加热控制方法、装置及控制电路、雾化装置与流程

文档序号:31949252发布日期:2022-10-26 06:57阅读:67来源:国知局
加热控制方法、装置及控制电路、雾化装置与流程

1.本技术涉及雾化装置的加热控制技术领域,特别是涉及一种加热控制方法、装置及控制电路、雾化装置。


背景技术:

2.现有大部分雾化产品都是使用恒功率加热的方法来使花粉、香料等气溶胶形成基质进行雾化。而目前使用的恒功率控制方法一般是采用周期性监控加热丝两端电压以及流过的电流来获取当前的功率,如果监控小于目标功率,则继续加热;如果大于目标功率就停止加热,直到实际平均功率低于目标功率再恢复加热。其中,通过监控加热丝两端电压和电流来进行加热丝加热和停止加热控制的方案,存在某些加热周期内,输出功率过高或过低的情况,从而降低了恒功率的控制精度。


技术实现要素:

3.基于此,有必要针对上述传统技术中加热功率控制精度差的问题,提供一种具有高精准度的加热控制方法、装置及控制电路、雾化装置。
4.第一方面,本技术提供了一种加热控制方法,该方法包括:
5.对于配置的每一个第一时间窗口:
6.获取加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压;第一时间窗口包括至少一个第二时间窗口以及一个位于所有第二时间窗口之后的第三时间窗口;
7.基于加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压和电阻值从查找表中确定加热组件在当前第二时间窗口内的加热时长;电阻值为静态电阻值或各第二时间窗口对应的实时电阻值,查找表用于表征加热组件在第二时间窗口内的工作电压和电阻值与加热时长的对应关系;
8.根据当前第二时间窗口内的加热时长控制加热组件在当前第二时间窗口内加热;
9.根据各第二时间窗口内的工作电压、实时电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定加热组件在第三时间窗口内的加热时长;
10.根据第三时间窗口内的加热时长控制加热组件在第三时间窗口内加热,使第一时间窗口内释放的总能量趋于目标能量。
11.在其中一个实施例中,每一个第二时间窗口包括加热时段和非加热时段;第三时间窗口包括加热时段和非加热时段,方法还包括步骤:
12.在每个第二时间窗口的加热时段,执行获取加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压的步骤和基于加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压和电阻值从查找表中确定加热组件在当前第二时间窗口内的加热时长的步骤;
13.在第三时间窗口的非加热时段,执行根据各第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定加热组件在第三时间窗口内的加热时长的步骤。
14.在其中一个实施例中,加热控制方法还包括步骤:
15.在加热时段,打开第一开关电路,使加热组件得电加热,第一开关电路串接在供电电源向加热组件供电的回路上;
16.在非加热时段,关闭第一开关电路,使加热组件失电停止加热。
17.在其中一个实施例中,在每个第二时间窗口的加热时段,执行获取加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压的步骤包括:
18.在当前第二时间窗口的加热时段,获取加热组件在第一开关电路打开时的工作电压;
19.方法还包括:
20.在当前第二时间窗口的加热时段,获取加热组件在第一开关电路打开时的工作电流;
21.在当前第二时间窗口的加热时段,根据第一开关电路打开时的工作电压和工作电流,计算加热组件在当前第二时间窗口内的实时电阻值。
22.在其中一个实施例中,在第三时间窗口的非加热时段,执行根据各第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定加热组件在第三时间窗口内的加热时长的步骤包括:
23.在第三时间窗口的非加热时段,根据加热组件在各第二时间窗口内的工作电压和工作电流计算各第二时间窗口内的加热功率;
24.根据加热组件在各第二时间窗口内的加热功率和加热时长以及第一时间窗口内的目标能量,确定第一时间窗口内剩余待释放的能量值;
25.根据最后一个第二时间窗口内加热组件的工作电压、实时电阻值以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值,确定第三时间窗口内的加热时长。
26.在其中一个实施例中,加热控制方法还包括步骤:
27.在加热时段,打开第二开关电路并关闭第三开关电路,使加热组件得电加热;
28.在非加热时段,关闭第二开关电路并打开第三开关电路,使加热组件和参考电阻均得电工作;其中,第三开关电路和一参考电阻串接后串联在供电电源向加热组件供电的回路上,且第三开关电路和参考电阻串联形成的支路与第二开关电路并联,参考电阻的阻值大于加热组件的阻值。
29.在其中一个实施例中,在每个第二时间窗口的加热时段,执行获取加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压的步骤包括:
30.在当前第二时间窗口的加热时段,获取加热组件在第二开关电路打开且第三开关电路关闭时的工作电压;
31.方法还包括:
32.在当前第二时间窗口的非加热时段,获取加热组件在第二开关电路关闭且第三开关电路打开时的测试电压;
33.在第三时间窗口的非加热时段,根据加热组件在每个第二时间窗口的加热时段的工作电压、测试电压和参考电阻,确定加热组件在每个第二时间窗口内的实时电阻值。
34.在其中一个实施例中,在第三时间窗口的非加热时段,执行根据各第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定加热组件在第三时间窗
