CN114557614A - 一种智能的破壁机输入功率调节方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及破壁机技术领域，公开了一种智能的破壁机输入功率调节方法，包括：获取待测电路的检测电流I_测；根据检测电流I_测实时更新食材的食物特性；根据食物特性选择预设方案；根据预设方案调整电机的输入功率P_输入；破壁机在面对不同硬度和粘度的食材进行破碎时，其电机在驱动刀具转动时所受到的阻力必然会实时的发生变化，电机转动受阻变慢时其电流会增大，反之就会减小，所以其检测电流I_测必然会产生波动，因此本发明根据检测电流I_测来判定食材的食物特性，然后根据食物特性来选择相应的预设方案对电机的输入功率P_输入，从而在保证破碎效率的同时尽可能的保护刀具并提升破碎质量。

Description

一种智能的破壁机输入功率调节方法及系统

技术领域

本发明涉及破壁机技术领域，具体涉及一种智能的破壁机输入功率调节方法及系统。

背景技术

破壁机是现实生活中运用较多的厨房电器，给人们生活带来了很多方便。现大多数破壁机在粉碎食材的过程中，均是以一个不变的功率或转速来工作，且现大多数破壁机的搅拌杯采用的是塑胶材质，破壁机的电机转速较高，在粉碎较硬的食材如带骨的鱼、禽类爪子或干豆类时，较硬的食材在高速下撞击搅拌杯壁及内部的扰流筯，很容易划伤搅拌杯，较硬的食材在杯中旋转时还会对杯子产生摩擦磨损。

这样，一些塑料粉末就混合到食材中，给人们健康带来危害；而且破壁机的刀具在高速下粉碎较硬的食材，还会使刀具迅速变钝，严重时产生崩缺，降低机器的使用寿命，更会加速刀轴的磨损并增大刀轴与轴承的间隙，产生漏水的现象。

当破壁机在粉碎或搅拌较粘稠的食材时，在破壁机电机驱动的高速旋转的刀具的作用下，食材户被迅速甩到搅拌杯的杯壁上。因食材的粘度较大，食材粘在杯壁还来不及从杯壁上脱下来又被新的食材盖住。这样，食材一直粘在杯壁，整个杯中食材的中心被高速旋转的刀具形成空心旋涡，刀具在中心空转，不能粉碎或搅拌食材，失去破壁机本身的作用。

因此，现行业一般采用设置多档位不同转速或设置手动点动开关的方案对电机进行控制来解决以上问题，但是这样势必会过于依赖人为经验判断或增加人工操作的负担，影响体验感，不能实现产品的智能化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能的破壁机输入功率调节方法及系统，解决以下技术问题：

如何保证破壁机破碎效率的同时智能的根据当前食材的类型提升破碎质量并延长使用寿命。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种智能的破壁机输入功率调节方法，包括：

