CN104958011A - 一种豆浆机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种豆浆机控制方法，所述豆浆机包括机头和杯体，所述机头扣置于所述杯体上部，所述豆浆机的制浆过程包括加热阶段、粉碎阶段和熬煮阶段，用于驱动粉碎装置的电机设于所述机头内，其特征在于，所述机头内设有用于检测机头环境温度T的温度检测装置，所述温度检测装置与控制芯片电连接，所述控制芯片内预设有温度阀值T0，所述控制芯片根据机头环境温度T与温度阀值T0来调整所述豆浆机的制浆过程。通过在机头内设置检测机头环境的温度检测装置，从而使得控制芯片获得当前豆浆机的工作状况，从而可自动对制浆流程进行修正，或通过延迟制浆流程的开始降低环境温度，或通过延长电机工作间隔时长给电机足够的散热时间，确保豆浆机可靠安全。

Description

一种豆浆机控制方法

技术领域

本发明涉及一种豆浆机，尤其涉及一种家用豆浆机的控制方法。

背景技术

豆浆机作为一种家庭厨房设备，已被越来越多的家庭用户使用，现有豆浆机均是采用电机带动粉碎装置对黄豆等物料进行粉碎从而形成浆液，并且全自动豆浆机都是具有加热功能，从而使得做出的浆液可以直接饮用。

现有市场最流行的为电机上置式刀片粉碎豆浆机，其电机设置于机头内。机头置于杯体上部，且部分伸入杯体内，由此电机必然有部分也伸入浆液中，由于电机驱动粉碎装置进行粉碎的过程中自身产生热量以及加热浆液时产生的热量，均使电机温度上升，且由于电机上置式豆浆机机头处于密封状态。由此导致，目前市场上豆浆机返修中电机损坏的占比较大。

目前，现有豆浆机产品中解决电机由于温升过高导致电机损坏的方案主要有两种：1、在电机上增加温控器，当电机温升过高时，温控器断开，对电机起到保护作用；2、通过改变电机结构，改善电机散热，从而降低电机温升。

上述两种方案虽然在一定程度上解决了电机温升过高问题，但是成本较高。且第一种方案虽然可以起到保护电机的作用，但是会在一定程度上影响用户的使用便捷性，不能满足用户连续制浆的需求；同样第二种方案调整电机结构必然会影响电机性能，从而影响了所制浆液的品质。

并且，现有豆浆机随着功能增加，在一些特殊制浆过程中，需要中途加料等需求，则要求豆浆机具有短时的断电记忆功能，现有技术中，一般都是采用断电记忆电路，在电路中设置一储电电容，虽然可以实现短时断电记忆，但是其因电容参数的原因，局限性较多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、工艺可靠便于实现，并且从根源上解决电机温升以及断电记忆功能的豆浆机控制方法。

为了解决以上技术问题，本发明一种豆浆机控制方法，所述豆浆机包括机头和杯体，所述机头扣置于所述杯体上部，所述豆浆机的制浆过程包括加热阶段、粉碎阶段和熬煮阶段，用于驱动粉碎装置的电机设于所述机头内，其特征在于，所述机头内设有用于检测机头环境温度T的温度检测装置，所述温度检测装置与控制芯片电连接，所述控制芯片内预设有温度阀值T0，所述控制芯片根据机头环境温度T与温度阀值T0来调整所述豆浆机的制浆过程。

优选的，所述豆浆机制浆过程启动后延迟Δt后进入加热阶段，所述粉碎阶段包括电机多次间歇工作，其中第n次电机工作时间为tn，间歇等待时间为tnd，所述控制芯片根据机头环境温度T与温度阀值T0的关系调整延迟Δt和/或间歇等待时间tnd。

优选的，当T≥T0，Δt≥30s。

优选的，当T≥T0，tnd≥60s。

优选的，所述控制芯片内还存储有豆浆机连续制浆次数K，所述控制芯片根据机头环境温度T与温度阀值T0的关系更新连续制浆次数K，当T≤T0，连续制浆次数K更新为0；当T≥T0，连续制浆次数K更新为K+1。

