CN110906562B - 一种燃气热水器的断挡控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气热水器的断挡控制方法，断档的控制方法包括：启动燃气热水器；采集需求负荷数据；根据所采集的需求负荷数据，判断当前需求负荷是否稳定；若当前需求负荷为稳定时，则判断燃气热水器当前是否发生断档；若燃气热水器当前发生断档，则再次采集需求负荷数据；根据所采集的需求负荷数据，再次判断当前需求负荷是否稳定；若当前需求负荷为稳定时，则采集燃气热水器当前的出水温度；将所采集的出水温度值和预设温度值之间的差值与第一预设阈值进行比较；根据比较结果以决定控制燃气热水器是否按照P1H状态或者P2L状态进行加热。其方法简单可靠，可有效解决燃气热水器的断档问题。

Description

一种燃气热水器的断挡控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种燃气热水器的断挡控制方法。

背景技术

现有技术中，大多数的燃气热水器均为恒温型燃气热水器，不同负荷的热水器有不同的分段方式，如2-4-6分段燃气热水，表示热水器燃烧时，可使用2排(4排或6排)火加热燃烧，根据不同负荷选择不同排数进行燃烧，但热水器出厂时，必须保证2排最大火力负荷大于4排最小火力负荷，4排最大火力负荷大于6排最小火力负荷，已保证负荷连续性。但由于用户使用环境影响(燃气进气压力低或燃气热值偏低)，导致2排最大火力负荷小于4排最小火力负荷，当用户需求负荷在2排最大火力负荷与4排最小火力负荷之间时，热水器无法达到，在2排最大负荷时，负荷不够会切换到4排最小火，当切换到4排最小火时，负荷又大了，反复在2排最大火力负荷与4排最小火力负荷之间来回切换。因此燃气热水器的断档问题成为现有燃气热水器存在的亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种燃气热水器的断挡控制方法，其方法简单可靠，可有效解决燃气热水器的断档问题。

上述目的是通过如下技术方案来实现的：

一种燃气热水器的断挡控制方法，所述断档的控制方法包括：

启动燃气热水器；

采集需求负荷数据；

根据所采集的需求负荷数据，判断当前需求负荷是否稳定；

若当前需求负荷为稳定时，则判断所述燃气热水器当前是否发生断档；

若所述燃气热水器当前发生断档，则再次采集需求负荷数据；

根据所采集的需求负荷数据，再次判断当前需求负荷是否稳定；

若当前需求负荷为稳定时，则采集所述燃气热水器当前的出水温度；

将所采集的出水温度值和预设温度值之间的差值与第一预设阈值进行比较；

根据比较结果以决定控制所述燃气热水器是否按照P1H状态或者P2L状态进行加热。

在一些实施方式中，所述采集需求负荷数据具体包括：

在第一预设时间内，每间隔第二预设时间进行采集若干个需求负荷数据值以得到第一需求负荷数据；

每间隔第三预设时间进行采集当前的需求负荷数据值，并且根据所采集的当前需求负荷数据值对所述第一需求负荷数据进行校正以得到第二需求负荷数据；

继续每间隔第三预设时间进行采集当前的需求负荷数据值，并且根据所采集的当前需求负荷数据值对上次校正后的需求负荷数据进行校正，直至校正结束以得到第三需求负荷数据。

在一些实施方式中，所述需求负荷数据值通过如下计算公式计算得出：

P＝L×(T1-T2)/N)，其中P为需求负荷数据值，L为水流量，T1为预设温度值，T2为进水温度值，N为系数。

在一些实施方式中，所述得到第三需求负荷数据的之后还包括：判断所述第三需求负荷数据中最大值和最小值之间的差值是否小于第二预设阈值；如是，则所述燃气热水器当前的需求负荷为稳定的；如否，则返回继续每间隔第三预设时间进行采集当前的需求负荷数据值并对上次校正后的需求负荷数据进行校正。

在一些实施方式中，所述燃气热水器当前的需求负荷为稳定的之后还包括：

判断所述燃气热水器在第四预设时间内是否出现来回档位切换；

若没有出现来回档位切换，则为没有发生断档并再次采集若干组需求负荷数据，判断连续的多组需求负荷数据中每组需求负荷数据中最大值和最小值之间的差值是否小于第二预设阈值；如是，则返回继续采集第三需求负荷数据；如否，则判断所述燃气热水器当前的需求负荷为稳定的；

