CN111609203B - 一种用于灶具的电磁阀控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于灶具的电磁阀控制系统及控制方法,其中,用于灶具的电磁阀控制系统,包括为灶具提供电源的电池、单片机、电量检测单元、电磁阀和阀门,所述电池一路通过阀门依次和单片机、电磁阀连接,另一路通过电量检测单元依次和单片机、电磁阀连接;阀门打开,电磁阀进入维持阶段,之后,电量检测单元实时检测电池的电量,并将电量反馈至单片机,单片机根据电量输出不同的PWM信号,当电量充足时,PWM信号的占空比低于50%,随着电量的消耗,PWM信号的占空比逐渐增大,当电量消耗到阈值时,此时PWM信号的占空比达到100%,通过这种调节PWM信号占空比的方式,保证了相同的阀维持力,兼顾了省电和电磁阀的可靠维持。
Description
技术领域
本发明属于电磁阀控制技术领域,具体涉及一种用于灶具的电磁阀控制系统及控制方法。
背景技术
对于电池供电的灶具,电池在使用一段时间后,内阻会增大,导致落在电磁阀上的电流减小;而开阀力及阀维持力与电磁阀上通过的电流成正比,即随着电池的使用,可能会导致电磁阀无法开阀或者掉阀。
因此,电池可使用的时间和电磁阀的稳定性都是灶具正常工作的重要指标,既要增加电池的使用时长,又要保证电磁阀工作的可靠性是目前亟需解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种用于灶具的电磁阀控制系统,保证在电池电量不同时,给出相同的阀维持力,兼顾省电和电磁阀的可靠维持。
本发明的另一目的是提供一种用于灶具的电磁阀控制方法。
本发明所采用的技术方案是:
一种用于灶具的电磁阀控制系统,包括为灶具提供电源的电池、单片机、电量检测单元、电磁阀和阀门,所述电池一路通过阀门依次和单片机、电磁阀连接,另一路通过电量检测单元依次和单片机、电磁阀连接;
所述阀门打开,所述电磁阀进入维持阶段,之后,电量检测单元实时检测电池的电量,并将所述电量反馈至单片机,所述单片机根据所述电量输出不同的PWM信号。
优选地,所述电磁阀包括橡胶片、弹性件、衔铁、外壳、铁芯、线圈和接线端子,所述橡胶片设置在外壳外并弹性件和设置在外壳内的衔铁连接,所述弹性件设置在橡胶片和外壳之间并对橡胶片施加预紧力,所述铁芯和线圈均设置在外壳内,且所述线圈套设在铁芯上,所述接线端子固定在外壳上。
优选地,所述阀门为旋塞阀。
优选地,该系统进一步包括报警单元,所述报警单元和单片机连接,用于当电池的电量低于电量阈值时进行报警。
优选地,所述报警单元为三色灯。
一种用于灶具的电磁阀控制方法,其应用上述的用于灶具的电磁阀控制系统,具体方法为:
S1,阀门打开,电磁阀随之通电并进入维持阶段;
S2,电量检测单元实时检测电池的剩余电量,并将所述剩余电量传递至单片机;
S3,单片机接收剩余电量,根据所述剩余电量输出不同的PWM信号,并通过所述PWM信号使电磁阀的阀维持力保持一致。
优选地,所述S3中单片机接收剩余电量,根据所述剩余电量输出不同的PWM信号,具体为:
当Q剩余>0.9Q满时,输出的PWM信号的占空比小于50%;
当0.3Q满<Q剩余≤0.9Q满时,输出的PWM信号的占空比大于等于50%,且小于100%;
当Q剩余≤0.3Q满时,输出的PWM信号的占空比为100%;
其中,Q剩余为剩余电量,Q满为电池满电时的电量。
优选地,该控制方法进一步包括:
S4,当所述剩余电量低于电量阈值时,进行电量过低报警。
优选地,所述电量阈值为Q阈值,Q阈值满足:0.05Q满≤Q阈值<0.3Q满。
优选地,所述S4中当所述剩余电量低于电量阈值时,进行电量过低报警,具体为:
当Q剩余<Q阈值时,三色灯闪烁提示需要更换电池。
与现有技术相比,本发明使用时,阀门打开,电磁阀进入维持阶段,之后,电量检测单元实时检测电池的电量,并将电量反馈至单片机,单片机根据电量输出不同的PWM信号,当电量充足时,PWM信号的占空比低于50%,随着电量的消耗,PWM信号的占空比逐渐增大,当电量消耗到阈值时,此时PWM信号的占空比达到100%,通过这种调节PWM信号占空比的方式,保证了相同的阀维持力,兼顾了省电和电磁阀的可靠维持。
附图说明
图1是本发明实施例1提供一种用于灶具的电磁阀控制系统的系统框图;
图2是本发明实施例1提供一种用于灶具的电磁阀控制系统中电磁阀的结构示意图;
图3是本发明实施例1提供一种用于灶具的电磁阀控制系统中线圈的结构示意图;
图4a是本发明实施例1提供一种用于灶具的电磁阀控制系统开阀的原理图;
图4b是本发明实施例1提供一种用于灶具的电磁阀控制系统阀维持的原理图;
