CN114221519A - 加热座圈电压自适应方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

加热座圈电压自适应方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种加热座圈电压自适应方法、电子设备及存储介质。方法包括：确定作用在座圈加热器上的实际电压；根据所述实际电压，确定与所述实际电压对应的加热功率系数；采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制。本发明基于加热功率系数对加热控制进行自适应调整，以适应不同的实际电压，从而减少减少物料种类。同时，通过快速加热可以缩短加热时间，提高舒适性，降低能耗。

Description

加热座圈电压自适应方法、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及卫浴设备相关技术领域，特别是一种加热座圈电压自适应方法、电子设备及存储介质。
背景技术
智能座便器是全球销售的，全球有多种电压(如：100V、110V、120V、220V和240V)。为此，现有技术为不同电压国家设计对应电压的座圈加热器，如中国是220V/40W，美国是120V/40W，日本是100V/40W等。不同国家需要设计不同型号的座圈加热器；
由于针对不同电压国家开发了不同电压、相同加热功率的加热器，因此采用加热控制方式相同。同时，现有技术的智能坐便器缺乏快速加热的功能。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术针对不同电压国家采用不同电压相同加热功率的加热器，导致物料种类较多的技术问题，提供一种加热座圈电压自适应方法、电子设备及存储介质。
本发明提供一种加热座圈电压自适应方法，包括：
确定作用在座圈加热器上的实际电压；
根据所述实际电压，确定与所述实际电压对应的加热功率系数；
采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制。
进一步地，所述确定作用在座圈加热器上的实际电压，具体包括：
获取实际电压测量使用的测量占空比；
使用所述测量占空比进行测量加热；
测量加热预设测量时间后停止测量加热，计算停止测量加热时与测量加热前的差值作为温度升高值；
获取当前环境温度；
根据所述温度升高值、所述当前环境温度，确定对应的实际电压。
更进一步地，所述获取实际电压测量使用的测量占空比，具体包括：
响应于座圈加热请求，确定所述座圈加热请求的目标温度为加热座圈的目标圈温；
获取加热座圈的当前温度作为初始圈温；
根据目标圈温和初始圈温的差值，确定实际电压测量使用的测量占空比。
再进一步地，所述根据所述温度升高值、所述当前环境温度，确定对应的实际电压，具体包括：
根据所述测量占空比、所述温度升高值、所述当前环境温度，确定对应的实际电压。
进一步地，所述根据所述实际电压，确定与所述实际电压对应的加热功率系数，具体包括：
根据所述实际电压、以及预设的基准电压，计算加热功率系数k＝(基准电压)2/(实际电压)2。
更进一步地，所述采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，具体包括：
采用比例-积分-微分加热控制方法对所述加热座圈进行加热控制，所述比例-积分-微分控制方法中的比例系数为所述加热功率系数。
更进一步地，所述采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，具体包括：
如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值大于预设温差阈值，则采用预设全功率系数进行加热控制；或者
如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值小于等于预设温差阈值，则采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，所述全功率系数大于等于所述加热功率系数。
再进一步地，所述如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值小于等于预设温差阈值，则采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，具体包括：
如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值小于等于预设温差阈值，则计算在实际电压下对所述加热座圈进行加热控制，在单位时间内需要输出的加热波形的数量作为基准波形数量；
计算实际波形数量为所述基准波形数量乘以所述加热功率系数；
在每个单位时间内控制输出所述实际波形数量的加热波形。
本发明提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的加热座圈电压自适应方法。
本发明提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的加热座圈电压自适应方法的所有步骤。
本发明基于加热功率系数对加热控制进行自适应调整，以适应不同的实际电压，从而减少减少物料种类。同时，通过快速加热可以缩短加热时间，提高舒适性，降低能耗。
附图说明
图1为本发明一种加热座圈电压自适应方法的工作流程图；