获取待测电路的检测电流I_测；

根据所述检测电流I_测实时更新食材的食物特性；

根据所述食物特性选择预设方案；

根据所述预设方案调整电机的输入功率P_输入。

作为本发明进一步的方案：所述食物特性包括主要特性和具体特性；所述主要特性包括主硬度和主粘度，所述具体特性包括硬度值和粘度值；

所述根据所述检测电流I_测实时更新食材的食物特性包括：

实时获取所述检测电流I_测的波动幅度h；

根据预设的特性判断值更新所述主要特性；

根据所述主要特性更新所述具体特性；其中，所述波动幅度h与所述硬度值正相关，所述检测电流I_测的值与所述粘度值正相关。

作为本发明进一步的方案：所述特性判断值包括第二预设值y和第三预设值z，y>z；

若所述波动幅度h大于所述第二预设值y，则更新所述主要特性为主硬度；

若所述波动幅度h小于所述第三预设值z，则更新所述主要特性为主粘度。

作为本发明进一步的方案：所述预设方案包括：

若所述主要特性更新为主硬度，将检测电流I_测与预设的硬度电流参数I_a进行比对，根据预设的硬度规则更新生成功率调整参数C；

若所述主要特性更新为主粘度，将检测电流I_测与预设的粘度电流参数I_b进行比对，根据预设的粘度规则更新生成功率调整参数C；

P_输入＝C*P；其中，C为功率调整参数，P为预先指定的标准输入功率。

作为本发明进一步的方案：所述特性判断值包括第一预设值x，x>y；

所述硬度规则包括：

所述硬度电流参数I_a包括第一硬度电流Ia₁、第二硬度电流Ia₂；Ia₁>Ia₂；

当h>x，I_测>Ia₁时，更新生成所述功率调整参数C为

其中，a₁＝I_测/Ia₁；

当y<＝h<x，Ia₂<＝I_测<Ia₁时，更新生成所述功率调整参数C为1/a₂；其中，a₂＝I_测/Ia₂。

作为本发明进一步的方案：所述粘度规则包括：

所述粘度电流参数I_b包括第一粘度电流Ib₁、第二粘度电流Ib₂；其中，Ib₁>Ib₂；

当Ib₂<＝I_测<Ib₁时，更新生成所述功率调整参数C为1/b₂，其中，b₂＝I_测/Ib₂；

当I_测>＝Ib₁时，更新生成所述功率调整参数C为

其中，b₁＝I_测/Ib₁。

作为本发明进一步的方案：若所述波动幅度h的值大于所述第三预设值z且小于所述第二预设值y，则将检测电流I测与预设的混合电流参数I_c进行比对，根据预设的混合规则更新生成功率调整参数C。

作为本发明进一步的方案：所述混合规则包括：

所述混合电流参数I_d包括第一混合电流Id₁、第二混合电流Id₂、第三混合电流Id₃、第四混合电流Id₄、第五混合电流Id₅、第六混合电流Id₆；其中，Id₁>Id₂>Id₃，Id₄>Id₅>Id₆；

C＝[1/(ab)+1/(a+b)]/2；

若Id₂≤I_测<Id₁，则a＝I_测/Id₂；

若Id₃≤I_测<Id₂，则a＝I_测/Id₃；

若Id₅≤I_测<Id₄，则b＝I_测/Id₅；

若Id₆≤I_测<Id₅，则b＝I_测/Id₆。

作为本发明进一步的方案：所述实时获取所述检测电流I_测的波动幅度h包括：

将所述检测电流I_测放大后得到放大电流；

根据所述放大电流获取所述波动幅度h。

一种智能的破壁机输入功率调节系统，包括：

采样模块，用于实时获取待测电路中的检测电流I_测；

处理模块，与所述采样模块连接，用于根据所述检测电流I_测实时更新食材的主要特性和具体特性；根据所述主要特性和所述具体特性选择预设方案；根据所述预设方案调整电机的输入功率P_输入。

本发明的有益效果：

破壁机在面对不同硬度和粘度的食材进行破碎时，其电机在驱动刀具转动时所受到的阻力必然会实时的发生变化，电机转动受阻变慢时其电流会增大，反之就会减小，所以其检测电流I_测必然会产生波动，因此本发明根据检测电流I_测来判定食材的食物特性，然后根据食物特性来选择相应的预设方案对电机的输入功率P_输入，从而在保证破碎效率的同时尽可能的保护刀具并提升破碎质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明破壁机输入功率调节方法的基本流程示意图；

图2为现有高、中、低硬度食材破碎时的电流信号特征图；

图3为现有高、中、低粘度食材破碎时的电流信号特征图；

图4是本发明中破壁机输入功率调节方法的判断逻辑表的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种智能的破壁机输入功率调节方法，包括：

获取待测电路的检测电流I_测；

根据检测电流I_测实时更新食材的食物特性；

根据食物特性选择预设方案；

根据预设方案调整电机的输入功率P_输入。

破壁机在面对不同硬度和粘度的食材进行破碎时，其电机在驱动刀具转动时所受到的阻力必然会实时的发生变化，电机转动受阻变慢时其电流会增大，反之就会减小，所以其检测电流I_测必然会产生波动，因此本发明根据检测电流I_测来判定食材的食物特性，然后根据食物特性来选择相应的预设方案来对电机的输入功率P_输入进行调节，从而在保证破碎效率的同时尽可能的保护刀具并提升破碎质量。

