CN110996420B - 一种校准电磁加热设备功率的方法及电磁加热设备 - Google Patents

一种校准电磁加热设备功率的方法及电磁加热设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种校准电磁加热设备功率的方法及电磁加热设备，方法包括：确定多个指定档位对应的额定功率，以及多个指定档位的实际功率在达到额定功率时的实际电流值；根据多个指定档位对应的额定功率和实际电流值，拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系；确定当前档位对应的额定功率；根据对应关系，确定当前档位对应的实际电流值并输出。不增加硬件成本，通过软件实现电磁炉全功率范围校准，避免因安装工艺造成的个体功率差异。相较于现有技术不仅能够提高准确度，而且在可以实现电磁加热设备全范围的功率校准。这使得用户在使用该电磁加热设备时，能够更严格的为用户提供相应的功率进行加热。

Description

一种校准电磁加热设备功率的方法及电磁加热设备
技术领域
本申请涉及电磁加热设备领域，具体涉及一种校准电磁加热设备功率的方法及电磁加热设备。
背景技术
电磁加热设备，指的是通过电磁感应原理进行加热的设备，例如，电磁炉、电磁感应加热器等。电磁加热设备通常设置有多个档位，每个档位对应着不同的额定功率，用户可以选择不同的档位，以不同的功率进行加热。
由于电磁加热设备的电流采样电路一般由互感器或康铜丝电阻采样电流，小信号转换为电压信号本身存在误差，再加上康铜丝安装工艺以及线盘整机的工作距离等因素，导致电磁加热设备的功率以及校准方法无法达到额定功率的要求。
现有技术中，电磁加热设备校准当前功率主要通过如下3种方法：
方案1，通过功率＝电压*电流，计算当前功率。方案2，在电磁加热设备的工作电流范围内选取两个电流测试值，使之在该电流测试值及零的情况下运行。方案3，通过电位器调整功率。
但是上述现有技术中仍存在以下问题：
针对方案1，因为采样电路及安装工艺本身存在误差，因此实际功率与电压*电流所得功率相差较大。针对方案2，在某一功率区域内可实现功率校准，但是在有连续小功率的应用场合无法满足功率校准。针对方案3，无法实现全功率范围的功率校准，只能保证某一功率的精准。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提出了一种校准电磁加热设备功率的方法，包括：确定多个指定档位对应的额定功率，以及所述多个指定档位的实际功率在达到所述额定功率时的实际电流值；根据所述多个指定档位对应的额定功率和实际电流值，拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系；确定当前档位对应的额定功率；根据所述对应关系，确定所述当前档位对应的实际电流值并输出。
在一个示例中，确定多个指定档位对应的额定功率，以及所述多个指定档位的实际功率在达到额定功率时的实际电流值，包括：确定多个指定档位对应的额定功率；针对每个所述指定档位，调整所述电磁加热设备的电流值，直至该指定档位的实际功率达到对应的额定功率；记录并保存调整后的电流值，作为该指定档位对应的实际电流值。
在一个示例中，根据所述多个指定档位对应的额定功率和对应的实际电流值，拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系，包括：根据所述多个指定档位对应的额定功率的大小，划分多个功率范围，其中，每个所述功率范围中至少包括两个所述指定档位；针对每个功率范围，根据该功率范围包括的多个指定档位对应的额定功率和实际电流值，拟合生成针对该功率范围内的各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系。
在一个示例中，划分多个功率范围，包括：以中间功率为界限划分多个功率范围，其中，在额定功率不大于中间功率和不小于中间功率时，分别至少包括一个功率范围，所述中间功率在900W-1100W。
在一个示例中，在所述中间功率以下的功率范围中，所述多个指定档位的额定功率至少包括第一档和第二档，所述第一档在400-600W，所述第二档在700-900W；或者，在所述中间功率以上的功率范围中，所述多个指定档位的额定功率至少包括第三档和第四档，所述第三档在1300-1500W，所述第四档在1800-2000W。
在一个示例中，拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系，包括：线性拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的线性对应关系。
在一个示例中，所述线性对应关系包括：y＝kY+m，其中，y为所述当前档位对应的实际电流值，Y为所述当前档位对应的额定功率，k为系数，通过所述多个指定档位对应的额定功率和对应的实际电流值之间的比值确定，m为补偿系数。
