功率控制方法、功率控制设备及料理机与流程

本发明实施例涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种功率控制方法、功率控制设备及料理机。

背景技术：

随着人们生活水平的日益提高，市场上出现了许多不同类型的料理机。料理机的功能主要可以包括，但不限于，打豆浆、磨干粉、榨果汁、打肉馅、刨冰、制咖啡、为女性调配美容面膜等等功能。料理机可以包括豆浆机、搅拌机或破壁机等。不同种类的功能丰富了人们的生活。

如图1所示，料理机1包括主机11及可拆卸地安装于主机11上的杯体12，杯体12内可盛放食材，杯体12的底部安装有用于加热食材的发热盘13，发热盘13的内部表面上设置有ntc(negativetemperaturecoefficient，负温度系数)热敏电阻131(图1中以虚线示出)，该热敏电阻131用于感测杯体12内的食材温度。然而，在现有的这种料理机1中，整个系统的温度检测点只有杯体上的该一个点，温度检测不全面。环境温度越高，杯体12中的食材沸腾越剧烈，例如在炎热的夏天，料理机1在高温下工作可能常常会出现溢浆，而在严寒的冬天，料理机1在低温下工作则可能会出现煮不熟煮不透的现象。另外，在我国的南北地域温差也较大。因此，不管环境温度如何，如果仍然采用相同的加热功率熬煮时可能会出现沸腾剧烈而溢出或煮不透等现象。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种能够针对环境温度来适时调整熬煮时的加热功率的功率控制方法、功率控制设备及料理机。

本发明实施例的一个方面提供一种功率控制方法，其应用于料理机中，所述料理机包括用于盛放食材的杯体。所述方法包括：在加热食材的过程中，检测所述杯体中的食材温度；检测环境温度；当所述食材温度达到其沸点温度时，基于检测到的环境温度来确定沸腾时所述杯体的散热功率；以及将所述杯体的散热功率增加到食材沸腾后熬煮时的加热功率中以基于所述环境温度来调整所述加热功率。

进一步地，基于检测到的环境温度来确定沸腾时所述杯体的散热功率包括：确定所述杯体的平均散热率；以及基于所述检测到的环境温度及所述平均散热率，并且，根据所述杯体的散热功率与环境温度和食材温度的温度差之间的线性关系，来计算沸腾时所述杯体的所述散热功率。根据流体的特性，通过推定杯体的散热功率与环境温度和食材温度的温度差之间存在这种线性关系，从而可以在算法上极大地简化杯体的散热功率的计算过程。

进一步地，获得所述杯体的平均散热率包括：当所述食材温度大于第一设定温度小于第二设定温度时，根据提供的第一加热功率计算在第一预定时间内累计的第一总热能，其中，所述第一预定时间为所述食材温度从所述第一设定温度升到所述第二设定温度的时间；当所述食材温度大于第三设定温度小于第四设定温度时，根据提供的第二加热功率计算在第二预定时间内累计的第二总热能，其中，所述第二预定时间为所述食材温度从所述第三设定温度升到所述第四设定温度的时间；以及基于所述第一总热能、所述第二总热能及所述环境温度和所述食材温度在所述第二预定时间内累计的温度差的和来计算所述杯体的平均散热率。通过温度的分段来进行相应各段的热能计算，并且，利用计算出的相应各段的热能，从而可以容易地计算出杯体的平均散热率。

进一步地，所述第一设定温度、所述第二设定温度、所述第三设定温度及所述第四设定温度根据环境温度和初始的食材温度来设定。从而，可以依据初始的食材温度和环境温度来合理地选取四个设定温度的值。

