CN109073274B - 一种温度控制方法、温度控制装置及电热水器 - Google Patents

一种温度控制方法、温度控制装置及电热水器 Download PDF

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Abstract

一种温度控制方法(10)，其中，应用于电热水器(50)，电热水器(50)包括用于给水加热的加热管，该温度控制方法(10)包括：计算出加热管的加热功率(101)；获取加热管的工作电压(102)；根据加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间(103)；根据导通时间控制加热管导通(104)。通过控制加热管导通时间，使得所加热管以恒定功率加热，得以控制电热水器(50)将水加热到目标水温的加热时间，且保证电热水器(50)的出水温度一致，提高用户体验。还公开了一种温度控制装置(40)及电热水器(50)。

Description

一种温度控制方法、温度控制装置及电热水器
技术领域
本申请实施例涉及智能家电技术领域，特别是涉及一种电热水器的温度控制方法、温度控制装置及电热水器。
背景技术
随着我国电力工业的发展和生活水平的提高，家用电热水器的应用越来越普遍，大多数电热水器在使用过程中会出现水温冷热不均，出水一段时间后水温逐渐降低的情形。
现有的智能电热水器，通过温度传感器来获取被加热水的温度，同时与目标水温进行比较，当温度低于目标水温时就开启加热设备，当温度达到目标水温时就停止加热。
发明人在实现本申请实施例的过程中发现：现有智能电热水器至少存在以下不足：
1)电热水器的加热时间难以预计，需要开启加热设备一段时间后才能使用热水；
2)单片机需要不断的比较实际温度与目标水温，增加单片机的负担；
3)温度控制不够精准。当温度达到目标水温时，停止加热，水温会逐渐下降，当系统检测到温度低于目标水温时，才会再次开启。这种两点法的控温方式，会使温度在一定范围内波动，同时会增加继电器的开关次数，影响继电器的使用寿命。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提供一种温度控制方法、温度控制装置及电热水器，控制电热水器将水加热到目标水温的加热时间，保证电热水器的出水温度一致，提高用户体验。
本申请实施例公开了如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供了一种温度控制方法，应用于电热水器，所述电热水器包括用于给水加热的加热管，所述方法包括：
计算出所述加热管的加热功率；
获取所述加热管的工作电压；
根据所述加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间；
根据所述导通时间控制所述加热管导通。
在一些实施例中，所述根据所述导通时间控制所述加热管导通，包括：
获取所述电压信号的零点时刻；
根据所述导通时间计算出所述电压信号的延时时间；
根据所述延时时间控制所述加热管延时导通所述电压信号。
在一些实施例中，所述延时时间和所述导通时间之和为所述电压信号的半周期。
在一些实施例中，所述计算出所述加热管的加热功率，包括：
获取流经所述加热管的水流量；
获取所述水进入所述加热管之前的初始水温；
获取预先设置的所述电热水器所输出的水的目标水温；
根据所述水流量、所述初始水温、所述目标水温，并且结合水的比热容、密度，计算出所述加热管的加热功率。
第二方面，本申请实施例提供了一种温度控制装置，应用于电热水器，所
述温度控制装置包括：
第一计算单元，用于计算出所述加热管的加热功率；
第一获取单元，用于获取所述加热管的工作电压；
第二计算单元，用于根据所述加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间；
第一控制单元，用于根据所述导通时间控制所述加热管导通。
在一些实施例中，所述第一控制单元包括：
第一获取模块，用于获取所述电压信号的零点时刻；
第一计算模块，用于根据所述导通时间计算出所述电压信号的延时时间；
第一控制模块，用于根据所述延时时间控制所述加热管延时导通所述电压信号。
在一些实施例中，所述延时时间和所述导通时间之和为所述电源信号的半周期。
在一些实施例中，所述第一计算单元包括：
第二获取模块，用于获取流经所述加热管的水流量；
第三获取模块，用于获取所述水进入所述加热管之前的初始水温；
第四获取模块，用于获取预先设置的所述电热水器所输出的水的目标水温；
第二计算模块，用于根据所述水流量、所述初始水温及所述目标水温，并且结合水的比热容、水的密度，计算出所述加热管的加热功率。
第三方面，本申请实施例提供了一种电热水器，所述电热水器包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的温度控制方法。
