CN117706850A - 加热***以及加热***的控制方法 - Google Patents

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CN117706850A CN202211071141.3A CN202211071141A CN117706850A CN 117706850 A CN117706850 A CN 117706850A CN 202211071141 A CN202211071141 A CN 202211071141A CN 117706850 A CN117706850 A CN 117706850A
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罗建富
邵金兵
吴雅萍
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Faurecia Clarion Electronics Xiamen Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种加热***以及加热***的控制方法，涉及摄像头技术领域。用于为摄像头加热，加热***包括：控制单元、供电单元以及加热电路；加热电路包括加热元件以及电流控制元件。供电单元用于为加热电路提供加热电流，以使得加热电路通过加热元件为摄像头加热。电流控制元件用于调整加热电路的电阻；电阻与通过加热电路的电流负相关。控制单元用于在检测到加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，控制供电单元将加热电流的电流值从第一电流值调整为第二电流值；第二电流值小于第一电流值。能够解决如何控制加热丝或者加热膜加热，以更好地除霜除雾是当前亟需要解决的技术问题。

Description

加热***以及加热***的控制方法
技术领域
本申请涉及摄像头技术领域，尤其涉及一种加热***以及加热***的控制方法。
背景技术
当前，为了解决摄像头上结霜起雾的问题，通常将摄像头中的加热丝或加热膜与电源连接。在需要加热的情况下，用户开启电源，以使得电源为加热丝或者加热膜提供的电能，实现对摄像头表面的烘干。在加热完成的情况下，用户关闭电源，以使得电源停止为加热丝或者加热膜提供电能。
可见，当前在对摄像头加热的过程中，无法控制加热丝或者加热膜的温度，从而难以有效对摄像头进行除霜除雾。因此，如何控制加热丝或者加热膜加热，以更好地除霜除雾是当前亟需要解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种加热***以及加热***的控制方法，以至少解决如何控制加热丝或者加热膜加热，以更好地除霜除雾是当前亟需要解决的技术问题。本申请的技术方案如下：
第一方面，提供一种加热***，用于为摄像头加热，摄像头包括光学透镜以及感光元件，加热***包括：控制单元、供电单元以及加热电路；加热电路包括加热元件以及电流控制元件。供电单元用于为加热电路提供加热电流，以使得加热电路通过加热元件为摄像头加热。电流控制元件用于调整加热电路的电阻；电阻与通过加热电路的电流负相关。控制单元用于在检测到加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，控制供电单元将加热电流的电流值从第一电流值调整为第二电流值；第二电流值小于第一电流值。
在一些实施例中，加热***还包括检测电阻；控制单元还用于获取检测电阻两端的电压差，并在电压差小于或者等于第一预设电压阈值的情况下，确定加热元件从通电状态进入到非通电状态。
在一些实施例中，供电单元还用于检测加热电流的电流值，并基于电流值调整直流偏置电压。控制单元还用于检测直流偏置电压，并在直流偏置电压小于或者等于第二预设电压阈值的情况下，确定加热元件从通电状态进入到非通电状态。
在一些实施例中，加热***还包括第一线圈，加热电路还包括第二线圈。第一线圈用于接收加热电流，以产生磁场。第二线圈用于通过磁场产生感应电流，并通过感应电流为加热电路供电。
在一些实施例中，加热***还包括第一电容；第一电容与第一线圈电连接，形成电感电容LC回路；控制单元还用于检测LC回路的振荡波形，并在振荡波形中的占空比小于第一预设阈值的情况下，确定加热元件从通电状态进入到非通电状态。
第二方面，提供一种加热***的控制方法，应用于第一方面的加热***。该方法，包括：控制供电单元向加热电路提供加热电流，以使得加热电路通过加热元件为摄像头加热。在检测到加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，控制供电单元将加热电流的电流值从第一电流值调整为第二电流值；第二电流值小于第一电流值，加热元件的通电状态由电流控制元件的电阻来确定，电阻与通过加热电路的电流负相关。
在一些实施例中，控制供电单元将加热电流的电流值从第一电流值调整为第二电流值，包括：控制供电单元停止为加热电路供电，并在预设时间段后，控制供电单元以第二电流值向加热电路供电。
在一些实施例中，控制方法还包括：在加热电流的电流值为第一电流值，且检测到加热元件为通电状态的情况下，控制供电单元将加热电流的电流值从第一电流值调整为第三电流值；第三电流值大于第一电流值。
在一些实施例中，在加热***还包括检测电阻的情况下，控制方法还包括：获取检测电阻两端的电压差，并在电压差小于或者等于第一预设电压阈值的情况下，确定加热元件从通电状态进入到非通电状态。
在一些实施例中，控制方法还包括：检测供电单元的直流偏置电压，并在直流偏置电压小于或者等于第二预设电压阈值的情况下，确定加热元件从通电状态进入到非通电状态；直流偏置电压与加热电流正相关。
