CN108204680A - 计算电热水器剩余洗浴时间的方法、电热水器 - Google Patents

计算电热水器剩余洗浴时间的方法、电热水器 Download PDF

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CN108204680A
CN108204680A CN201711480081.XA CN201711480081A CN108204680A CN 108204680 A CN108204680 A CN 108204680A CN 201711480081 A CN201711480081 A CN 201711480081A CN 108204680 A CN108204680 A CN 108204680A
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outlet pipe
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董玮利
刘振宇
朱鹏
刘朝红
范汇武
刘洋
俞国新
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2250/00—Electrical heat generating means
    • F24H2250/02—Resistances

Abstract

本发明属于家用电器技术领域，实施例公开一种计算电热水器剩余洗浴时间的方法，所述电热水器包括总进水管、总出水管，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆；所述总进水管与所述第一进水管连通，所述总进水管与所述第一出水管通过一混水阀与所述总出水管连通，该方法包括：获得所述电热水器的多个参数，并计算所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，所述多个参数包括所述总进水管中的水流量v、所述总进水管中的水温T2、所述总出水管中的水温T3、所述内胆中水的瞬时水温T1和所述电加热器的耗电功率P。实施例还公开一种电热水器。

Description

计算电热水器剩余洗浴时间的方法、电热水器
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种计算电热水器剩余洗浴时间的方法和一种电热水器。
背景技术
储水式电热水器已经进入千家万户，用户在使用电热水器洗浴的过程中，希望能够知道电热水器中剩余的热水量。现有的一种检测电热水器内胆热水量的方法，是在热水器内胆的进水管或出水管上设置水流量传感器，由控制系统计算出水流量的大小，通过水流量乘以时间，计算得到流入电热水器内胆的实际水流量，再通过公式换算得到内胆的剩余热水量。在用户洗浴过程中，当热水量减少，冷水量增加时，其内胆的剩余热水量的换算公式为：用总热水量减去输出热水量或进入的冷水量，就是内胆中剩余的热水量；其中，总热水量为内胆的容量与热水输出率的乘积。该方法虽然能通过水流量传感器来计算电热水器内胆的剩余热水量，但无法提供剩余的洗浴时间，需要用户自己根据剩余热水量的信息判断剩余的洗浴时间。
现有的一种计算电热水器剩余热水量使用时间的方法是，基于内胆三个传感器采集的水温将内胆分成三层做热水量计算，同时采集进出水温度和流量的系统，通过进行数学计算得出剩余热水量的可使用时间。该方法将电热水器简单进行了分层做了个大概的近似估计，由于电热水器本身的水流量传感器，加热设备和箱体的自身误差以及不同环境下的温度变化并非线性，所以方法也无法得出较为准确的剩余热水时间。
现有的另一种技术为通过对热水器内胆中水温分布和水体流动进行仿真与数值模拟，通过仿真结果来得到胆内的流动与传热分布与变化规律，在此基础上建立数学模型来对温度场变化进行描述，进而预测剩余洗浴时间。热水器内的水温分布和水体流动受容器的形状、进出水的位置与流速等因素影响很大，热水器的内胆容积不同、尺寸不同，进出水管和加热管的安装位置不同，用户使用热水流速不同都会对胆内水温分布和水体流动产生很大影响，降低了计算结果的准确性。
