CN106843312A

CN106843312A - 一种温度控制方法及装置

Info

Publication number: CN106843312A
Application number: CN201611161104.6A
Authority: CN
Inventors: 郑来松; 庞文标; 龚辉平; 徐明燕; 冯晓琴
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2017-06-13
Anticipated expiration: 2036-12-15
Also published as: CN106843312B

Abstract

本发明实施例公开了一种温度控制方法及装置，包括：通过获取第N加热周期测量到的目标物体的温度值，并在确定其大于等于第一预设温度后，根据目标物体的温度值、预设目标温度以及目标物体对应的温度上升速率或温度下降速率，确定第N加热周期的加热时长，并对目标物体进行加热。由于第N加热周期内的加热时长是根据目标物体的温度值、预设目标温度以及温度上升速率或温度下降速率确定的，不同加热周期中目标物体的温度值不同，也可能导致各个加热周期中目标物体的加热时长不同，因此，本发明可针对性地对各个加热周期内的加热时长进行调整，从而将目标物体的温度保持在目标温度附近，有效减小温度波动，提高温度控制的精确度。

Description

一种温度控制方法及装置

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，尤其涉及一种温度控制方法及装置。

背景技术

电烤箱是一种常用的生活电器，利用电热元件的辐射热，可用来烤制面包、副食品等食物，丰富人们的生活。

现有电烤箱的温度控制方法通常为，初始加热阶段通过全功率加热的方式将电烤箱内的温度升高到目标温度，随后进入温度维持阶段，这时电烤箱中的温度将由于热惯性继续升高至最高温度后逐渐降低，此后，若电烤箱中的温度低于某一设定温度点后，再开始加热，以使电烤箱中的温度始终维持在目标温度附近的某一温度范围内。然而，仅使用设定温度点来控制电烤箱内的温度，使得在不同的电压、环境温度或是密封性的条件下，电烤箱温度控制的精确度不尽不同，因而，使得现有的电烤箱温度控制技术中存在着温度控制的波动较大的技术问题，使得烘烤出的食物口感较差，影响用户体验。

综上，目前亟需要一种温度控制方法，用以解决现有的温度控制技术中温度控制的波动较大而导致的电烤箱烘烤出的食物口感较差，用户体验较差的问题。

发明内容

本发明提供一种温度控制方法及装置，用于解决电烤箱的现有温度控制技术中存在的温度控制不均匀、温度存在较大波动导致的烘烤出的食物口感较差，用户体验较差的技术问题。

本发明实施例提供的一种温度控制方法，包括：

获取第N加热周期测量到的目标物体的温度值，N为正整数；

若确定所述目标物体的温度值大于等于第一预设温度，则根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率或温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长；所述加热时长小于所述第N加热周期的时长；

根据所述第N加热周期内的加热时长对所述目标物体进行加热。

可选地，所述获取第N加热周期测量到的目标物体的温度值之前，还包括：

根据所述目标物体由第二预设温度上升至所述预设目标温度所需的时间，计算所述温度上升速率；

根据所述目标物体由第三预设温度下降至第四预设温度所需的时间，计算所述温度下降速率；所述第四预设温度大于等于所述预设目标温度。

可选地，根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率或温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长之前，还包括：

若确定所述目标物体的温度值小于所述预设目标温度，则根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率，确定所述第N加热周期的加热时长；

若确定所述目标物体的温度值大于等于所述预设目标温度，则根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长。

可选地，根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率，确定所述第N加热周期的加热时长，符合以下公式要求：

其中，t_加热为所述第N加热周期的加热时长，t_周期为所述第N加热周期的时长，t_up为所述目标物体的温度由第二预设温度上升到预设目标温度所需的时间，t_down为所述目标物体的温度由第三预设温度下降到第四预设温度所需的时间，T为所述目标物体的温度值，T_目标为所述预设目标温度，v_up为所述温度上升速率，K为温度补偿系数。

可选地，根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长，符合以下公式要求：

其中，t_加热为所述第N加热周期的加热时长，t_周期为所述第N加热周期的时长，t_up为所述目标物体的温度由第二预设温度上升到预设目标温度所需的时间，t_down为所述目标物体的温度由第三预设温度下降到第四预设温度所需的时间，T为所述目标物体的温度值，T_目标为所述预设目标温度，v_down为所述温度下降速率，K为温度补偿系数。

可选地，所述方法还包括：

若确定所述目标物体的温度值小于所述第一预设温度，则将所述第N加热周期内的加热时长确定为所述第N加热周期的时长。

基于同样的发明构思，本发明实施例提供了一种温度控制装置，包括：

获取模块，用于获取第N加热周期测量到的目标物体的温度值，N为正整数；

确定模块，用于确定所述目标物体的温度值大于等于第一预设温度后，则根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率或温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长；所述加热时长小于所述第N加热周期的时长；

