CN110470059B - 电热水器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电热水器的控制方法。电热水器的控制方法，所述控制方法包括：启动增容模式后，增大加热目标温度T_S，并启动电热水器的电加热部件通电加热；其中，增大后的加热目标温度T_S大于用户设定温度T_U。在增容模式下，增大加热目标温度，以使得加热目标温度高于用户设定温度，这样，电热水器中水即便达到用户设定温度后，电热水器将继续通电加热，使得保温水箱中的水继续升温，保温水箱中将存储更高温的热水，以满足用户对热水的要求，起到增容的作用，实现无需额外增加容积或加热器件的方式来满足增容要求，有效的降低了电热水器的制造成本。

Description

电热水器的控制方法

技术领域

本发明属于家用电器技术领域，尤其涉及一种电热水器的控制方法。

背景技术

目前，电热水器是人们日常生活中常用的家用电器。电热水器通常包括保温水箱以及设置在保温水箱中的电加热部件，通过电加热部件通电来实现对保温水箱中的水进行加热升温。而保温水箱中通常配置有温度检测器，通过温度检测器检测到的温度来触发继电器来控制电加热部件通断电。即当电加热部件将保温水箱内的水温加热到用户所用户设定温度后，电加热部件断电，电热水器处于保温状态；而当检测到的温度低于保温下限温度时，再重新启动电加热部件通电加热。

通常情况下温度检测器位于保温水箱的中部区域以整体上检测保温水箱中的水温，并且，温度检测器检测水温的方式则是利用传感电阻检测水温。而受温度检测器安装位置和检测方式的限制，用户在使用热水过程中，温度检测器检测的温度值所代表的保温水箱的热水储存量通常要低于实际值。

而为了保证用户对热水使用量的需求，现有技术中通常采用增容的方式，而具体增容的方法有多种。如中国专利申请号201110033946.4公开的热水器，通过配置不同的个性化洗浴模式，来满足不同数量洗浴人数的洗浴要求，其主要是利用根据使用者设定的洗浴人数来相应控制加热组件以加热相适应的热水量；也就是说，热水器本身的热水容积设置较大。而中国专利号201510237644.7公开的热水器，则主要是利用出水管处的电加热器通电实现即热功能以达到增容的目的；这样，便需要额外增加电加热器来实现即热的功能。而上述技术方案都会导致产品成本的增加以及体积的增大。如何设计一种降低制造成本并满足增容需求的技术是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种电热水器的控制方法，实现满足增容要求的同时来降低制造成本。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明提供一种电热水器的控制方法，所述控制方法包括：启动增容模式后，增大加热目标温度T_S和保温下限温度T_R，并启动电热水器的电加热部件通电加热；其中，增大后的加热目标温度T_S大于用户设定温度T_U。

进一步的，所述增大加热目标温度T_S，具体为：根据公式T_S=T_U+△T计算出加热目标温度；其中，△T为设定增加温度。

进一步的，所述控制方法还包括：启动增容模式后，增大保温下限温度T_R。

进一步的，所述增大加热目标温度T_S，具体为：根据公式T_S=T_R+ T_SR计算出加热目标温度；其中，T_SR为温度控制滞回量。

进一步的，所述控制方法还包括：减小温度控制滞回量T_SR。

进一步的，所述减小温度控制滞回量T_SR，具体为：根据公式T_SR= t1*（T_U- T_w）* p计算出温度控制滞回量T_SR；其中，t1为电热水器的静态保温时间，p为电热水器的保温损失速率，T_w为电热水器所处的环境温度。

进一步的，所述增大保温下限温度T_R，具体为：保温下限温度T_R取值为用户设定温度T_U。

进一步的，所述启动电热水器的电加热部件通电加热，具体为：电加热部件通电加热直至检测到的电热水器的水温达到加热目标温度T_S，在电热水器的水温下降至保温下限温度T_R又重新启动电加热部件通电加热。