针对以上问题，本发明旨在开发出一种使用较少的温度传感器且运行简单，准确率更高的可以显示剩余水温的储水式电热水器。
发明内容
本发明实施例提供了一种计算电热水器剩余洗浴时间的方法及一种电热水器，以能够更加准确地计算电热水器的剩余洗浴时间，提供更好的用户使用体验。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种计算电热水器剩余洗浴时间的方法。
在一些可选实施例中，所述电热水器包括总进水管、总出水管，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆；所述总进水管与所述第一进水管连通，所述总进水管与所述第一出水管通过一混水阀与所述总出水管连通，所述计算电热水器剩余洗浴时间的方法包括：获得所述电热水器的多个参数，并计算所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，所述多个参数包括所述总进水管中的水流量v、所述总进水管中的水温T2、所述总出水管中的水温T3、所述内胆中水的瞬时水温T1和所述电加热器的耗电功率P。
该可选实施例中，既不需要对内胆中的热水分布进行复杂的仿真分析与计算，也不需要过多的温度传感器进行温度采集即可计算电热水器的剩余洗浴时间；还具有通用性，可对不同体积、不同形状的储水式电加热热水器均适用。
在一些可选实施例中，可通过计算t＝(Q0+Qe-Qout)/u获得所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，Q0为内胆中水的初始热量，Qe为电加热量，Qout为排出热量，u为排热流速。
该可选实施例所提供的对热水器剩余洗浴时间的计算方法独辟蹊径，不再是对热水的容量进行计算，而是对整体的进出热量进行计算。将热水器内存储的热量看做三部分，第一部分为热水器中初始存储的相对热量(即Q0)，第二部分为使用过程中电加热增加的热量(即Qe)，第三部分为使用过程中消耗的热量(即Qout)。对三部分热能进行动态计算获得热水器内部实时存储的热量情况。通过热水器使用热水的流速与温度可以计算出热量消耗流速。实时存储热量除以消耗流速即可获得电热水器的剩余洗浴时间。
在一些可选实施例中，根据所述内胆中水的瞬时水温T1和所述总出水管中的水温T3计算Q0。
在一些可选实施例中，根据所述电加热器的耗电功率P，计算Qe。
在一些可选实施例中，根据所述总进水管中的水流量v、所述总出水管中的水温T3和所述总进水管中的水温T2，计算排出热量Qout。
在一些可选实施例中，根据所述总进水管中的水流量v、所述总出水管中的水温T3、所述总进水管中的水温T2和所述电加热器的耗电功率P，计算u。
根据本发明实施例的第二方面，提供了一种热水器。
在一些可选实施例中，所述电热水器包括总进水管、总出水管和微控制器，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆，所述总进水管与所述第一进水管连通，所述总进水管与所述第一出水管通过一混水阀与所述总出水管连通，其特征在于，所述总进水管中设置有水流量传感器和第二温度传感器，所述总出水管中设置有第三温度传感器，所述第一出水管中设置有第一温度传感器；所述电加热器具有耗电功率采集模块；所述微控制器用于与各传感器及所述耗电功率采集模块通信获得所述电热水器的多个参数，并计算所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，所述多个参数包括所述总进水管中的水流量v、所述总进水管中的水温T2、所述总出水管中的水温T3、所述内胆中水的瞬时水温T1和所述电加热器的耗电功率P。
该可选实施例中，既不需要对内胆中的热水分布进行复杂的仿真分析与计算，也不需要过多的温度传感器进行温度采集即可计算电热水器的剩余洗浴时间；还具有通用性，可对不同体积、不同形状的储水式电加热热水器均适用。
在一些可选实施例中，所述微控制器计算t＝(Q0+Qe-Qout)/u获得所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，Q0为内胆中水的初始热量，Qe为电加热量，Qout为排出热量，u为排热流速。
