CN111765644A - 储电式电热水器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储电式电热水器及其控制方法。储电式电热水器，包括：外壳；电加热模块，所述电加热模块配置有进水口和出水口，所述电加热模块用于加热从所述进水口输入的冷水并从所述出水口输出热水；蓄电模块，所述蓄电模块用于存储电能并能输出低于人体安全电压值的电压；充放电模块，所述充放电模块用于控制所述蓄电模块进行充电，还用于控制所述蓄电模块放电以给所述电加热模块进行供电；其中，所述电加热模块、所述蓄电模块和所述充放电模块位于所述外壳中。实现利用蓄电模块先存储电能再对电加热模块进行低压供电，以提高电热水器的使用安全可靠性。

Description

储电式电热水器及其控制方法

技术领域

本发明属于家用电器技术领域,尤其涉及一种储电式电热水器及其控制方法。

背景技术

目前，热水器是人们日常生活中常用的家用电器，其中，电热水器因其体积小被广泛的使用，但是，由于采用电加热管加热热水，电加热管采用市电供电，在洗浴过程中，当出现漏电时会造成用户人身伤害，导致使用安全可靠性较低。如何设计一种使用安全可靠性高的电热水器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，提供一种储电式电热水器及其控制方法，实现利用蓄电模块先存储电能再对电加热模块进行低压供电，以提高电热水器的使用安全可靠性。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明提供一种储电式电热水器，包括：

外壳；

电加热模块，所述电加热模块配置有进水口和出水口，所述电加热模块用于加热从所述进水口输入的冷水并从所述出水口输出热水；

蓄电模块，所述蓄电模块用于存储电能并能输出低于人体安全电压值的电压；

充放电模块，所述充放电模块用于控制所述蓄电模块进行充电，还用于控制所述蓄电模块放电以给所述电加热模块进行供电；

其中，所述电加热模块、所述蓄电模块和所述充放电模块位于所述外壳中。

进一步的，所述蓄电模块包括：多个蓄电模组,每个所述蓄电模组包括多个串联在一起的蓄电池，所述蓄电模组用于输出低于人体安全电压值的电压;所述电加热模块包括：加热容器和多个电加热部件；所述加热容器具有所述进水口和所述出水口；所述电加热部件设置在所述加热容器上并用于加热流经所述加热容器中的水;其中,所述蓄电模组用于为对应的所述电加热部件供电。

进一步的，所述充放电模块包括：多个充放电子模块，所述充放电子模块用于控制对应的所述蓄电模组进行充放电。

进一步的，还包括：散热架，所述散热架用于安装所述蓄电池并用于散发所述蓄电池释放的热量，所述散热架位于所述外壳中。

进一步的，所述散热架包括：主架体，所述主架体上设置有安装凹槽，所述蓄电池安装在对应的所述安装凹槽中。

进一步的，所述主架体的正面和背面分别设置有阵列布置的所述安装凹槽，所述主架体的两侧分别设置有多个所述充放电子模块，位于所述主架体的同一侧的多个充放电子模块沿纵向依次布置，所述主架体的中部沿纵向设置有多个穿线孔；其中，对于同一所述蓄电模组中的多个所述蓄电池位于所述穿线孔的同一侧并分布在所述主架体的正面和背面，位于所述主架体的正面的所述蓄电池依次串联，位于所述主架体的背面的所述蓄电池依次串联，所述主架体的正面靠近所述穿线孔的所述蓄电池通过导线穿过所述穿线孔与所述主架体的背面靠近所述穿线孔的所述蓄电池串联，所述主架体的正面和背面靠近对应所述充放电子模块的两个所述蓄电池与该所述充放电子模块连接。

进一步的，所述主架体上还设置有多个第一卡接口；所述散热架还包括：第一连接架，所述第一连接架上设置有多个第一卡接连接件；其中，所述第一卡接连接件卡装在所述第一卡接口中，所述蓄电池夹在所述主架体和所述第一连接架之间。

