本技术属于电熨斗输出功率控制领域,尤其涉及一种适用于电熨斗的输出功率控制方法及系统。
背景技术:
1、电熨斗作为一种常用的家用电器,其输出功率的控制对于衣物熨烫效果及使用安全性具有重要影响。传统电熨斗通常采用机械式调温器进行温度控制,存在响应速度慢、控温精度低和易出现温度过高等问题,容易造成衣物烫伤或损坏,且使用过程中难以根据不同衣物材质特性实现智能化的功率调节。
2、在相关技术中,可以通过建立衣物材质识别模型,结合红外阵列传感器实时采集底板温度分布数据,利用神经网络算法对加热功率进行自适应调节,不仅提高了控温精度,还实现了对不同衣物的智能化功率控制。
3、然而,在实际使用过程中,由于熨烫动作的不连续性,底板与衣物的接触状态频繁变化,导致温度传感器采集的数据难以真实反映熨烫区域的实际温度分布,从而降低了电熨斗功率控制的准确性和及时性。
技术实现思路
1、本技术提供了一种适用于电熨斗的输出功率控制方法及系统,用于解决因电熨斗底板与衣物接触的不确定性导致的功率控制的准确性和及时性降低的问题,提高电熨斗输出功率的稳定性。
2、第一方面,本技术提供了一种适用于电熨斗的输出功率控制方法,根据采集到的电熨斗底板中的温度数据计算相邻预设温度检测点之间的温度差值,得到局部温度梯度;
3、当局部温度梯度的变化率大于第一预设阈值时,将对应区域判定为初始接触区域;计算初始接触区域的温度梯度变化率,并根据预设补偿曲线及温度梯度变化率确定第一功率补偿系数;
4、当局部温度梯度的变化率小于第一预设阈值且大于第二预设阈值时,将对应区域判定为持续接触区域;基于持续接触区域的温度均匀度系数计算第二功率补偿系数;
5、当局部温度梯度的变化率小于第二预设阈值时,将对应区域判定为脱离接触区域;根据脱离接触区域的温度下降速率确定第三功率补偿系数;
6、根据电熨斗输入端的电压值、第一功率补偿系数、第二功率补偿系数和第三功率补偿系数计算对应区域可控硅的初始触发延时角度、持续触发延时角度及脱离触发延时角度;
7、根据初始触发延时角度、持续触发延时角度及脱离触发延时角度生成与初始接触区域、持续接触区域和脱离接触区域一一对应的初始脉冲信号、持续脉冲信号及脱离脉冲信号,使初始接触区域、持续接触区域和脱离接触区域的可控硅控制初始接触区域、持续接触区域和脱离接触区域的输出功率分别为初始目标输出功率、持续目标功率及脱离目标功率。
8、通过采用上述技术方案,在电熨斗底板设置多个温度采集点来获取温度数据,并计算局部温度梯度,实现了对底板不同区域热力状态的识别。根据局部温度梯度的变化率将底板区域划分为初始接触区域、持续接触区域和脱离接触区域,并针对不同区域分别计算相应的功率补偿系数,使得系统能够适应性地调整各区域的输出功率。通过将补偿系数与原始功率相乘得到目标功率,再结合实时电压值计算触发延时角度,最终生成相应的脉冲信号控制可控硅,提高了对各区域输出功率控制的准确性,使电熨斗在不同接触状态下保持合适的加热功率,解决了统一功率控制可能导致的局部过热或温度不足问题,提高了电熨斗输出功率的稳定性,降低了对织物的损伤风险。
9、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,计算初始接触区域的温度梯度变化率,并根据预设补偿曲线及温度梯度变化率确定第一功率补偿系数,具体包括:
10、根据初始接触区域的局部温度梯度计算每相邻两个采样时刻的温度梯度;
11、对温度梯度进行差分运算,得到温度梯度变化率;
12、基于温度梯度变化率的数值范围,从预设补偿曲线中选取相匹配的曲线段;
13、将温度梯度变化率代入曲线段的函数式中,计算得到第一功率补偿系数。
14、通过采用上述技术方案,对初始接触区域的温度梯度进行差分运算得到温度梯度变化率,并基于变化率的数值范围选取匹配的预设补偿曲线段,通过将温度梯度变化率代入曲线段函数式计算得到第一功率补偿系数,使系统能够更加准确地反映初始接触时底板与织物之间的热交换状态,并据此调整输出功率。采用预设补偿曲线,系统可以根据不同程度的温度变化选择最适合的补偿策略,使得初始接触阶段的温度调节更加平稳可控,提升了电熨斗在开始熨烫时的温控精度。
15、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,根据根据电熨斗输入端的电压值、第一功率补偿系数、第二功率补偿系数和第三功率补偿系数计算对应区域可控硅的初始触发延时角度、持续触发延时角度及脱离触发延时角度,具体包括:
16、将电熨斗输入端的电压值与预设标准电压值进行比对,得到电压修正系数;
17、将第一功率补偿系数、第二功率补偿系数和第三功率补偿系数分别与原始功率相乘,得到与初始接触区域、持续接触区域和脱离接触区域一一对应的初始目标输出功率、持续目标功率及脱离目标功率;
18、将电压修正系数分别与初始目标输出功率、持续目标功率及脱离目标功率相乘,得到修正后的初始目标输出功率、持续目标功率及脱离目标功率;
19、根据修正后的初始目标输出功率、持续目标功率及脱离目标功率,结合对应区域可控硅的伏安特性曲线计算得到对应的导通角;
20、将导通角转换为以交流电源过零点为基准的触发延时角度,得到初始触发延时角度、持续触发延时角度及脱离触发延时角度。
21、通过采用上述技术方案,将实时电压值与标准电压值比对得到电压修正系数,并将其与目标输出功率相乘进行修正,然后结合可控硅的伏安特性曲线计算导通角,最终转换为触发延时角度,使系统能够在电网电压发生波动时及时调整可控硅的触发时序,保持实际输出功率的稳定性。电压修正机制与可控硅特性的结合,提高了在不同电压条件下实现目标功率输出的准确性,提高了系统在实际应用环境中的适应性,降低了电网波动对温度控制的干扰,提高了电熨斗的加热性能稳定性。
22、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在将初始脉冲信号、持续脉冲信号及脱离脉冲信号分别发送至初始接触区域、持续接触区域和脱离接触区域的可控硅之后,方法还包括:
23、采集各可控硅工作过程中的实际导通时间;
24、根据各可控硅的实际导通时间将各区域的可控硅划分为高负荷区域和低负荷区域,实际导通时间超过预设时长的区域为高负荷区域,实际导通时间低于预设时长的区域为低负荷区域;
25、将高负荷区域的脉冲信号按照预设时间比例分配给相邻的低负荷区域,预设时间比例根据低负荷区域的剩余导通时间确定;
26、在进行脉冲信号分配的过程中,每隔预设时间间隔交替触发高负荷区域和低负荷区域的可控硅。
27、通过采用上述技术方案,采集可控硅的实际导通时间,将各区域划分为高负荷和低负荷区域,并将高负荷区域的部分脉冲信号按预设时间比例分配给相邻的低负荷区域,同时采用交替触发的方式控制各区域可控硅,动态平衡了各区域的功率负荷。交替触发策略则通过时间错开各区域的导通时刻,减少了同时导通引起的电流冲击,降低了对电路元件的应力,提升了系统的可靠性,同时实现了更均匀的热量分布。
28、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,将高负荷区域的脉冲信号按照预设时间比例分配给相邻的低负荷区域,具体包括:
29、计算低负荷区域的实际导通时间与预设时长的差值,得到可承载时长;
30、根据可承载时长计算低负荷区域的剩余功率容量;
31、按照剩余功率容量的比例将高负荷区域的脉冲信号分配至相邻的低负荷区域。
32、通过采用上述技术方案,计算低负荷区域实际导通时间与预设时长的差值获得可承载时长,并基于可承载时长计算低负荷区域的剩余功率容量,再按照剩余功率容量的比例将高负荷区域的脉冲信号分配至相邻的低负荷区域,使得系统能够更加精确评估各低负荷区域的实际功率承载能力,可以充分利用低负荷区域的剩余功率容量。由于分配是根据剩余功率容量的比例进行的,各低负荷区域获得的额外功率负荷与其实际承载能力相匹配,这种动态均衡的功率分配方式可以提升电熨斗的功率利用效率,减少局部过热现象,延长可控硅的使用寿命,并提高电熨斗的整体工作稳定性。
33、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在进行脉冲信号分配的过程中,每隔预设时间间隔交替触发高负荷区域和低负荷区域的可控硅之后,方法还包括:
34、检测高负荷区域和低负荷区域的可控硅在交替导通过程中的导通电阻变化;
35、在根据导通电阻变化确定存在任一可控硅的工作状态异常时,基于导通电阻变化计算可控硅的功率调节系数;
36、根据功率调节系数调整可控硅的触发延时角度使可控硅与相邻区域的可控硅维持交错导通状态。
