CN113747617A - 一种用于电磁炉的偏锅检测方法及电磁炉 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于电磁炉的偏锅检测方法及电磁炉，方法包括：控制电磁炉对其上放置的锅体进行加热；获取电磁炉的工作电流数据；根据工作电流数据，以及预设的电流异常阈值，判定锅体是否放置偏移。本申请能够有效地自动检测电磁炉上放置的锅体是否偏离电磁炉的预设加热区域，进而能够采取相应的保护措施。
Description
技术领域
本申请涉及电磁炉技术领域，尤其涉及一种用于电磁炉的偏锅检测方法及电磁炉。
背景技术
电磁炉是一种使用较为普及的厨房小家电，图1示出了电磁炉的使用示意图。
在图1中，1表示要被加热的锅体，2表示加热线盘，3表示电磁炉。A表示锅体紧贴电磁炉上表面的区域，B表示锅体在电磁炉上表面的俯视正投影区域，C、D表示锅边在电磁炉上表面的俯视正投影区域，E表示加热线盘的加热区域。在图1中，锅体摆放得正，是比较理想的工作姿态。
但是，在实际应用中，用户摆放锅体的时候可能会随意，导致锅体没摆正，有一定程度的偏移(称为偏锅)，从图1上看就是A区域会向外偏移，而不在E区域的正中间，A区域甚至可能偏出E区域的范围。电磁炉在偏锅情况下对锅体进行加热，会给电磁炉和锅体带来不利影响。具体地，偏锅时一部分锅体边沿处于加热线盘的加热区域内，加热线盘会对这部分进行加热，导致这部分温度很高，给锅体寿命带来不利影响，不仅如此，电磁炉往往采用绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)作为电压控制开关元件，在加热过程中，偏锅加热时候的IGBT的台阶电压很高，导致IGBT温度上升偏高，并且若抬锅还会导致IGBT的反压接近最大值，因此，这些情况会给IGBT寿命带来不利影响。
发明内容
本申请实施例提供一种用于电磁炉的偏锅检测方法及电磁炉，以及相应的计算机可读存储介质，用以解决现有技术中的如下技术问题：用户摆放锅体的时候可能会随意，导致锅体没摆正，有一定程度的偏移，电磁炉偏锅加热会给电磁炉和锅体带来不利影响。
本申请实施例采用下述技术方案：
一种用于电磁炉的偏锅检测方法，用于检测电磁炉上放置的锅体是否偏离所述电磁炉的预设加热区域，所述方法包括：
控制电磁炉对其上放置的锅体进行加热；
获取所述电磁炉的工作电流数据；
根据所述工作电流数据，以及预设的电流异常阈值，判定所述锅体是否放置偏移。
可选地，获取所述电磁炉的工作电流数据，包括：
多次对所述电磁炉的工作电流进行采样，得到所述电磁炉的工作电流数据。
可选地，多次对所述电磁炉的工作电流进行采样，包括：
根据所述电磁炉的供电电源的交流电周期，确定采样周期，所述采样周期的时长为半个所述交流电周期的正整数倍；
按照所述采样周期，多次对所述电磁炉的工作电流进行采样。
可选地，根据所述工作电流数据，以及预设的电流异常阈值，判定所述锅体是否放置偏移，包括：
根据所述工作电流数据，计算工作电流平均值；
若所述工作电流平均值小于预设的电流异常阈值，则判定所述锅体放置偏移。
可选地，判定所述锅体放置偏移前，所述方法还包括：
确定所述电磁炉处于加热工作状态。
可选地，判定所述锅体放置偏移前，所述方法还包括：
确定所述电磁炉在连续加热。
可选地，根据所述工作电流数据，计算工作电流平均值，包括：
判定所述电磁炉是否在间歇加热；
若是，则根据所述工作电流数据，计算一个或多个间歇加热周期对应的工作电流平均值。
可选地，所述方法还包括：
若判定所述锅体放置偏移，则控制所述电磁炉停止加热。
可选地，所述方法还包括：
若判定所述锅体放置偏移，则控制所述电磁炉的IGBT停止输出。
一种电磁炉，包括控制模块、加热线盘，所述电磁炉的上表面包括所述加热线盘的加热区域，以便对至少部分放置于所述加热区域的锅体加热，所述控制模块包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的用于电磁炉的偏锅检测方法。
一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的用于电磁炉的偏锅检测方法。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：能够有效地自动检测电磁炉上放置的锅体是否偏离电磁炉的预设加热区域，进而能够采取相应的保护措施，以保护电磁炉和锅体。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为电磁炉的使用示意图；
图2为本申请的一些实施例提供的一种用于电磁炉的偏锅检测方法的流程示意图；
