CN106403300A - 燃气热水器及其安全控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃气热水器及其安全控制系统和方法，其中，系统包括：排风机；转速检测单元，用于检测排风机的转速；功率获取单元，用于获取排风机的输出功率给定值；转速差值获取单元，用于根据输出功率给定值获取排风机的转速实际值和转速基准值，并计算转速实际值和转速基准值之间的差值；排风控制单元分别与排风机、转速检测单元、转速差值获取单元和功率获取单元相连，用于根据差值修正排风机的转速，并根据修正后的排风机的转速和输出功率给定值判断排风机的出风口风压情况，进而根据排风机的出风口风压情况调节排风机的输出功率给定值。该系统能够确保燃气热水器具有良好的燃烧条件，保证燃气热水器安全可靠运行，且提高了控制精度。

Description

燃气热水器及其安全控制系统和方法
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，特别涉及一种燃气热水器及其安全控制系统和方法。
背景技术
目前，市面上常见的燃气热水器包括：D型(自然排气式)、Q型(强制排气式)、P型(自然给排气)、G型(强制给排气)以及W型(屋外设置式)等。其中，Q型和G型的燃气热水器里直接装有排风机，以将燃烧时的废气强制排出，防止残气燃爆等情况发生。
相关技术中，Q型燃气热水器多采用风压检测单元来检测出风口的风压，然后根据检测的风压对排风机和点火单元进行控制，以保证燃气热水器能够正常工作。采用风压检测单元虽然可以避免风压倒灌情况下燃气热水器的燃烧运转，但是，该装置成本较高，而且容易因轻微风压造成燃气热水器停止运转，导致用户无法正常使用。
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，本发明的第一个目的在于提出一种燃气热水器的安全控制系统，该系统能够确保燃气热水器具有良好的燃烧条件，保证燃气热水器安全可靠运行，且系统响应速度快，可以提供较为准确的风量，提高了控制精度。
本发明的第二个目的在于提出一种燃气热水器。
本发明的第三个目的在于提出一种燃气热水器的安全控制方法。
为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种燃气热水器的安全控制系统，包括：排风机，用于排出燃气热水器燃烧时所产生的废气；转速检测单元，用于检测所述排风机的转速；功率获取单元，用于获取所述排风机的输出功率给定值；转速差值获取单元，用于根据所述排风机的输出功率给定值获取所述排风机的转速实际值和所述排风机的转速基准值，并计算所述转速实际值与所述转速基准值之间的差值；以及排风控制单元，所述排风控制单元分别与所述排风机、所述转速检测单元、所述转速差值获取单元和所述功率获取单元分别相连，用于根据所述差值修正所述排风机的转速，并根据修正后的所述排风机的转速和所述排风机的输出功率给定值判断所述排风机的出风口风压情况，进而根据所述排风机的出风口风压情况调节所述排风机的输出功率给定值。
根据本发明实施例的燃气热水器的安全控制系统，首先通过功率获取单元获取排风机的输出功率给定值，并通过转速差值获取单元根据排风机的输出功率给定值获取排风机的转速实际值和转速基准值，计算得到转速实际值与转速基准值之间的差值，然后，排风控制单元根据转速实际值与转速基准值之间的差值对转速检测单元检测的排风机的转速进行修正，并根据修正后的排风机的转速和排风机的输出功率给定值判断排风机的出风口风压情况，进而根据排风机的出风口风压情况调节排风机的输出功率给定值，从而实现对排风机的风量的调节，确保燃气热水器在运转过程中，所引进的燃气与空气混合后能够达到良好的燃烧条件，保证燃气热水器的安全可靠运行。同时，基于转速差值直接对排风机的输出功率给定值进行调节为主动控制，相较于对排风机的转速进行的被动控制，不仅响应速度快，而且可以提供较为准确的风量，提高了控制精度。
另外，根据本发明上述实施例的燃气热水器的安全控制系统还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述排风控制单元所述差值修正所述排风机的转速时，其中，修正后的所述排风机的转速等于所述排风机的转速与所述差值之和。
