CN103363670A - 空气能热水器及其控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空气能热水器及其控制方法和装置。该控制方法包括：获取用户使用空气能热水器中热水的历史时间数据；根据历史时间数据确定空气能热水器的启动时间；以及控制空气能热水器按照确定的启动时间启动运行。通过本发明，能够按照用户自身的用水习惯控制空气能热水器启动运行，从而能够按用户需求提供热水，无需频繁加热，有效地实现了节能控制。

Description

空气能热水器及其控制方法和装置

技术领域

本发明涉及热水器领域，具体而言，涉及一种空气能热水器及其控制方法和装置。

背景技术

空气能热水器是利用热泵原理实现加热生活用水的产品，其能效比传统的电热水器高出3倍以上，是一种新型的高效、节能、环保的热水器产品。

目前，空气能热水器采用以下两种控制方式：

方式一：空气能热水器根据热水器中水的温度自动启动运行，当水温低于预设的温度时热水器自动启动运行；

方式二：空气能热水器根据用户设定的用水时间和用水温度启动运行，在用水时间之前启动运行，保证用水时间的用水温度。

上述方式一无需用户设定启动时间，但是通过频繁启动空气能热水器进行保温的方式，造成了能源浪费。上述方式二仅在用水时间之前启动运行，但是需要用户设定用水时间和用水温度，用户体验感差，智能性低。

针对相关技术中空气能热水器能耗大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种空气能热水器及其控制方法和装置，以解决空气能热水器能耗大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空气能热水器的控制方法。

根据本发明的空气能热水器的控制方法包括：获取用户使用空气能热水器中热水的历史时间数据；根据历史时间数据确定空气能热水器的启动时间；以及控制空气能热水器按照确定的启动时间启动运行。

进一步地，获取用户使用空气能热水器的历史时间数据包括：在时间段Δt内检测空气能热水器的水温，其中，一天由多个时间段Δt组成；判断时间段Δt是否满足预设条件；以及记录满足预设条件的时间段的起始时间，以得到历史时间数据。

进一步地，预设条件为在时间段Δt内检测到水温在预设时间段Δt′内的温降大于或等于预设变化值，Δt＞Δt′。

进一步地，记录满足预设条件的时间段的起始时间以得到历史时间数据包括：记录一天中满足预设条件的各个时间段Δt的起始时间，以得到历史时间数据。

进一步地，记录满足预设条件的时间段的起始时间以得到历史时间数据包括：统计同类时间段中满足预设条件的时间段个数，以得到同类时间段对应的统计个数，其中，同类时间段包括多天中起始时间相同的时间段；以及记录统计个数大于或等于预设个数的同类时间段的起始时间，以得到历史时间数据。

进一步地，多天中各天的星期属性相同，其中，控制空气能热水器按照确定的启动时间启动运行包括：控制空气能热水器在第一天按照确定的启动时间启动运行，其中，第一天的星期属性与多天中各天的星期属性相同。

进一步地，采用以下公式确定启动时间：t_x＝t_y-(μ_i+1+a)，其中，t_x为启动时间的时间值，t_y为历史时间数据中的时间值，a为修正参数，i为空气能热水器的历史加热次数，i＝0，1，2...，当i＝0时，μ₁＝μ_初始，当1≤i≤50时，

当i＞50时，

其中，μ_初始为空气能热水器首次加热时的设定值，t_i为空气能热水器的历史第i次加热的加热时长。

进一步地，采用以下步骤确定启动时间：获取空气能热水器的目标温度t_set和空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长t_加热；采用以下公式计算目标启动时间：t_目标＝t_y-[(T_set-T_s)×t_加热×γ+β]，其中，t_目标为目标启动时间的时间值，t_y为历史时间数据中的时间值，T_w为第一采样时间检测到的空气能热水器的水温，且第一采样时间的时间值t_采样小于t_y，β和γ为修正参数；当t_目标≤t_采样时，确定启动时间为第一采样时间；以及当t_目标＞t_采样时，确定启动时间为目标启动时间。

进一步地，获取空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长t_加热包括：在空气能热水器开启运行第一预设时间段后，检测空气能热水器的第一水温T₁，并开始计时；在空气能热水器的水温达到第二水温T₂时，停止计时，其中，计时得到的时长为t_计时；以及采用以下公式计算空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长t_加热：

进一步地，采用以下步骤确定修正参数γ：在第一采样时间检测空气能热水器所处环境的环境温度T_e；在预设的修正参数确定表中，查找环境温度T_e对应的加热时长极限值，其中，修正参数确定表包括环境温度和加热时长极限值的对应关系；在加热时长t_加热大于或等于查找到的加热时长极限值时，γ＝1；以及在加热时长t_加热小于查找到的加热时长极限值时，γ＝1.5。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种空气能热水器的控制装置。根据本发明的控制装置用于实现本发明提供的任意一种空气能热水器的控制方法。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种空气能热水器的控制装置。根据本发明的控制装置包括：获取模块，用于获取用户使用空气能热水器中热水的历史时间数据；确定模块，用于根据历史时间数据确定空气能热水器的启动时间；以及控制模块，用于控制空气能热水器按照确定的启动时间启动运行。

