CN114209942B - 保持功率稳定的方法、装置及通气治疗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种保持功率稳定的方法、装置及通气治疗设备,涉及医疗器械领域。所述方法包括:确定目标功率值和实际最大功率值,根据目标功率值和实际最大功率值,输出总控制信号,开启信号每输出一次,通气治疗设备的加热板持续工作预定时长,关闭信号每输出一次,加热板停止工作预定时长。本发明由于不需要设计并制作不同电阻值的加热板,间接降低了通气治疗设备的成本。并且当工作电源的电压出现波动时,也不影响加热板的输出功率,实现了基于同一加热板电阻值,在全球范围内的标准电压100V~240V范围内,以及当工作电源的电压出现波动时,都能保持加热板功率的稳定输出的目标,具有较高的实用性价值。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域,尤其涉及一种保持功率稳定的方法、装置及通气治疗设备。
背景技术
目前的通气治疗设备包括:呼吸机以及高流量湿化氧疗仪等设备。通气治疗设备在国内外均有大量需求,通气治疗设备,尤其是高流量湿化氧疗仪在国内外运行环境中主要的一个区别就是工作电源的电压不同。中国国内居民用交流电的标准电压是220V,而国外国家并不都使用220V电压,多数国家的民用交流电压的标准电压在100V~240V范围内。
通气治疗设备的加热板输出功率是否稳定,是衡量其工作质量的一个重要指标。若是加热板输出功率的稳定性较差,会影响通气治疗设备的治疗效果。
目前通气治疗设备的加热板的加热元件通常是一个普通的发热电阻,利用民用交流电的标准电压作为工作电源的电压,产生热量进行加热。由于加热板在不同电压下能输出的功率差异非常大,为了保证输出功率的稳定,需要根据不同的民用交流电的标准电压,设计并制作不同电阻值的加热板,这无疑增加了通气治疗设备的成本。另外,当工作电源的电压出现波动时,加热板的输出功率也会随之产生波动。因此如何基于同一加热板电阻值,在全球范围内的标准电压100V~240V范围内,以及当工作电源的电压出现波动时,都能保持加热板功率的稳定输出是一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种保持功率稳定的方法、装置及通气治疗设备,提出了一种基于同一加热板电阻值,在任意工作电压范围内,均可保持加热板功率稳定输出的技术方案。
第一方面,提供一种保持功率稳定的方法,所述方法包括:
确定目标功率值和实际最大功率值,所述目标功率值表征通气治疗设备的加热板需要稳定输出的功率值;
根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出总控制信号,所述总控制信号包括:开启信号和关闭信号,其中,所述开启信号每输出一次,所述通气治疗设备的加热板持续工作预定时长,所述关闭信号每输出一次,所述加热板停止工作预定时长。
可选地,根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出总控制信号,包括:
根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,确定占空比;
根据所述占空比,输出所述总控制信号。
可选地,根据所述占空比,输出所述总控制信号,包括:
根据所述占空比,确定所述总控制信号的输出次数;
根据所述占空比和所述总控制信号的输出次数,确定所述开启信号的输出次数和所述关闭信号的输出次数;
按照所述开启信号的输出次数输出所述开启信号,并且按照所述关闭信号的输出次数输出所述关闭信号。
可选地,根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出总控制信号,包括:
以所述目标功率值作为递增值;
根据所述递增值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号。
可选地,根据所述递增值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号,包括:
以0为基础,在每一个预设周期均累加一次所述递增值,且在每一个预设周期对累加一次所述递增值后的累加值,与所述实际最大功率值进行比较;
若任一预设周期时的累加值小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出关闭信号,其中,所述关闭信号每输出一次,所述加热板停止工作预定时长;
