CN111134521A - 加热控制方法、装置、介质及液体加热容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家电控制领域，公开了一种加热控制方法、装置、介质及液体加热容器，通过在液体加热容器的外侧壁安装电容感应片，以在加热时检测的该电容感应片感应的电容量，并根据在预设时间间隔内获取到的此电容量的变化量与第一预设阈值比较，在判断此信号变化量大于第一预设阈值时，关闭对液体加热容器的加热。以此实现了液体加热容器的溢出的准确检测和控制，有效防止了液体加热容器在加热时产生泡沫溢出导致的故障事故问题，也提升了用户体验。

Description

加热控制方法、装置、介质及液体加热容器

技术领域

本发明涉及家电控制技术领域，具体涉及一种加热控制方法、装置、介质及液体加热容器。

背景技术

随着液体加热容器的家电产品的使用越来越广泛，除了烧水的电水壶之外，还产生了其他功能的液体加热容器如烹饪养生食材的电水壶。

上述液体加热容器在使用过程中特别是对养生壶而言，容易产生泡沫，从而容易造成溢出，导致弄脏台面，甚至使液体渗入电路板导致电路短路，产生火灾以及触点事故，用户体验差。因而防溢出的控制尤为重要。目前的产品普遍采用间歇加热控制来实现，当间歇加热导致功率不能大，以此导致加热时间过长，而且加热功率小也导致烹饪效果差。

发明内容

本发明的目的是提供一种加热控制方法、装置、介质及液体加热容器，目的在于解决现有液体加热容器防溢控制带来加热功率低导致加热时间长和烹饪效果差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于液体加热容器的加热控制方法，该加热控制方法包括：

获取液体加热容器在加热时电容感应片感应的电容量；

判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值；

在变化量大于预设阈值的情况下，停止对液体加热容器加热。

可选地，还包括：

在停止对液体加热容器加热之后，在预设时间间隔内电容量的变化量小于第二预设阈值的情况下，开启对液体加热容器加热，其中第二预设阈值小于或等于第一预设阈值。

可选地，判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值包括：

在液体加热容器内部的液体温度大于预设温度的情况下，判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值。

可选地，还包括：

在判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值之前，根据对液体加热容器的设定的加热模式确定相应的第一预设阈值。

为了实现上述目的，本发明还提供一种用于液体加热容器的加热控制装置，该加热控制装置包括：

电容感应片，电容感应片安装在液体加热容器的外侧壁上；

发热盘，用于对液体加热容器进行加热；

控制器，被配置成：

控制发热盘工作，以对液体加热容器进行加热；

获取电容感应片感应的电容量；

判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值；

在判断出变化量大于第一预设阈值的情况下，控制发热盘停止工作，以停止对液体加热容器加热。

可选地，加热控制装置还包括防溢模块，

防溢模块的检测端连接电容感应片，防溢模块的输出端连接控制器，防溢模块用于获取电容感应片感应的电容量，并发送电容量至控制器。

可选地，控制器还被配置成：

在控制发热盘停止工作，以停止对液体加热容器进行加热后，还判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否小于第二预设阈值；

在判断出电容量的变化量小于第二预设阈值的情况下，控制发热盘工作，以对液体加热容器进行加热，其中第二预设阈值小于或等于第一预设阈值。

可选地，该加热控制装置还包括用于检测液体加热容器内部液体温度的温度传感器，判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值包括：

从温度传感器接收检测到的温度；

判断温度是否大于预设温度；

在判断出温度大于预设温度的情况下，判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值。

可选地，控制器还被配置成：

在判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值之前，根据液体加热容器的设定的加热模式确定对应的第一预设阈值。

可选地，还包括：

过零检测模块，过零检测模块的输入端连接交流电源，过零检测模块的输出端连接到控制器，过零检测模块用于检测输入到加热控制装置的交流电源的过零信号；

第一开关模块，第一开关模块的开关的两端串联在交流电源对发热盘的供电回路中，第一开关模块的控制端连接控制器；

控制器根据过零信号控制第一开关模块的开关状态，以控制发热盘工作。

可选地，该温度传感器连接防溢模块，防溢模块通过温度传感器检测液体加热容器内部的液体温度，并发送液体温度至控制器。

可选地，还包括第二开关模块：

第二开关模块的开关的两端与第一开关模块的开关的两端并联，第二开关模块的控制端连接控制器。

控制器获取当前液体加热容器的加热功率，在所述加热功率大于预设功率阈值的情况下，控制第二开关模块开通，并控制第一开关模块关闭，以控制发热盘工作。

可选地，第一开关模块包括第一双向可控硅、第二电阻、第四电阻和第一光耦；

第一双向可控硅的第一阳极和第二阳极分别为第一开关模的开关的两端，第一双向可控硅的控制级连接第一光耦的双向二极管的一端；

第一光耦的双向二极管的另一端连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接第一双向可控硅的第二阳极，第一光耦的发光二极管的阴极连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端连接直流电源正极，第一光耦的发光二极管的阳极为第一开关模块的控制端。