进一步地，在所述食材温度大于所述第三设定温度时，开始检测环境温度；在所述食材温度大于所述第四设定温度时，计算所述杯体的平均散热率。

进一步地，基于所述第一总热能、所述第二总热能及所述环境温度和所述食材温度在所述第二预定时间内累计的温度差的和来计算所述杯体的平均散热率包括：计算在所述食材温度大于所述第三设定温度小于所述第四设定温度时所述食材吸收的第二热能；基于所述第二总热能和所述食材吸收的第二热能，并利用能量守恒，得出所述杯体的耗散总能；及基于所述杯体的耗散总能以及所述环境温度和所述食材温度在所述第二预定时间内累计的所述温度差的和，计算得出所述杯体的平均散热率。通过利用能量守恒定律，能够容易地得出杯体的耗散总能，进而可以容易地计算出杯体的平均耗散率。

进一步地，计算在所述食材温度大于所述第三设定温度小于所述第四设定温度时所述食材吸收的第二热能包括：计算在所述食材温度大于所述第一设定温度小于所述第二设定温度时所述食材吸收的第一热能，其中，所述食材吸收的第一热能等于所述第一总热能；及利用所述食材吸收的第一热能按比例推导得到所述食材吸收的第二热能。利用前一温度段的食材吸收的第一热能能够容易地推断出后一温度段的食材吸收的第二热能。

本发明实施例的功率控制方法能够针对环境温度来适时调整熬煮时的加热功率，从而可以避免因为环境温度的变化而导致的溢浆或煮不熟煮不透等现象。

本发明实施例的另一个方面还提供一种功率控制设备，其应用于料理机中，所述料理机包括用于盛放食材的杯体。所述功率控制设备包括第一测温装置、第二测温装置及功率调整装置，所述第一测温装置用于在加热食材的过程中，检测所述杯体中的食材温度，所述第二测温装置用于检测环境温度，所述功率调整装置包括处理器及控制器，所述处理器被配置为当所述食材温度达到其沸点温度时，基于检测到的环境温度来确定沸腾时所述杯体的散热功率，所述控制器被配置为将所述杯体的散热功率增加到食材沸腾后熬煮时的加热功率中以基于所述环境温度来调整所述加热功率。

进一步地，所述的功率控制设备还包括存储器，所述存储器用于存储所述杯体的散热功率与环境温度和食材温度的温度差之间的线性关系，其中，所述处理器被配置为：确定所述杯体的平均散热率；以及基于所述检测到的环境温度及所述平均散热率，并且，根据存储的所述线性关系，来计算沸腾时所述杯体的所述散热功率。根据流体的特性，通过推定杯体的散热功率与环境温度和食材温度的温度差之间存在这种线性关系，从而可以在算法上极大地简化杯体的散热功率的计算过程。

进一步地，所述处理器被配置为：当所述食材温度大于第一设定温度小于第二设定温度时，根据提供的第一加热功率计算在第一预定时间内累计的第一总热能，其中，所述第一预定时间为所述食材温度从所述第一设定温度升到所述第二设定温度的时间；当所述食材温度大于第三设定温度小于第四设定温度时，根据提供的第二加热功率计算在第二预定时间内累计的第二总热能，其中，所述第二预定时间为所述食材温度从所述第三设定温度升到所述第四设定温度的时间；以及基于所述第一总热能、所述第二总热能及所述环境温度和所述食材温度在所述第二预定时间内累计的温度差的和来计算所述杯体的平均散热率。通过温度的分段来进行相应各段的热能计算，并且，利用计算出的相应各段的热能，从而可以容易地计算出杯体的平均散热率。

进一步地，所述第一设定温度、所述第二设定温度、所述第三设定温度及所述第四设定温度根据环境温度和初始的食材温度来设定。从而，可以依据初始的食材温度和环境温度来合理地选取四个设定温度的值。

进一步地，在所述食材温度大于所述第三设定温度时，开始检测环境温度；在所述食材温度大于所述第四设定温度时，计算所述杯体的平均散热率。

进一步地，所述处理器被配置为：计算在所述食材温度大于所述第三设定温度小于所述第四设定温度时所述食材吸收的第二热能；基于所述第二总热能和所述食材吸收的第二热能，并利用能量守恒，得出所述杯体的耗散总能；及基于所述杯体的耗散总能以及所述环境温度和所述食材温度在所述第二预定时间内累计的所述温度差的和，计算得出所述杯体的平均散热率。通过利用能量守恒定律，能够容易地得出杯体的耗散总能，进而可以容易地计算出杯体的平均耗散率。

