用电量检测电路以及具有其的烹饪器具的制作方法

1.本实用新型涉及烹饪器具技术领域，尤其涉及一种用电量检测电路以及具有其的烹饪器具。


背景技术：

2.低碳环保是当今人类生活方式的一个趋势，节能成为烹饪器具技术领域的一个重要标准。现在的烹饪器具，例如ih电饭煲上都会标有能效等级，显示其用电量的多少。然而该标出的用电量是在特定程序、标准负载下运行得出的用电量，由于实际烹饪的食材不同，选择的程序不同，实际用电量与标出的用电量会有较大差别，因此，用户无法得知电饭煲在具体工作情况下的真实用电量。
3.因此，需要提供一种用电量检测电路以及具有其的烹饪器具，以至少部分地解决上述问题。


技术实现要素：

4.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.本实用新型提供了一种用电量检测电路，用于烹饪器具，其包括：
6.电压检测电路、电流检测电路、驱动模块以及控制模块，所述电压检测电路和所述电流检测电路的信号输出端分别与所述控制模块的两个输入端对应连接，所述控制模块的输出端与所述驱动模块的输入端连接，所述电流检测电路的信号输入端接入所述驱动模块与所述烹饪器具的外部负载形成的回路中；所述控制模块配置为：通过控制所述驱动模块使所述外部负载工作，以获取所述外部负载工作时的采样电流值，并根据所述采样电流值以及采样电压值计算所述外部负载的用电量。
7.根据本实用新型的电路，能够通过电压检测电路和电流检测电路直接检测出采样电压值和采样电流值，以计算出用电量，由此用户可清楚地得知外部负载真实用电量。
8.优选地，所述驱动模块包括igbt功率管，所述igbt功率管的发射极接地，所述igbt功率管的门极连接所述控制模块的驱动信号输出端，所述igbt功率管的集电极连接所述外部负载。
9.由此，控制模块可控制igbt功率管的导通与关断，在igbt功率管导通时，外部负载工作，进而电流检测电路检测到的是外部负载实际工作时的电流值，进而保证控制模块可计算出准确真实的用电量。
10.优选地，所述驱动模块与所述外部负载形成的所述回路中包括整流桥，所述整流桥的正极连接所述外部负载，所述电流检测电路的信号输入端连接在所述整流桥的负极和所述igbt功率管的发射极之间。
11.由此，整流桥可将交流电转换成直流电；在igbt功率管导通时，外部负载工作，进而电流检测电路检测到的是外部负载实际工作时的电流值，进而保证控制模块可计算出准确真实的用电量。
12.优选地，所述电压检测电路包括整流电路、分压电路、滤波电路；市电电压经过整流、分压、滤波之后输入至所述控制模块的输入端。
13.由此，通过电压检测电路检测出的电压值，能够计算出准确真实的用电量。
14.优选地，还包括操作模块，所述操作模块的信号输出端与所述控制模块的输入端连接。
15.由此，可以通过操作模块使控制模块实现相应的控制。
16.优选地，还包括显示模块，所述显示模块的输入端与所述控制模块的输出端连接，用于显示所述外部负载的用电量。
17.由此，能够通过显示模块显示用电量。
18.根据本实用新型的另一方面，还提供一种烹饪器具，其包括上述任一实施方式所述的电路。
19.优选地，所述烹饪器具为电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅或电磁灶。
20.根据本实用新型的烹饪器具，包括用电量检测电路，能够通过电压检测电路和电流检测电路直接检测出采样电压值和采样电流值，以计算出用电量，由此用户可清楚地得知外部负载真实用电量。
21.根据本实用新型的又一方面，还公开了了一种该检测电路的控制方法，包括：
22.对外部负载的实际工作时间进行累加计时；
23.获取由电压检测电路检测到的采样电压值；
24.获取由电流检测电路检测到的所述外部负载工作时的采样电流值；
25.根据所述采样电流值、所述采样电压值以及所述外部负载的实际工作时长计算出用电量。
26.优选地，接收到操作模块的显示用电量的命令后，控制显示模块显示用电量。
27.根据本实用新型的控制方法，能够根据直接检测出的外部负载实际工作时的电压值和电流值，以及外部负载实际累计工作时长，可计算出用电量，由此用户可清楚地得知外部负载的真实用电量。