进一步地，获取模块包括：检测子模块，用于在时间段Δt内检测空气能热水器的水温，其中，一天由多个时间段Δt组成；判断子模块，用于判断时间段Δt是否满足预设条件；以及记录子模块，用于记录满足预设条件的时间段的起始时间，以得到历史时间数据。

进一步地，预设条件为在时间段Δt内检测到水温在预设时间段Δt′内温降大于或等于预设变化值，Δt＞Δt′。

进一步地，记录子模块包括：统计单元，用于统计同类时间段中满足预设条件的时间段个数，以得到同类时间段对应的统计个数，其中，同类时间段包括多天中起始时间相同的时间段；以及第二记录单元，用于记录统计个数大于或等于预设个数的同类时间段的起始时间，以得到历史时间数据。

进一步地，多天中各天的星期属性相同，其中，控制模块包括：控制子模块，用于控制空气能热水器在第一天按照确定的启动时间启动运行，其中，第一天的星期属性与多天中各天的星期属性相同。

进一步地，确定模块采用以下公式确定启动时间：t_x＝t_y-(μ_i+1+a)，其中，t_x为启动时间的时间值，t_y为历史时间数据中的时间值，a为修正参数，i为空气能热水器的历史加热次数，i＝0，1，2...，当i＝0时，μ₁＝μ_初始，当1≤i≤50时，

当i＞50时，

其中，μ_初始为空气能热水器首次加热时的设定值，t_i为空气能热水器的历史第i次加热的加热时长。

进一步地，确定模块包括：获取子模块，用于获取空气能热水器的目标温度T_set和空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长t_加热；计算子模块，用于采用以下公式计算目标启动时间：t_目标＝t_y-[(T_set-T_w)×t_加热×γ+β]，其中，t_目标为目标启动时间的时间值，t_y为历史时间数据中的时间值，T_w为第一采样时间检测到的空气能热水器的水温，且第一采样时间的时间值t_采样小于t_y，β和γ为修正参数；第一确定子模块，用于当t_目标≤t_采样时，确定启动时间为第一采样时间；以及第二确定子模块，用于当t_目标＞t_采样时，确定启动时间为目标启动时间。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种空气能热水器。根据本发明的空气能热水器包括本发明提供的任意一种空气能热水器的控制装置。

通过本发明，采用包括以下步骤的空气能热水器的控制方法：获取用户使用空气能热水器的历史时间数据；根据历史时间数据确定空气能热水器的启动时间；以及控制空气能热水器按照确定的启动时间启动运行，通过用户使用热水器的历史记录数据，能够按照用户自身的用水习惯控制空气能热水器启动运行，从而能够按用户需求提供热水，无需频繁加热，解决了空气能热水器能耗大的问题，有效地实现了节能控制。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的空气能热水器的控制装置的框图；

图2是根据本发明第一实施例的空气能热水器的控制方法的流程图；以及

图3是根据本发明第二实施例的空气能热水器的控制方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

首先，本发明实施例提供了一种空气能热水器。该空气能热水器包括本发明实施例所提供的控制装置，该控制装置根据用户自身的用水习惯控制空气能热水器自动启动运行，从而能够按用户需求提供热水，无需频繁加热，有效地实现了节能控制。其中，可通过获取用户使用空气能热水器中热水的历史时间数据来获得用户自身的用水习惯，该处的历史时间数据是指在当前时间之前，用户使用热水器热水的时间信息。

以下对本发明提供的控制装置(即，空气能热水器的控制装置)进行介绍：

图1是根据本发明实施例的空气能热水器的控制装置的框图，如图1所示，该控制装置包括：获取模块20、确定模块40和控制模块60。

获取模块20用于获取用户使用空气能热水器中热水的历史时间数据。该处的历史时间数据是指在当前时间之前，用户使用热水器热水的时间信息。可选地，通过传感器检测热水器的出水开关状态，在检测到开关打开时，读取时钟模块的时间并存储；可选地，通过传感器检测热水器水温的变化，当热水器水温降低较快时，读取时钟模块的时间并存储，获取模块20通过读取存储装置中的数据获取历史时间数据。该处的历史时间数据可以为前一天用户使用热水器的时间信息，也可以为前一段时间用户使用热水器的综合时间信息。

确定模块40用于根据历史时间数据确定空气能热水器的启动时间。可选地，将历史时间数据中的时间直接确定为启动时间，例如，获取模块20获取到前一天的历史时间数据包括早晨7:00和晚上10:00，则确定模块40可以确定今天空气能热水器的启动时间为早晨7:00和晚上10:00，优选地，确定模块40可以确定今天空气能热水器的启动时间为早晨6:00和晚上9:00，也即确定的启动时间提前于历史时间数据中的时间，确保用户的用水要求。

