，吸烟效果难以满足要求。

现有的一种油烟机，能检测烟机的风量并在显示板上显示，可以确切地了解风量的变化过程，进而掌握烟机是否需要清洗或风道微控制器是否安装正确。但是，仍然需要用户对油烟机工作状态进行判断后手动调节档位，并不能实现风量大小自动调节。

现有的另一种吸油烟机，设置有能根据不同烹饪方式控制配风扇转速的功能按键组，通过操作各功能键的启动与关闭来调节配套电机的转速大小。但是，各个档位下的转速值是在一定条件下测得的，在不同的使用状态下（如排烟管的长度、弯曲程度、公共烟道压力变化等），其实际转速会发生变化，其实际风量也会发生变化，甚至与目标风量相差甚远，风量控制存在较大的不确定性。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明需要提出一种吸油烟机的风量自动控制方法，既可保证吸烟效果，又可以避免因吸力过剩造成的电能浪费。

并且，本发明还提出一种吸油烟机，该吸油烟机能够自动控制风量，在保证吸烟效果的同时达到节能的目的。

因此，本发明第一方面的实施例提出了一种吸油烟机的风量自动控制方法，包括以下步骤：获得标准工况库，其中，所述标准工况库包括多个标准工况，且每个所述标准工况包括多个工作等级，且每个工作等级包括风量信息和与所述风量信息对应的吸油烟机中电机的输出电流信息；获得用户选择的所述吸油烟机的工作模式，并根据所述工作模式获得对应的目标风量；获得所述吸油烟机的当前工作等级和获得所述电机的当前实际输出电流；根据所述电机的当前实际输出电流和所述当前工作等级查找所述标准工况库以选择对应的标准工况，并将选择的所述标准工况作为所述吸油烟机的当前实际工况；以及在选择的所述标准工况下根据所述目标风量选择对应的工作等级，并根据所述工作等级对所述电机进行调节。

根据本发明实施例的吸油烟机的风量自动控制方法，能够根据实际工况信息通过调整吸油烟机的电机转速来控制风量，使得实际风量值始终接近或等于目标风量值，由此实现吸油烟机风量的自动控制，既可保证吸烟效果，同时还可以避免因吸力过剩造成的电能浪费。

在本发明的一个实施例中，所述电机为多档位异步电机，所述工作等级为所述电机的档位。

在本发明的另一个实施例中，所述电机为直流无刷电机，所述工作等级为所述电机的驱动电压。

其中，所述吸油烟机的工作模式包括蒸煮模式、炒菜模式和爆炒模式，且不同的工作模式对应不同的目标风量。

通过手动选择不同工作模式的按键，根据相应的目标风量确定当前实际工况，进而确定最佳工作等级，使得实际风量始终接近或等于目标风量，由此实现吸油烟机风量的自动控制，既可保证吸烟效果，同时还可以避免因吸力过剩造成的电能浪费，起到很好的节能效果。

并且，每个所述标准工况具有工况缓冲区，如果所述电机的当前实际输出电流位于所述工况缓冲区则选择对应的标准工况。

通过设置工况缓冲区，避免烟机工作在临界工况时出现的工作等级反复切换的现象，避免了烟机反复切换而损坏，延长了烟机的使用寿命。

本发明第二方面的实施例还提出了一种吸油烟机，包括：电机；存储器，用于存储标准工况库，其中，所述标准工况库包括多个标准工况，且每个所述标准工况包括多个工作等级，且每个工作等级包括风量信息和与所述风量信息对应的吸油烟机中所述电机的输出电流信息；显示控制面板，用于接收用户选择的工作模式；检测器，用于检测所述电机的当前实际输出电流；控制器，用于根据所述工作模式获得对应的目标风量，和获得所述吸油烟机的当前工作等级，并根据所述电机的当前实际输出电流和所述当前工作等级查找所述标准工况库以选择对应的标准工况，并将选择的所述标准工况作为所述吸油烟机的当前实际工况，以及在选择的所述标准工况下根据所述目标风量选择对应的工作等级，并根据所述工作等级对所述电机进行调节。