若出现来回档位切换，则为发生断档并再次采集若干组需求负荷数据，判断连续的多组需求负荷数据每组需求负荷数据中最大值和最小值之间的差值是否大于第三预设阈值；如是，则返回继续采集第三需求负荷数据；如否，则采集所述燃气热水器当前的出水温度。

在一些实施方式中，所述采集所述燃气热水器当前的出水温度的之后还包括：

判断所采集的出水温度值和预设温度值之间的差值是否小于第一预设阈值；如是，则保持当前状态继续加热；如否，则按照接近于预设温度值的需求负荷值进行加热。

在一些实施方式中，所述按照接近于预设温度值的需求负荷值进行加热的之后还包括：

判断所述燃气热水器当前是否为保持P1H状态进行加热；

如是，则将比例阀的电流值进行上调，直至当前的出水温度值和预设温度值之间的差值小于第一预设阈值，以使所述比例阀保持当前电流值进行加热；

如否，则为保持P2L状态进行加热，将所述比例阀的电流值进行下调，直至当前的出水温度值和预设温度值之间的差值小于第一预设阈值，以使所述比例阀保持当前电流值进行加热。

在一些实施方式中，所述将所述比例阀的电流值进行下调的步骤具体包括：

将所述比例阀的电流值进行下调后，判断所述燃气热水器当前是否发生熄火；

若没有发生熄火，则判断当前的出水温度值和预设温度值之间的差值是否小于第一预设阈值；如是，则使所述比例阀保持当前电流值进行加热；如否，则返回继续下调所述比例阀的电流值；

若发生熄火，则将所述比例阀的电流值进行上调，并且继续点火工作以使所述比例阀保持当前电流值进行加热。

与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：

1.本发明燃气热水器的断档控制方法，其方法简单可靠，可有效解决燃气热水器的断档问题。

2.其设计合理，可有效降低因燃气热水器频繁出现换档情况所产生的噪音，进而提高了用户的使用体验。

附图说明

图1是本发明实施例中断档控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中燃气热水器分段负荷为重叠时的示意图；

图3是本发明实施例中燃气热水器分段负荷为断档时的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明请求保护的技术方案范围。

如图1至3所示，本实施例提供一种燃气热水器的断挡控制方法，燃气热水器应用了本实施例中的断档控制方法以智能识别出其断档情况后，通过锁定最利于恒温的加热负荷点，并同时调节比例阀的电流进行补偿以保证加热燃烧达到最优状态。

如图2所示，大多数燃气热水器均为恒温型燃气热水器，不同负荷的热水器有不同的分段方式，如2-4-6分段燃气热水器，表示热水器燃烧时，可使用2排(4排或6排)火加热燃烧，根据不同负荷选择不同排数进行燃烧，但热水器出厂时，必须保证2排最大火力负荷大于4排最小火力负荷，4排最大火力负荷大于6排最小火力负荷，以保证负荷的连续性。图2是2-4-6分段热水器不同分段负荷为重叠时的示意图，其进气压力一般为2000pa，图中的PL为该分段小比例阀最小开度即最小负荷，PH为该分段小比例阀最大开度即最大负荷，不同分段PL与PH比例阀的开度是一致的，通过电磁阀来控制燃烧排数。此外，2-4重叠区的计算步骤为，2PH-4PL＝7-6＝1kW，即23kW等效于13L/min*25度,1kW表示水流量为1L/min时，可加热14度；4-6重叠区的计算步骤为，4PH-6PL＝13-10＝3kW。

如图3所示，图3是2-4-6分段热水器不同分段负荷为断档时的示意图，其进气压力一般为800pa，图中的PL为该分段小比例阀最小开度即最小负荷，PH为该分段小比例阀最大开度即最大负荷，不同分段PL与PH比例阀开度是一致的。通过电磁阀来控制燃烧排数。此外，2-4分段无重叠区，在6-7kw之间出现断档，即用户用水负荷为6.5kw时，燃气热水器无法满足，会一直在2PH与4PL之间来回切换档位；4-6重叠区的计算步骤为，4PH-6PL＝11-10＝1kW。