在一些实施例中，所述电热水器还包括加热装置和可控硅整流元件，所述可控硅整流元件用于连接所述加热装置与外部电源信号，所述处理器控制所述可控硅整流元件，以使所述加热装置进行加热。
第四方面，本申请实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的温度控制方法对应的程序指令/单元。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及单元，从而执行电热水器的各种功能应用以及数据处理，即实现所述方法实施例的温度控制方法。
本申请实施例的有益效果是：区别于现有技术，本申请实施例提供了一种温度控制方法、温度控制装置及电热水器。其中，所述电热水器包括用于给水加热的加热管，所述温度控制方法包括：计算出所述加热管的加热功率；获取所述加热管的工作电压；根据所述加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间；根据所述导通时间控制所述加热管导通。通过控制加热管导通时间，使得所述加热管以恒定功率方式加热，得以控制所述电热水器将水加热到目标水温的加热时间，且保证所述电热水器的出水温度一致，提高用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1是本申请实施例1提供的一种温度控制方法的流程示意图；
图2是本申请实施例2提供的一种温度控制方法的流程示意图；
图3是本申请实施例3提供的一种温度控制装置的示意图；
图4是本申请实施例4提供的一种温度控制装置的示意图；
图5是本申请实施例5提供的一种电热水器的硬件结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
随着我国生活水平的提高，家用电热水器越来越普遍。人们在使用电热水器之前，通常需要先将电热水器设置成加热模式，将电热水器中的水加热到设定的目标水温后，才能去浴室洗浴。当用户想在一个确定的时间段后去洗浴，譬如5分钟、10分钟、15分钟，然而现有的电热水器对于将电热水器中的水加热到目标水温的时间不确定，无法对加热时间进行定量控制；且用户开使用电热水器的过程中，随着使用时间的延长，从电热水器的出水装置中流出的热水的温度通常会逐渐下降，降低用户的使用体验。
本申请实施例提供了一种温度控制方法、温度控制装置及电热水器，使得电热水器的加热管以恒定功率加热，得以控制电热水器将水热到目标水温的加热时间和保证电热水器的出水温度一致，提高用户体验。
下面结合具体实施例对本申请实施例作进一步阐述。
实施例1：
本申请实施例为本申请提供的一种温度控制方法10的实施例。如图1为本申请实施例提供的一种温度控制方法10的流程示意图。本申请实施例的一种温度控制方法10应用于电热水器，可由电热水器执行。
参照图1，所述方法10包括：
101：计算出所述加热管的加热功率。
在本申请实施例中，通过获取初始水温(T1)、流经电热水器的加热管的水流量(Rt)、用户设置的目标水温(T2)，再结合水的比热容(C)、水的密度(ρ)计算出所述加热管的加热功率。
设所述加热管的容积为V，水在加热管中流动的时间(即水从流入所述加热管到流出所述加热管所需的时间)为t，则有，水在加热管中流动的时间：t＝V/Rt
根据热量计算公式有：Q＝CM△T(C:水的比热容M：水的质量△T：温差)可得到将水加热到用户设定的温度所需要消耗的能量。即在t时间段内，将水加热到目标水温所需要的热量为：Q＝C*ρ*V*△T(ρ:水的密度V：加热管的容积)。
根据能量守恒定律，所述热量Q＝P*t*α(P为加热管的加热功率，t为时间,α为热量转化效率)，即C*ρ*V*△T＝P*t*α，将t＝V/Rt
代入可得，P＝C*ρ*△T*Rt/α。
可得到将流经加热管的水加热到用户设定的目标水温所需要的加热功率P。
在此，设定计算公式中的参量如下：
T1＝30℃，T2＝40℃，Rt＝100cm3/s,ρ＝1g/cm3，α＝80％
将上述参数代入公式可得，加热功率P＝5250W，即将流量为100cm3/s的水从30℃加热到40℃，所述加热管的加热功率为5250W。
102：获取所述加热管的工作电压。
在本实施例中，电热水器需要获取所述加热管的当前工作电压U。具体的，可以在电热水器中设置电压检测仪，电压检测仪连接到电热水器的处理器，通过电压检测仪检测加热管的当前工作电压U，并将检测信号发送给处理器，以便电热水器获取当前的工作电压U。家用电热水器使用电压为220V的居民用电，由于传导线路的电压降的损耗，再加上居民用电的电压时常不稳，需要获取加热管的实时的工作电压U，为了便于计算，设定所述工作电压U＝220V。
103：根据所述加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间。
