本發(fā)明涉及電磁加熱技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種多灶頭電磁爐及其功率控制方法。

背景技術(shù)：

在電磁加熱技術(shù)領(lǐng)域，多灶頭電磁爐的應(yīng)用范圍越來越廣，但當(dāng)多個(gè)灶頭同時(shí)工作，各灶頭加熱的功率不一致時(shí)，其工作頻率也不同。雖然各灶頭的默認(rèn)的工作頻率通常在人耳的聽覺范圍外，但灶頭之間的工作頻率差易落入人耳的聽覺范圍，產(chǎn)生用戶可聽到的噪聲，影響用戶體驗(yàn)?，F(xiàn)有技術(shù)1(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201210279872.7)公開了一種多頭電磁灶的加熱控制方法，通過在一定周期T內(nèi)，各灶頭分別以目標(biāo)功率P輪流工作，工作時(shí)間的計(jì)算方法為t＝P/∑P*T。現(xiàn)有技術(shù)2(申請(qǐng)?zhí)朇N200680023003.0)公開了一種為多個(gè)感應(yīng)線圈提供功率的方法，多個(gè)感應(yīng)線圈在同頻和差頻模式下交替運(yùn)行。以上兩種方法在一定程度上，可以起到防止干擾噪音產(chǎn)生的效果，但現(xiàn)有技術(shù)1中感應(yīng)線圈能夠感應(yīng)的功率必須是多灶頭最大功率的幾倍(例如為N灶頭則為N倍)，造成感應(yīng)線圈容量的極大浪費(fèi)，且諧振電容的耐壓值很高，對(duì)器件的選型和產(chǎn)品的穩(wěn)定性極其不利；現(xiàn)有技術(shù)2中，采用差頻與同頻相互轉(zhuǎn)換進(jìn)行工作，在采用差頻工作時(shí)，由于工作頻率較高者遠(yuǎn)離諧振頻率，其線盤工作時(shí)的功率一般較低，因此，當(dāng)所設(shè)目標(biāo)功率較大時(shí)，差頻工作難以達(dá)到目標(biāo)功率，同時(shí)也會(huì)存在現(xiàn)有技術(shù)1中的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種多灶頭電磁爐及其功率控制方法，避免了因各灶頭工作頻率不一致而產(chǎn)生噪音。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種多灶頭電磁爐的功率控制方法，該方法包括以下步驟：

S1：根據(jù)用戶選擇，獲取至少兩個(gè)灶頭工作時(shí)每個(gè)灶頭的目標(biāo)功率Pn以及最大功率P_nmax，所述每個(gè)灶頭的最大功率P_nmax相同，即P_nmax＝P_max；

S2：根據(jù)所述目標(biāo)功率Pn計(jì)算所述多灶頭電磁爐的總目標(biāo)功率P＝∑P_n；

S3：根據(jù)所述總目標(biāo)功率P與所述最大功率P_max之間的大小關(guān)系，控制所述每個(gè)灶頭的實(shí)際輸出功率。

優(yōu)選地，所述步驟S3包括以下步驟：

S31：判斷所述總目標(biāo)功率P是否大于所述最大功率P_max，若是則執(zhí)行步驟S33，否則執(zhí)行S32；

S32：當(dāng)P≤P_max時(shí)，所述每個(gè)灶頭以總目標(biāo)功率P輪流工作，當(dāng)其中一個(gè)灶頭工作時(shí)，其它灶頭不工作；

S33：當(dāng)P＞P_max時(shí)，所述每個(gè)灶頭分別以不同頻率共同運(yùn)行；所述頻率之間的差值超出人耳的聽覺范圍。

優(yōu)選地，所述步驟S32包括以下步驟：

S321：設(shè)定所述多灶頭電磁爐的工作周期T₁；

S322：計(jì)算所述每個(gè)灶頭在工作周期T₁內(nèi)以總目標(biāo)功率P工作的時(shí)間t_n1＝P_n/P*T₁；

S323：根據(jù)所述工作時(shí)間t_n1控制相應(yīng)灶頭工作。

優(yōu)選地，所述步驟S33包括以下步驟：

S331：設(shè)定所述多灶頭電磁爐的工作周期T₂與目標(biāo)頻率差Δf，f₁≤Δf≤f₂；

S332：獲取其中一個(gè)灶頭以最大功率P_max工作時(shí)的頻率f_1a，以及為達(dá)到總目標(biāo)功率，同時(shí)運(yùn)行的另一個(gè)灶頭的工作頻率f_2b；

