CN110912106A - 能够负载识别的家用电器及负载识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种能够负载识别的家用电器及负载识别方法。其中，该负载识别方法包括：当控制器的第一数据端口/第二数据端口检测到第一传感器/第二传感器的传感器信号时对应判断安放在第一安装位/第二安装位的为第一负载/第二负载；当控制器的第一数据端口/第二数据端口检测不到任何传感器信号，控制器判断第一安装位/第二安装位没有安放任何负载；当控制器的第一控制端口/第二数据端口检测到传感器信号但判断此传感器信号不是第一传感器/第二传感器所发出时，控制器判断第一安装位/第二安装位所安放的不是第一负载/第二负载。本发明负载识别过程简单且准确性高。

Description

能够负载识别的家用电器及负载识别方法

技术领域

本发明涉及负载识别技术，尤其是涉及一种负载识别方法及能够负载识别的家用电器。

背景技术

在一些家用电器中，同时具有多个相互独立的负载，而不同的负载可能工作所需功率、工作方式有所差异而不能通用，从而需要有区别的对各个负载进行供电及单独控制。

以煮茶器为例。煮茶器包括底座1、消毒壶2、煮茶壶3、第一耦合器和第二耦合器，由底座1负责检测消毒壶2或/和煮茶壶3是否准确放置在底座1上，并控制对消毒壶2或/和煮茶壶3进行加热功率输出。其中，消毒壶2和煮茶壶3作为2个负载，其底部分别设有第一发热盘及第二发热盘。第一耦合器包括设在底座1上的第一下耦合器11和设在消毒壶2的底部的第一上耦合器21，第一上耦合器21与第一发热盘电性相连，当消毒壶2准确放置在底座1位于第一下耦合器11上时第一下耦合器11与第一上耦合器21电性相连，从而消毒壶2上电对茶具加热消毒。第二耦合器包括设在底座1上的第二下耦合器12和设在煮茶壶3底部设有的第二上耦合器31，第二上耦合器31与第二发热盘电性相连，当煮茶壶3准确放置在底座1位于第二下耦合器12上时第二下耦合器12与第二上耦合器31电性相连，从而煮茶壶3可以上电进行煮茶。

由于煮茶壶3需要进行水位检测而消毒壶2则不需要进行水位检测，故第一下耦合器11与第二上耦合器31之间、或是第二下耦合器12与第一上耦合器21之间是不能通用的，若是煮茶壶3放置在底座1上本应该放置消毒壶2的位置则会出现炸机或不能正常工作的情况。为此，现有技术中将选择使用第一耦合器的物理结构与第二耦合器的物理规格不相同，让煮茶壶3无法放置在第一下耦合器11而消毒壶2也无法放置在第二上耦合器31上，从而起到防止煮茶壶3与消毒壶2的位置放反而出现炸机或不能正常工作的情况。

现有技术中设置第一耦合器与第二耦合器具有不同物理规格的方案，至少存在如下缺陷：一是不能做到统一使用同一种物理结构或同一物理规格的耦合器，从而使结构设计变得复杂，增加了生成制造的装配程序并不利于实现机器自动化生产，二是无法对负载没准确放置时发出报警，用户体验较差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种负载识别方法及能够负载识别的家用电器。

本发明提出一种种能够负载识别的家用电器，其包括底座、第一负载、第二负载、第一耦合器和第二耦合器；底座的上侧面设有第一安装位及第二安装位，底座的内部设有控制电路板，该控制电路板上设有控制器及均与供电电源电性相连并受控制器控制的第一控制开关和第二控制开关；第一负载内设第一用电元件及第一传感器；第二负载内设第二用电元件及第二传感器，且第二传感器与第一传感器不是相同的传感器；第一耦合器与第二耦合器具有相同物理规格，第一耦合器与第二耦合器设有相同的电源引脚和信号引脚；第一耦合器包括设在第一安装位上的第一下耦合器和设在第一负载的底部的第一上耦合器，第一下耦合器的电源引脚、第一上耦合器的电源引脚分别与第一控制开关及第一用电元件电信相连，第一下耦合器的信号引脚、第一上耦合器的信号引脚分别与第一传感器及控制器的第一数据端口电性相连；第二耦合器包括设在第二安装位的第二下耦合器和设在第二负载底部的第二上耦合器，第二下耦合器的电源引脚、第二上耦合器的电源引脚分别与第二控制开关及第二用电元件电信相连，第二下耦合器的信号引脚、第二上耦合器的信号引脚分别与第二传感器及控制器的第二数据端口电性相连；由控制器分别根据第一数据端口、第二数据端口的检测结果识别第一负载、第二负载是否准确安放在第一安装位及第二安装位。

