CN111609429A - 用于灶具的电磁阀节电控制***、控制方法及燃气灶 - Google Patents

用于灶具的电磁阀节电控制***、控制方法及燃气灶 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于灶具的电磁阀节电控制***、控制方法及燃气灶，电磁阀节电控制***包括电池、单片机、电量检测模块、电磁阀、阀门和阀维持调整模块；电池一路通过阀门依次和单片机、电磁阀连接，另一路通过电量检测模块依次和单片机、电磁阀连接；单片机通过阀维持调整模块和电磁阀连接。阀门打开，电量检测模块实时检测电池的电量，并将电量反馈至单片机，单片机根据电量输出不同的开阀时间；开阀时间结束之后电磁阀进入阀维持阶段，阀维持调整模块通过检测阀维持电压输出不同占空比的PWM信号；通过这种方式保证了足够的开阀力度和适当的阀维持力，在兼顾电磁阀低电量维持的同时还保证了开阀的可靠性。

Description

用于灶具的电磁阀节电控制***、控制方法及燃气灶
技术领域
本发明属于电磁阀控制技术领域，具体涉及一种用于灶具的电磁阀节电控制***、控制方法及燃气灶。
背景技术
对于电池供电的灶具，电池在使用一段时间后，内阻会增大，导致落在电磁阀上的电流减小；而开阀力及阀维持力与电磁阀上通过的电流成正比，即随着电池的使用，可能会导致电磁阀无法开阀或者掉阀。
因此，电池可使用的时间和电磁阀的稳定性都是灶具正常工作的重要指标，既要增加电池的使用时长，又要保证电磁阀工作的可靠性是目前亟需解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种用于灶具的电磁阀节电控制***，保证在电池电量不同时，给予足够的开阀力度，并且给出相同的阀维持力，兼顾省电和电磁阀的可靠维持。
本发明的另一目的是提供一种用于灶具的电磁阀节电控制方法。
本发明的另一目的是提供一种燃气灶。
本发明所采用的技术方案是：
一种用于灶具的电磁阀节电控制***，包括电池、单片机、电量检测模块、电磁阀、阀门以及阀维持调整模块；所述电池一路通过阀门依次和单片机、电磁阀连接，另一路通过电量检测模块依次和单片机、电磁阀连接；所述单片机通过阀维持调整模块和电磁阀连接；
所述阀门打开，电量检测模块实时检测电池的电量，并将电量反馈至单片机，所述单片机根据电量输出不同的开阀时间；所述开阀时间结束之后电磁阀进入阀维持阶段，阀维持调整模块通过检测阀维持电压输出不同占空比的PWM信号。
优选地，所述阀维持调整模块包括电压转换单元和电压检测单元，所述电压转换单元和电压检测单元连接；所述电压转换单元将开阀所需的高电压转换为阀维持所需的低电压，所述电压检测单元用于检测转换之后的低电压值，并根据所述低电压值输出不同占空比的PWM信号。
优选地，所述电压转换单元包括DC-DC电路。
优选地，所述电磁阀包括橡胶片、弹性件、衔铁、外壳、铁芯、线圈和接线端子，所述橡胶片设置在外壳外并和设置在外壳内的衔铁连接，所述弹性件设置在橡胶片和外壳并对橡胶片施加预紧力，所述铁芯和线圈均设置在外壳内，且所述线圈套设在铁芯上，所述接线端子固定在外壳上。
优选地，所述阀门为旋塞阀。
优选地，进一步包括报警模块，所述报警模块与单片机和阀维持调整模块连接，用于当电池的电量低于电量阈值或者阀维持电压低于电压阈值时进行报警。
一种用于灶具的电磁阀节电控制方法，其应用上述的用于灶具的电磁阀节电控制***，具体按照如下步骤实施：
S1，阀门打开，用于灶具的电磁阀节电控制***通电；
S2，电量检测模块实时检测电池的剩余电量，并将所述剩余电量传递至单片机；
S3，单片机接收剩余电量，根据剩余电量输出不同的开阀时间，在所述开阀时间内进行开阀；
S4，所述开阀时间结束后，电磁阀进入阀维持阶段；
S5，阀维持调整模块通过检测阀维持电压输出不同占空比的PWM信号，使不同电压下具有相同的阀维持力度。
优选地，所述S3中还包括：
当所述剩余电量小于电量阈值时，进行电量过低报警。
优选地，所述S5中还包括：
当所述阀维持电压小于电压阈值时，进行电量过低报警。
优选地，所述S3中根据剩余电量输出不同的开阀时间，具体为：
所述剩余电量的电量值与开阀时间成反比。
