CN105222362A - 燃气热水装置的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气热水装置的控制系统，所述燃气热水装置具有变速风机和比例阀，所述燃气热水装置的进风口至排烟口形成有气流通道，所述控制系统包括：第一检测件；第二检测件；控制器，其至少具有第一控制逻辑和第二控制逻辑；所述第一控制逻辑根据第一检测件的检测信息控制所述变速风机和/或所述比例阀，所述第二控制逻辑根据第二检测件的检测信息控制所述变速风机和/或所述比例阀，当所述第一控制逻辑在运行时，第一检测件检测的信息超出预设范围时切换至第二控制逻辑运行。本发明所述燃气热水装置的控制系统，能够降低燃气热水装置的故障率，提高燃气热水装置运行的可靠性，从而提高用户体验。

Description

燃气热水装置的控制系统

技术领域

本发明涉及燃气具领域，特别涉及一种燃气热水装置的控制系统。

背景技术

燃气热水装置通常以燃气作为燃料，通过燃烧加热方式将能量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水的目的的一种燃气具，其具体形式包括壁挂炉、燃气热水器等。一般的燃气热水装置主要包括：燃烧器、换热器、比例阀、风机、以及检测风机运转情况的检测元件等。

目前，大多数燃气热水装置使用时，通过风压开关来检测风机的运转情况。风压开关是具有风压ON/OFF值的开关装置。当风压值达到ON值时，表明风机能正常工作。当出现烟管堵塞、烟管加长、风机积灰等情况使得风压降低至OFF值时，风压开关断开，进而切断燃气比例阀。因此，目前燃气热水装置设置通过风压开关只能单纯地达到停机保护的功能，而难以对风压具体的变化作相应调节。

为此，中国专利说明书CN204176919U给出了一种实现方式。具体的，上述专利公开了一种具有气流监控功能的壁挂炉，其通过在风机的出风口处安装风流量传感器，实时检测风机旋转时在风机出风口处产生的气压。在检测到出风口处的气压不满足气体排放要求的情况下，通过对风机进行调整来使出风口处的气压满足气体排放要求。然而，在上述安装在风机出风口处的风流量传感器长期处于较高温度的烟气环境中容易失效。当所述风流量传感器失效时，整个壁挂炉也只能处于故障停机状态而无法继续工作。整体上，上述壁挂炉的故障率较高，可靠性较差，进而用户体验较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃气热水装置的控制系统，能够降低燃气热水装置的故障率，提高燃气热水装置运行的可靠性，从而提高用户体验。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种燃气热水装置的控制系统，所述燃气热水装置具有变速风机和比例阀，所述燃气热水装置的进风口至排烟口形成有气流通道，所述控制系统包括：第一检测件；第二检测件；控制器，其至少具有第一控制逻辑和第二控制逻辑；所述第一控制逻辑根据第一检测件的检测信息控制所述变速风机和/或所述比例阀，所述第二控制逻辑根据第二检测件的检测信息控制所述变速风机和/或所述比例阀，当所述第一控制逻辑在运行时，第一检测件检测的信息超出预设范围时切换至第二控制逻辑运行。

进一步的，所述控制器能根据所述第二检测件检测到的信息判断所述第一检测件的信息是否在预定范围内工作。

进一步的，当所述第一控制逻辑为当前工作的控制逻辑时，所述控制器能根据第二检测件检测到的信息判断第一检测件检测的信息是否在预定范围内工作。

进一步的，所述第一检测件为风压传感器，所述第二检测件为风压开关，所述控制器能根据所述风压开关发出指令时的压力信息判断所述风压传感器检测到的压力信息是否在预定范围内。

进一步的，所述第一检测件为能持续检测所述气流通道内的压力信息的检测件；

所述控制系统包括存储器，其至少存储有所述气流通道内的目标压力与所述燃气热水装置的比例阀电流的第一对应关系；

所述第一控制逻辑根据所述第一检测件检测到的压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀。

进一步的，所述第二检测件为在所述气流通道内的压力达到预定压力时发出指令的检测件，所述第二控制逻辑在接收到所述第二检测件发出的指令后，根据当前所述变速风机的工作参数和比例阀电流，建立比例阀电流和所述变速风机工作参数的第二对应关系，根据所述第二对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀。

进一步的，所述第二控制逻辑根据所述变速风机当前的电流和变速风机电流与比例阀电流的第三对应关系或所述变速风机当前的占空比和变速风机占空比与比例阀电流的第四对应关系控制所述变速风机和/或比例阀。

进一步的，所述燃气热水装置启动工作时，所述控制器控制所述第一控制逻辑根据所述第一检测件检测到的压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀，当所述第一检测件检测到的所述压力信息超出预设范围时，所述控制器控制当前的控制逻辑切换至第二控制逻辑。

进一步的，所述第二检测件为检测所述气流通道内的压力信息的检测件，所述第二控制逻辑根据所述第二检测件检测到的压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀。