图5是本发明实施例2提供一种用于灶具的电磁阀控制方法的流程图。
其中:
1.电池,2.单片机,3.电量检测单元,4.电磁阀,5.阀门,6.报警单元,41.橡胶片,42.弹性件,43.衔铁,44.外壳,45.铁芯,46.线圈,47.接线端子,461.阀保持线圈,462.开阀线圈。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要明确的是,术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅仅是为了便于描述本发明,而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本发明实施例1提供一种用于灶具的电磁阀控制系统,如图1所示,包括为灶具提供电源的电池1、单片机2、电量检测单元3、电磁阀4和阀门5,所述电池1一路通过阀门5依次和单片机2、电磁阀4连接,另一路通过电量检测单元3依次和单片机2、电磁阀4连接;
这样,采用上述结构,所述阀门5打开,所述电磁阀4通电并进入维持阶段,在维持阶段,电量检测单元3实时检测电池1的电量,并将所述电量反馈至单片机2,所述单片机2根据所述电量输出不同的PWM信号,具体为:
当电量充足时,PWM信号的占空比低于50%,随着电量的消耗,PWM信号的占空比逐渐增大,当电量消耗到阈值时,此时PWM信号的占空比达到100%,通过这种调节PWM信号占空比的方式,保证了相同的阀维持力,兼顾了省电和电磁阀的可靠维持。
如图2所示,所述电磁阀4包括橡胶片41、弹性件42、衔铁43、外壳44、铁芯45、线圈46和接线端子47,所述橡胶片41设置在外壳44外并和设置在外壳44内的衔铁43连接,所述弹性件42设置在橡胶片41和外壳44之间并对橡胶片41施加预紧力,所述铁芯45和线圈46均设置在外壳44内,且所述线圈46套设在铁芯45上,所述接线端子47固定在外壳44上;
本实施例中,弹性件42是弹簧。铁芯45和衔铁43相对,当线圈46通电时,铁芯45产生磁力吸引衔铁43克服弹性件42的预紧力往铁芯45的方向移动,从而带动橡胶片41移动。电磁阀4通过橡胶片41的移动实现燃气的通断。
其中,接线端子47包括保持端、开阀端和地线端。
另外,如图3所示,线圈46包括串联设置的阀保持线圈461和开阀线圈462,所述阀保持线圈461的阻值为190-260Ω,开阀线圈462的阻值为5-8Ω;
开阀过程为:电压加在开阀线圈462上,开阀线圈462的阻值较小(5-8Ω),电流较大,能够提供一个大的开阀力,如图4a所示;
阀维持过程为:如图4b所示,电磁阀4开启之后,只需要一个相对小的力,即可维持,实际作用的是开阀线圈462与阀保持线圈461串联,即(5-8)Ω+(190-260)Ω;当电池1的电压在1.5V~3V变动时,通过调节PWM信号的占空比,使得阀维持力保持一致。
所述阀门5为旋塞阀,通过旋转90度使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相同或分开,实现通道的开启或关闭。
该系统进一步包括报警单元6,所述报警单元6和单片机2连接,用于当电池1的电量低于电量阈值时进行报警;
所述报警单元6为三色灯;
这样,当电量低于电量阈值时,三色灯闪烁提示需要更换电池。
本实施例的工作过程为:
阀门5打开,电磁阀4随之通电并进入维持阶段;在维持阶段,电量检测单元3实时检测电池1的剩余电量,并将所述剩余电量传递至单片机2;单片机2接收剩余电量,根据所述剩余电量输出不同的PWM信号,并通过所述PWM信号使电磁阀4的阀维持力保持一致,具体为:当电量充足时,PWM信号的占空比低于50%,随着电量的消耗,PWM信号的占空比逐渐增大,当电量消耗到阈值时,此时PWM信号的占空比达到100%;而当电量低于电量阈值时,三色灯闪烁提示需要更换电池。
本实施例通过电量检测单元实时检测电量,之后根据电量,输出不同的PWM信号值,频率相同,占空比不同。保证在电池电量不同时,给出适当的电信号,兼顾省电和足够的阀维持力。
实施例2
本发明实施例2提供一种用于灶具的电磁阀控制方法,其应用实施例1所述的用于灶具的电磁阀控制系统,如图5所示,具体方法为:
S1,阀门5打开,电磁阀4随之通电并进入维持阶段;
具体地,阀门5打开时,用于灶具的电磁阀控制系统通电,此时执行电磁阀开阀,开阀之后即刻进入阀维持阶段;
S2,电量检测单元3实时检测电池1的剩余电量,并将所述剩余电量传递至单片机2;
具体地,电量检测单元3的结构比较多,只要能实现电池电量检测即可;
