CN108377587A - 功率控制方法、装置和电磁加热设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种功率控制方法、装置和电磁加热设备。其中，功率控制方法包括：判断电磁加热设备的供电电压是否大于预设的第一电压；若电磁加热设备的供电电压大于第一电压，且电磁加热设备采用第一加热功率连续加热，则控制电磁加热设备采用第二加热功率连续加热；其中，第一加热功率小于预设的低功率最大阈值，且大于或者等于预设的低功率最小阈值，第二加热功率大于第一加热功率，且小于或者等于低功率最大阈值。通过提升电磁加热设备的加热功率，降低了IGBT的发热量和温度，保护了IGBT。

Description

功率控制方法、装置和电磁加热设备

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种功率控制方法、装置和电磁加热设备。

背景技术

电磁加热产品依靠交变磁场在锅底产生涡流对锅具进行加热，交变磁场是通过大功率器件绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)的开通关断使线盘和谐振电容谐振产生的。

IGBT在工作过程中会产生大量热量。如果IGBT经常工作在温度较高的状态下，很容易损坏。目前，电磁加热产品通常在IGBT上增加散热片并通过风扇散热，通过物理降温的方式达到降温的目的。

但是，当电磁加热产品采用低功率连续加热时，由于IGBT的开通损耗导致了IGBT发热严重，尤其在市电电压偏高的情况下，更容易出现IGBT过热保护。即使通过散热片和风扇，IGBT也难以维持在正常的温度下工作，极易造成IGBT损坏。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种功率控制方法、装置和电磁加热设备，通过提升电磁加热设备的加热功率，降低了IGBT的发热量和温度。

为了实现上述目的，本发明提供一种功率控制方法，包括：判断电磁加热设备的供电电压是否大于预设的第一电压；若所述电磁加热设备的供电电压大于所述第一电压，且所述电磁加热设备采用第一加热功率连续加热，则控制所述电磁加热设备采用第二加热功率连续加热；其中，所述第一加热功率小于预设的低功率最大阈值，且大于或者等于预设的低功率最小阈值，所述第二加热功率大于所述第一加热功率，且小于或者等于所述低功率最大阈值。

如上所述的功率控制方法，在市电电压偏高且采用低功率连续加热的场景下，通过提升电磁加热设备的功率，降低了IGBT的发热量和温度，避免了IGBT长时间工作在高温环境中，保护了IGBT，延长了IGBT和电磁加热设备的使用寿命。

在本发明的一实施例中，所述控制所述电磁加热设备采用第二加热功率连续加热，包括：若则控制所述电磁加热设备采用所述第二加热功率Px＝Py+k×N连续加热；其中，Vx为在当前时刻获得的所述电磁加热设备的供电电压，Vy为第一次获得的所述电磁加热设备的供电电压值，M为预设的供电电压升高基准值，k为大于0的整数，Py为第一次获得的第一加热功率，N为预设的加热功率升高基准值。

如上所述的功率控制方法，在市电电压偏高且采用低功率连续加热的场景下，通过阶梯式逐渐提升电磁加热设备的加热功率，降低了IGBT的发热量和温度，避免了IGBT长时间工作在高温环境中，同时提升了电磁加热设备的工作稳定性。

在本发明的一实施例中，还包括：判断所述电磁加热设备的供电电压是否小于预设的第二电压且大于基准电压，所述第二电压小于所述第一电压；若所述电磁加热设备的供电电压小于所述第二电压且大于所述基准电压，则控制所述电磁加热设备采用第三加热功率连续加热；其中，所述第三加热功率小于所述第二加热功率，且大于或者等于所述第一加热功率。

在本发明的上述实施例中，所述低功率最小阈值为300瓦特，所述低功率最大阈值为600瓦特；或者，所述低功率最小阈值为1000瓦特，所述低功率最大阈值为1600瓦特。