可选地，第二开关模块包括第一继电器和第一NPN型三极管；

第一继电器的线圈的开关的两端为第二开关模块的开关的两端，第一继电器的线圈的一端连接直流电源，第一继电器的线圈的另一端连接第一NPN型三极管的集电极，第一NPN型三极管的发射极接地，第一NPN型三极管的基极为第二开关模块的控制端。

可选地，过零检测模块包括第六电阻、第一二极管、第二光耦和第七电阻；

第六电阻的一端为过零检测模块的一输入端，第六电阻的另一端和第一二极管的阴极共接于第二光耦的发光二极管的阳极，第一二极管的阳极和第二光耦的发光极管的阴极为过零检测模块的另一输入端；

第二光耦的三极管的集电极与第七电阻的一端共接于过零检测模块的输出端，第二光耦的三极管的发射极接地。

为了实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被处理器执行时使得处理器执行上述的用于液体加热容器的加热控制方法。

为了实现上述目的，本发明还提供一种液体加热容器，该液体加热容器包括上述加热控制装置。

通过上述技术方案，本发明的用于液体加热容器的加热控制方法，通过在液体加热容器的外侧壁安装电容感应片，以在加热时检测的该电容感应片感应的电容量，并根据在预设时间间隔内获取到的此电容量的变化量与第一预设阈值比较，在判断此信号变化量大于第一预设阈值时，关闭对液体加热容器的加热。实现了液体加热容器的溢出的准确检测和控制，有效防止了液体加热容器在加热时产生泡沫溢出导致的故障事故问题，也提升了用户体验。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明用于液体加热容器的加热控制方法中液体加热容器结构示意图；

图2是本发明用于液体加热容器的加热控制方法第一实施例的流程图；

图3是本发明用于液体加热容器的加热控制装置第一实施例的功能框图；

图4是基于图3中增加防溢模块的功能框图；

图5是本发明用于液体加热容器的加热控制装置第二实施例的功能框图；

图6是基于图5的温度传感器的另一种连接方式的功能框图；

图7是本发明液体加热容器中的加热控制装置的电路控制原理图；

图8是本发明液体加热容器中的加热控制装置的控制信号波形图；

图9是本发明液体加热容器中的加热控制装置的另一控制信号波形图；

图10是本发明液体加热容器中的电容感应片的结构视图；

图11是本发明液体加热容器中的耦合器的线路排布示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明的第一实施例提出一种用于液体加热容器的加热控制方法，该加热控制方法用于控制液体加热容器烧水，该液体加热容器可以是电水壶、养生壶等各种加热液体的家电设备，此时液体加热容器可以烹饪各种食材如黑茶、红枣、银耳、小米等，在用该液体加热容器烧水或者液体加热容器加热食材时容易产生泡沫，特别是液体加热容器加热食材时，此时防止泡沫溢出的控制尤为重要。本发明实施例的加热控制方法即为针对液体加热容器的防溢控制。

如图1所示，本实施例的液体加热容器为养生壶，结构包括壶身1、壶盖2，壶身1的底部安装有发热盘4，用于加热水或者食材，壶身1安装在底座6上，并通过设置在底座6上耦合器3与壶身1连接，以实现底座6为壶身1提供加热所属电源和传递用于控制的弱电信号。壶身1的一侧设置有把手11，把手内部安装有防溢模块9，与该防溢模块9电连接有电容感应片10，该电容感应片10安装在靠近把手11的壶身1的外侧壁上，检测壶身1产生的感应的电容量，防溢模块9电连接该电容感应片10，用于该感应的电容量的模拟量进行识别处理后转换成可识别的数字量，为描述方便，以下提到的感应的电容量均为经过防溢模块9处理过的数字量。

该电容感应片10安装在靠近壶身1的开口处，平时通过液体加热容器烧水或者烹饪食材时，其水位或者食材的位置在该安装位置之下，只有加热产生泡沫上升时才会达到此位置，也即电容感应片10的安装位置是在壶身1标识的最高水位刻度线之上，底座6内部设置有控制器(图中未示出)，控制器通过耦合器接收防溢模块9发送的感应的电容量，以通过耦合器3控制发热盘4的工作，同时底座6上还设置有显示器5和按键7，以通过按键7接收用户的控制指令，并通过显示器5显示对应的控制信息，基于控制指令控制发热盘4对壶身1内部的水或者食材进行加热烹饪。

如图2所示，本实施例的用于液体加热容器的加热控制方法包括：

步骤S210、获取液体加热容器在加热时电容感应片感应的电容量；

步骤S220、判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值；

步骤S230、在电容量的变化量大于预设阈值的情况下，停止对液体加热容器加热；

在步骤S210中，控制器根据接收到的用户指令，首先控制液体加热容器的发热盘4工作，以加热液体加热容器内部的食材或者水，防溢模块9获取液体加热容器在加热时电容感应片10感应的电容量，并发送给控制器。其中电容感应片10可感应到其周围的寄生电容，当该电容感应片10周围的环境发生变化，如液体加热容器加热时有气泡上升，相对电容感应片10的安装位置发生变化时，其寄生电容也发生变化，而防溢模块9通过其内部电路并执行相关的算法，可以检测到针对该寄生电容上的电压在单位时间内的变化值即电压的变化率ΔV/Δt，该变化值与寄生电容的大小相对应，因而通过该变化值能间接得到该寄生电容的容量也即电容感应片感应的电容量。其防溢模块9具体的内部电路和检测算法为现有的技术，在此不再赘述。