设定加热管的内阻R＝5Ω，则开启电源后，加热管一直不停的加热时的加热功率
Figure BDA0001747325070000061
故加热管需要进行间断性的加热。在本实施例中，由于电热水器接入的居民用电为交流电，所述交流电提供周期性的正玄交流电压信号，即所述电压信号为周期性的正玄波，所述电压信号的频率为f＝50Hz。
根据功率和导通时间的公式有：
Figure BDA0001747325070000062
可得，
Figure BDA0001747325070000063
其中R为加热管的内阻，t1为加热管在电源信号的每个半周期所需要的导通时间，即加热管的加热时间。根据上述公式和设定的参数计算可得，t1＝5.3ms，即在电压信号的每个半周期内加热管的加热时间为5.3ms。
104：根据所述导通时间控制所述加热管导通。
在本实施例中，通过控制加热管在电压信号在每个半周期内的加热时间t1，实现所述加热管以恒定功率P＝5250W的方式加热。具体的，所述电压信号与加热管通过一个可控硅整流元件连接，通过控制所述可控硅整流元件中的可控硅的在电压信号的每个半周期内开启时间为t1＝5.3ms，进而实现控制所述加热管的导通时间为t1＝5.3ms。
在本申请实施例中，计算出加热管的加热功率；获取所述加热管的工作电压；根据所述加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间；然后根据所述导通时间控制所述加热管导通。通过控制所述加热管的导通时间，使得电热水器的加热管以恒定功率方式加热，得以控制电热水器将水加热到目标水温的加热时间和保证电热水器的出水温度一致，提高用户体验。
实施例2：
本申请实施例为本申请提供的一种温度控制方法20的实施例。如图2为本申请实施例提供的一种温度控制方法20的流程示意图。本申请实施例的一种温度控制方法20应用于电热水器，可由电热水器执行。
参照图2，所述方法20包括：
201：获取流经所述电热水器的加热管的水流量；获取所述水进入所述加热管之前的初始水温；获取预先设置的所述电热水器所输出的水的目标水温。
在本实施例中，电热水器需要获取流经所述加热管的水流量(Rt)、初始水温(T1)、用户设置的目标水温(T2)。具体的，在所述电热水器中设置有与电热水器的处理器相连的水流量传感器和水温传感器，并将检测到的水流量(Rt)和初始水温(T1)发送给处理器，以便电热水器获取当前的水流量(Rt)和初始水温(T1)。
202：根据所述水流量、所述初始水温及所述目标水温，并且结合水的比热容、水的密度，计算出所述加热管的加热功率。
设所述加热管的容积为V，水在加热管中流动的时间(即水从流入所述加热管到流出所述加热管所需的时间)为t，则有，水在加热管中流动的时间：
t＝V/Rt，
根据热量计算公式有：Q＝CM△T(C:水的比热容M：水的质量△T：温差)可得到将水加热到用户设定的温度所需要消耗的能量。即在t时间段内，将水加热到目标水温所需要的热量为：Q＝C*ρ*V*△T(ρ:水的密度V：加热管的容积)。
根据能量守恒定律，所述热量Q＝P*t*α(P为加热管的加热功率，t为时间,α为热量转化效率)，即C*ρ*V*△T＝P*t*α，将t＝V/Rt代入可得，P＝C*ρ*△T*Rt/α。
可得到将流经加热管的水加热到用户设定的目标水温所需要的加热功率P。
在此，设定计算公式中的参量如下：
T1＝30℃，T2＝40℃，Rt＝100cm3/s,ρ＝1g/cm3，α＝80％
将上述参数代入公式可得，加热功率P＝5250W，即将流量为100cm3/s的水从30℃加热到40℃，所述加热管的加热功率为5250W。
203：获取所述加热管的工作电压。
在本实施例中，电热水器需要获取所述加热管的当前工作电压U。具体的，可以在电热水器中设置电压检测仪，电压检测仪连接到电热水器的处理器，通过电压检测仪检测加热管的当前工作电压U，并将检测信号发送给处理器，以便电热水器获取当前的工作电压U。家用电热水器使用电压为220V的居民用电，由于传导线路的电压降的损耗，再加上居民用电的电压时常不稳，需要获取加热管的实时的工作电压，为了便于计算，设定所述工作电压U＝220V。
204：根据所述加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间。
设定加热管的内阻R＝5Ω，则开启电源后，加热管一直不停的加热时的加热功率
Figure BDA0001747325070000081
故加热管需要进行间断性的加热。在本实施例中，由于电热水器接入的居民用电为交流电，所述交流电提供周期性的正玄交流电源信号，即所述电源信号为周期性的正玄波，所述电源信号的频率为f＝50Hz。
根据功率和导通时间的公式有：
Figure BDA0001747325070000082
可得，
Figure BDA0001747325070000083