若任一预设周期时的累加值不小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出所述开启信号;
在输出所述开启信号后的下一预设周期内,以差值为基础,执行步骤:在每一个预设周期均累加一次所述递增值,且在每一个预设周期对累加一次所述递增值后的累加值,与所述实际最大功率值进行比较,其中,所述差值为对应输出所述开启信号的预设周期,该预设周期内累加值与实际最大功率值两者作差得到的值。
可选地,确定实际最大功率值,包括:
获取所述通气治疗设备的工作电源值;
根据所述工作电源值和所述加热板的电阻值,确定所述实际最大功率值。
可选地,所述电阻值的取值依据为:
基于国际民用电的标准电压范围,保证所述通气治疗设备在工作时可持续输出所述目标功率值,且使得所述实际最大功率值不小于所述目标功率值。
可选地,所述方法还包括:
接收来自于温度传感器的温度信号,所述温度信号表征所述加热板的实时温度;
在所述实时温度小于预设温度的情况下,执行步骤:根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号;
在所述实时温度不小于所述预设温度的情况下,持续输出所述关闭信号,直至所述实时温度降低至小于所述预设温度时,执行步骤:根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号。
第二方面,提供一种保持功率稳定的装置,所述装置包括:
确定模块,用于确定目标功率值和实际最大功率值,所述目标功率值表征通气治疗设备需要稳定输出的功率值;
输出模块,用于根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出总控制信号,所述总控制信号包括:开启信号和关闭信号,其中,所述开启信号每输出一次,所述通气治疗设备的加热板持续工作预定时长,所述关闭信号每输出一次,所述加热板停止工作预定时长。
可选地,所述输出模块包括:
确定占空比子单元,用于根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,确定占空比;
第一输出总控信号子单元,用于根据所述占空比,输出所述总控制信号。
可选地,所述第一输出总控信号子单元具体用于:
根据所述占空比,确定所述总控制信号的输出次数;
根据所述占空比和所述总控制信号的输出次数,确定所述开启信号的输出次数和所述关闭信号的输出次数;
按照所述开启信号的输出次数输出所述开启信号,并且按照所述关闭信号的输出次数输出所述关闭信号。
可选地,所述输出模块包括:
递增子单元,用于以所述目标功率值作为递增值;
第二输出总控信号子单元,用于根据所述递增值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号。
可选地,所述第二输出总控信号子单元具体用于:
以0为基础,在每一个预设周期均累加一次所述递增值,且在每一个预设周期对累加一次所述递增值后的累加值,与所述实际最大功率值进行比较;
若任一预设周期时的累加值小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出关闭信号,其中,所述关闭信号每输出一次,所述加热板停止工作预定时长;
若任一预设周期时的累加值不小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出所述开启信号;
在输出所述开启信号后的下一预设周期内,以差值为基础,执行步骤:在每一个预设周期均累加一次所述递增值,且在每一个预设周期对累加一次所述递增值后的累加值,与所述实际最大功率值进行比较,其中,所述差值为对应输出所述开启信号的预设周期,该预设周期内累加值与实际最大功率值两者作差得到的值。
可选地,所述确定模块包括:
获取子单元,用于获取所述通气治疗设备的工作电源值;
确定子单元,用于根据所述工作电源值和所述加热板的电阻值,确定所述实际最大功率值。
可选地,所述装置还包括:
接收温度模块,用于接收来自于温度传感器的温度信号,所述温度信号表征所述加热板的实时温度;
第一执行模块,用于在所述实时温度小于预设温度的情况下,执行步骤:根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号;
