CN104279587B - 智能云对流加热的控制方法及电磁加热装置 - Google Patents

Abstract

智能云对流加热的控制方法及电磁加热装置，本发明公开了一种电磁加热装置的控制方法，所述电磁加热装置包括两个以上谐振线圈和选择开关，所述方法包括如下步骤：S1，启动所述电磁加热装置对炊具进行加热；S2，在预设时间内检测到所述炊具的振动状态以生成检测信号；S3，根据所述检测信号控制所述选择开关进行切换以改变当前工作的谐振线圈。本发明直接利用现有电磁加热装置例如电磁炉中用于煮水过程中对水沸腾状态进行检测的振动传感器来检测炊具的振动状态，根据检测到的炊具的振动状态控制线圈进行交替对流加热，无需增加额外的部件，并且检测准确，简单易行。本发明还公开了一种电磁加热装置。

Description

智能云对流加热的控制方法及电磁加热装置

技术领域

本发明涉及电磁加热技术领域，特别涉及一种电磁加热装置的控制方法以及一种电磁加热装置。

背景技术

现有电磁炉在煮食物时，在硬件上将两个或两个以上的线圈进行并联，可分别控制其中一个以上的线圈加热，以实现交替对流加热。但现有技术中极少提出如何切换线圈进行交替加热的方法，有提出少数的控制方法的方案也由于切换线圈的控制方法过于复杂，难以实现。

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缺陷。

为此，本发明需要提出一种电磁加热装置及其控制方法，直接利用现有电磁加热装置例如电磁炉中用于煮水过程中对炊具内液体沸腾状态进行检测的振动传感器来检测炊具的振动状态，根据检测到的炊具的振动状态控制线圈进行交替对流加热，无需增加额外的部件，并且检测准确，简单易行。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种电磁加热装置的控制方法，其中，所述电磁加热装置包括两个以上谐振线圈和选择开关，所述方法包括如下步骤：S1，启动所述电磁加热装置对炊具进行加热；S2，在预设时间内检测到所述炊具的振动状态以生成检测信号；S3，根据所述检测信号控制所述选择开关进行切换以改变当前工作的谐振线圈。

根据本发明实施例提出的控制方法，通过检测炊具的振动状态来判断炊具内的液体是否沸腾，当判断为沸腾时则通过切换谐振线圈以改变当前工作的谐振线圈，如改变当前工作的谐振线圈的数量或者切换成不同区域的谐振线圈加热等方式，故此方案可以在检测到液体沸腾后改变加热状态，可满足不同烹饪需求，提高食物的烹饪效果。

在本发明的一个实施例中，在所述步骤S3中，切换后以当前工作的谐振线圈持续加热或者所述两个以上谐振线圈交替加热。

切换后以当前工作的谐振线圈持续加热，可满足如煲汤过程中在沸腾后改用小火加热的需求，提高用户体验；切换后以两个以上谐振线圈交替加热，则可实现对流加热效果，提高食物加热过程中的翻滚，提高加热均匀性，有效防止糊锅。并且，该控制方法简单易行，能够提高检测准确度。

在本发明的一个实施例中，在所述步骤S2之后，还包括：对输入交流市电的电压进行过零检测以生成过零检测信号；则在所述步骤S3中，根据所述检测信号和所述过零检测信号控制所述选择开关进行切换以控制所述两个以上谐振线圈交替加热。

在电压过零点时控制线圈进行切换，使切换动作在过零点进行，这样在切换过程中不需要关断功率开关IGBT，无需安全间隔时间，实现加热的连续性，加热效果更好。

在本发明的一个示例中，所述预设时间可以为大于0分钟且小于等于5分钟。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种电磁加热装置，包括：两个以上谐振线圈；选择开关，所述选择开关与所述两个以上谐振线圈中的每个谐振线圈分别相连；检测模块，用于检测炊具的振动状态以生成检测信号；控制器，所述控制器与所述选择开关和所述检测模块分别相连，用于根据所述检测信号控制所述选择开关进行切换以实现控制所述两个以上谐振线圈交替加热。

根据本发明实施例的电磁加热装置，控制器通过检测模块检测炊具的振动状态来判断炊具内的液体是否沸腾，当判断为沸腾时则控制两个以上谐振线圈切换实现交替加热，实现对流加热效果，提高食物加热过程中的翻滚，提高加热均匀性，有效防止糊锅。并且，无需增加额外的部件，不需要增加成本，检测准确，简单易行。

在本发明的一个实施例中，所述电磁加热装置为电磁炉，所述检测模块为振动传感器。

在本发明的一个实施例中，所述振动传感器为多个，多个振动传感器与所述电磁炉的面板背面接触，且所述多个振动传感器设置在所述两个以上谐振线圈对应的面板区域，可以检测到炊具最强的振动情况，实现快速反应。