该可选实施例所提供的对热水器剩余洗浴时间的计算方式上，独辟蹊径，不再是对热水的容量进行计算，而是对整体的进出热量进行计算。将热水器内存储的热量看做三部分，第一部分为热水器中初始存储的相对热量(即Q0)，第二部分为使用过程中电加热增加的热量(即Qe)，第三部分为使用过程中消耗的热量(即Qout)。对三部分热能进行动态计算获得热水器内部实时存储的热量情况。通过热水器使用热水的流速与温度可以计算出热量消耗流速。实时存储热量除以消耗流速即可获得电热水器的剩余洗浴时间。
在一些可选实施例中，所述微控制器根据所述内胆中水的瞬时水温T1和所述总出水管中的水温T3计算Q0。
在一些可选实施例中，所述微控制器根据所述电加热器的耗电功率P，计算Qe。
在一些可选实施例中，所述微控制器根据所述总进水管中的水流量v、所述总出水管中的水温T3和所述总进水管中的水温T2，计算排出热量Qout。
在一些可选实施例中，所述微控制器根据所述总进水管中的水流量v、所述总出水管中的水温T3、所述总进水管中的水温T2和所述电加热器的耗电功率P，计算u。
在一些可选实施例中，所述电热水器还包括：显示装置，用于向用户显示电热水器的相关信息；所述电热水器的相关信息包括电热水器的剩余洗浴时间t。
在一些可选实施例中，所述电热水器包括总进水管、总出水管和微控制器，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆，所述总进水管与所述第一进水管连通，所述总进水管与所述第一出水管通过一恒温恒流混水阀与所述总出水管连通，其特征在于，所述总进水管中设置有第二温度传感器，所述第一出水管中设置有第一温度传感器；所述电加热器具有耗电功率采集模块；所述微控制器用于与各传感器、所述恒温恒流混水阀及所述耗电功率采集模块通信获得多个参数，并计算所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，所述多个参数包括所述总进水管中的水流量v、所述总进水管中的水温T2、所述总出水管中的水温T3、所述内胆中水的瞬时水温T1和所述电加热器的耗电功率P。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是一个可选实施例的电热水器的结构示意图；
图2是一个可选实施例的计算电热水器剩余洗浴时间的方法流程图；
图3是一个可选实施例的计算电热水器剩余洗浴时间的方法流程图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
图1示出一个可选实施例中电热水器的结构示意图。
该可选实施例中，电热水器包括总进水管901、总出水管904和内胆701。其中，内胆701具有第一进水管902、第一出水管903和电加热器801。电加热器801具有功率采集模块201和计时器202。总进水管901与第一进水管902连通，总进水管901和第一出水管903通过一混水阀905与总出水管904连通。
在总进水管901中设有水流量传感器101和第二温度传感器002，在总出水管904中设有第三温度传感器003，在第一出水管903的管口设有第一温度传感器001。
其中，水流量传感器101用于检测总进水管901中的水流量，第二温度传感器002用于检测总进水管901中的水温，第三温度传感器003用于检测总出水管904中的水温，第一温度传感器001用于检测内胆701中的水温。功率采集模块201用于采集电加热器801的耗电功率，计时器202用于计时电加热器801的加热时长和总进水管901中发生水流动的时长。
图2示出电热水器计算并显示剩余洗浴时间的一个可选流程。
步骤101中，水流量传感器101检测总进水管901中的水流量是否大于零。当水流量传感器101检测到总进水管901中的水流量大于零时，判定为用户开始用水，然后执行步骤103。如果水流量传感器101检测到总进水管901中的水流量为零时，则执行步骤102。
步骤102中，功率采集模块201检测电加热器的耗电功率是否大于零。当功率采集模块201检测到耗电功率大于零时，判定为电热水器开始加热。如果功率采集模块201未检测到耗电功率大于零，则判定电热水器并未开始加热。