獲取所述另一個(gè)灶頭以最大功率P_max工作時(shí)的頻率f_2a，以及為達(dá)到總目標(biāo)功率，同時(shí)運(yùn)行的所述其中一個(gè)灶頭的工作頻率f_1b；

計(jì)算同時(shí)工作的兩個(gè)灶頭之間頻率差Δf₁＝f_2b-f_1a與Δf₂＝f_1b-f_2a；

S333：判斷所述頻率差Δf₁以及Δf₂是否位于目標(biāo)頻率差Δf的范圍內(nèi)，若是則執(zhí)行步驟S334，否則執(zhí)行步驟S335；

S334：計(jì)算所述每個(gè)灶頭在工作周期T₂內(nèi)以最大功率P_max工作的時(shí)間：進(jìn)入步驟S336；

S335：調(diào)整所述同時(shí)工作的兩個(gè)灶頭的工作頻率，進(jìn)入步驟S333；

S336：根據(jù)所述工作時(shí)間t_n2控制相應(yīng)灶頭工作。

優(yōu)選地，所述步驟S335包括以下步驟：

S335a：當(dāng)Δf₁＞f₂或Δf₂＞f₂，保持總目標(biāo)功率P不變，調(diào)整f_1a與f_2b、f_1b與f_2a的值，使f₁≤Δf₁≤f₂，f₁≤Δf₂≤f₂，進(jìn)入步驟S333；

S335b：當(dāng)Δf₁＜f₁或Δf₂＜f₁，比較所述同時(shí)工作的兩個(gè)灶頭以目標(biāo)功率P_n工作時(shí)的頻率，得到較小值f_n，控制所述兩個(gè)灶頭以f_n同頻工作，并調(diào)整其中一個(gè)灶頭的占空比。

優(yōu)選地，所述步驟S335a包括以下步驟：

a1：將f_2b與f_1b的值降低至f_2B與f_1B；

a2：將f_1a與f_2a的值增加至f_1A與f_2A,保持總目標(biāo)功率P不變，使f₁≤Δf₁≤f₂，f₁≤Δf₂≤f₂。

優(yōu)選地，所述目標(biāo)頻率差的范圍為16KHz≤Δf≤26KHz。

本發(fā)明還提供一種使用上述控制方法的多灶頭電磁爐，包括：

操作面板：用于選擇工作灶頭及灶頭的目標(biāo)功率；

控制單元：根據(jù)用戶選擇，獲取至少兩個(gè)灶頭工作時(shí)每個(gè)灶頭的目標(biāo)功率P_n以及最大功率P_nmax，所述每個(gè)灶頭的最大功率P_nmax相同，即P_nmax＝P_max；根據(jù)所述目標(biāo)功率P_n計(jì)算所述多灶頭電磁爐的總目標(biāo)功率P＝∑P_n；根據(jù)所述總目標(biāo)功率P與所述最大功率P_max之間的大小關(guān)系，控制所述每個(gè)灶頭的實(shí)際輸出功率。

優(yōu)選地，所述控制所述每個(gè)灶頭的實(shí)際輸出功率包括：當(dāng)P≤P_max時(shí)，所述每個(gè)灶頭以總目標(biāo)功率P輪流工作，當(dāng)其中一個(gè)灶頭工作時(shí)，其它灶頭不工作；當(dāng)P＞P_max時(shí)，所述每個(gè)灶頭分別以不同頻率共同運(yùn)行；所述頻率之間的差值Δf超出人耳的聽覺范圍。

優(yōu)選地，所述頻率之間的差值范圍為16KHz≤Δf≤26KHz。

實(shí)施本發(fā)明的多灶頭電磁爐功率控制方法，可有效避免各灶頭工作在不同目標(biāo)功率下而產(chǎn)生的噪音，不受灶頭中電磁感應(yīng)線圈的限制，各灶頭均能達(dá)到所需的目標(biāo)工作功率，且有效減少了功率開關(guān)的損耗。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明控制方法的流程圖；

圖2是在P≤P_max情況下一個(gè)灶頭的工作周期示意圖；

圖3是圖2所示工作狀態(tài)下另一個(gè)灶頭的工作周期示意圖；

圖4是在P＞P_max情況下一個(gè)灶頭的工作周期示意圖；

圖5是在圖3所示工作狀態(tài)下另一個(gè)灶頭的工作周期示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖描述本發(fā)明實(shí)施例提出的多灶頭電磁爐功率控制方法和多灶頭電磁爐。