优选地，所述多个振动传感器分别安装在每个谐振线圈的所在区域。

在本发明的另一个实施例中，所述振动传感器为多个，且多个振动传感器分别设置在所述电磁炉的面板的边缘上。

优选地，在本发明的一个实施例中，所述的电磁加热装置还包括：过零检测模块，所述过零检测模块与所述控制器相连，用于对输入交流市电的电压进行过零检测以生成过零检测信号，并将所述过零检测信号发送至所述控制器。

控制器根据过零检测信号再控制线圈进行切换，使切换动作在过零点进行，这样在切换过程中不需要关断功率开关IGBT，无需安全间隔时间，实现加热的连续性，加热效果更好。

在本发明的一些实施例中，所述选择开关可以为多个继电器、可控硅、IGBT或者MOS管，且每个继电器、可控硅、IGBT或者MOS管与所述每个谐振线圈一一对应。

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电磁加热装置的电路示意图；

图2为根据本发明另一个实施例的电磁加热装置的电路示意图；

图3为根据本发明实施例的电磁加热装置的控制方法的流程图；以及

图4为根据本发明一个具体示例的电磁炉的控制方法的流程图。

附图标记：

两个以上谐振加热模块10、选择开关20、控制器30、检测模块40和过零检测模块50，功率开关60、整流模块70、滤波模块80，输入交流市电AC，谐振电容C0和谐振线圈L0，扼流线圈L’和滤波电容C’。

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实施例的电磁加热装置的控制方法及电磁加热装置。

图1为根据本发明实施例的电磁加热装置的电路示意图。如图1所示，该电磁加热装置包括两个以上可独立控制的谐振线圈L0、用于对两个以上谐振线圈进行切换选择的选择开关20、检测模块40和控制器30。

其中，选择开关20与两个以上谐振线圈中的每个谐振线圈L0分别相连，在本发明的一个实施例中，每个谐振线圈L0和相应的谐振电容C0并联，构成两个以上谐振加热模块10。

在本发明的一个具体实施例中，上述的电磁加热装置可以为电磁炉，检测模块40为振动传感器，检测模块40用于检测炊具的振动状态以生成检测信号。控制器30与选择开关20和检测模块40分别相连，控制器30用于根据检测信号控制选择开关20进行切换以实现控制两个以上谐振线圈L0交替加热。

在本发明的实施例中，交替加热方式是指一个以上的谐振线圈与其他一个以上的谐振线圈进行交替切换加热，例如，一个内或外环谐振线圈与内外环两个谐振线圈交替加热、左谐振线圈和右谐振线圈相互交替加热、左/右谐振线圈和左右两个谐振线圈相互交替加热。并且，在本发明的一个示例中，交替加热的切换时间可以为1s～60s。

在本发明的一个实施例中，振动传感器可以为多个，多个振动传感器与电磁炉的面板背面接触，分别设置在两个以上谐振线圈在面板背面的仰视投影区域或该区域的边缘，即多个振动传感器正对每个谐振线圈设置或者多个振动传感器对应两个以上谐振线圈周边设置。多个振动传感器设置在两个以上谐振线圈对应的面板区域，即是谐振线圈正投影至面板背面上的区域，这样振动传感器可以检测到炊具最强的振动情况，实现快速响应。

在本发明的另一个实施例中，振动传感器为多个时，多个振动传感器可以分别设置在电磁炉的面板的边缘上。

也就是说，本发明实施例的电磁炉内部线圈盘采用两个以上可独立控制的谐振线圈构成，采用检测模块如振动传感器等检测炊具内液体沸腾状态，当检测到炊具内液体沸腾时通过控制器控制谐振线圈进入切换加热的对流节点，即言，本发明直接利用现有电磁炉中用于煮水过程中对水沸腾状态进行检测的振动传感器，只需要在程序上进行设定，不需要增加额外部件，检测准确，简单易行。

在本发明的实施例中，该电磁加热装置还包括过零检测模块50、功率开关60、整流模块70和滤波模块80。

如图1所示，滤波模块80连接在电磁加热装置的整流模块70的输出端与选择开关20之间，而整流模块70的输入端与输入交流市电AC相连，滤波模块80包括扼流线圈L’和滤波电容C’，扼流线圈L’和滤波电容C’之间具有节点，节点与选择开关20的一端相连，选择开关20的另一端与两个以上谐振加热模块10分别相连，选择开关20的控制端与控制器20相连。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，过零检测模块50的一端连接在整流模块70的输出端与滤波模块80的输入端之间，过零检测模块50的另一端与控制器30相连。也就是说，过零检测模块50的一端与扼流线圈L’的一端和整流模块70的第一输出端分别相连，扼流线圈L’的另一端与滤波电容C’的一端相连，滤波电容C’的另一端和整流模块70的第二输出端分别接地。