其中R为加热管的内阻，t1为加热管在电压信号的每个半周期所需要的导通时间，即加热管的加热时间。根据上述公式和设定的参数计算可得，t1＝5.3ms，即在电压信号的每个半周期内加热管的加热时间为5.3ms。
205：获取电压信号的零点时刻。
在本实施例中，需要获取电热水器的接入的外部的正玄交流电的电压信号的零点时刻。具体的，可以在电热水器中设置电压信号检测仪，所述电压信号检测仪连接到电热水器的处理器，通过电压信号检测仪检测外部的正玄交流电的电压信号的零点时刻。
206：根据所述导通时间计算出所述电压信号的延时时间。
在本实施例中，需要计算出所述电压信号的延时时间t2。具体的，所述延时时间与所述导通时间之和为电压信号的半周期即
Figure BDA0001747325070000084
可得
Figure BDA0001747325070000085
4.7ms。
207：根据所述延时时间控制所述加热管延时导通电压信号。
在本实施例中，需要根据所述延时时间t2控制所述加热管延时导通电压信号。具体的，所述电热水器的加热管通过一个可控硅整流元件与外部的电压信号连接，通过电热水器的处理器控制所述可控硅整流元件在电压信号的零点时刻延迟t2时间开启，进而控制所述加热管延时导通电压信号，使得所述加热管在电压信号的每个半周期内的加热时间为t1，即控制上述可控硅整流元件在电压信号的零点时刻延迟4.7ms开启上述可控硅整流元件中的可控硅，实现加热管在电压信号的半周期内零点时刻开始后的4.7ms开始工作5.3ms。
可以理解的是，在本申请实施例中，所述步骤206与所述步骤201-205、及207之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本申请实施例的描述可以理解，在不同实施例中，所述步骤201-207可以有不同的执行顺序。
在本申请实施例中，获取流经电热水器的加热管的水流量、所述水进入所述加热管之前的初始水温、预先设置的所述电热水器所输出的水的目标水温；根据所述水流量、所述初始水温及所述目标水温，并且结合水的比热容、密度，计算出所述加热管的加热功率；获取所述加热管的工作电压；根据所述加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间；获取电压信号的零点时刻；根据所述导通时间计算出所述电压信号的延时时间；根据所述延时时间控制所述加热管延时导通电压信号。通过延时控制所述加热管延时导通电压信号，使得所述加热管在导通时间内以恒定功率加热，得以控制电热水器将水加热到目标水温的加热时间和保证电热水器的出水温度一致，提高用户体验。
实施例3：
本申请实施例为本申请提供的一种温度控制装置的实施例。如图3为本申请实施例提供的一种温度控制装置的示意图。其中，所述温度控制装置应用于电热水器。
参照图3，所述装置3包括：
第一计算单元31，用于计算出所述加热管的加热功率。
在本申请实施例中，通过获取初始水温(T1)、流经电热水器的加热管的水流量(Rt)、用户设置的目标水温(T2)，再结合水的比热容(C)、水的密度(ρ)，第一计算单元31计算出所述加热管的加热功率,具体的计算依据及计算结果如下：
设所述加热管的容积为V，水在加热管中流动的时间(即水从流入所述加热管到流出所述加热管所需的时间)为t，则有，水在加热管中流动的时间：t＝V/Rt。
根据热量计算公式有：Q＝CM△T(C:水的比热容M：水的质量△T：温差)可得到将水加热到用户设定的温度所需要消耗的能量。即在t时间段内，将水加热到目标水温所需要的热量为：Q＝C*ρ*V*△T(ρ:水的密度V：加热管的容积)。
根据能量守恒定律，所述热量Q＝P*t*α(P为加热管的加热功率，t为时间，α为热量转化效率)，即C*ρ*V*△T＝P*t*α，将t＝V/Rt代入可得，P＝C*ρ*ΔT*Rt/α。
可得到将流经加热管的水加热到用户设定的目标水温所需要的加热功率P。
在此，设定计算公式中的参量如下：
T1＝30℃，T2＝40℃，Rt＝100cm3/s，ρ＝1g/cm3，α＝80％
将上述参数代入公式可得，加热功率P＝5250W，即将流量为100cm3/s的水从30℃加热到40℃，所述加热管的加热功率为5250W。
第一获取单元33，用于获取所述加热管的工作电压。
在本实施例中，第一获取单元33需要获取所述加热管的当前工作电压U。第一获取单元33连接到电热水器的处理器，通过第一获取单元33获取加热管的当前工作电压U，并将获取的工作电压发送给处理器，以便处理器获取当前的工作电压U。家用电热水器使用电压为220V的居民用电，由于传导线路的电压降的损耗，再加上居民用电的电压时常不稳，需要获取加热管的实时的工作电压U，为了便于计算，设定所述工作电压U＝220V。
第二计算单元32，用于根据所述加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间。
设定加热管的内阻R＝5Ω，则开启电源后，加热管一直不停的加热时的加热功率