如圖1所示，在本發(fā)明提出的多灶頭電磁爐的功率控制方法包括以下步驟：

S1：根據(jù)用戶選擇，獲取至少兩個(gè)灶頭工作時(shí)每個(gè)灶頭的目標(biāo)功率P_n以及最大功率P_nmax，每個(gè)灶頭的最大功率P_nmax相同，即P_nmax＝P_max；

S2：根據(jù)目標(biāo)功率P_n計(jì)算多灶頭電磁爐的總目標(biāo)功率P＝∑P_n；

S3：根據(jù)總目標(biāo)功率P與最大功率P_max之間的大小關(guān)系，控制每個(gè)灶頭的實(shí)際輸出功率。

進(jìn)一步地，步驟S3包括以下步驟：

S31：判斷總目標(biāo)功率P是否大于最大功率P_max，若是則執(zhí)行步驟S33，否則執(zhí)行S32；

S32：當(dāng)P≤P_max時(shí)，每個(gè)灶頭以總目標(biāo)功率P輪流工作，當(dāng)其中一個(gè)灶頭工作時(shí)，其它灶頭不工作；

S33：當(dāng)P＞P_max時(shí)，每個(gè)灶頭分別以不同頻率共同運(yùn)行；頻率之間的差值超出人耳的聽覺范圍。

當(dāng)各灶頭輪流工作時(shí)，可避免各灶頭同時(shí)工作時(shí)因頻率不同而產(chǎn)生噪音。每個(gè)灶頭分別以不同頻率共同運(yùn)行時(shí)，各灶頭頻率之間的差值超出人耳的聽覺范圍也可有效減少噪音給用戶帶來的影響。

進(jìn)一步地，步驟S32包括以下步驟：

S321：設(shè)定多灶頭電磁爐的工作周期T₁；

S322：計(jì)算每個(gè)灶頭在工作周期T₁內(nèi)以總目標(biāo)功率P工作的時(shí)間t_n1＝P_n/P*T₁；

S323：根據(jù)工作時(shí)間t_n1控制相應(yīng)灶頭工作。

進(jìn)一步地，步驟S33包括以下步驟：

S331：設(shè)定多灶頭電磁爐的工作周期T₂與目標(biāo)頻率差Δf，f₁≤Δf≤f₂；

S332：獲取其中一個(gè)灶頭以最大功率P_max工作時(shí)的頻率f_1a，以及為達(dá)到總目標(biāo)功率，同時(shí)運(yùn)行的另一個(gè)灶頭的工作頻率f_2b；

獲取所述另一個(gè)灶頭以最大功率P_max工作時(shí)的頻率f_2a，以及為達(dá)到總目標(biāo)功率，同時(shí)運(yùn)行的所述其中一個(gè)灶頭的工作頻率f_1b；

計(jì)算同時(shí)工作的兩個(gè)灶頭之間頻率差Δf₁＝f_2b-f_1a與Δf₂＝f_1b-f_2a；

S333：判斷頻率差Δf₁以及Δf₂是否位于目標(biāo)頻率差Δf的范圍內(nèi)，若是則執(zhí)行步驟S334，否則執(zhí)行步驟S335；

S334：計(jì)算每個(gè)灶頭在工作周期T₂內(nèi)以最大功率P_max工作的時(shí)間：進(jìn)入步驟S336；

S335：調(diào)整同時(shí)工作的兩個(gè)灶頭的工作頻率，進(jìn)入步驟S333；

S336：根據(jù)工作時(shí)間t_n2控制相應(yīng)灶頭工作。

在一些實(shí)施例中，由于多灶頭電磁爐的差頻噪聲通常因相鄰的灶頭差頻工作而產(chǎn)生，而距離較遠(yuǎn)的兩個(gè)灶頭差頻工作時(shí)不易產(chǎn)生人耳能聽到的噪聲，所以上述實(shí)施例中的功率控制方法優(yōu)選地應(yīng)用于恰好兩個(gè)灶頭同時(shí)工作的情況。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)三個(gè)灶頭同時(shí)工作時(shí)，可先判斷三個(gè)灶頭的位置，若每個(gè)灶頭相聚較遠(yuǎn)時(shí)，可直接工作，若其中兩個(gè)灶頭緊鄰，則按上述方法控制功率；若三個(gè)灶頭相鄰，且相鄰兩個(gè)灶頭的目標(biāo)功率之和大于最大功率時(shí)，可按上述方法兩兩比較工作頻率，保證兩兩灶頭之間的頻率差值在人耳可聽范圍范圍之外。