口内的加热时长的步骤包括:
35.在第三时间窗口的非加热时段,根据加热组件在各第二时间窗口内的实时电阻值、工作电压和加热时段的时间长度,以及第一时间窗口内的目标能量,确定第一时间窗口内剩余待释放的能量值;
36.根据加热组件在各第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值,以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值,确定第三时间窗口内的加热时长。
37.在其中一个实施例中,根据加热组件在各第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值,以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值,确定第三时间窗口内的加热时长的步骤包括:
38.根据加热组件在各第二时间窗口内的实时电阻值,计算加热组件在每个第二时间窗口内的平均阻值;
39.根据最后一个第二时间窗口内加热组件的工作电压、平均阻值以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值,确定第三时间窗口内的加热时长。
40.在其中一个实施例中,根据加热组件在各第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值,以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值,确定第三时间窗口内的加热时长的步骤包括:
41.根据加热组件在各第二时间窗口内的实时电阻值,计算加热组件在每个第二时间窗口内的平均阻值;
42.根据加热组件在各第二时间窗口内的工作电压,计算加热组件在每个第二时间窗口内的平均电压;
43.根据每个第二时间窗口内的平均电压和平均阻值,以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值,确定第三时间窗口内的加热时长。
44.在其中一个实施例中,加热控制方法还包括:
45.基于加热组件的温漂效应,确定第三时间窗口的最小时间长度和最大时间长度;
46.基于最大时间长度和最小时间长度的差值,确定并配置第三时间窗口的时间长度。
47.在其中一个实施例中,加热控制方法还包括:
48.根据第一时间窗口的时间长度和配置的第三时间窗口的时间长度的差,确定并配置第二时间窗口的时间长度。
49.第二方面,还提供了一种加热控制装置,该装置包括:
50.加热组件工作参数获取模块,用于获取加热组件在配置的每一个第一时间窗口内的当前第二时间窗口的工作电压;第一时间窗口包括至少一个第二时间窗口以及一个位于所有第二时间窗口之后的第三时间窗口;
51.第二时间窗口加热时长确定模块,用于基于加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压和电阻值从查找表中确定加热组件在当前第二时间窗口内的加热时长;电阻值为静态电阻值或各第二时间窗口对应的实时电阻值,查找表用于表征加热组件在第二时间窗口内的工作电压和电阻值与加热时长的对应关系;
52.第二时间窗口加热执行模块,用于根据当前第二时间窗口内的加热时长控制加热组件在当前第二时间窗口内加热;
53.第三时间窗口加热时长确定模块,用于根据各第二时间窗口内的工作电压、实时电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定加热组件在第三时间窗口内的加热时长;
54.第三时间窗口加热执行模块,用于根据第三时间窗口内的加热时长控制加热组件在第三时间窗口内加热,使第一时间窗口内释放的总能量趋于目标能量。
55.第三方面,提供了一种加热控制电路,该电路包括:
56.采样电路,用于连接加热组件,且用于采样加热组件在配置的每个第一时间窗口内的当前第二时间窗口的工作电压;第一时间窗口包括至少一个第二时间窗口以及一个位于所有第二时间窗口之后的第三时间窗口;
57.控制电路,与采样电路连接,且用于连接加热组件,用于执行上述加热控制方法的步骤,使第一时间窗口内释放的总能量趋于目标能量。
58.在其中一个实施例中,控制电路包括第一开关电路和处理器,采样电路包括第一电压采样电路和电流采样电路;
59.第一开关电路的输入端用于连接供电电源的第一端,第一开关电路的输出端用于连接加热组件的第一端;
60.第一电压采样电路的输入端用于连接加热组件的第一端,第一电压采样电路的输出端与处理器连接,用于采样加热组件在第一开关电路打开时的工作电压;
61.电流采样电路串接在加热组件的第二端与供电电源的第二端之间,用于采样加热组件在第一开关电路打开时的工作电流;
62.处理器用于执行上述加热方法中适用于第一开关电路结构的方法的步骤。
63.在其中一个实施例中,控制电路包括第二开关电路、第三开关电路、参考电阻和处理器,采样电路包括第二电压采样电路;
64.第二开关电路的输入端用于连接供电电源的第一端,第二开关电路的输出端用于连接加热组件的第一端;
65.加热组件的第二端与供电电源的第二端连接;
66.第三开关电路与参考电阻串联后并接在第二开关电路两端,参考电阻的阻值大于加热组件的阻值;
67.第二电压采样电路的输入端用于连接加热组件的第一端,第二电压采样电路的输出端与处理器连接,用于采样打开第二开关电路并关闭第三开关电路时的工作电压和关闭第二开关电路并打开第三开关电路的工作电压;
68.处理器用于执行上述加热控制方法中适用于第二开关电路和第三开关电路结构下的方法的步骤。
69.第四方面,提供了一种控制器,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,控制器用于连接加热组件,处理器执行计算机程序时实现上述加热控制方法的步骤。
70.第五方面,提供了一种雾化装置,包括:
71.储液腔,用于存储待雾化材料;
72.加热组件,用于雾化储液腔中的待雾化材料;
73.上述加热控制电路。
74.第六方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述加热控制方法的步骤。
75.上述加热控制方法、装置及控制电路、雾化装置,至少具有以下有益效果:
76.该加热控制方法,通过将加热组件的工作时间分为多个小的第一时间窗口,通过让每个第一时间窗口的总能量都能无限接近目标能量,来提高恒功率输出精度,具体的,针对每个第一时间窗口,划分一个或多个更小的第二时间窗口以及一个第三时间窗口,并在进入当前第二时间窗口时,控制加热组件加热,并在加热过程中采样当前第二时间窗口内加热组件的工作电压,基于查表的方式,以工作电压和电阻值(静态电阻值或实时电阻值)为查表依据,快速确定当前第二时间窗口内加热组件的加热时长并控制加热组件在当前第二时间窗口内加热该加热时长后停止加热,以此类推,实现各第二时间窗口内的加热控制,由于查找表中配置的工作电压、电阻值和加热时长的对应关系,是基于恒功率原则去配置的,所以基于查表得到的加热时长下,各第二时间窗口的加热能量波动小。然后基于各第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定第三时间窗口的加热时长,并控制加热组件在该第三时间窗口内加热该时长,使第一时间窗口内释放的总能量趋于该目标能量。也即在各第一时间窗口时间长度相同时,实现各第一时间窗口的平均功率稳定,实现恒功率精准控制。
77.执行该加热控制方法的控制电路、控制器和雾化装置,对应的,也可以整体上提供恒功率精准输出,稳定加热组件在各第一时间窗口内的平均加热功率,该雾化装置可提供一致性好的雾化效果。且由于通过查表方式实现,计算量小,无需高端控制器,降低成本,且由于可应用在低成本的控制器上,可提高推广度。
附图说明
78.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统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技术的一些实施例,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。
79.图1为一个实施例中加热控制电路的结构示意图;
80.图2为一个实施例中加热控制方法的流程示意图;
81.图3为一个实施例中第一时间窗口内进行加热控制的功率时间关系图;
82.图4为另一个实施例中加热控制电路的结构示意图;
83.图5为一个实施例中第一时间窗口内加热组件的工作电压和加热时长的时间关系图;
84.图6为一个实施例中加热控制装置的结构框图;
85.图7为一个实施例中控制器的部分内部结构示意图;
86.图8为一个实施例中的雾化装置结构示意图。
具体实施方式
87.为了便于理解本技术,下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是,本技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
88.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术。
89.可以理解,本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
90.需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,它可以是直接连接到另一个元件,或者通过居中元件连接另一个元件。此外,以下实施例中的“连接”,如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
91.在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
92.本技术实施例提供了一种加热控制方法,可应用于如图1所示的加热控制电路中,该加热控制电路包括采样电路20和控制电路40,采样电路20采集加热组件30工作时的工作电压、工作电流等,并上传至控制电路40,控制电路40可根据处理的结果(电阻值、加热时长等)控制加热组件30的加热功率,例如,可通过控制图1中第一开关电路42的通断来决定供电电源50为加热组件30供电的时长,从而调节加热组件30的加热功率。
93.以图1中的应用环境为例,对该加热控制方法进行说明,如图2所示,该方法包括:
94.对于配置的每个第一时间窗口:
95.s200:获取加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压,;第一时间窗口包括至少一个第二时间窗口以及一个位于所有第二时间窗口之后的第三时间窗口。加热组件可以是加热电阻丝等加热器件,可以是一个加热器件,也可以是多个加热器件组成的复合体。获取加热组件的工作电压和电阻值,包括参数直接获取和间接计算得到的。例如,电阻值的确定可以通过先获取的加热组件的工作电压和工作电流计算得到的。
96.s400:基于加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压和电阻值从查找表中确定加热组件在当前第二时间窗口内的加热时长;电阻值为静态电阻值或各第二时间窗口对应的实时电阻值,查找表用于表征加热组件在第二时间窗口内的工作电压和电阻值与加热时长的对应关系。考虑到加热组件的温漂效应,其电阻值会随着加热而增大,基于e2为单个第二时间窗口内加热组件释放的能量,u2为第二时间窗口内加热组件加热时的工作电压,r2为加热组件在第二时间窗口内的电阻值,t2为第二时间窗口内的加热时长。本着能量不变的原则,配置查找表。例如,下表所举例子,基于加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压为4000毫伏和电阻值为800毫欧,从查找表中确定对应的加热时长为650毫秒。