优选地，所述S5中阀维持调整模块通过检测阀维持电压输出不同占空比的PWM信号，使不同电压下具有相同的阀维持力度，具体为：
S51，通过电压转换单元将开阀所需的高电压转换为阀维持所需的低电压值；
S52，通过电压检测单元检测转换之后的低电压，并根据所述低电压值输出不同占空比的PWM信号；
其中，所述低电压值与占空比成反比。
一种燃气灶，其包括上述的用于灶具的电磁阀节电控制***以及燃气灶本体，所述的用于灶具的电磁阀节电控制***设置在燃气灶本体内。
与现有技术相比，本发明使用时，阀门打开，电量检测模块实时检测电池的电量，并将电量反馈至单片机，单片机根据电量输出不同的开阀时间；开阀时间结束之后电磁阀进入阀维持阶段，阀维持调整模块通过检测阀维持电压输出不同占空比的PWM信号；这样，当电池电量发生变化时，通过改变不同的开阀时间，保证相同的开阀效果；当维持电压发生变化时，输出不同占空比的PWM信号，保证相同的阀维持效果；通过这种方式保证了足够的开阀力度和适当的阀维持力，在兼顾电磁阀低电量维持的同时还保证了开阀的可靠性，易于推广。
附图说明
图1是本发明实施例1提供一种用于灶具的电磁阀节电控制***的***框图；
图2是本发明实施例1提供一种用于灶具的电磁阀节电控制***中电磁阀的结构示意图；
图3是本发明实施例1提供一种用于灶具的电磁阀节电控制***中线圈的结构示意图；
图4是本发明实施例1提供一种用于灶具的电磁阀节电控制***开阀和阀维持的原理图；
图5是本发明实施例2提供一种用于灶具的电磁阀节电控制方法的流程图。
其中：
1.电池，2.单片机，3.电量检测模块，4.电磁阀，5.阀门，6.阀维持调整模块报警模块，7.报警模块，41.橡胶片，42.弹性件，43.衔铁，44.外壳，45.铁芯，46.线圈，47.接线端子，61.电压转换单元，62.电压检测单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本发明实施例1提供一种用于灶具的电磁阀节电控制***，如图1所示，包括电池1、单片机2、电量检测模块3、电磁阀4、阀门5以及阀维持调整模块6；所述电池1一路通过阀门5依次和单片机2、电磁阀4连接，另一路通过电量检测模块3依次和单片机2、电磁阀4连接；所述单片机2通过阀维持调整模块6和电磁阀4连接；
这样，采用上述结构，所述阀门5打开，电量检测模块3实时检测电池1的电量，并将电量反馈至单片机2，所述单片机2根据电量输出不同的开阀时间；所述开阀时间结束之后电磁阀4进入阀维持阶段，阀维持调整模块6通过检测阀维持电压输出不同占空比的PWM信号；
在整个过程中，当电池电量发生变化时，通过改变不同的开阀时间，保证相同的开阀效果；当维持电压发生变化时，输出不同占空比的PWM信号，保证相同的阀维持效果；通过这种方式保证了足够的开阀力度和适当的阀维持力，在兼顾电磁阀低电量维持的同时还保证了开阀的可靠性。
所述阀维持调整模块6包括电压转换单元61和电压检测单元62，所述电压转换单元61和电压检测单元62连接；所述电压转换单元61将开阀所需的高电压转换为阀维持所需的低电压，所述电压检测单元62用于检测转换之后的低电压值，并根据所述低电压值输出不同占空比的PWM信号。
所述电压转换单元61包括DC-DC电路。
具体地，在本实施例中，用于开阀的电压为3V，其经过DC-DC电路转化为300mV。
如图2所示，所述电磁阀4包括橡胶片41、弹性件42、衔铁43、外壳44、铁芯45、线圈46和接线端子47，所述橡胶片41设置在外壳44外并和设置在外壳44内的衔铁43连接，所述弹性件42设置在橡胶片41和外壳44之间并对橡胶片41施加预紧力，所述铁芯45和线圈46均设置在外壳44内，且所述线圈46套设在铁芯45上，所述接线端子47固定在外壳44上。
本实施例中，弹性件42是弹簧。铁芯45和衔铁43相对，当线圈46通电时，铁芯45产生磁力吸引衔铁43克服弹性件42的预紧力往铁芯45的方向移动，从而带动橡胶片41移动。电磁阀4通过橡胶片41的移动实现燃气的通断。
如图3所示，所述线圈46为开阀和阀维持共用，阻值为6-10Ω。
如图4所示，电磁阀4高压(3V)开阀：默认开阀时间为0.2秒，之后进入阀维持阶段；