在一些实施例中，在加热***还包括第一线圈，加热电路还包括第二线圈的情况下，控制方法还包括：检测LC回路的振荡波形，并在振荡波形的占空比小于第一预设阈值的情况下，确定加热元件从通电状态进入到非通电状态。
本申请第一方面提供的一种加热***，带来以下有益效果：本申请提供了一种加热***可以带来如下有益效果：供电单元为加热电路中的加热元件以及电流控制元件提供电能，以使得加热元件为摄像头加热。随着加热电流的增大，在加热元件的温度达到一定温度的同时，加热电路的电阻的增加使得加热电路的电流降低，在电流控制元件断开的情况下，加热元件从通电状态进入到非通电状态。控制单元在检测到加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，确定摄像头以完成除霜除雾，从而降低加热电流，使得加热元件以较小温度为摄像头加热。
如此，采用本申请实施例的加热***为摄像头除霜除雾，首先控制供电单元为加热元件提供电流值较大的电流，以使得摄像头温度快速提高，进而迅速除霜除雾。后续的，随着加热电流的增大，在加热元件的温度较高时，电流控制元件调整加热电路的电流，在电流控制元件断开的情况下，加热元件从通电状态进入到非通电状态。最终，控制单元在检测到加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，确定加热元件已经快速除霜除雾，并在后续加热元件以较小的电流持续为摄像头除雾。从而解决了如何控制加热丝或者加热膜加热，以更好地除霜除雾的技术问题。
需要说明的是，第二方面实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中对应实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，并不构成对本申请的不当限定。
图1为一种电磁互感图之一；
图2为一种电磁互感图之二；
图3为本申请实施例提供的一种加热***的结构图之一；
图4为本申请实施例提供的一种加热流程图之一；
图5为本申请实施例提供的一种加热流程图之二；
图6为本申请实施例提供的一种加热流程图之三；
图7为本申请实施例提供的一种加热流程图之四；
图8为本申请实施例提供的一种加热***的结构图之二；
图9为本申请实施例提供的一种加热***的结构图之三；
图10为本申请实施例提供的一种互感结构图；
图11为本申请实施例提供的一种加热***的结构图之四；
图12为本申请实施例提供的一种供电单元的结构图；
图13为本申请实施例提供的一种供电单元的能量传递效率示意图；
图14为本申请实施例提供的一种芯片的结构图；
图15为本申请实施例提供的一种芯片的能量转化效率示意图；
图16为本申请实施例提供的一种检测振荡波形的示意图；
图17为本申请实施例提供的一种加热元件安装流程示意图之一；
图18为本申请实施例提供的一种加热元件安装流程示意图之二。
具体实施方式
为了使本领域普通人员更好地理解本申请的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在对本申请提供的交易方法进行详细介绍之前，先对本申请涉及的相关要素、应用场景、实施环境进行简单介绍。
首先，对本申请涉及的相关要素进行简单介绍。
互感现象是指两个相邻线圈中，一个线圈的电流随时间变化时导致穿过另一线圈的磁通量发生变化，而在该线圈中出现感应电动势的现象。互感现象产生的感应电动势称为互感电动势。
互感系数，能够反映两个电路耦合程度的物理量。互感系数与两个耦合线圈的集合尺寸、匝数、相对位置及周围磁介质的分布相关。其中，当磁介质为非铁磁性物质时，互感系数为常数，与线圈中的电流无关。另外，互感系数的国际单位是亨利(H)。
示例性的，如图1所示，两个相邻的闭合线圈：线圈1和线圈2。其中，线圈1中的线圈匝数为N1、线圈2中的线圈匝数为N2。
当线圈1中的电流I1变化时，线圈1中激发的磁场，会使得线圈2中产生感应电动势。同样的，当线圈2中的电路I2变化时，会使得线圈1中产生感应电动势。这种，由一个线圈流过的电流产生的磁通，穿过另一个线圈的现象，叫耦合。
另外，由一个线圈中的电路变化引起另一个线圈产生感应电动势的现场，成为互感现象。互感现象所产生的感应电动势成为互感电动势。这样的两个线圈成为互感耦合线圈。
结合图2，线圈1中的线圈匝数为N1、线圈2中的线圈匝数为N2。线圈1中的电流为I1，线圈2中的电流为I2。自感磁通φ11为线圈1通以交变电流I1，使得线圈1具有的磁通。互感磁通φ21为线圈2处在I1所产生的磁场中，φ11的一部分穿过线圈2，使得线圈2具有的磁通。在线圈1和线圈2的形状、相对位置以及周围介质的磁导率不变的情况下，线圈1和线圈2满足下述公式一和公式二。
ψ21＝N2φ21＝M21I1 公式一
其中，ψ21为线圈2的互感磁链，N2为线圈2的线圈匝数，φ21为线圈2的互感磁通。M21为线圈2的互感系数，I1为线圈1中的电流。
ψ12＝N1φ12＝M12I2 公式二
其中，ψ12为线圈1的互感磁链，N1为线圈1中的线圈匝数，φ12为线圈1的互感磁通，M12为线圈1的互感系数，I2为线圈2的电流。
基于理论以及实践的证明，M12和M21总是相等，即满足公式三。
M12＝M21 公式三
并且，线圈1和线圈2的相对位置决定了耦合系数K。其中，0≤K≤1，在K接近为1时，线圈1和线圈2为强耦合；在K接近0时，线圈1和线圈2为弱耦合。特别的，K＝1时，线圈1和线圈2为全耦合。此时，自感磁通全部为互感磁通。
具体的，耦合系数的计算过程如下述公式四、公式五、公式六和公式七。
其中，L1为线圈1的去耦等效系数，ψ11为线圈1的自感磁链，I1为线圈1中的电流，N1为线圈1中的线圈匝数，φ11为线圈2的互感磁通。
其中，L2线圈2的去耦等效系数，ψ22为线圈2的自感磁链，I2为线圈1中的电流，N2为线圈2中的线圈匝数，φ22为线圈1的互感磁通。
