CN115381334A - 清洁设备及其蒸汽控制方法 - Google Patents

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CN115381334A CN202211030856.4A CN202211030856A CN115381334A CN 115381334 A CN115381334 A CN 115381334A CN 202211030856 A CN202211030856 A CN 202211030856A CN 115381334 A CN115381334 A CN 115381334A
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Abstract

本申请公开了一种清洁设备及其蒸汽控制方法。该清洁设备包括电源、蒸汽发生组件和控制器。其中蒸汽发生组件包括蒸汽锅炉以及温度传感器。蒸汽锅炉电连接电源,温度传感器用于测量蒸汽锅炉或内部液体的温度。控制器电连接电源以及温度传感器,用于控制电源的输出电压,以使得蒸汽锅炉加热产生蒸汽。控制器还用于获取温度传感器测量的温度,将温度与蒸汽锅炉的预设工作温度进行比较并调整电源的输出电压。蒸汽控制方法包括:控制电源向蒸汽锅炉输出的输出电压;获取温度传感器测量的温度;将温度与蒸汽锅炉的预设工作温度进行比较;按照比较结果调整输出电压。通过上述方式,本申请能够有效控制蒸汽锅炉产生蒸汽并且避免过温导致的后果。

Description

清洁设备及其蒸汽控制方法
技术领域
本申请涉及清洁技术领域,特别是涉及清洁设备及其蒸汽控制方法。
背景技术
目前在具有蒸汽的清洁设备方案中,控制策略多采用交流电和锅炉之间串接温度保险丝和温度开关的策略。利用温度开关过温断路实现过温保护和能量控制的缺点是一旦锅炉出现过温保护,温度开关恢复的时间加长,会造成蒸汽的中断,影响用户的使用体验。
发明内容
本申请的实施例提供一种清洁设备及其蒸汽控制方法,能够有效控制蒸汽锅炉稳定产生蒸汽并且避免过温导致的后果。
第一方面,本申请实施例提供一种清洁设备。该清洁设备包括电源、蒸汽发生组件和控制器。其中,电源,用于供电。蒸汽发生组件包括用于加热内部液体产生蒸汽的蒸汽锅炉以及设置于蒸汽锅炉的温度传感器。蒸汽锅炉电连接电源,温度传感器用于测量蒸汽锅炉或内部液体的温度。控制器电连接电源以及温度传感器,用于控制电源输出的输出电压,以使得蒸汽锅炉在输出电压下进行加热产生蒸汽。控制器还用于在蒸汽锅炉加热的过程中获取温度传感器测量的温度,将温度与蒸汽锅炉的预设工作温度进行比较,得到比较结果,并按照所述比较结果调整所述电源的所述输出电压。
第二方面,本申请实施例提供一种清洁设备的蒸汽控制方法。该蒸汽控制方法应用于如上所述的清洁设备。蒸汽控制方法包括:控制电源向蒸汽锅炉输出的输出电压,以使得蒸汽锅炉在输出电压下进行加热产生蒸汽;在蒸汽锅炉加热的过程中,获取温度传感器测量的温度;将温度与蒸汽锅炉的预设工作温度进行比较,得到比较结果;按照比较结果调整电源的输出电压。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,通过控制电源输出电源的方法使蒸汽锅炉产生稳定的蒸汽,并通过温度传感器获取蒸汽锅炉的温度实现过温保护策略,以防止蒸汽锅炉产生的高温蒸汽造成使用者不必要的烫伤或者其他危险。
附图说明
图1是本申请清洁设备实施例的电路结构示意图;
图2是图1所示的清洁设备实施例的另一电路结构示意图;
图3是图1所示的清洁设备实施例的又一电路结构示意图;
图4是本申请清洁设备实施例蒸汽控制方法流程示意图;
图5是图4所示的清洁设备实施例蒸汽控制方法另一流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,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。
