CN114256807B

CN114256807B - 一种实现过热保护的控制方法、装置、介质和系统

Info

Publication number: CN114256807B
Application number: CN202111554631.4A
Authority: CN
Inventors: 刘孟雄; 敬仕林; 徐明燕; 韦嘉
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2022-08-19
Anticipated expiration: 2041-12-17
Also published as: CN114256807A

Abstract

本发明公开了一种实现过热保护的控制方法、装置、介质和系统，所述方法包括：对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，所述限温故障检测电路与所述待保护设备的限温器相连；当监测到所述输出信号为脉冲周期信号时，对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时，所述限温器过热断开时，所述限温故障检测电路输出脉冲周期信号；当所述脉冲周期信号的持续时间达到第一预设时长时，执行过热保护。本发明解决了因发热体过热造成自燃等不安全事故的问题，提高了待保护设备的使用安全性；避免了因外界短暂干扰信号造成的过热保护误判断的问题，提高了待保护设备的使用可靠性，用户体验更佳。

Description

一种实现过热保护的控制方法、装置、介质和系统

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种实现过热保护的控制方法、装置、介质和系统。

背景技术

消费者在使用待保护设备的过程中，会因为不注意将其他物品覆盖在待保护设备之上或者长时间离开未将待保护设备关闭，这样会因待保护设备的温度过高引发火灾等安全事故，因此对待保护设备进行过热保护是行之有效的控制方法。

现有技术中，可通过硬件的方式实现待保护设备的过热保护，存在响应速度慢且过热保护之后无法自动复位的缺陷。通过限温器故障检测电路实现的软件过热保护方式，会因为干扰信号的进入，造成过热保护的误判断，致使待保护设备的频繁关断与导通，降低了用户体验度，也影响了待保护设备的功能。

发明内容

本发明提供的一种实现过热保护的控制方法、装置、介质和系统，用于解决待保护设备的过热保护的问题，和现有过热保护方式由干扰误判断导致待保护设备的频繁关断与导通，影响用户体验和设备功能实现的问题。

为实现上述目的，本发明的一种实现过热保护的控制方法、装置、介质和系统的具体技术方案如下：

本发明的一个方面，提供了一种实现过热保护的控制方法，所述方法包括：

对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，所述限温故障检测电路与所述待保护设备的限温器相连；

当监测到所述输出信号为脉冲周期信号时，对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时，所述限温器过热断开时，所述限温故障检测电路输出脉冲周期信号；

当所述脉冲周期信号的持续时间达到第一预设时长时，执行过热保护。

进一步的，在对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时之前，所述方法还包括：

当监测到输出信号出现高电平信号时，获取所述高电平信号的高电平时长，所述高电平时长为所述脉冲周期信号一个脉冲周期的上升沿到下降沿的持续时长；

判断所述高电平时长是否满足预设的高电平时长阈值；

当所述高电平时长满足预设的高电平时长阈值时，执行所述对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时的操作。

进一步的，所述对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，包括：

通过预设的过热保护中断程序对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，其中所述过热保护中断程序设置为上升沿触发，当监测到所述脉冲周期信号的第一个上升沿时，进入过热保护中断程序。

进一步的，所述方法还包括：

当所述高电平时长不满足预设的高电平时长阈值时，重新获取所述脉冲周期信号的下一个脉冲周期的高电平时长。

进一步的，所述高电平时长阈值的取值为9.8ms-10.2ms。

进一步的，所述方法还包括：

若所述高电平时长不满足预设的高电平时长阈值，则对所述脉冲周期信号的持续时间的计时时长清零。

进一步的，第一预设时长的取值为2s-5s。

本发明的另一个方面，提供了一种实现过热保护的控制装置，所述装置包括：

监测单元，对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，所述限温故障检测电路与所述待保护设备的限温器相连；

计时单元，当监测到所述输出信号为脉冲周期信号时，对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时，所述限温器过热断开时，所述限温故障检测电路输出脉冲周期信号；

控制单元，用于当所述脉冲周期信号的持续时间达到第一预设时长时，执行过热保护。

进一步的，所述装置还包括获取单元和判断单元，其中：

所述获取单元，用于当监测到输出信号出现高电平信号时，获取所述高电平信号的高电平时长，所述高电平时长为所述脉冲周期信号一个脉冲周期的上升沿到下降沿的持续时长；

所述判断单元，用于判断所述高电平时长是否满足预设的高电平时长阈值；

所述计时单元，还用于当所述高电平时长满足预设的高电平时长阈值时，执行所述对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时的操作。

