一种咖啡机控温自学习算法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种咖啡机控温自学习算法、系统及装置，自学习算法为：当咖啡机接上电源后，测量咖啡机的整机待机和工作时间；当咖啡机处于整机待机时，电热盘上的温度传感器检测电热盘的实时温度；当根据判断出环境温度为缓慢上升时，将所测得的电热盘的实时温度作为环境温度；当根据判断出环境温度为逐步下降，需继续判断，根据判断结果，将所测得的电热盘的实时温度作为环境温度；根据环境温度，计算咖啡机的恒定加热功率，使得出水水温达到所需温度。本发明专利技术提供的咖啡机控温自学习算法，采用电热盘上的温度传感器检测到水箱中的水的温度，结合比热容公式、咖啡机的流量规格，计算咖啡机的恒定加热功率，使得出水水温达到所需温度。

Self learning algorithm, system and device for coffee machine temperature control

The invention provides a coffee machine temperature control self-learning algorithm, system and device. The self-learning algorithm is: when the coffee machine is connected with the power supply, the coffee machine standby and working time are measured; when the coffee machine is in standby, the temperature sensor on the electric heating plate detects the real-time temperature of the electric heating plate; when the environmental temperature is judged according to the temperature. When the temperature rises slowly, the real-time temperature of the coffee heater is taken as the ambient temperature; when the ambient temperature is judged to be gradually decreasing, the judgment should be continued. According to the judgment result, the real-time temperature of the electric heater is taken as the ambient temperature; according to the ambient temperature, the constant heating power of the coffee maker is calculated. The effluent temperature reaches the required temperature. The coffee machine temperature control self-learning algorithm adopts the temperature sensor on the electric heating plate to detect the temperature of water in the water tank, and calculates the constant heating power of the coffee machine by combining the formula of specific heat capacity and the flow specification of the coffee machine, so as to make the water temperature reach the required temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种咖啡机控温自学习算法、系统及装置
本专利技术涉及咖啡机控制领域，特别涉及一种咖啡机控温自学习算法、系统及装置。
技术介绍