根据本发明实施例的吸油烟机，能够自动控制风量，从而自动判断吸油烟机的实际工况，并根据实际工况调节电机的转速，实现自动将吸油烟机的实际风量控制在目标范围内，既可保证吸烟效果，又可避免因吸力过剩造成的电能浪费。

在本发明的一个实施例中，所述电机为多档位异步电机，所述工作等级为所述电机的档位，所述检测器包括电流互感器。

通过检测器中的电流互感器可以精确地实时检测多档位异步电机的电流，进而准确判断吸油烟机的实际工况。

在本发明的另一个实施例中，所述电机为直流无刷电机，所述工作等级为所述电机的驱动电压，所述检测器包括霍尔传感器。

其中，所述吸油烟机的工作模式包括蒸煮模式、炒菜模式和爆炒模式，且不同的工作模式对应不同的目标风量。

通过手动选择不同工作模式的按键，根据相应的目标风量确定当前实际工况，进而确定最佳工作等级，使得实际风量始终接近或等于目标风量，由此实现吸油烟机风量的自动控制，既可保证吸烟效果，同时还可以避免因吸力过剩造成的电能浪费，起到很好的节能效果。

并且，每个所述标准工况具有工况缓冲区，如果所述电机的当前实际输出电流位于所述工况缓冲区则选择对应的标准工况。

通过设置工况缓冲区，避免烟机工作在临界工况时出现的工作等级反复切换的现象，避免了烟机反复切换而损坏，延长了烟机的使用寿命。

在本发明的实施例中，所述当前工作等级在第一次开机时为初始工作等级，所述初始工作等级可指定设置任意档位担当，所述当前工作等级在工作过程中为根据所述目标风量所选择的对应的工作等级。

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

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的吸油烟机的风量自动控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的吸油烟机的风量自动控制原理示意图；

图3为根据本发明一个实施例的吸油烟机的标准工况数据测试接线示意图；

图4为根据本发明实施例的吸油烟机的标准工况库数据统计分析示意图；

图5为根据本发明一个实施例的吸油烟机的风量自动控制的电路原理图；

图6为根据本发明实施例的吸油烟机的风量自动控制的工况匹配示意图；

图7为根据本发明另一个实施例的吸油烟机的风量自动控制原理示意图；

图8为根据本发明另一个实施例的吸油烟机的风量自动控制的电路原理图；

图9为根据本发明实施例的吸油烟机的风量自动控制方法的概括流程图；

图10为根据本发明实施例的吸油烟机的结构示意图；

图11为根据本发明实施例的吸油烟机的方框示意图；以及

图12为根据本发明实施例的吸油烟机的显示控制面板的局部放大图。

附图标记：

风量Q、电机电流I、标准工况库D、空气性能实验装置301、电机调速绕组引出线L_X、公共端引出线COM、电容器C、市电（L，N）、直流电源（+5V，GND）、控制器U1、电机驱动电路DR1、电流互感器TC1、整流二极管D1、第一滤波电容EC1、限流电阻R1、采样电阻R2、续流二极管D2、第二滤波电容C2、常开触点（K₁，K₂，...，K_M）、模数转换端口ADC4、整流电路801、第三滤波电容C3、直流电源（V+，V-，+5V，地GND）、开关管Q1～Q6、第二控制器802、开关管驱动器803、反馈电路804、采样电阻R3、同相输入电阻R4、反相输入电阻R5、反馈电阻R6、第四滤波电容C4、第五滤波电容C5、运算放大器OP1和霍尔传感器1、2、3，电机11、存储器12（ROM）、显示控制面板13、检测器14（反馈电路804）、控制器15（即控制器U1或第二控制器802）和机体16。

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，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，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，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面参照附图来描述根据本发明第一方面实施例提出的吸油烟机的风量自动控制方法。