其中，食物特性包括主要特性和具体特性；主要特性包括主硬度和主粘度，具体特性包括硬度值和粘度值；

根据检测电流I_测实时更新食材的食物特性包括：

实时获取检测电流I_测的波动幅度h；

根据预设的特性判断值更新主要特性；

根据主要特性更新具体特性；其中，波动幅度h与硬度值正相关，检测电流I_测的值与粘度值正相关。

可以看出，本发明对食物特性进行判断时首先根据检测电流I_测的波动幅度来更新主要特性，然后根据主要特性更新对应的具体特性。比如，波动幅度h越大，则说明食材的硬度值越大，检测电流I_测的值越大，则食材对应的粘度值就越大。

具体的，特性判断值包括第二预设值y和第三预设值z，y>z；

若波动幅度h大于第二预设值y，则更新主要特性为主硬度；

若波动幅度h小于第三预设值z，则更新主要特性为主粘度。

因此在本实施例中，主要特性包括以硬度为主的主硬度类型和以粘度为主的主粘度类型，波动幅度h是确定食材主要特性的重要参数，然后以此来选择相应的预设方案。

在上述技术方案中，预设方案包括：

若主要特性更新为主硬度，将检测电流I_测与预设的硬度电流参数I_a进行比对，根据预设的硬度规则更新生成功率调整参数C；

若主要特性更新为主粘度，将检测电流I_测与预设的粘度电流参数I_b进行比对，根据预设的粘度规则更新生成功率调整参数C；

P_输入＝C*P；其中，C为功率调整参数，P为预先指定的标准输入功率。

根据上述预设方案，在主要特性不同时，会调用不用的方案对功率调整参数C进行调整，从而实现对电机的输入功率P_输入的实时调整。

如图2和图3所示，分别为破壁机在面对高硬度a₁、中硬度a₂、低硬度a₃、高粘度b₁、中粘度b₂、低粘度b₃的这六种类型的食材时，其控制电路中电流(即检测电流I_测)的波形。可以看出，食材的硬度越高，则检测电流I_测的波动的幅度越大；食材的粘度越高，则检测电流I_测的数值越大，其波动的幅度越小。

这是因为，破壁机在工作中，当刀具在粉碎食材时，所受的负载会瞬间增大，当刀具切过食物的瞬间，负载又迅速变小，所以将检测电流I_测的波动幅度较大时，可得出破壁机正在处理的食材主要是以硬度为主的食材，再根据检测电流I_测波动幅度的具体数值就可确定从食材的硬度程度。同上原理，当破壁机在工作中，所受的负载没有瞬间变化或变化可忽略不计，所以将检测电流I_测的波动幅度较小或者几乎没有；据此，我们不难得出，破壁机正在处理的食材基本上是以粘度为主的食材，志再根据检测电流I_测的大小，就可判断食材的粘度大小。