以下本申请清洁设备实施例描述清洁设备10的示例性结构。
请参阅图1,图1是本申请清洁设备10实施例的电路结构示意图。
清洁设备10可以是蒸汽清洗机。蒸汽清洗机是利用饱和蒸汽的高温和外加高压,清洗物件表面的油渍污物,并将其汽化蒸发的一种清洗设备。蒸汽清洗机可以清洗任何细小的间隙和孔洞,剥离并去除油渍和残留物,达到高效、节水、洁净、干燥、低成本的要求。清洁设备10还可以是其他利用饱和蒸汽的高温进行清洗的其他清洁设备,例如,家用洗地机。清洁设备10除了家用外,还可以应用其他领域,例如铣床的清洗、数控机床和铸造厂设备清洗以及注塑机床的清洗等。
清洁设备10可以包括电源11、蒸汽发生组件12和控制器13。其中,电源11用于供电;蒸汽发生组件12用于加热内部液体并产生蒸汽;控制器13用于控制电源11输出至蒸汽发生组件12的输出电压,使得蒸汽发生组件12能够将内部液体加热并产出蒸汽。可选地,清洁设备还可以包括手动恢复温度开关14。手动恢复温度开关14用于在比较紧急的时候关闭清洁设备10,例如,蒸汽发生组件12工作异常时可以通过手动恢复温度开关14直接关闭清洁设备10。
电源11与蒸汽发生组件12、控制器13和手动恢复温度开关14串联电连接。当电源11与蒸汽发生组件12、控制器13和手动恢复温度开关14构成的串联电路闭合时,电源11给蒸汽发生组件12供电,并使蒸汽发生组件12内的液体加热并产生蒸汽。电源11对蒸汽发生组件12不断地加热,而产生的蒸汽将热量不断带走,进而达到动态平衡。产生的蒸汽可以用于在不同的应用场景中进行清洁。可选地,蒸汽发生组件12加热的液体可以是水、乙醇、75%乙醇或者其他清洁剂、消毒剂等。将不同体积的不同类型液体加热至沸点所需要的额定功率不同,可以通过控制电源11的输出电压将不同的液体加热。例如,加热液体是水时,需要将温度加热至至少100摄氏度以产生蒸汽。
具体地,电源11可以是交流电或者任意可以进行充电的电池。在一些优选的实施例中,电源是可以进行充电的蓄电池。蓄电池(Storage Battery)是将化学能直接转化成电能的一种装置,是按可再充电设计的电池,通过可逆的化学反应实现再充电,通常是指铅酸蓄电池,它是电池中的一种,属于二次电池。它的工作原理:充电时利用外部的电能使内部活性物质再生,把电能储存为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能输出,蓄电池是应用最广泛的电池之一。蓄电池的好处是可以通过充电反复多次使用。另外,由于它的内阻极小,所以可以提供很大的电流。电源设置为可充电电池避免了交流电源线连接交流电不容易移动、易触碰绊倒,缠绕障碍物等缺点。例如,电源11可以是铅酸蓄电池、UPS蓄电池、磷酸铁锂蓄电池或者其他类型的蓄电池等。电源11也可以是电量大小不同的蓄电池或其组合,可以根据清洁设备10的应用场景设置不同类型的电源11。当然,在其他实施例中,使用者在某些固定场所需要长期运用清洁设备也可以通过交流电源线直接连接交流电。在此种情况下,可以避免需要对蓄电池进行不断充电的操作。
控制器13可以是微处理器,即由一片或少数几片大规模集成电路(芯片)组成的中央处理器,这些中央处理器可以执行控制部件和算术逻辑部件的功能,例如能完成取指令、执行指令,以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作。
请参阅图2,图2是图1所示的清洁设备实施例10的另一电路结构示意图。
蒸汽发生组件12具体可以包括用于加热液体产生蒸汽的蒸汽锅炉121和设置于蒸汽锅炉的温度传感器122。具体地,蒸汽发生组件12还可以包括功率控制开关123。其中,蒸汽锅炉121电连接电源11。功率控制开关123串接于电源11和蒸汽锅炉121之间。且功率控制开关123电连接控制器13。温度传感器122电连接控制器13。