如图1所示，本发明实施例提出的吸油烟机的风量自动控制方法，包括以下步骤：

S101，获得标准工况库。

其中，标准工况库包括多个标准工况，且每个标准工况包括多个工作等级，且每个工作等级包括风量信息和与风量信息对应的吸油烟机中电机的输出电流信息。

通过建立标准工况库，使得吸油烟机不管工作在哪个工作等级，都有与之对应的风量信息和电机输出电流信号，便于实现吸油烟机的风量自动控制。

在本发明的一个实施例中，当所述电机为多档位异步电机时，则工作等级为电机的档位。

进一步地，建立标准工况库的模型如图2所示，按照吸油烟机出口阻力的不同，将吸油烟机的工况划分成N个标准工况（N≥2），分别测试吸油烟机在各个标准工况下工作于M个档位（M≥2）时的风量Q和电机电流I，将这些风量Q和电机电流I建成一个标准工况库D。

具体地，在本发明的一个示例中，吸油烟机的电机采用8档100W铜线绕组交流异步电机，即M=8。并采用GB/T17713-2001附录C中的外排式吸油空气性能试验装置，对上述吸油烟机进行空气性能试验。如图3所示，为获取吸油烟机的电机工作时的准确电流值，在试验时吸油烟机的电机引出线直接接至空气性能实验装置301的电源输出端，避免其它电控部件影响电流数据的读取。依此方法测试各个档位的空气性能，并每测试一个档位时，将相应档位所对应的电机调速绕组引出线L_X（L₁，L₂，...，L_M当中的一根）和公共端引出线COM接至空气性能测试装置301的电源输出端，其它档位所对应的电机调速绕组引出线（L₁，L₂，...，L_M当中除L_X以外的引出线）悬空，电机电容引出线连接电容器C。

外排式吸油空气性能试验装置配置有编号为0至17的18块标准孔板，对应着18个标准工况，各孔板开孔直径d由0依次增大，分别测试并记录吸油烟机工作于各个档位（档位1，2，...，M）、各个孔板（孔板0，1，...，N）时的风量Q和电机的输出电流I，每块不同的孔板分别对应一个标准工况，用这些数据建成一个标准工况库D。在本发明的示例中，总标准工况数N=18，吸油烟机总档位数M=8。则标准工况库为：

$D=\left[\begin{array}{ccccc}{Q}_{11},I_{11}& Q_{12},I_{12}& Q_{13},I_{13}& ...& Q_{1N},I_{1N}\\ Q_{21},I_{21}& Q_{22},I_{22}& Q_{23},I_{23}& ...& Q_{2N},I_{2N}\\ Q_{31},I_{31}& Q_{32},I_{32}& Q_{33},I_{33}& ...& Q_{3N},I_{3N}\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ Q_{M1},I_{M1}& Q_{M2},I_{M2}& Q_{M3},I_{M3}& ...& Q_{\mathrm{MN}},I_{\mathrm{MN}}\end{array}\right]$

此外，为减少吸油烟机的电机一致性对风量自动控制效果的影响，用于构造标准工况库的电机测试样本数量应不少于10台，在本发明的示例中，从电机厂3个不同批次合格电机中各抽取20台，共计60台。

按照上述方法构造出对应60台吸油烟机电机样本的标准工况库（D1，D2，...，D60）。对所有吸油烟机电机样本在同一标准工况下的数据逐一进行统计分析，可以得到如图4所示的正态分布曲线，纵坐标为样本台数，横坐标为风量Q（电流I），风量值精确到0.5m^3/min，电流值精确到10mA，将样本台数峰值t_max处的风量Q₀(I₀)作为该标准工况下的数据，依此方法可以构造出基于多样本的标准工况库D，并将其进行存储。

S102，获得用户选择的吸油烟机的工作模式，并根据工作模式获得对应的目标风量。

其中，吸油烟机的工作模式包括蒸煮模式、炒菜模式和爆炒模式，且不同的工作模式对应不同的目标风量。并且，目标风量是根据在不同工作模式下通过实际试验得到的最佳风量值，并对其进行存储。

通过手动选择不同工作模式的按键，根据相应的目标风量确定当前实际工况，进而确定最佳工作等级，使得实际风量始终接近或等于目标风量，由此实现吸油烟机风量的自动控制，既可保证吸烟效果，同时还可以避免因吸力过剩造成的电能浪费，起到很好的节能效果。