其中，K为线圈1和线圈2的耦合系数，M12为线圈1的互感系数，M21为线圈2的互感系数，L1为线圈1的去耦等效系数，L2线圈2的去耦等效系数，ψ21为线圈2的互感磁链，ψ12为线圈1的互感磁链，ψ22为线圈2的自感磁链，ψ11为线圈1的自感磁链，φ12为线圈1的互感磁通，φ22为线圈1的互感磁通，φ11为线圈2的互感磁通，φ21为线圈2的互感磁通。
其中，K为线圈1和线圈2的耦合系数，M为线圈1以及线圈2的互感系数，L1为线圈1的去耦等效系数，L2线圈2的去耦等效系数。
互感电动势，由一个线圈中的电流发生变化而使其它线圈产生感应电动势的现象叫互感现象。所产生的电动势称为互感电动势。
结合图1所示，根据法拉第电磁感应定律，线圈1产生的互感电动势和线圈2产生的互感电动势满足公式八和公式九。
其中，e2为线圈2产生的互感电动势，Δt为单位时间，M为线圈1以及线圈2的互感系数，ΔI1为单位时间为线圈1中的电流的变化值，ψ12为线圈1的互感磁链，M21为线圈2的互感系数。
其中，e1为线圈1产生的互感电动势，Δt为单位时间，M为线圈1以及线圈2的互感系数，ΔI2为单位时间为线圈2中的电流的变化值，ψ12为线圈1的互感磁链，M12为线圈1的互感系数。
其次，对本申请涉及的应用场景进行简单介绍。
相关技术中，当前，为了解决摄像头上结霜起雾的问题，通常将摄像头中的加热丝或加热膜与电源连接。在需要加热的情况下，用户开启电源，以使得电源为加热丝或者加热膜提供的电能，实现对摄像头表面的烘干。在加热完成的情况下，用户关闭电源，以使得电源停止为加热丝或者加热膜提供电能。
可见，当前在对摄像头加热的过程中，无法控制加热丝或者加热膜状态。这样，由于加热丝或者加热膜在加热的过程中，电源为加热丝或加热膜提供持续且稳定的电流，使得加热丝或者加热膜处于同一加热模式，从而难以有效除霜除雾。因此，如何控制加热丝或者加热膜加热，以更好地除霜除雾是当前亟需要解决的技术问题。
另外，由于摄像头的体积较小，使得在摄像头内部加入温度传感器，以根据温度传感器检测的温度，控制加热丝或加热膜的技术方案无法实现。从而导致无法感知摄像头的温度，使得当前加热摄像头的方式智能化不足。
针对上述问题，本申请提供了一种加热***，用于为摄像头加热，摄像头包括光学透镜以及感光元件。该加热***包括：控制单元、供电单元以及加热电路。加热电路包括加热元件以及电流控制元件。供电单元用于为加热电路提供加热电流，以使得加热电路通过加热元件为摄像头加热。电流控制元件用于调整加热电路的电阻。加热电路的电阻与通过加热电路的电流负相关。控制单元用于在检测到加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，控制供电单元将加热电流的电流值从第一电流值调整为第二电流值。其中，第二电流值小于第一电流值。这样，供电单元为加热电路中的加热元件以及电流控制元件提供电能，以使得加热元件为摄像头加热。随着加热电流的增大，在加热元件的温度达到一定温度的同时，加热电路的电阻的增加使得加热电路的电流降低，进而使得加热元件无法加热，从通电状态进入到非通电状态。控制单元在检测到加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，降低加热电流，使得加热元件以较小温度为摄像头加热。
如此，采用本申请实施例的加热***为摄像头除霜除雾，首先控制供电单元为加热元件提供电流值较大的电流，以使得摄像头温度快速提高，进而迅速除霜除雾。后续的，随着加热电流的增大，在加热元件的温度较高时，电流控制元件调整加热电路的电流，在电流控制元件断开的情况下，加热元件从通电状态进入到非通电状态。最终，控制单元在检测到加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，确定加热元件已经快速除霜除雾，并在后续加热元件以较小的电流持续为摄像头除雾。从而解决了如何控制加热丝或者加热膜加热，以更好地除霜除雾的技术问题。
基于上述发明构思，如图3所示，本发明实施例提供了一种加热***10，用于为摄像头加热，摄像头包括光学透镜以及感光元件。该加热***10包括：控制单元11、供电单元12以及加热电路13。加热电路包括加热元件131以及电流控制元件132。
控制单元11与供电单元12电连接。供电单元12与加热电路13连接。具体的，供电单元12可以与加热电路13有线连接，还可以与加热电路13无线连接。加热元件131与电流控制元件132串联在加热电路13中。
供电单元12用于为加热电路13提供加热电流，以使得加热电路通过加热元件131为摄像头加热。
在一些实施例中，供电单元12与加热电路13有线连接。供电单元12向加热电路13提供加热电流，以使得加热电路13通过加热元件131为摄像头加热。
在另一些实施例中，供电单元12与加热电路13无线连接。供电单元12向加热电路13提供加热电流，以使得加热电流生成电磁场。相应的，加热电路13通过电磁场获取感应电流，并向加热元件131发送感应电流，以使得加热元件131为摄像头加热。
作为一种可能实现的方式，供电单元12在不同的时间段为加热电路13提供的加热电流不同。
具体的，在加热***10启动的情况下，控制单元11控制供电单元12在第一预设时间段内将加热电流提升至第一预设电流。进一步的，控制单元11控制供电单元12在第二预设时间段内以第一预设电流为加热电路13供电。后续的，控制单元11控制供电单元12在第三预设时间段内将第一预设电流提升至第二预设电流为加热电路13供电。
可以理解的，在这种加热模式下，控制单元11控制供电单元12在第一预设时间段内将加热电流提升至第一预设电流，并以第一预设电流为加热电路13供电。这样，加热元件131以稳定的电流加热，从而为摄像头除霜除雾。进一步的，控制单元11控制供电单元12在第三预设时间段内将第一预设电流提升至第二预设电流。这样，加热元件131获取较大的电流，以提高摄像头的温度，从而更彻底地除霜除雾。