进一步的，所述第一检测件用于持续检测所述气流通道内的压力信息；

所述第二检测件用于在所述气流通道内的压力达到预定压力时发出指令；

所述控制系统设置有将所述第一检测件、第二检测件连通的连通管；

所述连通管为三通管结构，其设置有与所述气体流通通道相连通的第一端，与所述第一检测件相连通的第二端，与所述第二检测件相连通的第三端。

进一步的，所述三通管的根数为一根，

所述第一检测件设置有第一检测口、第二检测口，所述第一检测口与所述燃气热水装置的负压腔相连通，所述第二检测口与所述第二端相连接；

所述第二检测件设置有第三检测口、第四检测口，所述第三检测口与所述燃气热水装置的负压腔相连通，所述第四检测口与所述第三端相连接。

进一步的，所述三通管的根数为两根，分别为第一三通管和第二三通管，

所述气体流通通道内设置有用于取压的文丘里管，所述文丘里管设置有负压采集口；

沿气体流动方向，所述第一三通管的第一端与文区里管的负压采集口的上游段连通，所述第二三通管的第一端与所述文丘里管的负压采集口相连通；

所述第一检测件设置有第一检测口、第二检测口，所述第一检测口与所述第一三通管的第二端相连接，所述第二检测口与所述第二三通管的第二端相连接；

所述第二检测件设置有第三检测口、第四检测口，所述第三检测件与所述第一三通管的第三端相连接，所述第四检测口与所述第二三通管的第三端相连接。

进一步的，所述第二对应关系为：风机工作参数与所述比例阀电流之间函数关系或将风机工作参数与所述比例阀电流对应存储的数据表。

进一步的，所述变速风机的工作参数为风机转速或工作电流。

进一步的，所述第二检测件为风压开关，所述变速风机的工作参数为转速，所述变速风机设置有风机转速检测元件，所述风机转速检测元件与所述控制器电连接，其能够将检测到的风机转速传输给所述控制器；

所述风机转速检测元件获得所述风压开关发出指令时的所述变速风机的转速为基准转速。

进一步的，当所述风压开关在所述基准转速下不能发出指令时，所述控制器控制所述变速风机以所述基准转速为基础，以预定转速增量增加风机转速直至所述风压开关发出指令，所述风压开关发出指令时的风机转速为修正后的基准转速；所述控制器基于所述修正后的基准转速修正所述第二对应关系。

进一步的，所述第二对应关系为所述变速风机转速与比例阀电流之间的线性关系，所述变速风机的最小燃烧转速为所述基准转速与第一预定转速的和，所述变速风机的最大燃烧转速为所述基准转速与第二预定转速的和，其中，所述第一预定转速小于所述第二预定转速。

进一步的，所述第一检测件为风压传感器，所述第二检测件为风压开关，所述风压传感器检测到的所述压力信息超出预设范围时，所述控制器控制所述变速风机旋转，当所述气体流道内的压力达到风压开关预定压力后，所述控制器控制所述风压开关发出指令。

进一步的，所述燃气热水装置具有采暖用水系统、生活用水系统，

当所述燃气热水装置在采暖用水系统工作时，且所述控制器在根据所述第二对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀时，所述风压传感器检测到的所述压力信息未超出所述预设范围时，切换至根据所述压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀；

当所述燃气热水装置在生活用水系统工作时，且所述控制器在根据所述第二对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀时，所述风压传感器检测到的所述压力信息未超出所述预设范围时，所述控制器维持根据所述第二对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀。

由以上本申请实施方式提供的技术方案可见，所述控制系统通过设置第一检测件，第二检测件和控制器。其中所述控制器其至少具有第一控制逻辑和第二控制逻辑；所述第一控制逻辑根据第一检测件的检测信息控制所述变速风机和/或所述比例阀，所述第二控制逻辑根据第二检测件的检测信息控制所述变速风机和/或所述比例阀，当所述第一控制逻辑在运行时，第一检测件检测的信息超出预设范围时切换至第二控制逻辑运行。即当一个控制逻辑对应的检测件失效时，整个燃气热水装置不会处于故障停机状态而无法继续工作，而能自动切换到另外的控制逻辑进行控制，因此能够降低燃气热水装置的故障率，提高燃气热水装置运行的可靠性，从而提高用户体验。

附图说明

图1是本申请一个实施方式提供的燃气热水装置的结构示意图；

图2是本申请一个实施方式提供的燃气热水装置的控制系统的框图；

图3是本申请一个实施方式提供的比例阀电流和目标压力的第一对应关系图；

图4是本申请一个实施方式提供的控制系统的第一控制逻辑框图；

图5是本申请一个实施方式提供的比例阀电流和风机转速的第二对应关系图；

图6是本申请一个实施方式提供的控制系统的第二控制逻辑框图；

图7是本申请一个实施方式提供的比例阀电流和风机电流的第三对应关系图；

图8是本申请一个实施方式提供的比例阀电流和风机占空比的第四对应关系图；

图9是本申请另一个实施方式提供的控制系统的第二控制逻辑框图；

图10是本申请一个实施方式提供的比例阀电流和风机转速的燃烧曲线匹配图；

图11是本申请一个实施方式提供的风压开关检测风压传感器的逻辑框图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

本发明提供一种燃气热水装置的控制系统，能够提高燃气热水装置运行的可靠性和安全性。

请一并参阅图1和图2，本发明所述燃气热水装置具有变速风机11和比例阀2，所述燃气热水装置的进风口12至排烟口13形成有气流通道。所述控制系统10包括：第一检测件14，第二检测件15和控制器20。其中所述控制器20其至少具有第一控制逻辑21和第二控制逻辑22；所述第一控制逻辑21根据第一检测件14的检测信息控制所述变速风机11和/或所述比例阀2，所述第二控制逻辑22根据第二检测件15的检测信息控制所述变速风机11和/或所述比例阀2，当所述第一控制逻辑21在运行时，第一检测件14检测的信息超出预设范围时切换至第二控制逻辑22运行。

本申请实施方式中，所述控制系统10通过设置第一检测件14，第二检测件15和控制器20。其中所述控制器20其至少具有第一控制逻辑21和第二控制逻辑22；所述第一控制逻辑21根据第一检测件14的检测信息控制所述变速风机11和/或所述比例阀2，所述第二控制逻辑22根据第二检测件15的检测信息控制所述变速风机11和/或所述比例阀2，当所述第一控制逻辑21在运行时，第一检测件14检测的信息超出预设范围时切换至第二控制逻辑22运行。即当一个控制逻辑对应的检测件失效时，整个燃气热水装置不会处于故障停机状态而无法继续工作，而能自动切换到另外的控制逻辑进行控制，因此能够降低燃气热水装置的故障率，提高燃气热水装置运行的可靠性，从而提高用户体验。

