CN112268308B - 一种自动调节功率的踢脚线电暖器及调节控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动调节功率的踢脚线电暖器及调节控制方法，包括角度检测模块，用于检测踢脚线电暖器的左臂本体和右臂本体转动闭合角α；控制模块，用于接收角度检测模块的闭合角α，根据检测到闭合角α匹配调节电控电暖器内部发热体功率。所述角度检测模块包括左臂本体和右臂本体的至少一处转动处设有用于检测转动闭合角α的角度传感器、与角度传感器电性连接的控制器；所述控制模块包括用于接收角度传感器信号的控制器，从而匹配调节电暖器内部发热体功率；角度传感器检测到的闭合角α信息传递给控制器，再通过控制器电性调节控制电暖器的发热体功率大小；有效防止温升超标，从而节约成本。

Description

一种自动调节功率的踢脚线电暖器及调节控制方法
技术领域
本发明属于电器技术领域，尤其涉及一种自动调节功率的踢脚线电暖器及调节控制方法。
背景技术
目前人们对取暖器使用越来越多，而踢脚线产品市场占有量也逐步上升。而电暖器的取暖效果大部分取决于发热体的功率。大功率虽然取暖效果好，但其安全性能较差，不能一味的追求高功率的电暖器而忽视安全性能。而低功率却性能的取暖效果欠佳。折叠式踢脚线电暖器在两臂闭合时，内测温升较高，若整体加热功率达到2800W以上时，则会造成内测温升超标，有起火融化塑料件等危险。故折叠式踢脚线电暖器一般无法将功率做大，市面上的折叠式踢脚线电暖器大多在2500W以下或采用价格高昂的材料保护机体抵抗高温，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动调节功率的踢脚线电暖器及调节控制方法，以解决背景技术的问题。
为实现上述目的，本发明的一种自动调节功率的踢脚线电暖器及调节控制方法的具体技术方案如下：
一种自动调节功率的踢脚线电暖器，包括：角度检测模块，用于检测踢脚线电暖器的左臂本体和右臂本体转动闭合角α；
控制模块，用于接收角度检测模块的闭合角α，根据检测到闭合角α匹配调节电暖器内部发热体功率。
优选的，所述角度检测模块包括左臂本体和右臂本体的至少一处转动处设有用于检测转动闭合角α的角度传感器、与角度传感器电性连接的控制器；所述控制模块包括用于接收角度传感器信号的控制器，从而匹配调节电控电暖器内部发热体功率。
一种自动调节功率的踢脚线电暖器的调节控制方法，包括：
角度检测步骤：电暖器左臂本体和右臂本体之间铰接件的转轴上安装角度传感器，角度传感器检测左臂本体和右臂本体之间闭合角α；
控制步骤：检测到的闭合角α信息传递给控制器，再通过控制器电性调节控制电暖器的发热体功率大小。
进一步的，还包括设置于所述角度检测步骤前一个步骤中的温度识别步骤，其中，所述温度识别步骤包括：电暖器的侧壁上还连接有温度传感器先检测环境温度；
若环境温度小于设定温度时，控制器直接控制电暖的发热体全功率加热；
若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，再通过角度检测步骤中的角度传感器对闭合角α进行检测，随着闭合角α大小变化，控制器控制电暖的发热体功率匹配发热体功率改变。
进一步的，当闭合角α变大，控制器控制电暖器内部的发热体功率的增大；当闭合角α变小，控制器控制电暖器内部的发热体功率的降低。
进一步的，电暖器的侧壁上还连接有温度传感器，且温度传感器电性连接于控制器；若温度传感器感应环境温度小于设定温度时，控制器直接控制电暖器的发热体全功率加热；
若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，再通过角度传感器检测闭合角α大小，随着检测到闭合角α变化而通过控制器控制发热体功率变化。
进一步的，若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，当闭合角α∈[112.5°，180°]时，调节IGBT开通占空比为100％，从而控制发热体全功率加热。
进一步的，若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，当闭合角α∈[67.5°，90°]时，调节IGBT开通占空比为90％。
进一步的，若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，当闭合角α∈[0°,45°]时，调节IGBT开通占空比为80％。
相比较现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
通过角度传感器检测折叠踢脚线两臂闭合角大小，根据角度数据调节IGBT占空比的控制逻辑。控制器控制电暖器中的发热体进行适当降档，有效防止温升超标的同时对制暖效果影响较小，从而节约成本，允许一般材料的大功率踢脚线开发上市。同时，可满足电暖器在外部环境低温时候可以全功率运行，制热以及取暖效果最佳。
附图说明
图1为本发明结构立体结构示意图；
图2为本发明结构设计原理图；
图3为本发明结构中第一种实施例的调控方法逻辑框图；
