CN105042863B - 一种热水器水温的检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水器水温的检测设备及方法，其中，该设备包括：半导体温差发电装置，通过热水器出水口与进水口的温度差生成电动势，以作为供电电源；单片机工作装置，在接收到半导体温差发电装置提供的电能时，检测热水器当前的水温和/或剩余热水量，并将检测到的结果发送到显示装置进行显示。本发明提供的热水器水温的检测设备，利用温度差来产生电能，且全程采用低压供电，避免了高压供电带来的危险，解决了热水器在断电使用的过程中，无法知晓当前水温及剩余热水量，如果在不需要插电的情况下插电使用，增加用户的安全隐患，用户体验较低的问题。

Description

一种热水器水温的检测设备及方法

技术领域

本发明涉及检测及家电领域，特别是涉及一种热水器水温的检测设备及方法。

背景技术

目前大部分用户在使用单一加热功能的热水器时，通常都会在使用时断电使用，避免带电使用过程中出现安全问题。现有的热水器中，有一些不带任何显示功能，因此无法让用户知晓当前水温及剩余热水量等；还有一类具有显示功能的热水器，其也仅具有显示水温的功能，在断电使用热水器时，对应的显示功能无法使用。

用户在使用上述现有技术中的热水器时，不知道是否需要插电源重新加热以便足够使用热水；如果在不需要插电的情况下插电使用，增加用户的安全隐患，无法让用户在必要的时候才进行插电使用，不能真正放心安全的使用热水器，用户体验较低。

对于电控显示的热水器结构上虽然设计有防电墙功能，但强电源板带来的安全着火问题依旧存在；实现单一加热功能的热水器需要采用额外安装漏电保护器，但更多的是由于环境不具备而没有安装，安全隐患较大，用户无法安心使用，用户体验较低。

发明内容

本发明提供了一种热水器水温的检测设备及方法，用以解决现有技术中，热水器在断电使用的过程中，无法知晓当前水温及剩余热水量，如果在不需要插电的情况下插电使用，增加用户的安全隐患，用户体验较低的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种热水器水温的检测设备，包括：半导体温差发电装置，通过热水器出水口与进水口的温度差生成电动势，以作为供电电源；单片机工作装置，在接收到所述半导体温差发电装置提供的电能时，检测所述热水器当前的水温和/或剩余热水量，并将检测到的结果发送到显示装置进行显示。

进一步，所述热水器水温的检测设备还包括：稳压装置，对由于温度差变化而变化的电动势进行稳压，并将稳压后的电能输送给所述单片机工作装置。

进一步，所述稳压装置，还将稳压后的电能输送给充电装置；所述充电装置，在所述半导体温差发电装置产生的电动势小于预设电动势时，为所述单片机工作装置供电。

进一步，所述单片机工作装置，还用于在剩余热水量小于预定水量阈值和/或热水器当前水温小于预定温度阈值的情况下，发出声音报警信息。

另一方面，本发明还提供一种热水器水温的检测方法，包括：根据热水器出水口与进水口的温度差确定电动势，以作为供电电源；在接收到电能时，检测所述热水器当前的水温和/或剩余热水量，以将检测到的结果进行显示。

进一步，根据热水器出水口与进水口的温度差确定电动势包括：接收来自所述热水器出水口温度值所对应的第一电势、所述热水器入水口温度值所对应的第二电势；根据所述第一电势和所述第二电势确定所述热水器温差对应的电动势。

进一步，根据热水器出水口与进水口的温度差确定电动势之后，还包括：对由于温度差变化而变化的电动势进行稳压，并将稳压后的电能进行传输。

进一步，将稳压后的电能进行传输包括：将稳压后的电能输送给电池进行存储，以在所述电动势小于预设电动势时，通过所述电池提供电能。

进一步，所述方法还包括：在剩余热水量小于预定水量阈值和/或热水器当前的水温小于预定温度阈值的情况下，发出声音报警信息。

本发明提供的热水器水温的检测设备，能够根据热水器出水口与进水口的温度差来产生电动势，以为单片机工作装置提供工作电能，单片机工作装置根据电能来检测热水器当前的水温和/或剩余热水量，并将检测到的结果发送给显示装置来进行显示，利用温度差来产生电能，且全程采用低压供电，避免了高压供电带来的危险，解决了热水器在断电使用的过程中，无法知晓当前水温及剩余热水量，如果在不需要插电的情况下插电使用，增加用户的安全隐患，用户体验较低的问题。