S103，获得吸油烟机的当前工作等级和电机的当前实际输出电流。

具体地，在本发明的示例中，如图5所示，吸油烟机的电机为多档交流异步电机时，其中电源部分包括市电（L，N）和直流电源（+5V，GND），控制电路包括控制器U1和电机驱动电路DR1。反馈电路即检测器包括电流互感器TC1、整流二极管D1、第一滤波电容EC1、限流电阻R1、采样电阻R2、续流二极管D2和第二滤波电容C2。电机调速绕组引出线（L₁，L₂，...，L_M）通过电机驱动电路DR1的常开触点（K₁，K₂，...，K_M）连接市电的L端，电机的公共端引出线COM穿过电流互感器TC1后连接市电的N端，电流互感器TC1一端连接地GND，另一端连接整流二极管D1的正极，整流二极管D1的负极连接第一滤波电容EC1的正极，第一滤波电容EC1的负极连接地GND，限流电阻R1的一端连接第一滤波电容EC1的正极，另一端连接控制器U1的模数转换端口ADC4、续流二极管D2的正极和第二滤波电容C2的一端连接，采样电阻R2的一端连接第一滤波电容EC1的正极，另一端连接地GND，续流二极管D2的负极连接+5V电源，第二滤波电容C1的另一端连接地GND，控制器U1通过M根控制线与电机驱动电路DR1相连。控制器U1通过M根控制线分别控制电机驱动电路DR1中的M组常开触点（K₁，K₂，...，K_M）的闭合与断开，进而控制电机工作于哪个档位（1档，2档，...，M档）。

如图5所示，控制器U1通过模数转换接口ADC4实时检测采样电阻R2两端的电压值，由于吸油烟机电机的工作电流值与该电压值存在一一对应关系，故可间接地实现对吸油烟机电机工作电流的实时检测，从而获得电机的实际输出电流。

S104，根据电机的当前实际输出电流和当前工作等级查找标准工况库以选择对应的标准工况，并将选择的标准工况作为吸油烟机的当前实际工况。

也就是说，在确定吸油烟机所处的实际工况之前，先让吸油烟机工作于初始工作等级即档位i，反馈电路实时地采集吸油烟机与实际风量呈近似线性关系的电机电流值I，然后将电流I与标准工况库中工作于档位i下各个工况的电流值（I_i1，I_i2，...，I_iN）相比较，将与之最接近的的电流值I_ij所在的工况j近似作为当前实际工况。其中，所述初始工作等级可指定设置任意档位担当，所述当前工作等级在工作过程中为根据所述目标风量所选择的对应的工作等级。

具体而言，在吸油烟机实际使用过程中，为方便确定当前实际工况，开机后先以某一默认档位即初始档位运行，实时地检测电机的输出电流，待电机的输出电流稳定以后，控制器U1将该电流与预先存储的标准工况库中的初始档位对应的电流数据相比较，进行工况匹配，从而获得当前实际工况。

其中，每个标准工况具有工况缓冲区，如果电机的当前实际输出电流位于工况缓冲区则选择对应的标准工况。

具体地，如图6所示，多档交流异步电机工作于m档时（m可以是吸油烟机所有档位中的任意一个），并进行工况匹配，为避免吸油烟机工作在临界工况时出现档位反复切换的现象，在各个标准工况点前后设置总宽度为2Δi的缓冲区，各缓冲区之间设置过渡工况。其中，横坐标I为电机工作与m档或驱动电压为Um时的电机电流。具体匹配如下：

当电机实际工作电流落入某个标准工况点所在的缓冲区时，控制器自动将工况匹配为那个标准工况；

当开机后首次进行工况匹配时，电机工作电流落入某个过渡工况时，控制器自动将工况匹配为该过渡工况的前一个标准工况；

当使用过程中因工况发生变化使得电机工作电流落入相邻过渡工况时，工况匹配结果保持不变；

当使用过程中因工况发生变化，使得控制器根据当前工作等级和检测得到的电机输出电流，判断得出电机工作电流落入非相邻过渡工况时（间隔一个以上标准工况），控制器自动将工况匹配为该过渡工况的前一个标准工况。

同时将标准工况1前面的过渡工况电流最小值定义为I_mmin，将标准工况N后面的过渡工况电流最大值定义为I_Nmax，当电机实际工作电流小于I_mmin或者大于I_Nmax时，控制器判定为故障状态，吸油烟机的电机停止工作。