燃气热水器断挡的控制方法的具体步骤包括：

步骤S101，启动燃气热水器。

步骤S102，在第一预设时间内，每间隔第二预设时间进行采集若干个需求负荷数据值以得到第一需求负荷数据。

在本实施例中，第一预设时间优选设置为2s，第二预设时间优选设置为100ms，上述预设时间值不限于上述数值，还可根据实际需要选择其它更为合适的数值。

在本实施例中，需求负荷数据值通过如下计算公式计算得出：P＝L×(T1-T2)/N)，其中P为需求负荷数据值，L为水流量，T1为预设温度值，T2为进水温度值，N为系数，如图2所示，由于2-4重叠区的计算步骤为2PH-4PL＝7-6＝1kW即23kW等效于13L/min*25度,1kW表示水流量为1L/min时，可加热14度，因此，N优选为14，但不限于14，还可根据实际需要选择合适的数值。

步骤S103，每间隔第三预设时间进行采集当前的需求负荷数据值，并且根据所采集的当前需求负荷数据值对第一需求负荷数据进行校正以得到第二需求负荷数据；继续每间隔第三预设时间进行采集当前的需求负荷数据值，并且根据所采集的当前需求负荷数据值对上次校正后的需求负荷数据进行校正，直至校正结束以得到第三需求负荷数据。

在本实施例中，第三预设时间优选设置为100ms，但不限于上述数值，还可根据实际需要选择其它更为合适的数值。

在本实施例中，当燃气热水器感应到用户开水时，控制器每100ms采集1组需求负荷数据值,2s共采集20组数据以得到第一需求负荷数据，即为a[0]…a[19]，然后每100ms采样一次,并将a[19]值丢弃，即：a[19]＝a[18]，a[18]＝a[17],……,a[1]＝a[0],a[0]＝当前值，从而通过对第一需求负荷数据进行校正以得到第二需求负荷数据，如此类推，继续采集新的需求负荷数据值以对上次校正后的需求负荷数据进行校正，直至校正结束后以采集到最新20组数据，所采集到的最新20组数据即为第三需求负荷数据。

步骤S104，判断第三需求负荷数据中最大值和最小值之间的差值是否小于第二预设阈值；如是，则燃气热水器当前的需求负荷为稳定的；如否，则返回继续每间隔预设第三时间进行采集当前的需求负荷数据值并对上次校正后的需求负荷数据进行校正。

在本实施例中，第二预设阈值优选为0.3kw，但不限于0.3kw，还可以根据实际需求选择合适的数值。

在本实施例中，当连续20次(即2s)检测到20组需求负荷数据的最大值与最小值之间的差值小于0.3kw时，则用户需求负荷是恒定的，即用户用水洗浴时，一般需求负荷是恒定的，少部分用户可能由于进水温度或者水流不稳定会导致需求负荷出现波动；当20s内出现1次来回进行换档时，即P2L->P1H->P2L，则断定此时热水器出现断档，此外返回步骤S102，继续每间隔预设第三时间进行采集当前的需求负荷数据值并对上次校正后的需求负荷数据进行校正，从而得到新的第三需求负荷数据。

步骤S105，判断燃气热水器在第四预设时间内是否出现来回档位切换；

若没有出现来回档位切换，则为没有发生断档并再次采集若干组需求负荷数据，判断连续的多组需求负荷数据每组需求负荷数据中最大值和最小值之间的差值是否小于第二预设阈值；如是，则返回继续采集第三需求负荷数据；如否，则燃气热水器当前的需求负荷为稳定的；

若出现来回档位切换，则为发生断档并再次采集若干组需求负荷数据。

在本实施例中，第四预设时间优选为20s，但不限于上述数值，还可以根据实际需求选择合适的数值。

在本实施例中，判断燃气燃烧器在20s内是否出现来回档位切换，若没有出现来回档位切换，则为没有发生断档，并且再次采集若干组需求负荷数据，当连续3次(即300ms)检测到20组需求负荷数据的最大值与最小值之间的差值小于0.3kw时，如是，则返回步骤S103，继续采集新的第三需求负荷数据；如否，则返回步骤S104，断定燃气热水器当前的需求负荷为稳定的。