Figure BDA0001747325070000101
故加热管需要进行间断性的加热。在本实施例中，由于电热水器接入的居民用电为交流电，所述交流电提供周期性的正玄交流电压信号，即所述电压信号为周期性的正玄波，所述电压信号的频率为f＝50Hz。根据功率和导通时间的公式有：
Figure BDA0001747325070000102
可得，
Figure BDA0001747325070000103
其中R为加热管的内阻，t1为加热管在电压信号的每个半周期内所需的导通时间，即加热管的加热时间。第三计算单元32根据上述公式和设定的参数计算可得，t1＝5.3ms，即在电压信号的每个半周期内加热管的加热时间为5.3ms。
设第一控制单元34，用于根据所述导通时间控制所述加热管导通。
在本实施例中，第一控制单元34通过控制加热管在电源信号在每个半周期内的加热时间为t1，实现所述加热管以恒定功率为5250W方式加热。具体的，所述电压信号与加热管通过一个可控硅整流元件连接，通过第一控制单元34控制所述可控硅整流元件中的可控硅的开启时间为t1＝5.3ms，进而实现控制所述加热管的导通时间为t1＝5.3ms。
在本申请实施例中，第一计算单元31计算出所述加热管的加热功率；通过第一获取单元33获取所述加热管的工作电压，第二计算单元32根据第一计算单元计算出的所述加热功率，并结合所述加热管的内阻、第一获取单元33获取的所述工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间；第一控制单元34根据第二计算单元32计算出的所述导通时间控制所述加热管导通。
需要说明书的是，在本申请实施例中，所述温度控制装置30可执行本申请实施例1所提供的温度控制方法10，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在温度控制装置30的实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例1所提供的温度控制方法10。
实施例4：
本申请实施例为本申请提供的一种温度控制装置40的实施例。如图4为本申请实施例提供的一种温度控制装置40的示意图。其中，所述温度控制装置40应用于电热水器，所述电热水器包括用于给水加热的加热管。
参照图4，所述装置40包括：
第一计算单元41，计算出所述加热管的加热功率。
在本申请实施例中，所述第一计算单元41包括第二获取模块412、第三获取模块413、第四获取模块414和第二计算模块411。
在本实施例中，第二获取模块412获取流经所述加热管的水流量(Rt)、第三获取模块413获取流经所述加热管的水的初始水温(T1)、第四获取模块414获取用户设置的目标水温(T2)，第二计算模块411根据上述获取的水流量(Rt)、初始水温(T1)、目标水温(T2)，再结合水的比热容(C)、水的密度(ρ)，计算出所述加热管的加热功率。具体计算示例如下：
设所述加热管的容积为V，水在加热管中流动的时间(即水从流入所述加热管到流出所述加热管所需的时间)为t，则有，水在加热管中流动的时间：t＝V/Rt。
根据热量计算公式有：Q＝CM△T(C：水的比热容M：水的质量△T：温差)可得到将水加热到用户设定的温度所需要消耗的能量。即在t时间段内，将水加热到目标水温所需要的热量为：Q＝C*ρ*V*△T(ρ：水的密度V：加热管的容积)。
根据能量守恒定律，所述热量Q＝P*t*α(P为加热管的加热功率，t为时间，α为热量转化效率)，即C*ρ*V*△T＝P*t*α，将t＝V/Rt代入可得，P＝C*ρ*ΔT*Rt/α。
可得到将流经加热管的水加热到用户设定的目标水温所需要的加热功率P。
在此，设定计算公式中的参量如下：
T1＝30℃，T2＝40℃，Rt＝100cm3/s，ρ＝1g/cm3，α＝80％
将上述参数代入公式可得，加热功率P＝5250W，即将流量为100cm3/s的水从30℃加热到40℃，所述加热管的加热功率为5250W。
第一获取单元43，用于获取所述加热管的工作电压。
在本实施例中，第一获取单元43需要获取所述加热管的当前工作电压U。第一获取单元43连接到电热水器的处理器，通过第一获取单元43获取加热管的当前工作电压U，并将获取的工作电压U发送给处理器，以便处理器获取当前的工作电压U。家用电热水器使用电压为220V的居民用电，由于传导线路的电压降的损耗，再加上居民用电的电压时常不稳，需要获取加热管的实时的工作电压U，为了便于计算，设定所述工作电压U＝220V。
第二计算单元42，用于根据所述加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电源信号的频率计算出所述加热管的导通时间。
设定加热管的内阻R＝5Ω，则开启电源后，加热管一直不停的加热时的加热功率