本发明的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。

本发明的另一个方面，提供了一种过热保护系统，包括主控芯片，所述主控芯片包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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如上所述方法的步骤。

进一步的，所述过热保护系统还包括限温器和限温故障检测电路：

所述限温器，一端连接零线，另一端与限温故障检测电路的输入端和PTC负载连接，所述PTC负载为待保护设备的发热部件；

所述限温故障检测电路的输入端连接限温器，输出端连接主控芯片的脉冲周期信号检测端口。

进一步的，所述限温故障检测电路包括信号采集模块、开关模块和信号输出模块：

所述信号采集模块，用于采集限温故障检测电路的输出信号；

所述开关模块，用于根据所述限温故障检测电路的输出信号进行导通或者关断；

所述信号输出模块，用于向主控芯片的脉冲周期信号检测端口输出信号，在所述开关模块导通的时候输出高电平，在所述开关模块关断的时候输出低电平。

进一步的，所述信号采集模块包括第一电阻，所述第一电阻的一端与限温器相连，另一端与开关模块相连。

进一步的，所述开关模块包括第一二极管、第二电阻、第一电容和开关三极管，所述开关三极管的基极分别与第一二极管的阳极、第二电阻的一端、第一电容的一端以及信号采集模块相连；所述开关三极管的发射极分别与第一二极管阴极、第二电阻的另一端、第一电容的另一端相连，连接至低压电源；所述开关三极管集电极与所述信号输出模块相连。

进一步的，所述信号输出模块包括第三电阻、第四电阻和第二电容，所述第三电阻的一端分别与第四电阻的一端和开关模块相连；所述第三电阻的另一端与第二电容的一端相连，连接至主控芯片的脉冲周期信号检测端口；所述第四电阻的另一端与所述第二电容的另一端相连，并接地。

本发明提供了一种实现过热保护的控制方法、装置、介质和系统，本发明通过对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，并在监测到脉冲周期信号时，对脉冲周期信号进行计时，当脉冲周期信号的持续时间达到第一预设时长时，执行过热保护。解决了因发热体过热造成自燃等不安全事故的问题，提高了待保护设备的使用安全性；避免了因外界短暂干扰信号造成的过热保护误判断的问题，提高了待保护设备的使用可靠性，用户体验更佳。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例的负载及过热保护系统结构示意图；

图2为本发明实施例的限温器故障检测电路的电路图；

图3为本发明实施例的限温器断电后限温器故障检测电路的限温器检测口输出波形示意图；

图4为本发明实施例的一种实现过热保护的控制方法的流程图；

图5为本发明实施例的一种实现过热保护的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1为本发明实施例的负载及过热保护系统的结构示意图，如图1所示，本发明实施例的负载及过热保护系统包括控制板，在所述控制板上安装有主控芯片和限温器断电检测电路、限温器和PTC负载。限温器分别连接在控制板的N端口和F1端口，PTC负载连接在控制板的X1、X2端口，所述PTC负载为待保护设备的发热部件，其中F1端口与限温器断电检测电路输入端相连，控制板的N端口与零线相连。当限温器附近温度低于限温温度时，限温器开关闭合，X1、X2端口输出220V高电平供PTC负载持续工作；当限温器附近温度等于或大于限温温度时，限温器开关断开，F1端口与X1、X2端口短接，F1端口接入220V交流电。

图2为本发明限温器故障检测电路的电路图，所述限温故障检测电路包括信号采集模块100、开关模块200和信号输出模块300：所述信号采集模块100，用于采集限温故障检测电路的输出信号；所述开关模块200，用于根据所述限温故障检测电路的输出信号进行导通或者关断；所述信号输出模块300，用于向主控芯片的脉冲周期信号检测端口输出信号。

进一步的，所述信号采集模块100包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端与限温器相连，另一端与开关模块200相连。

进一步的，所述开关模块200包括第一二极管D1、第二电阻R1、第一电容C1和开关三极管Q1，所述开关三极管Q1的基极分别与第一二极管D1的阳极、第二电阻R2的一端、第一电容C1的一端以及信号采集模块100相连；所述开关三极管Q1的发射极分别与第一二极管D1的阴极、第二电阻R2的另一端、第一电容C1的另一端相连，连接至低压电源，所述低压电源为幅值为5V的直流电源；所述开关三极管Q1集电极与所述信号输出模块300相连。

