CN110108038B - 一种热水器的控制方法及热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水器的控制方法及热水器，涉及热水器技术领域。热水器的控制方法包括：用户选取流量档位；根据用户选取的流量档位，获取当前流量档位内水泵的转速范围和目标流量，目标流量根据用户在当前流量档位习惯使用的水流量设定的；根据目标流量，在转速范围内调整水泵的转速，使与热水器连接的前端设备的水流量稳定在目标流量。该控制方法通过设置流量档位，可以将水泵的转速分为不同的转速范围，用户可以根据流量档位选取不同大小的流量，以满足用户对流量的不同需求。每个流量档位均按照目标流量调节水泵的转速，以维持流量稳定，且目标流量是根据用户习惯使用的水流量设定的，可以省去每次使用时的调整过程，方便用户使用。

Description

一种热水器的控制方法及热水器

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种热水器的控制方法及热水器。

背景技术

热水器是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置。按照加热原理不同，热水器可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、磁能热水器、空气能热水器，暖气热水器等。

现有的热水器一般设置有增压泵，以解决热水器低水压的问题。但在热水器使用过程中，由于每个用户家中的水压不一样，水压有高有低，或者每个用户的需求及使用习惯不一致，有的用户喜欢大流量或是需要大流量快速冲洗，有的用户则喜欢小流量，以避免大流量浪费水资源，而现有的增压泵仅具有单一功率，很难满足众多用户的不同需求。

此外，用户在使用热水器淋浴时，每次均需要重新调整水流量，使用不方便。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种热水器的控制方法，可以根据用户的使用习惯，调整与热水器连接的前端设备的水流量，节省用户每次调整的时间，方便用户使用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种热水器的控制方法，包括以下步骤：

用户选取流量档位；

根据用户选取的流量档位，获取当前流量档位内水泵的转速范围和目标流量，所述目标流量根据用户在当前流量档位习惯使用的水流量设定的；

根据所述目标流量，在所述转速范围内调整所述水泵的转速，使与热水器连接的前端设备的水流量稳定在所述目标流量。

其中，所述目标流量的设定步骤包括：

水泵以当前流量档位的最高转速工作；

采集指定时间内用户手动调整前端设备的水流量；

根据采集的水流量，分析用户习惯使用的水流量并设定为所述目标流量。

其中，所述热水器的控制方法还包括：

根据用户的输入指令，重置所述流量档位内的目标流量。

其中，在用户选取流量档位后，还包括：

选择当前流量档位下的一个用户数据库，获取当前用户数据库内的目标流量及水泵的转速范围。

其中，在所述转速范围内调整所述水泵的转速具体包括：

实时获取所述前端设备的实际水流量；

对比所述实际水流量和所述目标流量，调整所述水泵的转速。

其中，所述前端设备包括淋浴器。

本发明的另一个目的在于提出一种热水器，可以根据用户的使用习惯，调整与热水器连接的前端设备的水流量，节省用户每次调整的时间，方便用户使用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种热水器，包括热水器本体、水泵、流量传感器及控制器，所述热水器本体的出水口与前端设备连接，所述流量传感器设置于所述前端设备的水路中，所述控制器分别与所述流量传感器和所述水泵电连接，所述热水器还包括与所述控制器连接的档位调节器，所述热水器应用上述的控制方法。

其中，所述档位调节器包括显示板，所述显示板上设置有档位按键和/或档位旋钮。

其中，所述显示板上设置有流量显示区。

其中，所述显示板上设置有重置按键，所述重置按键与所述控制器连接，所述重置按键用于重置当前流量档位的目标流量。

有益效果：本发明提供了一种热水器的控制方法及热水器。热水器的控制方法通过设置流量档位，可以将水泵的转速分为不同的转速范围，用户可以根据流量档位选取不同大小的流量，以满足用户对流量的不同需求。每个流量档位均按照目标流量调节水泵的转速，以维持流量稳定，且目标流量是根据用户习惯使用的水流量设定的，可以省去每次使用时的调整过程，方便用户使用，提高用户的使用体验。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的热水器的控制方法的流程图；

