CN110448168A - 一种开水煲的加热控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种开水煲的加热控制方法，该开水煲包括：主控电路、加热回路和过零检测电路；所述加热回路包括：加热装置、交流供电电源以及控制所述加热装置的继电器；所述过零检测电路分别与所述主控电路和所述交流供电电源相连；所述主控电路与所述继电器相连；所述方法包括：通过所述过零检测电路检测所述交流供电电源的过零信号，并在检测到所述过零信号时控制所述继电器导通或关断。通过该实施例方案，能够延长继电器使用寿命，并能更好地控制加热功率。

Description

一种开水煲的加热控制方法

技术领域

本发明实施例涉及烧水装置控制技术，尤指一种开水煲的加热控制方法。

背景技术

开水煲已成为生活必需小家电，特别是电子式开水煲也越来越普及。电子式开水煲一般使用继电器来控制加热，在实际使用过程中负载为大电流时，继电器触点极易出现电弧火花，严重影响继电器的使用寿命。

现针对电子式开水煲继电器寿命短的问题，提出一种加热控制方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种开水煲的加热控制方法，能延长继电器使用寿命，并能更好地控制加热功率。

为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种开水煲的加热控制方法，所述开水煲可以包括：主控电路、加热回路和过零检测电路；所述加热回路包括：加热装置、交流供电电源以及控制所述加热装置的继电器；所述过零检测电路分别与所述主控电路和所述交流供电电源相连；所述主控电路与所述继电器相连；所述方法可以包括：

通过所述过零检测电路检测所述交流供电电源的过零信号，并在检测到所述过零信号时控制所述继电器导通或关断。

在本发明的示例性实施例中，所述方法还可以包括：在检测到所述过零信号时，延长预设时长后控制所述继电器导通或关断。

在本发明的示例性实施例中，所述方法还可以包括：根据所述继电器关断所需的第一时长和/或导通所需的第二时长确定所述预设时长。

在本发明的示例性实施例中，当控制所述继电器导通时，所述预设时长为所述第一时长；当控制所述继电器关断时，所述预设时长为所述第二时长。

在本发明的示例性实施例中，所述方法还可以包括：在首次对当前继电器进行导通或关断控制时，统计当前继电器的所述第一时长和所述第二时长，并存储到预设的存储装置中；

其中，在将所述第一时长和所述第二时长存储到所述存储装置中后，将所述存储装置的标识位标记为第一标识；在未将所述第一时长和所述第二时长存储到所述存储装置中时，将所述标识位标记为第二标识。

在本发明的示例性实施例中，所述方法还可以包括：在控制所述继电器导通或关断之前，检测所述标识位的标识；当所述标识为所述第一标识时，直接调取所述存储装置中存储的所述第一时长和/或所述第二时长，当所述标识为所述第二标识时，统计当前继电器的所述第一时长和所述第二时长。

在本发明的示例性实施例中，所述加热装置包括相互串联的第一加热装置和第二加热装置；其中，所述第一加热装置为小功率加热装置，所述小功率为小于600W的功率；所述继电器为所述第一加热装置和所述第二加热装置的选通开关；所述方法还可以包括：

当所述开水煲需要小功率加热时，控制所述继电器选通所述第一加热装置，以通过所述第一加热装置进行加热。

在本发明的示例性实施例中，所述加热回路还可以包括：控制所述加热装置的可控硅；

所述方法还可以包括：当检测过零信号异常时，通过对所述可控硅和所述继电器配合控制，实现对所述加热装置的控制。

在本发明的示例性实施例中，所述对所述可控硅和所述继电器配合控制可以包括：

启动加热时，先控制所述可控硅吸合，再控制所述继电器吸合，并在所述继电器吸合后控制所述可控硅断开；

关闭加热时，先控制所述可控硅吸合，再控制所述继电器断开，在所述继电器断开后，控制所述可控硅断开。

在本发明的示例性实施例中，所述过零检测电路可以包括：光耦、上拉电阻、限流电阻和滤波电容；

所述光耦的输入端与所述交流供电电源的火线和零线相连，所述光耦的第一输出端与所述上拉电阻的第一端相连，并与所述限流电阻的第一端相连；

所述上拉电阻的第二端与直流电源相连；

所述限流电阻的第二端与所述主控电路的采样端口相连；

所述光耦的第二输出端接地；

所述滤波电容连接于所述采样端口和地之间。

与现有技术相比，本发明实施例的所述开水煲可以包括：主控电路、加热回路和过零检测电路；所述加热回路包括：加热装置、交流供电电源以及控制所述加热装置的继电器；所述过零检测电路分别与所述主控电路和所述交流供电电源相连；所述主控电路与所述继电器相连；所述方法可以包括：通过所述过零检测电路检测所述交流供电电源的过零信号，并在检测到所述过零信号时控制所述继电器导通或关断。通过该实施例方案，能够延长继电器使用寿命，并能更好地控制加热功率。