97.[0098][0099]
s600:根据当前第二时间窗口内的加热时长控制加热组件在当前第二时间窗口内加热,释放能量。
[0100]
s800:根据各第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定加热组件在第三时间窗口内的加热时长。
[0101]
s900:根据第三时间窗口内的加热时长控制加热组件在第三时间窗口内加热,使第一时间窗口内释放的总能量趋于目标能量。
[0102]
目标能量是指对于一定义好的第一时间窗口t,期望在t内提供的总能量e。以加热组件为集成在雾化装置中的部件为例进行说明,在雾化装置中的加热组件提供能量时,希望其能够提供稳定的输出电能,在t内提供总能量e,则需要其输出功率稳定在p=e/t附近,若p=6.5w,则表示对于该雾化装置,期望其在t内稳定在6.5w工作,以保证其在t内提供目标能量e。具体的目标能量依据加热组件所应用的场景而定,用户可自行选择和配置。总能量趋于目标能量是指第一时间窗口内释放的总能量能够等于目标能量,或者第一时间窗口内释放的总能量与目标能量的差值在给定的误差范围内。
[0103]
具体的,通过将加热组件的工作时间分为多个小的第一时间窗口,通过让每个第一时间窗口的总能量都能无限接近目标能量,来提高恒功率输出精度,具体的,针对每个第一时间窗口,划分一个或多个更小的第二时间窗口以及一个第三时间窗口,并在进入当前第二时间窗口时,控制加热组件加热,并在加热过程中获取当前第二时间窗口内加热组件的工作电压和电阻值,基于查表的方式,以工作电压和电阻值为查表依据,快速确定当前第二时间窗口内加热组件的加热时长并控制加热组件在当前第二时间窗口内加热该加热时长后停止加热,以此类推,实现各第二时间窗口内的加热控制,由于查找表中配置的工作电压、电阻值和加热时长的对应关系,是基于恒功率原则去配置的,所以基于查表得到的加热时长下,各第二时间窗口的加热能量波动小。然后基于各第二时间窗口内的工作电压和电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定第三时间窗口的加热时长,并控制加热组件在该第三时间窗口内加热该时长,使第一时间窗口内释放的总能量趋于该目标能量。在各第一时间窗口时间长度相同时,实现各第一时间窗口的平均功率稳定,实现恒功率精准控制。且由于通过查表方式实现,计算量小,无需高端控制器,降低成本,且由于可应用在低成本的控制器上,可提高推广度。
[0104]
在一个实施例中,每一个第二时间窗口包括加热时段和非加热时段;第三时间窗口包括加热时段和非加热时段,该方法还包括步骤:
[0105]
在每个第二时间窗口的加热时段,执行获取加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压的步骤和基于加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压和电阻值从查找表中确定加热组件在当前第二时间窗口内的加热时长的步骤;
[0106]
在第三时间窗口的非加热时段,执行根据各第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定加热组件30在第三时间窗口内的加热时长的步骤。
[0107]
考虑到若采集加热组件30不工作时的工作电压,将会降低计算加热组件30在各第
二时间窗口内电阻值,从而影响恒功率控制的精准度,所以,在加热时段,执行上述获取加热组件30在各第二时间窗口内的工作电压的步骤。
[0108]
另外,电阻值计算和查表对控制电路的计算能力要求低,可以在加热时段直接完成,所以,可在进入第二时间窗口时即打开第一开关电路42,让加热组件30得电加热,然后获取该加热组件30加热时的工作电压,并计算其电阻值,基于加热时的工作电压和电阻值查表得到第二时间窗口内的加热时长,以指导在第二时间窗口的加热时长所对应的加热时段内,打开第一开关电路42,并在加热时长对应的加热时段结束时,关闭第一开关电路42。
[0109]
对于图1中所示的电路,可通过控制第一开关电路42的打开和关闭实现加热组件30加热时长的控制,所以,在其中一个实施例中,每一个第二时间窗口包括加热时段和非加热时段;第三时间窗口包括加热时段和非加热时段,该加热控制方法还包括步骤:
[0110]
在加热时段,打开第一开关电路42,使加热组件30得电加热,第一开关电路42串接在供电电源50向加热组件30供电的回路上。加热组件30可以是电阻发热丝,电阻发热丝有电流通过时,电能转化为热能,可对其接触的待雾化材料进行雾化。
[0111]
在非加热时段,关闭第一开关电路42,使加热组件30失电停止加热。
[0112]
如图1所示的电路进行该工作参数获取过程的说明,以第1个第二时间窗口为例,加热组件30在第一开关电路42打开时工作,此时电压模数转换模块46通过电压采样电路22获取加热组件30的工作电压u
1t1
,同时电流模数转换模块48通过电流采样电路24采集加热组件30的工作电流i
1t1

[0113]
通过仅采样加热组件30加热时的工作电压、工作电流等工作电参数,以便真正了解加热组件30在第二时间窗口内加热的情况,为后续进行恒功率控制调整提供精准的数据依据。
[0114]
在非加热时段,关闭第一开关电路42,使加热组件30失电停止加热。非加热时段的时间长度即为本技术实施例中第二时间窗口内加热组件30不加热的时间长度。通过本技术实施例其他实施例中描述的方法步骤,可以确定各第二时间窗口内的加热时段和非加热时段。
[0115]
其余第二、第三时间窗口内在加热时段的加热控制和参数采样以及在非加热时段内的停止加热控制等实现,均可参照上述说明,不做赘述。
[0116]