蒸汽锅炉121可以是小型电蒸汽锅炉,其结构可以是立式或者卧式结构。其中的立式结构可以是单回程或双回程的立式结构。当然,在一些实施例中,例如当清洁设备10运用于大型工厂、商城、医院、公司等应用场景,蒸汽锅炉121也可以是中型电蒸汽锅炉或者大型电蒸汽锅炉,且可以是三回程的卧式结构。蒸汽锅炉121的体积和结构可以根据需要清洗的设备或者场所进行具体设定,以满足不同用户的需求。例如,在家用扫地机中,蒸汽锅炉121可以是小型电蒸汽锅炉,其体积可以设置为1L、2L、3L等,蒸汽锅炉121的结构可以是卧式结构,电源11可以设置为蓄电池,具体不做限定。
具体地,温度传感器122用于测量蒸汽锅炉121或蒸汽锅炉121内部液体的温度。进一步地,温度传感器122为NTC(Negative Temperature Coefficient,负温度系数)传感器。NTC温度传感器是由NTC热敏电阻、探头、延长引线及金属端子或连端器组成。NTC热敏电阻是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。NTC热敏电阻在室温下的变化范围在100~1000000欧姆,温度系数-2[%]~-6.5[%]。因而NTC温度传感器的电阻值随着温度上升而迅速下降。利用这一特性,NTC温度传感器通过测量其电阻值来确定相应的温度,从而达到检测温度的目的。可选地,温度传感器122可以设置于蒸汽锅炉121的外侧,例如,将温度传感器122贴合于蒸汽锅炉121的外壁。温度传感器122可以设置于蒸汽锅炉121的外侧使得其安装更加便利且避免和蒸汽锅炉121内部的液体接触以防止被腐蚀。当然,温度传感器122也可以设置于蒸汽锅炉121的内部。将温度传感器122设置于蒸汽锅炉121的内部则更利于采集到蒸汽锅炉121内部液体的真实温度。在本实施例中,温度传感器122贴合于蒸汽锅炉121的外壁。
更进一步地,温度传感器122为未封装的NTC温度传感器。NTC温度传感器的探头可以采用不同的形式进行封装。例如,环氧树脂、铝壳、铜壳、不锈钢壳、塑料壳封装、固定金属片以及其他特殊形式封装等。未封装的NTC温度传感器与蒸汽锅炉121直接接触时,能够进一步提高NTC温度传感器的灵敏度,进而使得温度信息的传递更加准确更利于控制器13采取策略对温度进行控制。
功率控制开关123可以用于打开和闭合电源11、蒸汽产生组件12、控制器13和手动恢复开关14构成的串联电路。功率控制开关123可以为场效应晶体管开关。场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET)简称场效应管,由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件,具有输入电阻高(107~1015Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。场效应晶体管主要有两种类型:结型场效应管(Junction Field Effect Transistor,JFET)和金属-氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)。JFET是由P-N结栅极(G)与源极(S)和漏极(D)构成的一种具有放大功能的三端有源器件。其工作原理就是通过电压改变沟道的导电性来实现对输出电流的控制。MOSFET依照其“通道”(工作载流子)的极性不同,可分为“N型”与“P型”两种类型,通常又称为NMOSFET与PMOSFET,其他简称上包括NMOS、PMOS等。MOSFET实现模拟开关在导通时的通道电阻低,而截止时的电阻近乎无限大,所以适合作为模拟信号的开关(信号的能量不会因为开关的电阻而损失太多)。MOSFET作为开关时,其源极与漏极的分别和其他的应用是不相同的,信号可以从MOSFET栅极以外的任一端进出。对NMOS开关而言,电压最负的一端就是源极,PMOS则正好相反,电压最正的一端是源极。MOSFET开关能传输的信号会受到其栅极—源极、栅极—漏极,以及漏极到源极的电压限制,如果超过了电压的上限可能会导致MOSFET烧毁。当NMOS用来做开关时,其基极接地,栅极为控制开关的端点。