本发明涉及压力感应加热,具体涉及一种基于压力感应的加热控制系统及方法。
背景技术:
1、现有的加热控制系统的产品,如电热毯、座椅和宠物窝等,在加热方式上采用传统的发热丝加热,安全程度较低,容易发生由于温度叠加造成的烫伤,或因加热丝损坏造成的漏电起火;并且在使用过程中,使用者离开后,加热产品会继续加热,不利于节能环保,容易产生安全隐患;
2、并且加热控制系统在工作过程中出现异常状态时,不能精准及时的获得异常状态和异常问题,并且在出现异常问题时,不能及时进行预警,影响使用体验。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于压力感应的加热控制系统及方法,以解决上述背景中问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种基于压力感应的加热控制方法,包括:
4、获取载体信息、温度信息、压力信息和电路信息;
5、基于载体信息和压力信息计算得到压力接触比yj;将压力接触比yj与预设压力接触比yjby进行比较;得到加热信号;基于加热信号,控制纳米碳发热结构开启加热;
6、计算获得温升速率值tvi;得到保持加热状态信号或温升速率异常信号;
7、基于温升速率异常信号,将温升速率值tvi与预设温升最小值0或预设温升最大值tvy进行比较,获得温升速率调节信号;其中,温升速率调节信号包括温升停止信号和温升速率过高信号;
8、基于温升停止信号,获取电路信息和载体温度值;得到温度监测信号或载体监测信号;基于温度监测信号计算获得加热稳定信号或加热控制异常信号;基于载体监测信号计算获得载体温度变化异常信号或载体温度变化恒定信号或载体温度变化正常信号;
9、基于温升速率过高信号获取载体温度值,并计算得到加热稳定信号或加热控制异常信号;
10、获取加热控制异常信号,停止加热;并进行自检。
11、作为本发明进一步的方案:载体信息包括载体面积总值mz;压力信息包括压力感应层的受压力面积;
12、压力接触比的计算方式为:
13、获取压力感应层的受压力面积,并标记为ms;
14、通过计算获得压力接触比yj;
15、将压力接触比yj与预设压力接触比yjby进行比较;
16、若压力接触比yj大于等于预设压力接触比yjby,则生成加热信号;
17、若压力接触比yj小于预设压力接触比yjby,则生成保持待机信号。
18、作为本发明进一步的方案:所述温升速率值tvi的获取方式为:
19、将加热时长以单位时间t进行划分并标记为i;获取加热时间t内的温度信息,其中,温度信息包括载体初始温度值tc和温度状态值tsi;
20、通过计算获得温升速率值tvi。
21、作为本发明进一步的方案:若温升速率值tvi大于0且小于等于预设温升最大值tvy;则得到保持加热状态信号;否则,则获得温升速率异常信号;
22、基于温升速率异常信号;将温升速率值tvi与预设温升最小值0或预设温升最大值tvy进行比较,获得温升速率调节信号;温升速率调节信号包括温升停止信号和温升速率过高信号;
23、若温升速率值tvi≤0;则获得温升停止信号;
24、若温升速率值tvi>预设温升最大值tvy;则获得温升速率过高信号。
25、作为本发明进一步的方案:基于温升停止信号;获取第i段时间t内的电路信息和载体温度值;其中,电路信息包括电阻状态值rsi和电流状态值isi;载体温度值包括第i段时间t的初始载体温度值mti-1和载体温度终值mti;
26、通过计算获得电路发热值li;
27、若电路发热值li=0;则温升停止信号正常;得到温度监测信号;
28、若电路发热值li>0;则温升停止信号异常;得到载体监测信号。
29、作为本发明进一步的方案:基于温度监测信号,获取载体温度终值mti并与预设载体温度阈值mty进行比较:
30、若载体温度终值mti=预设载体温度阈值mty,则获得加热稳定信号;
31、若载体温度终值mti≠预设载体温度阈值mty,则获得加热控制异常信号;停止加热。
32、作为本发明进一步的方案:通过计算获得载体温度变化值mtc;
33、若载体温度变化值mtc<0;则获得载体温度变化异常信号;
34、若载体温度变化值mtc=0;则获得载体温度变化恒定信号;
35、若载体温度变化值mtc>0;则获得载体温度变化正常信号。
36、作为本发明进一步的方案:基于温升速率过高信号,获取载体温度值;载体温度值为第i段时间t后载体温度值mti;