根据本发明的一个实施例，所述排风控制单元根据修正后的所述排风机的转速和所述排风机的输出功率给定值判断所述排风机的出风口风压情况，并根据所述排风机的出风口风压情况调节所述排风机的输出功率给定值时，其中，如果所述排风控制单元判断所述排风机的出风口风压情况为低风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值减少第一预设值；如果所述排风控制单元判断所述排风机的出风口风压情况为中风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值保持不变；如果所述排风控制单元判断所述排风机的出风口风压情况为高风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值增加第二预设值。
根据本发明的一个实施例，上述的燃气热水器的安全控制系统，还包括系统控制单元，所述系统控制单元与所述排风控制单元进行相互通信，其中，如果所述排风控制单元判断所述排风机的出风口风压情况为最高风压情况，或者修正后的所述排风机的转速大于转速阈值，所述排风控制单元则发送停机信号至所述系统控制单元，以使所述系统控制单元根据所述停机信号控制所述燃气热水器停机。
根据本发明的一个实施例，上述的燃气热水器的安全控制系统，还包括：给水单元，所述给水单元与所述系统控制单元相连；温度获取单元，所述温度获取单元与所述系统控制单元相连，用于获取所述燃气热水器的出水设定温度和所述燃气热水器的冷水温度，其中，所述系统控制单元根据所述给水单元的给水量、所述出水设定温度和所述冷水温度计算所述燃气热水器所需总热量，并根据所述燃气热水器所需总热量获取电流控制指令和所述排风机的初始输出功率给定值。
根据本发明的一个实施例，上述的燃气热水器的安全控制系统，还包括燃气单元，所述燃气单元与所述系统控制单元相连，所述燃气单元具有比例阀，其中，所述系统控制单元根据所述电流控制指令通过控制所述比例阀以对所述燃气单元进行控制。
根据本发明的一个实施例，所述燃气热水器为强制排气式燃气热水器。
为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种燃气热水器，其包括上述的燃气热水器的安全控制系统。
本发明实施例的燃气热水器，通过上述的安全控制系统，能够根据排风机的转速实际值与转速基准值之间的差值对排风机的转速进行修正，并根据修正后的排风机的转速和排风机的输出功率给定值判断排风机的出风口风压情况，并根据排风机的出风口风压情况调节排风机的输出功率给定值，从而实现对排风机的风量的调节，确保燃气热水器在运转过程中，所引进的燃气与空气混合后能够达到良好的燃烧条件，保证燃气热水器的安全可靠运行，并且，基于转速差值直接对排风机的输出功率给定值进行调节为主动控制，相较于对排风机的转速进行的被动控制，不仅响应速度快，而且可以提供较为准确的风量，提高了控制精度。
为实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种燃气热水器的安全控制方法，包括以下步骤：获取所述排风机的输出功率给定值；根据所述排风机的输出功率给定值获取所述排风机的转速实际值与所述排风机的转速基准值，并计算所述转速实际值与所述转速基准值之间的差值；检测所述燃气热水器中排风机的转速；以及根据所述差值修正所述排风机的转速，并根据修正后的所述排风机的转速和所述排风机的输出功率给定值判断所述排风机的出风口风压情况，并根据所述排风机的出风口风压情况调节所述排风机的输出功率给定值。
根据本发明实施例的燃气热水器的安全控制方法，首先获取排风机的输出功率给定值，根据排风机的输出功率给定值获取排风机的转速实际值与转速基准值，并计算转速实际值与转速基准值之间的差值，然后，检测排风机的转速，根据转速差值修正排风机的转速，并根据修正后的排风机的转速和排风机的输出功率给定值判断排风机的出风口风压情况，并根据排风机的出风口风压情况调节排风机的输出功率给定值，从而实现对排风机的风量的调节，确保燃气热水器在运转过程中，所引进的燃气与空气混合后能够达到良好的燃烧条件，保证燃气热水器的安全可靠运行。同时，基于转速差值直接对排风机的输出功率给定值进行调节为主动控制，相较于对排风机的转速进行的被动控制，不仅响应速度快，而且可以提供较为准确的风量，提高了控制精度。
另外，根据本发明上述实施例的燃气热水器的安全控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述根据所述差值修正所述排风机的转速，包括：控制修正后的所述排风机的转速等于所述排风机的转速与所述差值之和。