具体的,控制第一开关电路42打开工作,供电电源50为加热组件30供电,采样电路20采集加热组件30在第x个第二时间窗口内加热时的工作电压u
1tx
和工作电流i
1tx
,然后控制开关电路关闭,加热组件30停止加热。在进入第三个时间窗口时,在其非加热时段,可根据u
1tx
和i
1tx
确定第x个第二时间窗口内的加热功率,结合上述确定的各第二时间窗口的加热时长,可确定第x个第二时间窗口内释放的能量,基于目标能量和所有第二时间窗口内释放的总能量的差,可以确定剩余待释放的能量值,基于该剩余待释放的能量值以及加热组件的工作电压和电阻值(可以取平均值,也可以取最后一个第二时间窗口的工作电压和电阻值),计算第三时间窗口内的加热时长。当然,上述确定第x个第二时间窗口内的加热功率也可以基于工作电压和电阻值来得到。
[0117]
其中,获取各第二时间窗口内所采样的加热组件30加热时的工作电压、工作电流的实现,可依赖于采样电路20实现。例如,采用小尺寸的芯片式电压传感器和电流传感器等来实现采集。
[0118]
在其中一个实施例中,各第二时间窗口内加热组件30的加热时长,即加热时段的时长均大于最大采样时间。保证能够准确的采样加热组件30工作时的电压和电流参数。例如,最大的采样时间为t
adc
,各第二时间窗口的时间长度也要大于t
adc
并且在此基础上尽可能将第一时间窗口划分为更多数量的第二时间窗口,从而提高恒功率输出精度。
[0119]
在其中一个实施例中,应用于如图1所示的电路为例,获取加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压的步骤s200包括:
[0120]
在当前第二时间窗口的加热时段,获取加热组件30在第一开关电路42打开时的工作电压;
[0121]
该加热控制方法还包括:
[0122]
在当前第二时间窗口的加热时段,获取加热组件在第一开关电路打开时的工作电流;
[0123]
在当前第二时间窗口的加热时段,根据第一开关电路打开时工作电压和工作电流计算加热组件30在当前第二时间窗口内的实时电阻值。
[0124]
以图1中所示的控制电路为例进行说明,在每个第二时间窗口内,先执行步骤a:打开开关电路42,供电电源50供电至加热组件30,加热组件30加热,释放能量,电压模数转换模块46通过电压采样电路22采集加热组件30的工作电压,同时电流模数转换模块48通过电流采样电路24采集加热组件30的工作电流,并根据工作电压和工作电流计算实时电阻值,并进一步基于工作电压和实时电阻值查表确定第二时间窗口的加热时长。
[0125]
然后执行完步骤a之后,执行步骤b:关闭开关电路42,控制加热组件30停止加热,可完成一个第二时间窗口内对加热组件30的加热控制和停止加热控制。
[0126]
本技术实施例提供的控制方法,如图3所示,先定义一个第一时间窗口t(对于雾化装置,该第一时间窗口可以是8毫秒或10毫秒),恒功率要求输出的目标功率是p(例如,6.5w)以此实现在每个第一时间窗口内输出的能量稳定在p*t,且第一时间窗口内各第二时间窗口释放的能量趋于一致,此时可以认为是理想的恒功率输出,而第一时间窗口实际输出能量越接近于p*t,则可以认为控制地越精确。
[0127]
基于此,可以把每个第一时间窗口t划为很多个第二时间窗口,例如,假设为n-1多个第二时间窗口t
1,x
,1≤x≤n,n为大于2的正整数,这些第二时间窗口的时长可以是小于第一时间窗口t的任意时长,在每个第二时间窗口内通过上述方法步骤,基于查表法获取各第二时间窗口内的加热时长,且各第二时间窗口内加热时长的控制通过执行上面的步骤a和步骤b实现。
[0128]
为更好的说明本技术实施例的实现过程,在此以图1所示的电路为例,以图3所示的功率-时间图进行上述方法步骤的说明,但此处说明并不对本技术实际保护范围造成限制。
[0129]
对于第1个第二时间窗口t
1,1
,在加热时段t
1,1a
内执行步骤a,加热组件30得电加热,提供能量,获取采样电路20在加热时段t
1,1a
内采样的该加热组件30的工作电压u
1,t1
和工作电流i
1,t1
,并计算电阻值(u
1,t1
/i
1,t1
),基于工作电压u
1,t1
和电阻值u
1,t1
/i
1,t1
查表确定t
1,1a
的时长,即加热组件30的加热时长,在第1个第二时间窗口t
1,1
内的非加热时段t
1,1b
开始时,控制第一开关电路42关闭,加热组件30停止加热其它的第二时间窗口类似处理。若想要加热组件在第一时间窗口内提供的能量达到目标能量,可在第三时间窗口的非加热时段
t
1,na
内执行根据各第二时间窗口内的工作电压和电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定加热组件30在第三时间窗口内的加热时长的步骤,第三时间窗口的加热时长即为t
n,1b
的时长,基于第三时间窗口的总时长以及计算的t
n,1b
的时长,可确定从哪一时刻开始控制控制第一开关电路42打开,加热组件30开始加热。以此保证在加热组件30工作过程中由于温度等因素影响功率变化时,第一时间窗口t内加热组件30所释放的总能量趋于目标能量p*t,从加热组件30的工作时间维度来看,在其各个第一时间窗口t内均能释放稳定在目标能量的能量值,加热稳定。对于定义的各第一时间窗口的时间长度一致的情况下,各第一时间窗口内的平均功率也趋于一致,实现恒功率精准控制。
[0130]
在其中一个实施例中,在第三时间窗口的非加热时段,执行根据各第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定加热组件在第三时间窗口内的加热时长的步骤包括:
[0131]
在第三时间窗口的非加热时段,根据加热组件在各第二时间窗口内的工作电压和工作电流计算各第二时间窗口内的加热功率;
[0132]
根据加热组件在各第二时间窗口内的加热功率和加热时长以及第一时间窗口内的目标能量,确定第一时间窗口内剩余待释放的能量值;
[0133]