进一步的，所述电热水器上设置有增容按键；所述控制方法，具体为：触发增容按键后，电热水器执行增容模式。

进一步的，所述控制方法还包括：在启动增容模式后，电热水器持续执行增容模式达到设定时长t₂时，则电热水器退出增容模式。

进一步的，所述控制方法还包括：在启动增容模式后，再次触发增容按键后，则电热水器退出增容模式。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过增加增容模式，在增容模式下，增大加热目标温度，以使得加热目标温度高于用户设定温度，这样，电热水器中水即便达到用户设定温度后，电热水器将继续通电加热，使得保温水箱中的水继续升温，保温水箱中将存储更高温的热水，以满足用户对热水的要求，起到增容的作用，实现无需额外增加容积或加热器件的方式来满足增容要求，有效的降低了电热水器的制造成本。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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得其他的附图。

图1 为本发明电热水器的控制方法的流程图之一;

图2 为本发明电热水器的原理图；

图3 为本发明电热水器的控制方法的流程图之二；

图4为本发明电热水器的控制方法的流程图之三。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

如图1-图2所示,本实施例电热水器的控制方法，其中，电热水器通常配置有保温水箱1、电加热部件2、温度检测器3和操控面板4，电加热部件2位于保温水箱1中，并通过温度检测器3检测到的温度信号来触发电加热部件2通电加热。

在实际使用过程中，电热水器处于常规加热模式下，则用户通过操控面板4来调节用户设定温度T_U。电加热部件2通电加热，并通过温度检测器3检测保温水箱1中的水温。在常规加热模式下，电加热部件2通电加热使得水温升温至最终的加热目标温度T_S即为用户设定温度T_U。电加热部件2通电加热直至温度检测器3检测到的水温值达到用户设定温度T_U则断电停止加热进入保温模式。保温模式下，受保温水箱1内外温差的影响，保温水箱1中的热水将向外释放热量，当温度检测器3检测到的水温值达到保温下限温度T_R时，则重新启动电加热部件2通电加热。常规加热模式，针对保温下限温度T_R的设定通常采用低于用户设定温度T_U一定的温差值即温度控制滞回量T_SR（例如：3℃-10℃，T_SR的取值通常被设定为常量，在电热水器出厂前便设定好），而针对具体的温差值取值，在此不做限制。同样的，针对电热水器在常规加热模式下的具体运行过程，在此也不做限制。

当用户需要大量使用热水时，则用户可以控制电热水器执行增容模式，具体为：

在增容模式下，执行步骤S101、增大加热目标温度T_S，此时，加热目标温度T_S相比于常规模式下有所增大，即增容模式下的加热目标温度T_S大于用户设定温度T_U。这样，便可以获得更高温度的热水。

同时，执行步骤S102、启动电加热部件2通电加热。具体的，在启动增容模式后，保温水箱1中水即便达到用户设定温度T_U，也低于加热目标温度T_S，则需要电加热部件2通电加热来使得保温水箱1中的水继续升温，以使得保温水箱1中存储更高温的热水。

其中，在执行步骤S102的过程中，保温水箱1中的水温将逐渐上升，当温度检测器3检测到保温水箱1内的水温达到增大后的加热目标温度T_S后，电加热部件2断电停止加热。电热水器则进入保温状态。其中，针对电热水器配置有多个电加热部件2的情况下，在开启增容模式后，根据电热水器所允许的最大功率，启动功率最大的一个或能组合出最大功率的多个电加热部件2通电加热。若电加热部件2位于不同区域，优先启动最靠近电热水器出水口的一个或多个电加热部件2。

另外，对于触发增容模式的方式有多种，为了方便用户操作，则电热水器的操控面板4上配置有增容按键41，则用户触发增容按键后，电热水器执行增容模式。具体的，在实际使用时，在电热水器处于常规加热模式下，当用户按下增容按键41后，电热水器将执行增容模式。而由于增容模式下，电热水器的耗电量较大，从节能的角度来考虑，用户使用增容模式的时间是有限的。为此，控制方法中可以增加增容模式的结束条件，以降低运行能耗，具体实现结束增容模式的方式至少有如下方式。