第二执行模块,用于在所述实时温度不小于所述预设温度的情况下,持续输出所述关闭信号,直至所述实时温度降低至小于所述预设温度时,执行步骤:根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号。
第三方面,提供一种通气治疗设备,所述通气治疗设备包括:主控制板;
所述主控制板用于执行如第一方面任一所述的保持功率稳定的方法。
本发明提供的保持功率稳定的方法,首先确定目标功率值和实际最大功率值,再根据目标功率值和实际最大功率值,输出总控制信号,总控制信号包括开启信号和关闭信号,通过开启信号每输出一次,加热板持续工作预定时长,而关闭信号每输出一次,加热板停止工作预定时长这样一种方式,实现保持加热板功率稳定输出的目标。
本发明基于同一加热板的电阻值,无需考虑民用交流电压的标准电压范围,而是利用两个功率值控制开启信号和关闭信号的输出,实现了加热板功率稳定输出的目标。由于不需要设计并制作不同电阻值的加热板,间接降低了通气治疗设备的成本。并且当工作电源的电压出现波动时,也不影响加热板的输出功率,实现了基于同一加热板电阻值,在全球范围内的标准电压100V~240V范围内,以及当工作电源的电压出现波动时,都能保持加热板功率的稳定输出的目标,具有较高的实用性价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一种保持功率稳定的方法的流程图;
图2是本发明实施例中以第(2)种采用累加法输出开启信号方法时的输出开启信号的示意图;
图3是本发明实施例一种通气治疗设备的结构示意图;
图4是本发明实施例一种保持功率稳定的装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
发明人发现,目前通气治疗设备在国内外使用的是不同规格的加热板,以稳定输出功率200W的加热板为例,在民用交流标准电压为110V的国家,加热板的电阻值为60.5Ω(欧姆),在中国国内和其他民用交流标准电压为220V的国家,加热板的电阻值为242Ω。
基于上述原因,在通气治疗设备生产装配时,需要提前确认通气治疗设备将要销往的国家和地区,确保加热板和配套的软件与其他硬件匹配。
发明人进一步研究发现,采用上述方案的主要原因有两个:
1)、不同电阻值规格的加热板混用会有较大风险。例如:将110V规格的电阻值为60.5Ω的加热板在220V电压下使用,加热板的加热功率会变为正常情况下的4倍,很容易因为功率过大导致温度异常上升,影响加热控制和相关的故障判断。
2)、而如果将220V规格的电阻值为242Ω的加热板在110V电压下使用,则加热板的加热功率仅为正常额定功率的1/4,该加热功率会严重不足,无法满足通气治疗设备加温湿化的需求。
由于上述第1)个原因引起的后果很严重,因此通气治疗设备在不同国家进行注册时都需要分别区分通气治疗设备的规格,加大了注册的难度。但由于民用交流标准电压不只是中国国内和国外有区别,在国外的不同国家也有区别,无法排除通气治疗设备会在电压不同的国家使用的可能性,即使区分注册,仍然有风险。
另外,在某些电网质量不稳定的国家或者地区,工作电源的电压也会出现波动,随之也会造成加热板的输出功率随之产生波动,这同样会影响通气治疗设备的治疗效果。
针对上述问题,发明人创造性的提出了本发明的保持功率稳定的方法,以下对本发明提出的方法进行详细说明。
参照图1,示出了本发明实施例一种保持功率稳定的方法的流程图,该方法包括:
步骤101:确定目标功率值和实际最大功率值,目标功率值表征通气治疗设备需要稳定输出的功率值。
在通气治疗设备上电准备开始工作时,首先确定目标功率值和实际最大功率值,所谓目标功率值是表征通气治疗设备的加热板需要稳定输出的功率值。例如:加热板需要稳定输出的功率值为100W,那么目标功率值就为100W。
而实际最大功率值是指通气治疗设备的加热板在实际工作中,可以达到的最大功率值,该值在加热板的电阻值确定时,其大小根据工作电源值的大小而发生变化。因此通气治疗设备在实际工作时,确定实际最大功率值的方法具体包括:
步骤S1:获取通气治疗设备的工作电源值;
步骤S2:根据工作电源值和加热板的电阻值,确定实际最大功率值。
首先获取通气治疗设备的工作电源值,该值即为使用该通气治疗设备的国家或者地区的民用交流电标准值,之后再根据该工作电源值和加热板的电阻值,确定实际最大功率值。实际最大功率值的计算方式可以为:
实际最大功率值=工作电源值2/加热板的电阻值。