当电加热器801开始加热或者水流量传感器101检测到用户用水时，判定用户开始使用电热水器进行洗浴，此时启动水温和水流量的数据采集与计算工作，执行步骤103。如果水流量传感器101未检测到用户用水，电加热器801也没有开始加热，则表示用户没有使用电热水器，则无需计算剩余洗浴时间，结束此次流程。
步骤103中，在电加热器801开始加热的时刻或者在用户开始用水的时刻，第一温度传感器001采集热水器内胆701中的瞬时水温，并依据此瞬时水温计算内胆701中水的初始热量。
可选地，第一温度传感器001要在用户使用电热水器的开始时刻采集一次瞬时水温即可。用户使用电热水器的开始时刻包括电加热器开始加热的时刻(即电加热器的耗电功率变为大于零的时刻)，或者，用户开始用水的时刻(即总进水管中的水流量变为大于零的时刻)。
步骤104中，第二温度传感器002采集总进水管的水温，即采集进入热水器的冷水温度；第三温度传感器003采集总出水管的用户实际使用的水温。
可选地，第二温度传感器002需要在一个用户使用周期内用户用水时连续测量10～120秒，每隔5秒采集一次数据，若连续3～6次采集进水温度数据波动范围在±0.1～0.5℃之内，则判断连续3～6次采集进水温度数据的平均值为本次用户使用周期的进水温度数据，第二温度传感器002在本周期内不再需采集数据。
可选地，用户开始用水后，第三温度传感器003每隔5秒采集一次数据。若用户关闭混水阀无水量流出，则反馈前一次采集的水温。
步骤105中，水流量传感器101每隔5秒采集一次总进水管中的水流量。
步骤106中，功率采集模块201持续检测电加热器801的耗电功率，计时器202采集统计电加热器801的加热时长。
步骤107中，电热水器中的微控制器根据采集到的多个参数计算电热水器的剩余洗浴时间。其中，多个参数包括：总进水管中的水流量、总进水管中的水温、总出水管的水温、内胆中的瞬时水温和电加热器的耗电功率，还包括电加热器的加热时长。
步骤108中，水流量传感器101检测的总进水管中的水流量大于零时，则重复执行步骤104～步骤108。当总进水管中的水流量等于零时，判定用户暂停使用电热水器。这种情况下，暂停计算剩余洗浴时间，并暂停采集总进水管的水温和总出水管的水温。
步骤109中，统计总进水管中水流量等于零的持续时长是否达到5分钟。如果总进水管中水流量等于零的时间持续达到5分钟，则判定用户已经结束洗浴停止使用电热水器，即结束本次使用周期的水温和水流量的数据采集与计算工作。如果总进水管中水流量等于零的持续时长不到5分钟，即用户在短暂停止使用电热水器后重新开始洗浴，则启动则执行步骤110。
步骤110中，将前一次用水时最后一次采集的总进水管的水温、总出水管的水温，及前一次用水时最后三次采集的总进水管中水流量的平均值作为本次用水计算剩余洗浴时间的初始参数反馈给微控制器。微控制器根据内胆中的瞬时水温、电加热器的耗电功率和反馈的总进水管中的水温、总出水管的水温及总进水管的水流量计算剩余洗浴时间。
图3示出电热水器计算并显示剩余洗浴时间的另一个可选流程。
该可选实施流程中，步骤101～步骤107与图2所示的流程相同，此不赘述。
步骤208中，水流量传感器101检测的总进水管中的水流量等于零，暂停计算剩余洗浴时间，但仍然继续采集总进水管的水温、总出水管的水温和其它各种数据。
步骤109中，统计总进水管中水流量等于零的持续时长是否达到5分钟。如果总进水管中水流量等于零的时间持续达到5分钟，则结束本次使用周期的水温和水流量的数据采集与计算工作。如果总进水管中水流量等于零的持续时长不到5分钟，即用户在短暂停止使用电热水器后重新开始洗浴，则使用继续采集的总进水管的水温、总出水管的水温和其它各种数据计算剩余洗浴时间。
在另一些可选实施流程中，水流量传感器101检测的总进水管中的水流量等于零时，也可以直接结束本次使用周期的水温和水流量的数据采集与计算工作。当用户下次再开启电热水器洗浴时，重新执行步骤101～步骤107。
通过上述各实施例可以看出，计算电热水器的剩余洗浴时间的数据采集以及计算流程是需要根据需求进行特别设计的，并没有常规的流程可供使用。
在一些可选的实施例中，提供一种计算电热水器剩余洗浴时间的方法，所述方法包括：获得所述电热水器的多个参数，并计算所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，所述多个参数包括总进水管中的水流量v、总进水管中的水温T2、总出水管中的水温T3、内胆中水的瞬时水温T1和电加热器的耗电功率P。
