功率校准方法、电压检测电路及烹饪器具与流程

1.本发明涉及烹饪设备技术领域，尤其涉及一种功率校准方法、电压检测电路及烹饪器具。


背景技术：

2.目前市面上的一些破壁机、榨汁机等烹饪器具配备了加热的功能，使这些烹饪器具能够烹煮食材制作更多种类的饮品。其加热功率受烹饪器具负载的电压以及烹饪器具内电子元件影响。目前我国居民最常用的标准电压的有效值为220v，烹饪器具的电路结构、电子元件的选用以及工作功率的设计均参考此标准电压。
3.但是受多种因素的影响，居民实际用电时的电压并不一定稳定在220v，在具体使用情况中，电压可能高于或者低于220v，也可能在某一电压值附近上下浮动。在上述应用场景中，以220v为参考设计的烹饪器具就可能出现电压不足导致实际加热功率低于设计功率，进而导致液体不沸腾的情况，影响饮品品质；也可能出现电压过高导致实际加热功率高于设计功率，进而导致液体过度沸腾溢出的情况，影响使用安全性。上述任何一种情况都极大地影响了消费者的使用体验。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中烹饪器具在烹饪食材的过程中容易出现溢出或者不沸腾的情况的问题，本发明提供了一种功率校准方法、电压检测电路及烹饪器具。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，一方面，本发明提出的功率校准方法包括以下步骤：判断烹饪器具是否合格；记录合格的烹饪器具的基准电压；在合格的烹饪器具工作时采集烹饪器具电压的ad值；根据采集到的电压的ad值、基准电压以及预设公式计算出烹饪器具工作时的实际电压值；根据实际电压值调节烹饪器具的输出功率。
5.在一些优选的实施方式中，预设公式为voltage＝v0-(v_ad-v_benchmark_ad)
×
δ，其中，voltage为实际电压值，v0为预设电压，v_ad为采集到的电压的ad值，v_benchmark_ad为基准电压的ad值，δ为系数。
6.在一些优选的实施方式中，δ满足：δ＝(v_max-v_min)/(v_max_ad-v_min_ad)，其中，v_max为最大实验电压，v_min为最小实验电压，v_max_ad为最大实验电压条件下采集的ad值，v_min_ad为最小实验电压条件下采集的ad值。
7.在一些优选的实施方式中，判断烹饪器具是否合格的步骤具体为：向烹饪器具施加预设电压，采样预设电压条件下烹饪器具内的基准电压，若基准电压满足：v1≤基准电压≤v2，烹饪器具合格，记录该基准电压；若基准电压《v1或者基准电压》v2，烹饪器具不合格，报出故障信息，其中v1为最小预设基准，v2为最大预设基准。
8.在一些优选的实施方式中，v_min小于或者等于v1，v_max大于或者等于v2。
9.在一些优选的实施方式中，满足条件：v1≤基准电压≤v2的基准电压储存在eeprom或者闪存中。
10.在一些优选的实施方式中，预设电压为220v。
11.在一些优选的实施方式中，根据实际工作电压调节输出功率的步骤具体为：对照预设电压与输出功率关系对实际工作电压采取丢波或者斩波操作。
12.又一方面，本发明提供的电压检测电路用于与变压器次级线圈相连，电压检测电路用于实现具备上述全部或部分技术内容的功率校准方法，电压检测电路包括第一二极管、第二二极管、电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一二极管的第一端与变压器次级线圈相连，第一电阻的第一端与第一二极管的第二端相连，第一电阻的第二端与第二电阻的第一端相连，第三电阻的第一端与第二电阻的第二端相连，第三电阻的第二端输入5v电压，第二二极管的第一端连接在第二电阻的第二端，第二二极管的第二端接地，电容的第一端连接在第二电阻的第一端，电容的第二端接地，第三电阻和第二电阻之间还接出一个v-ad端口，用于与mcu的io口相连。
13.又一方面，本发明提供的烹饪器具包括具备上述全部或部分技术内容的电压检测电路，用以实现上述全部或部分技术内容的功率校准方法。
14.实施本发明的技术方案，将具有如下有益效果：