本发明提出的保持功率稳定的方法中,为了实现该目标,加热板的电阻值的取值依据为:
基于国际民用电的标准电压范围,保证通气治疗设备在工作时可持续输出目标功率值,且使得实际最大功率值不小于目标功率值。例如:国际民用电的标准电压范围为:100~240V,若目标功率值为200W,则加热板的电阻值可以选取不大于50Ω且大于0Ω的任意值。50Ω得来的依据是:假若加热板的电阻值选取大于50Ω,假设为50.5Ω,那么当通气治疗设备的工作电源值为100V时,实际最大功率值为1002/50.5=198W,其小于目标功率值200W。当然,若是加热板的电阻值选取的过小,则相同工作电源值下,会导致实际最大功率值远大于目标功率值,进而使得流经加热板的电流过大,可能导致加热板使用寿命的缩短。综合上述多种因素,一种较优的电阻值选择为50Ω。
步骤102:根据目标功率值和实际最大功率值,输出总控制信号,总控制信号包括:开启信号和关闭信号,其中,开启信号每输出一次,通气治疗设备的加热板持续工作预定时长,关闭信号每输出一次,加热板停止工作预定时长。
在确定目标功率值和实际最大功率值之后,即可根据目标功率值和实际最大功率值,输出总控制信号。总控制信号包括:开启信号和关闭信号。当加热控制板接收到开启信号后,即可控制加热板持续工作预定时长。
一般情况下,通气治疗设备中由主控制板产生总控制信号,该总控制信号包括:开启信号和关闭信号,所谓开启信号即为使得加热板开始工作的信号;所谓关闭信号即为使得加热板停止工作的信号。
本发明输出总控制信号的具体方法可以分为两种:
(1)依据占空比输出总控制信号;
(2)采用累加法输出总控制信号。
针对第(1)种依据占空比输出总控制信号方法,具体有如下步骤:
步骤T1:根据目标功率值和实际最大功率值,确定占空比。
为了运算的简洁,可以直接以目标功率值与实际最大功率值的比值作为占空比,即占空比=目标功率值/实际最大功率值
步骤T2:根据占空比,输出总控制信号。
得到占空比之后,即可根据占空比,确定总控制信号的输出次数,该总控制信号的输出次数即为占空比中分母的值。如前所述,总控制信号包括:开启信号和关闭信号,其中,关闭信号每输出一次,加热板停止工作预定时长;再根据占空比和总控制信号的输出次数,确定开启信号的输出次数和关闭信号的输出次数。开启信号的输出次数即为占空比中分子的值。最后按照开启信号的输出次数输出开启信号,并且按照关闭信号的输出次数输出关闭信号。
若开启信号的输出次数为多次,则开启信号在关闭信号全部输出完成后连续多次输出;若开启信号的输出次数为一次,则开启信号在关闭信号全部输出完成后输出一次。
为了更清楚的说明上述方法,举一具体示例:假设加热板电阻值为50Ω,目标功率值为100W,工作电源值为200V。则实际最大功率值为2002/50=800W,则占空比为100/800=1/8。即,总控制信号的输出次数为8次,开启信号的输出次数为1次,关闭信号的输出次数为7次。若主控制板以0.1秒为周期,每0.1秒向加热控制板发送一次信号,则从0秒开始,前0.7秒均向加热控制板发送关闭信号,加热控制板接收后控制加热板停止工作0.7秒。第0.8秒向加热控制板发送开启信号。加热控制板接收后控制加热板持续工作0.1秒。
之后第0.9秒至第1.5秒主控制板向加热控制板发送关闭信号,加热控制板接收后控制加热板再次停止工作0.7秒。主控制板在第1.6秒向加热控制板发送开启信号,加热控制板接收后再次控制加热板持续工作0.1秒。上述过程反复进行,直至通气治疗设备停止工作,而在上述过程中,加热板的功率始终稳定保持在100W。
可以理解的是,假若占空比为2/7,那么总控制信号的输出次数为7次,开启信号的输出次数为2次,关闭信号的输出次数为5次。若主控制板以0.1秒为周期,每0.1秒向加热控制板发送一次信号,则从0秒开始,前0.5秒均向加热控制板发送关闭信号,加热控制板接收后控制加热板停止工作0.5秒。第0.6秒、0.7秒向加热控制板发送开启信号。加热控制板接收后控制加热板持续工作0.2秒。依次类推,同样使得加热板的功率始终稳定保持在目标功率值。可以理解的是,当工作电源值出现波动时,实际最大功率值也随之变动,则占空比变化,输出开启信号的次数变化,但加热板的功率依然稳定保持在目标功率值。
针对上述第(2)种采用累加法输出总控制信号方法,具体有如下步骤:
步骤V1:以目标功率值作为递增值;
步骤V2:根据递增值和实际最大功率值,输出总控制信号。
该种方法,不用求取占空比,而是直接以目标功率值作为递增值,根据递增值和实际最大功率值,输出总控制信号。一种较优的方式为:
以0为基础,在每一个预设周期均累加一次递增值,且在每一个预设周期对累加一次递增值后的累加值,与实际最大功率值进行比较。即第一预设周期时,用0加一次目标功率值,得到累加值,该累加值的大小等于目标功率值,累加后对累加值与实际最大功率值进行比较。第二预设周期时,用第一预设周期的累加值,再累加一次递增值,即第二预设周期时,累加值的大小等于两倍的目标功率值,对该累加值(两倍的目标功率值)与实际最大功率值进行比较。第三预设周期时,用第二预设周期的累加值,再累加一次递增值,即第三预设周期时,累加值的大小等于三倍的目标功率值,对该累加值(三倍的目标功率值)与实际最大功率值进行比较,以此类推。
若任一预设周期时的累加值小于实际最大功率值,则该预设周期输出关闭信号,其中,关闭信号每输出一次,加热板停止工作预定时长。若任一预设周期时的累加值不小于实际最大功率值,则该预设周期输出开启信号。假设第三预设周期,累加值(三倍的目标功率值)小于实际最大功率值,则前三个预设周期均输出关闭信号;假设第三预设周期,累加值(三倍的目标功率值)不小于实际最大功率值,则前两个预设周期均输出关闭信号,第三个预设周期输出开启信号。
而在输出开启信号后的下一预设周期内,以差值为基础,再重复执行步骤:在每一个预设周期均累加一次递增值,且在每一个预设周期对累加一次所述递增值后的累加值,与实际最大功率值进行比较,其中,所谓差值为对应输出开启信号的预设周期,该预设周期内累加值与实际最大功率值两者作差得到的值。假设第三预设周期,累加值(三倍的目标功率值)为130W不小于实际最大功率值120W,则前两个预设周期均输出关闭信号,第三个预设周期输出开启信号。而第四个周期时,以差值10W(130-120=10W)为基础,再重复执行步骤:在第四个预设周期累加一次递增值,即10W加上目标功率值得到累加值,且第四个预设周期对该累加值与实际最大功率值进行比较。重复前述步骤,直至通气治疗设备停止工作。
沿用前述具体示例:假设加热板电阻值为50Ω,目标功率值为100W,工作电源值为200V。则实际最大功率值为2002/50=800W,以目标功率值100W为递增值,0.1秒为预设周期。从0秒开始,每0.1秒累加一次目标功率值100W,则0.1秒周期累加值为100W,小于实际最大功率值800W,则主控制板0.1秒周期向加热控制板发送关闭信号,加热控制板接收后控制加热板停止工作0.1秒。0.2秒周期累加值为200W,小于实际最大功率值800W,则主控制板0.2秒周期向加热控制板发送关闭信号,加热控制板接收后控制加热板停止工作0.1秒。以此类推,直至第0.8秒周期累加值为800W,等于实际最大功率值800W,则主控制板第0.8秒周期向加热控制板发送开启信号,加热控制板接收后控制加热板持续工作0.1秒。第0.9秒周期,以差值0为基础,再次重复上述过程,直至通气治疗设备停止工作,而在上述过程中,加热板的功率始终稳定保持在100W。
参照图2,示出了以第(2)种采用累加法输出开启信号方法时的输出开启信号的示意图。图2中上半部分为开启信号的输出,横轴为时间,单位为秒,纵轴为开关量,以1表示输出开启信号。图2中下半部分为每个预设周期内的累加值情况,横轴为时间,单位为秒,纵轴为递增值,可以直观的知晓,以0.8秒为一个规律周期,前0.7秒累加值从100开始增加到700,均输出关闭信号,第0.8秒累加值为800,差值为0,输出开启信号。可以理解的是,当工作电源值出现波动时,实际最大功率值也随之变动,则累加值出现不小于实际最大功率值的预设周期不同,输出开启信号的周期也变化,但加热板的功率依然稳定保持在目标功率值。
基于上述保持功率稳定的方法,本发明在通气治疗设备的硬件设备上,作了极为简单的变动,即,在通气治疗设备的工作电源模块10中增加了一个电压检测单元101。参照图3所示的通气治疗设备的结构示意图,其包括:工作电源模块10、主控制板20、加热控制板30、加热板40、温度传感器401、交流电源50(即工作电源,采用民用交流标准电压)以及直流电源60。主控制板20向加热控制板30输出总控制信号S,同时接收温度传感器401反馈的加热板的温度值。
在通气治疗设备实际工作过程中,加热板40的实际温度过高时,继续加热可能存在一定风险,例如:加热板40过热损伤其使用寿命,加热板40实际温度过高,干扰其它元器件的正常工作等。因此,主控制板20需要持续接收来自于温度传感器401的温度信号,该温度信号表征加热板40的实时温度;在实时温度小于预设温度的情况下,主控制板20执行前述步骤102:根据目标功率值和实际最大功率值,输出总控制信号。即,设定一个预设温度,加热板40在工作过程中,其实际温度不可以超过该预设温度。当加热板40的实际温度小于预设温度时,主控制板20按照步骤102的方法控制加热板40的工作状态。
