CN105388936B - 一种控制煮水温度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制煮水温度的方法及装置，其中，所述方法包括：确定待煮水的初始温度与预设模式温度之间的第一差值；根据所述第一差值与第一温度常量的关系，确定第一加热时长；对所述待煮水加热所述第一加热时长后，确定所述待煮水的第一当前温度；停止对所述待煮水加热并记录第一预设时长后所述待煮水的第二当前温度；确定所述第一当前温度与所述第二当前温度之间的水温增量；利用所述水温增量对加热时长进行预判，控制所述待煮水的加热温度。本发明提供的一种控制煮水温度的方法及装置，能够减少输出功率变化对温度控制的影响，并且解决加热过度的问题。

Description

一种控制煮水温度的方法及装置

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，具体而言，涉及一种控制煮水温度的方法及装置。

背景技术

电水壶是目前家具电器中不可或缺的电器，电水壶可以通过内置的发热盘对电水壶中的水进行加热，以达到适合饮用的温度。

目前，对于如何控制电水壶中的煮水温度成为了研究的热点。一种常见的方法便是通过计算电水壶输出功率的大小以及输出功率和加热温度之间的对应关系，从而可以实时地控制电水壶中待煮水的温度。然而采用这种方法进行温度控制会受到输出功率的影响，当输出功率发生变化时，会导致对应的加热温度发生改变，从而无法精确地将待煮水的温度控制到理想值。另一种常见的方法便是通过电水壶内部元器件频繁的通断以及斩波来控制电水壶的输出功率，以保证输出功率的平稳。然而这种频繁通断元器件的方法会严重影响电水壶内部元器件的使用寿命，另外，通过斩波来控制输出功率会产生很严重的电磁干扰，给用户的使用带来不便。同时，上述两种常见的方法均不可避免地会受到感温包的延时以及发热盘余热上冲的影响，而导致温度加热过度的现象。