15.采用了上述功率校准方法之后，通过初步判断排除不合格的产品，在一定程度上降低了烹饪器具出现溢出或者不沸腾的情况的几率。对于合格的产品在使用过程中能够采集实际工作电压的ad值，将采集到的ad值代入到预设公式中计算得到烹饪器具的实际工作电压值。比较实际工作电压值与预设电压之间的高低，在实际工作电压高于预设电压的情况下降低加热功率，避免烹饪器具内食材过度沸腾出现溢出的情况；在实际工作电压低于预设电压的情况下提高加热功率，使食材能够达到沸腾温度，保证食品品质。上述调节功能使烹饪器具能够根据实际工作电压调节加热功率，使加热功率保持在相对稳定的水平，提高消费者使用体验。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.其中：
18.图1示出了根据本发明的功率校准方法的一个实施例的流程示意图；
19.图2示出了图1的功率校准方法的具体流程示意图；以及
20.图3示出了根据本发明的电压检测电路的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
21.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他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用
于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。
23.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
24.以破壁机为例，通常家庭环境的电压条件为标准电压220v，如图1所示，本实施例的功率校准方法包括以下步骤：
25.判断烹饪器具是否合格；
26.记录合格的烹饪器具的基准电压；
27.在合格的烹饪器具工作时采集烹饪器具电压的ad值；
28.根据采集到的电压的ad值、基准电压以及预设公式计算出烹饪器具工作时的实际电压值；
29.根据实际电压值调节烹饪器具的输出功率。
30.采用了上述功率校准方法之后，通过初步判断排除不合格的产品，在一定程度上降低了烹饪器具出现溢出或者不沸腾的情况的几率。对于合格的产品在使用过程中能够采集实际工作电压的ad值，将采集到的ad值代入到预设公式中计算得到烹饪器具的实际工作电压值。比较实际工作电压值与预设电压之间的高低，在实际工作电压高于预设电压的情况下降低加热功率，避免烹饪器具内食材过度沸腾出现溢出的情况；在实际工作电压低于预设电压的情况下提高加热功率，使食材能够达到沸腾温度，保证食品品质。上述调节功能使烹饪器具能够根据实际工作电压调节加热功率，使加热功率保持在相对稳定的水平，提高消费者使用体验。
31.具体地，预设公式为voltage＝v0-(v_ad-v_benchmark_ad)
×
δ，
32.其中，voltage为实际电压值，破壁机在实际使用时可能存在波动；
33.v_ad为采集到的电压的ad值；
34.v0为预设电压，是破壁机理想工作状态下的电压条件，例如220v；
35.v_benchmark_ad为基准电压的ad值，电子元件效果受产品质量、生产制造工艺等因素影响，其实际作用可能与设计时的理论效果存在偏差；
36.δ为系数。
37.在电子元件确定的情况下，实际工作电压voltage与mcu采集到的采样电压v_ad之间的关系是相对稳定的。因此，可以根据采样电压v_ad反推出破壁机的实际工作电压voltage，这样破壁机就可以根据实际工作电压voltage对加热装置的功率进行调节，实现稳定加热功率的效果。
38.预设公式里的系数δ可以理解为ad值与电压之间的单位转换率。ad值与电压之间的关系基本满足线性变化，通过在一定范围内多次测量不同电压条件下的ad值能够估算ad值与电压之间的转换系数。即系数δ满足：δ＝(v_max-v_min)/(v_max_ad-v_min_ad)，其中，v_max为最大实验电压，v_min为最小实验电压，v_max_ad为最大实验电压条件下采集的ad
值，v_min_ad为最小实验电压条件下采集的ad值。
39.例如，本实施例在标准电压220v上下各取50v作为实验范围，即v_min＝170v，v_max＝270v。其中，v_min＝170v的条件下测得v_min_ad为300，v_max＝270v的条件下测得v_max_ad为700，170v至270v范围内各实验结果在该斜线附近。则δ＝(270-170)/(700-300)＝0.25。
40.如图2所示，本实施例的功率校准方法中判断破壁机是否合格的步骤具体操作为：