在步骤S220-S230中，针对获取到的电容感应片10感应的电容量，在预设时间间隔内采集前后的此感应的电容量值并求其变化量ΔC＝|C2-C1|，并以此变化量与第一预设阈值比较，该预设时间间隔为对该电容量进行不断采样的时间值，该时间值可以根据具体数据处理的需要取一个合适的时间，如可以取相对短的时间间隔如10毫秒以内，或者相对长的时间如几百毫秒或几秒，其具体取决于根据实验对数据分析精度和控制器中的处理器的分析能力需求，在能满足判断结果的准确性的需求下选择一个合理的时间，当该时间值相对小如1ms时，即近似反映了该电容量的变化率ΔC/Δt。通过实验获知，在液体加热容器加热工作过程中，当水位或者食材位置没有达到电容感应片10安装位置时，其通过电容感应片10检测到的电容量变化很小，一般在一个小范围值左右波动，而随着加热的水温上升，液体加热容器内产生泡沫开始上升接近电容感应片10安装位置时，其电容量变化明显，如信号随时间不断增大，当泡沫达到电容感应片10安装位置，变化更加明显。而在液体加热容器没有加热时，如果有物质在液体加热容器中或者外侧壁达到电容感应片10的安装位置，其电容量也会变化明显，如液体加热容器内加水过多超过了最高水位以至达到了电容感应片10的安装位置，其电容量会变化明显。为了避免上述误检测的情况发生，需要限定是在对液体加热容器加热的条件。其具体的时间间隔优选采用50-500ms如优选为100ms时间间隔采用电容量的变化量，如果其变化量超过第一预设阈值则可判断为泡沫已经达到了电容感应片10安装位置，有溢出风险，此时需要关闭液体加热容器的加热，即具体是控制器控制发热盘4停止工作。此第一预设阈值可通过实验确定。

进一步的，当关闭液体加热容器的加热后，其泡沫会下降，此时如果已经离开电容感应片10安装位置，则其电容量变化减小，当其预设时间内的电容量变化量小于第二预设阈值时，则可确定为泡沫已经下降到安全的位置，不会有溢出风险，此时可以再开启液体加热容器的加热。这里的第二预设阈值小于或等于第一预设阈值，优选为小于第一预设阈值，此时对应的泡沫下降到比检测到第一预设阈值对应的泡沫位置低，因此能更加确定已经脱离溢出风险。

本发明实施例的用于液体加热容器的加热控制方法，通过在液体加热容器的外侧壁安装电容感应片，以在加热时检测电容感应片感应的电容量，并根据在预设时间间隔内获取到的此感应的电容量变化量与第一预设阈值比较，在判断此信号变化量大于第一预设阈值时，关闭对液体加热容器的加热。以此实现了液体加热容器的溢出的准确检测和控制，有效防止了液体加热容器在加热时产生泡沫溢出导致的故障事故问题，也提升了用户体验，且由于将电容感应片安装在液体加热容器的外侧壁上，不需要深入液体加热容器内，便于该电容感应片的安装，且可以隐藏在液体加热容器中，以此增加产品的整体美观。

进一步的，基于本发明用于液体加热容器的加热控制方法的第一实施例，在该加热控制方法的第二实施例中，判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值包括：

在液体加热容器内部液体温度大于预设温度的情况下，判断在预设时间间隔内该电容量的变化量是否大于第一预设阈值。

即在第一实施例的基础上，除了获取液体加热容器在加热时的电容感应片10感应的电容量，还同时获取加热时壶身1内部液体的温度。在本实施例中，如图1所示，为获取温度信号，液体加热容器还可进一步包括在壶身1的底部设置的温度传感器8，以检测壶身1内部液体如水的温度，温度传感器8检测到的温度信号发给控制器。因为在液体加热容器在加热时，只有加热到一定温度才容易产生泡沫，如温度上升到接近沸腾如90℃左右才开始产生泡沫，因而在第一实施例中通过判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值进行溢出检测时，还进一步加入壶身内部加热的液体的温度判断，并可将温度调节作为首要条件，如当内部液体温度上升到70℃的预设温度值时，才开始进行上升电容量的变化量的判断，这样能排除在液体加热容器加热前期当电容感应片受到外界物质的干扰产生感应的电容量的变化引起的误判，以此提升了防溢判断的准确性。

进一步的，基于本发明用于液体加热容器的加热控制方法的第一实施例，在本发明用于液体加热容器的加热控制方法的第三实施例中，还包括：

在判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值前，根据对液体加热容器的设定的加热模式确定对应的第一预设阈值。