在一个示例中，所述线性对应关系包括：其中，D1、D2…Dn分别为所述多个指定档位各自对应的额定功率，d1、d2…dn分别为所述多个指定档位各自对应的实际电流值，k1、k2…kn为补偿系数，n为不小于2的正整数；其中，确定所述补偿系数m与k1、k2…kn的方法包括：确定初始补偿系数；在所述电磁加热设备的多个预设档位中，针对每个预设档位，通过应用了所述初始补偿系数的对应关系，确定该预设档位对应的实际电流值并输出；确定在输出所述实际电流值时，该预设档位的实际功率；调整所述初始补偿系数，以使该预设档位对应的实际功率更接近该预设档位对应的额定功率。
在一个示例中，所述线性对应关系包括：其中，k1＝k2。
另一方面，本申请还提供了一种电磁加热设备，所述电磁加热设备包括功率校准装置，所述功率校准装置包括：第一确定模块，确定多个指定档位对应的额定功率，以及所述多个指定档位的实际功率在达到额定功率时的实际电流值；生成模块，根据所述多个指定档位对应的额定功率和对应的实际电流值，拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系；第二确定模块，确定当前档位对应的额定功率；输出模块，根据所述对应关系，确定所述当前档位对应的实际电流值并输出。
通过本申请提出校准功率方法能够带来如下有益效果：
1.通过多个指定档位，来拟合生成额定功率与实际电流值之间的对应关系，可以在选择任一档位时，通过该对应关系确定应该输出的实际电流值。不增加硬件成本，通过软件实现电磁炉全功率范围校准，避免因安装工艺造成的个体功率差异。相较于现有技术不仅能够提高准确度，而且在可以实现电磁加热设备全范围的功率校准。并且在有连续小功率等一些应用场合，也能够保证准确度。这使得用户在使用该电磁加热设备时，能够更严格的为用户提供相应的功率进行加热。例如，用户使用电磁炉时，可以更严格的保证了火候的精准度，提升了用户的体验。
2.由于客观因素，高功率档位与低功率档位之间的对应关系往往差距较大。因此通过划分多个功率范围，可以使得高功率档位和低功率档位分别对应着不同的对应关系，能够进一步地提高在确定实际电流值时的准确度。
3.通过将线性拟合生成线性对应关系，可以在保证准确度的前提下，有效的缩减了拟合时的计算过程，以及最后拟合生成的对应关系的复杂程度，提高了处理设备的工作效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例中一种校准电磁加热设备功率的方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中手动校准功率时的示意图；
图3为本申请实施例中以1000W为界限划分功率范围时电磁加热设备的工作过程示意图；
图4为本申请实施例中一种电磁加热设备中功率校准装置的模块示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、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。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
如图1所示，本申请实施例提供一种校准电磁加热设备功率的方法。电磁加热设备指的是，通过电磁感应原理进行加热的设备，例如，电磁炉、电磁感应加热器等。该方法包括：
S101、确定多个指定档位对应的额定功率，以及所述多个指定档位的实际功率在达到所述额定功率时的实际电流值。
通常情况下，电磁加热设备会设置有多个档位，每个档位对应着不同的功率，用户在使用电磁加热设备时，可以选择不同的档位进行加热。例如，当电磁加热设备为电磁炉时，电磁炉上设置有多个档位，用户可以根据烹饪过程或食材的需要，来选择相应的档位进行加热烹饪。
为了对电磁加热设备的功率进行校准，可以预先选择多个指定档位，然后确定这多个指定档位对应的额定功率，以及这多个指定档位在达到额定功率时的实际电流值。其中，在选择多个指定档位时，可以在电磁加热设备所具有的档位中随机选择，也可以按照一定的规律进行选择。例如，可以选择用户最常使用的一些档位作为指定档位，或者根据档位对应的额定功率的大小，均匀的选择指定档位，在此不做限定。
通常情况下，由于各个档位的额定功率是预先设定且已知的，因此在选择了多个指定档位后，可以得知这多个指定档位对应的额定功率。接下来可以根据已经得知的额定功率，来确定这多个指定档位的实际功率在达到额定功率时的实际电流值。
具体地，在确定指定档位对应的实际电流值时，可以通过人工调整，或者由处理设备自动调整当前电流值，直到指定档位的实际功率达到额定功率后，此时的当前电流值即为指定档位对应的实际电流值。例如，如图2所示，当电磁加热设备为电磁炉时，可以通过电磁炉上设置的按键，使电磁炉进入手动校准功率模式，在选择了指定档位后，通过电磁炉上调整电流的按键对当前电流值进行调整，然后最后调整得到的实际电流值进行存储。当然，这只是以电磁炉人工调整为例进行解释说明，电磁炉通过其他方式调整，或者其他电磁加热设备调整当前电流值在此不再赘述。
在确定了多个指定档位的额定功率和实际电流值后，可以保存在带电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable read only memory，EEPROM)或其他类型的存储设备中，以供后续进行相应的计算。
