CN109600865A - 稳功电加热驱动装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种稳功电加热驱动装置及其控制方法，稳功电加热驱动装置，用于连接加热体，包括电源、电源控制器、功率检测模块和数据处理器；电源连接加热体；电源控制器连接电源，用于根据电源输出的功率值控制电源对加热体的输入功率；功率检测模块分别连接电源和电源控制器，用于实时检测电源输出的功率值并将检测结果输出；数据处理器分别连接电源控制器和功率检测模块，用于接收功率检测模块发送的检测结果信号并控制电源控制器。本发明稳功电加热驱动装置及其控制方法，能够根据电源输出的功率值变化调整输出，适用于使用负载变化频繁的电阻式加热器。

Description

稳功电加热驱动装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及到电热驱动装置领域，特别是涉及到一种稳功电加热驱动装置及其控制方法。

背景技术

当使用导电海绵等具有延展性的发热体作为加热器件时，由于导电海绵具有延展性，压缩或拉伸导电海绵会造成其电阻率的变化，进而形成负载的变化，稳压或稳流的加热电源会因为这种变化会出现输出的功率值的变化，进而造成加热器输出温度的变化，而现有的电热驱动装置都是通过电压或电流的变化来控制加热器的温度，不适用负载变化过于频繁的发热体。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种稳功电加热驱动装置及其控制方法，适用于使用负载变化频繁的发热体的加热器。

本发明提出一种稳功电加热驱动装置，用于连接加热体，包括：

电源，连接加热体；

电源控制器，连接电源，用于根据电源输出的功率值控制电源对加热体的输入功率；

功率检测模块，分别连接电源和电源控制器，用于实时检测电源输出的功率值并将检测结果输出；

数据处理器，分别连接电源控制器和功率检测模块，用于接收功率检测模块发送的检测结果信号并控制电源控制器。

进一步地，功率检测模块包括电压传感单元和电流传感单元。

进一步地，电源控制器为变流器。

进一步地，加热体为导热海绵。

进一步地，还包括温度传感器，温度传感器连接数据处理器。

进一步地，一个数据处理器与多个电源、多个电源控制器和多个功率检测模块连接；每个电源与一个电源控制器和一个功率检测模块相适配。

本发明还提出了一种稳功电加热驱动装置的控制方法，应用于上述的稳功电加热驱动装置，包括如下步骤：

数据处理器接收功率检测模块根据实时检测电源的功率值生成的功率信号；

数据处理器根据功率信号判断电源输出的功率值是否超出预设阈值范围；

若是，则数据处理器根据判断结果发送调整电源对加热体的输入功率的控制信号至电源控制器。

进一步地，数据处理器根据功率信号判断电源输出的功率值是否超出预设阈值范围的步骤包括：

数据处理器提取功率信号中电源的功率值；

将功率值与预设的阈值范围的端值进行比较；

若功率值大于或等于阈值范围的端值最小值且小于或等于阈值范围的端值最大值，则判定功率值是在阈值范围内；若功率值小于阈值范围的端值最小值或大于阈值范围的端值最大值，则判定功率值超出阈值范围。