加热模块，用于根据所述第N加热周期内的加热时长对所述目标物体进行加热。

可选地，所述装置还包括处理模块，所述处理模块用于：

根据所述目标物体由第三预设温度下降至第四预设温度所需的时间，计算所述温度下降速率；其中，所述第四预设温度大于等于所述目标温度。

可选地，所述确定模块，还用于：

可选地，所述确定模块具体用于：

根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率，确定所述第N加热周期的加热时长，符合以下公式要求：

可选地，所述确定模块具体用于：

根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长，符合以下公式要求：

可选地，所述确定模块，还用于：

本发明实施例中，通过获取第N加热周期测量到的目标物体的温度值，并在确定目标物体的温度值大于等于第一预设温度后，根据目标物体的温度值、预设目标温度以及目标物体对应的温度上升速率或温度下降速率，确定第N加热周期的加热时长，进而可根据第N加热周期的加热时长对目标物体进行加热。由于第N加热周期内的加热时长是根据目标物体的温度值、预设目标温度以及温度上升速率或温度下降速率确定的，不同加热周期中目标物体的温度值不同，也可能导致各个加热周期中目标物体的加热时长不同，因此，根据目标物体的温度、预设目标温度以及温度上升速率或温度下降速率，可有针对性地对各个加热周期内目标物体的加热时长进行调整，从而能够将目标物体的温度始终保持在目标温度附近的小范围内，有效减小温度波动，提高温度控制的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的一种温度控制方法所对应的流程示意图；

图2为本发明实施例中的一种温度控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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做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。

本发明实施例中的一种温度控制方法，应用在需要进行温度控制的装置中。所述装置可以是需要进行温度控制的多种类型的电器，例如，电烤箱，电饭煲、电暖气、空调等等，也可以是其他类型的温度控制装置，此处不做具体限制。

上述需要进行温度控制的装置，包括加热元件以及一个或多个温度传感器。其中，加热元件用于对目标物体进行加热，温度传感器用于获取目标物体的温度，以使装置可向用户显示目标物体的温度，以及对目标物体的温度进行有效控制。

具体来说，所述装置用于将目标物体的温度由任一温度调整到预设的目标温度，并在此后的设定时间段内将目标物体的温度保持在设定的目标温度。以电烤箱为例，用户可设置电烤箱加热的目标温度及加热时长，用户将食物放进电烤箱后，启动电烤箱对食物进行加热，电烤箱将迅速地将温度由室温升高到设定的目标温度，此后，控制温度在剩余的加热时长内保持在设定的目标温度附近不变，设定的加热时长结束后，用户可获取烹饪完成的食物。

本发明实施例中温度控制的方法可适用于上述将目标物体的温度保持在设定的目标温度的阶段。具体来说，目标物体的温度控制过程可包括多个加热周期，在每一个加热周期中，所述装置可以在整个加热周期中对目标物体进行加热或者不加热，也可以在加热周期时长内的部分时间对目标物体进行加热，而其余时间不加热。其中，每个加热周期的时长可由本领域技术人员根据实际需要进行设置，各个加热周期的时长可设为相等的数值，比如说，为了保证温度控制具有较高的精确度，可将每个加热周期的时长设置为60s，也可以设置为其他长度，或者，也可以将加热周期的时长设置为多个不等的时长，此处不做限制。

下面结合说明书附图对本发明实施例做进一步详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种温度控制方法所对应的流程示意图，该方法可由上述需要进行温度控制的装置来执行。如图1所示，包括以下步骤101至步骤103：

步骤101：获取第N加热周期测量到的目标物体的温度值，N为正整数；

步骤102：若确定所述目标物体的温度值大于等于第一预设温度，则根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率或温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长；所述加热时长小于所述第N加热周期的时长；

步骤103：根据所述第N加热周期内的加热时长对所述目标物体进行加热。

由于第N加热周期内的加热时长是根据目标物体的温度值、预设目标温度以及温度上升速率或温度下降速率确定的，不同加热周期中目标物体的温度值不同，也可能导致各个加热周期中目标物体的加热时长不同，因此，根据目标物体的温度、预设目标温度以及温度上升速率或温度下降速率，可有针对性地对各个加热周期内目标物体的加热时长进行调整，以实现在第N加热周期结束后使目标物体的温度更接近于预设目标温度，且将目标物体的温度始终保持在目标温度附近的小范围内的目的，从而有效减小温度波动，提高温度控制的精确度。

本发明实施例中，所述装置通过上述步骤101至步骤103，对目标物体进行温度控制之前，需将目标物体的温度调整到目标温度附近。通常情况下，设定的目标温度一般高于目标物体当前的温度值，所述装置可采用多种加热方式将目标物体的温度由当前的温度值升高到预设目标温度。其中，加热方式可由本领域技术人员根据实际需要自行设置，对于不同类型的温度控制装置来说，所述加热方式可以相同，也可以不相同，此处不做限制。