在本实施方式中，所述气体流通通道可以为从其外壳的进风口12至燃烧器、换热器、变速风机11和排烟管形成的气体通路。排烟口13可以为排烟管的出口。当然，形成气体流道的顺序并不限于上述描述，气体流道还可以为从进风口12至变速风机11、燃烧器、换热器和排烟管形成的气体通路。当然，所属领域技术人员在本申请技术精髓的启示下，还可以做出其他的变更，但只要其实现的功能和达到的效果与本申请相同或相似，均应涵盖于本申请保护范围内。

在本实施方式中，所述变速风机11可以为一个无极调速的直流风机也可以为多级调速的交流风机，本申请在此并不作具体限定。所述变速风机11的电流或占空比与变速风机11的转速之间存在对应关系。具体的，例如当所述变速风机11为无极调速的低压直流风机时，所述变速风机11可以设置有电流检测件，用于检测风机的电流。所述变速风机11可以通过变速风机11的电流与转速之间的对应关系，通过检测到的电流值，对进变速风机11的转速进行调整，使其满足燃烧要求。当所述变速风机11为无极调速的高压直流风机时，所述变速风机设置有转速检测件，例如霍尔元件等。所述变速风机11可以通过变速风机11的占空比与转速之间的对应关系，调整变速风机11的转速，使其满足燃烧要求。变速风机11的转速会影响所述气体流道内气体的流动速度。通常状态下，变速风机11的转速越快，所述气体流道内的气体流动速度越快；变速风机11的转速越慢，所述气体流道内的气体流动速度越慢。变速风机11可以驱动气体流道内的气体从进风口12至排烟口13的方向流动。在这个过程中，从进风口12进入气体流道内的空气，可以为燃气在燃烧器进行燃烧所利用，即变速风机11带动气体流动，为流入燃烧器中的燃气燃烧提供空气。变速风机11具体可以包括：风机壳体，设置在所述风机壳体内的叶轮，以及驱动所述叶轮转动的电机。其中所述电机可以设置在所述风机壳体内，也可以设置在所述风机壳体外。在所述变速风机11的出风口18处，外界干扰因素较少，可以设置取压位置，以保证取压的灵敏性和可靠性。

在本实施方式中，所述控制器20可以与变速风机11、第一检测件14、第二检测件15和比例阀2等电性连接。控制器20可以通过控制变速风机11的电流或占空比，以调节变速风机11的转速。另外，控制器20可以通过调节比例阀2的电流，以控制比例阀2的开度。控制器20可以包括有微处理器，以及与微处理器和变速风机11连接的风机驱动电路，和与微处理器和比例阀2连接的比例阀驱动电路。所述控制器20至少具有两种控制逻辑，所述控制器20能够根据实际需要调用对应的控制逻辑，以控制所述变速风机11和所述比例阀2中的至少一个。

在本实施方式中，第一检测件14用于在所述变速风机11旋转时，持续检测所述气体流通通道内的压力信息。所述第一检测件14的取压位置具体的可以在所述变速风机11的出风口18位置，当然也可以在气体流通通道内的其他位置。所述压力信息可以表示气体流道内的气体压力状态。第一检测件14与控制器20电性连接，使得可以将采集到的压力信息的检测结果提供给控制器20。

在本实施方式中，所述第一检测件14、第二检测件15分别与所述控制器20电性连接，以将检测到的信号提供给所述控制器20，以便所述控制器20依据所述检测到的信号调用对应的控制逻辑。

在一个实施方式中，所述第一检测件14为能持续检测所述气流通道内的压力信息的检测件。所述控制系统10包括存储器30，其至少存储有所述气流通道内的目标压力与所述燃气热水装置的比例阀2电流的第一对应关系；所述第一控制逻辑21根据所述第一检测件14检测到的压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机11和/或所述比例阀2。

在本实施方式中，所述第一检测件14可以为一个能够实时检测所述气体流通通道内压力信息的压力传感器。所述压力传感器检测到的具体的信号形式可以为以下形式中的一种：频率、脉冲、电压。优选的，其可为频率形式。

在本实施方式中，所述存储器30可以用于存储数据。具体的，存储器30可以为磁性存储器，也可以为数字存储器。优选的，其为数字存储器。

在本实施方式中，请参阅图3，所述对应关系可以包括一个函数，也可以包括一个数据表。具体的，所述第一对应关系可以通过函数y₁＝k₁x+b₁来表征。其中y₁可以表示目标压力信号，x可以表示比例阀电流信号，k₁可以为根据实验统计规律得出的二者之间的比例系数，b₁可以为一个常数。

在本实施方式中，请参阅图4，控制器20可根据与所述第一检测件14对应的所述第一控制逻辑21进行控制工作。正常使用时，所述控制系统10在没有工作需要时，一般处于待机状态。当检测到有工作需求时，即接收到用户指令时，能根据用户设定热水的温度供水的流量，计算负荷，确定出所需要的燃气流量以调节比例阀2电流。接着调用存储器30中的第一对应关系，然后基于所述第一对应关系和确定的比例阀2电流计算目标风压值。当确定所需的目标风压值后，若此时第一检测件14检测到的压力信息对应的实际风压值与所述目标风压值偏差较大，则可以调节变速风机11转速，增大或减小风压。进一步，判断当前风压是否达到预定要求。所述预定要求可以为所述目标风压值正负一定的误差范围。所述风压达到预定要求后，正常情况下，变速风机11维持当前的转速持续工作，至完成工作需要后可进入待机状态。

在一个实施方式中，所述第二检测件15为在所述气流通道内的压力达到预定压力时发出指令的检测件，所述第二控制逻辑22在接收到所述第二检测件15发出的指令后，根据当前所述变速风机11的工作参数和比例阀电流，建立比例阀电流和所述变速风机11工作参数的第二对应关系，根据所述第二对应关系控制所述变速风机11和/或所述比例阀2。

在本实施方式中，所述第二检测件15其能在所述气体流通通道内压力达到预定压力时发出指令。所述第二检测件15的取压位置具体的可以在所述变速风机11的出风口18位置，当然也可以在气体流通通道内的其他位置。第二检测件15与控制器20电性连接，使得可以将发出的指令提供给控制器20的微处理器。