图4为本发明结构中第二种实施例的调控方法逻辑框图。
图中标号说明：左臂本体1、右臂本体2、左角度传感器3、右角度传感器4、铰接件5。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图1-4，对本发明的理解。
实施例1
如图1-3所示，设计出一种自动调节功率的踢脚线电暖器，包括角度检测模块和控制模块，其中，控制模块的控制器接收角度检测模块的闭合角α，根据检测到闭合角α匹配电控调节电暖器内部发热体功率。本设计主要是通过角度传感器检测折叠踢脚线两臂角度，根据角度数据调节IGBT占空比的控制逻辑。电暖器的主体包括左臂本体1、右臂本体2、铰接件5，其中，左臂本体1和右臂本体2之间通过铰接件5相互转动连接；本发明包含两个角度传感器，即左角度传感器3、右角度传感器4，其分别位于踢脚线两臂的转轴位置，角度传感器轴每转过1/16圈，就会计数一次，并将此信号传递给控制器MCU，本发明以此原理采集踢脚线两臂闭合角度，即左臂本体1、右臂本体2之间的闭合角度。铰接件5的转轴上安装角度传感器，角度传感器电性连接于电暖器中的控制器，控制器电性连接于电暖器内部发热体；通过判断左臂本体1和右臂本体2之间闭合角α，从而匹配调节电暖器内部发热体功率。
其中，铰接件5的两端转轴上分别套设的左角度传感器3和右角度传感器4，另外，为了防止温度过高，在左角度传感器3和右角度传感器4的外部盖设有隔热板。
调节的总体趋势是当闭合角α变大，控制器控制电暖器内部的发热体功率的增大；当闭合角α在设定区间变小，控制器控制电暖器内部的发热体功率的适当降低。通过角度传感器检测闭合角α在区间范围内的大小，检测到闭合角α在某区间变小而通过控制器控制发热体功率降低。
当闭合角α∈[112.5°，180°]时，调节IGBT开通占空比为100％，从而控制发热体全功率加热。
当闭合角α∈[67.5°，90°]时，调节IGBT开通占空比为90％。
当闭合角α∈[0°,45°]时，调节IGBT开通占空比为80％。其中，闭合角α的取值范围还可以根据测试结果进行适当的调整，调节IGBT开通占空比也可以根据对电暖器测试结果进行调整。
针对以上设计，提出一种自动调节功率的踢脚线电暖器的调节控制方法，包括：
角度检测步骤：电暖器左臂本体1和右臂本体2之间铰接件5的转轴上安装角度传感器，角度传感器检测左臂本体1和右臂本体2之间闭合角α；
控制步骤：检测到的闭合角α信息传递给控制器，再通过控制器电性调节控制电暖器的发热体功率大小。
针对本发明的上述设计的闭合角α区间值，具体工作原理如下：当两臂水平展开时闭合角记为180°，左角度传感器3、右角度传感器4的初始计数为0，左角度传感器3逆时针转动1/16圈时增加一次计数，闭合角减小22.5°，表示左臂本体1向下移动22.5°(1/16圈)，左角度传感器3顺时针转动1/16圈时减少一次计数，闭合角增加22.5°，表示左臂本体1向上方向移动22.5°，左臂本体1最多向下移动到垂直水平方向，最多向上移动到平行水平方向，即左角度传感器3最多连续增加或减少4次计数(0-4)；
同理，右角度传感器4顺时针转动1/16圈时增加一次计数，闭合角减少22.5°，表示右臂本体2向下移动22.5°，左角度传感器3逆时针转动1/16圈时减少一次计数，闭合角增加22.5°，表示右臂本体2向上移动22.5°，右臂本体2最多向下移动到垂直水平方向，或者最多向上移动到平行水平方向，即右角度传感器4最多连续增加或减少4次计数(0-4)。
控制器中的程序依据左右传感器计数转化为闭合角数据α(例如：左角度传感器3计数为1，右角度传感器4计数为2，则闭合角为112.5°；左角度传感器3计数为0，右角度传感器4计数为4，则闭合角为90°)，后续将直接通过闭合角数据进行描述。
实施例2
如图4所示，基于第一种实施例的基础之上，为了进一步优化设计改进，又增加了温度传感器，温度传感器可以为感温包等现有检测温度的传感部件，作为第二种实施例，在电暖器的侧壁上还连接有温度传感器，且温度传感器电性连接于控制器；若温度传感器感应环境温度小于设定温度时，控制器直接控制电暖器的发热体全功率加热；
先通过温度传感器感知环境温度，若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，再通过角度传感器检测闭合角α大小，随着检测到闭合角α变小而通过控制器控制发热体功率降低。
针对实施例2设计，提出一种自动调节功率的踢脚线电暖器的调节控制方法，包括：
温度识别步骤包括：电暖器的侧壁上还连接有温度传感器先检测环境温度；
若环境温度小于设定温度时，控制器直接控制电暖的发热体全功率加热；
若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，再通过角度检测步骤中的角度传感器对闭合角α进行检测，随着闭合角α减小，控制器控制电暖的发热体功率匹配降低发热体功率。
角度检测步骤：电暖器左臂本体1和右臂本体2之间铰接件5的转轴上安装角度传感器，角度传感器检测左臂本体1和右臂本体2之间闭合角α。