对一些功能较全的液体加热容器特别是养生壶而言，其可以烹饪很多种食材，相应的在通过按键可以选择对应不同食材的多种烹饪模式如烧水、花草茶、水果茶、煮粥、药膳、红茶、银耳汤等，当液体加热容器内部的食材不同时，当其产生泡沫是这些食材也会有一部分随泡沫漂浮上升，进而上升到电容感应片10安装位置，通过实验可知不同的食材在该位置时，防溢模块9通过电容感应片10检测到的电容量的大小是不同的，导致在预设时间内其信号的变化量也不同，因而为了更加准确的判断溢出，针对不同的食材确定的不同加热模式来确定对应的不同第一预设阈值，如通过实验可知银耳上升到电容感应片10安装位置时，其导致的预设时间内感应的电容量的变化量要比其他食材大，此时可以设置对应的第一预设阈值比其他食材的大。以此获得更高的溢出检测准确性。

本发明还提出一种用于液体加热容器的加热控制装置，应用该加热控制装置的液体加热容器具体可以是养生壶，其结构如图1所示，其具体结构包括壶身1、壶盖2，壶身1安装在底座6上，并通过设置在底座6上耦合器3与壶身1连接，壶身1的一侧设置有把手11，其底座6上还设置有显示器5和按键7，以通过按键7接收用户的控制指令，并通过显示器5显示对应的控制信息。图3示出了该加热控制装置的一功能框图，该加热控制装置包括：

电容感应片10，电容感应片10安装在液体加热容器的外侧壁上；

发热盘4，用于对液体加热容器进行加热，以加热水或者食材；

控制器12，该控制器12设置在底座6内部(图1中未示出)，该控制器12被配置成：

控制发热盘4工作，以对液体加热容器进行加热；

获取电容感应片10感应的电容量；

判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值；

在判断出该电容量的变化量大于第一预设阈值的情况下，控制发热盘4停止工作，以停止对液体加热容器进行加热。

在该加热控制装置中，控制器12根据接收到的用户指令，首先控制液体加热容器的发热盘4工作，以加热液体加热容器内部的食材或者水，控制器通过电容感应片10获取其感应的电容量的值，并发送给控制器12。其中电容感应片10可感应到其周围的寄生电容，当该电容感应片10周围的环境发生变化，如液体加热容器加热时有气泡上升，相对电容感应片10的安装位置发生变化时，其寄生电容也发生变化，而控制器12通过其内部电路并执行相关的算法，可以检测到针对该寄生电容上的电压在单位时间内的变化值即ΔV/Δt，该变化值与寄生电容的大小相对应，因而通过该变化值能间接得到该寄生电容的容量也即电容感应片感应的电容量。其控制器12具体的检测算法为现有的技术，在此不再赘述。

针对获取到的电容感应片10感应的电容量，在预设时间间隔内采集前后的此感应的电容量值并求其变化量ΔC＝|C2-C1|，并以此变化量与第一预设阈值比较，该预设时间间隔为对该电容量进行不断采样的时间值，该时间值可以根据具体数据处理的需要取一个合适的时间，如可以取相对短的时间间隔如10毫秒以内，或者相对长的时间如几百毫秒或几秒，其具体取决于根据实验对数据分析精度和控制器中的处理器的分析能力需求，在能满足判断结果的准确性的需求下选择一个合理的时间，当该时间值相对小如1ms时，即近似反映了该电容量的变化率ΔC/Δt。通过实验获知，在水壶加热工作过程中，当水位或者食材位置没有达到电容感应片10安装位置时，其通过电容感应片10检测到的电容量变化很小，一般在一个小范围值左右波动，而随着加热的水温上升，液体加热容器内产生泡沫开始上升接近电容感应片10安装位置时，其电容量变化明显，如信号随时间不断增大，当泡沫达到电容感应片10安装位置，变化更加明显。而在液体加热容器没有加热时，如果有物质在液体加热容器中或者外侧壁达到电容感应片10的安装位置，其电容量也会变化明显，如液体加热容器内加水过多超过了最高水位以至达到了电容感应片10的安装位置，其电容量会变化明显。为了避免上述误检测的情况发生，需要限定是在对液体加热容器加热的条件。其具体的时间间隔可以采用50-500ms如优选为100ms时间间隔采用电容量的变化量，如果其变化量超过第一预设阈值则可判断为泡沫已经达到了电容感应片10安装位置，有溢出风险，此时需要关闭液体加热容器的加热，即具体是控制器控制发热盘4停止工作。此第一预设阈值可通过实验确定。

进一步的，如图4所示，上述加热控制装置还可包括防溢模块9，与电容感应片10电连接，获取其感应的电容量，并输出该电容量到控制器。此防溢模块9此时可安装在该液体加热容器把手11中，以此与电容感应片10的安装位置接近，便于二者连接。或者二者还可以是一体，也即防溢模块9集成在电容感应片10中，安装在液体加热容器外侧壁上，以此可以省掉单独的防溢模块9的安装工序。

进一步的，控制器12还被配置成：

在控制发热盘4停止工作，以停止对液体加热容器进行加热后，还判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否小于第二预设阈值；