在另一种情况下，在加热***启动的情况下，控制单元11控制供电单元12在第四预设时间段内将加热电流提升至第二预设电流为加热电路13供电。
需要说明的，第一预设时间段、第二预设时间段、第三预设时间段、第四预设时间段、第一预设电流、第二预设电流均为运维人员提前设置在控制单元11中的。第二预设电流小于加热***能承受的最大工作电流。第一预设时间段、第二预设时间段、第三预设时间段、第四预设时间段、第一预设电流以及第二预设电流的值不是固定的，可以由运维人员根据不同的场景设置不同的值。
电流控制元件132用于调整加热电路13的电阻。
其中，电阻与加热元件的加热温度正相关，电阻与通过加热电路的电流负相关。
在一些实施例中，电流控制元件可以为温度保险丝、电流保险丝或温控电阻。其中，温度保险丝和电流保险丝为可恢复型保险丝。
需要说明的，在自身温度达到特定温度阈值的情况下，温度保险丝断开。后续的，在温度保险丝的温度下降后，温度保险丝自动闭合。在电路中经过电流保险丝的电流达到特定电流阈值的情况下，电流保险丝断开。后续的，在电路中的电流降低后，电流保险丝自动闭合。
可以理解的，电流控制元件132随着加热电路13中的电流的增大，电流控制元件132的电阻也随之增大。特别的，若电流控制元件132为电流保险丝，则在加热电路13中的电流增加到电流保险丝的保险电流的情况下，电流保险丝断开，使得加热电路13中的电阻无穷大(断开)。
控制单元11用于在检测到加热元件131从通电状态进入到非通电状态之后，控制供电单元12将加热电流的电流值从第一电流值调整为第二电流值。
其中，第二电流值小于第一电流值。
在一些实施例中，在控制单元11控制供电单元12将加热电流提升至第二预设电流之后，控制单元11检测加热***10中的电流。在加热***10中的电流突然变小的情况下，控制单元11判断控制元件132的电阻变大，使得加热元件131从通电状态进入到非通电状态。进一步的，控制单元11控制供电单元12将加热电流的电流值从第二预设电流降低至为第三预设电流，以持续为加热电路13供电。其中，第三预设电流小于第一预设电流。
在一些实施例中，在加热***10中的电流突然变小的情况下，控制单元11控制供电单元12停止向加热电路13供电。
示例性的，以电流控制元件132为电流保险丝，电流保险丝的保险电流为第二预设电流为例。在控制单元11控制供电单元12将加热电流提升至第二预设电流之后，电流保险丝断开，使得加热电路13中的电阻无穷大，加热电路13的电流为零。相应的，控制单元11在检测到加热电路13的突变的情况下，判断加热元件131从通电状态进入到非通电状态。
可以理解的，随着供电单元12提供的加热电流逐渐增大，加热元件131的温度逐渐升高。在供电单元12将加热电路提升至第二预设电流的情况下，加热元件131的温度达到了较高的温度，同时摄像头的温度提高，完成除霜除雾。此时，电流控制元件132断开。进一步的，电流控制元件132逐步恢复闭合的状态，使得加热电路13中的电流正常。如此，加热元件131以较小的电流加热摄像头，以进行除雾。
本申请实施例中，在通电状态下，加热元件131处于加热状态，能够为摄像头提供热量，以完成除霜除雾。在非通电状态，加热元件131处于非加热状态，停止加热。
如此，控制单元11控制供电单元12向加热电路13中的电流大小，以对摄像头进行除霜除雾。并且，控制单元11通过电流控制元件132的变化，以感知加热元件131的温度。这样，控制单元11在检测到加热电路13中的电流变小的情况下，确定电流控制元件132突变，进而确定加热元件131的温度达到了预设的温度，使得摄像头完成除霜除雾。
在另一种情况下，在控制单元11控制供电单元12将加热电流提升至第二预设电流之后，控制单元11检测到加热***10中的加热元件131的通电状态未发生变化(加热电路11中的电流未发生突变)，此时，控制单元11控制供电单元12将第二预设电流提升至第四预设电流。若控制单元11检测到加热***10中的电流未发生突变，则判断加热电路13出现故障。进一步的，控制单元11控制供电单元12在预设第五时间段内停止供电。后续的，控制单元11控制供电单元12以第五预设电流为加热电路13供电。
需要说明的，预设第五时间段、第五预设电流运维人员提前设置在控制单元11中的。第五预设电流可以与第三预设电流相同，也可以不同，对此，本申请实施例不做限定。
为了更好的对本申请实施例中控制单元11的控制过程进行说明。在加热电路13正常运行的情况下，如图4所示，在加热***10启动的情况下，控制单元11控制供电单元12在第一预设时间段t1内将加热电流提升至第一预设电流i1。进一步的，控制单元11控制供电单元12在第二预设时间段t2内以第一预设电流i1为加热电路13供电。后续的，控制单元11控制供电单元12在第三预设时间段t3内将第一预设电流提升至第二预设电流i2为加热电路13供电,并在检测到加热***10的电流突然变小的情况下，控制供电单元12在时间段t4内停止供电。最后，控制单元11控制供电单元12以第三预设电流i3为加热电路13供电。
在加热电路13异常的情况下，如图5所示，在加热***10启动的情况下，控制单元11控制供电单元12在第一预设时间段t1内将加热电流提升至第一预设电流i1。进一步的，控制单元11控制供电单元12在第二预设时间段t2内以第一预设电流i1为加热电路13供电。后续的，控制单元11控制供电单元12在第三预设时间段t5内将第一预设电流提升至第二预设电流i2为加热电路13供电,并在检测到加热***10的电流未突然变小的情况下，控制供电单元12将第二预设电流i2提升至第四预设电流i4。若控制单元11检测到加热***10中的电流依然未突然变小的情况下，则判断加热电路13出现故障。进一步的，控制供电单元12在时间段t4内停止供电。最后，控制单元11控制供电单元12以第五预设电流i5为加热电路13供电。