控制步骤：检测到的闭合角α信息传递给控制器，再通过控制器电性调节控制电暖器的发热体功率大小。
若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，当闭合角α∈[112.5°，180°]时，调节IGBT开通占空比为100％，从而控制发热体全功率加热。
若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，当闭合角α∈[67.5°，90°]时，调节IGBT开通占空比为90％。
若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，当闭合角α∈[0°,45°]时，调节IGBT开通占空比为80％。
本发明以3000W踢脚线电暖器为例，当IGBT开通占空比为90％时，发热功率2700W；当IGBT开通占空比为80％时，发热功率为2400W。可以有效降低因发热功率过高导致的温升问题。此占空比数据可根据整机测试数据适当调整，已达到最优效果。
本设计不仅可满足电暖器在外部环境低温时候可以全功率运行，制热以及取暖效果最佳；而在常规低温度下，电暖器的左臂本体1或右臂本体2设定不同折叠角度情况，应对不同场景进行调节整机的功率形式，在整机角度最恶劣的状态下低功率运行满足安全性能要求，而在整机角度最佳的状态时高功率运行，提升取暖效果最佳。因此，此运行模式充分的根据室外的环境温度调整整机功率进而调整制热效果，也根据整机的状态进行调整整机功率来控制制热效果，同时还能满足电器安全要求；本发明有效防止温升超标的同时对制暖效果影响较小，从而节约成本，允许一般材料的大功率踢脚线电暖器开发上市。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种自动调节功率的踢脚线电暖器，其特征在于，包括：
角度检测模块，用于检测踢脚线电暖器的左臂本体(1)和右臂本体(2)转动闭合角α；
控制模块，用于接收角度检测模块的闭合角α，根据检测到闭合角α匹配调节电暖器内部发热体功率；
当闭合角α变大，控制器控制电暖器内部的发热体功率的增大；当闭合角α变小，控制器控制电暖器内部的发热体功率的降低。
2.根据权利要求1所述的自动调节功率的踢脚线电暖器，其特征在于，所述角度检测模块包括左臂本体(1)和右臂本体(2)的至少一处转动处设有用于检测转动闭合角α的角度传感器、与角度传感器电性连接的控制器；
所述控制模块包括用于接收角度传感器信号的控制器，从而匹配调节电控电暖器内部发热体功率。
3.一种自动调节功率的踢脚线电暖器的调节控制方法，其特征在于，包括：
角度检测步骤：电暖器左臂本体(1)和右臂本体(2)之间转动处的角度传感器检测左臂本体(1)和右臂本体(2)之间闭合角α；
控制步骤：检测到的闭合角α信息传递给控制器，再通过控制器电性调节控制电暖器的发热体功率大小；
当闭合角α变大，控制器控制电暖器内部的发热体功率的增大；当闭合角α变小，控制器控制电暖器内部的发热体功率的降低。
4.根据权利要求3所述的自动调节功率的踢脚线电暖器的调节控制方法，其特征在于，还包括设置于所述角度检测步骤前一个步骤中的温度识别步骤，其中，所述温度识别步骤包括：电暖器的侧壁上还连接有的温度传感器先检测环境温度；
若环境温度小于设定温度时，控制器直接控制电暖的发热体全功率加热；
若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，再通过角度检测步骤中的角度传感器对闭合角α进行检测，随着闭合角α大小变化，控制器控制电暖的发热体功率匹配发热体功率改变。
5.根据权利要求4所述的自动调节功率的踢脚线电暖器的调节控制方法，其特征在于，电暖器的侧壁上还连接有温度传感器，且温度传感器电性连接于控制器；若温度传感器感应环境温度小于设定温度时，控制器直接控制电暖器的发热体全功率加热；
若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，再通过角度传感器检测闭合角α大小，随着检测到闭合角α大小而通过控制器控制发热体功率大小改变。
6.根据权利要求5所述的自动调节功率的踢脚线电暖器的调节控制方法，其特征在于，若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，当闭合角α∈[112.5°，180°]时，调节IGBT开通占空比为100％，从而控制发热体全功率加热。
7.根据权利要求5所述的自动调节功率的踢脚线电暖器的调节控制方法，其特征在于，若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，当闭合角α∈[67.5°，90°]时，调节IGBT开通占空比为90％。
8.根据权利要求5所述的自动调节功率的踢脚线电暖器的调节控制方法，其特征在于，若温度传感器感应环境温度大于设定温度时，当闭合角α∈[0°,45°]时，调节IGBT开通占空比为80％。
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