在可选实施例中，不需要对内胆中的热水分布进行复杂的仿真分析与计算，不需要过多的温度传感器进行温度采集；且具有通用性可对不同体积、不同形状的储水式电加热热水器均适用。
在一些可选的实施例中，可以通过计算t＝(Q0+Qe-Qout)/u获得电热水器的剩余洗浴时间t。其中，Q0为内胆中水的初始热量，Qe为电加热量，Qout为排出热量，u为排热流速。
该可选实施例中，所提供的方法对热水器剩余洗浴时间的计算方法上，独辟蹊径，不再是对热水的容量进行计算，而是对整体的进出热量进行计算。将热水器内存储的热量看做三部分，第一部分为热水器中初始存储的相对热量(即Q0)，第二部分为使用过程中电加热增加的热量(即Qe)，第三部分为使用过程中消耗的热量(即Qout)。对三部分热能进行动态计算获得热水器内部实时存储的热量情况。通过热水器使用热水的流速与温度可以计算出热量消耗流速。实时存储热量除以消耗流速即可获得电热水器的剩余洗浴时间。
在一些可选的实施例中，可以根据内胆中水的瞬时水温T1和总出水管中的水温T3计算Q0。其中，内胆中水的瞬时水温T1越高则内胆中水的初始热量Q0越大。其中，总出水管中的水温T3越高则内胆中水的初始热量Q0越小。其中，所述内胆中水的瞬时水温T1为在设定时刻所述内胆中的水温。可选地，所述设定时刻包括：电热水器启动加热的时刻，或者，总进水管中开始流水的时刻。
在一些可选的实施例中，内胆中水的初始热量Q0＝c×m0×(T1-T3)，其中c和m0均为设定的系数。
在一些可选的实施例中，可以根据电加热器的耗电功率P计算Qe。其中，电加热量Qe＝P×t1，其中t1为电加热器的加热时长。
在一些可选的实施例中，根据总进水管中的水流量v、总出水管中的水温T3和总进水管中的水温T2，计算排出热量Qout。其中，总进水管中的水流量v越大则排出热量Qout越大。其中，总出水管中的水温T3和总进水管中的水温T2的温差越大则排出热量Qout越大。
在一些可选的实施例中，排出热量Qout＝c×v×t2×(T3-T2)，其中c为设定的系数，t2为热水器的出水时长。
在一些可选的实施例中，可根据总进水管中的水流量v、总出水管中的水温T3、总进水管中的水温T2和电加热器的耗电功率P计算排热流速u。其中，总进水管中的水流量v越大则排热流速u越大。其中，总出水管中的水温T3与总进水管中的水温T2的温差越大则排热流速u越大。其中，电加热器的耗电功率P越大则排热流速u越小。
在一些可选的实施例中，排热流速u＝c×v×(T3-T2)-P，其中c为设定的系数。
在一些可选的实施例中，总进水管中的水温T2为多次采集的水温的平均值。可以在设定的时间段内多次采集总进水管中的水温。可以每隔W秒采集一次总进水管中的水温，其中W为正整数。可选地，W＝1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。
在一些可选的实施例中，如果连续N次采集的水温在设定的波动范围内，则以连续N次采集的水温的平均值作为总进水管中的水温T2。其中，N＝2、3、4、5、6、7、8、9或10。其中，所述设定的波动范围为±0.5℃之间。
在一些可选的实施例中，提供一种用于计算电热水器剩余洗浴时间的方法，所述电热水器包括总进水管、总出水管，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆；所述总进水管与所述第一进水管连通，所述总进水管与所述第一出水管通过一混水阀与所述总出水管连通，其特征在于，所述方法包括：在用户使用电热水器的开始时刻，检测所述内胆中水的瞬时水温T1；在用户使用电热水器的过程中，多次采集所述总进水管中的水温数据并计算所述总进水管中的水温T2，周期性检测所述电加热器的耗电功率P，并计算所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，所述多个参数包括所述总进水管中的水流量v、所述总进水管中的水温T2、所述总出水管中的水温T3、所述内胆中水的瞬时水温T1和所述电加热器的耗电功率P。