本发明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的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例的开水煲的加热控制方法流程图；

图2为本发明实施例的双加热管串联结构示意图；

图3为本发明实施例的过零检测电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、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开水煲的加热控制方法，所述开水煲可以包括：主控电路、加热回路和过零检测电路；所述加热回路包括：加热装置、交流供电电源以及控制所述加热装置的继电器；所述过零检测电路分别与所述主控电路和所述交流供电电源相连；所述主控电路与所述继电器相连；如图1所示，所述方法可以包括步骤S101：

S101、通过所述过零检测电路检测所述交流供电电源的过零信号，并在检测到所述过零信号时控制所述继电器导通或关断。

已知，电子式开水煲的加热通常是通过控制继电器来实现，因开水煲加热功率都较高，且杯体内往往是高温高湿工况，在负载大电流和潮湿环境下时，继电器的触点极易产生电火花，最终导致继电器寿命大大缩短，影响产品质量。

在本发明的示例性实施例中，在开水煲中增加过零检测电路，当需要开启加热时，在过零信号达到后控制继电器吸合，当需要关闭加热时，在过零信号达到后控制继电器关闭。在过零点附近吸合或断开继电器此时负载端电流是非常小的，继电器接近于无负载工作状态，因此，通过该实施例方案可大大减少触点电火花，大大提升继电器触点的寿命。

实施例二

该实施例在实施例一的基础上，对于过零信号达到后继电器吸合和断开（即导通或关断）时刻做了进一步限定。

在本发明的示例性实施例中，所述方法还可以包括：在检测到所述过零信号时，延长预设时长后控制所述继电器导通或关断。

在本发明的示例性实施例中，所述方法还可以包括：根据所述继电器关断所需的第一时长T1和/或导通所需的第二时长T2确定所述预设时长。

在本发明的示例性实施例中，当需要开启加热时，可以在过零信号达到后延时T1ms控制继电器吸合，以确保继电器在彻底关断后再根据过零信号进行吸合；当需要关闭加热时，可以在过零信号达到后延时T2 ms控制继电器关闭，以确保继电器在已经导通的情况下再根据过零信号进行关断；从而确保继电器的可靠导通或关断，避免造成控制混乱。

在本发明的示例性实施例中，可以针对不同继电器的吸合时长（即第二时长T2）和断开时长（即第一时长T1）差异调整延时时长（即上述的预设时长）。

在本发明的示例性实施例中，当控制所述继电器导通时，所述预设时长为所述第一时长T1；当控制所述继电器关断时，所述预设时长为所述第二时长T2。

在本发明的示例性实施例中，所述方法还可以包括：在首次对当前继电器进行导通或关断控制时，统计当前继电器的所述第一时长T1和所述第二时长T2，并存储到预设的存储装置中；

其中，在将所述第一时长T1和所述第二时长T2存储到所述存储装置中后，将所述存储装置的标识位标记为第一标识；在未将所述第一时长T1和所述第二时长T2存储到所述存储装置中时，将所述标识位标记为第二标识。

在本发明的示例性实施例中，不同继电器的吸合时长和断开时长有差异，即使同一种继电器不同批次的吸合时长和断开时长也不尽相同。如果采用固定的吸合时长和断开时长，无法保证所有继电器都在过零点附近吸合或断开，为了达到更好的一致性效果，可以在每个继电器的首次吸合或断开时计算吸合时长或断开时长。

在本发明的示例性实施例中，可以开启电流检测功能，当首次吸合继电器时可以计t1，当首次检测到加热电流时计时可以计t2，继电器的吸合时长为T2=t2-t1，当首次断开继电器时可以计t3，当首次检测到无加热电流时可以计t4，继电器的断开时长可以为T1=t4-t3。

在本发明的示例性实施例中，所述方法还可以包括：在控制所述继电器导通或关断之前，检测所述标识位的标识；当所述标识为所述第一标识时，直接调取所述存储装置中存储的所述第一时长和/或所述第二时长，当所述标识为所述第二标识时，统计当前继电器的所述第一时长和所述第二时长。