优选的，第一耦合器和第二耦合器均具有5个引脚，第1引脚或第2引脚设为信号引脚，第3-5引脚均相同为电源引脚，其中第3引脚接地、第4引脚接电源火线及第5引脚接电源零线。

优选的，第一上耦合器的第2引脚接与第一传感器电性相连，第一下耦合器的第2引脚与控制器的第一数据端口电性相连；第二下耦合器的第2引脚与控制器的第二数据端口电性相连，第二上耦合器的第2引脚与第二传感器电性相连。

优选的，第一耦合器的第1引脚的悬空设置，而第二负载内设有温度传感器，第二上耦合器的第1引脚与第二负载内的温度传感器电性相连，第二下耦合器的第1引脚与控制器的第三数据端口相连。

优选的，第一控制开关、第二控制开关均是可控硅或继电器。

优选的，第一传感器是温度传感器，第二传感器是水位检测传感器。

优选的，控制器为单片机、DSP芯片或FPGA芯片。

本发明公开一种所述能够负载识别的家用电器所采用的负载识别方法，其包括：当控制器的第一数据端口/第二数据端口检测到第一传感器/第二传感器的传感器信号时对应判断安放在第一安装位/第二安装位的为第一负载/第二负载；当控制器的第一数据端口/第二数据端口检测不到任何传感器信号，控制器判断第一安装位/第二安装位没有安放任何负载；当控制器的第一控制端口/第二数据端口检测到传感器信号但判断此传感器信号不是第一传感器/第二传感器所发出时，控制器判断第一安装位/第二安装位所安放的不是第一负载/第二负载。其中，符号“/”表示并列选择的意思，即表示“或”。

优选的，仅当控制器判断第一安装位/第二安装位所安放的是第一负载/第二负载时，控制器才控制第一控制开关/第二控制开关导通让供电电源通过第一耦合器/第二耦合器给第一用电元件/第二用电元件供电。

优选的，所述负载识别方法还包括提醒负载识别结果的步骤。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明在家用电器中使用2组相同物理规格的第一耦合器和第二耦合器，并使第一耦合器和第二耦合器具有与供电电源电性相连的引脚以避免第一负载与第二负载放反时出现炸机，并使产品结构更美观、结构设计变得简单，并有利于降低加工成本、降低物料维护成本及提高生产效率；同时，利用第一负载与第二负载中所设置不同类型的传感器的差异，使第一耦合器与第二耦合器中均使用相同引脚来传送传感器的检测信号，由控制器根据检测信号识别负载是否正确安放，识别过程简单且准确性高。

附图说明

图1是煮茶器的结构示意图。

图2是家用电器的电气原理框图。

图3是一个实施例中第一耦合器与第二耦合器各引脚的电气特征示意图。

图4是在第一负载与第二负载在底座上位置放反时第一耦合器与第二耦合器各引脚的电气特征示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