在一些可选的实施例中，还提出一种电热水器，该电热水器包括总进水管、总出水管和微控制器，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆，总进水管与第一进水管连通，总进水管与第一出水管通过一混水阀与所述总出水管连通。总进水管中设置有水流量传感器和第二温度传感器，总出水管中设置有第三温度传感器，第一出水管中设置有第一温度传感器；电加热器具有耗电功率采集模块；微控制器用于与各传感器及耗电功率采集模块通信获得电热水器的多个参数，并计算电热水器的剩余洗浴时间t；其中，所述多个参数包括：总进水管中的水流量v、总进水管中的水温T2、总出水管中的水温T3、内胆中水的瞬时水温T1和电加热器的耗电功率P。
在另一些可选的实施例中，提供一种电热水器，包括总进水管、总出水管和微控制器，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆，所述总进水管与所述第一进水管连通，所述总进水管与所述第一出水管通过一恒温恒流混水阀与所述总出水管连通。总进水管中设置有第二温度传感器，第一出水管中设置有第一温度传感器；电加热器具有耗电功率采集模块；微控制器用于与各传感器、所述恒温恒流混水阀及所述耗电功率采集模块通信获得多个参数，并计算电热水器的剩余洗浴时间t；其中，多个参数包括所述总进水管中的水流量v、所述总进水管中的水温T2、所述总出水管中的水温T3、所述内胆中水的瞬时水温T1和所述电加热器的耗电功率P。该可选实施例中，采用恒温恒流混水阀来代替混水阀、第三温度传感器和水流量传感器。可以通过恒温恒流混水阀设定洗浴出水的水温(即总出水管中的水温T3)和流速(相当于总进水管中的水流量)，微控制器可以从恒温恒流混水阀获得总出水管中的水温T3和总进水管中的水流量这两个数据，因此即使在用户不开混水阀或，电热水器的电加热器不加热的情况下，微控制器仍然可以计算出用户在设定水温与水流速下可以使用的剩余洗浴时间。
在另一些可选实施例中，提供一种电热水器，包括总进水管、总出水管和微控制器，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆，所述总进水管与所述第一进水管连通，所述总进水管与所述第一出水管通过一混水阀与所述总出水管连通，其中，所述总进水管中设置有水流量传感器和第二温度传感器，所述总出水管中设置有第三温度传感器，所述第一出水管中设置有第一温度传感器；所述电加热器具有耗电功率采集模块；其中，所述微控制器用于在用户使用电热水器的开始时刻从所述第一温度传感器获得所述内胆中水的瞬时水温T1；所述微控制器还用于在用户使用电热水器的过程中，多次从所述第二温度传感器获得所述总进水管中的水温数据并计算所述总进水管中的水温T2；所述微控制器还用于在用户使用电热水器的过程中，周期性地从所述水流量传感器获得所述总进水管中的水流量v，周期性地从所述第三温度传感器获得所述总出水管中的水温T3，周期性地从所述耗电功率采集模块获得所述电加热器的耗电功率P，并周期性地计算所述电热水器的剩余洗浴时间t。
该可选实施例中，既不需要对内胆中的热水分布进行复杂的仿真分析与计算，也不需要过多的温度传感器进行温度采集即可计算电热水器的剩余洗浴时间；还具有通用性，可对不同体积、不同形状的储水式电加热热水器均适用。
在另一些可选实施例中，提供一种电热水器，包括总进水管、总出水管和微控制器，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆，所述总进水管与所述第一进水管连通，所述总进水管与所述第一出水管通过一恒温恒流混水阀与所述总出水管连通，其中，所述总进水管中设置有第二温度传感器，所述第一出水管中设置有第一温度传感器；所述电加热器具有耗电功率采集模块；其中，所述微控制器用于在用户使用电热水器的开始时刻从所述第一温度传感器获得所述内胆中水的瞬时水温T1；所述微控制器还用于在用户使用电热水器的过程中，多次从所述第二温度传感器获得所述总进水管中的水温数据并计算所述总进水管中的水温T2；所述微控制器还用于在用户使用电热水器的过程中，从所述恒温恒流混水阀获得所述总进水管中的水流量v的设定值和所述总出水管中的水温T3的设定值，周期性地从所述耗电功率采集模块获得所述电加热器的耗电功率P，并周期性地计算所述电热水器的剩余洗浴时间t。
在一些可选的实施例中，微控制器计算t＝(Q0+Qe-Qout)/u获得电热水器的剩余洗浴时间t；其中，Q0为内胆中水的初始热量，Qe为电加热量，Qout为排出热量，u为排热流速。
在一些可选的实施例中，电热水器还包括用于计时电加热器的加热时长t1的第一计时器，和，用于计时电热水器的出水时长t2的第二计时器。微控制器与第一计时器和第二计时器通信获得加热时长t1和出水时长t2。
在一些可选的实施例中，微控制器根据内胆中水的瞬时水温T1和总出水管中的水温T3计算Q0。其中，内胆中水的瞬时水温T1越高则内胆中水的初始热量Q0越大。其中，总出水管中的水温T3越高则内胆中水的初始热量Q0越小。
在一些可选的实施例中，微控制器计算Q0＝c×m0×(T1-T3)获得内胆中水的初始热量，其中c和m0均为设定的系数。
在一些可选的实施例中，微控制器根据电加热器的耗电功率P计算Qe。其中，电加热量Qe＝P×t1，t1为电加热器的加热时长。
在一些可选的实施例中，微控制器根据总进水管中的水流量v、总出水管中的水温T3和总进水管中的水温T2，计算排出热量Qout。其中，总进水管中的水流量v越大则排出热量Qout越大。其中，总出水管中的水温T3和总进水管中的水温T2的温差越大则排出热量Qout越大。
在一些可选的实施例中，微控制器计算Qout＝c×v×t2×(T3-T2)获得排出热量，其中c为设定的系数，t2为热水器的出水时长。
在一些可选的实施例中，微控制器根据总进水管中的水流量v、总出水管中的水温T3、总进水管中的水温T2和电加热器的耗电功率P，计算u。其中，总进水管中的水流量v越大则排热流速u越大。其中，总出水管中的水温T3与总进水管中的水温T2的温差越大则排热流速u越大。其中，电加热器的耗电功率P越大则排热流速u越小。
在一些可选的实施例中，微控制器计算u＝c×v×(T3-T2)-P获得排热流速，其中c为设定的系数。
在一些可选的实施例中，电热水器还包括用于向用户显示电热水器的相关信息的显示装置，其中电热水器的相关信息包括电热水器的剩余洗浴时间t。
在一些可选的实施例中，总进水管中的水温T2为多次采集的水温的平均值。可以在设定的时间段内多次采集总进水管中的水温。可以每隔W秒采集一次总进水管中的水温，其中W为正整数。可选地，W＝1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。
在一些可选的实施例中，如果连续N次采集的水温在设定的波动范围内，则以连续N次采集的水温的平均值作为总进水管中的水温T2。其中，N＝2、3、4、5、6、7、8、9或10。其中，所述设定的波动范围为±0.5℃之间。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由处理器执行以完成前文所述的方法。上述非临时性计算机可读存储介质可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、磁带和光存储设备等。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所属技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本文所披露的实施例中，应该理解到，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，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单元中，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单元中。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (14)

1.一种计算电热水器剩余洗浴时间的方法，所述电热水器包括总进水管、总出水管，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆；所述总进水管与所述第一进水管连通，所述总进水管与所述第一出水管通过一混水阀与所述总出水管连通，其特征在于，所述方法包括：