根据本发明的一个实施例，所述根据修正后的所述排风机的转速和所述排风机的输出功率给定值判断所述排风机的出风口风压情况，并根据所述排风机的出风口风压情况调节所述排风机的输出功率给定值，包括：如果判断所述排风机的出风口风压情况为低风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值减少第一预设值；如果判断所述排风机的出风口风压情况为中风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值保持不变；如果判断所述排风机的出风口风压情况为高风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值增加第二预设值。
根据本发明的一个实施例，所述根据修正后的所述排风机的转速和所述排风机的输出功率给定值判断所述排风机的出风口风压情况，并根据所述排风机的出风口风压情况调节所述排风机的输出功率给定值，还包括：如果判断所述排风机的出风口风压情况为最高风压情况，或者修正后的所述排风机的转速大于转速阈值与所述差值之和，则控制所述燃气热水器停机。
根据本发明的一个实施例，上述的燃气热水器的安全控制方法，还包括：获取所述燃气热水器的给水量，并获取所述燃气热水器的出水设定温度，以及获取所述燃气热水器的冷水温度；根据所述给水量、所述出水设定温度和所述冷水温度计算所述燃气热水器所需总热量，并根据所述燃气热水器所需总热量获取电流控制指令和所述排风机的初始输出功率给定值；根据所述电流控制指令通过控制所述燃气热水器中燃气单元的比例阀以进行燃烧控制。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的燃气热水器的安全控制系统的框图；
图2是根据本发明一个实施例的排风机的输出功率给定值与排风机的转速的关系曲线图；
图3是根据本发明另一个实施例的燃气热水器的安全控制系统的框图；
图4是根据本发明一个实施例的燃气热水器所需总热量与比例阀的控制量和排风机的输出功率给定值的关系曲线图；
图5是根据本发明一个实施例的排风机的输出功率给定值与排风机的转速实际值、排风机的转速基准值的关系曲线图；
图6是根据本发明实施例的燃气热水器的安全控制方法的流程图。
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。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的燃气热水器及其安全控制系统和方法。
图1是根据本发明一个实施例的燃气热水器的安全控制系统的框图。如图1所示，该燃气热水器的安全控制系统包括：排风机10、转速检测单元20、功率获取单元30、转速差值获取单元40和排风控制单元50。
其中，排风机10用于排出燃气热水器燃烧时所产生的废气。转速检测单元20用于检测排风机的转速。功率获取单元30用于获取排风机的输出功率给定值。转速差值获取单元40用于根据排风机的输出功率给定值获取排风机的转速实际值和排风机的转速基准值，并计算转速实际值与转速基准值之间的差值。排风控制单元50与排风机10、转速检测单元20、功率获取单元30和转速差值获取单元40分别相连，用于根据排风机10的转速实际值与转速基准值之间的差值修正排风机10的转速，并根据修正后的排风机10的转速和排风机10的输出功率给定值判断排风机10的出风口风压情况，并根据排风机的出风口风压情况调节排风机10的输出功率给定值。
具体而言，在燃气热水器生产阶段，通过功率获取单元30获取排风机10的功率输出给定值，在基准条件下，运行取样对比程序，即通过转速差值获取单元40根据排风机10的功率输出给定值获取对应的转速实际值，并计算转速实际值与转速基准值之间的差值。在燃气热水器的实际工作过程中，通过转速检测单元20实时检测排风机10的转速，排风控制单元50根据上述差值对检测到的排风机10的转速进行修正，进而结合排风机10的当前输出功率给定值判断排风机10的出风口风压情况，然后根据出风口风压情况对排风机10的输出功率给定值进行调节，从而实现对排风机10的风量的调节，确保燃气热水器在运转过程中，所引进的燃气与空气混合后能够达到良好的燃烧条件，保证燃气热水器的安全性和可靠性。同时，直接对排风机的输出功率给定值进行调节为主动控制，相较于对排风机的转速进行的被动控制，不仅响应速度快，而且可以提供较为准确的风量，提高了控制精度，并且整个系统的成本比较低。