S102、根据所述多个指定档位对应的额定功率和实际电流值，拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系。
在得到了多个指定档位对应的额定功率和实际电流值后，可以根据其拟合生成各个档位的额定功率与实际电流值之间的对应关系。其中，拟合指的是，把平面上一系列的点用一条光滑的曲线连接起来。这里可以将额定功率和实际电流值分别作为横纵坐标建立坐标系，然后在坐标系中确定这多个指定档位所对应的的点，通过相应的拟合方式生成额定功率与实际电流值之间的对应关系，该对应关系可以以函数的形式体现。
S103、确定当前档位对应的额定功率。
S104、根据所述对应关系，确定所述当前档位对应的实际电流值并输出。
在用户调整到当前档位后，可以先确定当前档位的额定功率。然后根据已经确定出的对应关系，计算得到对应的实际电流值并输出，以使电磁炉的实际功率能够达到，或尽可能的趋近于额定功率。通过使实际功率达到或尽可能的趋近于额定功率，提高了设备的准确度，也就提高了用户的使用体验。
在一个实施例中，当电磁加热设备中，档位之间的额定功率差值较大时，高功率档位和低功率档位之间，额定功率和实际电流值之间的对应关系之间的变化程度也较高。此时如果只用一个对应关系来形容所有档位的对应关系，不仅计算过程可能会过于繁琐，而且最后计算得到的对应关系也可能会过于复杂，或者对应关系的准确度较低。因此，可以根据电磁加热设备中各个档位额定功率的大小，或者根据预先选择的多个指定档位对应的额定功率的大小，划分多个功率范围。在每个功率范围内，高功率档位与低功率档位之间的额定功率差值相对较小，对应关系的计算过程相对也会更简单，对应关系的准确度也较高。当然，为了能够拟合生成对应关系，在划分功率范围时，要保证在每个功率范围内，至少存在两个指定档位。如果只存在一个指定档位，则无法进行拟合生成对应关系；存在两个指定档位时，则可以拟合生成线性对应关系；存在三个或三个以上的指定档位时，则可以生成曲线对应关系。
在划分了功率范围后，可以根据该功率范围内所包含的的多个指定档位的额定功率和实际电流值，拟合生成对应关系，在此不再赘述。
进一步地，针对多数的家用电磁加热设备，其工作时的额定功率的范围不会特别高。例如，电磁炉的最低额定功率的通常为100W左右，最高额定功率通常为2000W或2200W左右。此时可以以1000W为中间功率，作为界限来划分多个功率范围，在额定功率不大于1000W和不小于1000W时，分别至少包括一个功率范围，1000W可以处于这两个功率范围中的任意一个。其中，在确定指定档位时，可以根据用户的使用习惯，选择用户使用频率较高的档位。例如，针对电磁炉，在1000W以下的功率范围中，多个指定档位的额定功率中可以至少包括第一档500W和第二档900W，或者，在1000W以上的功率范围中，多个指定档位的的定功率至少包括第三档1400W和第四档2000W。通过选择上述额定功率的指定档位来拟合生成对应关系，可以提高对应关系的准确度。
在一个实施例中，拟合生成的对应关系，可以是通过线性拟合生成的线性对应关系。在实际工作中，由于客户因素的存在，对应关系虽然不是线性对应关系，但也通常是接近线性的对应关系。此时可以把对应关系看做线性对应关系，可以有效简化计算对应关系的计算过程。
具体地，可以将线性对应关系设为y＝kY+m。其中，y为当前档位对应的实际电流值，Y为当前档位对应的额定功率，k为系数，通过多个指定档位对应的额定功率和对应的实际电流值之间的比值确定，m为补偿系数。
进一步地，线性对应关系可以为其中，D1、D2…Dn分别为多个指定档位各自对应的额定功率，d1、d2…dn分别为多个指定档位各自对应的实际电流值，k1、k2…kn为补偿系数，n为不小于2的正整数。
例如，经过多次试验可以得到线性对应关系为：其中，k1＝k2。
其中，可以通过通过多组标定法来优化确定补偿系数m与k1、k2…kn，具体优化确定的方法如下：
首先确定初始补偿系数，该初始补偿系数可以根据现有经验设置。
然后在电磁加热设备的多个预设档位中，针对每个预设档位，通过应用了初始补偿系数的对应关系，确定该预设档位对应的实际电流值并输出。预设档位指的是预先设置的档位，其可以是电磁加热设备中的任意一个档位，主要作用是为了辅助纠正初始补偿系数。预设档位的数量可以是一个，也可以是多个，通常情况下，预设档位的数量越多，补偿系数也就越准确。
最后确定在输出实际电流值时，该预设档位的实际功率，并根据实际功率调整初始补偿系数，以使该预设档位对应的实际功率更接近该预设档位对应的额定功率。其中，调整的次数可以是一次，也可以是多次，通常情况下，调整的次数越多，对应关系的准确度也就越高。
在一个实施例中，可以使中间功率＝1000W，作为界限，划分两个功率范围，分别是100W至1000W，以及1000W至2200W。在每个功率范围内选取多个指定档位后，通过线性拟合生成线性对应关系，在此不再赘述拟合过程。
其中，电磁加热设备工作时，可以如图3所示，在开始工作后，可以首先确定当前档位的额定功率。然后根据额定功率是否大于1000W，选择相应的功率范围的对应关系。这里的对应关系可以为线性对应关系。然后根据对应关系确定实际电流值并输出，即完成了相应的工作。