随着大家的消费水平越来越高，咖啡机也逐渐走进大家的生活，一杯极致口感的咖啡除了需要上等的咖啡粉，水温也会直接影响咖啡的口感，合适且恒定的温度可以萃取出咖啡的精华，从而从香味、酸度、醇度上来保证咖啡的口感。目前高端咖啡机一般采用双NTC进行温度检测，进水端放置一个NTC判断进水温度，电热盘端放置一个实际控温的NTC，利用流量计进行流量监控，并且配合进水和出水口的温度差进行加热功率的计算，水流时间与加热时间相等，使得出水时间达到所需要的温度。这种控温方式，需要额外增加一路进水NTC组件，而且需要预埋至进水管道中，不仅成本高昂，结构设计难度和防漏水的加工难度都直线上升。另一方面，在出咖啡过程中，特别是小杯量时，出水时间仅有20S左右，因为进水NTC本身的滞后性和导热的滞后(一般达到8-15S的滞后)，进水NTC在实际控温过程中的参考价值并不大。咖啡机一般处于长期插电状态，目前欧盟要求开机30分钟后消费者不按按键，需要默认进入关机状态，所以消费者一般不会主动去关闭咖啡机电源，这就意味着PCBA一直处于有电状态。咖啡机基本都是室内使用，环境温度变化慢，而且温差非常小。虽然室内一年的温度范围大多在0-40℃之间，但是每天的温度变化就只有7-8℃。咖啡机的水箱水量一般可以出十几杯的咖啡，所以并不需要经常加水，就算换水，自来水水温与环境温度相差也只有3-5℃，且放置一段时间后，水箱温度也会缓慢变化至环境温度。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种咖啡机控温自学习算法，采用可控硅触发电路导通使加热装置工作，包括如下步骤：S110：当咖啡机接上电源后，测量咖啡机的整机待机和工作时间；S120：当咖啡机处于整机待机时，电热盘上的温度传感器检测电热盘的实时温度；S130：判断咖啡机待机持续时间达到指定值、电热盘的实时温度所处的范围和温度变化斜率；S131：当根据S130判断出环境温度为缓慢上升时，将所测得的电热盘的实时温度作为环境温度；S132：当根据S130判断出环境温度为逐步下降，需继续判断咖啡机距离上一次关机的时间达到指定值、电热盘的实时温度所处的范围和温度下降斜率，根据判断结果，将所测得的电热盘的实时温度作为环境温度；S140：根据S131或者S132所测得的环境温度，结合比热容公式、咖啡机的流量规格，计算咖啡机的恒定加热功率，使得出水水温达到所需温度。进一步地，环境温度为缓慢上升的判断方法为S130需要满足30分钟内并未开机进行过加热、电热盘的实时温度在0-40℃之间和温度上升斜率小于2℃/h。进一步地，环境温度为逐步下降的判断方法为S132需要满足咖啡机距离上一次关机的时间超过2h以上、电热盘的实时温度在0-40℃之间和温度下降斜率小于2℃/h。进一步地，在咖啡机接上电源后，持续判断水箱的余水状态；当水箱中的水从无水状态变化到有水状态，则将所测得的环境温度降低3℃作为水箱中水的温度。进一步地，待煮完咖啡后，将电热盘的温度与出咖啡前电热盘的温度进行对比：若电热盘的温度高于出咖啡前电热盘的温度，需要降低加热功率；若电热盘的温度低于出咖啡前电热盘的温度，需要增加加热功率。进一步地，增加加热功率的调节方法为：将电热盘加热功率乘以一个大于1的补偿系数；降低加热功率的调节方法为：将电热盘加热功率乘以一个小于1的补偿系数。进一步地，增加加热功率的调节方法为：将电热盘加热功率乘以1.01～1.02；降低加热功率的调节方法为：将电热盘加热功率乘以0.98～0.99。进一步地，所述温度传感器为NTC温度传感器。本专利技术还提供一种咖啡机控温自学习系统，采用如上任一项所述的咖啡机控温自学习算法，包括以下模块：时间检测模块，用于测量咖啡机的整机待机和工作时间；温度检测模块，用于测量电热盘的实时温度；判断模块，用于根据时间检测模块检测到的信息及温度检测模块检测到的信息，判断周围环境温度的变化趋势，确定水箱中水的温度；控制系统模块，用于根据判断模块所获得的水箱中水的温度计算咖啡机电热盘的加热功率，使得出水水温达到所需温度。本专利技术还提供一种咖啡机控温自学习装置，采用如上任一项所述的咖啡机控温自学习算法，包括以下装置：时间检测装置，用于测量咖啡机的整机待机和工作时间；温度检测装置，用于测量电热盘的实时温度；判断装置，用于根据时间检测模块检测到的信息及温度检测模块检测到的信息，判断周围环境温度的变化趋势，确定水箱中水的温度；控制系统装置，用于根据判断模块所获得的水箱中水的温度计算咖啡机电热盘的加热功率，使得出水水温达到所需温度。本专利技术提供的咖啡机控温自学习算法，通过设计算法，采用电热盘上的温度传感器检测到水箱中的水的温度，结合比热容公式、咖啡机的流量规格，计算咖啡机的恒定加热功率，使得出水水温达到所需温度。本专利技术提供的咖啡机控温自学习算法在不增加进水温度传感器组件的情况下，达到预先判断水箱中的水温的方法，在配合恒功率的精确加热控制，使出水温度恒定，每次煮完咖啡进行电热盘温度的判断，然后不断修正补偿系数达到温度越来越恒定的目标，直接节约硬件成本和降低结构设计难度和生产工艺难度。