因此，通过设置工况缓冲区，避免烟机工作在临界工况时出现的工作等级反复切换的现象，避免了烟机反复切换而损坏，延长了烟机的使用寿命。

此外，经实际炒菜试验，确定各种工作模式下的最佳实际风量值即目标风量，将这些经验值存储在存储器ROM中。在使用过程中，控制器根据吸油烟机的工作模式将ROM中与之对应的最佳实际风量值作为自动风量控制的目标风量。

S105，在选择的标准工况下根据目标风量选择对应的工作等级，并根据工作等级对电机进行调节。

也就是说，通过按键手动选择吸油烟机工作于相应的烹饪模式即工作模式（例如蒸煮模式、炒菜模式、爆炒模式），不同的烹饪模式对应不同的目标风量Q_x，首先在标准工况库中找到各个档位在当前实际工况例如j下的风量值（Q_1j，Q_2j，...，Q_Mj），然后在这些风量值中找到与所选烹饪模式目标风量Q_x最接近的风量Q_kj，对应的档位k即为最终选择的最佳档位，并根据选择的档位对电机进行调节。

并且，当吸油烟机的实际工况发生变化时，吸油烟机便会自动切换至新工况下的最佳档位进行工作。

需要说明的是，在选择最佳档位时，若在所匹配的标准工况下最低档位的风量都大于目标风量，则控制吸油烟机工作于最低档；若在所匹配的标准工况下最高档位的风量仍小于目标风量，则控制吸油烟机工作于最高档。

在本实施例中，部分按照上述方法建成的标准工况库数据与实验验证数据如下表1至表4所示。

表1（风量单位m^3/min，电流单位mA）

表2（风量单位m^3/min，电流单位mA）

	1档	2档	3档	4档	5档	6档	7档	8档
									15#板电流	688	713	737	765	791	810	828	846
实测风量	10.2702	10.9572	11.6526	12.201	12.6606	13.0206	13.3602	13.5132
									匹配工况	3	3	3	3	3	3	3	3

表3（风量单位m^3/min）

工作模式	蒸煮	炒菜	爆炒
				对应的目标风量	10	12	14

表4（风量单位m^3/min）

其中，表1为本发明示例中8档100W铜线绕组电机不加排烟管时的部分标准工况库数据。表2为本发明示例中8档100W铜线绕组电机加烟管且拐1个90度弯时（外排式吸油空气性能试验装置配15#挡板）的部分测试数据。表3为本发明实施例中通过大量实验测试确定的不同工作模式下对应的目标风量，实施本发明时，可根据实际需求确定不同的目标风量。表4为本发明示例中8档100W铜线绕组电机加烟管且拐1个90度弯时按照本发明实施例进行风量自动控制的结果。

从表4的验证结果来看，实测风量与目标风量基本吻合，风量值误差控制在了±0.7m^3/min以内，达到了对吸油烟机风量进行自动控制的目的。

在本发明的另一个实施例中，当电机为直流无刷电机，则工作等级为电机的驱动电压。

同样地，在吸油烟机的电机为直流无刷电机时，如图7所示，与上述实施例中多档交流异步电机档位相对应的量为无刷直流电机通电两相绕组两端的驱动电压有效值，与上述实施例中初始档位相对应的量为初始驱动电压，标准工况库的建立方法与上述相同，则本实施例中吸油烟机的风量自动控制方法主要分为以下几步：

第一步，建立标准工况库。按照吸油烟机出口阻力的不同，将吸油烟机的工况划分成N个标准工况（N≥2），分别测试吸油烟机在各个标准工况下工作于不同驱动电压U_i（U_min≤U_i≤U_max）时的风量值Q和电机输出电流值I，将这些风量值Q和电机的输出电流值I构造成一个标准工况库。

第二步：获得当前实际工况。首先让吸油烟机工作于初始驱动电压U，反馈电路实时地采集吸油烟机与实际风量呈近似线性关系的电机电流值I，将电流I与标准工况库中工作于不同驱动电压U_i下各个工况的电流值（I_i1，I_i2，...，I_iN）相比较，并将与之最接近的的电流值I_ij所在的工况j近似作为当前实际工况。