41.向破壁机施加220v的预设电压v0，模拟理想条件下的工况，此时破壁机中的mcu(microcontroller unit；微控制单元)能够采集到220v预设电压条件下的基准电压的ad值：v_benchmark_ad。计算该v_benchmark_ad对应的基准电压，并对该基准电压进行判断：
42.若基准电压满足：v1≤基准电压≤v2，则该破壁机处于可调节范围，为合格产品，记录该基准电压；若基准电压《v1或者基准电压》v2，则该破壁机超出了可调节范围，为不合格产品，报出故障信息。其中v1为最小预设基准，v2为最大预设基准。
43.在上述人为提供的理想工况下，破壁机处于一种“自检模式”，基准电压的ad值v_benchmark_ad能够反映产品的实际作用与理论效果之间的偏差幅度。偏差幅度在可接受范围内的可以正常使用；偏差幅度超出该范围的报出故障信息，不能使用。上述过程可以在产品出厂前进行，将报出故障信息的产品筛选出来集中处理，使面向市场的产品具备足够的功率调节能力，提高产品的合格率，进而提高用户体验。
44.本功率校准方法根据理想的使用场景拟定一个预设的电压v0，并模拟使用场景提供给破壁机稳定的预设电压。采集此时破壁机内部基准电压并与提前设计好的电压范围进行比较，超出该范围的产品可以判断为不合格产品，并发出故障信息，停止使用；在上述范围内的产品可以判断为合格产品，可以正常使用。
45.上述功率校准方法也可以应用在破壁机以外的其他具有加热功能的烹饪器具中，也可以应用在其他可适用的功能上。相应地，预设电压v0可以根据具体烹饪器具的使用场景进行适应性地调整，并不局限于220v的标准电压。例如，根据应用国家或者场合，将预设电压设定为110v或者380v；或者根据适用设备的常用电压设定为24v、36v等；也可以适应性地设定成非常规电压。
46.优选地，v_min小于或者等于v1，v_max大于或者等于v2。这样实际判断基准电压v_benchmark_ad的范围小于实验电压的范围，能够进一步提高合格产品的稳定性。
47.满足条件：v1≤基准电压≤v2的基准电压v_benchmark_ad可以储存在储存器中，便于后续计算时调用。存储器具体可以选用eeprom(electrically erasable programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或者其他形式的存储器。
48.进一步地，根据实际工作电压调节输出功率的步骤具体为：对照预设电压与输出功率关系对实际工作电压采取丢波或者斩波操作。例如，丢波控制可以通过降低负载上通过的正弦波数量来控制负载的平均输出功率，对照预设电压与输出功率关系对实际工作电压采取丢波可以使破壁机的输出功率保持在平稳状态。
49.本发明还提供了一种电压检测电路，如图3所示，电压检测电路与变压器次级线圈相连，用以实现上述全部或部分技术内容的功率校准方法。第一二极管d1、第二二极管d2、电容c1、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3，第一二极管d1的第一端与变压器次级线圈
相连，第一电阻r1的第一端与第一二极管d1的第二端相连，第一电阻r1的第二端与第二电阻r2的第一端相连，第三电阻r3的第一端与第二电阻r2的第二端相连，第三电阻r3的第二端输入5v电压，第二二极管d2的第一端连接在第二电阻r2的第二端，第二二极管d2的第二端接地，电容c1的第一端连接在第二电阻r2的第一端，电容c1的第二端接地，第三电阻r3和第二电阻r2之间还接出一个v-ad端口，能够与mcu的io口相连，用于采集电压的ad值。
50.理论上v-ad端口的电压与变压器初级线圈电压v满足：
51.v-ad＝r2/(r2+r3)
×
(5+v
×
n1/n2)-v
×
n1/n2
52.其中，r2为第二电阻r2的阻值；r3为第三电阻r3的阻值；n1为变压器次级线圈匝数；n2为变压器初级线圈匝数。
53.本实施例的电压检测电路结构简单、准确性高，不易出现故障。
54.本发明还提供了一种烹饪器具，根据本实施例的烹饪器具(图中未示出)包括电压检测电路，电压检测电路为包含上述全部或部分技术内容的电压检测电路。
55.本实施例的烹饪器具，具备一定的功率调节能力，使烹饪器具在烹饪过程中功率保持稳定，保证烹饪效果，提高成品品质。同时能够筛选出不合格产品，减少烹饪器具在用户使用期间出现不沸腾或者溢出的情况。
56.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。