获得所述电热水器的多个参数，并计算所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，所述多个参数包括所述总进水管中的水流量v、所述总进水管中的水温T2、所述总出水管中的水温T3、所述内胆中水的瞬时水温T1和所述电加热器的耗电功率P。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算t＝(Q0+Qe-Qout)/u获得所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，Q0为内胆中水的初始热量，Qe为电加热量，Qout为排出热量，u为排热流速。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述内胆中水的瞬时水温T1和所述总出水管中的水温T3计算Q0。
4.如权利要2所述的方法，其特征在于，根据所述电加热器的耗电功率P，计算Qe。
5.如权利要2所述的方法，其特征在于，根据所述总进水管中的水流量v、所述总出水管中的水温T3和所述总进水管中的水温T2，计算排出热量Qout。
6.如权利要2所述的方法，其特征在于，根据所述总进水管中的水流量v、所述总出水管中的水温T3、所述总进水管中的水温T2和所述电加热器的耗电功率P，计算u。
7.一种电热水器，包括总进水管、总出水管和微控制器，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆，所述总进水管与所述第一进水管连通，所述总进水管与所述第一出水管通过一混水阀与所述总出水管连通，其特征在于，所述总进水管中设置有水流量传感器和第二温度传感器，所述总出水管中设置有第三温度传感器，所述第一出水管中设置有第一温度传感器；所述电加热器具有耗电功率采集模块；所述微控制器用于与各传感器及所述耗电功率采集模块通信获得所述电热水器的多个参数，并计算所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，所述多个参数包括所述总进水管中的水流量v、所述总进水管中的水温T2、所述总出水管中的水温T3、所述内胆中水的瞬时水温T1和所述电加热器的耗电功率P。
8.如权利要求7所述的电热水器，其特征在于，所述微控制器计算t＝(Q0+Qe-Qout)/u获得所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，Q0为内胆中水的初始热量，Qe为电加热量，Qout为排出热量，u为排热流速。
9.如权利要求8所述的电热水器，其特征在于，所述微控制器根据所述内胆中水的瞬时水温T1和所述总出水管中的水温T3计算Q0。
10.如权利要求8所述的电热水器，其特征在于，所述微控制器根据所述电加热器的耗电功率P，计算Qe。
11.如权利要求8所述的电热水器，其特征在于，所述微控制器根据所述总进水管中的水流量v、所述总出水管中的水温T3和所述总进水管中的水温T2，计算排出热量Qout。
12.如权利要求8所述的电热水器，其特征在于，所述微控制器根据所述总进水管中的水流量v、所述总出水管中的水温T3、所述总进水管中的水温T2和所述电加热器的耗电功率P，计算u。
13.一种电热水器，包括总进水管、总出水管和微控制器，还包括具有第一进水管、第一出水管和电加热器的内胆，所述总进水管与所述第一进水管连通，所述总进水管与所述第一出水管通过一恒温恒流混水阀与所述总出水管连通，其特征在于，所述总进水管中设置有第二温度传感器，所述第一出水管中设置有第一温度传感器；所述电加热器具有耗电功率采集模块；所述微控制器用于与各传感器、所述恒温恒流混水阀及所述耗电功率采集模块通信获得多个参数，并计算所述电热水器的剩余洗浴时间t；其中，所述多个参数包括所述总进水管中的水流量v、所述总进水管中的水温T2、所述总出水管中的水温T3、所述内胆中水的瞬时水温T1和所述电加热器的耗电功率P。
14.如权利要7至13任一项所述的电热水器，其特征在于，还包括：显示装置，用于向用户显示电热水器的相关信息；所述电热水器的相关信息包括电热水器的剩余洗浴时间t。
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