上述方案是以加热电路13中的电流控制元件132的电阻突增或者断开，导致控制单元11检测到的电流变小，从而确定加热元件131的通电状态进行说明。本申请实施例中还包括下述以加热电路13中的电流控制元件132正常运行的方案。
在加热电路13正常情况下，如图6所示，在加热***10启动的情况下，控制单元11控制供电单元12在第六预设时间段t6内将加热电流提升至第六预设电流i6。进一步的，控制单元11控制供电单元12在第七预设时间段t7内以第一预设电流i6为加热电路13供电。后续的，控制单元11在控制供电单元12在第八预设时间段t8内将第一预设电流提升至第七预设电流i7为加热电路13供电之后，控制供电单元12在时间段t9内停止供电。最后，控制单元11控制供电单元12以第八预设电流i8为加热电路13供电。
在加热电路13异常情况下，如图7所示，在加热***10启动的情况下，控制单元11控制供电单元12在第六预设时间段t6内将加热电流提升至第六预设电流i6。进一步的，控制单元11控制供电单元12在第七预设时间段t7内以第一预设电流i6为加热电路13供电。后续的，控制单元11在控制供电单元12在第八预设时间段t11内将第一预设电流提升至第七预设电流i7为加热电路13供电的过程中，若检测到加热***10中的电流突然变小，则控制供电单元12在时间段t10内停止供电。最后，控制单元11控制供电单元12以第九预设电流i9为加热电路13供电。
在一些实施例中，如图4、图5、图6以及图7中的i10为加热***10内的电路能承受的最大电流。控制单元11可以为微控制单元(microcontroller unit，MCU)。供电单元可以为电源管理集成电路(power management integrated circuit，PMIC)。加热元件131可以为加热丝还可以为加热膜，还可以为其他加热元件，对此，本申请实施例不做限定。
可以理解的，在控制单元11控制电流控制元件132在加热过程中不发送突变的技术方案中，加热电路13能够平稳的运行，从而提高加热***10的使用寿命。
本申请提供了一种加热***可以带来如下有益效果：供电单元为加热电路中的加热元件以及电流控制元件提供电能，以使得加热元件为摄像头加热。随着加热电流的增大，在加热元件的温度达到一定温度的同时，加热电路的电阻的增加使得加热电路的电流降低，在电流控制元件断开的情况下，加热元件从通电状态进入到非通电状态。控制单元在检测到加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，降低加热电流，使得加热元件以较小温度为摄像头加热。
如此，采用本申请实施例的加热***为摄像头除霜除雾，首先控制供电单元为加热元件提供电流值较大的电流，以使得摄像头温度快速提高，进而迅速除霜除雾。后续的，随着加热电流的增大，在加热元件的温度较高时，电流控制元件调整加热电路的电流，在电流控制元件断开的情况下，加热元件从通电状态进入到非通电状态。最终，控制单元在检测到加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，确定加热元件已经快速除霜除雾，并在后续加热元件以较小的电流持续为摄像头除雾。从而解决了如何控制加热丝或者加热膜加热，以更好地除霜除雾的技术问题。
在一些实施例中，如图8所示，加热***还包括检测电阻14。
控制单元11与检测电阻连接。
控制单元11还用于获取检测电阻14两端的电压差，并在电压差小于或者等于第一预设电压阈值的情况下，确定加热元件131从通电状态进入到非通电状态。
可以理解的，在电流控制元件132正常工作的情况下，检测电阻14两端的电压差较大。随着电流增大，电流控制元件132断开或者电阻增大，从而使得检测电阻14两端的电压差变小。如此，在压差小于或者等于第一预设电压阈值的情况下，确定加热元件131从通电状态进入到非通电状态。
在一些实施例中，供电单元12还用于检测加热电流的电流值，并基于电流值调整直流偏置电压。
控制单元11还用于检测直流偏置电压，并在直流偏置电压小于或者等于第二预设电压阈值的情况下，确定加热元件131从通电状态进入到非通电状态。
具体的，供电单元12自带电流检测功能。在检测到加热电流突然变小的情况下，供电单元12中的直流偏置电压小于或者等于第二预设电压阈值。相应的，控制单元11在直流偏置电压小于或者等于第二预设电压阈值的情况下，确定加热元件131从通电状态进入到非通电状态。
在一些实施例中，如图9所示，加热***10还包括第一线圈15和第二线圈16。其中，第一线圈15分别与供电单元12和控制单元11连接。第二线圈16与加热元件131串联。
在本申请实施例中，如图10所示，加热***10可以等效为一个空心变压器***。由于变压器的芯子为非磁材料，故称为空心变压器。空心变压器通过互感实现从一个电路向另一个电路传输能量或信号的器件。空心变压器由两个具有互感的线圈构成。其中，初级线圈(第一线圈15)接向电源，初级线圈连接有电阻R1，次级线圈(第二线圈16)接在加热电路13中。
空心变压器次级线圈接的负载，以互感的形式，在初级线圈侧可以等效为一个阻抗。在图10中，第一线圈所在的电路为供电电路(初级电路)，第二线圈所在的电路为加热电路(次级电路)。供电电路中的阻抗如公式十。
Z11＝R1+Rjw1 公式十
其中，Z11为供电电路的电阻，R1为供电电路中电阻R1的电阻，Rjw1为供电电路中的第一线圈的内阻。
当第二线圈工作时，加热电路13中加热元件131R2有固定阻值，此时供电电路上的等效电阻为公式十一。
Zi＝Z11+Zref 公式十一
其中，Zi为供电电路上的等效电阻，Z11为供电电路的电阻，Zref为加热电路13中的电阻。