在本发明的另一个实施例中，如图2所示，过零检测模块50的一端还可以连接在输入交流市电AC的输入端，并且过零检测模块50的另一端与控制器30相连。

过零检测模块50用于对输入交流市电AC的电压进行过零检测以生成过零检测信号，并将过零检测信号发送至控制器30。控制器30根据过零检测信号和检测信号控制选择开关20进行切换。在本发明的一个具体示例中，控制器30可以为微处理器MCU。其中，过零检测信号为电压过零时段的信号。

在本发明的实施例中，如图1或图2所示，两个以上谐振加热模块10分别与功率开关60的一端相连，功率开关60的控制端与控制器30相连，功率开关60的另一端接地，控制器30用于输出控制信号控制功率开关60的导通和关断。在本发明的一个示例中，功率开关60可以为IGBT，即言，IGBT的集电极C与两个以上谐振加热模块10相连，IGBT的门极G与控制器30相连，IGBT的发射极E接地。

MCU控制选择开关20实现在交流市电电压或谐振电压均过零时的低电压（包括零电压）下进行谐振线圈的切换，使切换过程中无需关断IGBT，无需安全时间间隔，切换过程中功率持续输出，实现加热的连续性，加热效果好，同时无需重新对锅具进行检测，噪音较小。

在本发明的一些实施例中，选择开关20可以为单刀多掷式开关或者多个单刀单掷式开关，并当选择开关20为多个单刀单掷式开关时，多个单刀单掷式开关中的每个单刀单掷式开关与每个谐振加热模块10一一对应。

在本发明的另一些实施例中，选择开关20还可以为多个继电器、可控硅、IGBT或者MOS管等电子开关，且每个继电器、可控硅、IGBT或者MOS管与每个谐振加热模块10中的谐振线圈L0一一对应。可以理解的是，在本发明的实施例中，每个谐振线圈与对应的电子开关串联连接或者并联连接，每个谐振线圈分别由单独的电子开关控制。

根据本发明实施例的电磁加热装置，控制器通过检测模块检测炊具的振动状态来判断炊具内的液体是否沸腾，当判断为沸腾时则控制两个以上谐振线圈切换实现交替加热，实现对流加热效果，提高食物加热过程中的翻滚，提高加热均匀性，有效防止糊锅。并且，无需增加额外的部件，不需要增加成本，检测准确，简单易行。

图3为根据本发明实施例的电磁加热装置的控制方法的流程图。其中，该电磁加热装置为上述实施例描述的电磁加热装置例如电磁炉，如图3所示，该电磁加热装置的控制方法包括如下步骤：

S1，启动电磁加热装置对炊具进行加热。

S2，在预设时间内检测到炊具的振动状态以生成检测信号。

也就是说，在步骤S1和S2中，启动电磁炉对炊具进行加热，检测模块检测炊具因其内的液体沸腾而引起的振动状态以生成检测信号，当在预设时间T内均检测到炊具振动，则控制器接收到检测信号后判断炊具内的液体已沸腾。

S3，根据检测信号控制选择开关进行切换以改变当前工作的谐振线圈。

在本发明中，通过检测炊具的振动状态来判断炊具内的液体是否沸腾，当判断为沸腾时则通过切换谐振线圈以改变当前工作的谐振线圈，如改变当前工作的谐振线圈的数量或者切换成不同区域的谐振线圈加热等方式，故本发明可以在检测到液体沸腾后改变加热状态，可满足不同烹饪需求，提高食物的烹饪效果。

在本发明的一个实施例中，在步骤S3中，切换后以当前工作的谐振线圈持续加热或者两个以上谐振线圈交替加热。其中，交替加热的切换时间可以为1s～60s。

切换后以当前工作的谐振线圈持续加热，可满足如煲汤过程中在沸腾后改用小火加热的需求，提高用户体验；切换后以两个以上谐振线圈交替加热，则可实现对流加热效果，提高食物加热过程中的翻滚，提高加热均匀性，有效防止糊锅。

在本发明的一个示例中，预设时间可以为大于0分钟且小于等于5分钟，经一段时间的检测才判定为炊具内的液体已沸腾，以降低由于外界因素（如用户操作引起的炊具振动）引起的炊具瞬间振动，提高检测的准确率。