进一步地，所述处理器被配置为：计算在所述食材温度大于所述第一设定温度小于所述第二设定温度时所述食材吸收的第一热能，其中，所述食材吸收的第一热能等于所述第一总热能；及利用所述食材吸收的第一热能按比例推导得到所述食材吸收的第二热能。利用前一温度段的食材吸收的第一热能能够容易地推断出后一温度段的食材吸收的第二热能。

本发明实施例的又一个方面还提供一种料理机，其包括如上所述的功率控制设备、主机及杯体。所述主机包括用于操作的按键板，所述杯体可拆卸地安装于所述主机上。

进一步地，所述的料理机还包括位于所述杯体底部的发热盘，所述第一测温装置包括设置于所述发热盘上的第一ntc热敏电阻，所述第二测温装置包括设置于所述按键板上的第二ntc热敏电阻，从而增加料理机整个系统的温度检测点。

本发明实施例的功率控制设备及具有该功率控制设备的料理机能够针对环境温度来适时调整熬煮时的加热功率，从而可以避免因为环境温度的变化而导致的溢浆或煮不熟煮不透等现象。

附图说明

图1为现有的一种料理机的立体示意图；

图2为本发明一个实施例的料理机的立体示意图；

图3为图2所示的第一ntc热敏电阻和第二ntc热敏电阻的设置位置的示意图；

图4为本发明一个实施例的功率控制设备的示意性框图；

图5为本发明一个实施例的功率控制方法的流程图；

图6为图5所示的如何确定杯体的平均散热率的步骤；及

图7为图6所示的如何基于第一总热能、第二总热能及环境温度和食材温度在第二预定时间内累计的温度差的和来计算杯体的平均散热率的步骤。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

在本发明实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

需要说明的是，为了更好地体现本发明的创新之处，在本发明的附图及其说明书中仅仅示出及说明与本发明的创作点密切相关的结构特征，而对于其他不太相关的结构特征或其他现有的结构特征则进行了省略或略述。然而，这并不意味着本发明的料理机一定不包括这些其他结构特征，本发明的料理机中仍可能包括那些对于实现料理机的基本功能所必要的结构特征。

图2所示为本发明一个实施例的料理机2的立体示意图。如图2所示，本发明一个实施例的料理机2包括主机11和杯体12。主机11可以提供电能，控制和驱动料理机2工作。杯体12可拆卸地安装于主机11上，杯体12内可盛放食材，可在杯体12内对食材进行例如搅打、加热、研磨和/或抽真空等加工操作。杯体12的底部设置用于给杯体12中的食材加热的发热盘13。料理机2还可以包括杯盖组件14。杯盖组件14可拆卸地盖设于杯体12上。在料理机2工作时，将杯盖组件14盖合于杯体12上，用于对杯体12的杯口进行密封。在料理机2工作结束后，可以将杯盖组件14从杯体12上取下。

如图3所示，主机11包括设置在其内的电源板22及与电源板22连接的可用于操作的按键板15。发热盘13与电源板22连接，电源板22可以给按键板15及发热盘13等提供电源。

如图4所示，本发明实施例的料理机2还包括功率控制设备24。功率控制设备24包括第一测温装置241、第二测温装置242及与第一测温装置241和第二测温装置242连接的功率调整装置243。第一测温装置241在加热食材的过程中，可以检测杯体12中的食材温度t0，并将检测到的食材温度t0发送至功率调整装置243。第二测温装置242可以检测环境温度t1，并将检测到的环境温度t1发送至功率调整装置243。