进一步地，判定功率值超出阈值范围的步骤之后，包括：

将功率值与阈值范围的最大值正的差或功率值与阈值范围的最小值负的差判定为差值。

进一步地，数据处理器根据判断结果发送控制信号至电源控制器的步骤包括：

判断差值是正数还是负数；

若差值是正数，则根据差值发送减小输出电压的控制信号至电源控制器；若差值是负数，则根据差值发送增大输出电压的控制信号至电源控制器。

本发明稳功电加热驱动装置及其控制方法，能够根据电源输出的功率值变化调整输出，适用于使用负载变化频繁的电阻式加热器。

附图说明

图1是本发明稳功电加热驱动装置一实施例的结构示意图；

图2是本发明稳功电加热驱动装置另一实施例的结构示意图；

图3是本发明稳功电加热驱动装置的控制方法一实施例的步骤示意图；

图4是本发明稳功电加热驱动装置的控制方法中步骤S2一实施例的步骤示意图；

图5是本发明稳功电加热驱动装置的控制方法中步骤S2另一实施例的步骤示意图；

图6是本发明稳功电加热驱动装置的控制方法中计算功率值与阈值范围的端值的差值的步骤一实施例的示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，本发明提出了一种稳功电加热驱动装置，用于连接加热体1，包括电源2、电源控制器3、功率检测模块5和数据处理器4；电源2连接加热体1；电源控制器3连接电源2，用于根据电源2输出的功率值控制电源2对加热体1的输入功率；功率检测模块5分别连接电源2和电源控制器3，用于实时检测电源2输出的功率值并将检测结果输出；数据处理器4分别连接电源控制器3和功率检测模块5，用于接收功率检测模块5发送的检测结果信号并控制电源控制器3。

使用时，电源2为加热体1供电使加热体1发热，加热体1可以是可以变换形状的软加热体1，也可以是比较稳定的加热体1，加热过程中，功率检测模块5分别连接电源2和电源控制器3，实时检测电源2输出的功率值并将检测结果输出给数据处理器4，也可以是功率检测模块5实时检测电源2的输出电流和输出电压，在将检测到的数据发送给数据处理器4，由数据处理器4经过处理得到电源2输出的功率值，数据处理器4通过电源2输出的功率值与预设的阈值进行对比可以判断输出的功率值是否超出了阈值，如果超出了阈值，则还要判断超出了多少，并根据超出了的值以及预先设定的规则生成控制电源控制器3的控制信号，电源控制器3根据控制信号控制电源2的输出电压或输出电流，进而控制电源2输出的功率值，进而控制加热体1的温度，适合使用负载变化频繁的发热体的加热器，例如使用导电海绵为加热体1的加热器。

在一些实施例中，功率检测模块5包括电压传感单元和电流传感单元。电压传感单元用于实时检测电源2的输出电压，电流传感单元用于实时检测电源2的输出电流，可以通过检测的电压和电流相乘得到电源2输出的功率值。

在一些实施例中，电源控制器3为变流器。通过变流器可以控制电源2的输出电压或输出电流。

在一些实施例中，加热体1为导热海绵。导电海绵具有良好的柔韧性，弹性和延展性，在使用过程中不易出现拉断的情况，不但使用方便，且应用领域广泛，例如在电热手套、电热脚套，电热毯领域。

参照图2，在一些实施例中，还包括温度传感器6，温度传感器6连接数据处理器4。通过温度传感器6可以检测到加热体1的温度，并可以通过加热体1的温度的改变，进而方便使用者了解加热器的状态，进而通过手动调节装置可以调节电源2的最大输出的功率值，进而控制加热器的温度。

在一些实施例中，一个数据处理器4与多个电源2、多个电源控制器3和多个功率检测模块5连接；每个电源2与一个电源控制器3和一个功率检测模块5相适配。因此，一个数据处理器4同时控制多个与其连接的电源控制器3，进而控制各个电源2，适用有多个加热体1的情况。

在一些实施例中，一个或多个所述电源2连接有USB接口，通过该USB接口可以为手机、智能手环等终端充电。

稳功电加热驱动装置可以应用于手套、沙发、脚套、坐垫、床垫等领域。

在一些实施例中，稳功电加热驱动装置还包括开关，开关用于控制稳功电加热驱动装置的开关。通过开关可以开启或关闭稳功电加热驱动装置。

进一步地，开关与数据处理器4连接，数据处理器4控制开关的通断。可以在满足条件的情况下控制开关的通断，例如在加热到预设的时间后控制开关断开，例如在设定时间控制开关连通。