在判断出电容量的变化量小于第二预设阈值的情况下，控制发热盘4工作，以对液体加热容器进行加热，其中第二预设阈值小于或等于第一预设阈值。

当关闭液体加热容器的加热后，其泡沫会下降，此时如果已经离开电容感应片10安装位置，则其电容量变化减小，当其预设时间内的电容量变化量小于第二预设阈值时，则可确定为泡沫已经下降到安全的位置，不会有溢出风险，此时可以再开启液体加热容器的加热。这里的第二预设阈值小于或等于第一预设阈值，优选为小于第一预设阈值，此时对应的泡沫下降到比检测到第一预设阈值对应的泡沫位置低，因此能更加确定已经脱离溢出风险。而且这两个阈值可进一步优选为一个间隔差值。

本发明实施例的用于液体加热容器的加热控制装置，通过在控制发热盘4工作以对液体加热容器进行加热时，获取电容感应片10感应的电容量，并判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值，在判断出电容量的变化量大于第一预设阈值的情况下，控制发热盘4停止工作，以停止对液体加热容器进行加热，以此有效防止了液体加热容器在加热时产生泡沫溢出导致的故障事故问题，也提升了用户体验，且由于将电容感应片安装在液体加热容器的外侧壁上，不需要深入液体加热容器内，便于该电容感应片的安装，且可以隐藏在液体加热容器中，以此增加产品的整体美观。

进一步的，基于本发明用于液体加热容器的加热控制装置的第一实施例，在本发明用于液体加热容器的加热控制装置的第二实施例中，该加热控制装置还包括如图1所示的温度传感器8，其设置在壶身1的底部，用于检测壶身1内部液体如水的温度，并发给控制器12。图5示出了该实施例的加热控制装置的一功能框图，在该图中，控制器12通过温度传感器8直接获取液体加热容器内部液体的温度；或者如图6所示，该温度传感器8也可以连接到防溢模块9，防溢模块9获取到温度传感器8检测的液体加热容器内部液体的温度后，再发送给控制器12。该控制器12还被配置成：

从温度传感器8接收检测到的温度；

判断温度是否大于预设温度；

在判断出温度大于预设温度的情况下，判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值。

因为在液体加热容器在加热时，只有加热到一定温度才容易产生泡沫，如温度上升到接近沸腾如90℃左右才开始产生泡沫，因而在第一实施例中通过判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值进行溢出检测时，还进一步加入液体加热容器内部加热的液体的温度判断，并可将温度调节作为首要条件，如当内部液体温度上升到70℃的预设温度值时，才开始进行上升电容量的变化量的判断，这样能排除在液体加热容器加热前期当电容感应片受到外界物质的干扰产生感应的电容量变化引起的误判，以此提升了防溢判断的准确性。

进一步的，基于本发明用于液体加热容器的加热控制装置的第一实施例，在本发明用于液体加热容器的加热控制装置的第三实施例中，该控制器还被配置成：

在判断在预设时间间隔内电容量的变化量是否大于第一预设阈值之前，根据液体加热容器的设定的加热模式确定对应的第一预设阈值。

对一些功能较全的液体加热容器特别是养生壶而言，其可以烹饪很多种食材，相应的在通过按键可以选择对应不同食材的多种烹饪模式如烧水、花草茶、水果茶、煮粥、药膳、红茶、银耳汤等，当养生壶内部的食材不同时，当其产生泡沫是这些食材也会有一部分随泡沫漂浮上升，进而上升到电容感应片10安装位置，通过实验可知不同的食材在该位置时，防溢模块9通过电容感应片10检测到的感应的电容量的大小是不同的，导致在预设时间内其信号的变化量也不同，因而为了更加准确的判断溢出，针对不同的食材确定的不同加热模式来确定对应的不同第一预设阈值，如通过实验可知银耳上升到电容感应片10安装位置时，其导致的预设时间内感应的电容量的变化量要比其他食材大，此时可以设置对应的第一预设阈值比其他食材的大。以此获得更高的溢出检测准确性。

进一步的，基于本发明用于液体加热容器的加热控制装置的第一实施例，在本发明用于液体加热容器的加热控制装置的第四实施例中，如图7所示，该装置还包括：

过零检测模块13，过零检测模块13的输入端连接交流电源，过零检测模块13的输出端连接到控制器，过零检测模块13用于检测输入到加热控制装置的交流电源的过零信号；

第一开关模块15，第一开关模块15的开关的两端串联在交流电源对发热盘的供电回路中，第一开关模块15的控制端连接控制器；

控制器根据过零信号控制第一开关模块15的开关状态，以控制发热盘工作。

图7示出了本实施例的加热控制装置的电路原理图，在该图中，控制器即图中的MCU12，发热盘4即为图中的电加热管HR，防溢模块9为图中的OV_CK模块9，电容感应片10为图中的TB10。

该加热控制装置的电路还包括开关电源16，为该电路提供工作所述的直流电源，具体有5V和12V两组。

具体的，在该加热控制装置的电路中，还包括基于温度传感器8的温度检测电路，该温度检测电路由热敏电阻RTC和电阻7组成的分压电路，其中热敏电阻RTC，当液体温度不同时，其热敏电阻RTC阻值不同，该分压电路输出的电压不同。该温度检测电路输出端连接防溢模块9，防溢模块9通过检测器输出电压的不同，以此检测液体加热容器内部的液体的温度，并发送液体的温度至MCU12。