根据最后一个第二时间窗口内加热组件的工作电压和实时电阻值以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值,确定第三时间窗口内的加热时长。
[0134]
如上所述,在第三时间窗口的非加热时段,由于无需采样,可基于工作电压和工作电流计算各第二时间窗口内的加热功率,结合各第二时间窗口内的加热时长,可以计算已经释放的能量,其与目标能量的差即为第一时间窗口内剩余待释放的能量值。考虑到加热组件的阻值变化小,可以将最后一个第二时间窗口内加热组件的实时电阻值作为第三时间窗口内加热组件的电阻值,同时,考虑到稳定电压不变和调控电压变化来说,维持电压不变其控制实现更快捷,所以可以将最后一个第二时间窗口内加热组件加热的工作电压作为第三时间窗口内加热组件的工作电压,然后只需要计算以最后一个第二时间窗口内加热组件加热的工作电压和最后一个时间窗口的实时电阻值为工作条件时,提供剩余待释放的能量值所需的时长,将该时长确定为第三时间窗口内的加热时长。
[0135]
另外,本技术实施例提供的加热控制方法,还可以应用在如图4所示的电路中,控制电路40包括第二开关电路45、第三开关电路47、参考电阻49和处理器44,采样电路20包括第二电压采样电路26;
[0136]
第二开关电路45的输入端用于连接供电电源50的第一端,第二开关电路45的输出端用于连接加热组件30的第一端;
[0137]
加热组件30的第二端与供电电源50的第二端连接;
[0138]
第三开关电路47与参考电阻49串联后并接在第二开关电路45两端,参考电阻49的阻值大于加热组件30的阻值;参考电阻49的阻值比加热组件30的阻值大的越多,计算出来的加热组件的阻值越精准。
[0139]
第二电压采样电路26的输入端用于连接加热组件30的第一端,第二电压采样电路26的输出端与处理器44连接,用于采样打开第二开关电路45并关闭第三开关电路47时的工作电压和关闭第二开关电路45并打开第三开关电路47的工作电压。
[0140]
处理器44可以执行加热控制方法的步骤。
[0141]
在一个实施例中,以应用在图4所示的电路为例,第二时间窗口包括加热时段和非加热时段;第三时间窗口包括加热时段非和加热时段;该加热控制方法还包括步骤:
[0142]
在加热时段,打开第二开关电路45并关闭第三开关电路47,使加热组件30得电加热;
[0143]
在非加热时段,关闭第二开关电路45并打开第三开关电路47,使加热组件30和参考电阻49均得电工作;其中,第三开关电路和一参考电阻串接后串联在供电电源向加热组件供电的回路上,且第三开关电路和参考电阻串联形成的支路与第二开关电路并联,参考电阻的阻值大于加热组件的阻值。上述第二电压采样电路26的输出端还可以通过电压模数转换模块46后连接处理器44。
[0144]
如图5所示,在第二时间窗口内,可执行步骤c和步骤d:
[0145]
步骤c:打开第二开关电路45,关闭第三开关电路47,给加热组件30加热,电压模数转换模块46通过第二电压采样电路26采集模拟信号,得到加热组件30上的采样电压u
1tx
(可以认为是供电电源50的电压),u
1tx
表示加热组件30在第二时间窗口的加热时段内的加热电压。
[0146]
步骤d:打开第三开关电路47,关闭第二开关电路45,电压模数转换模块46通过第二电压采样电路26采集模拟信号,得到加热组件30上的采样电压u
2tx
加热组件30在第二时间窗口的非加热时段内的加热电压。
[0147]
在其中一个实施例中,获取加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压的步骤s200包括:
[0148]
在当前第二时间窗口的加热时段,获取加热组件30在第二开关电路打开且第三开关电路关闭时的工作电压。由于参考电阻49的阻值通常是加热组件30阻值的好几倍,串联分压,所以将加热时段的工作电压作为加热组件30在当前第二时间窗口内的工作电压更能精准的表征加热组件30的加热电压情况。
[0149]
该加热控制方法还包括:
[0150]
在当前第二时间窗口的非加热时段,获取加热组件在第二开关电路关闭且第三开关电路打开时的测试电压;
[0151]
在第三时间窗口的非加热时段,根据加热组件在每个第二时间窗口的加热时段的工作电压、测试电压和参考电阻,确定加热组件在每个第二时间窗口内的实时电阻值。
[0152]
基于测试电压计算第二时间窗口内的实时电阻值的过程,可以基于上述实施例中描述去理解。该计算量很小,所以为了进一步提高加热时长确定的精准度,可以计算每个第二时间窗口内加热组件的实时电阻值,查表时,以该实时电阻值作为上述加热组件在第二时间窗口内的电阻值进行查表,确定加热时长。
[0153]
在其中一个实施例中,在第三时间窗口的非加热时段,执行根据各第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定加热组件在第三时间窗口内的加热时长的步骤包括:
[0154]
在第三时间窗口的非加热时段,根据加热组件在各第二时间窗口内的实时电阻值、工作电压和加热时段的时间长度以及第一时间窗口内的目标能量,确定第一时间窗口内剩余待释放的能量值为其中,p*t为目标能量,u
1tx2
/r
平均
各为第x个第二时间窗口内加热组件30在加热时段t
xc
释放的能量。
[0155]
在第三时间窗口的非加热时段,根据加热组件在第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值以及加热组件在每个第二时间窗口内的实时电阻值,确定第三时间窗口内的加热时长。
[0156]
为进一步提高计算效率,在其中一个实施例中,根据加热组件在第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值,确定第三时间窗口内的加热时长的步骤包括:
[0157]