方式一、控制方法还包括：在启动增容模式后，电热水器持续执行增容模式达到设定时长t₂时，则电热水器退出增容模式。具体的，通常情况下用户在洗浴过程中需要使用大量的热水，尤其在冬季，热水的需求量更大。而冬季环境下的进水温度较低，因此，在此种情况下，电热水器所存储的达到用户设定温度的水，将无法满足用户的洗浴要求。启动增容模式后，用户的洗浴时间是一定的，这样，电热水器在出厂前，在操控面板4的控制器中存储增容模式的运行时间t₂时，当用户启动增容模式并持续运行t₂时长后，电热水器自动退出增容模式转为普通加热模式。这样，便可以实现自动退出增容模式，以降低运行能耗。

方式二、所述控制方法还包括：在启动增容模式后，再次触发增容按键41后，则电热水器退出增容模式。具体的，在常规加热模式下，用户在按下增容按键41，使得电热水器执行增容模式后，当用户再次按下增容按键41时，则认定为用户提前终止增容模式，此时，电热水器将手动退出增容模式。优选地，为了避免用户误操作，连续按动增容按键41而使得电热水器连续关闭或打开增容模式，则在增容模式下，用户再次触发增容按键41后，将延时t₃时长后，电热水器才退出增容模式，以提高电热水器的使用可靠性。

基于上述技术方案，可选的，为了进一步的提高热水输出量，如图3所示，执行步骤S201、用户通过按动增容按键41，使得电热水器执行增容模式。在增容模式下，电热水器执行步骤S202、同时增大加热目标温度T_S和保温下限温度T_R。具体的，增大加热目标温度T_S的同时还进一步的增大保温下限温度T_R，这样，电热水器在保温模式下重新启动电加热部件2的保温下限温度T_R增加，在保温模式下，使得电加热部件2能够更早的被触发通电加热，以更好的满足用户对热水的需求。而电热水器在加热时，则执行步骤S203、启动电加热部件2通电加热，电加热部件2在加热保温水箱1中的水升温至加热目标温度T_S后则断电保温，而在保温水箱1中的水降温至保温下限温度T_R后再通电重新加热。

而针对同时增大加热目标温度T_S和保温下限温度T_R的方式有多种方式。针对增大加热目标温度T_S而言，则可以根据公式T_S=T_U+△T计算出加热目标温度；其中，△T为设定增加温度。△T的取值根据需要进行设定，在此不做限制。

优选地，针对加热目标温度T_S增大量，则根据保温下限温度T_R的取值来进一步的精确获得。对于增大保温下限温度T_R而言，优选地将保温下限温度T_R增大至用户设定温度T_U的温度值，这样，可以保证保温水箱1内的水温始终不低于用户设定温度T_U的温度值。根据增大的保温下限温度T_R来进一步的计算加热目标温度T_S，具体为：根据公式T_S=T_R+ T_SR计算出加热目标温度；其中，T_SR为温度控制滞回量。具体的，加热目标温度T_S的取值则根据增大后的保温下限温度T_R来获取，而保温下限温度T_R取值为用户设定温度T_U，这样，使得加热目标温度T_S的取值高于用户设定温度T_U。进一步的，通常情况下，T_SR的取值通常被设定为常量，但是，由于受用户设定温度T_U取值的不同，实际使用过程中，加热目标温度T_S的增幅量也需要对应的调整以更好的满足用户用水需求。增容模式开启时，要提高加热目标温度T_S，要使电热水器第一次增容加热完成后更加灵敏地触发再次加热，那么还要提高保温下限温度T_R并减小温度控制滞回量T_SR。这样，便需要重新计算温度控制滞回量T_SR。具体为：根据公式T_SR= t₁*（T_U - T_w）* p计算出温度控制滞回量T_SR；其中，t₁为电热水器的静态保温时间，p为电热水器的保温损失速率，T_w为电热水器所处的环境温度。具体的，针对参数t₁和p为电热水器出厂前已经测量设定的值 。具体说明如下：电热水器的静态保温时间t₁，即电热水器加热完成后转到保温状态至下一次重新开始加热的时间，静态保温时间t₁则受保温水箱1保温性能的影响，不同保温水箱1结构形式的电热水器的静态保温时间t₁将有所差异，在此不做限制；而保温损失速率p为电热水器处于自然保温状态时保温水箱1中的水每小时散失的温度与（保温水箱1中水的平均温度与环境气温之差）的比值。根据掉电保温实验结果，p与（胆内平均温度与环境气温之差）基本上成正比。以一台1级能效，40L的机器为例，温差为50度时，每小时约自然散失1℃，温差为25度时，每小时约自然散失0.5℃，故每摄氏度的温差约能让胆内的水每小时自然散失0.02摄氏度，即p=0.02。针对t₁和p的具体数据，则针对不同的电热水器在出厂前便经过试验测量获得，在此不做限制。而在重新计算温度控制滞回量T_SR的过程中，根据外部环境温度T_w以及用户设定温度T_U来对应的调节温度控制滞回量T_SR的大小，使得加热目标温度T_S的增幅量不至于过大，在满足用户使用热水需求的同时，还可以有效的降低能耗。