在一些实施例中，如图3所示，第一测温装置241包括设置在发热盘13内部表面上的第一ntc热敏电阻131(以虚线示出)，第二测温装置242包括设置在按键板15上的第二ntc热敏电阻2421，从而增加料理机整个系统的温度检测点。

返回参照图4所示，功率调整装置243可以包括处理器2431和控制器2432。处理器2431可以接收来自于第一测温装置241发送的食材温度t0及来自于第二测温装置242发送的环境温度t1。当食材温度t0达到其沸点温度，例如100℃时，处理器2431可以基于检测到的环境温度t1来确定沸腾时杯体12的散热功率w。需要说明的是，由于沸点会随着外界压力变化而改变，压力低，沸点也低。因此，食材的沸点温度未必是100℃，其可能会因为所处的地域位置的大气压的不同而略有改变。例如在高原地带，食材的沸点温度会低于100℃。控制器2432与处理器2431通讯连接，接收处理器2431经处理之后得到的沸腾时杯体12的散热功率。控制器2432可以将沸腾时杯体12的散热功率增加到食材沸腾后熬煮时的加热功率中，从而可以基于环境温度t1来适时地调整熬煮时的加热功率，经控制器2432调整之后的实际加热功率例如以下公式所示：

w实＝w+w0(1)

其中，w实为实际的加热功率，w为杯体12的散热功率，w0为熬煮时的加热功率。

在本文中所提到的杯体12的散热功率w是指单位时间内杯体所散发的热量。

本发明实施例的料理机2除了具有检测食材温度t0的第一检测装置241，同时还增设用来检测环境温度t1的第二检测装置242，因此，可以根据环境温度t1来补偿熬煮时的加热功率。

功率控制设备24还可以包括存储器2433，存储器2433可以存储杯体12的散热功率w与环境温度t1和食材温度t0的温度差之间的线性关系，例如以下所示：

w＝k×(t1-t0)(2)

其中，k为杯体12的平均散热率。

处理器2431可以确定杯体12的平均散热率。在确定出杯体12的平均散热率之后，处理器2431可以基于沸腾时检测到的环境温度t1及杯体12的平均散热率，并且，根据存储器2433中存储的线性关系式(1)，来计算沸腾时杯体12的散热功率。

根据流体的特性，通过推定杯体的散热功率w与环境温度t1和食材温度t0的温度差之间存在这种线性关系，从而可以在算法上极大地简化杯体的散热功率的计算过程。

以下将结合一些具体实施例来详细介绍处理器2431是如何确定出杯体12的平均散热率k？

当食材温度t0大于第一设定温度ts1小于第二设定温度ts2，即ts1<t0<ts2时，可以认为没有杯体12的热量耗散。处理器2431可以根据提供的第一加热功率p1计算在第一预定时间t1内累计的第一总热能q1，例如以下公式所示：

其中，第一预定时间t1为食材温度t0从第一设定温度ts1升到第二设定温度ts2的时间。

当食材温度t0大于第三设定温度ts3小于第四设定温度ts4，即ts3<t0<ts4时，可以认为存在杯体12的热量耗散。处理器2431可以根据提供的第二加热功率p2计算在第二预定时间t2内累计的第二总热能q2，例如以下公式所示：

其中，第二预定时间t2为食材温度t0从第三设定温度ts3升到第四设定温度ts4的时间。

第一设定温度ts1、第二设定温度ts2、第三设定温度ts3及第四设定温度ts4可以根据环境温度t1和初始的食材温度t0来设定，例如可以设定为固定的合适值。从而，可以依据初始的食材温度和环境温度来合理地选取四个设定温度的值。在一个实施例中，第二设定温度ts2可以等于第三设定温度ts3。当然，在其他实施例中，第二设定温度ts2也可以不等于第三设定温度ts3。

