CN110200515A - 烤制烹饪厨具及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烤制烹饪厨具及其控制方法，涉及厨具技术领域，该烤制烹饪厨具包括：温度检测模块，用于实时检测烹饪腔体内的当前温度，并向控制模块发送当前温度；氧气检测模块，用于实时检测烹饪腔体内的氧气浓度，并向控制模块发送氧气浓度；控制模块，用于获取设定加热时间和设定加热温度；当当前温度达到设定加热温度后，根据不同时间段的氧气浓度得到氧气浓度变化量，并根据设定加热时间以及氧气浓度变化量确定食物是否烤制完成，并在烤制完成后控制加热器停止加热。从而可以自动确定食物烤制完成情况，方便各种用户使用，并且在烤制过程中，不需要用户不断关注烤制进程，解放用户。

Description

烤制烹饪厨具及其控制方法

技术领域

本发明涉及厨具技术领域，尤其是涉及一种烤制烹饪厨具及其控制方法。

背景技术

目前，在使用烤箱等具有“烤”功能的家用烹饪电器时，通过设定温度和设定加热时间来到达烤制食物的目的。

在烤制食物时，一般需要人为设定温度和加热时间，并通过设定时间以及人为观察食物变化来判定食物是否烤制成熟。

但是，这种判定方式需要用户具备一定的烹饪经验，才能取得良好的烹饪效果。并且，用户需要不断关注食物烹饪进程防止食物烤焦等，不能完全解放用户。

发明内容

本发明的目的在于提供烤制烹饪厨具及其控制方法，以缓解目前的烤制电器需要用户具备烹饪经验并且在食物烤制时不断关注食物烹饪进程，从而不能完全解放用户的技术问题。

本发明提供的一种烤制烹饪厨具，包括：

温度检测模块，用于实时检测烹饪腔体内的当前温度，并向控制模块发送所述当前温度；

氧气检测模块，用于实时检测所述烹饪腔体内的氧气浓度，并向所述控制模块发送所述氧气浓度；

所述控制模块，用于获取设定加热时间和设定加热温度；当所述当前温度达到所述设定加热温度后，根据不同时间段的氧气浓度得到氧气浓度变化量，并根据所述设定加热时间以及所述氧气浓度变化量确定食物是否烤制完成，并在烤制完成后控制加热器停止加热。