若加热电路13中负载ZL断开后，则负载ZL对应的电阻Z22无穷大，Zref为零。此时，供电电路中的等效电阻等于供电电路中的阻抗。
为了更清楚的对供电电路中的等效电阻进行说明，若电流控制元件132为电流保险丝或温度保险丝，则供电电路中的等效电阻如下述公式十二和公式十三，其中，公式十二是在电流控制元件132正常工作的公式，公式十三是在电流控制元件132断开的公式。
其中，Zi为供电电路上的等效电阻，U1为供电单元12的供电电压，I1为供电电路的电流，R1为供电电路中电阻R1的电阻，Rjw1为供电电路中的第一线圈的内阻，Z22为负载ZL的电阻，ω为第二线圈的互感磁链，m第二线圈的互感系数。
由上述公式十二和公式十三可知，在加热电路13的电流控制元件132断开前后，供电电路上的等效电阻会发生变化，从导致供电电路上的电压以及电流发生变化。特别的，在加热电路13开路的情况下，供电电路产生一个自感量很大的电感，导致供电电路中的感抗很大，使得供电电路中的电流变小。如此，控制单元11检测供电电路上关键点的电压或电流，就可以检测到次级线圈上的电流控制元件132的状态，并以此控制供电单元12为加热电路13供电。
在加热***10包括第一线圈15和第二线圈16的技术方案中，本申请实施例中包括下述三种检测加热电路13中的加热状况的技术方案。
方案一、控制单元11通过检测供电单元12中的直流偏置电压来确定电流控制元件132的状态，从而确定加热元件131的加热转态。
具体的，供电单元12能够提供高效率的能量传输。即第一线圈15的能量通过线圈耦合的方式传递给第二线圈16，并在能量传输的过程中，除了电磁能环境外泄之外，两个线圈之间的能量传输为无损传输，其传输效率达到90％以上。因此，在加热电路13中的电流变化较大的情况下，供电电路的加热电流也会有较大的变化。
如图11所示，供电单元12包括低压差线性稳压元件(low dropout regulator,LDO)(图11中示出3.3V LDO以及2.5V LDO，在实际的应用中还可以为其他电压LDO)、过流保护元件(图11中示出过流保护元件1以及过流保护元件2)、电流检测元件、驱动元件(图11中示出驱动元件1以及驱动元件2)、降压DCDC元件、三极管(图11中示出三极管1、三极管2、三极管3、三极管4)脉冲宽度调制(pulse-width modulation，PWM)元件以及控制端SW(图11中示出SW1和SW2)。
其中，3.3V LDO、2.5V LDO以及降压DCDC元件分别与控制单元11连接。PWM元件与控制单元11连接(图11中示出PWM引脚和PWM2引脚分别与PWM元件连接)。PWM元件分别与驱动元件1和驱动元件2连接。过流保护元件1与三极管1串联，过流保护元件2与三极管2串联。电流检测元件1与三极管3串联，电流检测元件分别三极管3与三极管4连接。SW1与三极管1连接，三极管3与SW2连接。电流检测元件与控制单元11通过引脚连接(例如ISNS引脚)。
在一些实施例中，控制单元11还与降压DCDC转化器连接。
示例性的，以上述供电单元12为芯片SCT63140为例，芯片SCT63140的直流偏置电压的公式如下述公式十四。
VZ＝600mV+Is*1V/A 公式十四
其中，VZ为直流偏置电压，Is为SW1或SW2的电流。
这样，在第二线圈16中的电流突然变小的情况下，供电单元12的SW1和SW2停止工作，供电单元12中的直流偏置电压为600mV。相应的，控制单元11通过ISNS引脚通过检测供电单元12中的直流偏置电压，从而确定供电电路中电流，进而确定加热电路13中的电流。
方案二、控制单元11获取检测电阻两端的电压差，以确定加热电路13中加热元件131的工作状态。
如图9所示，设定电流控制元件132在导通状态下电阻为0，在断开时电阻无穷大。供电电路和加热电路13可以认为是一个耦合变压器器模型或能量传输模型。如图12所示，以供电单元12中的芯片为无线充电芯片A为例，引脚的功能描述如表1。
表1
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无线充电芯片A的效率和输出功率如图13所示。
如此，第一线圈15和第二线圈16的功率满足公式十五。
PL2＝PL1*η1 公式十五
其中，PL1为第一线圈15发送的功率，PL2为第二线圈16接收的功率，η1为传输效率。由于η1与图13中的输出功率有关，η1为已知常数。
在图9中，第一线圈15还与电容组17连接，以形成LC回路。供电单元12的工作效率为η2，当LC回路处于谐振转态时，供电单元12输出功率如公式十六。
PL1＝η2*Vi*It 公式十六
其中，PL1为第一线圈15发送的功率，Vi为输入供电单元12的电压，It为输入供电单元12的电流，η2为供电单元12的转换效率。
在一些实施例中，加热电路13中还包括电容18。电容18与第二线圈16并联。
此外，以降压DCDC元件为电源转换芯片B为例，电源转换芯片B如图14，引脚的功能描述如表2。
表2
在图14中还包括电容C1、C2、C3以及C4。电阻R4、R5、R6以及R7。电感L1。
其中，电源转换芯片B的效率与输出功率的关系曲线如图15所示。
如此，以电流测得检测电阻两端的电压差，可以如公式十七。
Vc＝RC*IC 公式十七
其中，Vc为电压差，RC为检测电阻的电阻，IC为通过检测电阻的电流。
基于能量传输***可知，
PL1＝PL1÷η1＝IR*IR*RL÷η1 公式十八
其中，PL1为第一线圈15发送的功率，PL2为第二线圈16接收的功率，η1为传输效率，IR为加热电路13中的电流，RL为加热元件131的电阻。
又根据上述公式十七以及公式十九和公式二十，得到公式二十一。
PZ＝PL1÷η2＝IR*IR*RL÷((η1*η2) 公式十九
It＝PZ÷Vi 公式二十