在本发明的一个实施例中，在所述步骤S2之后，上述的电磁加热装置的控制方法还包括：对输入交流市电的电压进行过零检测以生成过零检测信号。这样，控制器根据检测信号和过零检测信号控制选择开关进行切换以控制两个以上谐振线圈交替加热。由此可知，在对流加热阶段两个以上谐振线圈交替切换循环加热炊具时，采用过零检测模块对市电电压或谐振电路电压的过零点进行检测，当检测到电压过零点时则控制线圈进行切换，使切换动作在过零点进行，这样在切换过程中不需要关断IGBT且无需安全时间间隔，故能实现加热的连续性。

在本发明的一个具体示例中，如图4所示，上述的电磁炉的控制方法包括如下步骤：

S401，开始，电磁炉开始工作。

S402，加热升温阶段，这阶段电磁炉可以采取全线圈全功率对炊具进行加热。

S403，振动传感器检测炊具内的水是否沸腾。如果是，则执行步骤S404；如果否，则返回步骤S403，继续判断。

S404，进入对流加热阶段，开始控制两个以上谐振线圈以第一功率P1进行交替加热。

S405，判断加热时间t是否大于t1。如果是，则执行步骤S406；如果否，则返回步骤S405，继续判断。

S406，控制两个以上谐振线圈以第二功率P2进行交替加热。

在步骤S404-S406中，当电磁炉进入对流加热阶段时，首先控制两个以上谐振线圈以第一功率P1例如1500W进行交替加热t1例如30分钟，在加热满30分钟后，控制两个以上谐振线圈以第二功率P2例如1000W进行交替加热t2例如10分钟，……依次类推，直到加热时间t到达设定的时间T0，控制电磁炉发出报警提醒。

S407，判断加热时间是否完成T0。如果是，执行步骤S408；如果否，返回步骤S407继续判断。

S408，报警提醒。

电磁炉发出报警提醒后关机。

根据本发明实施例提出的控制方法，通过检测炊具的振动状态来判断炊具内的液体是否沸腾，当判断为沸腾时则控制两个以上谐振线圈切换实现交替加热，实现对流加热效果，提高食物加热过程中的翻滚，提高加热均匀性，有效防止糊锅。并且，该控制方法简单易行，能够提高检测准确度。

其中，需要说明的是，电磁加热装置可以为电磁炉、电磁电饭煲或者电磁压力锅等。

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 (9)

1.一种电磁加热装置的控制方法，其特征在于，所述电磁加热装置包括两个以上谐振线圈和选择开关，所述方法包括如下步骤：

S1，启动所述电磁加热装置对炊具进行加热；

S2，在预设时间内检测到所述炊具的振动状态以生成检测信号，其中，所述预设时间为大于0分钟且小于等于5分钟；

S3，根据所述检测信号控制所述选择开关进行切换以改变当前工作的谐振线圈。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S3中，切换后以当前工作的谐振线圈持续加热或者所述两个以上谐振线圈交替加热。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S2之后，还包括：

对输入交流市电的电压进行过零检测以生成过零检测信号；

则在所述步骤S3中，根据所述检测信号和所述过零检测信号控制所述选择开关进行切换以控制所述两个以上谐振线圈交替加热。

4.一种电磁加热装置，其特征在于，包括：

两个以上谐振线圈；

选择开关，所述选择开关与所述两个以上谐振线圈中的每个谐振线圈分别相连；

检测模块，用于在预设时间内检测炊具的振动状态以生成检测信号，其中，所述预设时间为大于0分钟且小于等于5分钟；

控制器，所述控制器与所述选择开关和所述检测模块分别相连，用于根据所述检测信号控制所述选择开关进行切换以实现控制所述两个以上谐振线圈交替加热。

5.如权利要求4所述的电磁加热装置，其特征在于，所述电磁加热装置为电磁炉，所述检测模块为振动传感器。

6.如权利要求5所述的电磁加热装置，其特征在于，所述振动传感器为多个，多个振动传感器与所述电磁炉的面板背面接触，且所述多个振动传感器设置在所述两个以上谐振线圈对应的面板区域。

7.如权利要求6所述的电磁加热装置，其特征在于，所述多个振动传感器分别安装在每个谐振线圈的所在区域。

8.如权利要求5所述的电磁加热装置，其特征在于，所述振动传感器为多个，且多个振动传感器分别设置在所述电磁炉的面板的边缘上。

9.如权利要求4-8任一项所述的电磁加热装置，其特征在于，还包括：

过零检测模块，所述过零检测模块与所述控制器相连，用于对输入交流市电的电压进行过零检测以生成过零检测信号，并将所述过零检测信号发送至所述控制器。