CN109947170B - 一种电水壶的功率稳定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种电水壶的功率稳定方法,包括:在电水壶工作过程中,实时检测当前的实际电压Vc;当实际电压Vc不在设定电压VR的预设电压浮动区间内时,根据实际电压Vc计算相应的实际功率Pc;根据实际功率Pc和设定功率PR计算加热周期的第一占空比;第一占空比为:在当前的实际电压Vc下使实际功率Pc与设定功率PR的差值保持在预设的差异范围内的占空比;其中设定功率PR对应一个设定的第二占空比;将加热周期的占空比从第二占空比调整为第一占空比,以稳定电水壶的工作功率。通过该实施例方案,实现了对电压波动引起的功率变化进行补偿,实现了功率的稳定,从而可以以稳定功率完成功能设定,提升了产品性能。
Description
技术领域
本发明实施例涉及液体加热设备控制技术,尤指一种电水壶的功率稳定方法。
背景技术
目前行业电子控温式电水壶及养生壶的加热控制一般采用继电器或可控硅驱动,大多情况下需要调整功率大小以满足功能实现及性能高低。而实际使用中,考虑电网波动和用电情况,实际工作电压会偏离额定电压值,从而影响功率大小。目前用于稳定功率的方案是采用稳压电路稳定输出电压值,但这个方案极大地增加了硬件电路成本,同时实际稳压效果不佳。
发明内容
本发明实施例提供了一种电水壶的功率稳定方法,能够对电压波动引起的功率变化进行补偿,实现功率的稳定,从而可以以稳定功率完成功能设定,提升了产品性能。
为了达到本发明实施例目的,本发明实施例提供了一种电水壶的功率稳定方法,可以包括:
在电水壶工作过程中,实时检测当前的实际电压Vc;
当所述实际电压Vc不在设定电压VR的预设电压浮动区间内时,根据所述实际电压Vc计算相应的实际功率Pc;
根据所述实际功率Pc和设定功率PR计算加热周期的第一占空比;所述第一占空比为:在当前的实际电压Vc下,使所述实际功率Pc与所述设定功率PR的差值保持在预设的差异范围内的占空比;其中,所述设定功率PR对应一个设定的第二占空比;
将所述加热周期的占空比从所述第二占空比调整为所述第一占空比,以稳定所述电水壶的工作功率。
在本发明的示例性实施例中,所述根据所述实际功率Pc和设定功率PR计算加热周期的第一占空比可以包括:根据所述实际功率Pc和所述设定功率PR计算当前工作状态下的第二占空比,并计算所述实际功率Pc和所述设定功率PR之间的第一比值,并根据所述第二占空比和所述第一比值计算所述第一占空比;其中,所述第一比值等于所述第二占空比与所述第一占空比之间的比值。
在本发明的示例性实施例中,所述方法还可以包括:根据所述设定功率PR的大小确定所述电压浮动区间。
在本发明的示例性实施例中,所述根据所述设定功率PR的大小确定所述电压浮动区间可以包括:
当所述设定功率PR小于或等于第一设定功率时,所述电压浮动区间满足第一电压区间;
当所述设定功率PR大于所述第一设定功率时,所述电压浮动区间满足第二电压区间;
其中,所述第一电压区间大于所述第二电压区间。
在本发明的示例性实施例中,所述第一设定功率可以满足:600W-900W;
所述第一电压区间可以满足:VR±VR(4%~6%);
所述第二电压区间可以满足:VR±VR(2%~4%)。
在本发明的示例性实施例中,所述方法还可以包括:根据电网干扰的持续时间TK和电水壶采用的程序刷新周期TD确定所述实际电压的检测周期;
其中,所述实际电压的检测周期为所述程序刷新周期TD的N倍,并大于所述电网干扰的持续时间TK,N为大于或等于2的正数。
在本发明的示例性实施例中,所述方法还包括:当检测到的干扰中存在预先标记的干扰时,根据该预先标记的干扰的类型调整所述检测周期的大小。
在本发明的示例性实施例中,所述检测周期可以满足:20ms~1s。