可以理解，上述用于计算转速实际值与转速基准值之间差值的排风机10的功率输出给定值与用于判定出口风压情况的输出功率给定值可以不是相同的值，用于判定出口风压情况的输出功率给定值和用于调节的输出功率给定值为相同的值。
在本发明的一个实施例中，排风控制单元50根据排风机10的转速实际值与转速基准值之间的差值修正排风机10的转速时，其中，修正后的排风机10的转速等于所述排风机的转速和排风机10的转速实际值与转速基准值之间的差值之和。
进一步地，在本发明的一个实施例中，排风控制单元50根据修正后的排风机10的转速和排风机10的输出功率给定值判断排风机10的出风口风压情况，并根据排风机10的出风口风压情况调节排风机10的输出功率给定值时，其中，如果排风控制单元50判断排风机10的出风口风压情况为低风压情况，则控制排风机10的输出功率给定值减少第一预设值；如果排风控制单元50判断排风机10的出风口风压情况为中风压情况，则控制排风机10的输出功率给定值保持不变；如果排风控制单元40判断排风机10的出风口风压情况为高风压情况，则控制排风机10的输出功率给定值增加第二预设值。其中，第一预设值和第二预设值可以根据实际情况标定，第一预设值和第二预设值可以为固定值，也可以根据实际情况进行动态调整。
具体地，如图2所示，在排风机10的某一输出功率给定值下，如果修正后的排风机10的转速R+dn位于第一曲线R1的下方(区域I)，则说明排风机10的出风口的风压比较小，此时排风控制单元50控制排风机10的输出功率给定值减少第一预设值，即输出功率给定值P＝P-△P1，以降低排风机10的输出功率；如果修正后的排风机10的转速R+dn位于第一曲线R1的上方且位于第二曲线R2的下方(区域II)，则说明排风机10的出风口的风压与排风机10的转速比较合适，当风压增加时，由于排风机的物理特性，排风机10会自然提高转速，因此无需对排风机10的输出功率给定值进行调节；如果修正后的排风机10的转速R+dn位于第二曲线R2的上方且位于第三曲线R3的下方(区域III)，则说明排风机10的出风口的风压比较大，此时排风控制单元50控制排风机10的输出功率给定值增加第二预设值，即输出功率给定值P＝P+△P2，以提高排风机10的输出功率。其中，R为转速检测单元20检测到的排风机的转速，dn为排风机10的转速实际值与转速基准值之间的差值，由于燃气热水器大量生产时，排风机部品及整机系统存在性能上存在些许差异，该差异可能会影响燃气热水器控制的准确性，因此，可以通过排风机10的转速实际值与转速基准值之间的差值对排风机的转速进行差异修正。
也就是说，当排风机10的输出功率给定值为P1时，如果检测的排风机10的转速经修正后R+dn＜C，则将排风机10的输出功率给定值调整为P1-△P1；如果C≤R+dn＜B，则排风机10的输出功率给定值保持P1不变；如果B≤R+dn＜A，则将排风机10的输出功率给定值调整为P1+△P2，从而实现对排风机的转速的主动控制，保证排风机的风量与出风口的风压能够快速达到平衡，保证燃气热水器具有良好的燃烧条件。
需要说明的是，图2所示的排风机的输出功率给定值与第一曲线R1、第二曲线R2和第三曲线R3之间的关系的预先给定的。
根据本发明的一个实施例，如图3所示，上述的燃气热水器的安全控制系统还包括：系统控制单元60，系统控制单元60与排风控制单元50进行相互通信，其中，如果排风控制单元50判断排风机10的出风口风压情况为最高风压情况，或者修正后的排风机10的转速大于转速阈值，排风控制单元50则发送停机信号至系统控制单元60，以使系统控制单元60根据停机信号控制燃气热水器停机。
具体地，如图2所示，在排风机10的某一输出功率给定值下，如果修正后的排风机10的转速R+dn位于第三曲线R3的上方(区域IV)，则说明排风机10的出风口的风压过高，此时需要控制燃气热水器停机，例如，当排风机10的输出功率给定值为P1时，如果修正后的排风机10的转速R+dn≥A，则控制燃气热水器停机；或者，如果修正后的当前的排风机10的转速高于设定的转速阈值(最高限制转速)，则控制热气热水器停机，从而有效保证燃气热水器的安全性。
根据本发明的一个实施例，如图3所示，上述的燃气热水器的安全控制系统还包括：给水单元70和温度获取单元(图中未具体示出)。其中，给水单元70与系统控制单元60相连，温度获取单元与系统控制单元60相连，温度获取单元用于获取燃气热水器的出水设定温度和燃气热水器的冷水温度，系统控制单元60根据给水单元70的给水量、出水设定温度和冷水温度计算燃气热水器所需总热量，并根据燃气热水器所需总热量获取电流控制指令和排风机10的初始输出功率给定值。
进一步地，如图3所示，上述的燃气热水器的安全控制系统还包括：燃气单元80，燃气单元80与系统控制单元60相连，燃气单元80具有比例阀(图中未具体示出)，其中，系统控制单元60根据电流控制指令通过控制比例阀以对燃气单元80进行控制。
具体地，在燃气热水器上电工作后，系统控制单元60先根据用户设定的燃气热水器的出水设定温度、给水单元70的给水量和冷水温度计算燃气热水器将冷水加热至出水设定温度所需的总热量，然后，如图4所示，系统控制单元60根据燃气热水器所需总热量获取燃气单元80中比例阀的控制量(即电流控制指令)和排风机10的输出功率给定值以作为初始输出功率给定值。最后，系统控制单元50根据获取的比例阀的控制量对比例阀进行控制，以对燃气单元80进行控制，并将初始输出功率给定值通过CAN总线等发送至排风控制单元50。其中，需要说明的是，如图5所示，燃气热水器生产阶段，可以根据排风机10的输出功率给定值获取排风机10的转速基准值，并运行取样对比程序，即检测输出功率给定值对应的排风机10的转速实际值，进而可获取转速实际值与转速基准值之间的差值。
可以理解，根据燃气热水器所需总热量获取的排风机的输出功率给定值即为用于判定出口风压情况的输出功率给定值和用于调节的输出功率给定值。
排风控制单元50在接收到初始输出功率给定值、转速实际值和转速基准值后，根据初始输出功率给定值对排风机10进行控制，同时通过转速检测单元30实时检测排风机10的转速。如果检测的排风机10的转速经修正后位于区域I，则排风机10的输出功率给定值P＝P初始-△P1，其中，P初始为初始输出功率给定值；如果检测的排风机10的转速经修正后位于区域II，则排风机10的输出功率给定值P＝P初始；如果检测的排风机10的转速经调解后位于区域III，则排风机10的输出功率给定值P＝P初始+△P2。按照上述步骤循环下去，直至某一输出功率给定值下排风机10的转速经修正后位于区域IV，或者修正后的排风机10的转速大于转速阈值，或者接收到用户控制停机指令，控制燃气热水器停机。
在燃气热水器运行过程中，如果出水设定温度改变，或者给水单元70的给水量发生改变等，则系统控制单元60重新获取比例阀的控制量和燃气热水器的输出功率给定值，并按照上述步骤对燃气热水器进行控制。
在本发明的实施例中，燃气热水器可以为强制排气式燃气热水器，具体这里不做限制。
根据本发明实施例的燃气热水器的安全控制系统，首先通过功率获取单元获取排风机的输出功率给定值，运行自取样对比程序通过转速差值获取单元根据输出功率给定值获取对应的转速实际值，并计算排风机的转速实际值和转速基准值之间的差值，然后，排风控制单元根据排风机的转速实际值和转速基准值之间的差值修正排风机的转速，并根据修正后的排风机的转速和排风机的输出功率给定值判断排风机的出风口风压情况，进而根据排风机的出风口风压情况调节排风机的输出功率给定值，从而实现对排风机的风量的调节，确保燃气热水器在运转过程中，所引进的燃气与空气混合后能够达到良好的燃烧条件，保证燃气热水器的安全可靠运行。同时，基于修正后的转速直接对排风机的输出功率给定值进行调节为主动控制，相较于对排风机的转速进行的被动控制，不仅响应速度快，且可以提供较为准确的风量，提高了控制精度。
图6是根据本发明实施例的燃气热水器的安全控制方法的流程图。如图6所示，该燃气热水器的安全控制方法包括以下步骤：
S1，获取排风机的输出功率给定值和与输出功率给定值对应的排风机的转速基准值。
S2，根据排风机的输出功率给定值获取排风机的转速实际值，并计算转速实际值与排风机的转速基准值之间的差值。
S3，检测燃气热水器中排风机的转速。
S4，根据排排风机的转速实际值与转速基准值之间的差值修正排风机的转速，并根据修正后的排风机的转速和排风机的输出功率给定值判断排风机的出风口风压情况，进而根据排风机的出风口风压情况调节排风机的输出功率给定值。
具体而言，在燃气热水器生产阶段，获取排风机的功率输出给定值，在基准条件下，运行取样对比程序，即通过转速差值获取单元根据排风机的功率输出给定值获取对应的转速实际值，并计算转速实际值与转速基准值之间的差值。在燃气热水器的实际工作过程中，，实时检测排风机的转速，并根据排风机的转速实际值与转速基准值之间的差值修正检测到的排风机的转速，进而结合排风机的当前输出功率给定值判断排风机的出风口风压情况，然后根据出风口风压情况对排风机的输出功率给定值进行调节，从而实现对排风机的风量的调节，确保燃气热水器在运转过程中，所引进的燃气与空气混合后能够达到良好的燃烧条件，保证燃气热水器的安全性和可靠性。同时，直接对排风机的输出功率给定值进行调节为主动控制，相较于对排风机的转速进行的被动控制，不仅响应速度快，而且可以提供较为准确的风量，提高了控制精度。可以理解，用于计算转速实际值与转速基准值之间差值的排风机10的功率输出给定值与用于判定出口风压情况的输出功率给定值可以不是相同的值，用于判定出口风压情况的输出功率给定值和用于调节的输出功率给定值为相同的值。
在本发明的一个实施例中，根据排风机的转速实际值与转速基准值之间的差值修正排风机的转速时，其中，修正后的排风机的转速等于所述排风机的转速和排风机的转速实际值与转速基准值之间的差值之和。
进一步地，在本发明的一个实施例中，根据修正后的排风机的转速和排风机的输出功率给定值判断排风机的出风口风压情况，并根据排风机的出风口风压情况调节排风机的输出功率给定值，包括：如果判断排风机的出风口风压情况为低风压情况，则控制排风机的输出功率给定值减少第一预设值；如果判断排风机的出风口风压情况为中风压情况，则控制排风机的输出功率给定值保持不变；如果判断排风机的出风口风压情况为高风压情况，则控制排风机的输出功率给定值增加第二预设值。
具体地，如图2所示，在排风机的某一输出功率给定值下，如果修正后的排风机的转速R+dn位于第一曲线R1的下方(区域I)，则说明排风机的出风口的风压比较小，此时控制排风机的输出功率给定值减少第一预设值，即输出功率给定值P＝P-△P1，以降低排风机的输出功率；如果修正后的排风机的转速R+dn位于第一曲线R1的上方且位于第二曲线R2的下方(区域II)，则说明排风机的出风口的风压与排风机的转速比较合适，当风压增加时，由于排风机的物理特性，排风机会自然提高转速，因此无需对排风机的输出功率给定值进行调节；如果修正后的排风机的转速R+dn位于第二曲线R2的上方且位于第三曲线R3的下方(区域III)，则说明排风机的出风口的风压比较大，此时控制排风机的输出功率给定值增加第二预设值，即输出功率给定值P＝P+△P2，以提高排风机的输出功率。其中，R为检测到的排风机的转速，dn为排风机的转速实际值与转速基准值之间的差值，由于燃气热水器大量生产时，排风机部品及整机系统存在性能上存在些许差异，该差异可能会影响燃气热水器控制的准确性，因此，可以通过排风机的转速实际值与转速基准值之间的差值对排风机转速进行差异修正。
也就是说，当排风机的输出功率给定值为P1时，如果检测的排风机的转速经修正后R+dn＜C，则将排风机的输出功率给定值调整为P1-△P1；如果C≤R+dn＜B，则排风机的输出功率给定值保持P1不变；如果B≤R+dn＜A，则将排风机的输出功率给定值调整为P1+△P2，从而实现对排风机的风量的主动控制，保证排风机的风量与出风口的风压能够快速达到平衡，保证燃气热水器具有良好的燃烧条件。
需要说明的是，图2所示的排风机的输出功率给定值与第一曲线R1、第二曲线R2和第三曲线R3之间的关系的预先给定的。
进一步地，根据修正后的排风机的转速和排风机的输出功率给定值判断排风机的出风口风压情况，并根据排风机的出风口风压情况调节排风机的输出功率给定值，还包括：如果判断排风机的出风口风压情况为最高风压情况，或者修正后的排风机的转速大于转速阈值，则控制燃气热水器停机。
具体地，如图2所示，在排风机的某一输出功率给定值下，如果修正后的排风机的转速R+dn位于第三曲线R3+dn的上方(区域IV)，则说明排风机的出风口的风压过高，此时需要控制燃气热水器停机，例如，当排风机的输出功率给定值为P1时，如果修正后的排风机的转速R+dn≥A，则控制燃气热水器停机；或者，如果修正后的当前的排风机的转速高于设定的转速阈值(最高限制转速)，则控制热气热水器停机，从而有效保证燃气热水器的安全性。
根据本发明的一个实施例，上述的燃气热水器的安全控制方法，还包括：获取燃气热水器的给水量，并获取燃气热水器的出水设定温度，以及获取燃气热水器的冷水温度；根据给水量、出水设定温度和冷水温度计算燃气热水器所需总热量，并根据燃气热水器所需总热量获取电流控制指令和排风机的初始输出功率给定值；根据电流控制指令通过控制燃气热水器中燃气单元的比例阀以进行燃烧控制。
具体地，在燃气热水器上电工作后，先根据用户设定的燃气热水器的出水设定温度、给水量和冷水温度计算燃气热水器将冷水加热至出水设定温度所需的总热量，然后，如图4所示，根据燃气热水器所需总热量获取燃气单元中比例阀的控制量(即电流控制指令)和排风机的输出功率给定值以作为初始输出功率给定值，并根据输出功率给定值获取对应的排风机的转速基准值，以及根据输出功率给定值获取排风机的转速实际值。最后，根据获取的比例阀的控制量对比例阀进行控制，以对燃气单元进行控制，并根据输出功率给定值对排风机进行控制。
实时检测排风机的转速，并对其进行判断。在输出功率给定值P初始下，如果检测的排风机的转速经修正后位于区域I，则排风机的输出功率给定值P＝P初始-△P1；如果检测的排风机的转速经修正后位于区域II，则排风机的输出功率给定值P＝P初始；如果检测的排风机的转速经修正后位于区域III，则排风机的输出功率给定值P＝P初始+△P2。按照上述步骤循环下去，直至某一输出功率给定值下排风机的转速经修正后位于区域IV，或者修正后的排风机的转速大于转速阈值，或者接收到用户控制停机指令，控制燃气热水器停机。
在燃气热水器运行过程中，如果出水设定温度改变，或者给水量发生改变等，则重新获取比例阀的控制量和燃气热水器的初始输出功率给定值，并按照上述步骤对燃气热水器进行控制。
根据本发明实施例的燃气热水器的安全控制方法，首先获取排风机的输出功率给定值和对应的排风机的转速基准值，并根据排风机的输出功率给定值获取排风机的转速实际值，计算转速实际值和转速基准值之间的差值，然后，检测排风机的转速，根据排风机的转速实际值与转速基准值之间的差值修正排风机的转速，并根据修正后的排风机的转速和排风机的输出功率给定值判断排风机的出风口风压情况，进而根据排风机的出风口风压情况调节排风机的输出功率给定值，从而实现对排风机的风量的调节，确保燃气热水器在运转过程中，所引进的燃气与空气混合后能够达到良好的燃烧条件，保证燃气热水器的安全可靠运行。同时，基于修正后的转速直接对排风机的输出功率给定值进行调节为主动控制，相较于对排风机的转速进行的被动控制，不仅响应速度快，而且可以提供较为准确的风量，提高了控制精度。
此外，本发明的实施例还提出了一种燃气热水器，其包括上述的燃气热水器的安全控制系统。
本发明实施例的燃气热水器，通过上述的安全控制系统，能够根据排风机的转速实际值与转速基准值之间的差值对排风机的转速进行修正，并根据修正后的排风机的转速和排风机的输出功率给定值判断排风机的出风口风压情况，进而根据排风机的出风口风压情况调节排风机的输出功率给定值，从而实现对排风机的风量的调节，确保燃气热水器在运转过程中，所引进的燃气与空气混合后能够达到良好的燃烧条件，保证燃气热水器的安全可靠运行，并且，基于修正后的转速曲线直接对排风机的输出功率给定值进行调节为主动控制，相较于对排风机的转速进行的被动控制，不仅响应速度快，而且可以提供较为准确的风量，提高了控制精度。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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 (13)

1.一种燃气热水器的安全控制系统，其特征在于，包括：
排风机，用于排出燃气热水器燃烧时所产生的废气；
转速检测单元，用于检测所述排风机的转速；
功率获取单元，用于获取所述排风机的输出功率给定值；
转速差值获取单元，用于根据所述排风机的输出功率给定值获取所述排风机的转速实际值和所述排风机的转速基准值，并计算所述转速实际值和所述转速基准值之间的差值；以及
排风控制单元，所述排风控制单元分别与所述排风机、所述转速检测单元和所述功率获取单元相连，用于根据所述差值修正所述排风机的转速，并根据修正后的所述排风机的转速和所述排风机的输出功率给定值判断所述排风机的出风口风压情况，进而根据所述排风机的出风口风压情况调节所述排风机的输出功率给定值。
2.根据权利要求1所述的燃气热水器的安全控制系统，其特征在于，所述排风控制单元根据所述差值修正所述排风机的转速时，其中，
修正后的所述排风机的转速等于所述排风机的转速与所述差值之和。
3.根据权利要求2所述的燃气热水器的安全控制系统，其特征在于，所述排风控制单元根据修正后的所述排风机的转速和所述排风机的输出功率给定值判断所述排风机的出风口风压情况，并根据所述排风机的出风口风压情况调节所述排风机的输出功率给定值时，其中，
如果所述排风控制单元判断所述排风机的出风口风压情况为低风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值减少第一预设值；
如果所述排风控制单元判断所述排风机的出风口风压情况为中风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值保持不变；