图3为本申请的一些实施例提供的一种应用场景下，图2的方法的一种详细流程示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的方案的核心思想在于：偏锅加热时电磁炉的工作电流相比于正常使用时会有所偏差，基于此，利用这样的偏差来判定是否偏锅。这种方案可以纯软件实现，无需依赖额外的硬件模块，处理效率高，实施成本低。
图2为本申请的一些实施例提供的一种用于电磁炉的偏锅检测方法的流程示意图，通过该方法检测电磁炉上放置的锅体是否偏离该电磁炉的预设加热区域。电磁炉比如通过加热线盘进行加热，在这种情况下，预设加热区域为加热线盘的加热区域中的至少部分区域。
图2中的流程包括以下步骤：
S200：控制电磁炉对其上放置的锅体进行加热。
S202：获取所述电磁炉的工作电流数据。
在本申请的一些实施例中，在加热过程中，一次或者多次地获取电磁炉的工作电流数据。在实际应用中，工作电流的具体采集点可以差异化地设定，比如，可以在输入加热线盘的电流输入点采集，或者，在加热线盘内线路靠边缘的点采集，等等。当然，从节约成本的角度考虑，直接利用电磁炉内已有的电流检测电路采集电流即可。
S204：根据所述工作电流数据，以及预设的电流异常阈值，判定所述锅体是否放置偏移。
在实际应用中，电磁炉是基于电磁感应原理工作的，其工作电流是交变电流，交变电流通过加热线盘时产生磁场，磁场内的磁力线直接穿过上方的金属锅体，产生涡流，从而加热锅体上相应的区域。在偏锅加热的情况下，工作电流的波动情况可能发生变化，工作电流相比于正常加热时可能会变小，则可以预先进行偏锅加热测试，并根据测试数据设置一个偏小的合理的电流值作为上述的电流异常阈值，以用于比较判定当前是否偏锅。基于类似的思路，也可以采集偏锅加热时一段时间内多时刻的工作电流变化值甚至连续的工作电流变化曲线，作为上述的电流异常阈值，用于比较判定当前是否偏锅。
在本申请的一些实施例中，若判定锅体放置偏移，则可以及时地采取保护措施，以保护电磁炉和锅体，比如，提示用户挪锅、控制电磁炉减少甚至停止加热。假定加热线盘由多个可以独立控制的子线盘构成，以实现分区域加热的功能，在这种情况下，若判定锅体放置偏移，可以针对工作电流异常的子线盘进行控制，比如，切断该子线盘的工作电流等，这种保护措施无需打扰用户，用户无需挪锅也能继续用锅，体验较好。
在本申请的一些实施例中，前面提到了采用IGBT作为电压控制开关元件的电磁炉。对于这种电磁炉，偏锅加热可能损害IGBT，为了保护IGBT，若判定锅体放置偏移，可以控制电磁炉的IGBT停止输出。
通过图2的方法，能够有效地自动检测电磁炉上放置的锅体是否偏离电磁炉的预设加热区域，进而能够采取相应的保护措施，以保护电磁炉和锅体。
在本申请的一些实施例中，电磁炉采用交变电流供电，获取的电磁炉的工作电流有可能仍然是交变电流，也有可能是整流后的直流，交变电流的瞬时值一直在变化，而直流也可能因为抖动而瞬时变化，基于此，单次采集的工作电流未必可靠，可以多次对电磁炉的工作电流进行采样，得到电磁炉的工作电流数据，综合考虑多次的采样结果以提高可靠性。
进一步地，可以根据电磁炉的供电电源的交流电周期，确定采样周期，采样周期的时长为半个交流电周期的正整数倍；再按照采样周期，多次对电磁炉的工作电流进行采样。从而，有助于得到各次采样相互之间偏差不大的采样结果。在每次采样时，可以是采样单点时刻的瞬时值，也可以是采样整个采样周期内的平均值。
在本申请的一些实施例中，多次采样工作电流后，可以根据得到的工作电流数据，计算工作电流平均值，若工作电流平均值小于预设的电流异常阈值，则判定锅体放置偏移。这种方式有助于减少抖动导致的个别异常电流值给最终判定结果带来的不利影响。
在实际应用中，电磁炉有多种加热模式，不同加热模式之间除了加热功率的区别之外，还可能存在加热连续与否的区别。
对于非连续加热的加热模式，典型的是间歇加热模式，该模式下按照一定的间歇周期，周期性地间歇加热，在此过程中，不加热时，电磁炉的工作电流可能会降至较低水平甚至降到0。那么若电磁炉以这类加热模式加热，采样工作电流时，很可能采集到不加热的时间段的工作电流，导致采样结果变小甚至小于预设的电流异常阈值，进而容易误判为锅体放置偏移，而实际上可能并未偏锅。
为了解决上一段的问题，在本申请的一些实施例中，判定锅体放置偏移前，需要确定电磁炉在加热，尤其是多次采样工作电流的情况，需要确定电磁炉在连续加热，这样的处理有助于提高可靠性。连续加热的确定方法是多样的：比如，可以判定电磁炉是否采用的连续加热模式工作，若是，则确定电磁炉在连续加热，这种方式的优点在于判断准确；再比如，可以判定采样的各工作电流是否不为0，若是，则确定电磁炉在连续加热，这种方式的优点在于：即使电磁炉在采用间歇加热模式工作，只要采样的时间区间在加热期间而不在暂停加热期间(采样的各工作电流不为0)，则仍可以利用采样的工作电流可靠地判定锅体是否放置偏移。
根据上面的说明，本申请的一些实施例提供了一种应用场景下，图2的方法的一种详细流程示意图，如图3所示，比如由电磁炉的控制模块作为流程的执行主体。