图2为本发明一实施例中一种加热座圈电压自适应方法的工作流程图；
图3为本发明最佳实施例实际电压测量方法的工作流程图；
图4为不同占空比下的加热波形示意图；
图5为本发明一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例一
如图1所示为本发明一种加热座圈电压自适应方法的工作流程图，包括：
步骤S101，确定作用在座圈加热器上的实际电压；
步骤S102，根据所述实际电压，确定与所述实际电压对应的加热功率系数；
步骤S103，采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制。
具体来说，本发明可以应用在智能坐便器的的座圈加热器控制器上。本发明对于不同的电压国家，采用同一种座圈加热器，优选为电阻加热器。现有的座圈加热器，针对不同的电压，设计相同的功率。而本发明所采用的座圈加热器，由于只采用一种规格的座圈加热器，因此，对于不同的电压，其功率将会不同。例如，座圈加热器的规格设定为100V/40W。则当采用220V电压时，其功率为193.6W。可以使用的电压范围为100Vˉ240V。
因此，本发明的步骤S101，首先确定座圈加热器上的实际电压，实际电压可以通过检测确定或者通过从设备的存储器中读取。
在其中一个实施例中，将要销售的国家电压，在出厂前写入控制器的非易失性存储器中，在执行步骤S101时，从非易失性存储器中读取。
然后，步骤S102，确定加热功率系数。由于不同的电压，将会输出不同的功率。因此，通过加热功率系数，从而调整输出功率，使得在不同的实际电压下，能够自适应地调整输出功率，达到设计规格所需要的输出功率。例如座圈加热器的规格设定为100V/40W。则当实际电压为220V时，通过加热功率系数，将输出功率也调整至与40W一致。最后步骤S103，则采用加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，调整输出功率。
本发明基于加热功率系数对加热控制进行自适应调整，以适应不同的实际电压，从而减少减少物料种类。
实施例二
如图2所示为本发明一实施例中一种加热座圈电压自适应方法的工作流程图，包括：
步骤S201，获取实际电压测量使用的测量占空比。
在其中一个实施例中，所述获取实际电压测量使用的测量占空比，具体包括：
响应于座圈加热请求，确定所述座圈加热请求的目标温度为加热座圈的目标圈温；
获取加热座圈的当前温度作为初始圈温；
根据目标圈温和初始圈温的差值，确定实际电压测量使用的测量占空比。
步骤S202，使用所述测量占空比进行测量加热。
步骤S203，测量加热预设测量时间后停止测量加热，计算停止测量加热时与测量加热前的差值作为温度升高值。
步骤S204，获取当前环境温度。
步骤S205，根据所述温度升高值、所述当前环境温度，确定对应的实际电压。
在其中一个实施例中，所述根据所述温度升高值、所述当前环境温度，确定对应的实际电压，具体包括：
根据所述测量占空比、所述温度升高值、所述当前环境温度，确定对应的实际电压。
步骤S206，根据所述实际电压、以及预设的基准电压，计算加热功率系数k＝(基准电压)2/(实际电压)2。
步骤S207，采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制。
在其中一个实施例中，所述采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，具体包括：
采用比例-积分-微分加热控制方法对所述加热座圈进行加热控制，所述比例-积分-微分控制方法中的比例系数为所述加热功率系数。
在其中一个实施例中，所述采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，具体包括：
如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值大于预设温差阈值，则采用预设全功率系数进行加热控制；或者
如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值小于等于预设温差阈值，则采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，所述全功率系数大于等于所述加热功率系数。
在其中一个实施例中，所述如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值小于等于预设温差阈值，则采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，具体包括：
如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值小于等于预设温差阈值，则计算在实际电压下对所述加热座圈进行加热控制，在单位时间内需要输出的加热波形的数量作为基准波形数量；
计算实际波形数量为所述基准波形数量乘以所述加热功率系数；
在每个单位时间内控制输出所述实际波形数量的加热波形。
具体来说，步骤S201至S205对实际电压进行检测。其中，为了避免实际电压过高，导致升温过快，因此通过步骤S201确定测量占空比。测量占空比可以为预先设定，例如设定测量占空比为50％。而在其中一个实施例中，测量占空比通过温差确定。在上电开始时检测座圈温度，根据温差ΔT＝目标圈温-初始圈温，选择测量占空比进行加热。例如：ΔT>15K(开尔文)时，PWM＝75％，□T＝10K(开尔文)时，PWM＝60％。具体的温差与测量占空比的关系，可以通过预先标定并制作温差与测量占空比的关系表，然后在确定温差后，通过查询温差与测量占空比的关系表，确定与温差对应的测量占空比。