优选的，所述控制芯片根据连续制浆次数K，调整延迟Δt后进入加热阶段；和/或所述控制芯片根据连续制浆次数K，调整间歇等待时间tnd。

优选的，设置基本等待时间t0，每次调整系数为t，Δt＝t0+t*K。

优选的，设置基本间隔等待时间tn0，每次调整系数为t1，tnd＝tn0+t1*K。

优选的，所述控制芯片内还存储有豆浆机工作状态以及对比温度T1，当豆浆机上电后，所述控制芯片检测机头环境温度T，当T-T1≤ΔT，所述控制芯片调用存储的豆浆机工作状态。

优选的，在制浆过程中，当控制芯片检测到的机头环境温度T大于温度阀值T0，所述控制芯片记录随时更新存储豆浆机工作状态以及将当前环境温度更新至对比温度T1。

通过在机头内设置检测机头环境的温度检测装置，从而使得控制芯片获得当前豆浆机的工作状况，从而可自动对制浆流程进行修正，或通过延迟制浆流程的开始降低环境温度，或通过延长电机工作间隔时长给电机足够的散热时间，使得电机的温升满足要求，从而对电机起到保护作用。

通过检测机头内环境温度，从而在一定程度上判定豆浆机连续工作的次数，此时所述控制芯片根据豆浆机工作的次数去调节制浆流程，在确保豆浆机可靠安全的基础上，有确保了豆浆机的制浆综合性能。

通过设置对比温度，并且在环境温度大于温度阀值时去更新对比温度，并且随时记录更新当前的工作状态，由此在上电后环境温度与对比温度在一定的范围内，则可以认为豆浆机是出于非正常断电或者是中途加料等正常断电范畴，可以对豆浆机执行断电记忆恢复功能，从而确保豆浆机制浆的智能化。并且简化了断电记忆电路，增加了断电记忆时间长度等等。使得断电记忆不局限于蓄电电容的储电量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1是本发明豆浆机控制方法实施例2的豆浆机制浆流程图；

图2是本发明豆浆机控制方法实施例3的豆浆机制浆流程图；

图3是本发明豆浆机控制方法实施例4的豆浆机制浆流程图；

图4是本发明豆浆机控制方法实施例5的豆浆机粉碎控制流程图。

具体实施方式

实施例1：

本发明一种豆浆机控制方法，所述豆浆机包括机头和杯体，所述机头扣置于所述杯体上部，所述豆浆机的制浆过程中包括加热阶段、粉碎阶段和熬煮阶段，用于驱动粉碎装置的电机设于所述机头内，其中，所述机头内设有用于检测机头环境温度T的温度检测装置，所述温度检测装置与控制芯片电连接，所述控制芯片内预设有温度阀值T0，所述控制芯片根据机头环境温度T与温度阀值T0来调整所述豆浆机的制浆过程。在本实施例中，所述控制芯片根据机头环境温度T与温度阀值T0的关系，所述控制芯片控制豆浆机的制浆流程延迟Δt后进入加热阶段。其中温度阀值T0≥40℃。

在本实施例中，所述机头内设有控制线路板，所述控制芯片设置于所述控制线路板上，所述杯体上设有加热装置，所述电机、加热装置以及温度检测装置分别与控制线路板电连接，从而使得控制芯片能够对对机头环境温度进行检测，并能够根据检测到的环境温度对加热装置与电机进行相应的控制。

在本实施例中，所述温度检测装置为温度传感器，所述温度传感器直接安装于所述控制线路板上，温度传感器检测机头内环境温度T，并将温度检测值反馈至所述控制芯片。在本实施例中，所述控制线路板与所述电机处于机头内的同一腔体内，所述温度传感器检测到的环境温度与电机周围的温度接近。因此，在本实施例中，所述控制芯片内预设的温度阀值T0＝60℃。