Figure BDA0001747325070000121
故加热管需要进行间断性的加热。在本实施例中，由于电热水器接入的居民用电为交流电，所述交流电提供周期性的正玄交流电压信号，即所述电压信号为周期性的正玄波，所述电压信号的频率为f＝50Hz。
根据功率和导通时间的公式有：
Figure BDA0001747325070000122
可得，
Figure BDA0001747325070000123
其中R为加热管的内阻，t1为加热管在电压信号的每个半周期内所需的导通时间，即加热管的加热时间。第三计算单元42根据上述公式和设定的参数计算可得，t1＝5.3ms，即在电压信号的每个半周期内加热管的加热时间为5.3ms。
第一控制单元44，用于根据所述导通时间控制所述加热管导通。
在本实施例中，所述第一控制单元44包括第一获取模块441、第一计算模块442、第一控制模块443。
在本实施例中，需要获取电热水器的接入的外部的正玄交流电的电压信号的零点时刻。具体的，第一获取模块441获取电压信号的零点时刻。
第一计算模块442根据所述导通时间t1计算出所述电压信号的延时时间t2。
所述延时时间与所述导通时间之和为电源信号的半周期，即
Figure BDA0001747325070000131
第一计算模块442根据上述公式和参数，可得
Figure BDA0001747325070000132
第一控制模块443根据所述延时时间t2控制所述加热管延时导通电压信号。
在本实施例中，需要根据所述延时时间t2控制所述加热管延时导通电压信号。具体的，所述电热水器的加热管通过一个可控硅整流元件与外部的电压信号连接，通过第一控制模块443控制所述可控硅整流元件在电压信号的零点时刻延迟t2时间开启，进而控制所述加热管延时导通电压信号，使得所述加热管在电压信号的每个半周期内的加热时间为t1，即控制上述可控硅整流元件在电压信号的零点时刻延迟4.7ms开启上述可控硅整流元件中的可控硅，实现加热管在电压信号的半周期内零点时刻开始后的4.7ms开始工作5.3ms。
在本申请实施例中，第一计算单元41，包括第二获取模块412，获取流经所述加热管的水流量；第三获取模块413，获取流经所述加热管的水的初始水温；第四获取模块414，获取用户设置的目标水温；第二计算模块414，根据上述获取的水流量、初始水温、目标水温，再结合水的比热容、水的密度，计算出所述加热管的加热功率；第一获取单元43获取所述加热管的工作电压；第二计算单元42根据第一计算单元1计算出的所述加热功率，结合所述加热管的内阻、第一获取单元43获取的所述工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间；第一控制单元44包括，第一获取模块441，获取电压信号的零点时刻；第一计算模块442，根据第二计算单元42计算出的所述导通时间计算出所述电压信号的延时时间，第一控制模块443，根据第一计算模块442计算出的所述延时时间控制所述加热管延时导通电压信号。
需要说明的是，在本申请实施例中，所述温度控制装置40可执行本申请实施例2所提供的温度控制方法20，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在温度控制装置4的实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例2所提供的温度控制方法。
实施例5：
图5是本申请实施例提供的电热水器50的硬件结构示意图，如图5所示，所述电热水器50包括：处理器51、存储器52、加热装置53和可控硅整流元件54。
所述加热装置53用于将电热水器5中的水加热到用户设定的目标温度，所述加热装置53具体的可为一加热管。
所述加热装置53通过可控硅整流元件54与外部的电源信号连接。所述可控硅整流元件54包括可控硅(未图示，下同)，所述处理器51控制所述可控硅的开启，进而控制所述加热装置53的开启，以使所述加热装置53进行加热。
存储器52作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的温度控制方法对应的程序指令/单元(例如，附图4所示的第一计算单元41、第二计算单元42、第一获取单元43、第三计算单元44以及第以控制单元45)。处理器51通过运行存储在存储器52中的非易失性软件程序、指令以及单元，从而执行电热水器的各种功能应用以及数据处理，即实现所述方法实施例的温度控制方法。
存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电热水器使用所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电热水器。所述网络的实施例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个单元存储在所述存储器52中，当被所述一个或者多个处理器51执行时，执行所述任意方法实施例1和/或实施例2中的温度控制方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤201至步骤208，实现图4中的单元401-405的功能。