在本发明的示例性实施例中,所述实时检测当前的实际电压Vc可以包括:通过以下一种或多种方式获得所述实际电压Vc:
在变压器降压后,对所述变压器的副边电压进行电阻分压采样;
直接对预设的采样电阻进行分压采样;
采样电流信号,并通过所述电流信号获得电压信号;以及,
采用电压检测芯片。
在本发明的示例性实施例中,所述方法还可以包括:当所述第二占空比小于或等于1时,计算所述第一占空比,并将所述加热周期的占空比调整到所述第一占空比。
本发明实施例的有益效果可以包括:
1、本发明实施例的电水壶的功率稳定方法可以包括:在电水壶工作过程中,实时检测当前的实际电压Vc;当所述实际电压Vc不在设定电压VR的预设电压浮动区间内时,根据所述实际电压Vc计算相应的实际功率Pc;根据所述实际功率Pc和设定功率PR计算加热周期的第一占空比;所述第一占空比为:在当前的实际电压Vc下,使所述实际功率Pc与所述设定功率PR的差值保持在预设的差异范围内的占空比;其中,所述设定功率PR对应一个设定的第二占空比;将所述加热周期的占空比从所述第二占空比调整为所述第一占空比,以稳定所述电水壶的工作功率。通过该实施例方案,实现了对电压波动引起的功率变化进行补偿,实现了功率的稳定,从而可以以稳定功率完成功能设定,提升了产品性能。
2、本发明实施例的所述根据所述实际功率Pc和设定功率PR计算加热周期的第一占空比可以包括:根据所述实际功率Pc和所述设定功率PR计算当前工作状态下的第二占空比,并计算所述实际功率Pc和所述设定功率PR之间的第一比值,并根据所述第二占空比和所述第一比值计算所述第一占空比;其中,所述第一比值等于所述第二占空比与所述第一占空比之间的比值。通过该实施例方案,实现了通过数据计算获得实际功率Pc和设定功率PR之间的关系,从而获得了需要调整的占空比,为保持功率稳定提供了技术基础。
3、本发明实施例的所述方法还可以包括:根据所述设定功率PR的大小确定所述电压浮动区间。通过该实施例方案,根据产品设计实际需要来确认额定电压工作区间(即电压浮动区间),能够去除如轻微干扰或外部负载变化引起的微小电压波动,该波动不会引起实际功率的显著变化,从而不需要调用功率修正算法,避免了频繁修正功率占空比,保证了程序运行的健壮性。
4、本发明实施例的所述方法还可以包括:根据电网干扰的持续时间TK和电水壶采用的程序刷新周期TD确定所述实际电压的检测周期;其中,所述实际电压的检测周期为所述程序刷新周期TD的N倍,并大于所述电网干扰的持续时间TK,N为大于或等于2的正数。通过该实施例方案,可以根据产品设计实际需要来确认电压检测周期T,能够有效识别会引起功率变化的电压波动,在实际功率变化时才调用功率修正算法,避免频繁修正功率占空比,进一步保证了程序运行的健壮性。
5、本发明实施例的所述实时检测当前的实际电压Vc可以包括:通过以下一种或多种方式获得所述实际电压Vc:在变压器降压后,对所述变压器的副边电压进行电阻分压采样;直接对预设的采样电阻进行分压采样;采样电流信号,并通过所述电流信号获得电压信号;以及,采用电压检测芯片。通过该实施例方案,实现了对实际电压Vc的实时监测,从而可以根据当前电压值判定实际电压Vc是否正常,如果实际电压VC不在正常电压范围内,则需根据本发明实施例的方案进行功率调整,从而可以实时保证功率的稳定性,保证产品性能。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明实施例技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明实施例的技术方案,并不构成对本发明实施例技术方案的限制。
图1为本发明实施例的电水壶的功率稳定方法流程图。