在一个具体的实施方式中，所述第一检测件14为风压传感器，所述第二检测件15为风压开关，所述风压传感器检测到的所述压力信息超出预设范围时，所述控制器控制所述变速风机旋转，当所述气体流道内的压力达到风压开关预定压力后，所述控制器控制所述风压开关发出指令。

在本实施方式中，所述第一检测件14可为风压传感器、所述第二检测件15可以为风压开关。所述风压传感器检测到的所述压力信息超出预设范围时，所述控制器20控制所述变速风机11旋转，当所述气体流道内的压力达到风压开关预定压力后，所述控制器20控制所述风压开关发出指令。

在本实施方式中，当所述风压传感器检测到的所述压力信息超出预设范围时，即所述风压传感器失效时，所述控制器20控制所述变速风机11旋转，当所述气体流道内的压力达到预定压力后，所述控制器20控制所述风压开关发出指令。例如，所述风压开关为140/170，则表示其断开OFF点对应的风压为140Pa、其闭合ON点对应的风压为170Pa。当然，在误差允许范围内，所述OFF点、ON点可分别在140/170左右。当所述风压开关闭合时，所述控制器20检测到所述风压开关发出的闭合信号，进而可调用第二控制逻辑22，对风机转速进行控制。

在一个实施方式中，所述第二对应关系可以为：风机工作参数与所述比例阀电流之间函数关系或将风机工作参数与所述比例阀电流对应存储的数据表。另外所述风机工作参数与所述比例阀电流之间的对应关系还可以是其他形式，本申请在此并不作限定。

在本实施方式中，所述风机的工作参数与比例阀电流之间存在一一对应的关系。例如，通过比例阀电流能够唯一确定风机的工作参数。

在一个实施方式中，所述变速风机的工作参数可以为风机转速或工作电流。

在本实施方式中，所述风机的工作电流与风机的转速之间存在一一对应的关系，通过风机的工作电流能够唯一确定风机的转速。

请参阅图5，所述对应关系可以包括一个函数。具体的，所述第二对应关系可以通过函数y₂＝k₂x+b₂来表征。其中y₂可以表示风机转速，x可以表示比例阀电流信号，k₂可以为根据实验统计规律得出的二者之间的比例系数，b₂可以为一个常数。

在本实施方式中，请参阅图6，控制器20可根据与所述第二检测件15对应的所述第二控制逻辑22进行控制工作。

首先可以确定风机的工作区域。具体的，变速风机11的工作区域可以为在标准工况下确定的风压开关处于OFF点和ON点对应的风机的转速以及与所述风机的转速分别对应的比例阀2电流。所述标准工况可以指风机在没有出现风机积灰、烟管堵塞、烟管加长、外界风压倒灌等情况。

当所述第一检测件14出现失效时，所述控制器20可以由第一控制逻辑21切换至第二控制逻辑22进行控制。

所述控制器20由第二控制逻辑22进行控制工作时，首先可根据用户设定热水的温度供水的流量计算负荷，确定出所需要的燃气流量以调节比例阀电流。然后调用存储器30中的第二对应关系，并基于所述第二对应关系和确定的比例阀电流计算目标风机转速，接着依据所述目标风机转速调节风机，并判断风机转速是否达到预定要求。所述预定要求可以为所述目标风机转速正负一定的误差范围。所述风机转速达到预定要求后，正常情况下，变速风机11维持当前的转速持续工作，至完成工作需要后可进入待机状态。若当前风机转速没有达到预定要求，则继续调节风机转速，使其满足预定要求。

在一个实施方式中，所述第二控制逻辑根据所述变速风机11当前的电流和变速风机电流与比例阀电流的第三对应关系或所述变速风机11当前的占空比和变速风机占空比与比例阀电流的第四对应关系控制所述变速风机11和/或比例阀2。

在本实施方式中，请参阅图7，所述对应关系可以包括一个函数，也可以包括一个数据表。具体的，所述第三对应关系可以通过函数y₃＝k₃x+b₃来表征。其中y₃可以表示风机电流，x可以表示比例阀电流信号，k₃可以为根据实验统计规律得出的二者之间的比例系数，b₃可以为一个常数。

请参阅图8，所述第四对应关系可以通过函数y₄＝k₄x+b₄来表征。其中y₄可以表示风机占空比，x可以表示比例阀电流信号，k₄可以为根据实验统计规律得出的二者之间的比例系数，b₄可以为一个常数。

在本实施方式中，请参阅图9，控制器20可根据与所述变速风机11的电流或者占空比对应的所述第二控制逻辑22进行控制工作。

例如，当所述变速风机11为低压风机时，其可根据与所述变速风机11的电流对应的所述第二控制逻辑22进行控制工作。例如：当所述第一检测件14出现失效时，所述控制器20可以由第一控制逻辑21切换至第二控制逻辑22进行控制。

所述控制器20由与变速风机11的电流相对应的第二控制逻辑22进行控制工作时，首先可根据用户设定热水的温度供水的流量计算负荷，确定出所需要的燃气流量以调节比例阀电流。然后调用存储器30中的第三对应关系，并基于所述第三对应关系和确定出比例阀电流确定目标风机电流。由于所述变速风机11的风机电流与风机转速之间存在一一对应的关系。根据所述目标风机电流，以及风机电流与转速之间的一一对应关系，可以确定目标风机转速。接着依据所述目标风机转速调节风机，并判断风机转速是否达到预定要求。所述预定要求可以为所述目标风机转速正负一定的误差范围。所述风机转速达到预定要求后，进一步判断风机的电流是否达到要求。若此时风机的电流已经达到要求，则正常情况下，变速风机11维持当前的转速持续工作，至完成工作需要后可进入待机状态。若当前风机转速没有达到预定要求，或者风机电流没有达到要求，则继续调节风机转速，使其满足预定要求。