所述电热水器可执行本申请实施例1和/或实施例2所提供的温度控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在电热水器实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例1和/或实施例2所提供的温度控制方法。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被电热水器执行时，使所述电热水器执行如上所述的温度控制方法。例如，执行以上描述的图2中的方法步骤201至步骤208，实现图4中的单元41-44的功能。
本申请实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤201至步骤207，实现图4中的单元41-4的功能。
通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种温度控制方法，应用于电热水器，所述电热水器包括用于给水加热的加热管，其特征在于，包括：
获取流经所述加热管的水流量；
获取所述水进入所述加热管之前的初始水温；
获取预先设置的所述电热水器所输出的水的目标水温；
根据所述水流量、所述初始水温、所述目标水温，并且结合水的比热容、水的密度，计算出所述加热管的加热功率；
获取所述加热管的工作电压；
根据所述加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间，其中，
Figure FDA0002912604080000011
P为加热功率，U为工作电压，f为电压信号的频率，R为加热管的内阻，可得
Figure FDA0002912604080000012
t1为加热管在电压信号的每个半周期所需要的导通时间；
根据所述导通时间控制所述加热管在电源信号的每个半周期内导通，使得加热管以恒定功率方式加热。
2.如权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述导通时间控制所述加热管导通，包括：
获取所述电压信号的零点时刻；
根据所述导通时间计算出所述电压信号的延时时间；
根据所述延时时间控制所述加热管延时导通所述电压信号。
3.如权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于：所述延时时间和所述导通时间之和为所述电压信号的半周期。
4.一种温度控制装置，应用于电热水器，所述电热水器包括用于给水加热的加热管，其特征在于，包括：
第一计算单元，用于计算出所述加热管的加热功率，所述第一计算单元包括第二获取模块、第三获取模块、第四获取模块和第二计算模块：第二获取模块用于获取流经所述加热管的水流量；第三获取模块用于获取所述水进入所述加热管之前的初始水温；第四获取模块用于获取预先设置的所述电热水器所输出的水的目标水温；第二计算模块用于根据所述水流量、所述初始水温及所述目标水温，并且结合水的比热容、水的密度，计算出所述加热管的加热功率；
第一获取单元，用于获取所述加热管的工作电压；
第二计算单元，用于根据所述加热功率结合所述加热管的内阻、工作电压、电压信号的频率计算出所述加热管的导通时间，其中，
Figure FDA0002912604080000021
P为加热功率，U为工作电压，f为电压信号的频率，R为加热管的内阻，可得
Figure FDA0002912604080000022
t1为加热管在电压信号的每个半周期所需要的导通时间；
第一控制单元，用于根据所述导通时间控制所述加热管在电源信号的每个半周期内导通，使得加热管以恒定功率方式加热。
5.如权利要求4所述的温度控制装置，其特征在于，所述第一控制单元包括：
第一获取模块，用于获取所述电压信号的零点时刻；
第一计算模块，用于根据所述导通时间计算出所述电压信号的延时时间；
第一控制模块，用于根据所述延时时间控制所述加热管延时导通所述电压信号。
6.如权利要求5所述的温度控制装置，其特征在于，所述延时时间和所述导通时间之和为所述电压信号的半周期。
7.一种电热水器，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-3的任一项所述的方法。
8.如权利要求7所述的电热水器，其特征在于：还包括加热装置和可控硅整流元件，所述处理器控制所述可控硅整流元件，以使所述加热装置进行加热。
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