针对上述问题，目前尚未提出有效地解决方式。

发明内容

本发明实施例提供了一种控制煮水温度的方法，以减少输出功率变化对温度控制的影响，并且解决加热过度的问题，该方法包括：

确定待煮水的初始温度与预设模式温度之间的第一差值；

根据所述第一差值与第一温度常量的关系，确定第一加热时长；

对所述待煮水加热所述第一加热时长后，确定所述待煮水的第一当前温度；

停止对所述待煮水加热并记录第一预设时长后所述待煮水的第二当前温度；

确定所述第一当前温度与所述第二当前温度之间的水温增量；

当所述水温增量与第二温度常量之间满足第一预设条件时，对所述待煮水继续加热，并记录所述待煮水的第三当前温度；

当所述第三当前温度与预设目标温度之间满足第二预设关系时，停止对所述待煮水加热，并记录第二预设时长后，所述待煮水的第四当前温度；

当所述第四当前温度大于或者等于所述预设目标温度时，停止对所述待煮水的加热过程。

在一个实施例中，所述根据所述第一差值与第一温度常量的关系，确定第一加热时长具体包括：

当所述第一差值小于或者等于第一温度常量时，根据下述公式确定第一加热时长：

t₁＝(ΔT₁+X₃)·t₀

当所述第一差值大于所述第一温度常量时，根据下述公式确定第一加热时长：

t₁＝ΔT₁·t₀

其中，t₁代表所述第一加热时长，ΔT₁代表所述第一差值，X₃代表第三温度常量，t₀代表加热时间参数。

在一个实施例中，所述确定所述第一当前温度与所述第二当前温度之间的水温增量具体包括：

当所述第一当前温度小于所述第二当前温度时，将所述第二当前温度与所述第一当前温度之间的差值确定为水温增量；

当所述第一当前温度大于所述第二当前温度时，将0确定为水温增量。

在一个实施例中，在确定所述第一当前温度与所述第二当前温度之间的水温增量之后，所述方法还包括：

当所述水温增量与第二温度常量之间不满足第一预设条件时，将所述第二当前温度设置为初始温度。

在一个实施例中，当所述第三当前温度与预设目标温度之间满足第二预设关系时，停止对所述待煮水加热具体包括：

当所述第三当前温度大于或者等于预设目标温度时，停止对所述待煮水加热；

或者

当所述第三当前温度与所述水温增量的和大于或者等于所述预设目标温度时，停止对所述待煮水加热。

在一个实施例中，所述方法还包括：

当所述第四当前温度小于所述预设目标温度时，将所述第四当前温度设置为初始温度。

本发明实施例还提供了一种控制煮水温度的装置，以减少输出功率变化对温度控制的影响，并且解决加热过度的问题，该装置包括：

第一差值确定单元，用于确定待煮水的初始温度与预设模式温度之间的第一差值；

第一加热时长确定单元，用于根据所述第一差值与第一温度常量的关系，确定第一加热时长；

第一当前温度确定单元，用于对所述待煮水加热所述第一加热时长后，确定所述待煮水的第一当前温度；

第二当前温度记录单元，用于停止对所述待煮水加热并记录第一预设时长后所述待煮水的第二当前温度；

水温增量确定单元，用于确定所述第一当前温度与所述第二当前温度之间的水温增量；

第三当前温度记录单元，用于当所述水温增量与第二温度常量之间满足第一预设条件时，对所述待煮水继续加热，并记录所述待煮水的第三当前温度；

第四当前温度记录单元，用于当所述第三当前温度与预设目标温度之间满足第二预设关系时，停止对所述待煮水加热，并记录第二预设时长后，所述待煮水的第四当前温度；

停止加热单元，用于当所述第四当前温度大于或者等于所述预设目标温度时，停止对所述待煮水的加热过程。

在一个实施例中，所述第一加热时长确定单元具体包括：

第一公式确定模块，用于当所述第一差值小于或者等于第一温度常量时，根据下述公式确定第一加热时长：

t₁＝(ΔT₁+X₃)·t₀

第二公式确定模块，用于当所述第一差值大于所述第一温度常量时，根据下述公式确定第一加热时长：

t₁＝ΔT₁·t₀

其中，t₁代表所述第一加热时长，ΔT₁代表所述第一差值，X₃代表第三温度常量，t₀代表加热时间参数。

在一个实施例中，所述水温增量确定单元具体包括：

第一确定模块，用于当所述第一当前温度小于所述第二当前温度时，将所述第二当前温度与所述第一当前温度之间的差值确定为水温增量；

第二确定模块，用于当所述第一当前温度大于所述第二当前温度时，将0确定为水温增量。

在一个实施例中，在水温增量确定单元之后，所述装置还包括：

初始温度设置单元，用于当所述水温增量与第二温度常量之间不满足第一预设条件时，将所述第二当前温度设置为初始温度。

根据本发明的一种控制煮水温度的方法及装置，通过预先设置模式温度和目标温度，并且在加热过程中将待煮水的实时温度与所述模式温度以及目标温度进行比对，并根据比对结果采取相对应的加热或者停止加热的措施，以保证不会产生过度加热的情况。另外，将水温增量作为预判的基础，从而能够更有效地控制加热温度，使得水温控制更加精确。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种控制煮水温度的方法流程图；

图2为本申请实施例提供的一种控制煮水温度的装置功能模块图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，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它实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种控制煮水温度的方法流程图。虽然下文描述流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。如图1所示，所述方法可以包括：

S1：确定待煮水的初始温度与预设模式温度之间的第一差值。

在本申请实施例中，在对待煮水进行加热前，可以预先设置模式温度和目标温度。所述目标温度为将所述待煮水预计加热至的温度，例如98℃。所述模式温度与所述目标温度之间的关系可以通过下式表示：

T_目标＝T_模式-X

其中，T_目标代表预设目标温度，T_模式代表预设模式温度，X为温度常量，该温度常量可以根据实际应用中对温度控制的精度进行调节。

由上式可以看出，所述预设模式温度比所述预设目标温度高，所述预设模式温度可以用来决定对所述待煮水进行加热的时长。

在本申请实施例中，首先可以判断所述待煮水的初始温度与预设目标温度之间的大小关系，如果所述初始温度大于或者等于所述预设目标温度，则说明此时待煮水的水温已经能够供用户饮用，那么此时则可以直接结束加热过程。

一般情况下，所述待煮水的初始温度往往小于所述预设目标温度，此时则需要对所述待煮水进行加热。具体地，本申请实施例可以计算所述待煮水的初始温度与所述预设模式温度之间的第一差值。所述第一差值越大，则说明所述待煮水需要加热的时间越长。