具体的，第一开关模块15包括第一双向可控硅SCR1、第二电阻R2、第四电阻R4和第一光耦U1；

第一双向可控硅SCR1的第一阳极A1和第二阳极A2分别为第一开关模的开关的两端，第一双向可控硅SCR1的控制级连接第一光耦U1的双向二极管的一端；

第一光耦U1的双向二极管的另一端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第一双向可控硅SCR1的第二阳极，第一光耦U1的发光二极管的阴极连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接地，第一光耦U1的发光二极管的阳极为第一开关模块15的控制端。

进一步的，第一开关模块15还可以包括与第二电阻R2串联的第三电阻R3，与第二电阻一起起到限流作用。

具体的，过零检测模块13包括第六电阻R6、第一二极管D1、第二光耦U2和第七电阻R7；

第六电阻R6的一端为过零检测模块13的一输入端，第六电阻R6的另一端和第一二极管D1的阴极共接于第二光耦U2的发光极管的阳极，第一二极管D1的阳极和第二光耦U2的发光极管的阴极为过零检测模块13的另一输入端；

第二光耦U2的三极管的集电极与第七电阻R7的一端共接于过零检测模块13的输出端，第二光耦U2的三极管的发射极接地，第七电阻R7的另一端连接直流电源正极。

上述电路工作原理如下：交流电源电压经第六电阻R6降压后输入到第二光耦U2的发光二极管，经其半波整流得到半波信号，从第二光耦U2输出隔离后的过零信号，其具体的波形如图8所示，MCU12根据检测到的过零信号，并根据用户获取的设定功率，如该液体加热容器全功率是1000W，用户设定的功率偏小只有400W时，其相对过零信号的上升沿时间点的预设时间间隔输出一个PWM的脉冲信号到第一光耦U1的发光二极管阳极端，使其导通发光，进而使得，第一光耦U1的双向二极管导通，交流电L线经发热管HR经第二电阻R2、该双向二极管对第一双向可控硅SCR1的控制极G供电，使其导通，交流电流可经发热管HR、第一双向可控硅SCR1的第二阳极A2、第一阳极A1形成通路，使得发热管HR工作对液体加热容器内部液体加热。由于PWM触发脉冲信号较窄，当该交流电压的前半周期结束的过零点时刻时第一双向可控硅SCR1自动断开，在该交流电压的后半周期内因为没有PWM触发脉冲电压，因此不会导通。其形成的发热管HR即发热盘4上加载的电压如图8所示波形。

上述电路工作时，其PWM脉冲较窄，第一双向可控硅SCR1只能在交流电压的前半周期内导通，为因而对发热管HR供电形成的功率最大只有其全功率的一半，为获得更大的供电功率，可加宽PWM脉冲，使其下降沿时间点在交流电压的中间过零点时刻之后，具体如图9所示，其PWM脉冲其下降沿时间点在图中的C2时刻之后，此时第一双向可控硅SCR1在经过该过零点后仍可以继续导通，使得整个后半周期都导通，使得对发热管HR提供更大的功率值。

为根据灵活的控制第一双向可控硅SCR1在交流电压的每个半周期内的导通角，可以改进上述过零检测模块13的电路，使其在交流电压的每个半周期都输出过零信号，这样MCU12根据该过零信号的即可输出PWM信号使得该可控硅在每个半周内的导通角得到控制，进而使得对发热管HR提供的功率大小灵活可变。

进一步的，基于本发明用于液体加热容器的加热控制装置的第四实施例，在本发明用于液体加热容器的加热控制装置的第五实施例中，如图7所示，该装置还包括第二开关模块14：

第二开关模块14的开关的两端与第一开关模块15的开关的两端并联，第二开关模块14的控制端连接控制器12。

控制器12获取当前液体加热容器的加热功率，在加热功率大于预设功率阈值的情况下，控制第二开关模块14开通，并控制第一开关模块关闭，以控制发热盘工作。

具体的，第二开关模块14包括第一继电器RY1和第一NPN型三极管Q1；

第一继电器RY1的线圈的开关的两端为第二开关模块14的开关的两端，第一继电器RY1的线圈的一端连接直流电源，第一继电器RY1的线圈的另一端连接第一NPN型三极管Q1的集电极，第一NPN型三极管Q1的发射极接地，第一NPN型三极管Q1的基极为第二开关模块14的控制端。

当MCU12输出高电平时，即可控制第一NPN型三极管Q1导通进驱动第一继电器RY1的线圈使得开关吸合。

该电路中，还可以进一步包括方向并联在第一继电器RY1的线圈的两端的第二二极管D2，起到对该继电器断开时线圈上产生的感应电动势进行泄放，防止其电压过高损坏第一NPN型三极管Q1，还可以包括连接在第一NPN型三极管Q1基极到地的第五电阻R5，起到当MCU12无控制信号输出时使得该三极管可靠截止。