步骤S106，判断连续的多组需求负荷数据中每组需求负荷数据中最大值和最小值之间的差值是否大于第三预设阈值；如是，则返回继续采集第三需求负荷数据；如否，则采集燃气热水器当前的出水温度。

在本实施例中，第三预设阈值优选为1kw,但不限于上述数值，还可以根据实际需求选择合适的数值。

在本实施例中，当连续3次(即300ms)检测到20组需求负荷数据的最大值与最小值之间的差值大于1kw时，则认为用户需求负荷发生大幅变化，即其他用水点开启，同时返回步骤S103，继续采集新的第三需求负荷数据，只要不满足步骤S104的条件，一直使用当前最新3组需求负荷数据的平均值进行加热。

步骤S107，判断所采集的出水温度值和预设温度值之间的差值是否小于第一预设阈值；如是，则保持当前状态继续加热；如否，则按照接近于预设温度值的需求负荷值进行加热。

在本实施例中，用户一般正常温度感知为2度，不会对舒适度产生较大影响，因此第一预设阈值优选为2℃，但不限于2℃，还可根据实际需要选择合适的数值。

在本实施例中，当进行1次来回换档后，此时处于P2L状态或P1H，如果此时出水温度值离预设温度值在2℃之内时，则保持P2L状态或P1H控制加热。当进行1次来回换档后，此时处于P2L状态或者P1H状态，如果两种状态时出水温度离预设温度值均大于2℃时，如果在P2L状态离预设温度值更近则保持P2L状态进行加热，否则使用P1H状态控制加热，即如果在P1H状态离预设温度值更近则保持P1H状态进行加热，否则使用P2L状态控制加热。

步骤S108，判断燃气热水器当前是否为按照P1H状态进行加热；

如是，则将比例阀的电流值进行上调，直至当前的出水温度值和预设温度值之间的差值小于第一预设阈值，以使比例阀保持当前电流值进行加热；

如否，则为保持P2L状态进行加热，将比例阀的电流值进行下调，直至当前的出水温度值和预设温度值之间的差值小于第一预设阈值，以使比例阀保持当前电流值进行加热。

在本实施例中，保持P2L状态进行加热且将比例阀的电流值进行下调后，判断燃气热水器当前是否发生熄火；

若没有发生熄火，则判断当前的出水温度值和预设温度值之间的差值是否小于第一预设阈值；如是，则使比例阀保持当前电流值进行加热；如否，则返回继续下调比例阀的电流值；

若发生熄火，则将比例阀的电流值进行上调，并且继续点火工作以使比例阀保持当前电流值进行加热。

在本实施例中，如果燃气热水器当前是保持P1H状态进行加热时，此时负荷偏小，可适当上调比例阀开度以实现微调负荷，如果是低气压导致的断档，调大电流可能不会影响加热负荷，最大可上调10mA,每次比例阀电流上调0.5mA，直至预设温度值与出水温度值相差2℃内时，则保持此比例阀的电流值工作；如上调至10mA时，预设温度值与出水温度值相差2℃以上，则使比例阀保持当前电流值进行加热。

在本实施例中，如果燃气热水器当前是保持P2L状态进行加热时，此时负荷偏大，可适当下调比例阀开度以实现微调负荷，此外，调小比例阀电流可能会导致熄火，一般设计余量为5mA，下调5mA会出现熄火或是火焰燃烧不稳定,若每次比例阀电流值下调0.5mA，其最大可调节5mA，直到预设温度值与出水温度值相差2℃内时，则保持此比例阀电流值进行加热工作；若下调后出现熄火或者预设温度值更远了，即出现燃烧不稳定，加热能力降低的情况，假设此时比例阀电流为X mA，则让比例阀电流上调0.5mA，使得比例阀电流值保持在X+0.5mA状态下进行加热燃烧，当然如果发生了熄火则需要重新点火进行燃烧加热。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种燃气热水器的断挡控制方法，其特征在于，所述断档的控制方法包括：