因此，为了保证对输入功率P_输入的精准调整，如图4所示，特性判断值包括第一预设值x，x>y；

硬度规则包括：

硬度电流参数I_a包括第一硬度电流Ia₁、第二硬度电流Ia₂；Ia₁>Ia₂；

当h>x，I_测>＝Ia₁时，更新生成功率调整参数C为

其中，a₁＝I_测/Ia₁；

当y<＝h<x，Ia₂<＝I_测<Ia₁时，更新生成功率调整参数C为1/a₂；其中，a₂＝I_测/Ia₂。

粘度规则包括：

粘度电流参数I_b包括第一粘度电流Ib₁、第二粘度电流Ib₂；其中，Ib₁>Ib₂；

当Ib₂<＝I_测<Ib₁时，更新生成功率调整参数C为1/b₂，其中，b₂＝I_测/Ib₂；

当I_测>＝Ib₁时，更新生成功率调整参数C为

其中，b₁＝I_测/Ib₁。

然而，在实际使用时某些食材较为特殊，在破碎前硬度较高，但是破碎后其硬度下降但是粘度升高，因此在破碎的中间过程中，食材不断地被粉碎，虽然电路中检测电流I_测的变化逐渐趋于平稳，但是检测电流I_测的波动幅度h在某一范围波动，便可能会出现上述技术方案无法确定其主要特性是主硬度还是主粘度的情况；因此在另一实施例中，若波动幅度h的值大于第三预设值z且小于第二预设值y，则将检测电流I测与预设的混合电流参数I_c进行比对，根据预设的混合规则更新生成功率调整参数C。

混合规则包括：

混合电流参数I_d包括第一混合电流Id₁、第二混合电流Id₂、第三混合电流Id₃、第四混合电流Id₄、第五混合电流Id₅、第六混合电流Id₆；其中，Id₁>Id₂>Id₃，Id₄>Id₅>Id₆；

C＝[1/(ab)+1/(a+b)]/2；

若Id₂≤I_测<Id₁，则a＝I_测/Id₂；

若Id₃≤I_测<Id₂，则a＝I_测/Id₃；

若Id₅≤I_测<Id₄，则b＝I_测/Id₅；

若Id₆≤I_测<Id₅，则b＝I_测/Id₆。

可以看出，本实施例中引入了混合规则，当根据波动幅度h既无法确定主要特性为主硬度，也无法确定主要特性为主粘度时，可将主要特性更新为主混合，当主要特性更新为主混合时，功率调整参数C根据混合规则进行更新。另外，为了方便对参数进行设定和管理，可在实际的参数设定中，将Id₁、Id₂的值分别设置为与Ia₁、Ia₂相等的值，将Id₄、Id₅的值分别设置为与Ib₁、Ib₂相等的值，如此可以提高参数的设定效率。

在本实施例中，为了更加精准的对功率调整参数C进行设定，可以将检测电流I_测放大后得到放大电流，然后根据放大电流获取波动幅度h；这是由于检测电流I_测可能较小，根据放大后得到的放大电流对波动幅度h可以更加精准的对食材的主要特性进行判断。

本发明的上述方案可通过一种智能的破壁机输入功率调节系统，包括：

采样模块，用于实时获取待测电路中的检测电流I_测；

处理模块，与采样模块连接，用于根据检测电流I_测实时更新食材的主要特性和具体特性；根据主要特性和具体特性选择预设方案；根据预设方案调整电机的输入功率P_输入。

本发明的工作原理：在破壁机的电机驱动刀具对食材进行破碎时，可通过采样模块直接对待测电路进行检测电流I_测的采集，也可以在采集模块采集后使用现有的放大电路模块将检测电流I_测放大后由处理模块计算波动幅度，处理模块的芯片可采用MCU，由处理模块根据预设方案，在处理模块内对食材的主要特性进行实时更新，处理模块再根据检测电流I_测的大小以及主要特性进行功率调整参数C的更新设定，以此可以实现对食材的智能识别和对输入功率P_输入相应的实时调整，从而在保证破碎效率的同时尽可能的保护刀具并提升破碎质量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”等应做广义理解，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连接，可以是两个元件内部的连通。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。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种智能的破壁机输入功率调节方法，其特征在于，包括：

获取待测电路的检测电流I_测；

根据所述检测电流I_测实时更新食材的食物特性；

根据所述食物特性选择预设方案；

根据所述预设方案调整电机的输入功率P_输入。

2.根据权利要求1所述的一种智能的破壁机输入功率调节方法，其特征在于，所述食物特性包括主要特性和具体特性；所述主要特性包括主硬度和主粘度，所述具体特性包括硬度值和粘度值；