结合图2所示，本发明公开一种能够负载识别的家用电器，其包括底座1、第一负载2’、第二负载3’、第一耦合器和第二耦合器，第一耦合器与第二耦合器具有相同物理规格；底座1的上侧面设有用于安放第一负载2’的第一安装位及用于安放第二负载3’的第二安装位，底座1的内部设有控制电路板，该控制电路板上设有控制器15及均与供电电源（一般为AC220V）电性相连的第一控制开关13和第二控制开关14，控制器15的第一控制端口、第二控制端口分别与第一控制开关13的控制极和第二控制开关14的控制极从而由控制器15通过第一控制端口、第二控制端口单独控制第一控制开关13和第二控制开关14的导通或关断；第一负载2’（比如第一负载2’对应图1中的消毒壶2）内设第一用电元件22（比如第一用电元件22对应图1中设在消毒壶2底部的第一发热盘）及第一传感器23（比如，第一传感器23是对应图1中设在消毒壶2底部的温度传感器）；第二负载3’（比如第二负载3’对应图1中的煮茶壶3）内设第二用电元件32（比如第二用电元件32对应图1中设在煮茶壶2底部的第二发热盘）及第二传感器33（比如，第二传感器33是对应图1中设在煮茶壶3底部的水位传感器），且第二传感器33与第一传感器23不是相同的传感器；第一耦合器包括设在底座1的第一安装位上的第一下耦合器11和设在第一负载2’的底部的第一上耦合器21，第一下耦合器11与第一控制开关13及控制器15电性相连，第一上耦合器21与第一用单元件22及第一传感器23电性相连，当第一负载2’安放在第一安装位时第一下耦合器11与第一上耦合器21电性相连，从而供电电源通过第一耦合器给第一用电元件22供电，且第一传感器23的检测结果也通过第一耦合器传送给控制器15；第二耦合器包括设在底座1的第二安装位的第二下耦合器12和设在第二负载3’底部的第二上耦合器31，第二下耦合器12与第二控制开关14及控制器15均电性相连，第二上耦合器31与第二用电元件32及第二传感器33电性相连，当第二负载3’安放在第二安装位时，第二下耦合器12与第二上耦合器31电性相连，，从而供电电源通过第二耦合器给第二用电元件32供电，且第二传感器33的检测结果也通过第二耦合器传送给控制器15。

第一控制开关13、第二控制开关14均可以是可控硅或继电器，一般优选使用双向可控硅。控制器15通过改变第一控制开关13、第二控制开关14的导通时间可以分别达到对第一负载2’、第二负载3’的功率控制，此乃本领域技术人员的公知常识，本申请不再展开阐述。

本发明让第一耦合器与第二耦合器具有相同物理规格。因此，第一耦合器与第二耦合器采用相同型号，具有相同物理尺寸及相同的引脚数以相同的引脚设置方式。结合图3所示一个实施例中第一耦合器与第二耦合器各引脚的电气特征示意图，可以看出，第一耦合器和第二耦合器均具有5个引脚，且第3-5引脚均相同为电源引脚，其中第3引脚是接地GND，第4引脚接电源火线ACL，第5引脚接电源零线ACN；第一耦合器的第1引脚悬空；第一上耦合器21的第2引脚接（信号引脚）与第一传感器23电性相连，而第一下耦合器11的第2引脚（信号引脚）与控制器15的第一数据端口电性相连，第二耦合器的第1引脚也悬空或做其他用途，第二下耦合器12的第2引脚与控制器15的第二数据端口电性相连，第二上耦合器31的第2引脚与第二传感器33电性相连。

其中，图3中以第一传感器23为温度传感器NTC，而第二传感器33为水位传感器（简称“水位检测”）为例进行绘示。控制器15为单片机、DSP芯片或FPGA芯片为佳，通常采用单片机来实现。在控制器15内设实现负载识别方法的计算机程序，由控制器15运行该计算机程序来实现负载识别方法以甄别第一负载2’是否是安放在底座1的第一安装位而第二负载3’是否是安放在底座1的第二安装位，具体来说，控制器15才有如下方法来进行负载识别：