附图说明

图1是本发明实施例中热水器水温的检测设备的结构示意图；

图2是本发明实施例中热水器水温的检测方法的流程图；

图3是本发明优选实施例中设备与热水器连接的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中，热水器在断电使用的过程中，无法知晓当前水温及剩余热水量，如果在不需要插电的情况下插电使用，增加用户的安全隐患，用户体验较低的问题，本发明提供了一种热水器水温的检测设备及方法，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明实施例提供一种热水器水温的检测设备，该装置的结构示意如图1所示，包括：

半导体温差发电装置1，通过热水器出水口与进水口的温度差生成电动势，以作为供电电源；单片机工作装置2，与半导体温差发电装置1耦合，在接收到半导体温差发电装置提供的电能时，检测热水器当前的水温和/或剩余热水量，并将检测到的结果发送到显示装置进行显示。

其中，显示装置也作为上述检测设备的一部分，为用户提供显示功能。当半导体温差发电装置产生电能后，同时会供给给显示装置，则显示装置可以与单片机工作装置协同工作，正常使用。当然，本领域技术人员知晓，一个正常的闭合电路，在具有供电电源供电的情况下，电能是级联传递的，因此，在半导体温差发电装置正常供电时，显示装置与单片机工作装置耦合，电能是可以传递到显示装置，显示装置可以正常通电使用。

本发明实施例提供的热水器水温的检测设备，能够根据热水器出水口与进水口的温度差来产生电动势，以为单片机工作装置提供工作电能，单片机工作装置根据电能来检测热水器当前的水温和/或剩余热水量，并将检测到的结果发送给显示装置来进行显示，利用温度差来产生电能，且全程采用低压供电，避免了高压供电带来的危险，解决了热水器在断电使用的过程中，无法知晓当前水温及剩余热水量，如果在不需要插电的情况下插电使用，增加用户的安全隐患，用户体验较低的问题。

由于半导体温差发电装置1检测的热水器出水口温度在变化，因此，出水口与入水口之间的温差也在变化，为了避免温差变化带来的电压跳动，本发明实施例在上述设备中还增加了稳压装置3，与半导体温差发电装置1和单片机工作装置2耦合，对由于温度差变化而变化的电动势进行稳压，并将稳压后的电能输送给单片机工作装置。增加了稳压装置的设备，能充分有效的利用温差产生的电动势，提升了设备的性能。

在实现过程中，存在出水口与入水口的温差较小的情况，因此，稳压装置3还可以将稳压后的电能在输送给的单片机工作装置2同时，还输送给充电装置；充电装置4，在半导体温差发电装置产生的电动势小于预设电动势时，为单片机工作装置供电。本实施例提供的充电装置能够在出水口与入水口的温差较小时，保证单片机工作装置的正常工作，进一步提升了设备的性能。

在用户使用热水器的过程中，存在用户由于使用投入，而忘记观察显示装置的情况，因此，单片机工作装置，还可以用于在剩余热水量小于预定水量阈值和/或热水器当前水温小于预定温度阈值的情况下，发出声音报警信息。通过声音报警信息提示用户水温较低，需要插电加热，可以避免由于水温过低造成用户体验差的问题。

本发明实施例还提供了一种热水器水温的检测方法，该方法的流程如图2所示，包括步骤S202至S204：

S202，根据热水器出水口与进水口的温度差确定电动势，以作为供电电源；

S204，在接收到电能时，检测热水器当前的水温和/或剩余热水量，以将检测到的结果进行显示。

实现过程中，根据热水器出水口与进水口的温度差确定电动势的过程如下，包括：接收来自热水器出水口温度值所对应的第一电势、热水器入水口温度值所对应的第二电势；根据第一电势和第二电势确定热水器温差对应的电动势。

在根据热水器出水口与进水口的温度差确定电动势之后，为了避免出水口与入水口之间的温差变化而带来的电压跳动问题，还可以对由于温度差变化而变化的电动势进行稳压，并将稳压后的电能进行传输，以输出稳定的供电电压。

为了避免出水口与入水口温差较小时导致的供电暂停问题，本发明实施例还可以将稳压后的电能中的一部分输送给电池进行存储，以在温差变化对应的电动势小于预设电动势时，通过电池提供电能。该实现过程保证了单片机工作装置的正常工作，进一步提升了系统的性能。