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明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
本发明实施例提供了一种电水壶的功率稳定方法,如图1所示,可以包括S101-S104:
S101、在电水壶工作过程中,实时检测当前的实际电压Vc;
S102、当所述实际电压Vc不在设定电压VR的预设电压浮动区间内时,根据所述实际电压Vc计算相应的实际功率Pc;
S103、根据所述实际功率Pc和设定功率PR计算加热周期的第一占空比;所述第一占空比为:在当前的实际电压Vc下,使所述实际功率Pc与所述设定功率PR的差值保持在预设的差异范围内的占空比;其中,所述设定功率PR对应一个设定的第二占空比;
S104、将所述加热周期的占空比从所述第二占空比调整为所述第一占空比,以稳定所述电水壶的工作功率。
在本发明的示例性实施例中,可以通过实时检测的实际电压来修正加热功率,已达到稳定功率的目的。
在本发明的示例性实施例中,可以在硬件电路上增加电压检测模块,系统工作时实时监测并获得当前工作电压值,即实际电压Vc。将Vc传输给电水壶的控制模块,控制模块可以通过把Vc与设定电压VR,例如(额定电压值)比对,判断当前的实际电压Vc是否在预设电压浮动区间(如额定工作区间)内。如果Vc不在预设电压浮动区间内,则可以通过电压-功率转换公式计算出当前电压下的实际功率Pc,将实际功率Pc与设定功率PR对比,然后通过调整加热驱动导通周期占空比(即将所述加热周期的占空比从所述第二占空比调整为所述第一占空比)来实现调整实际功率大小以稳定输出功率。
在本发明的示例性实施例中,使所述实际功率Pc与所述设定功率PR的差值保持在预设的差异范围内是指使得所述实际功率Pc与所述设定功率PR尽可能接近。
在本发明的示例性实施例中,通过该实施例方案,可以在不增加硬件成本,或者增加极小的硬件成本的基础上,实现对电压波动引起的功率变化进行补偿,实现了功率的稳定,实现以稳定设定功率完成功能设定,从而可以以稳定功率完成功能设定,提升了产品性能。
在本发明的示例性实施例中,所述根据所述实际功率Pc和设定功率PR计算加热周期的第一占空比可以包括:根据所述实际功率Pc和所述设定功率PR计算当前工作状态下的第二占空比,并计算所述实际功率Pc和所述设定功率PR之间的第一比值,并根据所述第二占空比和所述第一比值计算所述第一占空比;其中,所述第一比值等于所述第二占空比与所述第一占空比之间的比值。
在本发明的示例性实施例中,通过该实施例方案,实现了通过数据计算获得实际功率Pc和设定功率PR之间的关系,从而获得了需要调整的占空比,为保持功率稳定提供了技术基础。
在本发明的示例性实施例中,下面通过举例来说明本发明实施例方案:例如,实际功率Pc采用额定功率1000W,设定功率PR为500W,额定电压为220V,系统时钟为2ms,加热驱动周期为1000个时钟,则设定功率500W对应的占空比(即第二占空比)D2为0.5。如果此时的工作电压,即实际电压Vc为187V,则实际功率Pc与设定功率PR的比值η为修正后的占空比(即第一站空比)D1为可实现实际功率Pc尽可能接近设定功率PR。
在本发明的示例性实施例中,所述方法还可以包括:当所述第二占空比小于或等于1时,计算所述第一占空比,并将所述加热周期的占空比调整到所述第一占空比。即占空比D2可以满足D2≤1;即低电压下,大功率或全功率工作时,不通过本发明方案进行功率调整。
在本发明的示例性实施例中,低压工作时修正占空比,提高了实际功率,可以在满足性能要求的前提下完成烧水、保温功能,同时可以保证食材熬煮的性能,即不会烧不开也不会过熟。
实施例二
该实施例在实施例一的基础上,给出了电压浮动区间的设定方式实施例。
在本发明的示例性实施例中,所述方法还可以包括:根据所述设定功率PR的大小确定所述电压浮动区间。