控制模块每20毫秒(假定供电电源的交流电周期为20毫秒)采样一次工作电流，记作Cur，采样累积N次(采样次数记作Cur_Cnt，比如，取N＝50，通过Cur_Sum保存累积值)后计算工作电流平均值，记作Cur_Avg，之后可以将Cur_Cnt清0，将标志位Cur_Avg_Over置为1，以启动下一轮采样。对于本轮计算到的Cur_Avg，控制模块判断Cur_Avg是否小于预设的电流异常阈值(记作Cur_Judge)，若是，则控制电磁炉停止加热，并将Cur_Avg_Over置为0，以表示本轮采样对应的检测及应对处理流程结束。
当然，控制模块还可以实现更复杂的处理逻辑，以提高检测结果的可靠性。比如，控制模块可以判断电磁炉是否在加热，是采用连续加热模式还是间歇加热模式工作，若采用连续加热模式工作，则按照上一段的逻辑继续处理即可，而若采用间歇加热模式工作，则可以确定间歇加热周期(间歇加热周期比如为供电电源的交流电周期的正整数倍，从而便于处理)，计算一个或多个完整的间歇加热周期对应的工作电流平均值，在通过与相应的电流异常阈值比较，判定是否偏锅。
需要说明的是，对于采用连续加热模式、采用间歇加热模式这两类情况，分别采用的电流异常阈值可以是有差异化的，原因在于：间歇加热模式时计算的工作电流平均值往往要小于连续加热模式时计算的工作电流平均值，则为间歇加热模式相应设置的电流异常阈值可能也会偏小一些。
基于同样的思路，本申请的一些实施例还提供了一种电磁炉，包括控制模块、加热线盘，电磁炉的上表面包括加热线盘的加热区域，以便对至少部分放置于加热区域的锅体加热，控制模块包括存储器、处理器，以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的用于电磁炉的偏锅检测方法。
基于同样的思路，本申请的一些实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的一种用于电磁炉的偏锅检测方法。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种用于电磁炉的偏锅检测方法，用于检测电磁炉上放置的锅体是否偏离所述电磁炉的预设加热区域，其特征在于，所述方法包括：
控制电磁炉对其上放置的锅体进行加热；
获取所述电磁炉的工作电流数据；
根据所述工作电流数据，以及预设的电流异常阈值，判定所述锅体是否放置偏移。
2.如权利要求1所述的用于电磁炉的偏锅检测方法，其特征在于，获取所述电磁炉的工作电流数据，包括：
多次对所述电磁炉的工作电流进行采样，得到所述电磁炉的工作电流数据。
3.如权利要求2所述的用于电磁炉的偏锅检测方法，其特征在于，多次对所述电磁炉的工作电流进行采样，包括：
根据所述电磁炉的供电电源的交流电周期，确定采样周期，所述采样周期的时长为半个所述交流电周期的正整数倍；
按照所述采样周期，多次对所述电磁炉的工作电流进行采样。
4.如权利要求2所述的用于电磁炉的偏锅检测方法，其特征在于，根据所述工作电流数据，以及预设的电流异常阈值，判定所述锅体是否放置偏移，包括：
根据所述工作电流数据，计算工作电流平均值；
若所述工作电流平均值小于预设的电流异常阈值，则判定所述锅体放置偏移。
5.如权利要求2所述的用于电磁炉的偏锅检测方法，其特征在于，判定所述锅体放置偏移前，所述方法还包括：
确定所述电磁炉处于加热工作状态。
6.如权利要求2所述的用于电磁炉的偏锅检测方法，其特征在于，判定所述锅体放置偏移前，所述方法还包括：
确定所述电磁炉在连续加热。
7.如权利要求4所述的用于电磁炉的偏锅检测方法，其特征在于，根据所述工作电流数据，计算工作电流平均值，包括：
判定所述电磁炉是否在间歇加热；
若是，则根据所述工作电流数据，计算一个或多个间歇加热周期对应的工作电流平均值。
8.如权利要求1所述的用于电磁炉的偏锅检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
若判定所述锅体放置偏移，则控制所述电磁炉停止加热。
9.如权利要求1所述的用于电磁炉的偏锅检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
若判定所述锅体放置偏移，则控制所述电磁炉的绝缘栅双极型晶体管IGBT停止输出。
10.一种电磁炉，包括控制模块、加热线盘，所述电磁炉的上表面包括所述加热线盘的加热区域，以便对至少部分放置于所述加热区域的锅体加热，所述控制模块包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1～9任一项所述的电磁炉的偏锅检测方法。
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