控制模块60用于控制空气能热水器按照确定的启动时间启动运行。在确定模块确定启动时间后，若当前时间达到启动时间时，控制模块60控制热水器自动地启动运行。

在该实施例中，根据用户使用空气能热水器中热水的历史时间数据来确定热水器的启动时间，并按照确定的启动时间控制热水器自动启动运行。因为对于大部分用户，尤其是准点上、下班的用户来讲，每天使用热水器的时间相对比较规律，按照用户自身的用水习惯确定热水器的启动时间，既满足用户需求，又无需频繁加热，有效地实现了节能控制。同时，采用该实施例提供的控制装置，每天只需通过获取历史时间数据便可确定热水器的启动时间，无需用户操作，使得空气能热水器更加智能化和人性化。

当用户大量使用热水时，也即当空气能热水器向外大量输出热水时，热水器的水温会逐渐降低，随着环境温度的变化，热水器的水温也会自然降低，但是，与后一种水温降低的情况相比，前一种水温降低的幅度较大。因此，通过检测热水器的水温的温降能够判断用户是否在大量使用热水，进而获取用户使用空气能热水器的历史时间数据。优选地，获取模块20包括：检测子模块、判断子模块和记录子模块。

其中，将一天划分为多个时间段，每个时间段的时长为Δt，检测子模块用于在各个时间段内检测空气能热水器水温。可选地，每个时间段Δt的时长为一小时，一天划分为0:00～1:00；1:00～2:00；2:00～3:00......22:00～23:00；23:00～0:00，共24个时间段，在每个时间段内，以1min为时间间隔，每隔1min检测一次热水器的水温。可选地，在热水器水箱的中部偏下位置设置下部感温包，下部感温包检测热水器的水温，检测子模块读取下部感温包数据，为保证下部感温包检测水温的准确性，保证感温包以下约有45L-55L水量；也可在热水器水箱的上部设置上部感温包，上部感温包检测热水器的水温，检测子模块读取上部感温包数据。

判断子模块用于判断每个时间段是否满足预设条件，其中，该处的预设条件可设置为：在时间段Δt内检测到水温在预设时间段Δt′内的温降大于或等于预设变化值，其中，Δt＞Δt′。优选地，预设条件为第一预设条件，其中，第一预设条件可设置为在时间段Δt内，下部感温包检测到水温在15min内的温降大于或等于10℃；或者，预设条件为第二预设条件，其中，第二预设条件可设置为在时间段Δt内，上部感温包检测到水温在10min内的温降大于或等于5℃。

记录子模块用于记录满足预设条件的时间段的起始时间，以得到历史时间数据，例如，22:00～23:00这一时间段满足预设条件，则记录子模块记录22:00作为历史时间数据。其中，当热水器同时设置有上部感温包和下部感温包时，若某一时间段满足第一预设条件和/.或第二预设条件，则该时间段即为满足预设条件的时间段。当热水器仅设置有一个感温包时，判断子模块中的预设条件为第一预设条件。

在该优选实施例中，通过检测热水器的水温的温降来判断用户是否在大量使用热水，记录热水器的水温在较短时间内温降较大时的时间，作为历史时间数据，这种获取历史时间数据的方式简单易行，并且获取的数据准确，从而能够得到准确的启动时间，确保热水器在恰当的时间启动，满足用户的舒适性要求。

进一步优选地，记录子模块包括第一记录单元，用于记录一天中满足预设条件的各个时间段的起始时间，以得到历史时间数据。采用第一记录单元得到的历史时间数据仅来源于用户前一天的用水时间信息，并且每天更新数据。该优选实施例中所需的历史时间数据少，所需的存储空间较小。

进一步优选地，记录子模块包括统计单元和第二记录单元。其中，统计单元用于统计同类时间段中满足预设条件的时间段个数，以得到同类时间段对应的统计个数，该处的同类时间段包括多天中起始时间相同的时间段；第二记录单元，用于记录统计个数大于或等于预设个数的同类时间段的起始时间，以得到历史时间数据。

例如，设置历史时间数据的来源为用户前10天使用热水器的时间信息，将每天划分为24个时间段(如上文所述)，同类时间段是指10天中起始时间相同的时间段，如10天中每天的7:00～8:00为同类时间段，10天中每天的10:00～11:00也为同类时间段，每个同类时间段共包括10个时间段。假设统计单元统计到：在同类时间段7:00～8:00中满足预设条件的时间段个数为6，在同类时间段10:00～11:00中满足预设条件的时间段个数为2，则同类时间段对应的统计个数为6，同类时间段10:00～11:0对应的统计个数为2。可选地，将预设个数设为5，第二记录单元记录同类时间段7:00～8:00的起始时间7:00，以得到历史时间数据。

在该优选实施例中，第二记录单元得到的历史时间数据来源于用户前几天的用水时间信息，并且每天更新数据。该优选实施例将前几天的同类时间段的用水时间进行横向比对，记录用水几率较大的时间段的起始时间为历史时间数据，从而最大化的获取用户用水习惯的规律数据。