例如，当所述变速风机11为高压风机时，其可根据与所述变速风机11的占空比对应的所述第二控制逻辑22进行控制工作。例如当所述第一检测件14出现失效时，所述控制器20可以由第一控制逻辑21切换至第二控制逻辑22进行控制。

所述控制器20由与变速风机11的占空比相对应的第二控制逻辑22进行控制工作时，首先可根据用户设定热水的温度、供水的流量计算负荷，确定出所需要的燃气流量以调节比例阀电流。然后调用存储器30中的第四对应关系，并基于所述第四对应关系和确定出的比例阀电流确定目标风机占空比。由于所述变速风机11的风机占空比与风机转速之间存在一一对应的关系。根据所述目标风机占空比，以及风机占空比与转速之间的一一对应关系，可以确定目标风机转速。接着依据所述目标风机转速调节风机，并判断风机转速是否达到预定要求。所述预定要求可以为所述目标风机转速正负一定的误差范围。所述风机转速达到预定要求后，进一步判断风机的占空比是否达到要求。若此时风机的占空比已经达到要求，则正常情况下，变速风机11维持当前的转速持续工作，至完成工作需要后可进入待机状态。若当前风机转速没有达到预定要求，或者风机占空比没有达到要求，则继续调节风机转速，使其满足预定要求。

在一个实施方式中，所述第二检测件15为检测所述气流通道内的压力信息的检测件，所述第二控制逻辑22根据所述第二检测件15检测到的压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机11和/或所述比例阀2。

在本实施方式中，所述第二检测件15与所述第一检测件14都可以为检测所述气流通道内的压力信号的检测件。例如都可以为风压传感器。所述第一检测件14、第二检测件15均与所述控制器20电性连接，以便将检测到的压力信息提供给所述控制器20的微处理器。

所述存储器30可存储有所述气流通道内的目标压力与所述燃气热水装置的比例阀2电流的第一对应关系。

工作时，所述控制器20内首先可基于所述第一对应关系，调用与所述第一检测件14对应的第一控制逻辑21进行控制工作。当第一检测件14失效时，即在确定当前工作的所述第一检测件14检测到的压力信号超出预设范围时，控制器20控制第二检测件15工作，并根据第二检测件15采集的压力信号和所述第一对应关系，控制所述变速风机11和/或所述比例阀2。

本申请所述控制系统的控制器20，其除了调用与第一检测件14对应的第一控制逻辑21与其他控制逻辑分别进行两两组合形成双控制系统外，还可以与其他多个控制逻辑组合形成多控制系统。本申请在此并不作具体的限定，所属领域技术人员在本申请技术精髓的启示下，还可以做出其他的变更，但只要其实现的功能和达到的效果与本申请相同或相似，均应涵盖于本申请保护范围内。

在一个实施方式中：所述第一检测件14用于持续检测所述气流通道内的压力信息；所述第二检测件15用于在所述气流通道内的压力达到预定压力时发出指令；所述控制系统10设置有将所述第一检测件14、第二检测件15连通的连通管；所述连通管为三通管结构，其设置有与所述气体流通通道相连通的第一端，与所述第一检测件14相连通的第二端，与所述第二检测件15相连通的第三端。

在本实施方式中，所述第一检测件14、第二检测件15可以通过所述连通管进行取压。具体的所述连通管的结构可以为三通管17结构。所述三通管17结构的连通管，不仅结构简单，而且有利于保证所述第一检测件14、第二检测件15取到相同位置处的压力。

在一个具体的实施方式中，所述三通管17的根数可以为一根，所述第一检测件14设置有第一检测口141、第二检测口142，所述第一检测口141与所述燃气热水装置的负压腔16相连通，所述第二检测口142与所述第二端相连接。所述第二检测件15设置有第三检测口151、第四检测口152，所述第三检测口151与所述燃气热水装置的负压腔16相连通，所述第四检测口152与所述第三端相连接。

在本实施方式中，气体流道中的随着与变速风机11的距离变化，气体压力也会相应存在变化。根据流体力学中伯努利方程，根据气体流道中两点的压力差，便可以计算确定气体的流量。所述第一检测件14、第二检测件15检测到的信号都可以为所述压力差。所述第一检测件14、第二检测件15分别具有两个检测口，通过所述两个检测口检测的压力获得压力差可以作为反馈信号，提供给控制器20。

在本实施方式中，当三通管17为一根的情况时，所述第一检测件14、第二检测件15都可以设置在燃气热水装置的负压腔16内，以保证所述第一检测件14、第二检测件15的一个检测口取到的压力为所述负压腔16内的压力。所述负压腔16内的压力与三通管17取到的所述气体流通通道内的压力形成所述压力差。

在另一个具体的实施方式中，所述三通管17的根数可以为两根，分别为第一三通管171和第二三通管172，所述气体流通通道内设置有用于取压的文丘里管，所述文丘里管设置有负压采集口；沿气体流动方向，所述第一三通管171的第一端与文丘里管的负压采集口的上游段连通，所述第二三通管172的第一端与所述文丘里管的负压采集口相连通。所述第一检测件14设置有第一检测口141、第二检测口142。所述第一检测口141与所述第一三通管171的第二端相连接，所述第二检测口142与所述第二三通管172的第二端相连接。所述第二检测件15设置有第三检测口151、第四检测口152。所述第三检测件151与所述第一三通管171的第三端相连接，所述第四检测口152与所述第二三通管172的第三端相连接。

在本实施方式中，所述第一检测件14、第二检测件15的位置可根据燃气热水装置整体的结构布置自由选择。例如，如图1所示，所述第一检测件14可以设置在所述负压腔16的外面。由于所述负压腔16内设置有燃烧器，其内部温度较高，当所述第一检测件14为实时检测压力信息的压力传感器而言，可能会由于长期处于高温环境而失效，因此当所述第一检测件14设置在所述负压腔16外时，有利于延长第一检测件14的使用寿命。