在一些实施例中，第一设定温度ts1可以选取初始的食材温度t0加10℃左右，第二设定温度ts2可以选取环境温度t1加40℃左右，第三设定温度ts3可以选取环境温度t1加60℃左右，第四设定温度ts4可以选取沸点减5℃左右。例如，对于初始的食材温度t0为30℃左右和环境温度t1为25℃左右来说，可以选取第一设定温度ts1为40℃，第二设定温度ts2为65℃，第三设定温度ts3为85℃，第四设定温度ts4为95℃。以上仅作为本发明的一些示意性的示例，其目的在于用于帮助理解本发明，然而，本发明的以上四种设定温度的选取并不局限于此。

在第一测温装置241检测到食材温度t0大于第三设定温度ts3时，第二测温装置242可以开始检测环境温度t1。在第一测温装置241检测到食材温度t0大于第四设定温度ts4时，处理器2431可以开始计算杯体12的平均散热率k。

在本发明实施例中，第一测温装置241对于食材温度t0的检测可以实时地检测或者依据一定的检测频率或周期来检测。

在一些实施例中，处理器2431可以获得环境温度t1和食材温度t0在第二预定时间t2内累计的温度差的和sum，例如以下公式所示：

然后，处理器2431可以基于第一总热能q1、第二总热能q2及环境温度t1和食材温度t0在第二预定时间t2内累计的温度差的和sum来计算杯体12的平均散热率k。

通过温度的分段来进行相应各段的热能计算，并且，利用计算出的相应各段的热能，从而可以容易地计算出杯体12的平均散热率k。

例如，杯体12的平均散热率k可以基于以下公式计算得出：

以下将详细说明公式(6)是如何推导出来的？

具体地，处理器2431可以计算在食材温度t0大于第三设定温度ts3小于第四设定温度ts4时食材吸收的第二热能q食2，基于第二总热能q2和食材吸收的第二热能q食2，并利用能量守恒，可以得出杯体12的耗散总能q散，例如以下公式所示：

q2＝q散+q食2(7)

因此，在获得第二总热能q2和食材吸收的第二热能q食2之后，可以基于公式(7)求出杯体12的耗散总能q散。

另外，处理器2431可以通过对公式(2)求和，获得杯体12的耗散总能例如以下公式所示：

q散＝k×sum(8)

因此，在获知杯体12的耗散总能q散和环境温度t1和食材温度t0在第二预定时间t2内累计的温度差的和sum的情况下，处理器2431可以基于杯体12的耗散总能q散以及环境温度t1和食材温度t0在第二预定时间t2内累计的温度差的和sum，根据公式(8)计算得出杯体12的平均散热率k。

通过利用能量守恒定律，能够容易地得出杯体12的耗散总能q散，进而可以容易地计算出杯体12的平均耗散率k。

为了获得食材吸收的第二热能q食2，处理器2431可以计算在食材温度t0大于第一设定温度ts1小于第二设定温度ts2时食材吸收的第一热能q食1，其中，食材吸收的第一热能q食1等于第一总热能q1，利用食材吸收的第一热能q食1按比例推导得到食材吸收的第二热能q食2，例如以下公式所示：

因此，基于以上公式(7)-(9)，处理器2431可以得到如上的公式(6)。

利用前一温度段的食材吸收的第一热能q食1能够容易地推断出后一温度段的食材吸收的第二热能q食2。

本发明实施例的功率控制设备24及具有该功率控制设备24的料理机2能够针对环境温度t1来适时调整熬煮时的加热功率，从而可以避免因为环境温度t1的变化而导致的溢浆或煮不熟煮不透等现象。

本发明实施例还提供了一种功率控制方法，该功率控制方法可以应用于料理机中。图5所示为本发明一个实施例的功率控制方法的流程图。如图5所示，本发明实施例的功率控制方法可以包括步骤s11至步骤s14。

在步骤s11中，在加热食材的过程中，检测杯体中的食材温度t0。

在步骤s12中，检测环境温度t1。

在步骤s13中，当食材温度t0达到其沸点温度时，基于检测到的环境温度t1来确定沸腾时杯体的散热功率。其中，步骤s13可以进一步包括步骤s131和步骤s132。

在步骤s131中，确定杯体的平均散热率k。

在步骤s132中，基于检测到的环境温度t1及平均散热率k，并且，根据杯体的散热功率w与环境温度t1和食材温度t0的温度差之间的线性关系，如上述公式(2)所示，来计算沸腾时杯体的散热功率。