图2是本发明实施例1提供的目标流量设定的流程图；

图3是本发明实施例1提供的热水器的结构示意图一；

图4是本发明实施例1提供的热水器的结构示意图二；

图5是本发明实施例2提供的热水器的结构示意图；

其中：

1、控制器；11、主板控制芯片；12、水泵控制芯片；2、档位调节器；21、显示板芯片；22、档位按键；23、档位旋钮；3、水泵；4、流量传感器；

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

本实施例提供了一种热水器的控制方法，可以满足用户对流量大小的多种需求，且使用方便。如图1所示，用户在使用热水器时，可以根据使用需要或个人使用习惯选取流量档位，以满足用户对流量的不同需求。根据用户选取的流量档位，获取当前流量档位内水泵的转速范围以及目标流量，该目标流量为根据用户习惯使用的水流量设定的流量值。根据获取的目标流量，在转速范围内调整水泵的转速，使得与热水器连接的前端设备的水流量稳定在目标流量，以便实现恒流控制的目的，从而使用户在选取流量档位后，热水器可以根据档位信息自动调整前端设备的水流量，使之稳定在用户习惯使用的流量值，节省用户的调整时间，方便操作，从而提高用户的使用体验。

为了使每个流量档位下设定的目标流量为用户习惯使用的流量，以使用户获得舒适的使用体验，本实施例中，目标流量为采集用户的实际使用流量情况，并分析计算得到的流量值。具体而言，如图2所示，在采集数据前，用户需要选定流量档位，之后水泵以当前流量档位对应的转速范围的最高转速工作。用户通过与热水器连接的前端设备上的调节结构，手动调整使用的流量。在用户使用过程中，实时记录前端设备的水流量，完成数据的采集。本实施例中，前端设备包括用户洗浴使用的淋浴器，调节结构则可以为淋浴器上的混合阀。用户根据自身的使用习惯调整流量的大小，并维持流量稳定输出一端时间，以便提高采集数据的有效性。当然前端设备也可以为厨卫间的水龙头等。

数据采集完成后，需要处理分析采集的数据，剔除掉调整过程中不稳定或变化较大的无效数据，根据连续且相对稳定的流量值确定用户习惯使用的流量，并设定为目标流量，从而在用户之后的每次使用过程中，仅需根据需要使用的流量的大小选取适当的流量档位，即可自动按照用户习惯使用的流量稳定出水，节省了用户的调节时间，方便使用，提高用户的使用体验。

本实施例中，通过对流量分档，可以提高用户的调节精度，方便用户选取最舒适的水流量值。以水泵的最高转速为第一转速为例，前端设备为淋浴器，则淋浴器上的调节结构一般通过旋转的方式调整。当流量未分档位时，水泵以第一转速工作时，用户通过旋转调节的流量范围可以由零增至第一转速对应的最大流量。流量范围大，导致用户旋转单位角度时流量的改变量较大，调节精度差，不便用户调整。而采用本实施例中的流量分档控制方法中，将水泵的转速划分为不同的范围。当用户选取某一流量档位时，该流量档位下水泵允许的最高转速成为第二转速，第二转速小于第一转速。水泵以第二转速工作时，调节结构对应的流量调节范围可以由零增至第二转速对应的最大流量，使得流量的调节范围变小，从而使用户旋转单位角度时流量的变化量变小，调节精度高，有利于用户调节至最舒适的流量值，从而更好地满足用户的使用需要。

本实施例中，目标流量可以在用户初次使用该流量档位时采集数据设定，即用户初次使用某一流量档位时，需要用户手动调节前端设备的流量大小，以便程序采集并分析计算出合适的目标流量。

当用户需要更改某一流量档位内的目标流量时，用户可以输入指令，重置某一流量档位内的目标流量。重置后，用户再次手动调整前端设备至适当的流量时，保持该流量一段时间，以便有效地采集流量数据，提高设定的目标流量的准确性。