当栅极电压减去源极电压超过其导通的临界电压时,此开关的状态为导通。栅极电压继续升高,则NMOS能通过的电流就更大。NMOS做开关时操作在线性区,因为源极与漏极的电压在开关为导通时会趋向一致。PMOS做开关时,其基极接至电路里电位最高的地方,通常是电源。栅极的电压比源极低、超过其临界电压时,PMOS开关会打开。除了NMOS和PMOS之外,还可以使用一个PMOS加上一个NMOS的CMOS(双重MOSFET)作为开关。CMOS开关将PMOS与NMOS的源极与漏极分别连接在一起,而基极的接法则和NMOS与PMOS的传统接法相同。可选地,功率控制开关123可以是JFET开关或者MOSFET开关。进一步地,功率控制开关123可以是单一MOSFET开关或者双重MOSFET开关。在一些较为简单的应用场景,功率控制开关123可以是单一MOSFET开关,而在一些复杂的应用场景功率控制开关123可以是双重MOSFET开关。
具体地,控制器13可以包含PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)控制器。PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比(Duty Ratio)被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。占空比是指在一个脉冲循环内,通电时间相对于总时间所占的比例。PWM控制基本原理依据:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时其效果相同。PWM控制原理:将波形分为6等份,可由6个方波等效替代。脉宽调制的分类方法有多种,如单极性和双极性,同步式和异步式,矩形波调制和正弦波调制等。单极性PWM控制法指在半个周期内载波只在一个方向变换,所得PWM波形也只在一个方向变化,而双极性PWM控制法在半个周期内载波在两个方向变化,所得PWM波形也在两个方向变化。例如,电源11的电路在它一个工作周期中有一半时间被接通了,那么它的占空比就是50%。如果电源11的信号电压为5V,则实际的工作电压平均值或电压有效值就是2.5V。PWM信号是数字信息,在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。
进一步地,控制器13可以用于通过功率控制开关123控制电源11输出至蒸汽锅炉121的输出电压。更进一步地,控制器13用于控制功率控制开关123的打开和关闭,以调整电源11的电压输出占空比,进而控制电源11的输出电压。在一些实施例中,例如清洁设备10是家用扫地机,蒸汽锅炉121装载满水时额定功率是200W,电源11的输出电压为20V,控制器13可以控制功率控制开关123一直处于打开状态,则电源11的电压输出占空比为100%,电路完全接通时蒸汽锅炉121发热将热量传递给蒸汽锅炉121中的水并使其到达100摄氏度而产生蒸汽,此时清洁设备10可以进行工作。一段时间之后,蒸汽锅炉121装载水量为满载时的50%,此时,清洁设备10需要的功率为100W,控制器13可以控制功率控制开关123在50%的时间处于打开状态,即占空比为50%时,则实际的工作电压平均值或电压有效值就是9V。同理,再过一段时间之后,蒸汽锅炉121装载水量为满载时的20%,此时,清洁设备10需要的功率为40W,当控制器13可以控制功率控制开关123的在20%的时间处于打开状态时,即占空比为20%,则实际的工作电压平均值或电压有效值就是3.6V。因此,通过控制器13控制功率控制开关123就可以使占空比在0%到100%的范围内任意调节,以满足加热不同种类的液体以及不同体积以满足不同功率需求。
进一步地,控制器13还可以用于在蒸汽锅炉121加热的过程中获取温度传感器122测量的温度,将温度与蒸汽锅炉121的预设工作温度进行比较,得到比较结果,并按照比较结果调整电源11的输出电压。