第三步：确定当前实际工况下电机的最佳驱动电压。通过按键手动选择吸油烟机工作于相应的烹饪模式（例如蒸煮模式、炒菜模式、爆炒模式），不同的烹饪模式对应不同的目标风量Q_x，首先在标准工况库中找到各个驱动电压在当前实际工况j下的风量值（Q_1j，Q_2j，...，Q_Mj），然后在这些风量值中找到与所选烹饪模式目标风量Q_x最接近的风量Q_kj，对应的电机驱动电压即为最终选择的最佳驱动电压。

其中，无刷直流电机为三相无刷直流电机，在同一时刻只有其中两相通电，驱动电压为加在这两相绕组两端的电压有效值，并且驱动电压的大小通过PWM信号占空比调节。

并且，具体地，在本实施例中，吸油烟机的电机为无刷直流电机时，如图8所示，电源部分包括市电（L，N）、整流电路801、第三滤波电容C3和直流电源（V+，V-，+5V，地GND）。控制电路包括开关管Q1～Q6、第二控制器802和开关管驱动器803。反馈电路804包括采样电阻R3、同相输入电阻R4、反相输入电阻R5、反馈电阻R6、第四滤波电容C4、第五滤波电容C5、运算放大器OP1和霍尔传感器1、2、3。其中，整流电路801的输入端接市电（L，N），输出端并联第三滤波电容C3，开关管Q1～Q6组成3组桥式电路，上桥臂共同接至第三滤波电容C3的正极，下桥臂共同接入第三滤波电容C3的负极，三组桥式电路输出端分别与电机的A、B、C三相绕组连接，采样电阻R3串联在桥式电路下桥臂与地GND之间，第四滤波电容C4并联在采样电阻R3的两端，同相输入电阻R4的一端连接桥式电路下桥臂，另一端连接运算放大器OP1同相输入端，第五滤波电容C5的一端连接运算放大器OP1的同相输入端，另一端接地GND，反相输入电阻R5的一端接地GND，另一端接运算放大器OP1的反相输入端，反馈电阻R6的一端接运算放大器OP1的反相输入端，另一端接运算放大器OP1的输出端，运算放大器OP1的4号管脚和8号管脚分别接地GND和电源+5V，运算放大器OP1的输出端与第二控制器802连接，无刷直流电机的定子上内置霍尔传感器1～3并连接至第二控制器802，开关管驱动器803的输入端（PWM1H，PWM1L，...，PWM3H，PWM3L）连接至第二控制器802，开关管驱动器803的输出端（PWM1H’，PWM1L’，...，PWM3H’，PWM3L’）分别与开关管Q1～Q6的驱动端连接。

如图8所示，第二控制器802通过模数转换接口实时地检测运算放大器OP1输出端的电压值，并且由于吸油烟机的电机的工作电流值与该电压值存在一一对应关系，故可间接地实现对吸油烟机电机工作电流的实时检测，从而获得电机的实际输出电流。

根据电机的实际输出电流和初始驱动电压获得吸油烟机的当前实际工况，最后确定在当前实际工况下的最佳驱动电压，进而实现对电机进行调节。

此外，当吸油烟机实际工况发生变化时，吸油烟机便会自动调整电机驱动电压至最佳值。

需要说明的是，在选择最佳驱动电压时，若在所匹配的标准工况下最低驱动电压U_min时的风量都大于目标风量，则电机的驱动电压取最低值U_min；若在所匹配的标准工况下最高驱动电压U_max时的风量仍小于目标风量，则电机的驱动电压取最高值U_max。