在本发明的示例性实施例中,所述根据所述设定功率PR的大小确定所述电压浮动区间可以包括:
当所述设定功率PR小于或等于第一设定功率时,所述电压浮动区间满足第一电压区间;
当所述设定功率PR大于所述第一设定功率时,所述电压浮动区间满足第二电压区间;
其中,所述第一电压区间大于所述第二电压区间。
在本发明的示例性实施例中,对于第一设定功率的具体数值不做限定,可以根据不同的应用场景自行定义,例如,所述第一设定功率可以满足:600W-900W,例如800W。
在本发明的示例性实施例中,对于第一电压区间和第二电压区间的具体数值不做限定,可以根据不同的应用场景自行定义,例如,所述第一电压区间可以满足:VR±VR(4%~6%);所述第二电压区间可以满足:VR±VR(2%~4%)。
在本发明的示例性实施例中,常用的额定电压为220V,也有110V。根据产品设定功率PR(如额定功率)大小与设计所要求功率精度设定电压浮动区间(即额定工作电压区间),一般可以设置成VR±(1%~10%)。例如,如果设定功率为800W以下的小功率,可以设置设定电压VR±5%为额定工作电压区间;如果设定功率为800W以上的功率,例如1000W,则可以设置设定电压VR±3%为额定工作电压区间。
在本发明的示例性实施例中,根据产品设计实际需要来确认电压浮动区间,能去除如轻微干扰或外部负载变化引起的微小电压波动,该波动不会引起实际功率的显著变化,从而不需要调用功率修正算法,从而可以避免频繁修正功率占空比,保证程序运行的健壮性。
实施例三
该实施例在实施例一或二的基础上,给出了电压检测周期的设定方式实施例。
在本发明的示例性实施例中,所述方法还可以包括:根据电网干扰的持续时间TK和电水壶采用的程序刷新周期TD确定所述实际电压的检测周期;
其中,所述实际电压的检测周期为所述程序刷新周期TD的N倍,并大于所述电网干扰的持续时间TK,N为大于或等于2的正数。
在本发明的示例性实施例中,所述检测周期可以满足:20ms~1s。
在本发明的示例性实施例中,电网干扰持续时间TK在0.0001s到300ms不等,大多维持一个或数个电网周期;电水壶的刷新周期TD设计在数毫秒量级,一般有2ms、4ms等。根据不同电网干扰的持续时间TK和电水壶采用的程序刷新周期TD综合考虑,实际电压的检测周期T可以设定在20ms-1s不等。
在本发明的示例性实施例中,所述方法还包括:当检测到的干扰中存在预先标记的干扰时,根据该预先标记的干扰的类型调整所述检测周期的大小。
在本发明的示例性实施例中,除了电网干扰,还可能存在其他类型的干扰,可以预先标记一种或多种干扰类型,并在检测到该类型的干扰时,可以针对该特定的干扰类型来增大或减小检测周期T,原则是尽可能识别引起功率变化的有效电压波动。
在本发明的示例性实施例中,根据产品设计实际需要来确认电压检测周期T,能有效识别会引起功率变化的电压波动,在实际功率变化时才调用功率修正模块,避免频繁修正功率占空比,保证程序运行的健壮性。
实施例四
该实施例在上述任意实施例的基础上,给出了实际电压Vc的检测方式实施例。
在本发明的示例性实施例中,所述实时检测当前的实际电压Vc可以包括:通过以下一种或多种方式获得所述实际电压Vc:
在变压器降压后,对所述变压器的副边电压进行电阻分压采样;
直接对预设的采样电阻进行分压采样;
采样电流信号,并通过所述电流信号获得电压信号;以及,
采用电压检测芯片。
在本发明的示例性实施例中,为稳定调节功率,需要监测当前工作电压值Vc;并且现有检测水量的方案有通过记录设定时间内壶内水的温升来判定壶内的水量,而实际功率的变化会直接影响测定时间内的温升大小,从而影响水量判断。通过增加电压检测来稳定实际功率能有效提升水量判断的精确度。