根据加热组件在各第二时间窗口内的实时电阻值,计算加热组件在每个第二时间窗口内的平均阻值。加热组件30在第x个第二时间窗口的实时电阻值的计算可以是:根据u
1tx
和u
2tx
以及参考电阻值r1可以得到当前时刻加热组件的电阻值r
发热丝
=u
2tx
*r1/(u
1tx
–u2tx
),对各当前时刻加热组件30的电阻值做平均即可得到平均加热电阻r
平均

[0158]
根据最后一个第二时间窗口内加热组件的工作电压、平均阻值以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值,确定第三时间窗口内的加热时长。
[0159]
为进一步提高计算效率,在其中一个实施例中,根据加热组件在第二时间窗口内的工作电压和实时电阻值,以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值,确定第三时间窗口内的加热时长的步骤包括:
[0160]
根据加热组件在各第二时间窗口内的实时电阻值,计算加热组件在每个第二时间窗口内的平均阻值;
[0161]
根据加热组件在各第二时间窗口内的工作电压,计算加热组件在每个第二时间窗口内的平均电压;
[0162]
根据每个第二时间窗口内的平均电压和平均阻值,以及第一时间窗口内剩余待释放的能量值,确定第三时间窗口内的加热时长。
[0163]
具体的,可通过提前获取加热组件30不加热时的静态电阻值并存储起来,可方便每次加热时在各第二时间窗口内进行电阻值调取,同时考虑到电阻丝的老化情况,该值也需要及时更新;静态电阻值的获取办法同上,根据u
1tx
和u
2tx
以及参考电阻值r1得到。
[0164]
在各第二时间窗口内加热,根据静态电阻值和采集的当前第二时间窗口内加热组件加热时的工作电压,查表,得出当前第二时间窗口内的加热时长,并把当前采集的各个加热组件加热时的工作电压保存起来。
[0165]
到了第三时间窗口:先计算,根据记录的加热组件加热时的工作电压,求出第二时间窗口内的平均工作电压,以及平均阻值r
平均
,以及已加热的时长,得出已经释放的能量,再根据目标能量,得出未释放的能量缺口,然后计算出补偿能量的加热时长t;
[0166]
在第三时间窗口进行时长为t的加热控制;优选地,可以更新静态电阻值为平均阻值r

均。
[0167]
进入下一个第一时间窗口,若各第一时间窗口长度一致,则是进入新的第二时间周期,在第一时间窗口内重复执行上述加热控制方法的步骤。
[0168]
在其中一个实施例中,基于加热组件的温漂效应,确定第三时间窗口的最小时间长度和最大时间长度;最小时间长度是指加热组件维持阻值最小值在第一时间窗口内释放目标能量所需的时间,最大时间长度是指加热组件维持阻值最大值在第一时间窗口内释放目标能量所需的时间。
[0169]
基于最大时间长度和最小时间长度的差值,确定并配置第三时间窗口的时间长
度。可基于差值和第三时间窗口内进行计算所需的最小时间的和确定第三时间窗口的时间长度。
[0170]
在其中一个实施例中,该加热控制方法还包括:
[0171]
根据第一时间窗口的时间长度和配置的第三时间窗口的时间长度的差,确定并配置第二时间窗口的时间长度。第一时间窗口包括第二时间窗口和第三时间窗口,基于想要配置的第二时间窗口的数量,可确定每个第二时间窗口的时间长度。各第二时间长度可配置为相同的时间长度。
[0172]
应该理解的是,虽然图中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0173]
一种加热控制装置,如图6所示,该装置包括:
[0174]
加热组件工作参数获取模块200,用于获取加热组件在配置的每一个第一时间窗口内的当前第二时间窗口的工作电压和电阻值;第一时间窗口包括至少一个第二时间窗口以及一个位于所有第二时间窗口之后的第三时间窗口;
[0175]
第二时间窗口加热时长确定模块400,用于基于加热组件在当前第二时间窗口内的工作电压和电阻值从查找表中确定加热组件在当前第二时间窗口内的加热时长;电阻值为静态电阻值或各第二时间窗口对应的实时电阻值,查找表用于表征加热组件在第二时间窗口内的工作电压和电阻值与加热时长的对应关系;
[0176]
第二时间窗口加热执行模块600,用于根据当前第二时间窗口内的加热时长控制加热组件在当前第二时间窗口内加热;
[0177]
第三时间窗口加热时长确定模块800,用于根据各第二时间窗口内的工作电压、实时电阻值以及第一时间窗口内的目标能量,确定加热组件在第三时间窗口内的加热时长;
[0178]
第三时间窗口加热执行模块900,用于根据第三时间窗口内的加热时长控制加热组件在第三时间窗口内加热,使第一时间窗口内释放的总能量趋于目标能量。
[0179]
关于加热控制装置的具体限定可以参见上文中对于加热控制方法的限定,在此不再赘述。上述加热控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是,本技术实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。加热控制装置中还可以包括其他的功能模块和单元来执行上述方法实施例中的其他步骤,并实现对应的有益效果,在此不做赘述。
[0180]
一种加热控制电路,如图1、图4所示,该电路包括:
[0181]
采样电路20,用于连接加热组件30,且用于采样加热组件30在配置的每个第一时间窗口内的当前第二时间窗口的工作电压和电阻值;第一时间窗口包括至少一个第二时间窗口以及一个位于所有第二时间窗口之后的第三时间窗口;
[0182]
控制电路40,与采样电路20连接,且用于连接加热组件30,用于执行上述加热控制
方法的步骤,使第一时间窗口内释放的总能量趋于目标能量。具体可参见上述方法实施例中的描述。
[0183]
在其中一个实施例中,工作电参数包括加热组30件的工作电压和工作电流;控制电路包括第一开关电路42和处理器44,采样电路20包括第一电压采样电路22和电流采样电路24;