具体地,控制器13用于采集电源11的当前最大可输出电压,比较当前最大可输出电压与蒸汽锅炉121的预设工作功率对应的预设工作电压。换言之,控制器13可以获取电源11的当前最大可输出电压,比较当前最大可输出电压与蒸汽锅炉121的预设工作功率对应的预设工作电压。
若当前最大可输出电压大于预设工作电压,则控制电源11的输出电压以预设工作电压输出。例如,蒸汽锅炉121的预设工作功率对应的预设工作电压为20V,电源11当前最大可输出电压为22V(例如,此时电源11经过充电后电量满载),则控制器13可以根据内置的程序检测到电源11超过了预设工作电压,进而通过控制功率控制开关123的打开和关闭时间,以实现电压的占空比减小。在此种情况下,控制器13通过控制电压占空比减小避免蒸汽锅炉121处于持续加热状态而产生过多的蒸汽。
若当前最大可输出电压小于预设工作电压,则控制电源11的输出电压以最大可输出电压输出。例如,蒸汽锅炉121的预设工作功率对应的预设工作电压为20V,电源11当前最大可输出电压为18V(例如,此时电源11已经持续工作了一段时间),则控制电源11的输出电压以最大可输出电压18V输出。在此种情况下,控制器13以大可输出电压输出使得蒸汽锅炉121保持持续加热状态而产生足够的蒸汽。
进一步地,控制器13可以将在蒸汽锅炉121加热的过程中获取温度传感器122测量的温度与蒸汽锅炉121的预设工作温度进行比较,得到比较结果。
若比较结果为温度与预设工作温度的差值大于预设阈值范围,则控制器13用于控制电源11调整输出电压,以使得温度与预设工作温度的差值位于预设阈值范围内。可选地,可以对预设阈值范围进行设定,例如,将预设阈值范围设定为5摄氏度。当温度传感器122测量的温度与预设工作温度的差值大于5摄氏度时,控制器13用于控制电源11调整输出电压,以使得温度与预设工作温度的差值在5摄氏度之内。当然,也可以将预设阈值范围设置成其他数值,例如2摄氏度、4摄氏度等。
具体地,若比较结果为温度大于预设工作温度,且差值大于预设阈值范围,则控制器13用于控制电源11降低输出电压。其中,可以根据蒸汽锅炉121中装载的液体种类对预设工作温度进行设定,例如,当液体为水时设定为100摄氏度,当液体为乙醇时设定为78摄氏度(乙醇的沸点)。例如,将预设阈值范围设定为5摄氏度,清洁设备10的蒸汽锅炉121装载液体为水,当温度传感器122测量的温度比预设工作温度的差值大于5摄氏度时(即为105摄氏度),则控制器13控制电源11降低输出电压。具体地,控制器13通过控制功率控制开关123的打开和关闭时间,以实现电压的占空比减小,进而实现电源11降低输出电压。一段时间后,控制器13再次获取温度传感器122测量的温度,温度大于预设工作温度但差值小于预设阈值范围,例如,为102摄氏度,则按当前的输出电压供电。
若比较结果为温度小于预设工作温度,且差值大于预设范围阈值,则控制器13用于控制电源11增加所述输出电压。例如,将预设阈值范围设定为5摄氏度,清洁设备10的蒸汽锅炉121装载液体为乙醇,当温度传感器122测量的温度比预设工作温度的差值大于5摄氏度时(例如为72摄氏度),则控制器13控制电源11增大输出电压。具体地,控制器13通过控制功率控制开关123的打开和关闭时间,以实现电压的占空比增大,进而实现电源11增加输出电压。一段时间后,控制器13再次获取温度传感器122测量的温度,温度小于预设工作温度但差值小于预设阈值范围,例如,为76摄氏度,则按当前的输出电压供电。
进一步地,控制器13可以用于判断温度是否大于或等于预设过温阈值。其中,可以根据液体的种类对预设过温阈值进行设定。例如液体为水时,将预设过温阈值设定为105摄氏度、110摄氏度、120摄氏度等。
若温度大于或等于预设过温阈值,则控制器13用于控制功率控制开关123断开,以使得电源11停止向蒸汽锅炉121供电。例如,将预设过温阈值设定为110摄氏度时,清洁设备10的蒸汽锅炉121装载液体为水,当温度传感器122测量的温度比大于110摄氏度(例如为115摄氏度),则控制器13控制功率控制开关123断开,以使得电源11停止向蒸汽锅炉121供电。一段时间后,控制器13再次获取温度传感器122测量的温度,温度小于110摄氏度,例如为102摄氏度时,则按当前的输出电压供电。超过预设过温阈值则断开功率控制开关123的设定使得蒸汽锅炉121在工作时安全性提高,仿制蒸汽烫伤以及其他意外的发生。