进一步的，所述主架体上还设置有多个通孔；所述散热架包括：第二连接架，所述第二连接架上设置有多个第二卡接口；第三连接架，所述第三连接架上设置有多个第二卡接连接件；其中，所述主架体位于所述第二连接架和所述第三连接架之间，所述第二卡接连接件穿过对应的所述通孔卡装在所述第二卡接口中，部分所述蓄电池夹在所述主架体和所述第二连接架之间，剩余部分所述蓄电池夹在所述主架体和所述第三连接架之间。

进一步的，还包括：冷却水管，所述冷却水管贴靠在所述主架体上并与所述进水口连接。

进一步的，还包括：流量传感器，所述流量传感器用于检测所述电加热模块的进水或出水流量；第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述进水口的进水温度；第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述出水口的出水温度；控制器，所述控制器用于根据设定参数以及所述流量传感器、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器检测到的信号来控制所述充放电模块运行。

本发明还提供一种上述电热水器的控制方法，包括：设定出水温度后，当流量传感器检测到水流量后，根据第一温度传感器检测到的进水温度以及流量传感器检测到的水流量来计算出加热水所需要的热量，以控制蓄电池给电加热模块供电加热水。

进一步的，如果第二温度传感器检测到的温度值小于设定出水温度时，则增大蓄电池的放电功率；如果第二温度传感器检测到的温度值大于设定出水温度时，减小蓄电池的放电功率。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过增加采用蓄电模块存储电能，并且，蓄电模块能够输出对人安全的供电电压来实现对电加热模块进行供电，从而避免采用市电供电因发生漏电而造成用户人身伤亡的情况出现，实现利用蓄电模块先存储电能再对电加热模块进行低压供电，以提高电热水器的使用安全可靠性。

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 为本发明电热水器实施例的结构示意图;

图2 为本发明电热水器实施例中外壳内部的器件分布图之一；

图3为本发明电热水器实施例中蓄电模块的结构示意图之一；

图4为图3中A区域的局部放大示意图；

图5为本发明电热水器实施例中蓄电模块的结构示意图之二；

图6为图5中B区域的局部放大示意图；

图7为本发明电热水器实施例中主架体的结构示意图；

图8为本发明电热水器实施例中电加热模块的结构示意图之一；

图9为本发明电热水器实施例中电加热模块的剖视图；

图10为本发明电热水器实施例中电加热模块的局部结构示意图；

图11为本发明电热水器实施例中外壳内部的器件分布图之二；

图12为本发明电热水器实施例中外壳内部的器件分布图之三；

图13为本发明电热水器实施例中电加热模块的结构示意图之二。

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,本实施例热水器包括:外壳1、电加热模块2、蓄电模块3、充放电模块4和控制器5，其中，电加热模块2、蓄电模块3、充放电模块4和控制器5安装在外壳1中，外壳1上设置有进水管101和出水管102，进水管101与外部供水源（例如：自来水管）连接用于引入冷水，而出水管102则用于输出热水。在实际使用过程中，充放电模块4能够对蓄电模块3进行充电和放电控制，并利用蓄电模块3释放的电能供给电加热模块2进行加热，外部供水源输送到电加热模块2中的水经过电加热模块2进行快速加热以实现即热式供水的目的，而通常情况下，热水器上将配置有检测温度的温度传感器和检测水流的流量传感器，控制器5则根据用户设定参数和相关传感器检测到的信号来控制充放电模块4运行。其中，针对上述各个模块的基本功能进行说明：电加热模块2通常包括加热容器和电加热部件，加热容器具有进水口和出水口，供水源输送的水经过进水管101由进水口进入到加热容器中，电加热部件获得电能对加热容器中流动的水进行加热，加热形成的热水从加热容器的出水口输出并通过出水管102输送至外部，而电加热部件可以采用电加热管、电热膜等电加热器件；蓄电模块3则采用若干蓄电池进行存储电能，蓄电池可以采用现有常见的电池类型，例如，锂电池或镍镉电池等，本实施例对蓄电池的具体形式不做限制；充放电模块4通常具有电池充电单元和电池放电单元，电池充电单元则接通市电根据需要来对蓄电池进行充电操作，而电池放电单元则与电加热部件连接，蓄电池释放的电能则通过电池放电单元施加到电加热部件上实现对电加热部件进行供电，电池充电单元和电池放电单元可以采用常规的电池充电电路和电池放电电路形式，在此不做限制；控制器5作为主要的控制部件，能够根据用户设定指令模式来控制电热水器运行，控制器5通常包括电路板及设置在电路板上的控制芯片，而由于采用蓄电池来供电，控制器5还可以配置有电池管理系统（英语：BatteryManagement System，缩写BMS），利用电池管理系统来对蓄电池进行监控，例如，准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge，即SOC)，即电池剩余电量，在充放电过程中实时采集每块蓄电池的电压、温度、电流等参数，防止发生过充电或过放电现象，以及单体蓄电池均衡充电以使蓄电模块中各个蓄电池都达到均衡一致的状态等功能，另外，控制器5还可以配置有显示屏或显示触摸屏供用户查看电热水器的运行状态。

而针对本实施例电热水器具有如下几方面的改进，具体结合附图分别进行说明。

一、为了满足电池散热的要求，以提高电池的使用可靠安全性。如图1-图7所示，蓄电模块3包括：若干蓄电池31和散热架32，其中，散热架32用于安装蓄电池31并用于散发蓄电池31释放的热量；蓄电池31与散热架32热传导连接。具体的，散热架32一方面用于将多个蓄电池31进行安装和固定，以方便后期统一组装，另一方面散热架32具有散发蓄电池31释放热量的功能，散热架32可以采用导热材料制成，如铝或铜等导热性能良好的金属。

而为了提高蓄电池31与散热架32之间的热传递效率，蓄电池31通过导热胶粘贴在散热架32上，具体的，在将蓄电池31装配到散热架32上时，则利用导热胶将蓄电池31粘结在散热架32上，一方面导热胶而在工厂组装过程中，利用导热胶能够方便快捷的将蓄电池31粘结组装到散热架32上，以提高组装效率，另一方面导热胶能够起到快速传导热量的作用，蓄电池31产生的热量通过导热胶快速的传递到散热架32上，以提高蓄电池31的热传递效率，这样，便可以利用散热架32快速的吸收蓄电池31产生的热量以实现高效的散热。

而为了增大接触面积，蓄电池31整体呈扁平结构，蓄电池31的背面通过导热胶贴靠在散热架32上，蓄电池31整体为长方体结构，蓄电池31在厚度方向的尺寸最小，这样，将蓄电池31的背面通过导热胶粘结在散热架32上后，可以确保整体设备的厚度尺寸较薄，真正意义上实现轻薄化设计。优选的，为了充分的利用散热架32的正面和背面空间安装更多的蓄电池31，则可以在散热架32的正面和背面分别粘贴蓄电池31，以提高整体设备的蓄电池31配置数量从而有效的增大输出功率。

优选的，为了更加可靠的安装蓄电池31，散热架32包括：主架体321，主架体321上设置有安装凹槽3211，蓄电池31通过导热胶安装在对应的安装凹槽3211中。具体的，主架体321则采用导热材料（例如：铝或铜）制成，以确保主架体321具有良好的导热和散热能力，而主架体321上形成的安装凹槽3211能够独立的安装单个蓄电池31，同时，蓄电池31在安装凹槽3211中能够被安装凹槽3211的底部和两侧部进行限位，以提高组装可靠性。这样，在后期运输和使用过程中，一方面蓄电池31被牢靠的限制在安装凹槽3211中，可以确保蓄电池31在运输过程中的安全可靠性，另一方面蓄电池31之间不会相互挤压影响，更有利于提高使用安全可靠性。其中，安装凹槽3211中还设置有定位板3212，定位板3212用于对蓄电池31配置有两个电极的端面进行定位，定位板3212位于两个电极之间能够对蓄电池31的上下和左右方向进行限位，以进一步的提高组装可靠性。

另外，为了进一步的提高蓄电池31的组装可靠性，避免在运输过程中出现蓄电池31脱落的情况发生，则主架体321上还设置有连接架，利用连接架卡装到主架体321上，连接架将贴靠在蓄电池31的正面，从而使得蓄电池31夹在连接架和主架体321之间。具体的，在组装过程中，蓄电池31再通过导热胶粘结到主架体321上后，再从蓄电池31的外部通过连接架将蓄电池31限制在安装凹槽3211中，依靠安装凹槽3211、定位板3212和连接架的限位作用下，使得蓄电池31能够获得全方位的限位。而由于多块蓄电池31在主架体321上呈阵列布置，则可以通过连接架对位于同一排或同一列上的蓄电池31进行统一的定位安装，更有效的提高整体组装效率。

而上述连接架的结构形式则根据蓄电池31与主架体321的组装方式不同而不同，具体为：对于主架体321的正面或背面安装有蓄电池31的情况下，则主架体321上还设置有多个第一卡接口；散热架32还包括：第一连接架，第一连接架上设置有多个第一卡接连接件；其中，第一卡接连接件卡装在第一卡接口中，蓄电池31夹在主架体321和第一连接架之间，具体的，对于在主架体321一表面上安装蓄电池31的情况下，在蓄电池31通过导热胶粘结在主架体321上后，第一卡接连接件直接卡装到主架体321的第一卡接口中，以完成第一连接架的组装，蓄电池31便夹在第一连接架与主架体321之间，从而可以保证蓄电池31不会从安装凹槽3211中脱离出。

同样的，对于主架体321的正面和背面均设置有蓄电池31的情况下，则在主架体321上还设置有多个通孔3210；散热架32包括：第二连接架322，第二连接架322上设置有多个第二卡接口（未标记）；第三连接架323，第三连接架323上设置有多个第二卡接连接件3231；其中，主架体321位于第二连接架322和第三连接架323之间，第二卡接连接件3231穿过对应的通孔3210卡装在第二卡接口中，部分蓄电池31夹在主架体321和第二连接架322之间，剩余部分蓄电池31夹在主架体321和第三连接架323之间。具体的，在将蓄电池31通过导热胶对应的贴在主架体321的正面和背面后，则第二卡接连接件3231从主架体321的一侧穿过通孔3210卡入到第二卡接口中，此时，第二连接架322和第三连接架323均紧贴在蓄电池31的正面，从而实现对蓄电池31进行紧固。

对于上述记载的第一卡接连接件和第二卡接连接件3231而言，为了实现卡接的功能，以第二卡接连接件3231为例，可以在第二卡接连接件3231的卡接端部形成卡爪，卡爪卡入到第二卡接口中以实现卡接连接。或者，第二卡接连接件3231整体呈板状结构，板状结构的自由端部分别设置有翘起的弹性卡片3232，弹性卡片3232穿过第二卡接口并卡在第二卡接口的边缘，具体的，弹性卡片3232则采用剪裁弯折的方式直接在第二卡接连接件3231的自由端部形成弹性卡片3232，并且，第二卡接连接件3231的自由端部可以在两侧分别形成弹性卡片3232，并且，两侧的弹性卡片3232的翘起方向背向设置，这样，将第二卡接连接件3231的自由端部插入到第二卡接口中后，弹性卡片3232先被压缩进入到第二卡接口中，然后，弹性卡片3232从第二卡接口中伸出并弹性复位，弹性卡片3232将卡在第二卡接口边缘。