进一步优选地，同类时间段不仅为各天中起始时间相同的时间段，而且各天的星期属性相同，该处的星期属性相同包括同为星期一、同为星期二......同为星期日。例如，以各个星期一中起始时间为7:00的时间段为同类时间段，则得到历史时间数据均来源于用户在星期一的用水时间信息，控制模块60包括控制子模块，该控制子模块控制空气能热水器在每个星期一按照确定的启动时间启动运行。同理，按照星期属性将历史时间数据分为七组，确定模块40能够确定七组启动时间，从而控制子模块控制空气能热水器在星期一至星期日按照相应的启动时间启动运行。

在该优选实施例中，能够控制空气能热水器在工作日和非工作日按照不同启动时间启动运行，能够更加符合用户的用水习惯，最大化的满足用户对热水器的舒适性要求，使得热水器更加智能。

优选地，确定模块40采用以下公式确定启动时间：

t_x＝t_y-(μ_i+1+a)

其中，t_x为启动时间的时间值，t_y为历史时间数据中的任意时间值，a为修正参数，i为空气能热水器的历史加热次数，i＝0，1，2...，当i＝0时，μ₁＝μ_初始，μ_初始优选为5当1≤i≤50时，

当i＞50时，

其中，μ_初始为空气能热水器首次加热时的设定值，t_i为空气能热水器的历史第i次加热的加热时长。

该启动时间根据热水器的制热性能确定，通过该优选例，确定的启动时间提前于用户使用热水器的时间，使热水器中的水温能够在用户用水之前达到较高温度，满足用户的舒适性要求。

优选地，为了最大化的节省能耗，按照上述任一实施例确定热水器的启动时间，控制模块60在控制热水器启动运行之前，先检测当前水温，在当前水温不满足预设温度时，控制热水器启动运行，在水温满足预设温度时不启动。

优选地，确定模块通过下述方式确定t_提前，其中，确定模块包括：获取子模块、计算子模块、第一确定子模块和第二确定子模块。

其中，获取子模块获取空气能热水器的目标温度T_set和空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长t_加热。该处的目标温度可以为根据人体特点设置的温度，将该温度预存在热水器中作为目标温度，也可为接收到用户输入的设定温度。该处的加热时长与热水器本身的性能有关，优选地，采用以下方式获取加热时长t_加热：在空气能热水器每次开启运行第一预设时间段后，检测空气能热水器的第一水温T₁，并开始计时，该处第一预设时间段优选为30min；在空气能热水器的水温达到第二水温T₂时，停止计时，其中，计时得到的时长为t_计时；计算空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长

从而得到热水器每次加热运行时水温每升高1℃所需的加热时长，可选地，获取子模块获取最近一次加热运行时水温每升高1℃所需的加热时长。

优选地，采用多次获取求平均值的方式获取加热时长。以最近5次加热运行得到的加热时长t_加热1-t_加热5的平均值为加热时长t_加热，即：

若空气能热水器的加热运行次数不足5次时，则利用预设初值补足缺少的加热时长数据，预设初值可选为450s。

在历史时间数据中各时间数据对应的时间之前，以预设的时间间隔实时检测、采样空气能热水器的水温，例如，某天的历史时间数据中包括时间数据9:00，则在该天的9:00之前以预设的时间间隔采样空气能热水器的水温。每次采样到水温后，计算子模块计算得到目标启动时间，若当前时间(也即采样时间)已达到或超过计算的目标启动时间，则第一确定子模块确定启动时间为当前时间，也即控制模块立即控制空气能热水器启动运行，若当前时间还未达到计算的目标启动时间，则第二确定子模块确定启动时间为目标启动时间。由于当前时间还未达到目标启动时间，继续检测水温得到新的水温，计算子模块重新计算目标启动时间，通过第一确定子模块和第二确定子模块确定启动时间，直到控制模块热水器启动运行。

以任意采样时间——第一采样时间为例，在该时间检测到空气能热水器的水温为T_w，计算子模块采用以下公式计算目标启动时间：

t_目标＝t_y-[(T_set-T_w)×t_加热×γ+β]

其中，t_目标为目标启动时间的时间值，t_y为历史时间数据中的时间值，T_w为第一采样时间检测到的空气能热水器的水温，且第一采样时间的时间值t_采样小于t_y，β和γ为修正参数。

其中，修正参数γ可采用如下方法确定：在每次检测空气能热水器的水温时，热水器同时检测空气能热水器所处环境的环境温度T_e，在每个采样时间点检测一次环境温度T_e，并根据检测到的环境温度和加热时长确定一次修正参数γ，以使计算子模块计算提前时间。

同样以第一采样时间为例，检测空气能热水器所处环境的环境温度T_e，然后在预设的修正参数确定表中，查找环境温度T_e对应的加热时长极限值，其中，修正参数确定表包括环境温度和加热时长极限值的对应关系，在加热时长t_加热大于或等于查找到的加热时长极限值时，γ＝1，在加热时长t加热小于查找到的加热时长极限值时，γ＝1.5。