本实例所述豆浆的控制芯片根据检测的环境温度对制浆流程控制如下：豆浆机上电后，检测用户功能输入，确定用户选择了功能程序后，所述控制芯片通过设置于机头内的温度传感器对机头内的环境温度进行检测，所述控制芯片检测到的当前环境温度T，记录当前环境温度T，并与所述控制芯片内部设定的温度阀值T0进行比较，当T＞T0时，所述豆浆机制浆过程启动后延迟Δt后进入加热阶段，在本实施例中Δt＝30s；在加热阶段中，所述控制芯片控制加热装置进行工作，将杯体内的物料加热至合适的打浆温度，在本实施例中打浆温度为90℃，当然，在一般豆浆机制浆过程中，打浆温度的选择与豆浆机类型和功能程序有关，在加热阶段，根据不同功能程序的需要，所述控制芯片可以控制所所述电机间歇性的低速搅拌。在此过程中，延迟启动加热阶段，可有效的降低机头内环境的温度，从而避免机头内环境温度叠加导致后期电机工作温度升高，从而有提升了豆浆机的可靠安全性。加热过程完成后，所述制浆流程按照原有的流程进入粉碎阶段和熬煮阶段，最终完成制浆。

在本实施例中，温度检测装置使用了温度传感器进行检测，当然也可以采用其他温度检测装置进行，比如在所述控制芯片内部集成一个感测温度模块直接采集温度信号，又或者可以利用控制线路板上的一些电子元件的温度特性进行感测温度，比如，利用二极管正向导通压降随温度线性变化的特性，通过检测二极管正向导通压降变化并换算成当前环境温度，以IN4148为例，温度每升高1℃，二极管的导通压降降低约为2mV，经过信号放大电路将电压变化信号进行放大并输出给控制芯片进行转换处理，控制芯片通过A/D转换获得当前环境温度，当然，为了避免二极管自身发热对测量带来的影响，通过二极管的电流会有一定限制，通过设置一些限流元件，使得二极管的电流不超过1mA。

在本实施例中，温度传感器是直接安装在控制线路板上，当然温度传感器可以设置在机头内的任何位置，其主要考虑其所在位置的环境温度对机器本身的影响大小考虑，比如，其可以直接设置在电机上，此时其检测的温度就可以接近电机的温度，又比如其可以设置在机头壳体上等等，在本实施例中，温度阀值T0＝60℃，是因为考虑在本实施例中温度传感器设置的位置考虑，本实施例中温度传感器设置在控制线路板上，其距离电机以及其他高温位置有一定的距离，因此阀值相对来说就设置偏低一点，因为当控制线路板的温度达到60℃时，电机部位的温度应该已经在80℃左右，因此，有必要在温度传感器检测的温度大于60℃时，需要对机头内温度通过延迟工作进行减低。确保豆浆机工作的可靠性。因此，温度阀值的选取与温度感应装置存在的位置有一定关系，但是其在超过外部温度时，则均需要进行考虑降温，所以阀值的选择大于40℃。当然也可以选择40℃-80℃之间的任意一个温度值。

在本实施例中，在检测到环境温度大于温度阀值T0时，所述控制芯片延迟30s然后启动制浆程序。当然这个时间也可以进行选择，因为不同的豆浆机的机头空间大小不一，其散热的速率不同，但是一般至少必须给出30s的一个时间进行缓冲，这是考虑一般制浆过程中，其加热功率在1KW左右，其加热阶段的用时一般在七八分钟左右，所以综合考虑需要停止30s进行散热。

在本实施例中，对于延迟时间的限定只规定了在环境温度大于温度阀值时进行一定时间的延迟启动加热阶段。在此过程中，温度阀值不仅仅是一个温度点，其可以是多个温度点，每个温度点之间形成不同的温度档位，当环境温度在某个档位时，所述控制芯片则延迟相应的时间进行调整。这个均是一些常规的温度时间的对应设置，在此不再一一赘述其对应关系，当热是检测到的环境温度值越高，其延迟时间也是相应的越大。