進(jìn)一步地，步驟S33包括以下步驟：

S335a：當(dāng)Δf₁＞f₂或Δf₂＞f₂，保持總目標(biāo)功率P不變，調(diào)整f_1a與f_2b、f_1b與f_2a的值，使f₁≤Δf₁≤f₂，f₁≤Δf₂≤f₂，進(jìn)入步驟S333；

要使頻率差位于目標(biāo)頻率差范圍內(nèi)，調(diào)整時(shí)，可減小f_2b、f_1b或增大f_1a、f_2a，也可減小f_2b、f_1b并增大f_1a、f_2a。由于電磁爐在設(shè)計(jì)時(shí)，各灶頭的默認(rèn)的最低工作頻率通常大于或等于諧振頻率f₀，所以當(dāng)Δf₁＝f_2b-f_1a＞f₂時(shí)，可知f_2b＞f₂+f₀。由于在灶頭工作頻率f_2b遠(yuǎn)離諧振頻率的情況下，繼續(xù)調(diào)整該頻率所能引起的功率變化比較小。因此，可將f_2b的值設(shè)為f_2b＝f₂+f₀，然后在此基礎(chǔ)上再調(diào)整f_1a，使得總目標(biāo)功率P不變。同理，對(duì)f_1b和f_2a調(diào)整方法與上述f_2b與f_1a的調(diào)整方法相同。

S335b：當(dāng)Δf₁＜f₁或Δf₂＜f₁，比較同時(shí)工作的兩個(gè)灶頭以目標(biāo)功率P_n工作時(shí)的頻率，得到較小值f_n，控制兩個(gè)灶頭以f_n同頻工作，并調(diào)整其中一個(gè)灶頭的占空比。

在此種情況下，通過調(diào)整PWM實(shí)現(xiàn)輸出功率的調(diào)節(jié)，使電磁爐的各灶頭工作頻率一致，實(shí)現(xiàn)無(wú)噪聲的效果。

本發(fā)明提供一種應(yīng)使用上述控制方法的多灶頭電磁爐，該電磁爐包括操作面板以及控制單元：

操作面板：用于選擇工作灶頭及灶頭的目標(biāo)功率；

控制單元：根據(jù)用戶選擇，獲取至少兩個(gè)灶頭工作時(shí)每個(gè)灶頭的目標(biāo)功率P_n以及最大功率P_nmax，每個(gè)灶頭的最大功率P_nmax相同，即P_nmax＝P_max；根據(jù)目標(biāo)功率P_n計(jì)算多灶頭電磁爐的總目標(biāo)功率P＝∑P_n；根據(jù)總目標(biāo)功率P與最大功率P_max之間的大小關(guān)系，控制每個(gè)灶頭的實(shí)際輸出功率。

由于多灶頭電磁爐的差頻噪聲通常發(fā)生在由相鄰的灶頭差頻工作產(chǎn)生，而距離較遠(yuǎn)的兩個(gè)灶頭差頻工作時(shí)不易產(chǎn)生人耳易聽到的噪聲，所以上述功率控制方法優(yōu)選地應(yīng)用于恰好兩個(gè)灶頭同時(shí)工作的情況。優(yōu)選地，在本發(fā)明一些實(shí)施例中的電磁爐為雙灶頭電磁爐，該雙灶頭包括第一灶頭、第二灶頭。用戶通過電磁爐的操作面板選擇第一灶頭與第二灶頭同時(shí)工作且設(shè)定二者的目標(biāo)功率。

如圖2、圖3所示，具體地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，用戶選擇第一灶頭與第二灶頭的工作的目標(biāo)功率分別為P₁＝1500W，P₂＝1000W，該電磁爐每個(gè)灶頭的額定最大功率相等均為2500W，即P_1max＝P_2max＝P_max＝2500W；預(yù)設(shè)工作周期T₁＝400ms。通過計(jì)算可得，該電磁爐的總目標(biāo)功率P＝∑P_n＝P₁+P₂＝2500W＝P_max。在此種情況下，第一灶頭與第二灶頭以總目標(biāo)功率P輪流工作，當(dāng)其中一個(gè)灶頭工作時(shí)，另外一個(gè)灶頭不工作。根據(jù)上述信息，計(jì)算第一灶頭在工作周期T₁內(nèi)以功率P工作的時(shí)間t₁₁＝P₁/P*T₁＝1500/2500*400＝240ms。計(jì)算第二灶頭在工作周期T₁內(nèi)以功率P工作的時(shí)間t₁₂＝P₂/P*T₁＝1000/2500*400＝160ms。第一灶頭與第二灶頭在工作周期T₁內(nèi)輪流工作，T₁＝t₁₁+t₁₂。電磁爐控制單元根據(jù)計(jì)算所得功率、時(shí)間控制相應(yīng)的灶頭進(jìn)行工作。