在一个实施方式中，所述燃气热水装置启动工作时，所述控制器20控制所述第一控制逻辑21根据所述第一检测件14检测到的压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机11和/或所述比例阀2，当所述第一检测件14检测到的所述压力信息超出预设范围时，所述控制器20控制当前的控制逻辑切换至第二控制逻辑22。

在本实施方式中，所述第一检测件14可在所述风机旋转时，检测所述气流通道内的压力信息的风压传感器。由于所述风压传感器为实时检测的检测件，工作时，响应速度快、实时调节能力强，可以在风机转速较低的范围内正常工作，因此产生的噪声分贝也较低。因此，可以将所述与第一检测件14对应的第一控制逻辑21设定为控制系统10的主系统，当燃气热水装置启动工作时，所述控制器20优先采用所述主系统进行控制。

在一个实施方式中，所述第二检测件15可为风压开关，所述变速风机11的工作参数为转速，所述变速风机11设置有风机转速检测元件，所述风机转速检测元件与所述控制器20电连接，其能够将检测到的风机转速传输给所述控制器20。所述风机转速检测元件获得所述风压开关发出指令时的所述变速风机11的转速为基准转速。

在本实施方式中，所述风机转速检测元件用于实时检测风机转速信号，并将所述风机转速信号提供给与其电连接的控制器20。

在本实施方式中，所述第二检测件15为风压开关时，其对应有一个断开的OFF状态和闭合的ON状态。当所述风压开关闭合时，即处于ON状态时，将风机转速检测元件此时检测到的风机转速设为基准转速，以便于确定风机的工作范围以及建立所述第二对应关系。

在一个实施方式中，当所述风压开关在所述基准转速下不能发出指令时，所述控制器20控制所述变速风机以所述基准转速为基础，以预定转速增量增加风机转速直至所述风压开关发出指令，所述风压开关发出指令时的风机转速为修正后的基准转速；所述控制器20基于所述修正后的基准转速修正所述第二对应关系。

在正常情况下，所述风机转速达到基准转速时，风压开关能够闭合。但是，当有风机积灰、烟管堵塞、烟管加长、外界风压倒灌等较为恶劣的工况影响下，很可能风机需要在原来基准转速的基础上增加一定的转速，才能使风压开关闭合。

在本实施方式中，所述预定转速增量可以为一个转速步长，例如，20转/次。当增加一定的预定转速增量后，所述风压开关达到闭合状态。此时，将风机转速检测元件检测到的风机转速设为修正后的基准转速。所述控制器20基于所述修正后的基准转速修正风机的工作范围以及所述第二对应关系。具体的，可参阅图5，当所述基准转速因实际工况进行修正后，相应地，所述修正后的第二对应关系曲线，可以为在所述原关系曲线的基础上向上平移后获得。

具体的，所述修正后的第二对应关系可以通过函数y’₂＝k₂x+b’₂来表征。其中y’₂可以表示风机转速，x可以表示比例阀电流信号，k₂可以为根据实验统计规律得出的二者之间的比例系数，b’₂可以为一个常数。

在本实施方式中，通过修正变速风机11的基准转速和与其对应的第二对应关系，使得变速风机11能够在一个较高的转速范围内工作。当变速风机11的转速范围较高时，使得燃气热水装置能够在较为恶劣的工况下具有正常的燃烧工况。此外，当变速风机11转速提高后，能够缓解风机积灰、烟管堵塞、烟管加长，外界风压倒灌带来的影响，保证燃气热水装置能够可靠地工作。

在一个实施方式中，所述第二对应关系可为所述变速风机转速与比例阀电流之间的线性关系。所述变速风机11的最小燃烧转速可以为所述基准转速与第一预定转速的和。所述变速风机11的最大燃烧转速可以为所述基准转速与第二预定转速的和。其中，所述第一预定转速小于所述第二预定转速。

在本实施方式中，所述第一预定转速、第二转速可以根据实际的变速风机11以及燃气热水装置本身工作情况进行合理地设定。具体的，所述第一预定转速、第二预定转速可以在变速风机11正常工作范围内，且烟气排放等工况达标情况下的一个合理的转速。

在一个具体的实施方式中，变速风机11学习时，风压开关闭合时候的风机转速设为X。则所述变速风机11的最小燃烧转速可为X+300转/分，所述变速风机11最大燃烧转速可为X+700转/分。

请参阅图10，如1米烟管，在220V电压情况下，变速风机在2300转/分时风压开关闭合的配比关系如下：变速风机11的最小燃烧转速可为2300+300＝2600转/分，此时，对应的比例阀电流值可为45毫安；变速风机11的最大燃烧转速可为2300+700＝3000转/分，此时，对应的比例阀电流值可为115毫安。

当然，燃气热水装置在运行时的情况多变，可能烟管不止1米、也可能出现风机积灰、烟管出口或进口堵塞等情况。当出现上述至少一种情况时候，变速风机11在学习的过程中很可能不是2300转引起风压开关闭合。但无论以哪一个转速闭合，燃烧运行曲线均按照以上的规则进行跳转。在本实施方式中，燃烧曲线可以是平移的一条曲线，能随着燃气热水装置实际工况的变化而动态变化。因此，整体上，所述燃气热水装置的控制系统，具有实时调节能力强，可靠性好及抗风压、抗积灰等功能，另外还能够适应不同的烟管长度。

在一个实施方式中，所述控制器20能根据所述第二检测件15检测到的信息判断所述第一检测件14的信息是否在预定范围内工作。

在本实施方式中，使用时，所述第二检测件15的可靠性可以优于所述第一检测件14。

在本实施方式中，所述预设范围可以根据具体的第一检测件14针对性地设定。例如当所述第一检测件14为风压传感器时，所述预设范围可以为所述风压传感器检测的到压力信息出现：压力信息中断、压力信息发生零点漂移、压力信息输出频率超过设定范围、变速风机调整风速时，压力信息维持不变中的至少一种。当所述第一检测件14检测到的信号超出预设范围时，则控制器20进行切换操作，调用其他的可用控制逻辑进行控制，以维持燃气热水装置正常工作。当检测件为其他具体形式时，可根据检测件的失效模式，设定具体的范围，本申请在此并不作限定，所属领域技术人员在本申请技术精髓的启示下，还可以做出其他的变更，但只要其实现的功能和达到的效果与本申请相同或相似，均应涵盖于本申请保护范围内。