附图说明
28.本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。
29.附图中：
30.图1为根据本实用新型的一个优选实施方式的用电量检测电路的原理图；以及
31.图2为另一优选实施方式的用电量检测电路的原理图，其特别适用于用电热丝进行加热的烹饪器具。
具体实施方式
32.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理
解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
33.应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
34.现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。
35.以下，对本实用新型的优选实施方式的用于烹饪器具的用电量检测电路进行详细说明。可以理解，根据本实用新型的烹饪器具可以为电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅或电磁灶。且根据本实用新型的烹饪器具除具有煮米饭的功能以外，还可以具有煮粥等各种功能。
36.如图1所示，本实施方式的用电量检测电路主要包括：电压检测电路、电流检测电路、驱动模块以及控制模块u1。
37.电压检测电路和电流检测电路的信号输出端分别与控制模块u1的两个输入端对应连接，控制模块u1的输出端与驱动模块的输入端连接，电流检测电路的信号输入端接入驱动模块与烹饪器具的外部负载形成的回路中。
38.控制模块u1配置为：通过控制驱动模块使外部负载工作，以获取外部负载工作时的采样电流值，并根据采样电流值以及采样电压值计算所述外部负载的用电量。
39.其中，电压检测电路可以包括整流电路、分压电路、滤波电路。
40.如图1所示，整流电路可以包括二极管d1和二极管d2，二极管d1的一端(正极)用于连接烹饪器具的主板的零线接入端，二极管d1的另一端连接分压电路；二极管d2的一端(正极)用于连接烹饪器具的主板的火线接入端，二极管d2的另一端连接分压电路。由此对市电电压信号进行整流。其中，二极管d1和二极管d2可选择耐压1000v，电流1a以上的规格。
41.分压电路可以包括串联的m1个电阻，串联后的m1个电阻一端与整流电路的输出端相连，另一端接地。示例性地，m1＝2，如图1所示，分压电路包括第一分压电阻r1和第二分压电阻r2。第一分压电阻r1一端与二极管d1和二极管d2的负极连接，另一端连接第二分压电阻r2，第二分压电阻的另一端接地。m1也可以是其他值，也就是说，本实用新型对分压电路所包括的电阻的个数不作限定，该值可以根据场景的需求进行设定。
42.继续参考图1，滤波电路可以包括第一滤波电容c1和限流电阻r3。第一滤波电容c1与分压电路中的接地端电阻并联；限流电阻r3的一端连接接地端电阻的另一端，限流电阻r3的另一端连接控制模块u1的模数转换ad检测口(第9引脚)。分压电路中的接地端电阻在本实施例中可以理解为是第二分压电阻r2。限流电阻r3的作用是将市电电压信号传送到控制模块u1的模数转换ad检测口，并对模数转换ad检测口起一定的保护作用，由此得到稳定
的电压值信号。
43.其中，第一分压电阻r1和第二分压电阻r2的电阻值可以设置成大于100k欧姆，限流电阻r3的电阻值可以设置成大于1k欧姆；第一电容c1可以选择电解电容，耐压10v以上。
44.继续参考图1，电流检测电路具体可以包括依次串联的第四电阻r4、第五电阻r5和第六电阻r6；第二电容c2与第六电阻r6并联，并接入控制模块u1的两个引脚(第2引脚(curr)和第6引脚(p1))，通过第2引脚读取检测到的电流值。其中，第四电阻r4、第五电阻r5、和第六电阻r6的电阻值可以选定为大于200欧姆，第七电阻r7的电阻值可以选定为小于1欧姆；第二电容c2可以选择为耐压10v，瓷片电容。