请参阅图3,图3是图1所示的清洁设备10实施例的又一电路结构示意图。
可选地,清洁设备10还包括供液箱15。蒸汽发生组件12包括电连接控制器13的蒸汽泵124。蒸汽锅炉121通过蒸汽泵124连通供液箱15,蒸汽泵124用于将供液箱15内的液体泵至蒸汽锅炉121,蒸汽锅炉121用于将液体进行加热而产生蒸汽。进一步地,蒸汽泵124设置有电路和对应的开关。
具体地,蒸汽锅炉121、功率控制开关123、控制器13、电源11和手动恢复开关14进行串联电连接。蒸汽泵124与蒸汽锅炉121并联于控制器13。
若温度大于或等于预设过温阈值,则控制器13用于控制功率控制开关123断开,且控制蒸汽泵124以最大输出功率将供液箱15内的液体泵送至蒸汽锅炉121。具体地,当控制功率控制开关123断开时,蒸汽泵124设置的电路接通,则电源11以最大输出功率将供液箱15内的液体泵送至蒸汽锅炉121。
例如,蒸汽锅炉121装载的液体为水,将预设过温阈值设定为110摄氏度时,则当蒸汽锅炉121的温度大于或等于10摄氏度时(例如为120摄氏度),则控制器13控制功率控制开关123断开,此时蒸汽锅炉121停止加热。同时,控制器13控制蒸汽泵124以最大输出功率将供液箱15内的水泵送至蒸汽锅炉121,此时供液箱15内温度较低的水与蒸汽锅炉121中的热水混合,使得总体水温降低。超过预设过温阈值则断开功率控制开关123并且控制蒸汽泵124将液体泵送至蒸汽锅炉121的设定使得蒸汽锅炉121在工作时安全性进一步提高,可以更大程度地仿制蒸汽烫伤以及其他意外的发生。
请参照图4,图4是本申请清洁设备10实施例蒸汽控制方法流程示意图,该方法包括以下具体步骤:
步骤S11:控制电源向蒸汽锅炉输出的输出电压,以使得蒸汽锅炉在输出电压下进行加热产生蒸汽。
具体地,可以通过控制器13控制电源11向蒸汽锅炉121输出的输出电压。
步骤S11的具体步骤可以参照图5,图5是图4所示的清洁设备10实施例蒸汽控制方法另一流程示意图。具体地,步骤S11可以包括如下步骤:
步骤S111:采集电源的当前最大可输出电压。
具体地,可以通过控制器13采集电源11的当前最大可输出电压。
步骤S112:比较当前最大可输出电压与蒸汽锅炉的预设工作功率对应的预设工作电压。
随着电源11不断的进行供电或者对电源11进行充电,电源11的电压会发生变化。当电源11不断的进行供电时,电压越来越低。而当若电源11充满电时,可以达到最大额定电压进行供电。因此,在不同场景电源11的供电电压与蒸汽锅炉121对应的预设工作电压可能存在不一致。当前最大可输出电压等于蒸汽锅炉121的预设工作电压,则电源11保持当前的预设工作电压对蒸汽锅炉121进行供电。若当前最大可输出电压大于预设工作电压(例如,电源11已经是充满电的状态),则可以执行以下步骤:
S113:控制电源的输出电压以预设工作电压输出。
若当前最大可输出电压等于预设工作电压,则电源11保持当前的预设工作电压对蒸汽锅炉121进行供电。若最大可输出电压小于预设工作电压(例如,电源11的可用电量仅为满电状态的50%),则可以执行以下步骤:
步骤S114:控制电源的输出电压以当前最大可输出电压输出。
可选地,步骤S113和步骤S114可以互换,也即需要根据步骤S112的比较结果确定具体执行步骤S113还是执行步骤S114。
步骤S11执行的步骤可以称为“电压前馈”步骤,也即通过控制电源11的输出电压的占空比计算得到电源11的实际输出电压,以使得蒸汽锅炉121在预设工作电压工作。步骤S11执行结束后,可以执行“温度”反馈步骤,也即通过温度传感器122测得蒸汽锅炉121的实际温度,将实际温度与预设工作进行对比,进行调整电源11的输出电压、打开或者关闭功率控制开关123或控制蒸汽泵124将供液箱内15的液体泵送至蒸汽锅炉121。具体请参考如下步骤:
步骤S12:在蒸汽锅炉加热的过程中,获取温度传感器测量的温度。
其中,温度传感器122可以实时获取蒸汽锅炉121的温度,并将温度信息发送给控制器13。控制器13接收温度传感器122发送的温度信息之后,可以执行以下步骤:
步骤S13:将温度与蒸汽锅炉的预设工作温度进行比较,得到比较结果。
其中,控制器13接收蒸汽锅炉121的温度后,可以将该温度与蒸汽锅炉121设定的预设工作温度进行比较。控制器13得到比较结果后,可以执行以下步骤:
步骤S14:按照比较结果调整电源的输出电压。
具体地,控制器13可以根据比较结果调整电源的输出电压,例如控制电源11降低输出电压或者提高输出电压。进一步地,控制器13可以控制功率控制开关123断开。更进一步地,控制器13可以控制蒸汽泵124以最大输出功率将供液箱15内的液体泵送至蒸汽锅炉121。
请继续参照图5,步骤S14的可以分为以下具体步骤:
在控制器13比较蒸汽锅炉121的温度与预设工作温度的差值之后,判断比较结果,若比较结果为蒸汽锅炉121的温度与预设工作温度的差值大于预设阈值范围,则可以执行步骤S141。
步骤S141:控制电源调整输出电压,以使得温度与预设工作温度的差值位于预设阈值范围内。
例如,将预设阈值范围设定为10摄氏度。当温度传感器122测量的温度与预设工作温度的差值大于10摄氏度时,控制器13用于控制电源11调整输出电压,以使得温度与预设工作温度的差值在10摄氏度之内。
另一方面是控制器13进一步比较蒸汽锅炉121的温度是否大于预设工作温度且差值是否大于预设阈值范围。若比较结果为温度大于预设工作温度,且差值大于预设阈值范围,则可以执行以下步骤:
步骤S142:控制电源降低输出电压。
其中,控制器13通过控制功率控制开关123的打开和关闭时间,以实现电压的占空比减小,进而实现电源11降低输出电压。一段时间后,控制器13再次获取温度传感器122测量的温度,温度大于预设工作温度但差值大于预设阈值范围,则可以执行以下步骤:
步骤S143:控制电源增加输出电压。
具体地,控制器13通过控制功率控制开关123的打开和关闭时间,以实现电压的占空比增大,进而实现电源11增加输出电压。一段时间后,控制器13再次获取温度传感器122测量的温度,进一步地比较蒸汽锅炉121的温度是否大于或等于预设过温阈值。
可选地,步骤S142和步骤S143可以互换,也即需要根据蒸汽锅炉121的温度是否大于预设工作温度且差值是否大于预设阈值范围的结果确定具体执行步骤S142还是执行步骤S143。
若温度大于或等于预设过温阈值,则可以执行以下步骤:
步骤S144:控制功率控制开关断开,以使得电源停止向蒸汽锅炉供电。
例如,将预设过温阈值设定为112摄氏度时,清洁设备10的蒸汽锅炉121装载液体为水,当温度传感器122测量的温度为125摄氏度时,则控制器13控制功率控制开关123断开,以使得电源11停止向蒸汽锅炉121供电。
或者,也可以继续执行以下步骤:
步骤S145:控制功率控制开关断开,且控制蒸汽泵以最大输出功率将供液箱内的液体泵送至蒸汽锅炉。
也即,控制器13控制功率控制开关123断开且同时控制蒸汽泵124以最大输出功率将供液箱15内的水泵送至蒸汽锅炉121。因此,蒸汽锅炉121停止加热,且此时供液箱15内温度较低的水与蒸汽锅炉121中的热水混合,使得总体水温降低。
可选地,步骤S144和步骤S145可以互换,也即需要根据蒸汽锅炉121的温度是否大于或等于预设过温阈值的结果确定具体执行步骤S144还是执行步骤S145。不同层次的过温保护策略使得清洁设备10在使用时的安全性进一步的提高。
综上所述,本申请提供的该清洁设备10能够通过控制器13控制电源11的输出电压,使得蒸汽锅炉121在输出电压下进行加热稳定地产生蒸汽,即“电压前馈”策略。清洁设备10还能够通过温度传感器122测量蒸汽锅炉121的温度,将温度与蒸汽锅炉的预设工作温度进行比较,并按照比较结果调整电源11的输出电压对蒸汽锅炉121进行加热,即“温度反馈”策略。“电压前馈”策略和“温度反馈”策略的结合使得蒸汽锅炉121能够稳定地产生蒸汽并避免过温导致的后果。