在本发明的示例性实施例中,具体可以通过上述的任意一种或多种检测方法来实现。并且其他电压检测方案能直接或间接测量当前工作电压电压值的方案均可采用。
在本发明的示例性实施例中,采用电压检测方案可实时监测当前工作电压,根据当前电压值判定是否正常,若不在正常电压范围,则需根据上述设置调整功率,保证产品性能。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器,如数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
Claims (10)
1.一种电水壶的功率稳定方法,其特征在于,包括:
在电水壶工作过程中,实时检测当前的实际电压Vc;
当所述实际电压Vc不在设定电压VR的预设电压浮动区间内时,根据所述实际电压Vc计算相应的实际功率Pc;
根据所述实际功率Pc和设定功率PR计算加热周期的第一占空比;所述第一占空比为:在当前的实际电压Vc下,使所述实际功率Pc与所述设定功率PR的差值保持在预设的差异范围内的占空比;其中,所述设定功率PR对应一个设定的第二占空比;
将所述加热周期的占空比从所述第二占空比调整为所述第一占空比,以稳定所述电水壶的工作功率。
2.根据权利要求1所述的电水壶的功率稳定方法,其特征在于,所述根据所述实际功率Pc和设定功率PR计算加热周期的第一占空比包括:
根据所述实际功率Pc和所述设定功率PR计算当前工作状态下的第二占空比,并计算所述实际功率Pc和所述设定功率PR之间的第一比值,根据所述第二占空比和所述第一比值计算所述第一占空比;其中,所述第一比值等于所述第二占空比与所述第一占空比之间的比值。
3.根据权利要求2所述的电水壶的功率稳定方法,其特征在于,所述方法还包括:当所述第二占空比小于或等于1时,计算所述第一占空比,并将所述加热周期的占空比调整到所述第一占空比。
4.根据权利要求1所述的电水壶的功率稳定方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述设定功率PR的大小确定所述电压浮动区间。
5.根据权利要求4所述的电水壶的功率稳定方法,其特征在于,所述根据所述设定功率PR的大小确定所述电压浮动区间包括:
当所述设定功率PR小于或等于第一设定功率时,所述电压浮动区间满足第一电压区间;
当所述设定功率PR大于所述第一设定功率时,所述电压浮动区间满足第二电压区间;
其中,所述第一电压区间大于所述第二电压区间。
6.根据权利要求5所述的电水壶的功率稳定方法,其特征在于,
所述第一设定功率满足:600W-900W;
所述第一电压区间满足:VR±VR(4%~6%);
所述第二电压区间满足:VR±VR(2%~4%)。
7.根据权利要求1所述的电水壶的功率稳定方法,其特征在于,所述方法还包括:根据电网干扰的持续时间TK和电水壶采用的程序刷新周期TD确定所述实际电压的检测周期;
其中,所述实际电压的检测周期为所述程序刷新周期TD的N倍,并大于所述电网干扰的持续时间TK,N为大于或等于2的正数。
8.根据权利要求7所述的电水壶的功率稳定方法,其特征在于,所述方法还包括:当检测到的干扰中存在预先标记的干扰时,根据该预先标记的干扰的类型调整所述检测周期的大小。
9.根据权利要求7所述的电水壶的功率稳定方法,其特征在于,所述检测周期满足:20ms~1s。
10.根据权利要求1所述的电水壶的功率稳定方法,其特征在于,所述实时检测当前的实际电压Vc包括:通过以下一种或多种方式获得所述实际电压Vc:
在变压器降压后,对所述变压器的副边电压进行电阻分压采样;
直接对预设的采样电阻进行分压采样;
采样电流信号,并通过所述电流信号获得电压信号;以及,
采用电压检测芯片。
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