优选地，修正参数确定表如下：

在检测到空气能热水器所处环境的环境温度T_e后，查找环境温度T_e所在的温度范围，进而确定环境温度对应的加热时长极限值δ，若t_加热≥δ，则γ＝1；若t_加热＜δ，则γ＝1.5。

最后，介绍本具体实施例提供的空气能热水器的控制方法。

图2是根据本发明第一实施例的空气能热水器的控制方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下的步骤S102至步骤S106。

步骤S102：获取用户使用空气能热水器中热水的历史时间数据，该步骤可通过图1所示实施例中的获取模块20实现。

该处的历史时间数据是指在当前时间之前，用户使用热水器热水的时间信息。可选地，通过传感器检测热水器的出水开关状态，在检测到开关打开时，读取时钟模块的时间并存储；可选地，通过传感器检测热水器水温的变化，当热水器水温降低较快时，读取时钟模块的时间并存储，通过读取存储装置中的数据获取历史时间数据。该处的历史时间数据可以为前一天用户使用热水器的时间信息，也可以为前一段时间用户使用热水器的综合时间信息。

优选地，步骤S102包括如下的步骤S1022至步骤S1026：

步骤S1022：在时间段Δt内检测所述空气能热水器的水温，其中，一天由多个时间段Δt组成，例如将一天划分为0:00～1:00；1:00～2:00；2:00～3:00......22:00～23:00；23:00～0:00，共24个时间段，在每个时间段内，以1min为时间间隔，每隔1min检测一次热水器的水温。可选地，在热水器水箱的中部偏下位置设置下部感温包，下部感温包检测热水器的水温，该步骤通过读取下部感温包数据检测水温，为保证下部感温包检测水温的准确性，保证感温包以下约有45L-55L水量；也可在热水器水箱的上部设置上部感温包，上部感温包检测热水器的水温，通过读取上部感温包数据检测水温。

步骤S1024：判断时间段Δt是否满足预设条件，其中，该处的预设条件可设置为：在时间段Δt内检测到水温在预设时间段Δt′内的温降大于或等于预设变化值，其中，Δt＞Δt′。优选地，预设条件为第一预设条件，其中，第一预设条件可设置为在时间段Δt内，下部感温包检测到水温在15min内的温降大于或等于10℃；或者，预设条件为第二预设条件，其中，第二预设条件可设置为在时间段Δt内，上部感温包检测到水温在10min内的温降大于或等于5℃。

步骤S1026：记录满足预设条件的时间段Δt的起始时间，以得到历史时间数据。例如，22:00～23:00这一时间段满足预设条件，则记录22:00作为历史时间数据。其中，当热水器同时设置有上部感温包和下部感温包时，若某一时间段满足第一预设条件和/.或第二预设条件，则该时间段即为满足预设条件的时间段。当热水器仅设置有一个感温包时，步骤S1024与S1026中的预设条件为第一预设条件。

在该优选实施例中，通过检测热水器的水温的温降来判断用户是否在大量使用热水，记录热水器的水温在较短时间内温降较大时的时间，作为历史时间数据，这种获取历史时间数据的方式简单易行，并且获取的数据准确，从而能够得到准确的启动时间，确保热水器在恰当的时间启动，满足用户的舒适性要求。

进一步优选地，步骤S1026包括：记录一天中满足预设条件的各个时间段的起始时间，以得到历史时间数据。采用该优选实施例得到的历史时间数据仅来源于用户前一天的用水时间信息，并且每天更新数据。该优选实施例中所需的历史时间数据少，所需的存储空间较小。

进一步优选地，步骤S1026包括：统计同类时间段中满足预设条件的时间段个数，以得到同类时间段对应的统计个数，该处的同类时间段包括多天中起始时间相同的时间段；记录统计个数大于或等于预设个数的同类时间段的起始时间，以得到历史时间数据。

例如，设置历史时间数据的来源为用户前10天使用热水器的时间信息，将每天划分为24个时间段，同类时间段是指10天中起始时间相同的时间段，如10天中每天的7:00～8:00为同类时间段，10天中每天的10:00～11:00也为同类时间段，每个同类时间段共包括10个时间段。假设统计单元统计到：在同类时间段7:00～8:00中满足预设条件的时间段个数为6，在同类时间段10:00～11:00中满足预设条件的时间段个数为2，则同类时间段对应的统计个数为6，同类时间段10:00～11:00对应的统计个数为2。可选地，将预设个数设为5，第二记录单元记录同类时间段7:00～8:00的起始时间7:00，以得到历史时间数据。

在该优选实施例中，得到的历史时间数据来源于用户前几天的用水时间信息，并且每天更新数据。该优选实施例将前几天的同类时间段的用水时间进行横向比对，记录用水几率较大的时间段的起始时间为历史时间数据，从而最大化的获取用户用水习惯的规律数据。

步骤S104：根据历史时间数据确定空气能热水器的启动时间，该步骤可通过图1所示实施例中的确定模块40实现。

可选地，将历史时间数据中的时间直接确定为启动时间，例如，通过步骤S102获取到前一天的历史时间数据包括早晨7:00和晚上10:00，则通过步骤S104，确定今天空气能热水器的启动时间为早晨7:00和晚上10:00。优选地，确定今天空气能热水器的启动时间为早晨6:00和晚上9:00，也即确定的启动时间提前于历史时间数据中的时间，确保用户的用水要求。