进一步的，所述控制模块，还用于：

当所述氧气浓度变化量达到最小阈值时，确定食物水分消耗完成；其中，当烹饪腔体内的氧气浓度上升时，湿度下降；

当食物水分消耗完成，且加热时间未达到所述设定加热时间，结束加热；

当食物水分未消耗完成，且加热时间达到所述设定加热时间后，继续加热。

进一步的，还包括：

电流检测模块，用于检测加热器的输入电流，并向所述控制模块发送所述输入电流；

所述控制模块，还用于根据所述当前温度、所述输入电流以及所述氧气浓度调节所述加热器的加热功率。

进一步的，所述控制模块，还用于：

根据所述当前温度、所述输入电流以及所述氧气浓度，采用比例-积分-微分PID算法调节所述加热器的启停占空比，以调节所述加热器的加热功率。

进一步的，所述控制模块，还用于：

当所述输入电流不等于设定电流时，确定所述设定电流与所述输入电流的比例系数；

根据所述比例系数调整所述加热器的启停占空比。

进一步的，所述电流检测模块包括电流AD采样电路。

本发明提供的一种烤制烹饪厨具的控制方法，包括：

实时检测烹饪腔体内的当前温度；

实时检测所述烹饪腔体内的氧气浓度；

当所述当前温度达到设定加热温度后，根据不同时间段的氧气浓度得到氧气浓度变化量；

根据设定加热时间以及所述氧气浓度变化量确定食物是否烤制完成，并在烤制完成后控制加热器停止加热。

进一步的，所述根据设定加热时间以及所述氧气浓度变化量确定食物是否烤制完成，并在烤制完成后控制加热器停止加热的步骤，包括：

当所述氧气浓度变化量达到最小阈值时，确定食物水分消耗完成；其中，当烹饪腔体内的氧气浓度上升时，湿度下降；

当食物水分消耗完成，且加热时间未达到所述设定加热时间，结束加热；

当食物水分未消耗完成，且加热时间达到所述设定加热时间后，继续加热。

进一步的，所述方法还包括：

检测加热器的输入电流；

根据所述当前温度、所述输入电流以及所述氧气浓度调节所述加热器的加热功率。

本发明提供的一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现如上所述的方法。

本发明提供的一种烤制烹饪厨具及其控制方法，当烹饪腔体内的温度达到设定加热温度后，根据设定加热时间以及烹饪腔体内的氧气浓度变化量综合确定食物是否烤制完成，并在烤制完成后控制加热器停止加热。从而可以自动确定食物烤制完成情况，方便各种用户使用，在烤制过程中，不需要用户不断关注烤制进程，解放用户。

附图说明

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

图1为本发明实施例提供的烤制烹饪厨具的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的烤制烹饪厨具的示意图；

图3为本发明实施例提供的在烤制过程中烹饪腔体内的氧气浓度与湿度的对应关系图；

图4为本发明实施例提供的电流检测模块的电路图；

图5为本发明实施例提供的烤制烹饪厨具的控制方法的流程图。

图标：1-腔体外壳；2-氧气检测模块；3-加热器；4-温度检测模块；5-控制模块；6-电流检测模块。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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。

目前，在使用具有“烤”功能的家用烹饪电器时，需要用户具备一定的烹饪经验，才能取得良好的烹饪效果。并且，用户需要不断关注食物烹饪进程防止食物烤焦等，不能完全解放用户。基于此，本发明实施例提供的一种烤制烹饪厨具及其控制方法，可以自动确定食物烤制完成情况，方便各种用户使用，在烤制过程中，不需要用户不断关注烤制进程，解放用户。

为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例所公开的一种烤制烹饪厨具进行详细介绍。该烤制烹饪厨具可以是烤箱、蒸箱、微波炉等具有烤制功能的烹饪电器。

示例性的，如图1所示，本发明实施例提供的一种烤制烹饪厨具包括腔体外壳1、设置在腔体内的氧气检测模块2和加热器3，氧气检测模块2具体可以采用氧气传感器，加热器3通常采用加热管，其可以设置在腔体内的顶部，用于加热食物，当然也可以在底部同时设置加热管。另外，在腔体内部还设置有温度检测模块，具体可以采用温度传感器，用于检测腔体内的温度。

参照图2所示，本发明实施例提供的一种烤制烹饪厨具，包括：温度检测模块4、氧气检测模块2和控制模块5；温度检测模块4用于实时检测烹饪腔体内的当前温度，并向控制模块5发送当前温度；氧气检测模块2用于实时检测烹饪腔体内的氧气浓度，并向控制模块5发送氧气浓度。

用户在使用烤制烹饪厨具烤制食物时，根据自身的烹饪经验设定完加热时间和加热温度后，启动加热器，开始对食物进行加热。控制模块5用于获取设定加热时间和设定加热温度；当烹饪腔体内的当前温度达到设定加热温度后，控制氧气检测模块2实时检测氧气浓度，根据不同时间段的氧气浓度得到氧气浓度变化量，并根据设定加热时间以及氧气浓度变化量确定食物是否烤制完成，并在烤制完成后控制加热器停止加热。

通过实验得知，随着加热时间增加，烹饪腔体内的氧气浓度会逐步上升，而湿度降低，氧气浓度和湿度的对应关系如图3所示。在食物加热过程中，当湿度变化量达到最小，即湿度基本不变时，可以认为食物水分基本消耗完成，根据氧气浓度和湿度的对应关系可知，当湿度变化量达到最小时，氧气浓度变化量也达到最小。示例性的，每间隔10秒检测当前的氧气浓度，可以获得氧气变化趋势，从而计算出氧气浓度变化量达到最小的时刻。