启动燃气热水器；

在第一预设时间内，每间隔第二预设时间进行采集若干个需求负荷数据值以得到第一需求负荷数据；

每间隔第三预设时间进行采集当前的需求负荷数据值，并且根据所采集的当前需求负荷数据值对所述第一需求负荷数据进行校正以得到第二需求负荷数据；

继续每间隔第三预设时间进行采集当前的需求负荷数据值，并且根据所采集的当前需求负荷数据值对上次校正后的需求负荷数据进行校正，直至校正结束以得到第三需求负荷数据；

判断所述第三需求负荷数据中最大值和最小值之间的差值是否小于第二预设阈值；如是，则所述燃气热水器当前的需求负荷为稳定的；

判断所述燃气热水器在第四预设时间内是否出现来回档位切换，若出现来回档位切换，则为发生断档并再次采集若干组需求负荷数据；

判断连续的多组需求负荷数据中每组需求负荷数据中最大值和最小值之间的差值是否大于第三预设阈值；如否，则采集所述燃气热水器当前的出水温度；

将所采集的出水温度值和预设温度值之间的差值与第一预设阈值进行比较；

根据比较结果以决定控制所述燃气热水器是否按照P1H状态或者P2L状态进行加热。

2.根据权利要求1所述的一种燃气热水器的断挡控制方法，其特征在于，所述需求负荷数据值通过如下计算公式计算得出：

P=L×（T1-T2）/N，其中P为需求负荷数据值，L为水流量，T1为预设温度值，T2为进水温度值，N为系数。

3.根据权利要求1所述的一种燃气热水器的断挡控制方法，其特征在于，所述得到第三需求负荷数据的之后还包括：

判断所述第三需求负荷数据中最大值和最小值之间的差值是否小于第二预设阈值；如否，则返回继续每间隔第三预设时间进行采集当前的需求负荷数据值并对上次校正后的需求负荷数据进行校正。

4.根据权利要求3所述的一种燃气热水器的断挡控制方法，其特征在于，所述燃气热水器当前的需求负荷为稳定的之后还包括：

判断所述燃气热水器在第四预设时间内是否出现来回档位切换；

若没有出现来回档位切换，则为没有发生断档并再次采集若干组需求负荷数据，判断连续的多组需求负荷数据中每组需求负荷数据中最大值和最小值之间的差值是否小于第二预设阈值；如是，则返回继续采集第三需求负荷数据；如否，则所述燃气热水器当前的需求负荷为稳定的；

若出现来回档位切换，则为发生断档并再次采集若干组需求负荷数据，判断连续的多组需求负荷数据中每组需求负荷数据中最大值和最小值之间的差值是否大于第三预设阈值；如是，则返回继续采集第三需求负荷数据。

5.根据权利要求4所述的一种燃气热水器的断挡控制方法，其特征在于，所述采集所述燃气热水器当前的出水温度的之后还包括：

判断所采集的出水温度值和预设温度值之间的差值是否小于第一预设阈值；如是，则保持当前状态继续加热；如否，则按照接近于预设温度值的需求负荷值进行加热。

6.根据权利要求5所述的一种燃气热水器的断挡控制方法，其特征在于，所述按照接近于预设温度值的需求负荷值进行加热的之后还包括：

判断所述燃气热水器当前是否为保持P1H状态进行加热；

如是，则将比例阀的电流值进行上调，直至当前的出水温度值和预设温度值之间的差值小于第一预设阈值，以使所述比例阀保持当前电流值进行加热；

如否，则为保持P2L状态进行加热，将所述比例阀的电流值进行下调，直至当前的出水温度值和预设温度值之间的差值小于第一预设阈值，以使所述比例阀保持当前电流值进行加热。

7.根据权利要求6所述的一种燃气热水器的断挡控制方法，其特征在于，所述将所述比例阀的电流值进行下调的步骤具体包括：

将所述比例阀的电流值进行下调后，判断所述燃气热水器当前是否发生熄火；

若没有发生熄火，则判断当前的出水温度值和预设温度值之间的差值是否小于第一预设阈值；如是，则使所述比例阀保持当前电流值进行加热；如否，则返回继续下调所述比例阀的电流值；

若发生熄火，则将所述比例阀的电流值进行上调，并且继续点火工作以使所述比例阀保持当前电流值进行加热。

Images