由于第一双向可控硅SCR1为电流型器件，其通过电流有限且电流大时容易发热，根据器件选型的规则配对与当前功率合适的可控硅器件后，当该发热管HR处于全功率工作情况时，该可控硅通过电流最大，如果选型的功率相对小，长时间工作时会导致发热严重甚至损坏。为防止此现象发生，在增加一路由继电器RY1工作的开关，由于继电器RY1为机械开关型工作原理，工作时发热小很多，因此当控制器12获取到用户设定的该液体加热容器的工作功率很大如超过预设功率阈值时，则输出控制信号使该继电器RY1导通，第一双向可控硅SCR1关闭，可大大降低发热，增加整个电路的工作可靠性。如液体加热容器全功率为1000W时，预设功率阈值可设置为大于800W，超过该值启用继电器RY1控制发热管HR工作。

本发明还提出一种液体加热容器，该液体加热容器包括了上述加热控制装置，该液体加热容器进一步优选为是养生壶，其结构图如图1所示，该防溢模块9安装在该养生壶的把手11中，其电容感应片10安装在靠近把手11的壶身1的外侧壁上，二者之间通过导线连接，以检测感应到的电容量，并通过设置在底座6上的耦合器3传送给设置在该底座上的控制器12(图1中未示出)，而且在壶身1的底部设置温度传感器8，用于检测壶身1内部液体如水的温度，该温度传感器8与防溢模块9通过导线连接，以实现防溢模块9获取到该温度信号，并基于串口UART通信方式通过耦合器3中的一位将上述电容量和温度信号发送给控制器12，控制权12根据这里两个信号来控制发热盘4的工作，以对养生壶加热，加热养生壶内部的水或者烹饪内部的食材。

具体的，电容感应片10的结构视图如图10所示，其为一个薄片状，可以是如图中的方形或者其他形状，该电容感应片10与养生壶外侧壁之间可以是通过胶水或者双面胶实现固定连接，电容感应片10与养生壶外侧壁之间的空气间隙控制在3mm以内，以实现对电容感应片10感应的电容量的准确检测。在图1中，电容感应片10与防溢模块9通过导线连接，在另一方案中二者还可以是一体，也即防溢模块9集成在电容感应片10中，固定设置在养生壶外侧壁上，以此可以省掉单独的防溢模块9的安装。

耦合器3的线路线排布示意图如11所示，其5位信号线包括强电的信号线零线(N)32、火线(L)33，弱电信号线地线(GND)31、直流电源正极(VCC)线34和串口通讯线(UART)35，这些线的排列顺序也可以是其他顺序。在该图中，电容量和温度信号由防溢模块9通过串口通讯线(UART)35发送给控制权12，以此实现了用通用的5位耦合器发送两种信号，实现了耦合器的通用性，否则需要增加一位即6位耦合器，不利于耦合器的通用化，以此带来成本的增加。

通过该加热控制装置，能有效的实现防溢检测，从而防止了液体加热容器在加热时出现溢出现象，且用于防溢检测的电容感应片安装在靠近把手的液体加热容的外侧壁上，相对现有的防溢探针安装在液体加热容内部，能方便电容感应片的制造时的安装，且隐藏在液体加热容的侧壁上也增加产品的整体美观。而且该液体加热容器可实现加热功率可调，可在对食材烹饪或者烧水时实现不同功率控制，给用户提供不同的加热功率选择，提升了用户体验。

本发明的实施例还提供了计算机程序产品，包括程序指令，该程序指令被控制器执行时使得控制器能够实现上述实施例中的任意所述的用于液体加热容器的加热控制方法。

本发明的实施例还提供了存储介质，其上存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被控制器执行时使得控制器能够执行上述实施例中的用于液体加热容器的加热控制方法。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式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-OnlyMemory)、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。

在本说明书的描述中，参考术语“第一实施例”、“第二实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上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 (17)

1.一种用于液体加热容器的加热控制方法，其特征在于，所述液体加热容器的外侧壁安装有电容感应片，所述加热控制方法包括：

获取所述液体加热容器在加热时所述电容感应片感应的电容量；

判断在预设时间间隔内所述电容量的变化量是否大于第一预设阈值；

在所述变化量大于所述预设阈值的情况下，停止对所述液体加热容器加热。

2.如权利要求1所述的加热控制方法，其特征在于，还包括：

在停止对所述液体加热容器加热之后，在预设时间间隔内所述电容量的变化量小于第二预设阈值的情况下，开启对所述液体加热容器加热，其中所述第二预设阈值小于或等于所述第一预设阈值。