在本发明的上述实施例中，所述第一电压为230伏特。

本发明还提供一种功率控制装置，包括：判断模块和功率调整模块。其中，判断模块，用于判断电磁加热设备的供电电压是否大于预设的第一电压；功率调整模块，用于在所述判断模块确定所述电磁加热设备的供电电压大于所述第一电压，且所述电磁加热设备采用第一加热功率连续加热时，控制所述电磁加热设备采用第二加热功率连续加热；其中，所述第一加热功率小于预设的低功率最大阈值，且大于或者等于预设的低功率最小阈值，所述第二加热功率大于所述第一加热功率，且小于或者等于所述低功率最大阈值。

在本发明的一实施例中，所述功率调整模块具体用于：若则控制所述电磁加热设备采用所述第二加热功率Px＝Py+k×N连续加热；其中，Vx为在当前时刻获得的所述电磁加热设备的供电电压，Vy为第一次获得的所述电磁加热设备的供电电压值，M为预设的供电电压升高基准值，k为大于0的整数，Py为第一次获得的第一加热功率，N为预设的加热功率升高基准值。

在本发明的一实施例中，所述判断模块还用于：判断所述电磁加热设备的供电电压是否小于预设的第二电压且大于基准电压，所述第二电压小于所述第一电压；所述功率调整模块还用于，在所述判断模块确定所述电磁加热设备的供电电压小于所述第二电压且大于所述基准电压时，控制所述电磁加热设备采用第三加热功率连续加热；其中，所述第三加热功率小于所述第二加热功率，且大于或者等于所述第一加热功率。

在本发明的上述实施例中，所述低功率最小阈值为300瓦特，所述低功率最大阈值为600瓦特；或者，所述低功率最小阈值为1000瓦特，所述低功率最大阈值为1600瓦特。

在本发明的上述实施例中，所述第一电压为230伏特。

本发明还提供一种电磁加热设备，包括单片机，所述单片机用于执行本发明任一实施例提供的功率控制方法。

本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的功率控制方法的流程图；

图2为本发明实施例一提供的功率控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

电磁加热设备的输出功率通常较大，为了减小IGBT的损耗，通常采用LC谐振电路进行加热。对于LC谐振电路，IGBT的集电极电压为谐振电压与整流后的市电电压叠加。在IGBT导通时，谐振线圈吸收能量。在IGBT关断时，除大部分能量传给锅具外还有一部分惯性能量给谐振电容反向充电，使IGBT的集电极电压下降。

当电磁加热设备采用高功率加热时，IGBT的导通时间长，谐振线圈的电流大，其惯性能量也大，足以使IGBT的集电极电压下降到0V。IGBT再次导通时为软开关状态，IGBT损耗小。但是，当电磁加热设备采用低功率加热时，IGBT的导通时间短，谐振线圈吸入的能量小、电流小，其惯性能量也小，使IGBT的集电极电压无法下降到0V。IGBT再次导通时为硬开关状态，IGBT损耗大、温升高。

本发明提供的功率控制方法，旨在解决目前现有技术中由于电磁加热设备连续低功率加热导致的IGBT温度过高极易损坏的技术问题。在市电电压偏高且采用低功率连续加热的场景下，通过提升电磁加热设备的加热功率，降低了IGBT的硬开通电压，从而降低了IGBT的发热量和温度，保护了IGBT，延长了IGBT和电磁加热设备的使用寿命。

图1为本发明实施例一提供的功率控制方法的流程图。本实施例提供的功率控制方法，执行主体可以为功率控制装置，所述功率控制装置可以集成在电磁加热设备中。电磁加热设备例如可以为电磁炉、电磁加热电饭煲、电磁加热水壶、电磁加热压力锅等等。如图1所示，本实施例提供的功率控制方法，可以包括：

S101、判断电磁加热设备的供电电压是否大于预设的第一电压。

如果供电电压大于预设的第一电压，说明电磁加热设备处于高电压环境下，当采用低功率加热时IGBT更容易损坏。

本实施例对于第一电压的具体取值不做限定，根据需要进行设置。通常，市电电压为220伏特时认为是正常电压，第一电压可以为大于220伏特的任意数值。可选的，第一电压可以为230伏特。