综上所述，如图9所示，本发明的两种实施例中的吸油烟机的风量自动控制方法概括地包括以下步骤：

S901，吸油烟机上电。

S902，对吸油烟机的按键进行检测。

S903，判断按键是否为关机键。如果是，则执行步骤S904；如果否，则执行步骤S905。

S904，关闭吸油烟机的电机，并返回步骤S902。

S905，选择工作模式即烹饪模式。

S906，确定目标风量。

S907，检测电机的输出电流。

S908，确定当前实际工况。

S909，判断当前工况是否发生变化。如果是，则执行步骤S910；如果否，则返回步骤S902。

S910，切换电机的档位或者改变电机的驱动电压。最后也返回步骤S902，重新检测。

所以说，根据本发明实施例的吸油烟机的风量自动控制方法，在吸油烟机机体上设置用于手动选择不同工作模式的按键，并且不同的工作模式对应不同的目标风量，当吸油烟机工作于不同的工况时，反馈电路实时地测量吸油烟机的电机输出电流并将工况信息反馈给控制器，控制器根据实时工况信息通过调整电机转速以控制风量，使得实际风量始终接近或等于目标风量，由此实现吸油烟机风量的自动控制，既可保证吸烟效果，同时还可以避免因吸力过剩造成的电能浪费。此外，该控制方法简单可靠，易于实现。

下面参照附图描述根据本发明第二方面实施例提出的吸油烟机。

如图10所示，本发明实施例还提出的吸油烟机，能够自动控制风量，包括机体16、电机11和显示控制面板13。

进一步地，在本发明实施例中，该吸油烟机的方框图如图11所示，包括电机11、存储器12（ROM）、显示控制面板13、检测器14（即上述的反馈电路）和控制器15（即上述的控制器U1或第二控制器802）。其中，如图12所示，显示控制面板13包括不同工作模式的按键例如蒸煮按键、炒菜按键、爆炒按键，还包括控制按键例如照明按键、电源按键即开机/关机按键等。

存储器12用于存储标准工况库D和目标风量信息，其中，标准工况库D包括多个标准工况N（N≥2），且每个标准工况包括多个工作等级M（M≥2），且每个工作等级包括风量信息和与风量信息对应的吸油烟机中电机的输出电流信息。

显示控制面板13用于接收用户选择的工作模式即烹饪模式。其中，在本发明的实施例中，吸油烟机的工作模式包括蒸煮模式、炒菜模式和爆炒模式，且不同的工作模式对应不同的目标风量和相应的按键。

在使用本发明实施例提出的吸油烟机过程中，通过手动选择不同工作模式的按键，根据相应的目标风量确定当前实际工况，进而确定最佳工作等级，使得实际风量始终接近或等于目标风量，由此实现吸油烟机风量的自动控制，既可保证吸烟效果，同时还可以避免因吸力过剩造成的电能浪费，起到很好的节能效果。

检测器14用于检测电机11的当前实际输出电流即工作电流。控制器15用于根据上述工作模式获得对应的目标风量，和获得吸油烟机的当前工作等级，并根据电机11的当前实际输出电流和当前工作等级查找标准工况库D以选择对应的标准工况，并将选择的标准工况作为吸油烟机的当前实际工况，以及在选择的标准工况下根据目标风量选择对应的工作等级，并根据该工作等级对电机11进行调节。

根据本发明实施例的吸油烟机，能够自动控制风量，从而自动判断吸油烟机的实际工况，并根据实际工况调节电机的转速，实现自动将吸油烟机的实际风量控制在目标范围内，既可保证吸烟效果，又可避免因吸力过剩造成的电能浪费。

在本发明的一个实施例中，如图5所示，电机11为多档位异步电机，工作等级为电机11的档位，检测器14包括电流互感器TC1。

通过检测器14中的电流互感器TC1可以精确地实时检测多档位异步电机的电流，进而准确判断吸油烟机的实际工况。

在本发明的另一个实施例中，如图8所示，11电机为直流无刷电机，工作等级为电机11的驱动电压，检测器14包括霍尔传感器1~3。

并且，每个标准工况具有工况缓冲区，如果电机11的当前实际输出电流位于工况缓冲区则选择对应的标准工况。

通过设置工况缓冲区，避免烟机工作在临界工况时出现的工作等级反复切换的现象，避免了烟机反复切换而损坏，延长了烟机的使用寿命。

因此，根据本发明实施例的吸油烟机，在机体16上设置用于手动选择不同工作模式的按键，并且不同的工作模式对应不同的目标风量，当吸油烟机工作于不同的工况时，检测器14实时地测量吸油烟机的电机输出电流并将工况信息反馈给控制器15，控制器15根据实时工况信息通过调整电机11的转速以控制风量，使得实际风量始终接近或等于目标风量，由此实现吸油烟机风量的自动控制，既可保证吸烟效果，同时还可以避免因吸力过剩造成的电能浪费。此外，还给用户生活带来了极大的便利。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