3.如权利要求1所述的加热控制方法，其特征在于，所述判断在预设时间间隔内所述电容量的变化量是否大于第一预设阈值包括：

在所述液体加热容器内部的液体温度大于预设温度的情况下，判断在预设时间间隔内所述电容量的变化量是否大于第一预设阈值。

4.如权利要求1所述的加热控制方法，其特征在于，还包括：

在判断在预设时间间隔内所述电容量的变化量是否大于第一预设阈值之前，根据对所述液体加热容器的设定的加热模式确定相应的第一预设阈值。

5.一种用于液体加热容器的加热控制装置，其特征在于，所述加热控制装置包括：

电容感应片，所述电容感应片安装在液体加热容器的外侧壁上；

发热盘，用于对所述液体加热容器进行加热；

控制器，被配置成：

控制所述发热盘工作，以对所述液体加热容器进行加热；

获取所述电容感应片感应的电容量；

判断在预设时间间隔内所述电容量的变化量是否大于第一预设阈值；

在判断出所述变化量大于所述第一预设阈值的情况下，控制所述发热盘停止工作，以停止对所述液体加热容器加热。

6.如权利要求5所述的加热控制装置，其特征在于，所述加热控制装置还包括防溢模块，

所述防溢模块的检测端连接所述电容感应片，所述防溢模块的输出端连接所述控制器，所述防溢模块用于获取所述电容感应片感应的电容量，并发送所述电容量至所述控制器。

7.如权利要求5所述的加热控制装置，其特征在于，所述控制器还被配置成：

在控制所述发热盘停止工作，以停止对所述液体加热容器进行加热后，还判断在预设时间间隔内所述电容量的变化量是否小于第二预设阈值；

在判断出所述电容量的变化量小于第二预设阈值的情况下，控制所述发热盘工作，以对所述液体加热容器进行加热，其中所述第二预设阈值小于或等于第一预设阈值。

8.如权利要求5所述的加热控制装置，其特征在于，所述加热控制装置还包括用于检测所述液体加热容器内部液体温度的温度传感器，所述判断在预设时间间隔内所述电容量的变化量是否大于第一预设阈值包括：

从所述温度传感器接收检测到的温度；

判断所述温度是否大于预设温度；

在判断出所述温度大于所述预设温度的情况下，判断在预设时间间隔内所述电容量的变化量是否大于第一预设阈值。

9.如权利要求5所述的加热控制装置，其特征在于，所述控制器还被配置成：

在判断在预设时间间隔内所述电容量的变化量是否大于所述第一预设阈值之前，根据所述液体加热容器的设定的加热模式确定对应的第一预设阈值。

10.如权利要求6所述的加热控制装置，其特征在于，还包括：

过零检测模块，所述过零检测模块的输入端连接输入的交流电源，所述过零检测模块的输出端连接到所述控制器，所述过零检测模块用于检测所述交流电源的过零信号；

第一开关模块，所述第一开关模块的开关的两端串联在所述交流电源对所述发热盘的供电回路中，所述第一开关模块的控制端连接所述控制器；

所述控制器根据所述过零信号控制所述第一开关模块的开关状态，以控制所述发热盘工作。

11.如权利要求10所述的加热控制装置，其特征在于，所述温度传感器连接所述防溢模块，所述防溢模块通过所述温度传感器检测所述液体加热容器内部的液体温度，并发送所述液体温度至所述控制器。

12.如权利要求10所述的加热控制装置，其特征在于，还包括第二开关模块：

所述第二开关模块的开关的两端与所述第一开关模块的开关的两端并联，所述第二开关模块的控制端连接所述控制器。

所述控制器获取当前所述液体加热容器的加热功率，在所述加热功率大于预设功率阈值的情况下，控制所述第二开关模块开通，并控制所述第一开关模块关闭，以控制所述发热盘工作。

13.如权利要求10所述的加热控制装置，其特征在于，所述第一开关模块包括第一双向可控硅、第二电阻、第四电阻和第一光耦；

所述第一双向可控硅的第一阳极和第二阳极分别为所述第一开关模的开关的两端，所述第一双向可控硅的控制级连接所述第一光耦的双向二极管的一端；

所述第一光耦的双向二极管的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第一双向可控硅的第二阳极，所述第一光耦的发光二极管的阴极连接所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接直流电源正极，所述第一光耦的发光二极管的阳极为所述第一开关模块的控制端。

14.如权利要求12所述的加热控制装置，其特征在于，所述第二开关模块包括第一继电器和第一NPN型三极管；

所述第一继电器的线圈的开关的两端为所述第二开关模块的开关的两端，所述第一继电器的线圈的一端连接直流电源，所述第一继电器的线圈的另一端连接所述第一NPN型三极管的集电极，所述第一NPN型三极管的发射极接地，所述第一NPN型三极管的基极为所述第二开关模块的控制端。

15.如权利要求10所述的加热控制装置，其特征在于，所述过零检测模块包括第六电阻、第一二极管、第二光耦和第七电阻；

所述第六电阻的一端为所述过零检测模块的一输入端，所述第六电阻的另一端和所述第一二极管的阴极共接于所述第二光耦的发光二极管的阳极，所述第一二极管的阳极和所述第二光耦的发光极管的阴极为所述过零检测模块的另一输入端；

所述第二光耦的三极管的集电极与所述第七电阻的一端共接于所述过零检测模块的输出端，所述第二光耦的三极管的发射极接地，所述第七电阻的另一端连接直流电源正极。

16.一种存储介质，其上存储有计算机可读指令，其特征在于，该计算机可读指令被处理器执行时使得所述处理器执行根据权利要求1-4中任意一项所述的用于液体加热容器的加热控制方法。

17.一种液体加热容器，其特征在于，所述液体加热容器包括如权利要求5-15中任意一项所述的加热控制装置。

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