S102、若电磁加热设备的供电电压大于第一电压，且电磁加热设备采用第一加热功率连续加热，则控制电磁加热设备采用第二加热功率连续加热。

其中，第一加热功率小于预设的低功率最大阈值，且大于或者等于预设的低功率最小阈值，第二加热功率大于第一加热功率，且小于或者等于低功率最大阈值。

具体的，电磁加热设备当前采用第一加热功率连续加热，所述第一加热功率小于预设的低功率最大阈值，且大于或者等于预设的低功率最小阈值。也就是说，电磁加热设备当前采用低功率连续加热。如果电磁加热设备处于高电压环境下，则在低功率的范围内，将电磁加热设备的加热功率从第一加热功率提高到第二加热功率。通过提升电磁加热设备的加热功率，可以降低IGBT的硬开通电压，从而降低了IGBT的发热量和温度，避免了IGBT长时间工作在高温环境中，保护了IGBT，延长了IGBT和电磁加热设备的使用寿命。

其中，预设的低功率最小阈值和低功率最大阈值限定了低功率范围。本实施例对于低功率最小阈值和低功率最大阈值的具体取值不做限定，根据需要进行设置。需要说明，电磁加热设备可以通过设置不同电容值的谐振电容输出不同档位的功率。谐振电容的电容值越小，功率越小。谐振电容的电容值越大，功率越大。对于小功率和大功率都可以预先设置相应的低功率区间。

下面通过示例详细说明。

例如，当谐振电容的电容值较小，小功率区间可以为300～1000瓦特。可选的，低功率最小阈值可以为300瓦特，低功率最大阈值可以为600瓦特。也就是说，300～600瓦特为小功率对应的低功率区间。又例如，当谐振电容的电容值较大，大功率区间可以为1000～2100瓦特。可选的，低功率最小阈值可以为1000瓦特，低功率最大阈值可以为1600瓦特。也就是说，1000～1600瓦特为大功率对应的低功率区间。

本实施例对于第二加热功率的具体取值不做限定，根据需要进行设置。

可见，本实施例提供的功率控制方法，在市电电压偏高且采用低功率连续加热的场景下，通过提升电磁加热设备的功率，降低了IGBT的发热量和温度，避免了IGBT长时间工作在高温环境中，保护了IGBT，延长了IGBT和电磁加热设备的使用寿命。

需要说明的是，本实施例提供的功率控制方法，可以是循环执行的过程。即，反复执行S101和S102，直至第二加热功率等于低功率最大阈值为止，以提升功率控制的实时性。

可选的，S102中，控制电磁加热设备采用第二加热功率连续加热，可以包括：

若则控制电磁加热设备采用第二加热功率Px＝Py+k×N连续加热。

其中，Vx为在当前时刻获得的电磁加热设备的供电电压，Vy为第一次获得的电磁加热设备的供电电压值，M为预设的供电电压升高基准值，k为大于0的整数，Py为第一次获得的第一加热功率，N为预设的加热功率升高基准值。

具体的，根据实时获取的供电电压的变化，阶梯式逐渐提升电磁加热设备的加热功率。从第一次获得供电电压开始，供电电压每升高M，则电磁加热设备的加热功率提升N。本实施例对于M和N的具体取值不做限定，根据需要进行设置。

通过阶梯式逐渐提升电磁加热设备的加热功率，提升了电磁加热设备的工作稳定性。

下面通过示例详细说明。

假设M的取值为3V，N的取值为50W。Vy为231V，Py为350W。如果当前实时获得的供电电压Vx＝235V，由于则控制电磁加热设备采用Px＝350W+50W×1＝400W连续加热。如果下一次实时获得的供电电压Vx＝241V，则控制电磁加热设备采用Px＝350W+50W×3＝500W连续加热。

可选的，本实施例提供的功率控制方法，还可以包括：

判断电磁加热设备的供电电压是否小于预设的第二电压且大于基准电压，第二电压小于第一电压。

若电磁加热设备的供电电压小于第二电压且大于基准电压，则控制电磁加热设备采用第三加热功率连续加热。其中，第三加热功率小于第二加热功率，且大于或者等于第一加热功率。

若电磁加热设备的供电电压大于或者等于第二电压，且小于第一电压，则不调整电磁加热设备的加热功率。

具体的，如果供电电压小于预设的第二电压且大于基准电压，说明电磁加热设备所处的高电压环境有所缓解，此时，可以降低电磁加热设备的加热功率。如果第三加热功率大于第一加热功率，即，控制电磁加热设备采用比之前加热功率高的功率连续加热。如果第三加热功率等于第一加热功率，即，控制电磁加热设备采用之前的加热功率连续加热。