比如:通过电池电量测试仪进行检测;
再比如:通过电路进行检测;
S3,单片机2接收剩余电量,根据所述剩余电量输出不同的PWM信号,并通过所述PWM信号使电磁阀4的阀维持力保持一致;
具体为:
当Q剩余>0.9Q满时,输出的PWM信号的占空比小于50%;
当0.3Q满<Q剩余≤0.9Q满时,输出的PWM信号的占空比大于等于50%,且小于100%;
当Q剩余≤0.3Q满时,输出的PWM信号的占空比为100%;
其中,Q剩余为剩余电量,Q满为电池满电时的电量;
S4,当所述剩余电量低于电量阈值时,进行电量过低报警;
具体为:当Q剩余<Q阈值时,三色灯闪烁提示需要更换电池;
所述电量阈值为Q阈值,所述Q阈值满足:0.05Q满≤Q阈值<0.3Q满。
本实施例在阀维持阶段对电池的剩余电量进行检测,并根据检测调节单片机使其输出不同的PWM占空比,通过这种调节PWM信号占空比的方式,保证了相同的阀维持力,兼顾了省电和电磁阀的可靠维持。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于灶具的电磁阀控制系统,包括为灶具提供电源的电池(1)、单片机(2)、电量检测单元(3)、电磁阀(4),其特征在于,还包括阀门(5),所述电池(1)一路通过阀门(5)依次和单片机(2)、电磁阀(4)连接,另一路通过电量检测单元(3)依次和单片机(2)、电磁阀(4)连接;
所述阀门(5)打开,所述电磁阀(4)随之通电并进入维持阶段,之后,电量检测单元(3)实时检测电池(1)的电量,并将所述电量反馈至单片机(2),所述单片机(2)根据所述电量输出不同的PWM信号,并通过所述PWM信号使电磁阀(4)的阀维持力保持一致。
2.根据权利要求1所述的一种用于灶具的电磁阀控制系统,其特征在于,所述电磁阀(4)包括橡胶片(41)、弹性件(42)、衔铁(43)、外壳(44)、铁芯(45)、线圈(46)和接线端子(47),所述橡胶片(41)设置在外壳(44)外并且弹性件(42)和设置在外壳(44)内的衔铁(43)连接,所述弹性件(42)设置在橡胶片(41)和外壳(44)之间并对橡胶片(41)施加预紧力,所述铁芯(45)和线圈(46)均设置在外壳(44)内,且所述线圈(46)套设在铁芯(45)上,所述接线端子(47)固定在外壳(44)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于灶具的电磁阀控制系统,其特征在于,所述阀门(5)为旋塞阀。
4.根据权利要求3所述的一种用于灶具的电磁阀控制系统,其特征在于,该系统进一步包括报警单元(6),所述报警单元(6)和单片机(2)连接,用于当电池(1)的电量低于电量阈值时进行报警。
5.根据权利要求4所述的一种用于灶具的电磁阀控制系统,其特征在于,所述报警单元(6)为三色灯。
6.一种用于灶具的电磁阀控制方法,其特征在于,其应用权利要求1-5任一项所述的用于灶具的电磁阀控制系统,具体方法为:
S1,阀门(5)打开,电磁阀(4)随之通电并进入维持阶段;
S2,电量检测单元(3)实时检测电池(1)的剩余电量,并将所述剩余电量传递至单片机(2);
S3,单片机(2)接收剩余电量,根据所述剩余电量输出不同的PWM信号,并通过所述PWM信号使电磁阀(4)的阀维持力保持一致。
7.根据权利要求6所述的一种用于灶具的电磁阀控制方法,其特征在于,所述S3中单片机(2)接收剩余电量,根据所述剩余电量输出不同的PWM信号,具体为:
当Q剩余>0.9Q满时,输出的PWM信号的占空比小于50%;
当0.3Q满<Q剩余≤0.9Q满时,输出的PWM信号的占空比大于等于50%,且小于100%;
当Q剩余≤0.3Q满时,输出的PWM信号的占空比为100%;
其中,Q剩余为剩余电量,Q满为电池满电时的电量。
8.根据权利要求7所述的一种用于灶具的电磁阀控制方法,其特征在于,该控制方法进一步包括:
S4,当所述剩余电量低于电量阈值时,进行电量过低报警。
9.根据权利要求8所述的一种用于灶具的电磁阀控制方法,其特征在于,所述电量阈值为Q阈值,所述Q阈值满足:0.05 Q满≤Q阈值<0.3Q满。
10.根据权利要求9所述的一种用于灶具的电磁阀控制方法,其特征在于,所述S4中当所述剩余电量低于电量阈值时,进行电量过低报警,具体为:当Q剩余<Q阈值时,三色灯闪烁提示需要更换电池。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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