以电烤箱为例，待加热的食物的温度可以是小于或者等于环境温度(如冷冻食品的温度低于环境温度)，而电烤箱中设定的预设目标温度一般远高于环境温度及食物的温度，于是，电烤箱可使用全功率加热模式将食物的温度迅速升高到预设目标温度。

进而，装置可获取目标物体的温度由第二预设温度T₂上升到预设目标温度T_目标的时间Δt_up，并计算温度上升速率。具体的，温度上升速率等于(T_目标-T₂)/Δt_up。其中，第二预设温度可为小于预设目标温度的某一温度值，其具体大小可由本领域技术人员根据实际需要设定，本发明实施例中，为了提高温度控制的精度，可将第二预设温度设置为小于预设目标温度5度至10度范围内的某一温度值。

当目标物体的温度在达到目标温度之后，装置停止对目标物体加热，然而由于热惯性以及温度传感器的延时滞后特性等原因，目标物体的温度还会继续升高一段时间。当温度升高到最高温度后，由于装置和外界环境存在着一定程度的热交换，目标物体的温度逐渐下降。

于是，在温度逐渐下降的过程中，装置可获取目标物体的温度由第三预设温度T₃下降到第四预设温度T₄所需的时间t_down，并计算温度下降速率。具体的，温度下降速率等于(T₃-T₄)/t_down。

其中，第三预设温度为装置中的温度传感器实际测量到的目标物体的所达到的最高温度，其大小会因为预设目标温度、装置的密封性、装置所处的环境温度等因素的不同而不同。

由于目标物体达到的最高温度一般可比预设目标温度高大约5到10度，因而，第四预设温度可以设置为大于等于预设目标温度，且小于等于第三预设温度5度至10度范围内的某一温度值。本发明实施例中，第三预设温度和第四预设温度之间的温度差可以设置为与预设目标温度和第二预设温度之间的温度差相同，也可以不相同，此处不做限制。

以预设目标温度和第二预设温度之间的温度差，以及第三预设温度和第四预设温度之间的温度差均为5度为例，可以看出，温度上升速率和温度下降速率反映了在预设目标温度附近的温度范围内的温度变化速率，即，温度上升速率实际上为目标物体的温度上升到预设目标温度过程中最后5度的温度变化速率，而温度下降速率为由最高温度逐渐下降到目标温度的过程中最后5度的温度变化速率。

本发明实施例中，在所述装置将目标物体的温度调整到预设目标温度附近，并计算得到温度下降速率后，可执行上述步骤101至步骤103。

具体来说，步骤101中，第N加热周期测量到的目标物体的温度可以是第N加热周期开始时，温度传感器测量到的目标物体的温度。其中，N为大于等于1的整数。

以温度控制过程中的第N加热周期为例，步骤102中，所述装置获取到第N加热周期中目标物体的温度值后，首先判断目标物体的温度值是否大于等于第一预设温度，如果大于等于第一预设温度，则确定当前目标物体的温度与预设第一温度较为接近，进而，可根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率或温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长。

反之，若确定当前目标物体的温度小于预设目标温度，可确定当前目标物体的温度与预设目标目标温度相差较大，于是，可将第N加热周期的加热时长确定为第N加热周期的时长，以使目标物体的温度尽快升高到目标温度附近。

举个例子，用户使用电烤箱烤制食品，电烤箱已经升高到设定的目标温度后，电烤箱可在任一加热周期的时长的一定时间段内的加热，而其余时间不加热。由于用户可能在食品烤制过程中打开电烤箱的门，比如说为食物涂抹酱料、查看食品烤制状态等，这种情况下，电烤箱内的温度就会迅速降低。用户关闭烘烤机的门后，为了尽快使电烤箱内的温度迅速恢复到设定的目标温度，电烤箱可在整个加热周期中一直加热。

其中，第一预设温度小于预设目标温度，第一预设温度的大小可以由本领域技术人员根据实际需要自行设定。以电烤箱为例，可以将预设第一温度设置为比预设目标温度小10度的温度，如果电烤箱内的温度比预设目标温度低10度以下，可确定目标物体的温度与预设目标温度相差较大，因此，可采用全功率加热的方式加热，使电烤箱的温度尽快升高到预设目标温度，以达到使电烤箱中的温度在设定加热时长内始终保持在预设目标温度附近的目的。

当确定第N加热周期的加热时长后，所述装置可根据确定的加热时长对目标物体进行加热。如果加热时长小于第N加热周期的时长，则所述装置在加热时长内对目标物体加热完成后，停止加热。

下面将对所述装置确定目标物体的温度值大于等于第一预设温度后，根据目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率或温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长的过程进行详细说明。