37、将载体温度值mti与预设载体温度阈值mty进行比较:
38、若载体温度终值mti<预设载体温度阈值mty,则获得加热稳定信号;
39、若载体温度终值mti≥预设载体温度阈值mty,则获得加热控制异常信号;停止加热。
40、作为本发明进一步的方案:所述自检的方式包括:
41、停止加热,使载体温度恢复至室温;然后,系统进行自启动加热自检;
42、加热时长周期为q,将加热时长周期q以单位时长q进行划分,并将划分时间点标记为j;
43、将每个划分时间点标记为j,获取每个时间点j时刻的电路信息,其中,电路信息包括电阻状态值rsj;同时获取该时刻的载体温度终值mtj;
44、将每个时间点j时刻的载体温度终值mtj拟入温阻模型中,计算得到时间点j的电阻状态值rsmj;
45、通过计算获得时间点j时刻的电阻偏差值rspj;
46、将若干时间点j时刻的电阻偏差值rspj进行求和平均得到电阻偏差均值rspjz;
47、将电阻偏差均值rspjz与预设电阻偏差均值rspy进行比较;
48、若电阻偏差均值rspjz小于等于预设电阻偏差均值rspy;则生成波动异常;
49、若电阻偏差均值rspjz大于预设电阻偏差均值rspy;则生成故障异常。
50、作为本发明进一步的方案:一种基于压力感应的加热控制系统,包括:
51、数据获取模块:用于获取载体信息、温度信息、压力信息和电路信息;
52、数据处理模块:用于基于载体信息和压力信息计算得到压力接触比yj;
53、基于温升停止信号,计算获得电路发热值li;
54、判定模块:用于将压力接触比yj与预设压力接触比yjby进行比较;
55、用于判断温升速率值tvi是否大于0且小于等于预设温升最大值tvy;
56、基于温升速率异常信号;将温升速率值tvi与预设温升最小值0或预设温升最大值tvy进行比较,获得温升速率调节信号;
57、基于电路发热值li获得温度监测信号或载体监测信号;进一步获得加热稳定信号和加热控制异常信号;
58、加热调控模块:基于加热信号,控制纳米碳发热结构开启加热;基于加热控制异常信号;控制纳米碳发热结构停止加热;
59、自检模块:基于加热控制异常信号判断加热控制系统的异常是波动异常还是故障异常。
60、本发明的有益效果:
61、(1)本发明中,通过对载体信息、压力信息、温度和用于加热的电路状态进行检测,可以实现对整个载体的温度检测控制,避免在加热过程中出现温度升高过快或者出现温度无法达到要求的状态,即实现了加热控制系统在工作过程中可以基于压力感应实现加热的目的,又避免了出现误触而导致加热的问题;同时,可以对加热控制过程所出现的不同的状况进行分析,判断并得到相应的问题信号,避免在加热控制过程中加热的电路出现异常的状况;
62、另外,通过对各项数据的监测以及计算,可以对加热控制过程中的载体温度和电路信息等进行计算分析,可以对加热控制过程中所出现的不同的加热状态进行判断,当出现异常状态时,可以快速的进行分析并得到异常状况,然后进行提醒或停止加热,有效的保证在加热过程中的安全性。
1.一种基于压力感应的加热控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于压力感应的加热控制方法,其特征在于,载体信息包括载体面积总值mz;压力信息包括压力感应层(2)的受压力面积;
3.根据权利要求1所述的一种基于压力感应的加热控制方法,其特征在于,所述温升速率值tvi的获取方式为:
4.根据权利要求1所述的一种基于压力感应的加热控制方法,其特征在于;
5.根据权利要求4所述的一种基于压力感应的加热控制方法,其特征在于,基于温升停止信号;获取第i段时间t内的电路信息和载体温度值;其中,电路信息包括电阻状态值rsi和电流状态值isi;载体温度值包括第i段时间t的初始载体温度值mti-1和载体温度终值mti;
6.根据权利要求5所述的一种基于压力感应的加热控制方法,其特征在于,基于温度监测信号,获取载体温度终值mti并与预设载体温度阈值mty进行比较:
7.根据权利要求5所述的一种基于压力感应的加热控制方法,其特征在于,通过计算获得载体温度变化值mtc;
8.根据权利要求4所述的一种基于压力感应的加热控制方法,其特征在于,基于温升速率过高信号,获取载体温度值;载体温度值为第i段时间t后载体温度值mti;
9.根据权利要求1所述的一种基于压力感应的加热控制方法,其特征在于,所述自检的方式包括:
10.一种基于压力感应的加热控制系统,其特征在于,包括:
