CN105509325A - 热水器及其用水数据采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水器，该热水器包括控制模块、市电供电模块、电压检测模块和备用供电模块，其中，控制模块，用于采集热水器的用水数据，并根据用水数据控制热水器工作；市电供电模块，用于在市电接通时为控制模块供电；电压检测模块，用于检测市电的电压；备用供电模块，在市电的电压小于预设电压值时，市电供电模块停止供电，备用供电模块为控制模块供电。该热水器，可以在断电的情况下仍然可以采集热水器的用水数据，从而为智能化控制提供数据基础。本发明还公开了一种热水器的用水数据采集方法。

Description

热水器及其用水数据采集方法

技术领域

本发明属于电器制造技术领域，尤其涉及一种热水器，及该热水器的用水数据采集方法。

背景技术

随着技术的发展，热水器的智能化程度也不断提高，多型号热水器产品都配有智能化的自动控制功能。目前，常用储水式电热水器的智能化功能都是在用户用水过程中通过单片机系统记录用户的用水行为，如水流量，水温度以及用水时间等等，然后通过一段时间的数据存储，按照固有的逻辑进行用户行为的预计，最终根据预计的结果对热水器进行一定的控制操作。然而，在实际使用过程中，一部分用户在洗浴时会直接拔掉热水器电源线，在断电的情况下，现有热水器控制器无法记录任何传感器的参数，包括温度、流量、加热功率、时间等，因而不能给用户提供任何智能化的体验。

在相关技术中，揭示了一种智能控制的方案，记录热水器的水流量，用户的使用时长以及使用的具体时间以及热水器本身胆内的各个温度和进水温度等等，然后通过网络传输至服务器端进行数据存储和处理，最终通过服务器端的当地天气情况结合热水器本身的数据形成智能化的控制逻辑，再通过无线网络传送到热水器，其整个控制过程都需要热水器的数据上传，如果用户有在用水时拔掉电源的习惯会使得智能化数据无法采集，导致该功能失效。另外，在准量加热电热水器及准量加热控制方法的专利中，提出了一种基于本地智能控制的方案，该方案与前述智能控制方案的主要区别在于，该方案无需远程的服务器，所有数据都在本地进行分析处理，最终直接在本地完成控制策略，但是，当用户有断电洗浴的习惯时，无法实现智能化。

可以看出，目前的热水器需要特定使用条件，可靠性低，无论是何种智能化的控制方案，其在断电情况下无法记录任何数据，数据记录不全将导致热水器功能的部分失效。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种热水器，该热水器可以在断电的情况下仍然可以采集热水器的用水数据，从而为智能化控制提供数据基础。

本发明另一个目的在于提出一种热水器的用水数据采集方法。

为了解决上述问题，本发明一方面提出一种热水器，该热水器包括：控制模块，用于采集热水器的用水数据，并根据所述用水数据控制所述热水器工作；市电供电模块，用于在市电接通时为所述控制模块供电；电压检测模块，用于检测所述市电的电压；备用供电模块，在所述市电的电压小于预设电压值时，所述市电供电模块停止供电，所述备用供电模块为所述控制模块供电。

根据本发明的热水器，通过增加备用供电模块，在市电的电压小于预设电压值时市电供电模块停止供电，由备用供电模块为控制模块供电，从而在市电断电的情况下，可以保障控制模块仍然可以采集用水数据，进而为热水器的控制提供数据基础，更加可靠。

进一步地，所述备用供电模块包括开关单元和储能单元，在所述市电的电压小于预设电压值时，所述开关单元导通，所述储能单元为所述控制模块供电。

具体地，所述储能单元为蓄电池或者法拉电容器或者水流发电机。

进一步地，所述热水器还包括：传感器模块，用于在所述热水器工作时检测所述热水器的用水数据，其中，所述传感器模块包括温度传感器，所述温度传感器用于检测所述热水器内的水温，在所述水温高于预设温度时，所述备用供电模块为所述控制模块供电，所述控制模块处于低功耗模式，从而可以延长备用供电模块的供电时间。

进一步地，所述传感器模块还包括：水流量传感器，所述水流量传感器用于检测所述热水器的出水水流信号，所述控制模块在采集到所述出水水流信号时从所述低功耗模式切换为正常工作模式。

上述热水器还包括存储模块，在所述正常工作模式时，所述控制模块采集所述用水数据，并将所述用水数据保存于所述存储模块中。

所述热水器还包括电量管理模块，所述电量管理模块检测所述备用供电模块的电量，在所述电量小于预设电量且所述市电接通时，控制所述备用供电模块充电，或者，在所述电量小于预设电量且所述备用供电模块处于供电状态时，控制所述备用供电模块停止供电。

基于上述方面的热水器，本发明另一方面还提出一种热水器的用水数据采集方法，其中，所述热水器包括备用供电模块，所述方法包括以下步骤：检测为所述热水器供电的市电的电压，并判断所述市电的电压是否小于预设电压值；如果所述市电的电压小于所述预设电压值，则所述热水器的控制模块停止市电供电，所述备用供电模块为所述控制模块供电，以使所述控制模块采集所述热水器的用水数据。

根据本发明的热水器的用水数据采集方法，通过热水器增加备用供电模块，在市电的电压小于预设电压值、市电断电时，由备用供电模块为控制模块进行供电，从而在市电断电的情况下，可以保证控制模块仍然可以采集用水数据，进而为热水器的控制提供数据基础，更加可靠。

在所述备用供电模块为所述控制模块供电之前，所述方法还包括：检测所述热水器内的水温，并判断所述水温是否高于预设水温；如果所述水温高于所述预设水温，所述备用供电模块为所述控制模块供电，且所述控制模块处于低功耗模式，从而可以延长备用供电模块的供电时间。

进一步地，所述方法还包括：判断是否检测到所述热水器的出水水流信号；如果检测到所述出水水流信号，则所述控制模块由所述低功耗模式切换为正常工作模式。

上述方法还包括：在所述正常工作模式时，所述控制模块采集所述热水器的用水数据，并将所述用水数据进行保存。

另外，上述方法还包括：检测所述备用供电模块的电量；在所述电量小于预设电量且所述市电接通时，控制所述备用供电模块充电；或者，在所述电量小于预设电量且所述备用供电模块处于供电状态时，控制所述备用供电模块停止供电。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的热水器的功能框图；

图2是根据本发明的另一个实施例的热水器的功能框图；

图3是根据本发明的又一个实施例的热水器的功能框图；

图4是根据本发明的一个实施例的热水器的用水数据采集方法的流程图；以及

图5是根据本发明的一个具体实施例的热水器的用水数据采集方法的流程图。

附图标记：

热水器100，

控制模块10、市电供电模块20、电压检测模块30和备用供电模块40，传感器模块50，存储模块60，电量管理模块70，

开关单元41和储能单元42，温度传感器51，水流量传感器52。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

针对相关技术中存在的在断电情况下不能采集用水数据的问题，本发明实施例提出一种在热水器中增加为控制器提供备用电源的解决方案，保证用户在正常的各种洗浴情况下，热水器都可以及时记录用户的用水数据，为热水器的智能控制系统提供可靠的数据。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的热水器及其用水数据采集方法。

图1是根据本发明的一个实施例的热水器的功能框图，如图1所示，该热水器100包括控制模块10、市电供电模块20、电压检测模块30和备用供电模块40。

其中，市电供电模块20用于在市电接通时为控制模块10供电，在正常工作时，控制模块10采集热水器100的用水数据，并根据用水数据控制热水器100工作，从而可以实现智能化控制。

电压检测模块20用于检测市电的电压。在市电的电压小于预设电压值例如3.8V时，市电供电模块20停止供电，例如，用户在洗浴时有拔掉热水器100插头的习惯时，而本发明实施例的热水器100增加备用供电模块40，在市电供电模块20停止为控制模块10供电时，备用供电模块40为控制模块10供电，从而控制模块10可以继续采集用户的用水数据，进而为热水器100的控制提供数据基础。

可以看出，本发明实施例的热水器100，通过增加备用供电模块40，在市电的电压小于预设电压值时市电供电模块20停止供电，由备用供电模块40为控制模块10供电，从而在市电断电的情况下，可以保障控制模块10仍然可以采集用水数据，进而为热水器100的控制提供数据基础，更加可靠。

具体地，如图2所示，备用供电模块40包括开关单元41和储能单元42。在市电的电压小于预设电压值例如3.8V时，开关单元41导通，储能单元42与控制模块10连接，为控制模块10供电，即将控制模块10的供电电源切换至备用供电模块40，以保证在市电断电时控制模块10可以正常采用用水数据，进一步地，当市电的电压值高于4V时，开关单元41断开，供电电源切换至市电供电模块20。概括地说，开关模块41负责切换控制模块10的供电电源，在本发明的一个具体实施例中，储能单元42可以为任何可以应用于本申请中的储能装置，例如可以为但不限于蓄电池或者法拉电容或者水流发电机。

进一步地，如图2所示，上述热水器100还包括传感器模块50，传感器模块50用于在热水器100工作时检测热水器100的用水数据例如水位、水流量、用水时间，为控制模块10提供采集数据。其中，如图3所示，传感器模块50包括温度传感器51，温度传感器51用于检测热水器100内的水温，在水温高于预设温度时，例如在热水器100的整胆水的水温高于40℃时，认为用户有可能使用热水，备用供电模块40为控制模块10供电，此时，控制模块10处于低功耗模式，在用户还没使用热水时，控制模块10处于低功耗模式可以延长备用供电模块40的供电时间。

传感器模块50还包括水流量传感器52，水流量传感器52用于检测热水器100的出水水流信号，在备用供电模块40为控制模块10供电时，控制模块10处于低功耗模式例如待机模式，当采集到出水水流信号时即用户使用热水时，控制模块10从低功耗模式切换为正常工作模式，即检测到水流信号时控制模块10被唤醒。

如图2所示，热水器100还包括存储模块60，在正常工作模式时，即认为用户在使用热水时，控制模块10采集用水数据，此时采集用水数据对于控制模块10的控制策略才有意义，并将用水数据保存于存储模块60中。即存储模块60，例如EEPROM，负责将智能化的数据进行保存，确保完全断电之后数据不丢失。

热水器100还包括电量管理模块70，电量管理模块70用于检测备用供电模块40的电量，在电量小于预设电量且市电接通时，控制备用供电模块40充电，或者，在电量小于预设电量且备用供电模块40处于供电状态时，控制备用供电模块40停止供电。具体地，在用户正常插电时即接通市电时，市电供电模块20为控制模块10供电，同时在备用供电模块40的电量不足时，电量管理模块70启动市电充电，通过市电供电模块20为备用供电模块40充电。而在市电断电时，备用供电模块40为控制模块10供电，当电量低于预设电量时，则电量管理模块70控制所述备用供电模块40停止供电，停止供电之后的用水数据控制模块10不再记录。

综合上述说明，控制模块10负责从传感器模块50采集用水数据，同时完成计算并保存于存储模块60中，同时负责对热水器100的工作进行控制。当备用供电模块40进行供电时，控制模块10切换至低功耗模式，检测到出水水流信号时进入正常工作模式。

其中，在市电供电模块20供电的情况下，整个热水器100为常规工作模式，智能化的工作按照预置模型，例如，控制模块10每分钟采集数据，每小时记录热水器100的状态数据。当用户用水时，按照每分钟的间隔记录热水器100的出水温度、出水流量和进水温度等用水数据，所有数据正常存储和计算，电量管理模块70自动检测备用供电模块40是否充满电，当备用供电模块40未充满电时，通过市电供电模块20为备用供电模块40充电。

在无市电供电例如用户拔掉市电插头即断电的情况下，在热水器100的整个内胆内的水位高于40℃时，备用供电模块40处于供电状态，控制模块10处于低功耗模式，可以保证使用时间，当水流量传感器52输出检测到出水水流信号的脉冲信号时，唤醒控制模块10，控制模块10开始记录实际用水数据，并将用水数据每隔五分钟写入存储模块60。当用户停止用水之后控制模块10自动进入低功耗模式。

可以理解的是，当备用供电模块40的电量不足，或者热水器100的整胆水温低于预设温度例如40℃时即认为用户没有使用热水的可能，备用供电模块40停止为控制模块10供电，停止供电之后的用水数据控制模块10不做记录。在备用供电模块40的电量不足而整个内胆内的水温高于40℃时，例如市电断电达到几天，而备用供电模块40的电量消耗很多，加热之后电量低于阈值，则用户的用水数据控制模块10不再做记录。

总而言之，针对目前智能化需求，获取用户真实的用水数据又要避免用户在用水之前有断电的习惯，通过增加备用供电模块，保证了热水器的数据库的建立和准确性。对于实际智能化的运行起到保障作用，使得智能化控制能够真正起到作用，而不会因为用户的个体化习惯使功能失效。

基于上述方面实施例的热水器，下面参照附图描述根据本发明的另一方面实施例的热水器的用水数据采集方法，其中，热水器包括备用供电模块。

图4是根据本发明的一个实施例的热水器的用水数据采集方法的流程图，如图4所示，该方法包括以下步骤：

S1，检测为热水器供电的市电的电压，并判断市电的电压是否小于预设电压值。

S2，如果市电的电压小于预设电压值，则热水器的控制模块停止市电供电，备用供电模块为控制模块供电，以使控制模块采集热水器的用水数据。

根据本发明实施例的热水器的用水数据采集方法，通过热水器增加备用供电模块，在市电的电压小于预设电压值、市电断电时，由备用供电模块为控制模块进行供电，从而在市电断电的情况下，可以保证控制模块仍然可以采集用水数据，进而为热水器的控制提供数据基础，更加可靠。

其中，在备用供电模块为控制模块供电之前，上述方法还包括：检测热水器内的水温，并判断水温是否高于预设水温。如果水温高于预设水温，则认为热水器已经制取热水，用户有使用热水的可能，备用供电模块为控制模块供电，且控制模块处于低功耗模式，即在用户有使用热水可能而还没有使用水时，控制模块处于低功耗模式，可以延长备用供电模块的工作时间。