然后，步骤S202使用测量占空比进行测量加热。当加热预设测量时间后，停止测量加热。例如加热30秒后停止测量加热器。此时，采集座圈温升值和环境温度值，通过查表得到作用在加热器上的电压。座圈温升值为停止测量加热时的温度减去测量加热前的温度。例如：温升＝5K(开尔文)，环境温度＝25℃，得到实际电压＝220V，并将此值存储在非易失性存储器中，即实际电压只需在每次上电时计算。对于测量占空比固定的情况，则通过标定，确定温度升高值、当前环境温度与实际电压的关系表，并在获得温度升高值和当前环境温度值时，通过查询温度升高值、当前环境温度与实际电压的关系表，确定对应的实际电压。对于测量占空比通过测量获得的情况，则通过标定确定测量占空比、温度升高值、当前环境温度与实际电压的关系表，并在获得测量占空比、温度升高值、当前环境温度时，通过查询测量占空比、温度升高值、当前环境温度与实际电压的关系表，确定对应的实际电压。
具体的实际电压测量方法，如图3所示，包括：
步骤S301，整机上电，座圈开始加热，根据温差△T查表得到测量PWM值，温差△T＝目标圈温-初始圈温；
步骤S302，加热一定时间(如30秒)；
步骤S303，读取温度值；
步骤S304，采集座圈温升值和环境温度值，通过查表得到加热器实际电压，温升值＝加热后温度值-加热前温度值；
步骤S305，存储电压值，电压检测完成。
本实施例在保温时，根据电压不同，使用不同的PWM占空比来输出不同的加热功率，达到与以往使用根据电压确定功率的加热器相同效果。步骤S206计算加热功率系数k，并在步骤S207中采用加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制。具体来说，加热功率系数,就是加热输出的比例，加热系数越高时，输出的功率越大。对于采用正弦波加热的交流电(AC)来说，也就是AC正弦半波输出个数越多。加热功率系数的计算方法：
k＝(基准电压)2/(检测到的实际电压)2。其中，基准电压预先选定。基准电压可以选择为座圈加热器的最小允许电压，也可以选择为使得座圈加热器达到设计功率时所采用的电压。例如对于规格为100V/40W的座圈加热器，可以选择基准电压为100V，则可以计算得到：
100V时，加热功率系数为k＝1，
220V时，加热功率系数为k＝0.21。
加热算法可以采用比例-积分-微分加热(Proportion Integral Differential，PID)控制算法。加热功率系数k可用于PID加热控制的比例系数P。
在座圈当前温度与目标温度相差较小时(如：目标温度-当前温度≤6℃时)，如保温阶段，或加热快接近目标温度时，则进行加热控制，避免温度超调过冲，具体为：
在加热算法中，在单位时间，例如1秒内，加热的功率输出需加热波形(AC正弦半波)输出个数＝k*正常计算的个数，如：检测到220V电压时，按现有的加热算法在单位时间，例如1秒内，需输出20个正弦半波(100％占空比的脉冲宽度调制)，调整后＝k*10＝0.21*10＝4个(20％占空比的脉冲宽度调制)，最终在单位时间，例如1秒内，输出半波个数为4个。其中正常计算的AC正弦半波为采用100％占空比的脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)时输出的正弦半波个数。如图4所示为1秒内100％占空比的PWM的加热波形曲线41、75％占空比的PWM的加热波形曲线42、50％占空比的PWM的加热波形曲线43、25％占空比的PWM的加热波形曲线44。
在座圈当前温度与目标温度相差较大时(如：目标温度-当前温度>6℃时)，如开始加热、或重新设定圈温，220V时，座圈圈温保持在26℃，低加热功率，用户使用时，需要快速将圈温提升到37℃，此应用中，可以暂时将加热功率系数从0.21提升到1，采用全功率系数快速加热，全功率系数为1，即采用100％PWM加热，此时在单位时间内输出的加热波形的数量为基准波形数量，例如20个正弦半波。其中对于交流电，加热波形可以为正弦半波。
本发明基于加热功率系数对加热控制进行自适应调整，以适应不同的实际电压，从而减少减少物料种类。同时，通过快速加热可以缩短加热时间，提高舒适性，降低能耗。
实施例三
如图5所示为本发明一种电子设备的硬件结构示意图，包括：
至少一个处理器501；以及，
与至少一个所述处理器501通信连接的存储器502；其中，
所述存储器502存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的加热座圈电压自适应方法。
图5中以一个处理器501为例。
电子设备还可以包括：输入装置503和显示装置504。
处理器501、存储器502、输入装置503及显示装置504可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。
存储器502作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的加热座圈电压自适应方法对应的程序指令/模块，例如，图1所示的方法流程。处理器501通过运行存储在存储器502中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的加热座圈电压自适应方法。