由于用户家庭成员中每个人的使用习惯可能不同，为满足不同个体的使用需要，每个流量档位下可以设置有多个用户数据库，每个用户数据库可以对应一个使用个体。当用户选择流量档位后，可以在该流量档位下选择一个用户数据库，以该用户数据库内的目标流量调整水泵的转速，从而满足用户的使用需求。

本实施例中，调整水流量是通过调整水泵的转速，即改变驱动水泵的电机的转速，进而改变水泵的增压流量而实现的，调整电机转速的方法有很多。当使用的电机为交流电机时，可以通过改变极对数、外接降压元件调速、并联电容调速、可控硅调压调速或抽头调速等多种方式实现。当使用的电机为直流电机时，可以通过改变电枢电压，即通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)的方法调速。PWM是利用未处理器的数字输出对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。直流电机还可以通过改变励磁磁场来实现转速的调整。以上调整电机转速的方法均为现有技术中的成熟技术，本实施例中不再赘述。

为避免与热水器连接的前端设备的流量时大时小，从而维持流量的稳定，提高用户的使用体验，在调整水泵的转速过程中，可以采用PID(Proportion IntegrationDifferentiation，比例-积分-微分)控制技术。PID控制也称为PID调节，是工程实际中应用最为广泛的闭环自动控制技术，其基于反馈的概念，通过测量、比较和纠正来减少不确定性，通过测量被控变量的实际值，并与期望值进行比较，从而通过实际值与期望值的偏差纠正系统的响应，执行调节控制，提高被控变量的准确性。

本实施例中，在调节水泵的实际工作转速时，实时检测被控变量，即前端设备的流量值，将实时获取的当前设备的实际水流量与目标流量进行对比，通过二者的偏差调节水泵的转速，形成闭环的反馈回路，可以达到恒流的目的，使用户使用的水流量保持稳定。

本实施例还提供了一种热水器，热水器可以为燃气热水器。如图3所示，热水器包括热水器本体、水泵3、流量传感器4、档位调节器2及控制器1。热水器本体包括壳体和内胆，内胆位于壳体内，内胆包括进水口和出水口，内胆的出水口连接有前端设备。前端设备可以为淋浴器或厨卫间的水龙头。冷水由进水口进入内胆内加热，加热后的热水由出水口留至前端设备，并由前端设备流出。流量传感器4设置于前端设备的水路中，控制器1分别与档位调节器2、流量传感器4和水泵3电连接。本实施例中的热水器采用上述的热水器控制方法，即用户根据档位调节器2选定需要的流量档位，控制器1根据用户选取的档位信息限定水泵3的转速范围并获取目标流量，该目标流量为根据用户的使用习惯设定的流量值。控制器1根据流量传感器4检测到的实际水流量调整水泵3的转速，使水泵3在当前转速方位内调整转速，以使前端设备的水流量维持在目标流量，从而节省用户的调节过程，方便用户使用，有利于提高用户的使用体验。

如图4所示，档位调节器2可以包括显示板和档位按键22。显示板设置有流量显示区，可以显示水流量。当然，显示板上也可以显示热水器的其他信息，例如水温和剩余热水量等。档位按键22可以为设置在显示板上的按键结构或触摸按键。为避免档位调节器2进水损坏，档位按键22优选为触摸按键。显示板包括显示板芯片21，显示板芯片21与档位按键22电连接。控制器1包括主控制板和水泵控制板。主控制板内的主板控制芯片11与水泵控制板内的水泵控制芯片12电连接。主板控制芯片11还分别与显示板芯片21和流量传感器4电连接，水泵控制芯片12与水泵3电连接。当用户通过档位按键22选择流量档位后，显示板芯片21接收档位信息，并将档位信息以及档位信息对应的转速范围、目标流量发送至主板控制芯片11，主控制板根据转速范围以及目标流量，向水泵控制芯片12输送PWM值，水泵控制芯片12根据接收到的PWM值控制水泵3供电电压的占空比，从而改变水泵3的实际供电电压，进而改变水泵3的转速。