本实施例对于第二电压和基准电压的具体取值不做限定，根据需要进行设置。例如，基准电压可以为220V。通过设置第二电压小于第一电压，避免了频繁的功率调整，提升了电磁加热设备的工作稳定性。

下面通过具体示例详细说明。

假设第一加热功率为350W，第一电压为230V，第二电压为225V，基准电压为220V。如果当前实时获得的供电电压为231V，则控制电磁加热设备采用第二加热功率400W连续加热。如果下一次实时获得的供电电压为228V，则可以不调整加热功率，电磁加热设备采用第二加热功率400W连续加热。如果再下一次实时获得的供电电压为221V，则控制电磁加热设备采用第三加热功率350W连续加热。

本实施例提供了一种功率控制方法，包括：判断电磁加热设备的供电电压是否大于预设的第一电压。若电磁加热设备的供电电压大于第一电压，且电磁加热设备采用第一加热功率连续加热，则控制电磁加热设备采用第二加热功率连续加热。本实施例提供的功率控制方法，在市电电压偏高且采用低功率连续加热的场景下，通过提升电磁加热设备的功率，降低了IGBT的发热量和温度，保护了IGBT，延长了IGBT和电磁加热设备的使用寿命。

图2为本发明实施例一提供的功率控制装置的结构示意图。本实施例提供的功率控制装置，可以集成在电磁加热设备中，用于执行图1所示实施例提供的功率控制方法。电磁加热设备例如可以为电磁炉、电磁加热电饭煲、电磁加热水壶、电磁加热压力锅等等。如图2所示，本实施例提供的功率控制装置，可以包括：

判断模块11，用于判断电磁加热设备的供电电压是否大于预设的第一电压。

功率调整模块12，用于在判断模块确定电磁加热设备的供电电压大于第一电压，且电磁加热设备采用第一加热功率连续加热时，控制电磁加热设备采用第二加热功率连续加热。其中，第一加热功率小于预设的低功率最大阈值，且大于或者等于预设的低功率最小阈值，第二加热功率大于第一加热功率，且小于或者等于低功率最大阈值。

本实施例提供的功率控制装置，在市电电压偏高且采用低功率连续加热的场景下，通过提升电磁加热设备的功率，降低了IGBT的发热量和温度，避免了IGBT长时间工作在高温环境中，保护了IGBT，延长了IGBT和电磁加热设备的使用寿命。

可选的，功率调整模块12具体用于：

若则控制电磁加热设备采用第二加热功率Px＝Py+k×N连续加热。

其中，Vx为在当前时刻获得的电磁加热设备的供电电压，Vy为第一次获得的电磁加热设备的供电电压值，M为预设的供电电压升高基准值，k为大于0的整数，Py为第一次获得的第一加热功率，N为预设的加热功率升高基准值。

可选的，判断模块11还用于：

判断电磁加热设备的供电电压是否小于预设的第二电压且大于基准电压，第二电压小于第一电压。

功率调整模块12还用于，在判断模块确定电磁加热设备的供电电压小于第二电压且大于基准电压时，控制电磁加热设备采用第三加热功率连续加热。其中，第三加热功率小于第二加热功率，且大于或者等于第一加热功率。

可选的，低功率最小阈值为300瓦特，低功率最大阈值为600瓦特。或者，低功率最小阈值为1000瓦特，低功率最大阈值为1600瓦特。

可选的，第一电压为230伏特。

本实施例提供的功率控制装置，用于执行图1所示实施例提供的功率控制方法，其技术原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种电磁加热设备，可以包括单片机，单片机可以用于执行图1所示实施例提供的功率控制方法。