而在加热板40的实时温度不小于预设温度的情况下,主控制板20持续输出关闭信号,使得加热板40暂时停止加热,直至加热板40的实时温度降低至小于预设温度时,再次执行步骤102:根据目标功率值和实际最大功率值,输出总控制信号。即,当加热板40的实际温度不小于预设温度时,主控制板20并不按照步骤102的方法控制加热板40的工作状态,而是控制加热板40暂时停止加热。直至加热板40的实时温度降低至小于预设温度时,主控制板20再按照步骤102的方法控制加热板40的工作状态。
本发明仅在目前通气治疗设备工作电源模块10中增加了一个电压检测单元101,该电压检测单元101将检测到的交流电源50的电压值反馈至主控制板20,以使得主控制板20获取通气治疗设备的工作电源值,进而实现上述步骤101~步骤102的保持功率稳定的方法。
通过上述实施例,本发明的保持功率稳定的方法,通气治疗设备加热板的电阻值无需区别设计并制作,全部统一采用同一电阻值,无需考虑民用交流电压的标准电压范围,利用两个功率值控制开启信号和关闭信号的输出,通过开启信号每输出一次,加热板持续工作预定时长,而关闭信号每输出一次,加热板停止工作预定时长这样一种方式,实现保持加热板功率稳定输出的目标。实现了加热板功率稳定输出的目标。
由于不需要设计并制作不同电阻值的加热板,间接降低了通气治疗设备的成本。并且当工作电源的电压出现波动时,也不影响加热板的输出功率,实现了基于同一加热板电阻值,在全球范围内的标准电压100V~240V范围内,以及当工作电源的电压出现波动时,都能保持加热板功率的稳定输出的目标,具有较高的实用性价值。
需要说明的是,本发明所称的通气治疗设备,包括:呼吸机以及高流量湿化氧疗仪等设备。
基于上述保持功率稳定的方法,本发明还提供一种保持功率稳定的装置,参照图4,示出了本发明实施例一种保持功率稳定的装置的框图。
所述装置包括:
确定模块410,用于确定目标功率值和实际最大功率值,所述目标功率值表征通气治疗设备需要稳定输出的功率值;
输出模块420,用于根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出总控制信号,所述总控制信号包括:开启信号和关闭信号,其中,所述开启信号每输出一次,所述通气治疗设备的加热板持续工作预定时长,所述关闭信号每输出一次,所述加热板停止工作预定时长。
可选地,所述输出模块420包括:
确定占空比子单元,用于根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,确定占空比;
第一输出总控信号子单元,用于根据所述占空比,输出所述总控制信号。
可选地,所述第一输出总控信号子单元具体用于:
根据所述占空比,确定所述总控制信号的输出次数;
根据所述占空比和所述总控制信号的输出次数,确定所述开启信号的输出次数和所述关闭信号的输出次数;
按照所述开启信号的输出次数输出所述开启信号,并且按照所述关闭信号的输出次数输出所述关闭信号。
可选地,所述输出模块420包括:
递增子单元,用于以所述目标功率值作为递增值;
第二输出总控信号子单元,用于根据所述递增值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号。
可选地,所述第二输出总控信号子单元具体用于:
以0为基础,在每一个预设周期均累加一次所述递增值,且在每一个预设周期对累加一次所述递增值后的累加值,与所述实际最大功率值进行比较;
若任一预设周期时的累加值小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出关闭信号,其中,所述关闭信号每输出一次,所述加热板停止工作预定时长;
若任一预设周期时的累加值不小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出所述开启信号;
在输出所述开启信号后的下一预设周期内,以差值为基础,执行步骤:在每一个预设周期均累加一次所述递增值,且在每一个预设周期对累加一次所述递增值后的累加值,与所述实际最大功率值进行比较,其中,所述差值为对应输出所述开启信号的预设周期,该预设周期内累加值与实际最大功率值两者作差得到的值。