其中，PZ为输入至供电单元12的功率，Vi为输入供电单元12的电压，It为输入供电单元12的电流，η2为供电单元12的转换效率，η1为第一线圈15传输至第二线圈16的传输效率，IR为加热电路13中的电流，RL为加热元件131的电阻。
Vc＝RC*IR*IR*RL÷(η1*η2*Vi) 公式二十一
其中，Vc为电压差，RC为检测电阻的电阻，IR为加热电路13中的电流，RL为加热元件131的电阻，η2为供电单元12的转换效率，η1为第一线圈15传输至第二线圈16的传输效率以及Vi为输入供电单元12的电压。
如此，RC、η2、η1、RL以及Vi为已知的情况下，控制单元11通过检测到检测电阻的电压差变小时，就确定加热电路13中的电流变小，从而确定加热元件131的工作状态。
示例性的，在第二线圈16接收的功率为2W，供电单元12的传输效率为90％的情况下，若不考虑损耗，供电单元12检测到供电电路中的电流为500mA，若检测电阻为1Ω，此时，电压差为0.5V。后续的，若加热电路13中的电流控制元件132断开，则供电单元12传输功率为0W。此时，供电电路中的电流将至100mA，此时电压差为0.1V。
这样，控制单元11在检测到电压差小于预设电压阈值的情况下，则确定加热元件131没有加热。从而，控制单元11控制供电单元12调整加热电流。
方案三、控制单元11检测LC回路的工作波形，从而确定加热电路13中加热元件131的工作状态。
具体的，通过检测第一线圈15与串联电容组17间电压的变化，从中检测出第二线圈16上电流变化导致LC电路充放电波形的变化。
在加热元件131正常加热的情况下，第一线圈15和电容组17组成LC回路。供电单元12通过固定频率(例如LC谐振频率)的开关信号对第一线圈15进行驱动。第一线圈15对第二线圈16传输能力的大小，反映在LC振荡波形的占空比上。第二线圈16中的电流越大，LC振荡波形的占空比越高。当第二线圈16中的电流为0时，LC振荡波形占空比变小。
如图16所示，LC振荡波形，在第二线圈16的电流由正常值变为0时，LC回路上LC振荡波形的占空比变化。图16中的(a)为LC回路上的工作频率，图16中的(b)为第二线圈16的电流有效值，图16中的(c)为LC振荡波形，图16中的(d)为控制单元11检测LC振荡波形的检波波形。
这样，控制单元11通过检波波形，确定LC回路的LC振荡波形的占空比，从而检测加热元件131的通电状态。
另外，如图17所示，以加热元件131为发热膜21为例，将发热膜以圆形形状固定。进一步的，将固定好的发热膜套在摄像头22。
整体的，如图18所示，将发热膜21固定在摄像头22，将第二线圈16固定在摄像头22的一侧,第二线圈16与摄像头中间设置有隔磁膜23。第一线圈15与供电单元12连接，在第一线圈15与供电单元12之间设置有屏蔽线24。另外，在安装发热膜21时，还安装有接收版25。
上述主要从产品的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能，交易装置或电子设备包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。
为了控制加热丝或者加热膜加热，以更好地除霜除雾，本申请实施例提供了一种加热***的控制方法，应用于上述加热***10。
控制单元11控制供电单元12向加热电路13提供加热电流，以使得加热电路13通过加热元件131为摄像头22加热。
作为一种可能实现的方式，在加热***10启动的情况下，控制单元11控制供电单元12在第一预设时间段内将加热电流提升至第一预设电流。进一步的，控制单元11控制供电单元12在第二预设时间段内以第一预设电流为加热电路13供电。后续的，控制单元11控制供电单元12在第三预设时间段内将第一预设电流提升至第二预设电流为加热电路13供电。
在一下实施例中，在加热***10启动的情况下，控制单元11控制供电单元12在第四预设时间段内将加热电流提升至第二预设电流为加热电路13供电。
作为另一种可能实现的方式，在加热***10启动的情况下，控制单元11控制供电单元12在第六预设时间段t6内将加热电流提升至第六预设电流i6。进一步的，控制单元11控制供电单元12在第七预设时间段t7内以第一预设电流i6为加热电路13供电。后续的，控制单元11在控制供电单元12在第八预设时间段t8内将第一预设电流提升至第七预设电流i7为加热电路13供电之后，控制供电单元12在时间段t9内停止供电。最后，控制单元11控制供电单元12以第八预设电流i8为加热电路13供电。
控制单元11在检测到加热元件131从通电状态进入到非通电状态之后，控制供电单元12将加热电流的电流值从第一电流值调整为第二电流值。
其中，第二电流值小于第一电流值，加热元件的通电状态由电流控制元件的电阻来确定，电阻与通过加热电路的电流负相关。
作为一种可能实现的方式，控制单元11控制供电单元12在第三预设时间段t3内将第一预设电流提升至第二预设电流i2为加热电路13供电,并在检测到加热***10的电流突然变小的情况下，控制供电单元12在时间段t4内停止供电。最后，控制单元11控制供电单元12以第三预设电流i3为加热电路13供电。
作为一种可能实现的方式，控制单元11在控制供电单元12在第八预设时间段t8内将第一预设电流提升至第七预设电流i7为加热电路13供电的过程中，若检测到加热***10中的电流突然变小，则控制供电单元12在时间段t10内停止供电。最后，控制单元11控制供电单元12以第九预设电流i9为加热电路13供电。
在一些实施例中，控制单元11控制供电单元12停止为加热电路13供电，并在预设时间段后，控制供电单元12以第二电流值向加热电路13供电。
在一些实施例中，控制单元11在加热电流的电流值为第一电流值，且检测到加热元件为通电状态的情况下，控制供电单元12将加热电流的电流值从第一电流值调整为第三电流值。其中，第三电流值大于第一电流值。