在步骤s14中，将杯体的散热功率w增加到食材沸腾后熬煮时的加热功率w0中以基于环境温度来调整加热功率。

以下将结合图6和图7来详细说明在本发明的一个实施例中是如何确定杯体的平均散热率k的？

首先参照图6所示，本发明一个实施例的确定杯体的平均散热率的步骤s131可以包括步骤s231至s237。

在步骤s231中，判断检测到的食材温度t0是否小于第一设定温度ts1？如果判断结果为否，则过程前进到步骤s232；否则退出。

在步骤s232中，当食材温度t0大于第一设定温度ts1小于第二设定温度ts2时，根据提供的第一加热功率p1计算在第一预定时间t1内累计的第一总热能q1，其中，第一预定时间t1为食材温度t0从第一设定温度ts1升到第二设定温度ts2的时间。然后，过程进行到步骤s233。

在步骤s233中，判断检测到的食材温度t0是否小于第二设定温度ts2？如果判断结果为否，则过程前进到步骤s234；否则退出。

在步骤s234中，继续判断检测到的食材温度t0是否小于第三设定温度ts3？如果判断结果为否，即在食材温度t0大于第三设定温度ts3时，则过程继续前进到步骤s235，并且开始检测环境温度t1；否则退出。

在步骤s235中，当食材温度t0大于第三设定温度ts3小于第四设定温度ts4时，根据提供的第二加热功率p2计算在第二预定时间t2内累计的第二总热能q2，其中，第二预定时间t2为食材温度t0从第三设定温度ts3升到第四设定温度ts4的时间。然后，过程进行到步骤s236。

在步骤s236中，判断检测到的食材温度t0是否小于第四设定温度ts4？如果判断结果为否，即在食材温度t0大于第四设定温度ts4时，则过程前进到步骤s237，开始计算杯体的平均散热率k；否则退出。

以上的第一设定温度ts1、第二设定温度ts2、第三设定温度ts3及第四设定温度ts4可以根据环境温度t1和初始的食材温度t0来设定。

在步骤s237中，基于第一总热能q1、第二总热能q2及环境温度t1和食材温度t0在第二预定时间t2内累计的温度差的和sum来计算杯体的平均散热率k，例如以上公式(6)所示。

图7示出了如何基于第一总热能q1、第二总热能q2及环境温度t1和食材温度t0在第二预定时间t2内累计的温度差的和sum来计算杯体的平均散热率k的详细步骤。如图7所示，步骤s237可以进一步包括步骤s331至步骤s333。

在步骤s331中，计算在食材温度t0大于第三设定温度ts3小于第四设定温度ts4时食材吸收的第二热能q食2。其中，步骤s331可以进一步包括s334和步骤s335。

在步骤s334中，计算在食材温度t0大于第一设定温度ts1小于第二设定温度ts2时食材吸收的第一热能q食1，其中，食材吸收的第一热能q食1等于第一总热能q1。

在步骤s335中，利用食材吸收的第一热能q食1按比例推导得到食材吸收的第二热能q食2，例如以上的公式(9)所示。

在步骤s332中，基于第二总热能q2和食材吸收的第二热能q食2，并利用能量守恒，得出杯体的耗散总能q散，例如以上的公式(7)所示。

在步骤s333中，基于杯体的耗散总能q散以及环境温度t1和食材温度t0在第二预定时间t2内累计的温度差的和sum，计算得出杯体的平均散热率k，例如以上的公式(8)所示。

本发明实施例的功率控制方法能够针对环境温度来适时调整熬煮时的加热功率，从而可以避免因为环境温度的变化而导致的溢浆或煮不熟煮不透等现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。