本实施例中，控制模块5还用于当氧气浓度变化量达到最小阈值时，确定食物水分消耗完成；当食物水分消耗完成，且加热时间未达到设定加热时间，结束加热；当食物水分未消耗完成，且加热时间达到设定加热时间后，继续加热。从而改变原有只通过设定加热时间来判定食物烤制完成的方式，当食物水分消耗完成，即确定烤制完成，不管有没有达到设定加热时间，都停止加热，因此，可以缩短或延长设定加热时间，防止食物因烤制时间过长而烤焦或者因烤制时间过短而未烤熟。

需要说明的是，本发明实施例采用氧气检测模块2检测氧气浓度，根据氧气浓度和湿度的对应关系得到湿度的变化情况，而不是采用湿度检测模块(通常为湿度传感器)直接检测湿度，这是因为湿度检测模块的耐温不够，无法用于烤制烹饪厨具内，解决了湿度检测模块耐温不够的问题。

本发明实施例的烤制烹饪厨具结合设定加热时间、当前温度和氧气浓度三个参数综合判断食物是否烤制完成，改变原有只通过设定加热时间的判定方式，可以快速准确判断腔体内的食物是否烹饪成熟。适用于各种用户，不需要用户具备烹饪经验，也可以达到好的烹饪效果，并且烤制过程不需要用户时刻关注烤制进程，解放用户。

为了实现烹饪的高效控制，确保食物快速加热，可以根据加热过程中的温度、加热器的输入电流和氧气浓度等实时调整加热器的加热功率，因此，本发明实施例的烤制烹饪厨具还包括电流检测模块6，该电流检测模块6用于检测加热器的输入电流，并向控制模块5发送输入电流；控制模块5根据当前温度、输入电流以及氧气浓度调节加热器的加热功率。

具体的，如图4所示，电流检测模块6可以采用电流AD(Analog-to-Digital，模数转换)采样电路，根据电流互感器(Current Trans)感应出电流的AD电压值，再通过整流电路对该电压值进行整流，然后进行采样滤波后，可以分析得到当前的输入电流值。

本实施例中，采用PID(proportion Integral differential，比例-积分-微分)算法调节加热器的加热功率，具体的，控制模块5根据当前温度、输入电流以及氧气浓度，PID调节加热器的启停占空比，以调节加热器的加热功率。具体的，根据温度变化以及氧气浓度变化计算PID值，通过PID值调节加热器的启停占空比，再根据输入电流与设定电流的比值调节启停占空比。加热器在实际工作中可以开启一段时间然后关闭一段时间，再接着开启、关闭，而启停占空比决定了加热器的开启时间和停止时间的比值。

需要说明的是，在实际应用中，加热器通常工作在220V电压下，上述设定电流一般可以取加热器在220V电压下的额定电流，具体的，根据加热管的额定功率以及工作电压可以计算出额定电流。

但是，在有些情况下，加热器的输入电压并不是220V，为了使加热器在这种情况下也可以达到在220V电压下的加热效果，控制模块5还用于：当输入电流不等于设定电流(即220V电压下的额定电流)时，确定设定电流与输入电流的比例系数，该比例系数为设定电流与输入电流之比；根据比例系数调整加热器的启停占空比，具体可以将启停占空比的值乘以该比例系数。从而保证在输入电压不是220V的情况下，也可以达到220V电压下的加热效果，避免输入电压波动或是加热管差异引起加热功率变化，从而影响烹饪效果。

参照图5所示，本发明实施例提供的一种烤制烹饪厨具的控制方法，包括以下步骤：

步骤S501，实时检测烹饪腔体内的当前温度；

步骤S502，检测烹饪腔体内的氧气浓度；

步骤S503，当当前温度达到设定加热温度后，根据不同时间段的氧气浓度得到氧气浓度变化量；

步骤S504，根据设定加热时间以及氧气浓度变化量确定食物是否烤制完成，并在烤制完成后控制加热器停止加热。

本步骤中，当氧气浓度变化量达到最小阈值时，确定食物水分消耗完成；其中，当烹饪腔体内的氧气浓度上升时，湿度下降；当食物水分消耗完成，且加热时间未达到设定加热时间，结束加热；当食物水分未消耗完成，且加热时间达到设定加热时间后，继续加热。