后续的，控制单元11在供电单元12将加热电流的电流值从第一电流值调整为第三电流值的情况下，检测加热元件131的通电状态。若检测到加热元件131未从通电状态进入到非通电状态，则控制单元11控制供电单元12停止供电。进一步的，控制单元11在预设时间段t11之后，控制供电单元12以第三预设电流i3为加热电路13供电。
在一些实施例中，为了检测加热元件131的通电状态。本申请实施例提供的控制方法，还包括：控制单元11获取检测电阻14两端的电压差，并在电压差小于或者等于第一预设电压阈值的情况下，确定加热元件131从通电状态进入到非通电状态。
在一些实施例中，为了检测加热元件131的通电状态。本申请实施例提供的控制方法，还包括：控制单元11检测供电单元的直流偏置电压，并在直流偏置电压小于或者等于第二预设电压阈值的情况下，确定加热元件131从通电状态进入到非通电状态。其中，直流偏置电压与加热电流正相关。
在一些实施例中，为了检测加热元件131的通电状态。本申请实施例提供的控制方法，还包括：控制单元11检测LC回路的振荡波形，并在振荡波形的占空比小于第一预设阈值的情况下，确定加热元件131从通电状态进入到非通电状态。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种加热***，其特征在于，用于为摄像头加热，所述摄像头包括光学透镜以及感光元件，所述加热***包括：控制单元、供电单元以及加热电路；所述加热电路包括加热元件以及电流控制元件；
所述供电单元用于为所述加热电路提供加热电流，以使得所述加热电路通过所述加热元件为所述摄像头加热；
所述电流控制元件用于调整所述加热电路的电阻；所述电阻与通过所述加热电路的电流负相关；
所述控制单元用于在检测到所述加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，控制所述供电单元将所述加热电流的电流值从第一电流值调整为第二电流值；所述第二电流值小于所述第一电流值。
2.根据权利要求1所述的加热***，其特征在于，所述加热***还包括检测电阻；
所述控制单元还用于获取所述检测电阻两端的电压差，并在所述电压差小于或者等于第一预设电压阈值的情况下，确定所述加热元件从通电状态进入到非通电状态。
3.根据权利要求1所述的加热***，其特征在于，所述供电单元还用于检测所述加热电流的电流值，并基于所述电流值调整直流偏置电压；
所述控制单元还用于检测所述直流偏置电压，并在所述直流偏置电压小于或者等于第二预设电压阈值的情况下，确定所述加热元件从通电状态进入到非通电状态。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的加热***，其特征在于，所述加热***还包括第一线圈，所述加热电路还包括第二线圈；
所述第一线圈用于接收所述加热电流，以产生磁场；
所述第二线圈用于通过所述磁场产生感应电流，并通过所述感应电流为所述加热电路供电。
5.根据权利要求4所述的加热***，其特征在于，所述加热***还包括第一电容；
所述第一电容与所述第一线圈电连接，形成电感电容LC回路；
所述控制单元还用于检测所述LC回路的振荡波形，并在所述振荡波形中的占空比小于第一预设阈值的情况下，确定所述加热元件从通电状态进入到非通电状态。
6.一种加热***的控制方法，其特征在于，所述加热***包括如权利要求1-5中任一项所述的加热***；所述方法，包括：
控制所述供电单元向所述加热电路提供加热电流，以使得所述加热电路通过所述加热元件为所述摄像头加热；
在检测到所述加热元件从通电状态进入到非通电状态之后，控制所述供电单元将所述加热电流的电流值从第一电流值调整为第二电流值；所述第二电流值小于所述第一电流值，所述加热元件的通电状态由所述电流控制元件的电阻来确定，所述电阻与通过所述加热电路的电流负相关。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述供电单元将所述加热电流的电流值从第一电流值调整为第二电流值，包括：
控制所述供电单元停止为所述加热电路供电，并在预设时间段后，控制所述供电单元以第二电流值向所述加热电路供电。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述加热电流的电流值为第一电流值，且检测到所述加热元件为通电状态的情况下，控制所述供电单元将所述加热电流的电流值从第一电流值调整为第三电流值；所述第三电流值大于第一电流值。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述加热***包括如权利要求2所述的加热***；所述方法还包括：
获取所述检测电阻两端的电压差，并在所述电压差小于或者等于第一预设电压阈值的情况下，确定所述加热元件从通电状态进入到非通电状态。
10.根据权利要求6-8中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述加热***包括如权利要求3所述的加热***；所述方法还包括：
检测所述供电单元的直流偏置电压，并在所述直流偏置电压小于或者等于第二预设电压阈值的情况下，确定所述加热元件从通电状态进入到非通电状态；所述直流偏置电压与所述加热电流正相关。
11.根据权利要求6-8中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述加热***包括如权利要求5所述的加热***；所述方法还包括：
检测所述LC回路的振荡波形，并在所述振荡波形的占空比小于第一预设阈值的情况下，确定所述加热元件从通电状态进入到非通电状态。
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