进一步的，所述信号输出模块300包括第三电阻R3、第四电阻R4和第二电容C1，所述第三电阻R3的一端分别与第四电阻R4的一端和开关模块200相连；所述第三电阻R3的另一端与第二电容C2的一端相连，连接主控芯片的脉冲周期信号检测端口；所述第四电阻R4的另一端与所述第二电容C2的另一端相连，并接地。

当限温器附近温度低于限温温度时，限温器断电检测电路输入端接入零线，限温器故障检测电路的信号输出模块300没有脉冲周期信号输出。当限温器附近的温度等于或高于限温温度时，限温器断电检测电路输入端接入火线，有幅值220V频率为50HZ的交流电压输入。此时，在交流电压的正半周期，三极管Q1不导通，信号输出模块300输出低电平，在交流电压的负半周期，三极管Q1导通，信号输出模块300输出高电平。图3为本发明限温器断电后限温器故障检测电路的信号输出模块300的输出波形示意图，由图3所示，轨道1的正弦波形为限温器断电检测电路输入端采集到的220V交流电波形，轨道2为与限温器断电检测电路输入端输入的220V交流电波形对应的输出端的脉冲周期信号。

进一步的，主控芯片根据限温器故障检测电路输出的信号，判断是否执行过热保护。具体的，主控芯片包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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各个除味器的控制方法实施例中的步骤，例如图4所示的S1-S3。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述过热保护的控制装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示的监测单元501、计时单元502和控制单元503。

图4示意性示出了本发明实施例的一种实现过热保护的控制方法的流程图。如图4所示，在本实施例的技术方案中，一种实现过热保护的控制方法包括如下步骤：

S1、对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，所述限温故障检测电路与所述待保护设备的限温器相连；

在本发明实施例中，所述对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，包括：通过预设的过热保护中断程序对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，其中所述过热保护中断程序设置为上升沿触发，当监测到所述脉冲周期信号的第一个上升沿时，进入过热保护中断程序。

S2、当监测到所述输出信号为脉冲周期信号时，对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时，所述限温器过热断开时，所述限温故障检测电路输出脉冲周期信号；

需要说明的是，在本发明实施例中，对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时之前，还需要所述脉冲周期信号的高电平时长是否满足预设的高电平时长阈值，所述方法还包括：

S21、当监测到输出信号出现高电平信号时，获取所述高电平信号的高电平时长，所述高电平时长为所述脉冲周期信号一个脉冲周期的上升沿到下降沿的持续时长；

在本发明实施例中，获取限温器检测口输入的脉冲周期信号的高电平时长为脉冲周期信号一个脉冲周期的上升沿到下降沿的持续时长。获取限温器检测口输入的脉冲周期信号的高电平时长的具体实施方式为，当进入过热保护中断程序后，将定时器计时标志位置1，进入定时器中断并开始计时，直到出现脉冲周期信号的下降沿停止计时，该计时时长便为所述脉冲周期信号的高电平时长。

S22、判断所述高电平时长是否满足预设的高电平时长阈值；

在本发明实施例中，由于市电供电的待保护设备的输入电压均为幅值为220V，频率为50HZ的交流电，因此限温器检测口输入的脉冲周期信号的频率也应为50HZ，即脉冲周期信号高电平时长为10ms。考虑主控芯片内部晶振在计时过程中会有2％的误差，因此，将脉冲周期信号的高定平时长阈值设定为9.8ms-10.2ms。

S23、当所述高电平时长满足预设的高电平时长阈值时，执行所述对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时的操作。

进一步的，当所述高电平时长不满足预设的高电平时长阈值时，当所述高电平时长不满足预设的高电平时长阈值时，重新获取所述脉冲周期信号的下一个脉冲周期的高电平时长。即将上次计时时长清零，在下一个脉冲周期的上升沿开始计时，并获取出现下降沿时的计时时长，所述计时时长便为高电平时长。

S3、当所述脉冲周期信号的持续时间达到第一预设时长时，执行过热保护。

需要说明的是，在本发明实施例中，综合考虑脉冲周期信号的可靠性和待保护设备的安全性，在保证待保护设备不因干扰信号误动作，也要保证待保护设备在出现过热现象后及时做出反应，所以需综合考虑上述因素来设定第一预设时长。通过电气安全试验，该第一预设时长的取值为2s-5s，其优选取值为3s。

需要说明的是，当检测到高电平时长满足预设的高电平时长阈值后，考虑到脉冲周期信号的可靠性，还需要持续观察该脉冲周期信号是否为可靠波形，即持续获取高电平时长，并判断该高电平时长是否满足预设的高电平时长阈值。