（1）对于甄别第一负载2’是否是安放在底座1的第一安装位而言，控制器15的第一数据端口可能能够检测到三种不同的状态：

a1、第一负载2’准确安放在第一安装位，第一上耦合器21与第一下耦合器11电性相连，从而第一传感器23的检测结果通过第一上耦合器21的第2引脚与第一下耦合器11的第2引脚电性相连传送至控制器15的第一数据端口，即当控制器15的第一数据端口检测到第一传感器23的传感器信号（检测结果）时，控制器15判断第一负载2’准确安放在第一安装位，此时，控制器15的第一控制端口发出控制信号使第一控制开关13导通，供电电源通过第一上耦合器21的第3-5引脚对应与第一下耦合器11的第3-5引脚电性相连从而第一用电元件22得电工作。若底座的控制电路板内设报警模块（例如喇叭或/和指示灯），报警模块提示第一安装位的负载安放位置正确。

a2、底座1的第一安装位没有安放任何第一负载2’或第二负载3’时，第一下耦合器11的第2引脚开路，控制器15的第一数据端口检测不到任何传感器信号，此时，控制器15判断底座1的第一安装位没有安放任何负载，控制器15的第一控制端口发出控制信号使第一控制开关13关断。此时，报警模块提示第一安装位没有负载。

a3、当第二负载3’安放在底座1的第一安装位时，如图4所示，此时，第二负载3’的第二上耦合器31与第一下耦合器11对应电性相连，此时，第二传感器33的检测结果通过第二上耦合器31与第一下耦合器11传送至控制器15的第一控制端口。由于第二传感器33与第一传感器23为不同类型的传感器，此时，第二传感器33的检测结果也明显不同于第一传感器23的结果，因此，当控制器15的第一控制端口检测到传感器信号但判断此传感器信号不是第一传感器23所发出时，控制器15判断第一安装位所安放的负载是不正确的。此时，报警模块提示第一安装位的负载安放位置错误，或第一负载2’与第二负载3’安放位置放反等类似提示。

（2）对应的，对于甄别第二负载3是否是安放在底座1的第二安装位而言，控制器15的第二数据端口可能能够检测到三种不同的状态：

b1、第二负载3’准确安放在第二安装位，第而上耦合器31与第二下耦合器12电性相连，第二传感器33的检测结果通过第二上耦合器31的第2引脚与第二下耦合器12的第2引脚电性相连传送至控制器15的第二数据端口。因此，当控制器15的第二数据端口检测到第二传感器33的传感器信号（检测结果）时，控制器15判断第二负载3’准确安放在第二安装位，此时，控制器15的第二控制端口发出控制信号使第二控制开关14导通，从而供电电源通过第二耦合器给第二用电元件32供电。同时，报警模块提示第二安装位的负载安放位置正确。

b2、底座1的第二安装位没有安放任何第一负载2’或第二负载3’时，第二下耦合器12的第2引脚开路，控制器15的第二数据端口检测不到任何传感器信号，控制器15判断底座1的第二安装位没有安放任何负载，控制器15的第二控制端口发出控制信号使第二控制开关14关断。此时，报警模块提示第二安装位没有负载。

b3、当第一负载2’安放在底座1的第二安装位时，如图4所示，此时，第一负载3’的第一上耦合器21与第二下耦合器21对应电性相连，第一传感器23的检测结果通过第一上耦合器21的第2引脚与第二下耦合器12的第2引脚电性相连传送至控制器15的第二数据端口。由于第二传感器33与第一传感器23为不同类型的传感器，此时，第一传感器23的检测结果也明显不同于第二传感器33的结果，因此，当控制器15的第二控制端口检测到传感器信号但判断此传感器信号不是第二传感器33所发出时，控制器15判断第二安装位所安放的负载是不正确的。此时，报警模块提示第二安装位的负载安放位置错误，或第一负载2’与第二负载3’安放位置放反等类似提示。

由于第一耦合器和第二耦合器具有相同物理规格，且均是设置第3-5引脚为地、ACL和ACN，因此，即使第一负载2’与第二负载3’安放位置放反时，也均不会出现炸机损坏等情形。