所述根据所述检测电流I_测实时更新食材的食物特性包括：

实时获取所述检测电流I_测的波动幅度h；

根据预设的特性判断值更新所述主要特性；

根据所述主要特性更新所述具体特性；其中，所述波动幅度h与所述硬度值正相关，所述检测电流I_测的值与所述粘度值正相关。

3.根据权利要求2所述的一种智能的破壁机输入功率调节方法，其特征在于，所述特性判断值包括第二预设值y和第三预设值z，y>z；

若所述波动幅度h大于所述第二预设值y，则更新所述主要特性为主硬度；

若所述波动幅度h小于所述第三预设值z，则更新所述主要特性为主粘度。

4.根据权利要求3所述的一种智能的破壁机输入功率调节方法，其特征在于，所述预设方案包括：

若所述主要特性更新为主硬度，将检测电流I_测与预设的硬度电流参数I_a进行比对，根据预设的硬度规则更新生成功率调整参数C；

若所述主要特性更新为主粘度，将检测电流I_测与预设的粘度电流参数I_b进行比对，根据预设的粘度规则更新生成功率调整参数C；

P_输入＝C*P；其中，C为功率调整参数，P为预先指定的标准输入功率。

5.根据权利要求4所述的一种智能的破壁机输入功率调节方法，其特征在于，所述特性判断值包括第一预设值x，x>y；

所述硬度规则包括：

所述硬度电流参数I_a包括第一硬度电流Ia₁、第二硬度电流Ia₂；Ia₁>Ia₂；

当h>x，I_测>Ia₁时，更新生成所述功率调整参数C为

其中，a₁＝I_测/Ia₁；

当y<＝h<x，Ia₂<＝I_测<Ia₁时，更新生成所述功率调整参数C为1/a₂；其中，a₂＝I_测/Ia₂。

6.根据权利要求4所述的一种智能的破壁机输入功率调节方法，其特征在于，所述粘度规则包括：

所述粘度电流参数I_b包括第一粘度电流Ib₁、第二粘度电流Ib₂、第三粘度电流Ib₃；其中，Ib₁>Ib₂>Ib₃；

当Ib₂<＝I_测<Ib₁时，更新生成所述功率调整参数C为1/b₂，其中，b₂＝I_测/Ib₂；

当I_测>＝Ib₁时，更新生成所述功率调整参数C为

其中，b₁＝I_测/Ib₁。

7.根据权利要求3所述的一种智能的破壁机输入功率调节方法，其特征在于，若所述波动幅度h的值大于所述第三预设值z且小于所述第二预设值y，则将检测电流I_测与预设的混合电流参数I_c进行比对，根据预设的混合规则更新生成功率调整参数C。

8.根据权利要求7所述的一种智能的破壁机输入功率调节方法，其特征在于，所述混合规则包括：

所述混合电流参数I_d包括第一混合电流Id₁、第二混合电流Id₂、第三混合电流Id₃、第四混合电流Id₄、第五混合电流Id₅、第六混合电流Id₆；其中，Id₁>Id₂>Id₃，Id₄>Id₅>Id₆；

C＝[1/(ab)+1/(a+b)]/2；

若Id₂≤I_测<Id₁，则a＝I_测/Id₂；

若Id₃≤I_测<Id₂，则a＝I_测/Id₃；

若Id₅≤I_测<Id₄，则b＝I_测/Id₅；

若Id₆≤I_测<Id₅，则b＝I_测/Id₆。

9.根据权利要求2所述的一种智能的破壁机输入功率调节方法，其特征在于，所述实时获取所述检测电流I_测的波动幅度h包括：

将所述检测电流I_测放大后得到放大电流；

根据所述放大电流获取所述波动幅度h。

10.一种智能的破壁机输入功率调节系统，其特征在于，包括：

采样模块，用于实时获取待测电路中的检测电流I_测；

处理模块，与所述采样模块连接，用于根据所述检测电流I_测实时更新食材的主要特性和具体特性；根据所述主要特性和所述具体特性选择预设方案；根据所述预设方案调整电机的输入功率P_输入。

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