[0184]
第一开关电路42的输入端用于连接供电电源50的第一端,第一开关电路42的输出端用于连接加热组件30的第一端;
[0185]
第一电压采样电路22的输入端用于连接加热组件30的第一端,电压采样电路22的输出端与处理器44连接,用于在开关电路42闭合时采样加热组件30的工作电压;
[0186]
电流采样电路24用于串接在加热组件30的第二端与供电电源50的第二端之间,用于在开关电路42闭合时采样加热组件30的工作电流;
[0187]
处理器44用于执行上述加热控制方法中与第一开关电路42有关的方法步骤。
[0188]
处理器44控制第一开关电路42闭合(即第一开关电路42打开)时,供电电源50为加热组件30供电,加热组件30工作加热,加热时释放能量。处理器44控制第一开关电路42断开时,加热组件30断电不工作,处理器44执行上述方法步骤时,调节第二时间窗口内加热组件30的加热时长即基于此原理进行,本领域技术人员可结合上述方法实施例中描述结合来理解,在此不做赘述。
[0189]
相比示例性技术中给出的分时获取电压和电阻的控制电路,本技术这种采用了采样加热组件30工作电流的电路,不需要考虑在控制加热组件30停止加热时,还需要去进行采样。而各第二时间窗口内控制加热组件30加热的时长基本上都会大于最大采样时间t
adc
,所以可尽量多分几个第二时间窗口,相对传统技术的pwm方式电路,精度可以更高。
[0190]
在一个实施例中,控制电路40包括第二开关电路45、第三开关电路47、参考电阻49和处理器44,采样电路20包括第二电压采样电路26;
[0191]
第二开关电路45的输入端用于连接供电电源50的第一端,第二开关电路47的输出端用于连接加热组件30的第一端;
[0192]
加热组件30的第二端与供电电源50的第二端连接;
[0193]
第三开关电路47与参考电阻49串联后并接在第二开关电路45两端,参考电阻49的阻值大于加热组件30的阻值;
[0194]
第二电压采样电路26的输入端用于连接加热组件30的第一端,第二电压采样电路26的输出端与处理器44连接,用于采样打开第二开关电路45并关闭第三开关电路47时的工作电压和关闭第二开关电路45并打开第三开关电路47的工作电压;
[0195]
处理器用于执行上述加热控制方法中适用于图4中电路结构的步骤。
[0196]
在一个实施例中,提供了一种控制器,该控制器可以是处理器、控制芯片,其内部结构图可以如图7所示。该控制器包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该控制器的处理器用于提供计算和控制能力。该控制器的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该控制器的数据库用于存储第一时间窗口的时间长度数据和各第二时间窗口的时间长度等数据。该控制器的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种加热控
制方法。
[0197]
本领域技术人员可以理解,图7中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的控制器的限定,具体的控制器可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。该控制器还可以是单片机、微处理器等,还可以包括除计算存储芯片之外的模数转换模块46和48等,以便进行数据采集。
[0198]
在一个实施例中,提供了一种控制器,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,控制器用于连接加热组件,处理器执行计算机程序时实现上述任一方法实施例中的加热控制方法的步骤。
[0199]
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中加热控制方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-oxly memory,rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(raxdom access memory,ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static raxdom access memory,sram)或动态随机存取存储器(dyxamic raxdom access memory,dram)等。
[0200]
一种雾化装置,如图8所示,包括:储液腔1,用于存储待雾化材料9;加热组件30,用于雾化储液腔1中的待雾化材料9;以及上述加热控制电路3。
[0201]
待雾化材料9是气溶胶形成基质,其可以为固态,例如,香料,香草等。还可以是液态,例如精油等。关于雾化装置中各组成部件的释义可参见上述实施例中的描述,在此不做赘述。具备上述加热控制电路3的雾化装置,在工作时,加热组件30在加热控制电路3控制作用下,可以实现每个配置的第一时间窗口t内的输出功率趋于一致,并通过在t内划分多个第二时间窗口,来精准控制各第二时间窗口内的加热组件30的输出功率趋于一致,以此来提高雾化装置雾化功率的稳定性,提高雾化装置雾化效果。
[0202]
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0203]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0204]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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