如果所述排风控制单元判断所述排风机的出风口风压情况为高风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值增加第二预设值。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的燃气热水器的安全控制系统，其特征在于，还包括系统控制单元，所述系统控制单元与所述排风控制单元进行相互通信，其中，
如果所述排风控制单元判断所述排风机的出风口风压情况为最高风压情况，或者修正后的所述排风机的转速大于转速阈值，所述排风控制单元则发送停机信号至所述系统控制单元，以使所述系统控制单元根据所述停机信号控制所述燃气热水器停机。
5.根据权利要求4所述的燃气热水器的安全控制系统，其特征在于，还包括：
给水单元，所述给水单元与所述系统控制单元相连；
温度获取单元，所述温度获取单元与所述系统控制单元相连，用于获取所述燃气热水器的出水设定温度和所述燃气热水器的冷水温度，其中，
所述系统控制单元根据所述给水单元的给水量、所述出水设定温度和所述冷水温度计算所述燃气热水器所需总热量，并根据所述燃气热水器所需总热量获取电流控制指令和所述排风机的初始输出功率给定值。
6.根据权利要求5所述的燃气热水器的安全控制系统，其特征在于，还包括燃气单元，所述燃气单元与所述系统控制单元相连，所述燃气单元具有比例阀，其中，
所述系统控制单元根据所述电流控制指令通过控制所述比例阀以对所述燃气单元进行控制。
7.根据权利要求1所述的燃气热水器的安全控制系统，其特征在于，所述燃气热水器为强制排气式燃气热水器。
8.一种燃气热水器，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的燃气热水器的安全控制系统。
9.一种燃气热水器的安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取排风机的输出功率给定值；
根据所述排风机的输出功率给定值获取所述排风机的转速实际值和所述排风机的转速基准值，并计算所述转速实际值与所述转速基准值之间的差值；
检测所述燃气热水器中排风机的转速；以及
根据所述差值修正所述排风机的转速，并根据修正后的所述排风机的转速和所述排风机的输出功率给定值判断所述排风机的出风口风压情况，进而根据所述排风机的出风口风压情况调节所述排风机的输出功率给定值。
10.根据权利要求9所述的燃气热水器的安全控制方法，其特征在于，所述根据所述差值修正所述排风机的转速，包括：
控制修正后的所述排风机的转速等于所述排风机的当前转速与所述差值之和。
11.根据权利要求10所述的燃气热水器的安全控制方法，其特征在于，所述根据修正后的所述排风机的转速和所述排风机的输出功率给定值判断所述排风机的出风口风压情况，并根据所述排风机的出风口风压情况调节所述排风机的输出功率给定值，包括：
如果判断所述排风机的出风口风压情况为低风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值减少第一预设值；
如果判断所述排风机的出风口风压情况为中风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值保持不变；
如果判断所述排风机的出风口风压情况为高风压情况，则控制所述排风机的输出功率给定值增加第二预设值。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的燃气热水器的安全控制方法，其特征在于，根据修正后的所述排风机的转速和所述排风机的输出功率给定值判断所述排风机的出风口风压情况，并根据所述排风机的出风口风压情况调节所述排风机的输出功率给定值，还包括：
如果判断所述排风机的出风口风压情况为最高风压情况，或者修正后的所述排风机的转速大于转速阈值，则控制所述燃气热水器停机。
13.根据权利要求9所述的燃气热水器的安全控制方法，其特征在于，还包括：
获取所述燃气热水器的给水量，并获取所述燃气热水器的出水设定温度，以及获取所述燃气热水器的冷水温度；
根据所述给水量、所述出水设定温度和所述冷水温度计算所述燃气热水器所需总热量，并根据所述燃气热水器所需总热量获取电流控制指令和所述排风机的初始输出功率给定值；
根据所述电流控制指令通过控制所述燃气热水器中燃气单元的比例阀以进行燃烧控制。
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