在本发明的示例性实施例中，首次吸合或断开的标志可以置于单片机的EEPROM（(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，带电可擦可编程只读存储器）中，默认为0（第二标识），说明还未存储T1和T2。每次需要吸合或断开继电器时，可以首先判断该标志位。如果标志位为0，则开启电流检测功能，并计算吸合时长T2或断开时长T1，获取T1和T2后存入系统EEPROM；如果该标准位为1（第一标识），则直接调取EEPROM内储存的断开时长T1或吸合时长T2直接使用。单独计算并调用每个继电器的吸合时长或断开时长大大降低了继电器差异导致的吸合时长或断开时长差异而造成的控制不当，提升了兼容性和适应性。

实施例三

该实施例在实施例一或二的基础上，给出了小功率加热时采用单管加热的实施例。

在本发明的示例性实施例中，如图2所示，所述加热装置可以包括相互串联的第一加热装置R1和第二加热装置R2；其中，所述第一加热装置R1为小功率加热装置，所述小功率为小于600W的功率；所述继电器为所述第一加热装置R1和所述第二加热装置R2的选通开关；所述方法还可以包括：

当所述开水煲需要小功率加热时，控制所述继电器选通所述第一加热装置R1，以通过所述第一加热装置R1进行加热。

在本发明的示例性实施例中，开水煲在实际应用中需要小功率加热，继电器的小功率加热往往是在每个周期T3内调节占空比来实现。比如1800W加热功率要实现300W，如果T3设为9s，那么相当于在每个9s周期内吸合继电器1.5s，断开继电器7.5s，这样调节方式是一种平均功率的折算，如果计时周期T3取得太大，加热热惯性越大，导致实际加热效果不理想，如果计时周期T3取得太小，继电器吸合断开次数过于频繁，影响继电器寿命。

在本发明的示例性实施例中，本实施例方案采用双加热管串联的方式，如图2所示，第一加热装置R1（如加热管R1）可以选择300-500W，第二加热装置R2（如加热管R2）可以选择1000W-1300W。当需要小功率加热时，可以只导通加热管R1，且小功率加热时继电器不需要频繁吸合与断开，且功率更稳定。当需要大功率加热时，可以同时导通加热管R1和加热管R2。无论是哪种功率加热，可以首先控制继电器D2吸合或断开，继电器D2只作为选择开关，无需计算吸合或断开时长。继电器D1需获取吸合或断开时长。小功率加热启动的控制时序可以为继电器D2断开，继电器D1吸合；小功率加热关闭的控制时序可以为继电器D2吸合，继电器D1断开；大功率加热启动的控制时序可以为继电器D2吸合，继电器D1吸合；大功率加热关闭的控制时序可以为继电器D1断开，继电器D2断开。

实施例四

该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了过零异常时采用可控硅结合继电器方式的实施例。

在本发明的示例性实施例中，所述加热回路还可以包括：控制所述加热装置的可控硅；

所述方法还可以包括：当检测过零信号异常时，通过对所述可控硅和所述继电器配合控制，实现对所述加热装置的控制。

在本发明的示例性实施例中，所述对所述可控硅和所述继电器配合控制可以包括：

启动加热时，先控制所述可控硅吸合，再控制所述继电器吸合，并在所述继电器吸合后控制所述可控硅断开；

关闭加热时，先控制所述可控硅吸合，再控制所述继电器断开，在所述继电器断开后，控制所述可控硅断开。

在本发明的示例性实施例中，当过零信号异常时，启动加热时可以通过先吸合可控硅再吸合继电器最后断开可控硅的方式，关闭加热时可以采用先吸合可控硅再断开继电器最后断开可控硅的方式。

在本发明的示例性实施例中，当过零信号异常时，可能导致继电器无法正常吸合或断开，即使增加了过零信号异常时能正常吸合或断开继电器，会导致继电器吸合断开时不在过零点附近而影响继电器寿命。

在本发明的示例性实施例中，在继电器D1上并联可控硅后，如果过零信号异常，可切换控制方式。当需要开启加热时可以先导通可控硅，再吸合或断开继电器D1和继电器D2；当需要关闭加热时可以先吸合或断开继电器D1和继电器D2，再断开可控硅。先导通继电器后已形成加热回路，在吸合或断开继电器时负载电流很小，不易产生电火花，对延长继电器寿命有帮助。