步骤S106：控制空气能热水器按照确定的启动时间启动运行，该步骤可通过图1所示实施例中的控制模块60实现。

在确定启动时间后，在当前时间达到启动时间时，控制热水器自动地启动运行。

在该实施例中，根据用户使用空气能热水器中热水的历史时间数据来确定热水器的启动时间，并按照确定的启动时间控制热水器自动启动运行。因为对于大部分用户，尤其是准点上、下班的用户来讲，每天使用热水器的时间相对比较规律，按照用户自身的用水习惯确定热水器的启动时间，既满足用户需求，又无需频繁加热，有效地实现了节能控制。同时，采用该实施例提供的控制方法，每天只需通过获取历史时间数据便可确定热水器的启动时间，无需用户操作，使得空气能热水器更加智能化和人性化。

优选地，同类时间段不仅为各天中起始时间相同的时间段，而且各天的星期属性相同，该处的星期属性相同包括同为星期一、同为星期二......同为星期日。例如，以各个星期一中起始时间为7:00的时间段为同类时间段，则得到历史时间数据均来源于用户在星期一的用水时间信息，通过步骤S106，控制空气能热水器在每个星期一按照确定的启动时间启动运行。同理，按照星期属性将历史时间数据分为七组，通过步骤S104能够确定七组启动时间，从而控制空气能热水器在星期一至星期日按照相应的启动时间启动运行。

在该优选实施例中，能够控制空气能热水器在工作日和非工作日按照不同启动时间启动运行，能够更加符合用户的用水习惯，最大化的满足用户对热水器的舒适性要求，使得热水器更加智能。

图3是根据本发明第二实施例的空气能热水器的控制方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下的步骤。

步骤1：记录水温温降。

将一天划分为24个时间段，每个时间段的时长为1h，在各个时间段内，以1min为间隔，检测热水器的水温。可选地，在热水器水箱的中部偏下位置设置下部感温包，感温包检测热水器的水温，读取感温包数据获得水温温降。为保证感温包检测水温的准确性，保证感温包以下约有45L-55L水量。

步骤2：根据判定条件进行判定。

判定条件如下：当在某时间段内，检测到水温在15min内的温降大于或等于10℃，则认为该时间段发生了大用水事件，将此时间段标识为1；否则，将此时间段标识为0。

步骤3：形成一个周期内的矩阵表单。

采样数据的存储周期为Z＝7x(其中x＝2，3，4，5)天，最小数据周期为Z1＝7天，最大数据周期为Z2＝7x天。在周期内的每一天的每个时间段内，记录水温数据变化速率，并根据判定条件进行判定，得到一个周期内每天每个时间段和每个时间段对应的标识构成的矩阵表单。

步骤4：抽取星期属性相同的表单。

根据周期内的矩阵表单，抽取每周星期属性相同，也即相对应的几天(例：同为星期一，同为星期二，以此类推)的数据生成7个子数据表单。

步骤5：根据运算结果判定。

运算的算法如下：分别对7个子数据表单中同时段的标识进行比较，若记录为“1”的个数≥x/2，则认为该时间段发生了大用水事件，将该时段记为1，即此时段内用户用水；若不是，则将该时段记为0。通过该运算算法的判定，得到一周7天共7个新数据表单。

步骤6：确定启动时间。

在通过步骤5得到的7个新数据表单中，查询标记为“1”的时间段，查询到的时间段的起始时间t_y后，计算得出热水器的启动时间t_x。

其中，可通过如下两种方式确定启动时间。

方式一：根据热水器历史加热时间t1，t2，t3，......ti(单位：h)，采用以下公式计算确定启动时间：

t_x＝t_y-(μ_i+1+a)

其中，a为修正参数，i为空气能热水器的历史加热次数，i＝0，1，2...，当i＝0时，μ₁＝μ_初始，μ_初始优选为5当1≤i≤50时，

当i＞50时，

其中，μ_初始为空气能热水器首次加热时的设定值，t_i为空气能热水器的历史第i次加热的加热时间。

方式二，采用以下步骤确定启动时间：

获取空气能热水器的目标温度T_set和空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长t_加热。

其中，该处的目标温度可以为根据人体特点设置的温度，将该温度预存在热水器中作为目标温度，也可为接收到用户输入的设定温度。该处的加热时长与热水器本身的性能有关，优选地，采用以下方式获取加热时长t_加热：在空气能热水器每次开启运行第一预设时间段后，检测空气能热水器的第一水温T₁，并开始计时，该处第一预设时间段优选为30min；在空气能热水器的水温达到第二水温T₂时，停止计时，其中，计时得到的时长为t_计时；计算空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长

从而得到热水器每次加热运行时水温每升高1℃所需的加热时长，可选地，获取最近一次加热运行时水温每升高1℃所需的加热时长。优选地，采用多次获取求平均值的方式获取加热时长，上文已描述，此处不再赘述。