存储器502可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据加热座圈电压自适应方法的使用所创建的数据等。此外，存储器502可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器502可选包括相对于处理器501远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行加热座圈电压自适应方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置503可接收输入的用户点击，以及产生与加热座圈电压自适应方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。显示装置504可包括显示屏等显示设备。
在所述一个或者多个模块存储在所述存储器502中，当被所述一个或者多个处理器501运行时，执行上述任意方法实施例中的加热座圈电压自适应方法。
本发明基于加热功率系数对加热控制进行自适应调整，以适应不同的实际电压，从而减少减少物料种类。同时，通过快速加热可以缩短加热时间，提高舒适性，降低能耗。
本发明一实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的加热座圈电压自适应方法的所有步骤。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种加热座圈电压自适应方法，其特征在于，包括：
确定作用在座圈加热器上的实际电压；
根据所述实际电压，确定与所述实际电压对应的加热功率系数；
采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制。
2.根据权利要求1所述的加热座圈电压自适应方法，其特征在于，所述确定作用在座圈加热器上的实际电压，具体包括：
获取实际电压测量使用的测量占空比；
使用所述测量占空比进行测量加热；
测量加热预设测量时间后停止测量加热，计算停止测量加热时与测量加热前的差值作为温度升高值；
获取当前环境温度；
根据所述温度升高值、所述当前环境温度，确定对应的实际电压。
3.根据权利要求2所述的加热座圈电压自适应方法，其特征在于，所述获取实际电压测量使用的测量占空比，具体包括：
响应于座圈加热请求，确定所述座圈加热请求的目标温度为加热座圈的目标圈温；
获取加热座圈的当前温度作为初始圈温；
根据目标圈温和初始圈温的差值，确定实际电压测量使用的测量占空比。
4.根据权利要求3所述的加热座圈电压自适应方法，其特征在于，所述根据所述温度升高值、所述当前环境温度，确定对应的实际电压，具体包括：
根据所述测量占空比、所述温度升高值、所述当前环境温度，确定对应的实际电压。
5.根据权利要求1所述的加热座圈电压自适应方法，其特征在于，所述根据所述实际电压，确定与所述实际电压对应的加热功率系数，具体包括：
根据所述实际电压、以及预设的基准电压，计算加热功率系数k＝(基准电压)2/(实际电压)2。
6.根据权利要求5所述的加热座圈电压自适应方法，其特征在于，所述采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，具体包括：
采用比例-积分-微分加热控制方法对所述加热座圈进行加热控制，所述比例-积分-微分控制方法中的比例系数为所述加热功率系数。
7.根据权利要求5所述的加热座圈电压自适应方法，其特征在于，所述采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，具体包括：
如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值大于预设温差阈值，则采用预设全功率系数进行加热控制；或者
如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值小于等于预设温差阈值，则采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，所述全功率系数大于等于所述加热功率系数。
8.根据权利要求7所述的加热座圈电压自适应方法，其特征在于，所述如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值小于等于预设温差阈值，则采用所述加热功率系数对所述座圈加热器进行加热控制，具体包括：
如果加热座圈的目标圈温与当前温度的差值小于等于预设温差阈值，则计算在实际电压下对所述加热座圈进行加热控制，在单位时间内需要输出的加热波形的数量作为基准波形数量；
计算实际波形数量为所述基准波形数量乘以所述加热功率系数；
在每个单位时间内控制输出所述实际波形数量的加热波形。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如权利要求1至8任一项所述的加热座圈电压自适应方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如权利要求1～8任一项所述的加热座圈电压自适应方法的所有步骤。
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