在一个实施方式中，当所述第一控制逻辑21为当前工作的控制逻辑时，所述控制器20能根据第二检测件15检测到的信息判断第一检测件14检测的信息是否在预定范围内工作。

在本实施方式中，例如，当第一检测件14处于工作状态下时，所述控制器20根据所述第一控制逻辑21进行控制。具体的，所述第二检测件15可以在风机工作参数达到预定值时闭合。所述第二检测件15闭合时对应有一个压力值，所述压力值与所述第一检测件14检测到的压力信息相比较，若所述第一检测件14检测到的压力值与所述第二检测件15检测到的压力值相等或接近，则判断所述第一检测件14在预定范围内工作；若不接近，则可能所述第一检测件14失效了。

在一个具体的实施方式中，所述第一检测件为风压传感器，所述第二检测件为风压开关，所述控制器能根据所述风压开关发出指令时的压力信息判断所述风压传感器检测到的压力信息是否在预定范围内。

具体的，例如：所述第一检测件14为风压传感器，所述第二检测件15为风压开关，所述控制器20能根据所述风压开关发出指令时的压力信息检测所述风压传感器检测所述风压传感器检测到的压力信息是否在预定范围内。

在本实施方式中，所述风压传感器处于实时检测所述气体流通通道内压力信息的状态。所述风压开关为具有断开的OFF点和闭合的ON点。当气体流通通道内的压力达到一定的压力时，能够使得所述风压开关断开或者闭合。正常情况下，所述风压开关工作时可靠性要优于所述风压传感器。

例如，所述风压开关可为140/170，则表示其断开OFF点对应的风压为140Pa、其闭合ON点对应的风压为170Pa。当所述风压开关闭合时，所述控制器20检测到所述风压开关发出的闭合信号时，气体流通通道内对应的压力理论上应该为170Pa或者170Pa左右。此时，控制器20判断，所述风压传感器检测到的压力信息是否在预定范围内。所述预定范围可以为170Pa左右，例如165Pa至175Pa之间。

在一个具体的实施方式中，请参阅图11，基于所述风压开关检测风压传感器是否正常的控制逻辑如下。

开始时，变速风机11处于自学习阶段，所述变速风机11的转速从零开始逐渐加大。

在变速风机11转速增大的过程中，判断风压开关是否闭合。若检测到此时风压开关已经闭合，获得风压开关闭合点对应的目标风压值，同时通过风压传感器检测风压开关闭合点对应的风压值。将所述检测到的风压值与所述目标风压值进行比较，若所述检测到的风压值在目标风压值左右的预定标准以内，则表明所述风压传感器正常，当所述检测到的风压值在预定标准以外，则表明所述风压传感器异常。

在一个实施方式中，所述燃气热水装置具有采暖用水系统、生活用水系统。

当所述燃气热水装置在采暖用水系统工作时，且所述控制器20在根据所述第二对应关系控制所述变速风机11和/或所述比例阀2时，所述风压传感器检测到的所述压力信息未超出所述预设范围时，切换至根据所述压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机11和/或所述比例阀2。

当所述燃气热水装置在生活用水系统工作时，且所述控制器20在根据所述第二对应关系控制所述变速风机11和/或所述比例阀2时，所述风压传感器检测到的所述压力信息未超出所述预设范围时，所述控制器20维持根据所述第二对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀。

在本实施方式中，切换时，由于变速风机11需进行自学习过程。在变速风机11自学习至风压开关闭合前，整个燃气热水装置处于停机状态。此时，燃烧器并不工作，若此时是生活用水系统工作，则突然停机会出冷水，对用户感受影响较大。若此时是采暖用水系统工作，由于短暂的停机对室内不会有太大的温差变化，对用户感受影响不大。因此，整体上，当所述控制器20在根据所述第二对应关系控制所述变速风机11和/或所述比例阀2时，所述燃气热水装置为在采暖用水系统工作时，可以尝试切到风压传感器对应的第一控制逻辑进行控制，当为生活用水系统工作时，尽量不进行切换操作。

在本实施方式中，当所述控制系统10中的风压传感器检测到的压力信息出现异常时，所述控制器20可以在根据所述第二对应关系控制所述变速风机11和/或所述比例阀2。所述风压传感器的异常情况可以包括：压力信息中断、压力信息发生零点漂移、压力信息输出频率超过预设范围、变速风机调整风速时，压力信息维持不变等。相应的，在所述控制器20内可以设置有故障标志位，所述压力信息中断、压力信息发生零点漂移、压力信息输出频率超过预设范围、变速风机调整风速时，压力信息维持不变分别设置为第一故障标识、第二故障标识、第三故障标识、第四故障标识。当检查到所述预设切换条件中的任意一种故障时，对应显示对应的故障标识；当检测到对应故障消失，则取消显示对应的故障标识。此时，表明所述风压传感器可能已经恢复正常。即此时所述风压传感器检测到的所述压力信息未超出所述预设范围，控制器20可以在采暖用水系统工作时，切换至所述第一控制逻辑21进行控制工作，而在生活用水系统工作时，不进行切换。

以上所述仅为本发明的几个实施例，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (19)