采样空气能热水器的水温T_w，计算目标启动时间。

当目标启动时间的时间值t_目标小于或等于采样时间的时间值t_采样时，确定启动时间为采样时间，当目标启动时间的时间值t_目标大于采样时间的时间值t_采样时，确定启动时间为目标启动时间。

其中，在历史时间数据中各时间数据对应的时间之前，实时检测空气能热水器的水温，例如，某天的历史时间数据中包括时间数据9:00，则在该天的9:00之前以预设的时间间隔检测空气能热水器的水温。每次检测到水温后，如果确定的启动时间为目标启动时间时，继续检测水温，并重新计算目标启动时间，直到热水器启动运行。

以任意采样时间——第一采样时间为例，在改时间检测到空气能热水器的水温为T_w，采用以下公式计算目标启动时间：

t_目标＝t_y-[(T_set-T_w)×t_加热×γ+β]

其中，t_y为历史时间数据中的时间值，第一采样时间的时间值t_采样小于t_y，β和γ为修正参数，该参数可通过检测空气能热水器所处环境的环境温度T_e并查找修正参数确定表确定，在上文中已有描述，此处不再重复。

步骤7：根据确定启动时间控制机组，也即控制空气能热水器启动运行。

具体地，在星期一至星期日，按照步骤6确定启动时间，控制空气能热水器按照相应的启动时间启动运行。

需要说明的是，在该实施例提供的控制方法中，也可不经过步骤4，直接执行步骤5。如果不经过步骤4，则步骤5中的运算的算法如下：对整个矩阵表单中的同时段数据比较，若记录为“1”的个数≥Z/2，则认为该时间段发生了大用水事件，将该时段记为1，即此时间用户需用水；若不是，则将该时段记为0。通过该运算算法的判定，得到一个新的数据表单。然后通过步骤6在该新的数据表单中，查询标记为“1”的时间段，计算得出热水器的启动时间t_x，从而得到启动时间。最后通过步骤7，每天均按照步骤6确定的启动时间，控制空气能热水器启动运行。

在该实施例中，若采样周期未达到最大数据周期，采样数据是不断累积的；在达到最大数据周期之后，采样数据是持续不断更新的，每天将存储数据前移一天，并清除记录周期首日数据，将新的一天的数据作为记录周期的末日数据，实时更新用户使用数据，与用户最新使用习惯保持同步。

初次采用该实施例提供的方法进行控制，用户使用习惯尚未统计形成，热水器可根据内置存储的初始预设数据进行控制。此外，可在热水器设置使能装置，在该使能装置有效时，采用该控制方法控制热水器；在该使能装置无效时，热水器仍然持续学习并记录用户用水的数据，待使能装置有效后，以最新记录的用户习惯实时数据实现对空气能热水器的控制。

在该实施例中，当采样时间未达到7天时，按照初始预设数据进行控制；当采样时间在7～14天时，按前7天(1周)记录的数据进行控制；当采样时间在14～21天时，按前14天(2周)记录的数据进行控制，以此类推，在采样数据满足Z2天时，按最大数据周期记录的数据进行控制。

通过该实施例，利用水温变化对用户用水习惯进行模糊判定，确定热水器的启动时间，无需频繁启动热水器，能够解决能耗。并且，区分工作日与非工作日不同用水习惯，且能根据机组自身能力判断需要的提前加热时间，实现了更加人性化和智能化的控制方式。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：根据用户使用空气能热水器中热水的历史时间数据来确定热水器的启动时间，既满足用户需求，又无需频繁加热，有效地实现了节能控制。同时，无需用户操作，使空气能热水器更加智能化和人性化。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种空气能热水器的控制方法，其特征在于，包括：

获取用户使用空气能热水器中热水的历史时间数据；

根据所述历史时间数据确定所述空气能热水器的启动时间；以及

控制所述空气能热水器按照确定的启动时间启动运行。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取用户使用所述空气能热水器的历史时间数据包括：

在时间段Δt内检测所述空气能热水器的水温，其中，一天由多个时间段Δt组成；

判断所述时间段Δt是否满足预设条件；以及

记录满足所述预设条件的时间段的起始时间，以得到所述历史时间数据。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述预设条件为在所述时间段Δt内检测到水温在预设时间段Δt′内的温降大于或等于预设变化值，Δt＞Δt′。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，记录满足所述预设条件的时间段的起始时间以得到所述历史时间数据包括：

记录一天中满足所述预设条件的各个时间段Δt的起始时间，以得到所述历史时间数据。

5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，记录满足所述预设条件的时间段的起始时间以得到所述历史时间数据包括：

统计同类时间段中满足所述预设条件的时间段个数，以得到所述同类时间段对应的统计个数，其中，所述同类时间段包括多天中起始时间相同的时间段；以及

记录所述统计个数大于或等于预设个数的同类时间段的起始时间，以得到所述历史时间数据。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述多天中各天的星期属性相同，其中，控制所述空气能热水器按照确定的启动时间启动运行包括：