进一步的，在本发明实施例中，在对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时后，当检测到所述高电平时长不满足预设的高电平时长阈值时，则对过脉冲周期信号的持续时间的计时时长清零，等待所述脉冲周期信号的高电平时长满足预设的高电平时长阈值时，再重新所述脉冲周期信号的持续时间进行计时。

进一步的，若所述脉冲周期信号的持续时间未达到第一预设时长，且脉冲周期信号消失，则退出过热保护中断程序，控制所述待保护设备持续工作。

进一步的，当所述限温器周围温度低于限温温度时，限温器自动闭合，此时重新给待保护设备上电，进入工作状态。

图5示意性的示出了本发明实施例的一种实现过热保护的控制装置，参照图5，本发明实施例的一种实现过热保护的控制装置，具体包括监测单元501、计时单元502和控制单元503，其中：

监测单元501，对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，所述限温故障检测电路与所述待保护设备的限温器相连；

计时单元502，当监测到所述输出信号为脉冲周期信号时，对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时，所述限温器过热断开时，所述限温故障检测电路输出脉冲周期信号；

控制单元503，用于当所述脉冲周期信号的持续时间达到第一预设时长时，执行过热保护。

进一步的，所述装置还包括获取单元和判断单元，

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明提供的一种实现过热保护的控制方法、装置，本发明通过对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，并在监测到脉冲周期信号时，对脉冲周期信号进行计时，当脉冲周期信号的持续时间达到第一预设时长时，执行过热保护。解决了因发热体过热造成自燃等不安全事故的问题，提高了待保护设备的使用安全性；避免了因外界短暂干扰信号造成的过热保护误判断的问题，提高了待保护设备的使用可靠性，用户体验更佳。

此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为运行时执行上述实施例中的实现过热保护控制方法的步骤。

本实施例中，所述过热保护的控制装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

本发明实施例中，所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述过热保护系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个过热保护系统的各个部分。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种实现过热保护的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

当所述脉冲周期信号的持续时间达到第一预设时长时，执行过热保护；

其中，在对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时之前，所述方法还包括：

判断所述高电平时长是否满足预设的高电平时长阈值；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对待保护设备的限温故障检测电路的输出信号进行监测，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述高电平时长不满足预设的高电平时长阈值时，获取所述脉冲周期信号的下一个脉冲周期的高电平时长。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高电平时长阈值的取值为9.8ms-10.2ms。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一预设时长的取值为2s-5s。

7.一种实现过热保护的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

计时单元，用于当监测到所述输出信号为脉冲周期信号时，对所述脉冲周期信号的持续时间进行计时，所述限温器过热断开时，所述限温故障检测电路输出脉冲周期信号；

控制单元，用于当所述脉冲周期信号的持续时间达到第一预设时长时，执行过热保护；

获取单元，用于当监测到输出信号出现高电平信号时，获取所述高电平信号的高电平时长，所述高电平时长为所述脉冲周期信号一个脉冲周期的上升沿到下降沿的持续时长；

判断单元，用于判断所述高电平时长是否满足预设的高电平时长阈值；

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

9.一种过热保护系统，包括主控芯片，所述主控芯片包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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如权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

10.根据权利要求9所述的过热保护系统，其特征在于，所述过热保护系统还包括限温器和限温故障检测电路：

11.根据权利要求10所述的过热保护系统，其特征在于，所述限温故障检测电路包括信号采集模块、开关模块和信号输出模块：

12.根据权利要求11所述的过热保护系统，其特征在于，所述信号采集模块包括第一电阻，所述第一电阻的一端与限温器相连，另一端与开关模块相连。

13.根据权利要求11所述的过热保护系统，其特征在于，所述开关模块包括第一二极管、第二电阻、第一电容和开关三极管，所述开关三极管的基极分别与第一二极管的阳极、第二电阻的一端、第一电容的一端以及信号采集模块相连；所述开关三极管的发射极分别与第一二极管阴极、第二电阻的另一端、第一电容的另一端相连，连接至低压电源；所述开关三极管集电极与所述信号输出模块相连。

14.根据权利要求11所述的过热保护系统，其特征在于，所述信号输出模块包括第三电阻、第四电阻和第二电容，所述第三电阻的一端分别与第四电阻的一端和开关模块相连；所述第三电阻的另一端与第二电容的一端相连，连接至主控芯片的脉冲周期信号检测端口；所述第四电阻的另一端与所述第二电容的另一端相连，并接地。