S2：根据所述第一差值与第一温度常量的关系，确定第一加热时长。

在确定出所述待煮水的初始温度与所述预设模式温度之间的第一差值后，可以基于所述第一差值，确定需要对所述待煮水进行加热的时长。具体地，本申请实施例可以将所述第一差值与第一温度常量进行对比，并根据对比结果来确定第一加热时长。在本申请实施例中，首先可以确定使得所述待煮水的温度上升最快的加热方式，并确定出在这种最快的加热方式下，一定量的待煮水从初始温度加热至预期温度所需的加热时间参数。在实际应用中，可以在电水壶处于最高电压并且最低水位的这两个极限条件下，测试最快的加热方式对应的加热时间参数，该加热时间参数可以记为t₀。在所述加热时间参数的基础上，当所述第一差值小于或者等于第一温度常量时，可以根据下述公式确定第一加热时长：

t₁＝(ΔT₁+X₃)·t₀

当所述第一差值大于所述第一温度常量时，则可以根据下述公式确定第一加热时长：

t₁＝ΔT₁·t₀

其中，t₁代表所述第一加热时长，ΔT₁代表所述第一差值，X₃代表第三温度常量，t₀代表加热时间参数。

S3：对所述待煮水加热所述第一加热时长后，确定所述待煮水的第一当前温度。

在确定了所述第一加热时长后，便可以对所述待煮水进行加热。在加热过程中，可以实时监测所述待煮水的水温，当所述水温达到所述预设目标温度时，则可以停止加热过程。当对所述待煮水加热所述第一加热时长后，所述待煮水的水温仍然小于所述预设目标温度时，那么可以确定所述待煮水的第一当前温度。

S4：停止对所述待煮水加热并记录第一预设时长后所述待煮水的第二当前温度。

在对所述待煮水加热所述第一加热时长后，便可以停止对所述待煮水加热，此时所述待煮水的水温便为所述第一当前温度。由于电水壶在停止加热后，会存在发热盘余热上冲的现象，此时所述待煮水的水温依然会继续升温。在第一预设时长后，所述发热盘余热上冲的现象会逐渐消失，而此时所述待煮水的水温也会趋于稳定，此时可以记录所述待煮水的第二当前温度。

需要说明的是，在所述待煮水受到余热上冲的影响而继续升温时，如果升温后的温度达到了所述预设目标温度，那么此时也可以直接停止加热过程。也就是说，在本申请实施例中，一旦监测到所述待煮水的水温达到了预设目标温度，则可以停止加热过程，以避免对所述待煮水进行过度加热。

S5：确定所述第一当前温度与所述第二当前温度之间的水温增量。

为了便于后续对待煮水的水温进行控制，本申请实施例可以记录受余热上冲的影响而产生的水温增量。具体地，本申请实施例可以利用所述第二当前温度与所述第一当前温度进行相减，则可以得到所述水温增量。基于该水温增量，本申请实施例则可以进行后续的水温控制流程。

S6：当所述水温增量与第二温度常量之间满足第一预设条件时，对所述待煮水继续加热，并记录所述待煮水的第三当前温度。

在获取到所述水温增量后，本申请实施例可以将所述水温增量与第二温度常量进行对比，当所述水温增量与第二温度常量之间满足第一预设条件时，则可以对所述待煮水继续加热。具体地，当所述水温增量小于或者等于所述第二温度常量时，说明余热上冲的热量对所述待煮水温度的改变较小(因为水温增量小)，从而说明此时待煮水的温度已经较高，因此可以继续对所述待煮水进行加热，以达到所述预设目标温度。在对所述待煮水进行加热时，可以实时记录此时所述待煮水的第三当前温度。

在本申请另一实施例中，如果所述水温增量大于所述第二温度常量，则说明余热上冲的热量对所述待煮水温度的改变较大，则说明此时待煮水的温度较低，可能刚开始进行煮水。那么对于这种情况，在本申请该实施例中，可以将此时待煮水对应的所述第二当前温度设置为初始温度。也就是说，此时对所述待煮水的加热过程又返回步骤S1，进一步地以最快的加热方式对所述待煮水进行快速加热。

S7：当所述第三当前温度与预设目标温度之间满足第二预设关系时，停止对所述待煮水加热，并记录第二预设时长后，所述待煮水的第四当前温度。

在对所述待煮水继续加热时，所述第三当前温度也在不断变化，当所述第三当前温度与预设目标温度之间满足第二预设关系时，则可以停止对所述待煮水加热。具体地，当所述第三当前温度大于或者等于所述预设目标温度时，说明此时的水温已经可以供用于饮用，直接停止对所述待煮水进行加热。