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种咖啡机控温自学习算法，采用可控硅触发电路导通使加热装置工作，包括如下步骤：S110：当咖啡机接上电源后，测量咖啡机的整机待机和工作时间；利用可控硅替代继电器或者恒温器进行加热控制，理论上无触点寿命问题，而且控制精度理论可以做的非常高，如果按照100个完整的正弦波为一个控制周期进行功率控制，在不切波的情况下，就可以依照0.5％的控制精度进行功率切换，更精细的控制精度可以有效控制加热功率，水温变化也更平缓；咖啡机接上电源后，PCBA开始对整机待机和工作时间的计时，并同时开始对电热盘中的NTC进行实时采样，在未开机的状态下，单片机每5分钟记录一次检测点的实时温度。只要整机一直处于待机状态不加热，就一直进行温度检测和更新。并且实时计算连续12次的温度变化趋势。一旦开机进入加热状态，就停止环境温度的学习，因为进入加热状态，NTC的温度就会受加热影响，无法真实反应环境温度；S120：当咖啡机处于整机待机时，电热盘上的温度传感器检测电热盘的实时温度；S130：判断咖啡机待机持续时间达到指定值、电热盘的实时温度所处的范围和温度变化斜率；S131：当根据S130判断出环境温度为缓慢上升时，将所测得的电热盘的实时温度作为环境温度；利用温度变化趋势进行环境温度的判断，变化趋势如果是逐步上升，而且30分钟内并未开机进行过加热，温度范围在0-40℃以内，并且温度上升斜率在1H内小于2℃，以上三个条件同时满足时，就说明是环境温度缓慢在上升，默认当前温度就是水箱中水的温度。因为如果是刚加热过，但是突然整机掉电了，重新上电后，因为电热盘的热惯性，会导致温度的上升，但是此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种咖啡机控温自学习算法，采用可控硅触发电路导通使加热装置工作，其特征在于，包括如下步骤：S110：当咖啡机接上电源后，测量咖啡机的整机待机和工作时间；S120：当咖啡机处于整机待机时，电热盘上的温度传感器检测电热盘的实时温度；S130：判断咖啡机待机持续时间达到指定值、电热盘的实时温度所处的范围和温度变化斜率；S131：当根据S130判断出环境温度为缓慢上升时，将所测得的电热盘的实时温度作为环境温度；S132：当根据S130判断出环境温度为逐步下降，需继续判断咖啡机距离上一次关机的时间达到指定值、电热盘的实时温度所处的范围和温度下降斜率，根据判断结果，将所测得的电热盘的实时温度作为环境温度；S140：根据S131或者S132所测得的环境温度，结合比热容公式、咖啡机的流量规格，计算咖啡机的恒定加热功率，使得出水水温达到所需温度。

【技术特征摘要】
1.一种咖啡机控温自学习算法，采用可控硅触发电路导通使加热装置工作，其特征在于，包括如下步骤：S110：当咖啡机接上电源后，测量咖啡机的整机待机和工作时间；S120：当咖啡机处于整机待机时，电热盘上的温度传感器检测电热盘的实时温度；S130：判断咖啡机待机持续时间达到指定值、电热盘的实时温度所处的范围和温度变化斜率；S131：当根据S130判断出环境温度为缓慢上升时，将所测得的电热盘的实时温度作为环境温度；S132：当根据S130判断出环境温度为逐步下降，需继续判断咖啡机距离上一次关机的时间达到指定值、电热盘的实时温度所处的范围和温度下降斜率，根据判断结果，将所测得的电热盘的实时温度作为环境温度；S140：根据S131或者S132所测得的环境温度，结合比热容公式、咖啡机的流量规格，计算咖啡机的恒定加热功率，使得出水水温达到所需温度。2.根据权利要求1所述的咖啡机控温自学习算法，其特征在于：环境温度为缓慢上升的判断方法为S130需要满足30分钟内并未开机进行过加热、电热盘的实时温度在0-40℃之间和温度上升斜率小于2℃/h。3.根据权利要求1所述的咖啡机控温自学习算法，其特征在于：环境温度为逐步下降的判断方法为S132需要满足咖啡机距离上一次关机的时间超过2h以上、电热盘的实时温度在0-40℃之间和温度下降斜率小于2℃/h。4.根据权利要求1所述的咖啡机控温自学习算法，其特征在于：在咖啡机接上电源后，持续判断水箱的余水状态；当水箱中的水从无水状态变化到有水状态，则将所测得的环境温度降低3℃作为水箱中水的温度。5.根据权利要求1所述的咖啡机控温自学习算法，其特征在于：待煮完咖啡后，将电热盘的温度与出咖啡前电热盘的温度进行对比：若...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双春，刘家斌，魏肃，柴智，黄志强，刘全喜，
申请(专利权)人：厦门芯阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35