进一步地，判断是否检测到热水器的出水水流信号，如果检测到出水水流信号，即用户使用热水，则控制模块由低功耗模式切换为正常工作模式，即控制模块由出水水流信号唤醒以进入正常工作模式。在正常工作模式时，控制模块采集热水器的用水数据，并将用水数据进行保存。

基于上述说明，图5为根据本发明的一个具体实施例的热水器的用水参数的采集方法的流程图，如图5所示，包括以下步骤：

S10，初始化。

S11，判断是否有市电供电，如果有，则进入步骤S12，否则进入步骤S14。

S12，控制模块按照常规模式工作。

S13，检测到水流信号，控制模块进行数据采集。

S14，备用供电模块为控制模块进行供电。

S15，判断是否检测到出水水流信号，如果是，则进入步骤S16，否则进入步骤S18。

S16，判断热水器内胆内水温是否高于预设温度例如40℃，如果是，则进入步骤S17，否则进入步骤S18。

S17，控制模块进行数据采集。

S18，控制模块处于低功耗模式。

另外，在市电供电模式下，还可以对备用供电模块进行电量管理，具体地，

检测备用供电模块的电量，在电量小于预设电量且市电接通时，控制备用供电模块充电，以保证市电断电时，备用供电模块可以为控制模块进行供电，以使控制模块继续采集用户的用水数据，为智能控制策略提供数据基础。或者，在电量小于预设电量且备用供电模块处于供电状态时，控制备用供电模块停止供电，在停止供电之后，用水数据控制模块不再记录。

需要说明的是，在本说明书的描述中，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。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种热水器，其特征在于，包括：

控制模块，用于采集热水器的用水数据，并根据所述用水数据控制所述热水器工作；

市电供电模块，用于在市电接通时为所述控制模块供电；

电压检测模块，用于检测所述市电的电压；和

备用供电模块，在所述市电的电压小于预设电压值时，所述市电供电模块停止供电，所述备用供电模块为所述控制模块供电。

2.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述备用供电模块包括：

开关单元和储能单元，在所述市电的电压小于预设电压值时，所述开关单元导通，所述储能单元为所述控制模块供电。

3.如权利要求2所述的热水器，其特征在于，所述储能单元为蓄电池或者法拉电容器或者水流发电机。

4.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，还包括：

传感器模块，用于在所述热水器工作时检测所述热水器的用水数据，其中，所述传感器模块包括温度传感器，所述温度传感器用于检测所述热水器内的水温，在所述水温高于预设温度时，所述备用供电模块为所述控制模块供电，所述控制模块处于低功耗模式。

5.如权利要求4所述的热水器，其特征在于，所述传感器模块还包括：

水流量传感器，所述水流量传感器用于检测所述热水器的出水水流信号，所述控制模块在采集到所述出水水流信号时从所述低功耗模式切换为正常工作模式。

6.如权利要求5所述的热水器，其特征在于，还包括：

存储模块，在所述正常工作模式时，所述控制模块采集所述用水数据，并将所述用水数据保存于所述存储模块中。

7.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，还包括：

电量管理模块，所述电量管理模块检测所述备用供电模块的电量，在所述电量小于预设电量且所述市电接通时，控制所述备用供电模块充电，或者，在所述电量小于预设电量且所述备用供电模块处于供电状态时，控制所述备用供电模块停止供电。

8.一种热水器的用水数据采集方法，其特征在于，所述热水器包括备用供电模块，所述方法包括以下步骤：

检测为所述热水器供电的市电的电压，并判断所述市电的电压是否小于预设电压值；

如果所述市电的电压小于所述预设电压值，则所述热水器的控制模块停止市电供电，所述备用供电模块为所述控制模块供电，以使所述控制模块采集所述热水器的用水数据。

9.如权利要求8所述的热水器的用水数据采集方法，其特征在于，在所述备用供电模块为所述控制模块供电之前，所述方法还包括：

检测所述热水器内的水温，并判断所述水温是否高于预设水温；以及

如果所述水温高于所述预设水温，所述备用供电模块为所述控制模块供电，且所述控制模块处于低功耗模式。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断是否检测到所述热水器的出水水流信号；

如果检测到所述出水水流信号，则所述控制模块由所述低功耗模式切换为正常工作模式。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述正常工作模式时，所述控制模块采集所述热水器的用水数据，并将所述用水数据进行保存。

12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

检测所述备用供电模块的电量；

在所述电量小于预设电量且所述市电接通时，控制所述备用供电模块充电；或者

在所述电量小于预设电量且所述备用供电模块处于供电状态时，控制所述备用供电模块停止供电。