1.一种燃气热水装置的控制系统，其特征在于，所述燃气热水装置具有变速风机和比例阀，所述燃气热水装置的进风口至排烟口形成有气流通道，所述控制系统包括：

第一检测件；

第二检测件；

控制器，其至少具有第一控制逻辑和第二控制逻辑；所述第一控制逻辑根据第一检测件的检测信息控制所述变速风机和/或所述比例阀，所述第二控制逻辑根据第二检测件的检测信息控制所述变速风机和/或所述比例阀，当所述第一控制逻辑在运行时，第一检测件检测的信息超出预设范围时切换至第二控制逻辑运行。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述控制器能根据所述第二检测件检测到的信息判断所述第一检测件的信息是否在预定范围内工作。

3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于：当所述第一控制逻辑为当前工作的控制逻辑时，所述控制器能根据第二检测件检测到的信息判断第一检测件检测的信息是否在预定范围内工作。

4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于：所述第一检测件为风压传感器，所述第二检测件为风压开关，所述控制器能根据所述风压开关发出指令时的压力信息判断所述风压传感器检测到的压力信息是否在预定范围内。

5.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述第一检测件为能持续检测所述气流通道内的压力信息的检测件；

所述控制系统包括存储器，其至少存储有所述气流通道内的目标压力与所述燃气热水装置的比例阀电流的第一对应关系；

所述第一控制逻辑根据所述第一检测件检测到的压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀。

6.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于：所述第二检测件为在所述气流通道内的压力达到预定压力时发出指令的检测件，所述第二控制逻辑在接收到所述第二检测件发出的指令后，根据当前所述变速风机的工作参数和比例阀电流，建立比例阀电流和所述变速风机工作参数的第二对应关系，根据所述第二对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀。

7.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于：所述第二控制逻辑根据所述变速风机当前的电流和变速风机电流与比例阀电流的第三对应关系或所述变速风机当前的占空比和变速风机占空比与比例阀电流的第四对应关系控制所述变速风机和/或比例阀。

8.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于：所述燃气热水装置启动工作时，所述控制器控制所述第一控制逻辑根据所述第一检测件检测到的压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀，当所述第一检测件检测到的所述压力信息超出预设范围时，所述控制器控制当前的控制逻辑切换至第二控制逻辑。

9.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于：所述第二检测件为检测所述气流通道内的压力信息的检测件，所述第二控制逻辑根据所述第二检测件检测到的压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀。

10.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：

所述第一检测件用于持续检测所述气流通道内的压力信息；

所述第二检测件用于在所述气流通道内的压力达到预定压力时发出指令；

所述控制系统设置有将所述第一检测件、第二检测件连通的连通管；

所述连通管为三通管结构，其设置有与所述气体流通通道相连通的第一端，与所述第一检测件相连通的第二端，与所述第二检测件相连通的第三端。

11.如权利要求10所述的控制系统，其特征在于：所述三通管的根数为一根，

所述第一检测件设置有第一检测口、第二检测口，所述第一检测口与所述燃气热水装置的负压腔相连通，所述第二检测口与所述第二端相连接；

所述第二检测件设置有第三检测口、第四检测口，所述第三检测口与所述燃气热水装置的负压腔相连通，所述第四检测口与所述第三端相连接。

12.如权利要求10所述的控制系统，其特征在于：所述三通管的根数为两根，分别为第一三通管和第二三通管，

所述气体流通通道内设置有用于取压的文丘里管，所述文丘里管设置有负压采集口；

沿气体流动方向，所述第一三通管的第一端与文区里管的负压采集口的上游段连通，所述第二三通管的第一端与所述文丘里管的负压采集口相连通；

所述第一检测件设置有第一检测口、第二检测口，所述第一检测口与所述第一三通管的第二端相连接，所述第二检测口与所述第二三通管的第二端相连接；

所述第二检测件设置有第三检测口、第四检测口，所述第三检测件与所述第一三通管的第三端相连接，所述第四检测口与所述第二三通管的第三端相连接。

13.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述第二对应关系为：风机工作参数与所述比例阀电流之间函数关系或将风机工作参数与所述比例阀电流对应存储的数据表。

14.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述变速风机的工作参数为风机转速或工作电流。

15.如权利要求14所述的控制系统，其特征在于：所述第二检测件为风压开关，所述变速风机的工作参数为转速，所述变速风机设置有风机转速检测元件，所述风机转速检测元件与所述控制器电连接，其能够将检测到的风机转速传输给所述控制器；

所述风机转速检测元件获得所述风压开关发出指令时的所述变速风机的转速为基准转速。

16.如权利要求15所述的控制系统，其特征在于：

当所述风压开关在所述基准转速下不能发出指令时，所述控制器控制所述变速风机以所述基准转速为基础，以预定转速增量增加风机转速直至所述风压开关发出指令，所述风压开关发出指令时的风机转速为修正后的基准转速；所述控制器基于所述修正后的基准转速修正所述第二对应关系。

17.如权利要求15所述的控制系统，其特征在于：所述第二对应关系为所述变速风机转速与比例阀电流之间的线性关系，所述变速风机的最小燃烧转速为所述基准转速与第一预定转速的和，所述变速风机的最大燃烧转速为所述基准转速与第二预定转速的和，其中，所述第一预定转速小于所述第二预定转速。

18.如权利要求1或6所述的控制系统，其特征在于：所述第一检测件为风压传感器，所述第二检测件为风压开关，所述风压传感器检测到的所述压力信息超出预设范围时，所述控制器控制所述变速风机旋转，当所述气体流道内的压力达到风压开关预定压力后，所述控制器控制所述风压开关发出指令。

19.如权利要求18所述的控制系统，其特征在于：

所述燃气热水装置具有采暖用水系统、生活用水系统，

当所述燃气热水装置在采暖用水系统工作时，且所述控制器在根据所述第二对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀时，所述风压传感器检测到的所述压力信息未超出所述预设范围时，切换至根据所述压力信息和所述第一对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀；

当所述燃气热水装置在生活用水系统工作时，且所述控制器在根据所述第二对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀时，所述风压传感器检测到的所述压力信息未超出所述预设范围时，所述控制器维持根据所述第二对应关系控制所述变速风机和/或所述比例阀。