37、通过采用上述技术方案,检测高负荷区域和低负荷区域的可控硅在交替导通过程中的导通电阻变化,并在发现异常时基于导通电阻变化计算功率调节系数,再通过调整可控硅的触发延时角度使可控硅与相邻区域的可控硅维持交错导通状态,形成了一个闭环的可控硅工作状态监控和调节机制,能够及时发现可控硅的异常工作状态,并通过精确的功率调节确保各区域可控硅始终保持交错导通的工作节奏。由于触发延时角度的调整是基于实际导通电阻变化计算得到的功率调节系数进行的,因此调整的幅度和方向都具有准确性,能够减少相邻可控硅之间的相互干扰,提高系统的电能转换效率,提升电熨斗底板温度分布的均匀性。
38、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在根据导通电阻变化确定存在任一可控硅的工作状态异常时,基于导通电阻变化计算可控硅的功率调节系数,具体包括:
39、获取可控硅在连续多个导通周期内的导通电阻值,并计算导通电阻值的变化率;
40、当变化率超过第三预设阈值时,确定可控硅处于工作状态异常;
41、将变化率与第三预设阈值的比值作为可控硅的功率调节系数。
42、通过采用上述技术方案,获取可控硅在连续多个导通周期内的导通电阻值并计算其变化率,将变化率与第三预设阈值的比值作为功率调节系数,使用连续多个导通周期的数据作为计算基础,提高了功率调节的准确性和可靠性。将变化率与预设阈值的比值作为功率调节系数的计算方法,使得功率调节的幅度与可控硅工作状态异常的程度呈正相关,从而实现了更加精准的功率调节,降低了功率调节过程中的能量损失,减少了可控硅因频繁调节而产生的发热量,提高了电熨斗的整体能源利用效率。
43、第二方面,本技术实施例提供了一种适用于电熨斗的输出功率控制系统,该适用于电熨斗的输出功率控制系统包括:一个或多个处理器和存储器;存储器与一个或多个处理器耦合,存储器用于存储计算机程序代码,计算机程序代码包括计算机指令,一个或多个处理器调用计算机指令以使得系统执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
44、第三方面,本技术实施例提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当上述指令在系统上运行时,使得上述系统执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
45、第四方面,本技术实施例提供一种计算机程序产品,当计算机程序产品在系统上运行时,使得系统执行如第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
46、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
47、1、本技术提供了一种适用于电熨斗的输出功率控制方法,在电熨斗底板设置多个温度采集点来获取温度数据,并计算局部温度梯度,实现了对底板不同区域热力状态的识别。根据局部温度梯度的变化率将底板区域划分为初始接触区域、持续接触区域和脱离接触区域,并针对不同区域分别计算相应的功率补偿系数,使得系统能够适应性地调整各区域的输出功率。通过将补偿系数与原始功率相乘得到目标功率,再结合实时电压值计算触发延时角度,最终生成相应的脉冲信号控制可控硅,提高了对各区域输出功率控制的准确性,使电熨斗在不同接触状态下保持合适的加热功率,解决了统一功率控制可能导致的局部过热或温度不足问题,提高了电熨斗输出功率的稳定性,降低了对织物的损伤风险。
48、2、本技术提供了一种适用于电熨斗的输出功率控制方法,采集可控硅的实际导通时间,将各区域划分为高负荷和低负荷区域,并将高负荷区域的部分脉冲信号按预设时间比例分配给相邻的低负荷区域,同时采用交替触发的方式控制各区域可控硅,动态平衡了各区域的功率负荷。交替触发策略则通过时间错开各区域的导通时刻,减少了同时导通引起的电流冲击,降低了对电路元件的应力,提升了系统的可靠性,同时实现了更均匀的热量分布。
49、3、本技术提供了一种适用于电熨斗的输出功率控制方法,检测高负荷区域和低负荷区域的可控硅在交替导通过程中的导通电阻变化,并在发现异常时基于导通电阻变化计算功率调节系数,再通过调整可控硅的触发延时角度使可控硅与相邻区域的可控硅维持交错导通状态,形成了一个闭环的可控硅工作状态监控和调节机制,能够及时发现可控硅的异常工作状态,并通过精确的功率调节确保各区域可控硅始终保持交错导通的工作节奏。由于触发延时角度的调整是基于实际导通电阻变化计算得到的功率调节系数进行的,因此调整的幅度和方向都具有准确性,能够减少相邻可控硅之间的相互干扰,提高系统的电能转换效率,提升电熨斗底板温度分布的均匀性。