实施例2：

本实施例与上述实施例的区别在于，所述粉碎阶段包括电机多次间歇工作，其中第n次电机工作时间为tn，间歇等待时间为tnd，所述控制芯片根据机头环境温度T与温度阀值T0的关系，调整间歇等待时间tnd。当T≥T0，tnd≥120s。

本实施例中，当环境温度T＜温度阀值T0时，其间隔等待时间tnd一般都是均等的且一般为30s，当然与实施例1一样，这个等待时间根据不同的功能程序，食材特性的不同其选择有一定不同，一般都设置在120s以内，以便能够整体控制制浆时间。所以，在本实施例中当环境温度T大于温度阀值T0时，间隔等待时间设置为120s，只要大于这样一个温度值，则能够确保电机工作过程中产生的温度以及杯体中液体加热温度对机头内温度的影响，确保豆浆机能够安全的工作。

在本实施例中，间隔等待时间tnd设置为相等的，当然其设置也可以是不均等的，并且在此过程中，可以再通过对环境温度的实时监测来进行调整。而且在考虑环境环境温度大于温度阀值时设置的间隔时间，其时间长短设定需要考虑在粉碎阶段的工作次数以及其原本设定的间隔等待时间，在本实施例中，粉碎阶段的次数为三次，其中每次粉碎时间为50s，其中间隔等待的时间为60s，因此，当环境温度T大于温度阀值时，其中间间隔等待的时间为120s，以此确保当环境温度T过高时，机头的散热时间比正常情况下超出60s以上。

与实施例1相比较，其间隔等待时间超出60s，是考虑杯体内的液体已经加热，机头所处的环境温度比加热阶段开始前高，因此其热交换的速率会降低，因此考虑时间会增加。

当然与实施例一致，间隔等待时间的设定，也可以设置为不同档位，并且在功能程序的制浆效果允许的前提下，也可以对粉碎次数以及粉碎时间进行相应的调整，以减少电机工作中产生的热量。

本实施例2与上述实施例1均只是单独的对加热阶段以及粉碎阶段进行了延迟调整，当然，完全可以结合使用实施例1中延迟加热阶段启动以及本实施例2中对粉碎间隔等待时间的调整。此时参数的选择根据热量散失的效果进行设定，以确保豆浆机的可靠共组并且确保制浆时间。其工作流程如图1所示在此不再赘述。

实施例3：

本实施例与上述实施例的区别在于，所述控制芯片内还存储有豆浆机连续制浆次数K，所述控制芯片根据机头环境温度T与温度阀值T0的关系更新连续制浆次数K，当T≤T0，连续制浆次数K更新为0；当T≥T0，连续制浆次数K更新为K+1。所述控制芯片根据连续制浆次数K，调整延迟Δt后进入加热阶段。设置基本等待时间t0，每次调整系数为t，Δt＝t0+t*k。

即在本实施例中，通过对环境温度的检测，判断豆浆机是否为连续制浆工作，当环境温度T＜温度阀值T0时，则K＝0，此时相当于豆浆机在此之前未连续制浆，此时不需要对豆浆机进行特殊的时间设置进行降温，豆浆机完全可以可靠安全的运行。当环境温度T＞T0时，则K值累加，根据K值的累加，从而获知豆浆机连续工作的次数，因为是连续工作，其机头内温度无法及时通过散热降低，而连续工作不同次数，其内部温度的散热效果不同，因此则需要考虑不同的次数设置不同的温度，以确保豆浆机的综合性能。

当然本实施例中，仅是对加热阶段的延迟时间进行了调整，当然，也可以单独如是实施例2中对等待间隔时间进行调整，设置基本间隔等待时间tn0，每次调整系数为t1，tnd＝tn0+t1*K，或者同时对这个时间进行调整。其工作原理与上述实施例均类似，流程如图2所示，再此不在一一赘述。