可选地,所述确定模块410包括:
获取子单元,用于获取所述通气治疗设备的工作电源值;
确定子单元,用于根据所述工作电源值和所述加热板的电阻值,确定所述实际最大功率值。
可选地,所述装置还包括:
接收温度模块,用于接收来自于温度传感器的温度信号,所述温度信号表征所述加热板的实时温度;
第一执行模块,用于在所述实时温度小于预设温度的情况下,执行步骤:根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号;
第二执行模块,用于在所述实时温度不小于所述预设温度的情况下,持续输出所述关闭信号,直至所述实时温度降低至小于所述预设温度时,执行步骤:根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号。
基于上述保持功率稳定的方法,本发明还提供一种通气治疗设备,所述通气治疗设备包括:主控制板;
所述主控制板用于执行如步骤101~步骤102任一所述的保持功率稳定的方法。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种保持功率稳定的方法,其特征在于,所述方法包括:
确定目标功率值和实际最大功率值,所述目标功率值表征通气治疗设备的加热板需要稳定输出的功率值;
根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出总控制信号,所述总控制信号包括:开启信号和关闭信号,其中,所述开启信号每输出一次,所述通气治疗设备的加热板持续工作预定时长,所述关闭信号每输出一次,所述加热板停止工作预定时长;
其中,根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出总控制信号,包括:
以所述目标功率值作为递增值;
以0为基础,在每一个预设周期均累加一次所述递增值,且在每一个预设周期对累加一次所述递增值后的累加值,与所述实际最大功率值进行比较;
若任一预设周期时的累加值小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出所述关闭信号;
若任一预设周期时的累加值不小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出所述开启信号;
在输出所述开启信号后的下一预设周期内,以差值为基础,重复执行步骤:在每一个预设周期均累加一次所述递增值,且在每一个预设周期对累加一次所述递增值后的累加值,与所述实际最大功率值进行比较,若任一预设周期时的累加值小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出所述关闭信号;若任一预设周期时的累加值不小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出所述开启信号,直至停止工作,其中,所述差值为对应输出所述开启信号的预设周期内累加值与实际最大功率值两者作差得到的值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定实际最大功率值,包括:
获取所述通气治疗设备的工作电源值;
根据所述工作电源值和所述加热板的电阻值,确定所述实际最大功率值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述电阻值的取值依据为:
基于国际民用电的标准电压范围,保证所述通气治疗设备在工作时可持续输出所述目标功率值,且使得所述实际最大功率值不小于所述目标功率值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收来自于温度传感器的温度信号,所述温度信号表征所述加热板的实时温度;
在所述实时温度小于预设温度的情况下,执行步骤:根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号;
在所述实时温度不小于所述预设温度的情况下,持续输出所述关闭信号,直至所述实时温度降低至小于所述预设温度时,执行步骤:根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出所述总控制信号。
5.一种保持功率稳定的装置,其特征在于,所述装置包括:
确定模块,用于确定目标功率值和实际最大功率值,所述目标功率值表征通气治疗设备需要稳定输出的功率值;
输出模块,用于根据所述目标功率值和所述实际最大功率值,输出总控制信号,所述总控制信号包括:开启信号和关闭信号,其中,所述开启信号每输出一次,所述通气治疗设备的加热板持续工作预定时长,所述关闭信号每输出一次,所述加热板停止工作预定时长;
其中,所述输出模块包括:
递增子单元,用于以所述目标功率值作为递增值;
第二输出总控信号子单元,用于:以0为基础,在每一个预设周期均累加一次所述递增值,且在每一个预设周期对累加一次所述递增值后的累加值,与所述实际最大功率值进行比较;
若任一预设周期时的累加值小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出所述关闭信号;
若任一预设周期时的累加值不小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出所述开启信号;
在输出所述开启信号后的下一预设周期内,以差值为基础,重复执行步骤:在每一个预设周期均累加一次所述递增值,且在每一个预设周期对累加一次所述递增值后的累加值,与所述实际最大功率值进行比较,若任一预设周期时的累加值小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出所述关闭信号;若任一预设周期时的累加值不小于所述实际最大功率值,则该预设周期输出所述开启信号,直至停止工作,其中,所述差值为对应输出所述开启信号的预设周期,该预设周期内累加值与实际最大功率值两者作差得到的值。
6.一种通气治疗设备,其特征在于,所述通气治疗设备包括:主控制板;
所述主控制板用于执行如权利要求1-4任一所述的保持功率稳定的方法。
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DE102010045193A1 (de) * | 2010-09-13 | 2012-03-08 | Wilamed Gmbh | Steuervorrichtung zur Steuerung der Heizleistung einer elektrischen Heizvorrichtung |
CN108273174A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-13 | 北京怡和嘉业医疗科技股份有限公司 | 功率调节方法、装置及呼吸机加湿器 |
CN109947170A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-28 | 九阳股份有限公司 | 一种电水壶的功率稳定方法 |
CN112032978A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-04 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 一种绕组感应加热方法、系统及空调设备 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010045193A1 (de) * | 2010-09-13 | 2012-03-08 | Wilamed Gmbh | Steuervorrichtung zur Steuerung der Heizleistung einer elektrischen Heizvorrichtung |
CN108273174A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-13 | 北京怡和嘉业医疗科技股份有限公司 | 功率调节方法、装置及呼吸机加湿器 |
CN109947170A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-28 | 九阳股份有限公司 | 一种电水壶的功率稳定方法 |
CN112032978A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-04 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 一种绕组感应加热方法、系统及空调设备 |
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