以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种清洁设备,其特征在于,包括:
电源,用于供电;
蒸汽发生组件,包括用于加热内部液体产生蒸汽的蒸汽锅炉以及设置于所述蒸汽锅炉的温度传感器;所述蒸汽锅炉电连接所述电源,所述温度传感器用于测量所述蒸汽锅炉或所述内部液体的温度;
控制器,电连接所述电源以及所述温度传感器,用于控制所述电源输出的输出电压,以使得所述蒸汽锅炉在所述输出电压下进行加热产生蒸汽,在所述蒸汽锅炉加热的过程中获取所述温度传感器测量的所述温度,将所述温度与所述蒸汽锅炉的预设工作温度进行比较,得到比较结果,并按照所述比较结果调整所述电源的所述输出电压。
2.根据权利要求1所述的清洁设备,其特征在于,
所述控制器用于采集所述电源的当前最大可输出电压,比较所述当前最大可输出电压与所述蒸汽锅炉的预设工作功率对应的预设工作电压;
若所述当前最大可输出电压大于所述预设工作电压,则控制所述电源的所述输出电压以所述预设工作电压输出;
若所述当前最大可输出电压小于所述预设工作电压,则控制所述电源的所述输出电压以所述当前最大可输出电压输出。
3.根据权利要求2所述的清洁设备,其特征在于,
若所述比较结果为所述温度与所述预设工作温度的差值大于预设阈值范围,则所述控制器用于控制所述电源调整所述输出电压,以使得所述温度与所述预设工作温度的差值位于所述预设阈值范围内。
4.根据权利要求3所述的清洁设备,其特征在于,
若所述比较结果为所述温度大于所述预设工作温度,且所述差值大于所述预设阈值范围,则所述控制器用于控制所述电源降低所述输出电压;
若所述比较结果为所述温度小于所述预设工作温度,且所述差值大于所述预设阈值范围,则所述控制器用于控制所述电源增加所述输出电压。
5.根据权利要求1所述的清洁设备,其特征在于,
所述蒸汽产生组件包括功率控制开关,所述功率控制开关串接于所述电源和所述蒸汽锅炉之间,所述功率控制开关电连接所述控制器,所述控制器用于通过所述功率控制开关控制所述电源输出至所述蒸汽锅炉的所述输出电压。
6.根据权利要求5所述的清洁设备,其特征在于,
所述功率控制开关为场效应晶体管,所述控制器用于控制所述功率控制开关的打开和关闭,以调整所述电源的电压输出占空比,进而控制所述电源的所述输出电压。
7.根据权利要求5所述的清洁设备,其特征在于,
所述控制器用于判断所述温度是否大于或等于预设过温阈值;
若所述温度大于或等于所述预设过温阈值,则所述控制器用于控制所述功率控制开关断开,以使得所述电源停止向所述蒸汽锅炉供电。
8.根据权利要求7所述的清洁设备,其特征在于,
所述清洁设备包括供液箱,所述蒸汽发生组件包括电连接所述控制器的蒸汽泵,所述蒸汽锅炉通过所述蒸汽泵连通所述供液箱,所述蒸汽泵用于将所述供液箱内的液体泵至所述蒸汽锅炉,所述蒸汽锅炉用于将液体进行加热而产生蒸汽;
若所述温度大于或等于所述预设过温阈值,则所述控制器用于控制所述功率控制开关断开,且控制所述蒸汽泵以最大输出功率将所述供液箱内的液体泵送至所述蒸汽锅炉。
9.根据权利要求1所述的清洁设备,其特征在于,
所述温度传感器为未封装有金属封装的NTC传感器。
10.一种清洁设备的蒸汽控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1-9任一项所述的清洁设备,所述方法包括:
控制所述电源向所述蒸汽锅炉输出的输出电压,以使得所述蒸汽锅炉在所述输出电压下进行加热产生蒸汽;
在所述蒸汽锅炉加热的过程中,获取所述温度传感器测量的所述温度;
将所述温度与所述蒸汽锅炉的预设工作温度进行比较,得到比较结果;
按照所述比较结果调整所述电源的所述输出电压。
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