另外，如果所述第三当前温度小于所述预设目标温度，但所述第三当前温度与所述水温增量的和大于或者等于所述预设目标温度时，则说明一旦停止对所述待煮水进行加热，仅依靠余热上冲的热量同样可以将所述待煮水的温度提升至所述预设目标温度，那么此时也应当停止对所述待煮水加热。

在停止对所述待煮水进行加热后，可以继续等待第二预设时长，以使得所述待煮水的水温趋于稳定，并记录此时所述待煮水稳定的第四当前温度。

S8：当所述第四当前温度大于或者等于所述预设目标温度时，停止对所述待煮水的加热过程。

最终，当所述第四当前温度大于或者等于所述预设目标温度时，则可以停止对所述待煮水的加热过程，此时的待煮水便可以供用户饮用。

另外，在本申请另一实施例中，所述第四当前温度可能会小于所述预设目标温度，那么则说明此时的待煮水的水温并不高，原因在于：当待煮水刚开始被加热时，其温度升温很快，因此产生的所述水温增量也较大，那么此时所述第三当前温度与所述水温增量的和也会比较大，导致该和可能会大于所述预设目标温度而使得电水壶的发热盘停止加热，然而实际上在停止加热后，其温度(第四当前温度)并没有达到所述预设目标温度，说明此时的水温其实还是较低，因此，在本申请实施例中，在这种情况下，可以将所述第四当前温度设置为初始温度，以返回步骤S1对所述待煮水继续进行快速加热。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

通过预先设置模式温度和目标温度，并且在加热过程中将待煮水的实时温度与所述模式温度以及目标温度进行比对，并根据比对结果采取相对应的加热或者停止加热的措施，以保证不会产生过度加热的情况。另外，将水温增量作为预判的基础，从而能够更有效地控制加热温度，使得水温控制更加精确。

本申请实施例还提供一种控制煮水温度的装置。图2为本申请实施例提供的一种控制煮水温度的装置功能模块图。如图2所示，所述装置包括：

第一差值确定单元100，用于确定待煮水的初始温度与预设模式温度之间的第一差值；

第一加热时长确定单元200，用于根据所述第一差值与第一温度常量的关系，确定第一加热时长；

第一当前温度确定单元300，用于对所述待煮水加热所述第一加热时长后，确定所述待煮水的第一当前温度；

第二当前温度记录单元400，用于停止对所述待煮水加热并记录第一预设时长后所述待煮水的第二当前温度；

水温增量确定单元500，用于确定所述第一当前温度与所述第二当前温度之间的水温增量；

第三当前温度记录单元600，用于当所述水温增量与第二温度常量之间满足第一预设条件时，对所述待煮水继续加热，并记录所述待煮水的第三当前温度；

第四当前温度记录单元700，用于当所述第三当前温度与预设目标温度之间满足第二预设关系时，停止对所述待煮水加热，并记录第二预设时长后，所述待煮水的第四当前温度；

停止加热单元800，用于当所述第四当前温度大于或者等于所述预设目标温度时，停止对所述待煮水的加热过程。

在本申请一优选实施例中，所述第一加热时长确定单元200具体包括：

第一公式确定模块，用于当所述第一差值小于或者等于第一温度常量时，根据下述公式确定第一加热时长：

t₁＝(ΔT₁+X₃)·t₀

第二公式确定模块，用于当所述第一差值大于所述第一温度常量时，根据下述公式确定第一加热时长：

t₁＝ΔT₁·t₀

其中，t₁代表所述第一加热时长，ΔT₁代表所述第一差值，X₃代表第三温度常量，t₀代表加热时间参数。

在本申请另一优选实施例中，所述水温增量确定单元500具体包括：

第一确定模块，用于当所述第一当前温度小于所述第二当前温度时，将所述第二当前温度与所述第一当前温度之间的差值确定为水温增量；

第二确定模块，用于当所述第一当前温度大于所述第二当前温度时，将0确定为水温增量。

在本申请另一优选实施例中，在水温增量确定单元500之后，所述装置还包括：

初始温度设置单元，用于当所述水温增量与第二温度常量之间不满足第一预设条件时，将所述第二当前温度设置为初始温度。

上述各个功能模块的具体实现流程与步骤S1至S8相同，这里便不再赘述

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：

根据本发明的一种控制煮水温度的方法及装置，通过预先设置模式温度和目标温度，并且在加热过程中将待煮水的实时温度与所述模式温度以及目标温度进行比对，并根据比对结果采取相对应的加热或者停止加热的措施，以保证不会产生过度加热的情况。另外，将水温增量作为预判的基础，从而能够更有效地控制加热温度，使得水温控制更加精确。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制煮水温度的方法，其特征在于，包括：