需要说明的是，本实施例对于电磁加热设备的类型不做限定。例如，电磁加热设备可以为电磁炉、电磁加热电饭煲、电磁加热水壶、电磁加热压力锅等。

需要说明的是，本实施例对于单片机的类型不做限定，根据需要进行设置。

本实施例提供的电磁加热设备，包括的单片机可以用于执行图1所示方法实施例提供的功率控制方法，其技术原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种功率控制方法，其特征在于，包括：

判断电磁加热设备的供电电压是否大于预设的第一电压；

若所述电磁加热设备的供电电压大于所述第一电压，且所述电磁加热设备采用第一加热功率连续加热，则控制所述电磁加热设备采用第二加热功率连续加热；其中，所述第一加热功率小于预设的低功率最大阈值，且大于或者等于预设的低功率最小阈值，所述第二加热功率大于所述第一加热功率，且小于或者等于所述低功率最大阈值。

2.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述控制所述电磁加热设备采用第二加热功率连续加热，包括：

若则控制所述电磁加热设备采用所述第二加热功率Px＝Py+k×N连续加热；其中，Vx为在当前时刻获得的所述电磁加热设备的供电电压，Vy为第一次获得的所述电磁加热设备的供电电压值，M为预设的供电电压升高基准值，k为大于0的整数，Py为第一次获得的第一加热功率，N为预设的加热功率升高基准值。

3.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，还包括：

判断所述电磁加热设备的供电电压是否小于预设的第二电压且大于基准电压，所述第二电压小于所述第一电压；

若所述电磁加热设备的供电电压小于所述第二电压且大于所述基准电压，则控制所述电磁加热设备采用第三加热功率连续加热；其中，所述第三加热功率小于所述第二加热功率，且大于或者等于所述第一加热功率。

4.根据权利要求1至3任一项所述的功率控制方法，其特征在于，所述低功率最小阈值为300瓦特，所述低功率最大阈值为600瓦特；或者，

所述低功率最小阈值为1000瓦特，所述低功率最大阈值为1600瓦特。

5.根据权利要求1至3任一项所述的功率控制方法，其特征在于，所述第一电压为230伏特。

6.一种功率控制装置，其特征在于，包括：

判断模块，用于判断电磁加热设备的供电电压是否大于预设的第一电压；

功率调整模块，用于在所述判断模块确定所述电磁加热设备的供电电压大于所述第一电压，且所述电磁加热设备采用第一加热功率连续加热时，控制所述电磁加热设备采用第二加热功率连续加热；其中，所述第一加热功率小于预设的低功率最大阈值，且大于或者等于预设的低功率最小阈值，所述第二加热功率大于所述第一加热功率，且小于或者等于所述低功率最大阈值。

7.根据权利要求6所述的功率控制装置，其特征在于，所述功率调整模块具体用于：

若则控制所述电磁加热设备采用所述第二加热功率Px＝Py+k×N连续加热；其中，Vx为在当前时刻获得的所述电磁加热设备的供电电压，Vy为第一次获得的所述电磁加热设备的供电电压值，M为预设的供电电压升高基准值，k为大于0的整数，Py为第一次获得的第一加热功率，N为预设的加热功率升高基准值。

8.根据权利要求6所述的功率控制装置，其特征在于，所述判断模块还用于：

判断所述电磁加热设备的供电电压是否小于预设的第二电压且大于基准电压，所述第二电压小于所述第一电压；

所述功率调整模块还用于，在所述判断模块确定所述电磁加热设备的供电电压小于所述第二电压且大于所述基准电压时，控制所述电磁加热设备采用第三加热功率连续加热；其中，所述第三加热功率小于所述第二加热功率，且大于或者等于所述第一加热功率。

9.根据权利要求6至8任一项所述的功率控制装置，其特征在于，所述低功率最小阈值为300瓦特，所述低功率最大阈值为600瓦特；或者，

所述低功率最小阈值为1000瓦特，所述低功率最大阈值为1600瓦特。

10.一种电磁加热设备，其特征在于，包括单片机，所述单片机用于执行如权利要求1至5任一项所述的功率控制方法。