45.驱动模块可以包括igbt功率管。igbt功率管的发射极接地，igbt功率管的门极连接控制模块u1的驱动信号输出端，igbt功率管的集电极连接外部负载。其中，在本实施方式中，out1和out2处接入外部负载，例如线圈，在out1和out2之间设置有第三电容c3，以便线圈与电三电容c3形成lc谐振，以对内锅进行加热。第三电容c3可选择耐压1000v以上1uf以下的高压电容。
46.再继续参考图1，驱动模块与外部负载形成的所述回路中还可以包括整流桥db，整流桥db的正极连接外部负载，电流检测电路的信号输入端连接在整流桥的负极和igbt功率管的发射极之间。由此，控制模块u1可控制igbt功率管的导通与关断，在igbt功率管导通时，外部负载工作，进而电流检测电路检测到的是外部负载实际工作时的电流值，进而保证控制模块u1可计算出准确真实的用电量。
47.其中，整流桥db用于将通过零线输入端n和火线输入端l输入的交流电转换成直流电，交流电可为市电220v。
48.当然，本实用新型的检测电路还可以包括操作模块，操作模块的信号输出端与控制模块u1的输入端连接。操作模块可以是按键，按键可以是单键或组合键。进一步，本实用新型的检测电路还可以包括显示模块，显示模块的输入端与控制模块u1的输出端连接，用于显示外部负载的用电量。显示模块可以是液晶显示屏、数码管等。
49.本实用新型另一方面提供了一种烹饪器具，其包括上述任一实施方式的用电量检测电路。
50.烹饪器具主要包括煲体和盖体。煲体基本上呈圆角长方体形状，并且具有圆筒形状的内锅收纳部，内锅可以自由地放入内锅收纳部或者从内锅收纳部取出，以方便对内锅进行清洗。内锅的上表面具有圆形开口，用于向内锅中盛放待加热的材料，诸如米、汤等。盖体基本上呈圆角长方体形状，并且与煲体的形状基本上对应。盖体以可开合的方式枢转连接至煲体，用于盖合煲体。当盖体盖合在煲体上时，盖体和内锅之间构成烹饪空间。
51.为了行文简洁，用电量检测电路的结构不再赘述。
52.综上，本实施方式的用电量检测电路，如图1所示，其out1和out2处接入的外部负载为线圈，且在out1和out2之间设置有第三电容c3，以便线圈与电三电容c3形成lc谐振，以对内锅进行加热，由此，特别适用于电磁烹饪器具。
53.然而，在其他实施方式中，out1和out2处接入的可以是阻性负载，例如电热丝，由于烹饪器具可能需要在不同的工作电压下工作，电热丝的阻值因此需要被合理地预先选定，也就是说，接入out1和out2位置的两个电热丝的阻值，在烹饪器具出厂后即已知。因此，对于利用普通电热丝(电热管)进行加热的烹饪器具，可以采用图2所示的用电量检测电路
获取用电量。
54.图2提供的用电量检测电路也可以包括电压检测电路、驱动模块和控制模块。图2的用电量检测电路与上述的本实用新型的用电量检测电路(参考图1)结构接近，其与图1的区别在于：其不具备电流检测电路，且驱动模块为继电器式开关j1。
55.本实用新型又一方面还公开了一种该用电量检测电路的控制方法，具体包括：
56.对外部负载的实际工作时间进行累加计时；
57.获取由电压检测电路检测到的采样电压值；
58.获取由电流检测电路检测到的外部负载工作时的采样电流值；
59.根据采样电流值i1、采样电压值v1以及外部负载的实际工作时长计算出用电量q。
60.具体计算公式可以为q＝u*i*t；其中u为检测到的外部负载实际工作电压，i为检测到的外部负载实际工作电流i，t为外部负载实际累加计时时长。当然，用电量q也可以理解为对电流和电压乘积在外部负载实际累加计时时长下的积分。
61.可以理解，对于利用阻性负载(电热丝)进行加热的普通烹饪器具，由于电热丝的阻值出厂即已知，因此，可以利用公式q＝u^2/r*t计算用电量。其中，u为检测到的阻性负载实际工作电压，r为阻性负载的阻值，t为阻性负载实际累加计时时长。
62.根据本实用新型的用电量检测电路、烹饪器具以及控制方法，能够通过电压检测电路和电流检测电路直接检测出采样电压值和采样电流值，以计算出用电量，由此用户可清楚地得知外部负载真实用电量。
63.本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。