当然，第一耦合器的第1引脚、第二耦合器的第1引脚均可按需设置为其他信号引脚。比如，图3和图4所示中，第一耦合器的第1引脚的悬空设置，而第二负载3’内设有温度传感器，第二上耦合器31的第1引脚与第二负载3’内设有温度传感器电性相连，第二下耦合器12的第1引脚与控制器15的第三数据端口相连，因此，当第二负载3’安放在底座的第二安装位时，通过第二耦合器的第1引脚就可以将第二负载3’内设有温度传感器的温度检测信号传送至控制器15。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能够负载识别的家用电器，其包括底座、第一负载、第二负载、第一耦合器和第二耦合器；底座的上侧面设有第一安装位及第二安装位，底座的内部设有控制电路板，该控制电路板上设有控制器及均与供电电源电性相连并受控制器控制的第一控制开关和第二控制开关；第一负载内设第一用电元件及第一传感器；第二负载内设第二用电元件及第二传感器，且第二传感器与第一传感器不是相同的传感器；其特征在于：

第一耦合器与第二耦合器具有相同物理规格，第一耦合器与第二耦合器设有相同的电源引脚和信号引脚；

第一耦合器包括设在第一安装位上的第一下耦合器和设在第一负载的底部的第一上耦合器，第一下耦合器的电源引脚、第一上耦合器的电源引脚分别与第一控制开关及第一用电元件电信相连，第一下耦合器的信号引脚、第一上耦合器的信号引脚分别与第一传感器及控制器的第一数据端口电性相连；

第二耦合器包括设在第二安装位的第二下耦合器和设在第二负载底部的第二上耦合器，第二下耦合器的电源引脚、第二上耦合器的电源引脚分别与第二控制开关及第二用电元件电信相连，第二下耦合器的信号引脚、第二上耦合器的信号引脚分别与第二传感器及控制器的第二数据端口电性相连；

控制器分别根据第一数据端口、第二数据端口的检测结果识别第一负载、第二负载是否准确安放在第一安装位及第二安装位。

2.根据权利要求1所述能够负载识别的家用电器，其特征在于：第一耦合器和第二耦合器均具有5个引脚，第1引脚或第2引脚设为信号引脚，第3-5引脚均相同为电源引脚，其中第3引脚接地、第4引脚接电源火线及第5引脚接电源零线。

3.根据权利要求2所述能够负载识别的家用电器，其特征在于：第一上耦合器的第2引脚接与第一传感器电性相连，第一下耦合器的第2引脚与控制器的第一数据端口电性相连；第二下耦合器的第2引脚与控制器的第二数据端口电性相连，第二上耦合器的第2引脚与第二传感器电性相连。

4.根据权利要求3所述能够负载识别的家用电器，其特征在于：第一耦合器的第1引脚的悬空设置，而第二负载内设有温度传感器，第二上耦合器的第1引脚与第二负载内的温度传感器电性相连，第二下耦合器的第1引脚与控制器的第三数据端口相连。

5.根据权利要求1所述能够负载识别的家用电器，其特征在于：第一控制开关、第二控制开关均是可控硅或继电器。

6.根据权利要求1所述能够负载识别的家用电器，其特征在于：第一传感器是温度传感器，第二传感器是水位检测传感器。

7.根据权利要求1所述能够负载识别的家用电器，其特征在于：控制器为单片机、DSP芯片或FPGA芯片。

8.根据权利要求1-7任何一项所述能够负载识别的家用电器所采用的负载识别方法，其特征在于包括：

当控制器的第一数据端口/第二数据端口检测到第一传感器/第二传感器的传感器信号时对应判断安放在第一安装位/第二安装位的为第一负载/第二负载；

当控制器的第一数据端口/第二数据端口检测不到任何传感器信号，控制器判断第一安装位/第二安装位没有安放任何负载；

当控制器的第一控制端口/第二数据端口检测到传感器信号但判断此传感器信号不是第一传感器/第二传感器所发出时，控制器判断第一安装位/第二安装位所安放的不是第一负载/第二负载。

9.根据权利要求8所述负载识别方法，其特征在于：仅当控制器判断第一安装位/第二安装位所安放的是第一负载/第二负载时，控制器才控制第一控制开关/第二控制开关导通让供电电源通过第一耦合器/第二耦合器给第一用电元件/第二用电元件供电。

10.根据权利要求8所述负载识别方法，其特征在于：还包括提醒负载识别结果的步骤。

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