如果确定目标物体的温度值大于等于第一预设温度，小于预设目标温度，所述装置可根据目标物体的温度值、预设目标温度以及目标物体的温度上升速率，采用以下公式确定第N加热周期的加热时长：

可以看出，当目标物体的温度处于预设目标温度附近的温度范围内时，可以选择在某一加热周期的部分时间段内对目标物体加热，而其它时间不加热，以使目标物体的温度维持在预设目标温度附近。于是，可根据预设目标温度附近的温度变化，确定第N加热周期的加热占空比，也就是第N加热周期内加热时长与第N加热周期时长的比值。

具体来说，可把目标物体的温度由第二预设温度上升到预设目标温度上升到预设目标温度所需的时间t_up，占第二预设温度上升到预设目标温度t_up与第三预设温度下降到第四预设温度所需时间t_down之和的比值作为第N加热周期的初始加热占空比。

进一步地，当目标物体的温度值小于预设目标温度时，为了更快地使目标物体的温度值升高到预设目标温度，可适当地在第N加热周期的初始加热占空比的分子中增加一个加热占空比补偿值K(T_目标-T)/v_up，以增大第N加热周期中的加热时长。

由于加热占空比补偿值是根据目标物体当前的温度值与预设目标温度的差距，以及目标物体的在预设目标附近的温度上升速率速率共同确定的，所以，目标物体的温度与预设目标温度相差越大，加热补偿值也就越大，第N加热周期中加热时长也相应地越大，将目标物体的温度调节到预设目标温度就越快。

随着目标物体的温度与预设目标温度之间的差距逐渐缩小，加热补偿值也逐渐变小，第N加热周期中的加热时长逐渐缩短，因此，提高了温度控制过程中的精确度，减小了目标物体的温度在预设目标温度附近的波动。

需要说明的是，温度补偿系数K为大于0的实数。由于K值越大，加热占空比补偿值就越大，将目标物体的温度调节到预设目标温度就越快，相应地，目标物体的温度波动变大，温度控制精度减小，因而，本领域技术人员可以根据实际需要以及装置类型自行设置温度补偿系数的大小。

本发明实施例中，可以将温度补偿系数K设定为[0.7，1.3]范围内的任一数值。当然，为了获得更好的温度控制效果，本领域技术人员也可以在温度控制过程中，对温度补偿系数做适当地调整，此处不做限制。

反之，如果确定目标物体的温度值大于预设目标温度，所述装置可根据目标物体的温度值、预设目标温度以及目标物体的温度下降速率，采用以下公式确定第N加热周期的加热时长：

具体来说，当目标物体的温度值大于预设目标温度时，为了更快地使目标物体的温度值减小到预设目标温度，可适当地在第N加热周期的初始加热占空比的分母中增加一个加热占空比补偿值K(T-T_目标)/v_down，以减小第N加热周期中的加热时长。

同样的，由于加热占空比补偿值是根据目标物体当前的温度值与预设目标温度的差距，以及目标物体的在预设目标附近的温度上升速率速率共同确定的，所以，目标物体的温度与预设目标温度相差越大，加热补偿值也就越大，加热占空比中分母就越大，第N加热周期中加热时长也相应地变小，将目标物体的温度降低到预设目标温度就越快。

随着目标物体的温度与预设目标温度之间的差距逐渐缩小，加热补偿值也逐渐变小，第N加热周期中的加热时长逐渐变大，因此，可以有效提高了温度控制过程中的精确度，减小了目标物体的温度在预设目标温度附近的波动。

本发明实施例还提供了一种温度控制装置，所述装置用于执行上述方法实施例，如图2所示，所述装置包括：

获取模块201，用于获取第N加热周期测量到的目标物体的温度值，N为正整数；

确定模块202，用于确定所述目标物体的温度值大于等于第一预设温度后，则根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率或温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长；所述加热时长小于所述第N加热周期的时长；

加热模块203，用于根据所述第N加热周期内的加热时长对所述目标物体进行加热。

可选地，所述装置还包括处理模块204，所述处理模块204用于：

可选地，所述确定模块202，还用于：

可选地，所述确定模块202具体用于：

可选地，所述确定模块202，还用于：

由上述内容可以看出：

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或两个以上其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或两个以上流程和/或方框图一个方框或两个以上方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或两个以上流程和/或方框图一个方框或两个以上方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或两个以上流程和/或方框图一个方框或两个以上方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第N加热周期测量到的目标物体的温度值，N为正整数；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第N加热周期测量到的目标物体的温度值之前，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率或温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长之前，还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度上升速率，确定所述第N加热周期的加热时长，符合以下公式要求：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标物体的温度值、预设目标温度以及所述目标物体的温度下降速率，确定所述第N加热周期的加热时长，符合以下公式要求：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.一种温度控制装置，其特征在于，所述装置包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括处理模块，所述处理模块用于：

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于：

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于：