确定待煮水的初始温度与预设模式温度之间的第一差值；

根据所述第一差值与第一温度常量的关系，确定第一加热时长；

对所述待煮水加热所述第一加热时长后，确定所述待煮水的第一当前温度；

停止对所述待煮水加热并记录第一预设时长后所述待煮水的第二当前温度；

确定所述第一当前温度与所述第二当前温度之间的水温增量；

当所述水温增量与第二温度常量之间满足第一预设条件时，对所述待煮水继续加热，并记录所述待煮水的第三当前温度；

当所述第三当前温度与预设目标温度之间满足第二预设关系时，停止对所述待煮水加热，并记录第二预设时长后，所述待煮水的第四当前温度；

当所述第四当前温度大于或者等于所述预设目标温度时，停止对所述待煮水的加热过程。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一差值与第一温度常量的关系，确定第一加热时长具体包括：

当所述第一差值小于或者等于第一温度常量时，根据下述公式确定第一加热时长：

t₁ ＝ ( Δ T₁+X₃) ·t₀

当所述第一差值大于所述第一温度常量时，根据下述公式确定第一加热时长：

t₁＝ΔT₁ ·t₀

其中，t₁代表所述第一加热时长，ΔT₁代表所述第一差值，X₃代表第三温度常量，t₀代表加热时间参数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一当前温度与所述第二当前温度之间的水温增量具体包括：

当所述第一当前温度小于所述第二当前温度时，将所述第二当前温度与所述第一当前温度之间的差值确定为水温增量；

当所述第一当前温度大于所述第二当前温度时，将0确定为水温增量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述第一当前温度与所述第二当前温度之间的水温增量之后，所述方法还包括：

当所述水温增量与第二温度常量之间不满足第一预设条件时，将所述第二当前温度设置为初始温度。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第三当前温度与预设目标温度之间满足第二预设关系时，停止对所述待煮水加热具体包括：

当所述第三当前温度大于或者等于预设目标温度时，停止对所述待煮水加热；

或者

当所述第三当前温度与所述水温增量的和大于或者等于所述预设目标温度时，停止对所述待煮水加热。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第四当前温度小于所述预设目标温度时，将所述第四当前温度设置为初始温度。

7.一种控制煮水温度的装置，其特征在于，包括：

第一差值确定单元，用于确定待煮水的初始温度与预设模式温度之间的第一差值；

第一加热时长确定单元，用于根据所述第一差值与第一温度常量的关系，确定第一加热时长；

第一当前温度确定单元，用于对所述待煮水加热所述第一加热时长后，确定所述待煮水的第一当前温度；

第二当前温度记录单元，用于停止对所述待煮水加热并记录第一预设时长后所述待煮水的第二当前温度；

水温增量确定单元，用于确定所述第一当前温度与所述第二当前温度之间的水温增量；

第三当前温度记录单元，用于当所述水温增量与第二温度常量之间满足第一预设条件时，对所述待煮水继续加热，并记录所述待煮水的第三当前温度；

第四当前温度记录单元，用于当所述第三当前温度与预设目标温度之间满足第二预设关系时，停止对所述待煮水加热，并记录第二预设时长后，所述待煮水的第四当前温度；

停止加热单元，用于当所述第四当前温度大于或者等于所述预设目标温度时，停止对所述待煮水的加热过程。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一加热时长确定单元具体包括：

第一公式确定模块，用于当所述第一差值小于或者等于第一温度常量时，根据下述公式确定第一加热时长：

t₁＝( Δ T₁+X₃) ·t₀

第二公式确定模块，用于当所述第一差值大于所述第一温度常量时，根据下述公式确定第一加热时长：

t₁＝Δ T₁ ·t₀

其中，t₁代表所述第一加热时长，ΔT₁代表所述第一差值，X₃代表第三温度常量，t₀代表加热时间参数。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述水温增量确定单元具体包括：

第一确定模块，用于当所述第一当前温度小于所述第二当前温度时，将所述第二当前温度与所述第一当前温度之间的差值确定为水温增量；

第二确定模块，用于当所述第一当前温度大于所述第二当前温度时，将0确定为水温增量。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

初始温度设置单元，用于当所述水温增量与第二温度常量之间不满足第一预设条件时，将所述第二当前温度设置为初始温度。