在一个优选实施例中，在剩余热水量小于预定水量阈值和/或热水器当前的水温小于预定温度阈值的情况下，还可以发出声音报警信息，以充分提示用户当前的水温较低，需要加热。

优选实施例

本发明实施例提供了一种热水器水温的检测设备，其目的就是在无需接上电源的情况下，通过特殊的半导体温差发电装置给单片机(也称为单片机工作装置)供电，来实现实时显示温度、剩余热水量查询等，还可以通过指示灯提醒用户上电加热，供用户根据个人需求选择判断加热以及使用情况，使热水器使用起来更安全方便，同时实现了环保节能。该设备与热水器连接的结构示意如图3所示，下面结合图3对该设备进行说明，该设备包括：

半导体温差发电装置：简单来说，就是利用Seebeck效应(即半导体温差发电器)通过半导体热电器件把热能转换为电能的电源装置，通过结合两种半导体，并使之一端处于高温状态(热端)，一端处于低温状态(冷端)，则会在两种导体端产生电动势△U，△U同温度差成正比。一般来说，半导体温差发电装置是由n个PN结完成的，根据所设定需求的供电电压选择PN结的个数。本实施例需要的电压范围为1.6V—5.6V。

稳压装置：半导体温差发电装置产生温差的变化，会导致变化的电压，因此需要稳压装置进行稳压。

充电装置：将连续产生的直流电流收集起来，以备温差值小的时候，为单片机工作装置进行供电，以保证其正常工作。

单片机工作装置：用于检测热水器出水水温及剩余热水量等信息。

显示装置：用于显示上述单片机工作装置检测到的信息，或者通过指示灯来显示相关信息。

本发明实施例将半导体温差发电装置连接到热水器的进、出水口，最大温差60K，最小温差10K，产生变化的电动势，而后通过设计稳压装置将电压维持到5V或者3.3V，供给到单片机工作装置和充电装置。单片机工作装置控制采集温度值、水位值等，并通过数码管或者指示灯显示剩余热水量、加热提醒、加热完成提醒等。

本发明实施例采用半导体温差发电装置实现对单片机供电，以控制显示水温温度、剩余热水量以及热水器加热提醒等，不仅实现对单一功能热水器的功能显示优化，更能帮助提示用户判断是否需要再加热才能足量使用热水，避免在使用中因衡量不准确而不得不需要重新上电加热需要加热带来的安全问题。因此，此设计能够安全合理的提示用户，亦无需使用电源板供电，采用低电压供电方案，不会有电源板着火安全风险，能达到节能环保的目的。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (9)

1.一种热水器水温的检测设备，其特征在于，包括：

半导体温差发电装置，通过热水器出水口与进水口的温度差生成电动势，以作为供电电源；

单片机工作装置，在接收到所述半导体温差发电装置提供的电能时，检测所述热水器当前的水温和/或剩余热水量，并将检测到的结果发送到显示装置进行显示。

2.如权利要求1所述的检测设备，其特征在于，还包括：

稳压装置，对由于温度差变化而变化的电动势进行稳压，并将稳压后的电能输送给所述单片机工作装置。

3.如权利要求2所述的检测设备，其特征在于，

所述稳压装置，还将稳压后的电能输送给充电装置；

所述充电装置，在所述半导体温差发电装置产生的电动势小于预设电动势时，为所述单片机工作装置供电。

4.如权利要求1至3中任一项所述的检测设备，其特征在于，

所述单片机工作装置，还用于在剩余热水量小于预定水量阈值和/或热水器当前水温小于预定温度阈值的情况下，发出声音报警信息。

5.一种热水器水温的检测方法，其特征在于，包括：

根据热水器出水口与进水口的温度差确定电动势，以作为供电电源；

在接收到电能时，检测所述热水器当前的水温和/或剩余热水量，以将检测到的结果进行显示。

6.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，根据热水器出水口与进水口的温度差确定电动势包括：

接收来自所述热水器出水口温度值所对应的第一电势、所述热水器入水口温度值所对应的第二电势；

根据所述第一电势和所述第二电势确定所述热水器温差对应的电动势。

7.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，根据热水器出水口与进水口的温度差确定电动势之后，还包括：

对由于温度差变化而变化的电动势进行稳压，并将稳压后的电能进行传输。

8.如权利要求7所述的检测方法，其特征在于，将稳压后的电能进行传输包括：

将稳压后的电能输送给电池进行存储，以在所述电动势小于预设电动势时，通过所述电池提供电能。

9.如权利要求5至8中任一项所述的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

在剩余热水量小于预定水量阈值和/或热水器当前的水温小于预定温度阈值的情况下，发出声音报警信息。