实施例五

该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了过零检测电路的一个具体实施例。

在本发明的示例性实施例中，所述过零检测电路可以包括：光耦11、上拉电阻12、限流电阻13和滤波电容14；

所述光耦11的输入端与所述交流供电电源的火线L和零线N相连，所述光耦12的第一输出端与所述上拉电阻12的第一端相连，并与所述限流电阻13的第一端相连；

所述上拉电阻12的第二端与直流电源相连；

所述限流电阻13的第二端与所述主控电路的采样端口ZERO相连；

所述光耦11的第二输出端接地；

所述滤波电容14连接于所述采样端口和地之间。

在本发明的示例性实施例中，可以将光耦11的输入端分别接零线和火线，输出端一侧通过5V上拉，一侧接信号地，同时在上拉电阻12后直接将信号接入单片机。当交流电信号变化时，ZERO端将产生信号跳变，单片机通过跳变信号获取过零时间点。在过零点附近吸合或断开继电器，此时负载端电流是非常小的，继电器接近于无负载工作状态，可大大减少触点电火花，大大提升继电器触点的寿命。

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)

1.一种开水煲的加热控制方法，其特征在于，所述开水煲包括：主控电路、加热回路和过零检测电路；所述加热回路包括：加热装置、交流供电电源以及控制所述加热装置的继电器；所述过零检测电路分别与所述主控电路和所述交流供电电源相连；所述主控电路与所述继电器相连；所述方法包括：

通过所述过零检测电路检测所述交流供电电源的过零信号，并在检测到所述过零信号时控制所述继电器导通或关断。

2.根据权利要求1所述的开水煲的加热控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在检测到所述过零信号时，延长预设时长后控制所述继电器导通或关断。

3.根据权利要求2所述的开水煲的加热控制方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述继电器关断所需的第一时长和/或导通所需的第二时长确定所述预设时长。

4.根据权利要求3所述的开水煲的加热控制方法，其特征在于，当控制所述继电器导通时，所述预设时长为所述第一时长；当控制所述继电器关断时，所述预设时长为所述第二时长。

5.根据权利要求3所述的开水煲的加热控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在首次对当前继电器进行导通或关断控制时，统计当前继电器的所述第一时长和所述第二时长，并存储到预设的存储装置中；

其中，在将所述第一时长和所述第二时长存储到所述存储装置中后，将所述存储装置的标识位标记为第一标识；在未将所述第一时长和所述第二时长存储到所述存储装置中时，将所述标识位标记为第二标识。

6.根据权利要求5所述的开水煲的加热控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在控制所述继电器导通或关断之前，检测所述标识位的标识；当所述标识为所述第一标识时，直接调取所述存储装置中存储的所述第一时长和/或所述第二时长，当所述标识为所述第二标识时，统计当前继电器的所述第一时长和所述第二时长。

7.根据权利要求1所述的开水煲的加热控制方法，其特征在于，所述加热装置包括相互串联的第一加热装置和第二加热装置；其中，所述第一加热装置为小功率加热装置，所述小功率为小于600W的功率；所述继电器为所述第一加热装置和所述第二加热装置的选通开关；所述方法还包括：

当所述开水煲需要小功率加热时，控制所述继电器选通所述第一加热装置，以通过所述第一加热装置进行加热。

8.根据权利要求1所述的开水煲的加热控制方法，其特征在于，所述加热回路还包括：控制所述加热装置的可控硅；

所述方法还包括：当检测过零信号异常时，通过对所述可控硅和所述继电器配合控制，实现对所述加热装置的控制。

9.根据权利要求8所述的开水煲的加热控制方法，其特征在于，所述对所述可控硅和所述继电器配合控制包括：

启动加热时，先控制所述可控硅吸合，再控制所述继电器吸合，并在所述继电器吸合后控制所述可控硅断开；

关闭加热时，先控制所述可控硅吸合，再控制所述继电器断开，在所述继电器断开后，控制所述可控硅断开。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的开水煲的加热控制方法，其特征在于，所述过零检测电路包括：光耦、上拉电阻、限流电阻和滤波电容；

所述光耦的输入端与所述交流供电电源的火线和零线相连，所述光耦的第一输出端与所述上拉电阻的第一端相连，并与所述限流电阻的第一端相连；

所述上拉电阻的第二端与直流电源相连；

所述限流电阻的第二端与所述主控电路的采样端口相连；

所述光耦的第二输出端接地；

所述滤波电容连接于所述采样端口和地之间。