为了实现烹饪的高效控制，可以在加热过程中实时调整加热器的加热功率，具体通过以下方式：加热器的输入电流；根据当前温度、输入电流以及氧气浓度调节加热器的加热功率。

采用PID算法调节所述加热器的启停占空比，以调节加热器的加热功率。具体的，根据温度变化以及氧气浓度变化计算PID值，通过PID值调节加热器的启停占空比，当输入电流不等于设定电流时，确定设定电流与所述输入电流的比例系数；根据比例系数调整所述加热器的启停占空比。

本发明实施例提供的一种烤制烹饪厨具的控制方法，当烹饪腔体内的温度达到设定加热温度后，根据设定加热时间以及烹饪腔体内的氧气浓度变化量综合确定食物是否烤制完成，并在烤制完成后控制加热器停止加热。从而可以自动确定食物烤制情况，方便各种用户使用，在烤制过程中，不需要用户不断关注烤制进程，解放用户，可以实现烹饪的高效控制，确保食物快速加热完成。

本发明实施例提供的一种机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有机器可执行指令，机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现如上的方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，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各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种烤制烹饪厨具，其特征在于，包括：

温度检测模块，用于实时检测烹饪腔体内的当前温度，并向控制模块发送所述当前温度；

氧气检测模块，用于实时检测所述烹饪腔体内的氧气浓度，并向所述控制模块发送所述氧气浓度；

所述控制模块，用于获取设定加热时间和设定加热温度；当所述当前温度达到所述设定加热温度后，根据不同时间段的氧气浓度得到氧气浓度变化量，并根据所述设定加热时间以及所述氧气浓度变化量确定食物是否烤制完成，并在烤制完成后控制加热器停止加热。

2.根据权利要求1所述的烤制烹饪厨具，其特征在于，所述控制模块，还用于：

当所述氧气浓度变化量达到最小阈值时，确定食物水分消耗完成；其中，当烹饪腔体内的氧气浓度上升时，湿度下降；

当食物水分消耗完成，且加热时间未达到所述设定加热时间，结束加热；

当食物水分未消耗完成，且加热时间达到所述设定加热时间后，继续加热。

3.根据权利要求1所述的烤制烹饪厨具，其特征在于，还包括：

电流检测模块，用于检测加热器的输入电流，并向所述控制模块发送所述输入电流；

所述控制模块，还用于根据所述当前温度、所述输入电流以及所述氧气浓度调节所述加热器的加热功率。

4.根据权利要求3所述的烤制烹饪厨具，其特征在于，所述控制模块，还用于：

根据所述当前温度、所述输入电流以及所述氧气浓度，采用比例-积分-微分PID算法调节所述加热器的启停占空比，以调节所述加热器的加热功率。

5.根据权利要求4所述的烤制烹饪厨具，其特征在于，所述控制模块，还用于：

当所述输入电流不等于设定电流时，确定所述设定电流与所述输入电流的比例系数；

根据所述比例系数调整所述加热器的启停占空比。

6.根据权利要求5所述的烤制烹饪厨具，其特征在于，所述电流检测模块包括电流AD采样电路。

7.一种烤制烹饪厨具的控制方法，其特征在于，包括：

实时检测烹饪腔体内的当前温度；

实时检测所述烹饪腔体内的氧气浓度；

当所述当前温度达到设定加热温度后，根据不同时间段的氧气浓度得到氧气浓度变化量；

根据设定加热时间以及所述氧气浓度变化量确定食物是否烤制完成，并在烤制完成后控制加热器停止加热。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据设定加热时间以及所述氧气浓度变化量确定食物是否烤制完成，并在烤制完成后控制加热器停止加热的步骤，包括：

当所述氧气浓度变化量达到最小阈值时，确定食物水分消耗完成；其中，当烹饪腔体内的氧气浓度上升时，湿度下降；

当食物水分消耗完成，且加热时间未达到所述设定加热时间，结束加热；

当食物水分未消耗完成，且加热时间达到所述设定加热时间后，继续加热。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测加热器的输入电流；

根据所述当前温度、所述输入电流以及所述氧气浓度调节所述加热器的加热功率。

10.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现权利要求7-9任一项所述的方法。