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。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (12)

1.一种吸油烟机的风量自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获得标准工况库，其中，所述标准工况库包括多个标准工况，且每个所述标准工况包括多个工作等级，且每个工作等级包括风量信息和与所述风量信息对应的吸油烟机中电机的输出电流信息；

获得用户选择的所述吸油烟机的工作模式，并根据所述工作模式获得对应的目标风量；

获得所述吸油烟机的当前工作等级和获得所述电机的当前实际输出电流；

根据所述电机的当前实际输出电流和所述当前工作等级查找所述标准工况库以选择对应的标准工况，并将选择的所述标准工况作为所述吸油烟机的当前实际工况；以及

在选择的所述标准工况下根据所述目标风量选择对应的工作等级，并根据所述工作等级对所述电机进行调节。

2.如权利要求1所述的吸油烟机的风量自动控制方法，其特征在于：所述电机为多档位异步电机，所述工作等级为所述电机的档位。

3.如权利要求1所述的吸油烟机的风量自动控制方法，其特征在于：所述电机为直流无刷电机，所述工作等级为所述电机的驱动电压。

4.如权利要求1-3中任一项所述的吸油烟机的风量自动控制方法，其特征在于：所述吸油烟机的工作模式包括蒸煮模式、炒菜模式和爆炒模式，且不同的工作模式对应不同的目标风量。

5.如权利要求1-3中任一项所述的吸油烟机的风量自动控制方法，其特征在于：每个所述标准工况具有工况缓冲区，如果所述电机的当前实际输出电流位于所述工况缓冲区则选择对应的标准工况。

6.如权利要求1所述的吸油烟机的风量自动控制方法，其特征在于：所述当前工作等级在第一次开机时为初始工作等级，所述初始工作等级可指定设置任意档位担当，所述当前工作等级在工作过程中为根据所述目标风量所选择的对应的工作等级。

7.一种吸油烟机，其特征在于，包括：

电机；

存储器，用于存储标准工况库，其中，所述标准工况库包括多个标准工况，且每个所述标准工况包括多个工作等级，且每个工作等级包括风量信息和与所述风量信息对应的吸油烟机中所述电机的输出电流信息；

显示控制面板，用于接收用户选择的工作模式；

检测器，用于检测所述电机的当前实际输出电流；

控制器，用于根据所述工作模式获得对应的目标风量，和获得所述吸油烟机的当前工作等级，并根据所述电机的当前实际输出电流和所述当前工作等级查找所述标准工况库以选择对应的标准工况，并将选择的所述标准工况作为所述吸油烟机的当前实际工况，以及在选择的所述标准工况下根据所述目标风量选择对应的工作等级，并根据所述工作等级对所述电机进行调节。

8.如权利要求7所述的吸油烟机，其特征在于：所述电机为多档位异步电机，所述工作等级为所述电机的档位，所述检测器包括电流互感器。

9.如权利要求7所述的吸油烟机，其特征在于：所述电机为直流无刷电机，所述工作等级为所述电机的驱动电压，所述检测器包括霍尔传感器。

10.如权利要求7-9中任一项所述的吸油烟机，其特征在于：所述吸油烟机的工作模式包括蒸煮模式、炒菜模式和爆炒模式，且不同的工作模式对应不同的目标风量。

11.如权利要求7-9中任一项所述的吸油烟机，其特征在于：每个所述标准工况具有工况缓冲区，如果所述电机的当前实际输出电流位于所述工况缓冲区则选择对应的标准工况。

12.如权利要求7所述的吸油烟机，其特征在于：所述当前工作等级在第一次开机时为初始工作等级，所述初始工作等级可指定设置任意档位担当，所述当前工作等级在工作过程中为根据所述目标风量所选择的对应的工作等级。