控制所述空气能热水器在第一天按照确定的启动时间启动运行，其中，所述第一天的星期属性与所述多天中各天的星期属性相同。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制方法，其特征在于，采用以下公式确定所述启动时间：

t_x＝t_y-(μ_i+1+a)

其中，t_x为所述启动时间的时间值，t_y为所述历史时间数据中的时间值，a为修正参数，i为所述空气能热水器的历史加热次数，i＝0，1，2...，当i＝0时，μ₁＝μ_初始，当1≤i≤50时，

当i＞50时，其中，μ_初始为所述空气能热水器首次加热时的设定值，t_i为所述空气能热水器的历史第i次加热的加热时长。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的控制方法，其特征在于，采用以下步骤确定所述启动时间：

获取所述空气能热水器的目标温度T_set和所述空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长t_加热；

采用以下公式计算目标启动时间：

t_目标＝t_y-[(T_set-T_w)×t_加热×γ+β]

其中，t_目标为所述目标启动时间的时间值，t_y为所述历史时间数据中的时间值，T_w为第一采样时间检测到的所述空气能热水器的水温，且所述第一采样时间的时间值t_采样小于t_y，β和γ为修正参数；

当t_目标≤t_采样时，确定所述启动时间为所述第一采样时间；以及

当t_目标＞t_采样时，确定所述启动时间为所述目标启动时间。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，获取所述空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长t_加热包括：

在所述空气能热水器开启运行第一预设时间段后，检测所述空气能热水器的第一水温T₁，并开始计时；

在所述空气能热水器的水温达到第二水温T₂时，停止计时，其中，计时得到的时长为t_计时；以及

采用以下公式计算所述空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长t_加热：

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，采用以下步骤确定修正参数γ：

在所述第一采样时间检测所述空气能热水器所处环境的环境温度T_e；

在预设的修正参数确定表中，查找所述环境温度T_e对应的加热时长极限值，其中，所述修正参数确定表包括环境温度和加热时长极限值的对应关系；

在所述加热时长t_加热大于或等于查找到的加热时长极限值时，γ＝1；以及

在所述加热时长t_加热小于所述查找到的加热时长极限值时，γ＝1.5。

11.一种空气能热水器的控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取用户使用空气能热水器中热水的历史时间数据；

确定模块，用于根据所述历史时间数据确定所述空气能热水器的启动时间；以及

控制模块，用于控制所述空气能热水器按照确定的启动时间启动运行。

12.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，所述获取模块包括：

检测子模块，用于在时间段Δt内检测所述空气能热水器的水温，其中，一天由多个时间段Δt组成；

判断子模块，用于判断所述时间段Δt是否满足预设条件；以及

记录子模块，用于记录满足所述预设条件的时间段的起始时间，以得到所述历史时间数据。

13.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述预设条件为在所述时间段Δt内检测到水温在预设时间段Δt′内温降大于或等于预设变化值，Δt＞Δt′。

14.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述记录子模块包括：

统计单元，用于统计同类时间段中满足所述预设条件的时间段个数，以得到所述同类时间段对应的统计个数，其中，所述同类时间段包括多天中起始时间相同的时间段；以及

第二记录单元，用于记录所述统计个数大于或等于预设个数的同类时间段的起始时间，以得到所述历史时间数据。

15.根据权利要求14所述的控制装置，其特征在于，所述多天中各天的星期属性相同，其中，所述控制模块包括：

控制子模块，用于控制所述空气能热水器在第一天按照确定的启动时间启动运行，其中，所述第一天的星期属性与所述多天中各天的星期属性相同。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述确定模块采用以下公式确定所述启动时间：

t_x＝t_y-(μ_i+1+a)

其中，t_x为所述启动时间的时间值，t_y为所述历史时间数据中的时间值，a为修正参数，i为所述空气能热水器的历史加热次数，i＝0，1，2...，当i＝0时，μ₁＝μ_初始，当1≤i≤50时，

当i＞50时，

其

中，μ_初始为所述空气能热水器首次加热时的设定值，t_i为所述空气能热水器的历史第i次加热的加热时长。

17.根据权利要求11至15中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述确定模块包括：

获取子模块，用于获取所述空气能热水器的目标温度T_set和所述空气能热水器中水温每升高1℃所需的加热时长t_加热；

计算子模块，用于采用以下公式计算目标启动时间：

t_目标＝t_y-[(T_set-T_w)×t_加热×γ+β]

其中，t_目标为所述目标启动时间的时间值，t_y为所述历史时间数据中的时间值，T_w为第一采样时间检测到的所述空气能热水器的水温，且所述第一采样时间的时间值t_采样小于t_y，β和γ为修正参数；

第一确定子模块，用于当t_目标≤t_采样时，确定所述启动时间为所述第一采样时间；以及

第二确定子模块，用于当t_目标＞t_采样时，确定所述启动时间为所述目标启动时间。

18.一种空气能热水器，其特征在于，包括权利要求11至17中任一项所述的空气能热水器的控制装置。

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