进一步地，稳功电加热驱动装置还包括指示灯，指示灯与数据处理器4连接，数据处理器4控制指示灯。可以通过控制指示灯展示加热体的状态，例如，在加热体达到预设温度时指示灯发绿光，当超出预设温度时发红光。

进一步地，稳功电加热驱动装置还包括无线通讯模块，无线通讯模块连接数据处理器。可以通过无线通讯模块与用户的手机连接，进而实现远程控制。

参照图3，本发明还提出了一种稳功电加热驱动装置的控制方法，应用于上述的稳功电加热驱动装置，包括如下步骤：

S1、数据处理器接收功率检测模块5根据实时检测电源2的功率生成的功率信号；

S2、数据处理器4根据功率信号判断电源2输出的功率值是否超出预设阈值范围；

S3、若是，则数据处理器4根据判断结果发送调整电源对加热体的输入功率的控制信号至电源控制器3。

在上述步骤S1中，功率检测模块5可以是电表，也可以包括电压传感单元和电流传感单元，压传感单元用于实时检测电源2的输出电压，电流传感单元用于实时检测电源2的输出电流，可以通过检测的电压和电流相乘得到电源2输出的功率值，生成包含电源2的功率值的功率信号，并将包含电源2的功率值的功率输出至数据处理器4；在一些实施例中，可以直接发送包含电源2的电压和电流的功率信号至数据处理器4。

在上述步骤S2中，数据处理器4根据功率信号能够得到电源2输出的功率值，通过该功率值与预设的功率阈值范围的端值进行比较可以判断功率值是否超出阈值范围，若超出了阈值范围也可以轻易得出是大于阈值范围的最大值还是小于阈值范围的最小值，以及超出值是多少等信息。

在上述步骤S3中，若功率值超出了阈值范围，则数据处理器4根据获得的超出值生成控制信号，并发送控制信号至电源控制器3；电源控制器3根据控制信号调整电源2对加热体1的输入功率，既可以通过调整电源2的输出电压调整电源2对加热体1的输入功率，也可以通过调整电源2的输出电流调整电源2对加热体1的输入功率。

参照图4，在一些实施例中，数据处理器4根据功率信号判断电源2输出的功率值是否超出预设阈值范围的步骤S2包括：

S21、数据处理器4提取功率信号中电源2的功率值；

S22、将功率值与预设的阈值范围的端值进行比较；

S23、若功率值大于或等于阈值范围的端值最小值且小于或等于阈值范围的端值最大值，则判定功率值是在阈值范围内；若功率值小于阈值范围的端值最小值或大于阈值范围的端值最大值，则判定功率值超出阈值范围。

在上述步骤S21中，数据处理器4直接提取功率信号中电源2的功率值，在一些实施例中，也可以直接提取电源2的输出电压和输出电流的值。

在上述步骤S22中，阈值范围既可以是单独的值，也可以是范围值。

在上述步骤S23中，在一些实施例中，阈值范围可以是单独的值，此时，阈值范围的端值最小值和最大值相同，在另一些实施例中，阈值范围是范围值，此时，阈值范围的端值最小值小于阈值范围的端值最大值。

参照图5，在一些实施例中，判定功率值超出阈值范围的步骤之后，包括：

S24、将功率值与阈值范围的最大值正的差或功率值与阈值范围的最小值负的差判定为差值。

在上述步骤S24中，若功率值与阈值范围的最大值的差值为正，则表示，功率值大于阈值范围的最大值，电源2的输出功率过高，需要调低电源2的输出功率，此时功率值与阈值范围的最大值和最小值的差均为正，取功率值与阈值范围的最大值正的差为差值；若功率值与阈值范围的最小值负的差为负，则表示，功率值小于阈值范围的最小值，电源2的输出功率过低，需要调高电源2的输出功率，此时功率值与阈值范围的最大值和最小值的差均为负，取功率值与阈值范围的最小值负的差为差值。