本申请实施例还提供了一种电磁加热设备，所述电磁加热设备包括功率校准装置，所述功率校准装置包括：
第一确定模块401，确定多个指定档位对应的额定功率，以及所述多个指定档位的实际功率在达到额定功率时的实际电流值；
生成模块402，根据所述多个指定档位对应的额定功率和对应的实际电流值，拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系；
第二确定模块403，确定当前档位对应的额定功率；
输出模块404，根据所述对应关系，确定所述当前档位对应的实际电流值并输出。
以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种校准电磁加热设备功率的方法，其特征在于，包括：
确定多个指定档位对应的额定功率，以及所述多个指定档位的实际功率在达到所述额定功率时的实际电流值；
针对每个所述指定档位，调整所述电磁加热设备的电流值，直至该指定档位的实际功率达到对应的额定功率；记录并保存调整后的电流值，作为该指定档位对应的实际电流值；
根据所述多个指定档位对应的额定功率和实际电流值，拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系；
确定当前档位对应的额定功率；
根据所述对应关系，确定所述当前档位对应的实际电流值并输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多个指定档位对应的额定功率和对应的实际电流值，拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系，包括：
根据所述多个指定档位对应的额定功率的大小，划分多个功率范围，其中，每个所述功率范围中至少包括两个所述指定档位；
针对每个功率范围，根据该功率范围包括的多个指定档位对应的额定功率和实际电流值，拟合生成针对该功率范围内的各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，划分多个功率范围，包括：
以中间功率为界限划分多个功率范围，其中，在额定功率不大于中间功率和不小于中间功率时，分别至少包括一个功率范围，所述中间功率在900W-1100W。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述不大于中间功率的功率范围中，所述多个指定档位的额定功率至少包括第一档和第二档，所述第一档在400W-600W，所述第二档在700W-900W；或者，
在所述不小于中间功率的功率范围中，所述多个指定档位的额定功率至少包括第三档和第四档，所述第三档在1300W-1500W，所述第四档在1800W-2000W。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系，包括：
线性拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的线性对应关系。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述线性对应关系包括：
y＝kY+m，其中，y为所述当前档位对应的实际电流值，Y为所述当前档位对应的额定功率，k为系数，通过所述多个指定档位对应的额定功率和对应的实际电流值之间的比值确定，m为补偿系数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述线性对应关系包括：
其中，D1、D2…Dn分别为所述多个指定档位各自对应的额定功率，d1、d2…dn分别为所述多个指定档位各自对应的实际电流值，k1、k2…kn为系数，n为不小于2的正整数；
其中，确定所述补偿系数m与系数k1、k2…kn的方法包括：
确定初始补偿系数；
在所述电磁加热设备的多个预设档位中，针对每个预设档位，通过应用了所述初始补偿系数的对应关系，确定该预设档位对应的实际电流值并输出；
确定在输出所述实际电流值时，该预设档位的实际功率；
调整所述初始补偿系数，以使该预设档位对应的实际功率相比于调整之前更接近该预设档位对应的额定功率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述线性对应关系包括：
其中，k1＝k2。
9.一种电磁加热设备，其特征在于，所述电磁加热设备包括功率校准装置，所述功率校准装置包括：
第一确定模块，确定多个指定档位对应的额定功率，以及所述多个指定档位的实际功率在达到额定功率时的实际电流值；针对每个所述指定档位，调整所述电磁加热设备的电流值，直至该指定档位的实际功率达到对应的额定功率；
记录并保存调整后的电流值，作为该指定档位对应的实际电流值；
生成模块，根据所述多个指定档位对应的额定功率和对应的实际电流值，拟合生成各个档位对应的额定功率与实际电流值之间的对应关系；
第二确定模块，确定当前档位对应的额定功率；
输出模块，根据所述对应关系，确定所述当前档位对应的实际电流值并输出。
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