实施例4：

在考虑机头非正常的断电或者某些功能需要中途断电加料的需求存在，现有豆浆机中会设有断电记忆功能，本实施例与上述实施例的区别就在于，豆浆机在上电检测环境温度时，判断出是否为短时的断电记忆，从而调整制浆程序。

在本实施例中，所述控制芯片内还存储有豆浆机工作状态以及对比温度T1，当豆浆机上电后，所述控制芯片检测环境温度T，当T-T1≤10℃，所述控制芯片调用存储的豆浆机工作状态。在制浆过程中，当控制芯片检测到的环境温度T大于温度阀值T0，所述控制芯片记录随时更新存储豆浆机工作状态以及将当前环境温度更新至对比温度T1。

通过设置对比温度，并且在检测环境温度大于阀值温度T0后去更新对比温度，确保是在过程中出现的断电情况，并且通过对比环境温度与对比温度值，从而可以确保此时需要断电记忆功能，所所述豆浆机按照断电记忆模式来继续执行制浆程序，与以往的利用电容储电的方式进行断电记忆来说，电能结构简单，并且断电记忆的时间也可以根据实际情况进行调整，并不局限于电容储电的多少。

其工作原理如图3所示，制浆过程中，当中途断电时，判断当前机头内部温度是否大于T0，若是，则记录当前功能、制浆状态、工作参数、工作步骤以及机头内部温度T1并将其存入芯片EEPROM中更新对比温度T1；再次上电时，检测本次机头内部温度T2，读取EEPROM中记录上次制浆状态，若制浆状态为工作状态，则读取EEPROM中记录上次机头内部对比温度T1，若上次机头内部温度T1与本次机头内部温度T2之差小于ΔT，则判断中途加料，读取上次记录功能、制浆参数及工作步骤，继续完成制浆，若判断T1及T2之差大于ΔT，则重新恢复待机状态，需要重新选择功能。

实施例5：

本实施例与上述实施例的区别在于，上述实施例虽然可以解决解决电机连续制浆电机温升问题，但无法解决多倍物料量制浆问题。一般情况下电机需要增加温控器实现异常保护，但是，使用温控器成本较高，同时温控器靠温度起保护，属于间接保护方案，一旦温控器起作用，电机已经过载受损。

在本实施例中，在原有电路上增加电流检测及电压检测电路，具体制浆流程如下：

第一阶段：启动加热管加热，将水及物料加热至合适的粉碎温度tm，加热过程中，根据需要，电机可以低功率间断性节进行搅浆，避免粘底。第二阶段：粉碎阶段，检测电源电压，根据电源电压设定斩波角，启动电机进行粉碎，当电机经过软启动后达到稳定状态，检测当前电流，当当前电流超过Iset时，调整斩波角，降低打浆功率，直至粉碎电流In小于Iset，其中In为每次粉碎电流，粉碎阶段开始时，可根据需要将浆液加热至碰防溢，粉碎阶段完成后加热浆液至碰防溢。第三阶段：对浆液进行熬煮。其中，Iset为电机过载条件下对应电流值。

具体实施时，考虑不同电流大小对电机损坏程度不同，同时减少误判可能性，Iset可根据大小分为不同档位，结合过载时间一起判断，设置的档位可以为连续，也可以不连续，一个可实现实施方案如下：

设置三个不同档位Iset1，Iset2，Iset3，对应判断时间为T1，T2，T3，其中Iset1，Iset2，Iset3及T1，T2，T3需要根据实际电机及应用情况进行设置，假如Iset1取值为2I0，Iset2取值1.5I0，Iset3取值1.3I0，T1取值2s，T2取值5s，T3取值10s，则判断过载条件如下：当检测到电机电流超过Iset1且持续时间超过2s，则判断过载；当检测到电机电流超过Iset2且持续时间超过5s，则判断过载；当检测到电机电流超过Iset3且持续时间超过10s，则判断过载。

