CN104423401A - 饮水机及其的出水温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种饮水机的出水温度控制方法，其包括以下步骤：S1，获取进水温度和出水目标温度；S2，根据所述进水温度、出水目标温度计算初始加热功率和初始流量，并根据所述初始加热功率进行加热；S3，获取出水实际温度，并根据所述出水实际温度调整水泵的流量；以及S4，当所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值小于预设阈值时，根据所述出水实际温度调整加热功率。本发明的饮水机的出水温度控制方法能够通过粗调水泵的流量和精调加热功率来实现精确控制出水温度，满足人们的生活需要，给人们的生活带来便利。本发明还公开了一种饮水机。

Description

饮水机及其的出水温度控制方法

技术领域

本发明涉及生活电器技术领域，特别涉及一种饮水机的出水温度控制方法以及一种饮水机。

背景技术

目前，现有的饮水机基本都是假定进水温度为常温的情况下，根据不同的出水温度要求，计算出不同的出水温度对应的加热功率和流量，然而，如果进水温度变化较大，将导致出水温度与预先设定的参数差异比较大，从而无法实现精确控制水温的目的，给人们的生活带来不便。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷。

为此，本发明的一个目的在于提出一种饮水机的出水温度控制方法，能够通过粗调水泵的流量和精调加热功率来实现精确控制出水温度，满足人们的生活需要，给人们的生活带来便利。

本发明的另一个目的在于提出一种饮水机。

为达到上述目的，本发明一方面的实施例提出的一种饮水机的出水温度控制方法，包括以下步骤：S1，获取进水温度和出水目标温度；S2，根据所述进水温度、出水目标温度计算初始加热功率和初始流量，并根据所述初始加热功率进行加热；S3，获取出水实际温度，并根据所述出水实际温度调整水泵的流量；以及S4，当所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值小于预设阈值时，根据所述出水实际温度调整加热功率。

根据本发明实施例的饮水机的出水温度控制方法，先通过进水温度、出水目标温度计算初始加热功率和初始流量，并以初始加热功率进行加热，然后根据出水实际温度粗略调整水泵的流量，当出水实际温度与出水目标温度之间的差值小于预设阈值即出水实际温度接近出水目标温度时，根据出水实际温度精确调整加热功率，从而实现精确控制出水温度的目的，满足人们的生活需要，给人们的生活带来便利。

在本发明的一个实施例中，在所述步骤S2中，根据能量守恒定律计算所述初始加热功率和初始流量，且所述初始加热功率和初始流量相匹配。

在控制饮水机前就根据能量守恒定律计算出饮水机的初始加热功率和初始流量即控制对象值，大大节省了调整时间。

在本发明的一个实施例中，在所述步骤S3中，根据所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值运用PID算法调整所述水泵的流量。

并且，所述的饮水机的出水温度控制方法还包括：当所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值大于等于所述预设阈值时，调整所述水泵的流量。

为达到上述目的，本发明另一方面的实施例提出的一种饮水机，包括：进水温度检测模块，用于检测饮水机的进水温度；出水温度检测模块，用于检测所述饮水机的出水实际温度；加热模块；水泵；控制模块，所述控制模块与所述进水温度检测模块、出水温度检测模块、所述加热模块和所述水泵分别相连，所述控制模块根据所述进水温度和用户设置的出水目标温度计算初始加热功率和初始流量，并根据所述初始加热功率控制所述加热模块进行加热，以及根据所述出水实际温度调整所述水泵的流量，并在所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值小于预设阈值时根据所述出水实际温度调整所述加热模块的加热功率。

根据本发明实施例的饮水机，控制模块先根据进水温度、出水目标温度计算初始加热功率和初始流量，并以初始加热功率进行加热，然后根据出水实际温度粗略调整水泵的流量，当出水实际温度与出水目标温度之间的差值小于预设阈值即出水实际温度接近出水目标温度时，根据出水实际温度精确调整加热功率，从而实现精确控制出水温度的目的，满足人们的生活需要，给人们的生活带来便利。

在本发明的一个实施例中，所述的饮水机还包括：显示模块，所述显示模块与所述控制模块相连，用于显示所述饮水机的工作参数，给用户使用饮水机带来方便。

在本发明的一个实施例中，所述控制模块根据能量守恒定律计算所述初始加热功率和初始流量，且所述初始加热功率和初始流量相匹配。

在控制饮水机前就根据能量守恒定律计算出加热模块的初始加热功率和水泵的初始流量即控制对象值，大大节省了调整时间。

在本发明的一个实施例中，所述控制模块还根据所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值运用PID算法调整所述水泵的流量。

并且，当所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值大于等于所述预设阈值时，所述控制模块调整所述水泵的流量。

另外，当所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值大于等于所述预设阈值时，可以在所述控制模块调整所述水泵的流量的同时，所述控制模块调整所述加热模块的加热功率。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的饮水机的电气连接示意图；

图2为根据本发明一个实施例的饮水机的结构示意图；以及

图3为根据本发明实施例的饮水机的出水温度控制方法的流程图。

附图标记：

进水温度检测模块10、出水温度检测模块20、加热模块30、水泵40和控制模块50、显示模块60，水桶101、聪明头102、聪明座103、分水池104、冷水出水口105、加热进水口106、排水口107、水汽分离盒108、蒸汽出口109、热水出口110、沸水出口111和温控器112。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的饮水机以及饮水机的出水温度控制方法。

图1为根据本发明实施例的饮水机的电气连接示意图。如图1所示，该饮水机包括进水温度检测模块10、出水温度检测模块20、加热模块30、水泵40和控制模块50。

其中，进水温度检测模块10用于检测饮水机的进水温度，例如进水NTC（NegativeTemperature Coefficient，负的温度系数）热敏电阻。出水温度检测模块20用于检测所述饮水机的出水实际温度，例如出水NTC热敏电阻。控制模块50与进水温度检测模块10、出水温度检测模块20、加热模块30和水泵40分别相连，控制模块50根据进水温度和用户设置的出水目标温度计算初始加热功率和初始流量，并根据初始加热功率控制加热模块30进行加热，以及根据出水实际温度调整水泵40的流量，并在出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值小于预设阈值时根据出水实际温度调整加热模块30的加热功率。

在本发明的一个示例中，控制模块50可以控制板，水泵40可以为电磁泵，加热模块30可以为发热体等加热管。

具体地，本发明的饮水机的结构如图2所示，饮水机安装上有水桶101，并且该饮水机除了包括上述的各个部件外，还包括聪明头102、聪明座103、分水池104、冷水出水口105、加热进水口106、排水口107、水汽分离盒108、蒸汽出口109、热水出口110、沸水出口111和温控器112。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，上述饮水机还包括显示模块60例如显示板，显示模块60与控制模块50相连，用于显示饮水机的工作参数，给用户使用饮水机带来方便。

在本发明的一个实施例中，控制模块50根据能量守恒定律计算初始加热功率和初始流量，且初始加热功率和初始流量相匹配。具体而言，依据能量守恒定律，假定电能全部转换为水的热能，根据检测到的初始进水温度（例如进水温度为当前环境温度25℃）和出水目标温度即设定温度，控制模块50可以计算出初始加热功率和与初始加热功率相匹配的初始流量。

这样，本发明的饮水机引入了前置运算，在控制饮水机前就根据能量守恒定律计算出饮水机的初始加热功率和初始流量即控制对象值，大大节省了调整时间。

在本发明的一个实施例中，控制模块50还根据出水实际温度与出水目标温度之间的差值运用PID（Proportion Integration Differentiation，比例积分微分）算法调整水泵的流量。

也就是说，在本发明的实施例中，在饮水机加热运行过程中，进出水NTC热敏电阻检测进出水温度实际值，控制模块50运用PID算法计算出出水实际温度与设定的出水目标温度的偏差值，由此反推偏差的加热功率和流量，精确调整加热功率，粗略调整水泵的流量，当出水实际温度接近出水目标温度时，通过调整加热功率来微调水温，从而达到精确控制出水温度的目的。

在本发明的一个实施例中，当出水实际温度与出水目标温度之间的差值大于等于预设阈值时，控制模块50调整水泵40的流量，实现粗调。

另外，当所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值大于等于所述预设阈值时，可以在控制模块50调整水泵40的流量的同时，控制模块50调整加热模块30的加热功率。

根据本发明实施例的饮水机，控制模块先根据进水温度、出水目标温度计算初始加热功率和初始流量，并以初始加热功率进行加热，然后根据出水实际温度粗略调整水泵的流量，当出水实际温度与出水目标温度之间的差值小于预设阈值即出水实际温度接近出水目标温度时，根据出水实际温度精确调整加热功率，从而实现精确控制出水温度的目的，满足人们的生活需要，给人们的生活带来便利。

图3为根据本发明实施例的饮水机的出水温度控制方法的流程图。如图3所示，该饮水机的出水温度控制方法包括以下步骤：

S1，获取进水温度和出水目标温度。

其中，通过进水NTC热敏电阻检测得到饮水机的进水温度，出水目标温度由用户设定。

S2，根据进水温度、出水目标温度计算初始加热功率和初始流量，并根据初始加热功率进行加热。

在本发明的一个实施例中，在步骤S2中，根据能量守恒定律计算初始加热功率和初始流量，且初始加热功率和初始流量相匹配。具体而言，依据能量守恒定律，假定电能全部转换为水的热能，根据初始进水温度（例如进水温度为当前环境温度25℃）和出水目标温度即设定温度，可以计算出初始加热功率和与初始加热功率相匹配的初始流量。

这样，通过引入了前置运算，在控制饮水机前就根据能量守恒定律计算出饮水机的初始加热功率和初始流量即控制对象值，大大节省了调整时间。

S3，获取出水实际温度，并根据出水实际温度调整水泵的流量。

在本发明的一个实施例中，在步骤S3中，根据出水实际温度与出水目标温度之间的差值运用PID算法调整水泵的流量。

S4，当出水实际温度与出水目标温度之间的差值小于预设阈值时，根据出水实际温度调整加热功率。

也就是说，在本发明的实施例中，在饮水机加热运行过程中，进出水NTC热敏电阻检测进出水温度实际值，然后根据出水实际温度与设定的出水目标温度的偏差值，运用PID算法计算出反推偏差的加热功率和流量，精确调整加热功率，粗略调整水泵的流量，当出水实际温度接近出水目标温度时，通过调整加热功率来微调水温，从而达到精确控制出水温度的目的。

并且，上述的饮水机的出水温度控制方法还包括：当出水实际温度与出水目标温度之间的差值大于等于预设阈值时，调整水泵的流量，实现粗调。

根据本发明实施例的饮水机的出水温度控制方法，先通过进水温度、出水目标温度计算初始加热功率和初始流量，并以初始加热功率进行加热，然后根据出水实际温度粗略调整水泵的流量，当出水实际温度与出水目标温度之间的差值小于预设阈值即出水实际温度接近出水目标温度时，根据出水实际温度精确调整加热功率，从而实现精确控制出水温度的目的，满足人们的生活需要，给人们的生活带来便利。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种饮水机的出水温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取进水温度和出水目标温度；

S2，根据所述进水温度、出水目标温度计算初始加热功率和初始流量，并根据所述初始加热功率进行加热；

S3，获取出水实际温度，并根据所述出水实际温度调整水泵的流量；以及

S4，当所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值小于预设阈值时，根据所述出水实际温度调整加热功率。

2.如权利要求1所述的饮水机的出水温度控制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，根据能量守恒定律计算所述初始加热功率和初始流量，且所述初始加热功率和初始流量相匹配。

3.如权利要求1所述的饮水机的出水温度控制方法，其特征在于，在所述步骤S3中，根据所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值运用PID算法调整所述水泵的流量。

4.如权利要求1所述的饮水机的出水温度控制方法，其特征在于，还包括：

当所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值大于等于所述预设阈值时，调整所述水泵的流量。

5.一种饮水机，其特征在于，包括：

进水温度检测模块，用于检测饮水机的进水温度；

出水温度检测模块，用于检测所述饮水机的出水实际温度；

加热模块；

水泵；

控制模块，所述控制模块与所述进水温度检测模块、出水温度检测模块、所述加热模块和所述水泵分别相连，所述控制模块根据所述进水温度和用户设置的出水目标温度计算初始加热功率和初始流量，并根据所述初始加热功率控制所述加热模块进行加热，以及根据所述出水实际温度调整所述水泵的流量，并在所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值小于预设阈值时根据所述出水实际温度调整所述加热模块的加热功率。

6.如权利要求5所述的饮水机，其特征在于，还包括：

显示模块，所述显示模块与所述控制模块相连，用于显示所述饮水机的工作参数。

7.如权利要求5所述的饮水机，其特征在于，所述控制模块根据能量守恒定律计算所述初始加热功率和初始流量，且所述初始加热功率和初始流量相匹配。

8.如权利要求5所述的饮水机，其特征在于，所述控制模块还根据所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值运用PID算法调整所述水泵的流量。

9.如权利要求5所述的饮水机，其特征在于，当所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值大于等于所述预设阈值时，所述控制模块调整所述水泵的流量。

10.如权利要求9所述的饮水机，其特征在于，当所述出水实际温度与所述出水目标温度之间的差值大于等于所述预设阈值时，在所述控制模块调整所述水泵的流量的同时所述控制模块调整所述加热模块的加热功率。