如圖4、圖5所示，具體地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，用戶選擇第一灶頭與第二灶頭的工作的目標(biāo)功率分別為P₁＝2000W，P₂＝1000W，該電磁爐每個(gè)灶頭的額定最大功率相等均為2500W，即P_1max＝P_2max＝P_max＝2500W；預(yù)設(shè)工作周期T₂＝400ms；目標(biāo)頻率差Δf的范圍設(shè)置在人耳不可聽的區(qū)域，本實(shí)施例中的優(yōu)選范圍為16KHz≤Δf≤26KHz。通過計(jì)算可得，該電磁爐的總目標(biāo)功率P＝∑P_n＝P₁+P₂＝3000W＞P_max。在此種情況下，第一灶頭與第二灶頭共同運(yùn)行，且分別以最大功率P_max輪流工作，當(dāng)其中一個(gè)灶頭以功率P_max工作時(shí)，另外一個(gè)灶頭的工作功率為P-P_max。根據(jù)上述信息，計(jì)算第一灶頭以最大功率P_max工作時(shí)的頻率f_1a，以及此時(shí)第二灶頭的工作頻率f_2b；計(jì)算第二灶頭以最大功率P_max工作時(shí)的頻率f_2a，以及此時(shí)第一灶頭的工作頻率f_1b；計(jì)算兩個(gè)工作狀態(tài)下的頻率差Δf₁＝f_2b-f_1a與Δf₂＝f_1b-f_2a；若Δf₁以及Δf₂都在目標(biāo)頻率差范圍內(nèi)，則計(jì)算第一灶頭在工作周期T₂內(nèi)以功率P_max工作的時(shí)間

計(jì)算第二灶頭在工作周期T₂內(nèi)以功率P_max工作的時(shí)間

第一灶頭與第二灶頭在工作周期T₂內(nèi)共同運(yùn)行，T₂＝t₁₂+t₂₂。電磁爐控制單元根據(jù)計(jì)算所得功率、時(shí)間控制相應(yīng)的灶頭進(jìn)行工作。

在一些實(shí)施例中，會(huì)出現(xiàn)Δf₁＞f₂或Δf₂＞f₂的情況，此時(shí)應(yīng)保持總目標(biāo)功率P不變，調(diào)整f_1a與f_2b、f_1b與f_2a的值，使f₁≤Δf₁≤f₂，f₁≤Δf₂≤f₂；具體地，各灶頭的默認(rèn)的最低工作頻率通常大于或等于諧振頻率f₀，優(yōu)選地諧振頻率f₀＝20KHz，所以當(dāng)Δf₁＝f_2b-f_1a＞26KHz時(shí)，可知f_2b＞46KHz。由于在灶頭工作頻率f_2b遠(yuǎn)離諧振頻率的情況下，繼續(xù)調(diào)整該頻率所能引起的功率變化比較小。因此，可將f_2b的值設(shè)為f_2b＝46KHz，然后在此基礎(chǔ)上再調(diào)整f_1a，使得總目標(biāo)功率P不變。同理，對(duì)f_1b和f_2a調(diào)整方法與上述f_2b與f_1a的調(diào)整方法相同。

在一些實(shí)施例中，會(huì)出現(xiàn)Δf₁＜f₁或Δf₂＜f₁情況，在此情況下，第一灶頭與第二灶頭可同頻工作。具體地，計(jì)算第一灶頭與第二灶頭分別以各自的目標(biāo)功率工作時(shí)的頻率，并對(duì)二者進(jìn)行比較得到較小的頻率值，兩個(gè)灶頭均以該較小的頻率值工作。在此種情況下，通過調(diào)整PWM實(shí)現(xiàn)輸出功率的調(diào)節(jié)，使電磁爐的各灶頭工作頻率一致，實(shí)現(xiàn)無(wú)噪聲的效果。

實(shí)施本發(fā)明的多灶頭電磁爐功率控制方法，可有效避免各灶頭工作在不同目標(biāo)功率下而產(chǎn)生的噪音，不受灶頭中電磁感應(yīng)線圈的限制，各灶頭均能達(dá)到所需的目標(biāo)工作功率，且有效減少了功率開關(guān)的損耗。

可以理解的，以上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制；應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，可以對(duì)上述技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行自由組合，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍；因此，凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的等同變換與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。