为实现恒流控制，主控制芯片还实时接收流量传感器4检测到的实际水流量，主板控制芯片11对比实际水流量和目标流量，改变向水泵控制芯片12发送的PWM值，从而根据反馈信息实现水泵3转速的纠正，维持水流量的稳定。

为了方便用户重置目标流量，显示板上还可以设置有重置按键，重置按键与控制器1连接。当用户按下重置按键后，重置按键向主板控制芯片11发送重置信息，主板控制芯片11清除当前流量档位下的目标流量，并根据前端设备水路内的流量传感器4实时记录实际流量值，分析计算采集到的流量信息，重新设定目标流量，以满足用户的使用需求。

显示板上还可以设置有用户数据库创建及删除按键。用户可以在每个流量档位内设置多个用户数据库，每个用户数据库下对应存储有目标流量，以满足家庭中不同用户的使用需求。

实施例2

本实施例提供了一种热水器，应用实施例1中的热水器控制方法。其热水器的结构与实施例1中的结构大致相同，与实施例1中不同的是，如图5所示，显示板上设置档位旋钮23，档位旋钮23通过旋转的方式实现档位调节，可以增加流量档位的数量，使得流量档位的选取更加灵活，更好地满足用户的使用需要。

用户在旋转档位旋钮23时，档位旋钮23对应的阻值发生变化，从而改变向主板控制芯片11发出的电流信号，主板控制芯片11通过改变电压值，可以改变向水泵控制芯片12发出的PWM值，进而控制水泵3的转速。

当然在其他实施例中，显示板上也可以同时设置有档位按键和档位旋钮。用户可以选择使用其中一个进行档位调节，以便为用户提供更多的选择。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种热水器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

用户选取流量档位；

根据用户选取的流量档位，获取当前流量档位内水泵(3)的转速范围和目标流量，所述目标流量根据用户在当前流量档位习惯使用的水流量设定；

根据所述目标流量，在所述转速范围内调整所述水泵(3)的转速，使与热水器连接的前端设备的水流量稳定在所述目标流量；

所述目标流量的设定步骤包括：水泵(3)以当前流量档位的最高转速工作；采集指定时间内用户手动调整前端设备的水流量；根据采集的水流量，分析用户习惯使用的水流量并设定为所述目标流量。

2.如权利要求1所述的热水器的控制方法，其特征在于，所述热水器的控制方法还包括：

根据用户的输入指令，重置所述流量档位内的目标流量。

3.如权利要求1所述的热水器的控制方法，其特征在于，在用户选取流量档位后，还包括：

选择当前流量档位下的一个用户数据库，获取当前用户数据库内的目标流量及水泵(3)的转速范围。

4.如权利要求1所述的热水器的控制方法，其特征在于，在所述转速范围内调整所述水泵(3)的转速具体包括：

实时获取所述前端设备的实际水流量；

对比所述实际水流量和所述目标流量，调整所述水泵(3)的转速。

5.如权利要求1所述的热水器的控制方法，其特征在于，所述前端设备包括淋浴器。

6.一种热水器，包括热水器本体、水泵(3)、流量传感器(4)及控制器(1)，所述热水器本体的出水口与前端设备连接，其特征在于，所述流量传感器(4)设置于所述前端设备的水路中，所述控制器(1)分别与所述流量传感器(4)和所述水泵(3)电连接，所述热水器还包括与所述控制器(1)连接的档位调节器(2)，所述热水器应用如权利要求1-5中任一项所述的控制方法。

7.如权利要求6所述的热水器，其特征在于，所述档位调节器(2)包括显示板，所述显示板上设置有档位按键(22)和/或档位旋钮(23)。

8.如权利要求7所述的热水器，其特征在于，所述显示板上设置有流量显示区。

9.如权利要求7所述的热水器，其特征在于，所述显示板上设置有重置按键，所述重置按键与所述控制器(1)连接，所述重置按键用于重置当前流量档位的目标流量。

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