参考图3可知，电热水器的具体控制方法如下：

步骤S301、用户按下增容按键41后，电热水器接收到增容按键41被触发的指令。执行步骤S302、判断电热水器目前是否处于增容模式。

如果步骤302判断电热水器目前处于常规加热模式，则执行步骤303。步骤303在电热水器执行增容模式的同时启动计时功能，以计时增容模式的运行时长。同时，执行步骤304、计算T_S、T_R、 T_SR的数值。步骤305则将根据计算出的T_S、T_R、 T_SR的数值来控制电加热部件2的通断电运行。并且，在增容模式下，通过步骤S306来判断增容模式的运行时长t是否超过设定时长t₂，若未超过t₂，则继续执行增容模式；如果达到t₂，则执行步骤S309以使得电热水器转换至常规加热模式。

同时，如果步骤302判断电热水器目前处于增容模式，则执行步骤307，即电热水器认定为手动退出增容模式。然后，执行步骤S308延时t₃时长后再退出增容模式，并执行步骤S309以使得电热水器转换至常规加热模式。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种电热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

启动增容模式后，增大加热目标温度T_S，并启动电热水器的电加热部件通电加热；

其中，增大后的加热目标温度T_S大于用户设定温度T_U；

另外，所述控制方法还包括：启动增容模式后，增大保温下限温度T_R，具体为：根据公式T_S=T_R+ T_SR计算出加热目标温度；

所述控制方法还包括：减小温度控制滞回量T_SR；所述减小温度控制滞回量T_SR，具体为：根据公式T_SR= t1*（T_U - T_w）* p计算出温度控制滞回量T_SR；

T_SR为温度控制滞回量，t1为电热水器的静态保温时间，p为电热水器的保温损失速率，T_w为电热水器所处的环境温度。

2.根据权利要求1所述的电热水器的控制方法，其特征在于，所述增大保温下限温度T_R，具体为：保温下限温度T_R取值为用户设定温度T_U。

3.根据权利要求1所述的电热水器的控制方法，其特征在于，所述启动电热水器的电加热部件通电加热，具体为：电加热部件通电加热直至检测到的电热水器的水温达到加热目标温度T_S，在电热水器的水温下降至保温下限温度T_R又重新启动电加热部件通电加热。

4.根据权利要求1所述的电热水器的控制方法，其特征在于，所述电热水器上设置有增容按键；所述控制方法，具体为：触发增容按键后，电热水器执行增容模式。

5.根据权利要求4所述的电热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：在启动增容模式后，电热水器持续执行增容模式达到设定时长t₂时，则电热水器退出增容模式；或者，所述控制方法还包括：在启动增容模式后，再次触发增容按键后，则电热水器退出增容模式。

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