低电压(300mV)阀维持阶段：300mV的PWM信号，根据阀维持电压检测值，输出不同占空比的PWM信号，以保证足够且适当的阀维持力
所述阀门5为旋塞阀，通过旋转90度使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相同或分开，实现通道的开启或关闭。
进一步包括报警模块7，所述报警模块7与单片机2和阀维持调整模块6均连接，用于当电池1的电量低于电量阈值或者阀维持电压低于电压阈值时进行报警；
所述报警模块7为三色灯；
这样，当电量低于电量阈值或者阀维持电压低于电压阈值时，三色灯闪烁提示需要更换电池。
本实施例的工作过程为：
阀门5打开，整个***通电，电量检测模块3实时检测电池1的剩余电量，并将所述剩余电量传递至单片机2，单片机2接收剩余电量，根据剩余电量输出不同的开阀时间，在所述开阀时间内进行开阀；比如，新电池开阀时间为0.2s，随着电池的使用，电量下降，开阀时间为0.4s；
开阀时间结束后，电磁阀4进入维持阶段；在维持阶段，通过电压转换单元61将开阀所需的高电压转换为阀维持所需的低电压值，通过电压检测单元62检测转换之后的低电压，并根据所述低电压值输出不同占空比的PWM信号，其中，所述低电压值与占空比成反比，即：随着低电压值的减小，占空比增大；
在整个过程中，当电池1的电量低于电量阈值或者阀维持电压低于电压阈值时进行报警，三色灯闪烁提成需要更换电池。
本实施例通过改变不同的开阀时间，保证相同的开阀效果；当维持电压发生变化时，输出不同占空比的PWM信号，保证相同的阀维持效果；通过这种方式保证了足够的开阀力度和适当的阀维持力。
实施例2
本发明实施例2提供一种用于灶具的电磁阀节电控制方法，其应用实施例1所述的用于灶具的电磁阀节电控制***，如图5所示，具体方法为：
S1，阀门5打开，用于灶具的电磁阀节电控制***通电；
S2，电量检测模块3实时检测电池1的剩余电量，并将所述剩余电量传递至单片机2；
S3，单片机2接收剩余电量，根据剩余电量输出不同的开阀时间，在所述开阀时间内进行开阀；
并且，当所述剩余电量小于电量阈值时，进行电量过低报警；
在本实施例中，电量阈值为电池满电时电量的50％；
其中，所述剩余电量的电量值与开阀时间成反比；比如，新电池开阀时间为0.2s，随着电池的使用，电量下降，开阀时间为0.4s，甚至更长；
S4，所述开阀时间结束后，电磁阀4进入阀维持阶段；
S5，在阀维持阶段，阀维持调整模块6通过检测阀维持电压输出不同占空比的PWM信号，使不同电压下具有相同的阀维持力度；具体为：
S51，通过电压转换单元61将开阀所需的高电压转换为阀维持所需的低电压值；
在本实施例中，用于开阀的电压为3V，其经过电压转换单元61转化为300mV；
S52，通过电压检测单元62检测转换之后的低电压值，并根据所述低电压值输出不同占空比的PWM信号；
其中，所述低电压值与占空比成反比；
随着电池的使用，低电压值降低，而低电压值越低，占空比越高；即：新电池时，输出的PWM信号的占空比小于50％，随着电池的使用，输出的PWM信号的占空比大于等于50％，且小于100％，当电池电量即将用完时，输出的PWM信号的占空比为100％。
并且，当所述阀维持电压小于电压阈值时，进行电量过低报警，在本实施例中，电压阈值为150mV。
本实施例在开阀阶段，根据剩余电量输出不同的开阀时间，在所述开阀时间内进行开阀，保证了相同的开阀效果；在阀维持阶段，根据维持电压发生的变化，输出不同占空比的PWM信号，保证相同的阀维持效果；通过这种方式保证了足够的开阀力度和适当的阀维持力。
实施例3
本发明实施例3提供一种燃气灶，其包括实施例1所述的用于灶具的电磁阀节电控制***以及燃气灶本体，所述的用于灶具的电磁阀节电控制***设置在燃气灶本体内。
本实施例通过电磁阀节电控制***保证了电磁阀足够的开阀力度和适当的阀维持力，进而使燃气灶的工作更加稳定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种用于灶具的电磁阀节电控制***，其特征在于，包括电池(1)、单片机(2)、电量检测模块(3)、电磁阀(4)、阀门(5)以及阀维持调整模块(6)；所述电池(1)一路通过阀门(5)依次和单片机(2)、电磁阀(4)连接，另一路通过电量检测模块(3)依次和单片机(2)、电磁阀(4)连接；所述单片机(2)通过阀维持调整模块(6)和电磁阀(4)连接；