通过在机头内设置检测机头环境的温度检测装置，从而使得控制芯片获得当前豆浆机的工作状况，从而可自动对制浆流程进行修正，或通过延迟制浆流程的开始降低环境温度，或通过延长电机工作间隔时长给电机足够的散热时间，使得电机的温升满足要求。从而对电机起到保护作用。

通过检测机头内环境温度，从而在一定程度上判定豆浆机连续工作的次数，此时所述控制芯片根据豆浆机工作的次数去调节制浆流程，在确保豆浆机可靠安全的基础上，有确保了豆浆机的制浆综合性能。

通过设置对比温度，并且在环境温度大于温度阀值时去更新对比温度，并且随时记录更新当前的工作状态，由此在上电后环境温度与对比温度在一定的范围内，则可以认为豆浆机是出于非正常断电或者是中途加料等正常断电范畴，可以对豆浆机执行断电记忆恢复功能，从而确保豆浆机制浆的智能化。并且简化了断电记忆电路，增加了断电记忆时间长度等等。使得断电记忆不局限于蓄电电容的储电量。

需要强调的是，本发明的保护范围包含但不限于上述具体实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该被视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种豆浆机控制方法，所述豆浆机包括机头和杯体，所述机头扣置于所述杯体上部，所述豆浆机的制浆过程包括加热阶段、粉碎阶段和熬煮阶段，用于驱动粉碎装置的电机设于所述机头内，其特征在于，所述机头内设有用于检测机头环境温度T的温度检测装置，所述温度检测装置与控制芯片电连接，所述控制芯片内预设有温度阀值T0，所述控制芯片根据机头环境温度T与温度阀值T0的关系来调整所述豆浆机的制浆过程。

2.根据权利要求1所述的豆浆机控制方法，其特征在于，所述豆浆机制浆过程启动后延迟Δt后进入加热阶段，所述粉碎阶段包括电机多次间歇工作，其中第n次电机工作时间为tn，间歇等待时间为tnd，所述控制芯片根据机头环境温度T与温度阀值T0的关系调整延迟Δt和/或间歇等待时间tnd。

3.根据权利要求2所述的豆浆机控制方法，其特征在于，当T≥T0，Δt≥30s。

4.根据权利要求2所述的豆浆机控制方法，其特征在于，当T≥T0，tnd≥60s。

5.根据权利要求2所述的豆浆机控制方法，其特征在于，所述控制芯片内还存储有豆浆机连续制浆次数K，所述控制芯片根据机头环境温度T与温度阀值T0的关系更新连续制浆次数K，当T≤T0，连续制浆次数K更新为0；当T≥T0，连续制浆次数K更新为K+1。

6.根据权利要求5所述的豆浆机控制方法，其特征在于，所述控制芯片根据连续制浆次数K，调整延迟Δt后进入加热阶段；和/或，所述控制芯片根据连续制浆次数K，调整间歇等待时间tnd。

7.根据权利要求6所述的豆浆机控制方法，其特征在于，设置基本等待时间t0，每次调整系数为t，Δt＝t0+t*K。

8.根据权利要求6所述的豆浆机控制方法，其特征在于，设置基本间隔等待时间tn0，每次调整系数为t1，tnd＝tn0+t1*K。

9.根据权利要求1所述的豆浆机控制方法，其特征在于，所述控制芯片内还存储有豆浆机工作状态以及对比温度T1，当豆浆机上电后，所述控制芯片检测机头环境温度T，当T-T1≤ΔT，所述控制芯片调用存储的豆浆机工作状态。

10.根据权利要求11所述的豆浆机控制方法，其特征在于，在制浆过程中，当控制芯片检测到的环境温度T大于温度阀值T0，所述控制芯片记录随时更新存储豆浆机工作状态以及将当前环境温度更新至对比温度T1。