参照图6，进一步地，数据处理器4根据判断结果发送控制信号至电源控制器3的步骤S3包括：

S31、判断差值是正数还是负数；

S32、若差值是正数，则根据差值发送减小输出电压的控制信号至电源控制器3；若差值是负数，则根据差值发送增大输出电压的控制信号至电源控制器3。

在上述步骤S31中，差值是正数还是负数可以直接获取。

在上述步骤S32中，控制信号是根据差值及预先设定的规则生成的，不同的差值生成的控制信号也不同，在本实施例中通过输出电压控制电源2的输出功率；在另一些实施例中可以通过控制电源2的输出电流来控制电源2的输出功率，进而控制发热器的加热温度；在本实施例中，可以通过采用斩波调压的方式获得调整电压和电流的同时，获得很高的电源效率。

本发明稳功电加热驱动装置及其控制方法，能够根据电源2输出的功率值变化调整输出，适用于使用负载变化频繁的电阻式加热器。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种稳功电加热驱动装置，用于连接加热体，其特征在于，包括：

电源，连接所述加热体；

电源控制器，连接所述电源，用于根据所述电源输出的功率值控制所述电源对所述加热体的输入功率；

功率检测模块，分别连接所述电源和所述电源控制器，用于实时检测所述电源输出的功率值并将检测结果输出；

数据处理器，分别连接所述电源控制器和所述功率检测模块，用于接收所述功率检测模块发送的检测结果信号并控制所述电源控制器。

2.根据权利要求1所述的稳功电加热驱动装置，其特征在于，所述功率检测模块包括电压传感单元和电流传感单元。

3.根据权利要求1所述的稳功电加热驱动装置，其特征在于，所述电源控制器为变流器。

4.根据权利要求1所述的稳功电加热驱动装置，其特征在于，所述加热体为导热海绵。

5.根据权利要求1所述的稳功电加热驱动装置，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器连接所述数据处理器。

6.根据权利要求1所述的稳功电加热驱动装置，其特征在于，一个所述数据处理器与多个所述电源、多个所述电源控制器和多个所述功率检测模块连接；

每个所述电源与一个所述电源控制器和一个所述功率检测模块相适配。

7.一种稳功电加热驱动装置的控制方法，应用于权利要求1-6中任一项所述的稳功电加热驱动装置，其特征在于，包括如下步骤：

所述数据处理器接收所述功率检测模块根据实时检测所述电源的功率值生成的功率信号；

根据所述功率信号判断所述电源输出的功率值是否超出预设阈值范围；

若是，则根据判断结果发送调整所述电源对所述加热体的输入功率的控制信号至所述电源控制器。

8.根据权利要求7所述的稳功电加热驱动装置的控制方法，其特征在于，所述数据处理器根据所述功率信号判断所述电源输出的功率值是否超出预设阈值范围的步骤包括：

所述数据处理器提取所述功率信号中所述电源的功率值；

将所述功率值与预设的阈值范围的端值进行比较；

若所述功率值大于或等于所述阈值范围的端值最小值且小于或等于所述阈值范围的端值最大值，则判定所述功率值是在所述阈值范围内；若所述功率值小于所述阈值范围的端值最小值或大于所述阈值范围的端值最大值，则判定所述功率值超出所述阈值范围。

9.根据权利要求8所述的稳功电加热驱动装置的控制方法，其特征在于，所述判定所述功率值超出所述阈值范围的步骤之后，包括：

将所述功率值与所述阈值范围的最大值正的差或所述所述功率值与所述阈值范围的最小值负的差判定为差值。

10.根据权利要求9所述的稳功电加热驱动装置的控制方法，其特征在于，所述数据处理器根据判断结果发送控制信号至所述电源控制器的步骤包括：

判断所述差值是正数还是负数；

若所述差值是正数，则根据所述差值发送减小输出电压的控制信号至所述电源控制器；若所述差值是负数，则根据所述差值发送增大输出电压的控制信号至所述电源控制器。