所述阀门(5)打开，电量检测模块(3)实时检测电池(1)的电量，并将电量反馈至单片机(2)，所述单片机(2)根据电量输出不同的开阀时间；所述开阀时间结束之后电磁阀(4)进入阀维持阶段，阀维持调整模块(6)通过检测阀维持电压输出不同占空比的PWM信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于灶具的电磁阀节电控制***，其特征在于，所述阀维持调整模块(6)包括电压转换单元(61)和电压检测单元(62)，所述电压转换单元(61)和电压检测单元(62)连接；所述电压转换单元(61)将开阀所需的高电压转换为阀维持所需的低电压，所述电压检测单元(62)用于检测转换之后的低电压值，并根据所述低电压值输出不同占空比的PWM信号。
3.根据权利要求2所述的一种用于灶具的电磁阀节电控制***，其特征在于，所述电压转换单元(61)包括DC-DC电路。
4.根据权利要求3所述的一种用于灶具的电磁阀节电控制***，其特征在于，所述电磁阀(4)包括橡胶片(41)、弹性件(42)、衔铁(43)、外壳(44)、铁芯(45)、线圈(46)和接线端子(47)，所述橡胶片(41)设置在外壳(44)外并和设置在外壳(44)内的衔铁(43)连接，所述弹性件(42)设置在橡胶片(41)和外壳(44)之间并对橡胶片(41)施加预紧力，所述铁芯(45)和线圈(46)均设置在外壳(44)内，且所述线圈(46)套设在铁芯(45)上，所述接线端子(47)固定在外壳(44)上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于灶具的电磁阀节电控制***，其特征在于，所述阀门(5)为旋塞阀。
6.根据权利要求5所述的一种用于灶具的电磁阀节电控制***，其特征在于，进一步包括报警模块(7)，所述报警模块(7)与单片机(2)和阀维持调整模块(6)均连接，用于当电池(1)的电量低于电量阈值或者阀维持电压低于电压阈值时进行报警。
7.一种用于灶具的电磁阀节电控制方法，其特征在于，其应用权利要求1-6任一项所述的用于灶具的电磁阀节电控制***，具体按照如下步骤实施：
S1，阀门(5)打开，用于灶具的电磁阀节电控制***通电；
S2，电量检测模块(3)实时检测电池(1)的剩余电量，并将所述剩余电量传递至单片机(2)；
S3，单片机(2)接收剩余电量，根据剩余电量输出不同的开阀时间，在所述开阀时间内进行开阀；
S4，所述开阀时间结束后，电磁阀(4)进入阀维持阶段；
S5，阀维持调整模块(6)通过检测阀维持电压输出不同占空比的PWM信号，使不同电压下具有相同的阀维持力度。
8.根据权利要求7所述的一种用于灶具的电磁阀节电控制方法，其特征在于，所述S3中还包括：
当所述剩余电量小于电量阈值时，进行电量过低报警。
9.根据权利要求8所述的一种用于灶具的电磁阀节电控制方法，其特征在于，所述S5中还包括：
当所述阀维持电压小于电压阈值时，进行电量过低报警。
10.根据权利要求7-9任一项所述的一种用于灶具的电磁阀节电控制方法，其特征在于，所述S3中根据剩余电量输出不同的开阀时间，具体为：
所述剩余电量的电量值与开阀时间成反比。
11.根据权利要求10所述的一种用于灶具的电磁阀节电控制方法，其特征在于，所述S5中阀维持调整模块(6)通过检测阀维持电压输出不同占空比的PWM信号，使不同电压下具有相同的阀维持力度，具体为：
S51，通过电压转换单元(61)将开阀所需的高电压转换为阀维持所需的低电压值；
S52，通过电压检测单元(62)检测转换之后的低电压，并根据所述低电压值输出不同占空比的PWM信号；
其中，所述低电压值与占空比成反比。
12.一种燃气灶，其特征在于，其包括权利要求1-6任一项所述的用于灶具的电磁阀节电控制***以及燃气灶本体，所述的用于灶具的电磁阀节电控制***设置在燃气灶本体内。
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