进一步的，为了更加有效的对蓄电池31进行散热，蓄电模块3还包括热量收集组件，热量收集组件用于通过散热架32传热来收集蓄电池31释放的热量。具体的，蓄电池31充放电过程中产生的热量传递给散热架32，散热架32传导的部分热量自然散发掉，剩余部分热量则被热量收集组件所吸收，热量收集组件采用主动吸热的方式，能够更加快速高效的吸收热量。而为了充分的利用蓄电池31产生的热量加热水，热量收集组件包括：冷却水管33，冷却水管33贴靠在主架体321上并与所述进水口连接。具体的，在开启电热水器工作产生热水的过程中，外部供水源输入的冷水通过进水管101先进入到冷却水管33中，流经冷却水管33的冷水温度较低，而蓄电池31放电时产生的热量将加热主架体321，利用高温差能够加快冷水与主架体321之间的热传递效率，从而快速的吸收热量，同时，冷却水管33中的冷水吸收热量后进入到电加热模块2中，冷水被蓄电池31释放的热量加热升温，从而可以减小电加热模块2的用电量，以降低能耗，提高热水输出率和输出量；放电过程中产生的热量并用于预热进水管的水温，防止电池温度过高，延长了电池使用寿命，同时提升电池、热水器的使用安全等级，避免了电池的能量的浪费，实现了能量的多级利用，提高热水器能效。冷却水管33在主架体321上往复弯折布置，整体呈蛇形盘管结构，以增大与主架体321之间的热接触面积，以加快散热效率。

其中，为了方便的安装冷却水管33，则可以在主架体321的正面或背面形成与冷却水管33延伸走向相配的管槽3213，冷却水管33位于管槽3213中，这样，使得冷却水管33与主架体321之间的接触面积增大以提高热传递效率，同时，冷却水管33位于管槽3213中不会额外增加蓄电模块3的整体厚度，以保证轻薄化设计。或者，可以在主架体321中形成有夹层结构，冷却水管33位于夹层结构，冷却水管33在夹层结构中能够根据均匀的吸收主架体321两侧的蓄电池31释放的热量，而热量收集组件可以还包括相变蓄热材料，相变蓄热材料填充在夹层结构中，相变蓄热材料能够有效的填充整个夹层结构，以最大限度的提高散热效率。并且，在蓄电模块3充电过程中，蓄电池31释放的热量能够被相变蓄热材料收集，这样，在电热水器启动阶段，便可以利用相变蓄热材料释放的热量来预热冷却水管33中的水，以实现快速输出热水的效果。热量收集组件能够收集蓄电池31充放电和均衡状态下产生的热量，防止电池热量过高，延长电池使用寿命，同时提升电池、电热水器的使用安全等级；另外，利用蓄电池31对电能进行存储，蓄电池31放电时可以实现市电断电，更有效的提高使用安全性，并且，蓄电池31可以满足大功率加热要求，无需保温，同时利用相变材料变耗能为储能，能量多级利用，减少了能源的浪费，且再次使用时无需加热补充和等待。

二、为了满足水电分离，以提高电池的使用可靠安全性。如图1-图3所示，外壳1中形成有第一安装腔体100和第二安装腔体200；其中，电加热模块2设置在第一安装腔体100中，充放电模块4和蓄电模块3设置在第二安装腔体200中。具体的，电加热模块2用于加热水独立的放置于第一安装腔体100中，而充放电模块4和蓄电模块3则安装在第二安装腔体200以实现与电加热模块2隔离布置，在使用过程中，即便出现电加热模块2加热水过程中出现漏水的情况下，从电加热模块2泄露的水只会流到第一安装腔体100中，而不会对第二安装腔体200中的充放电模块4和蓄电模块3造成影响，避免充放电模块4或蓄电模块3被水浸泡而发生短路的情况发生。

而为了实现在外壳1中形成两个隔离的安装腔体，则可以在外壳1中设置隔板11，隔板11将外壳1的内部分隔为第一安装腔体100和第二安装腔体200，具体的，隔板11安装在外壳1中将外壳1的内部空间分割为两部分并形成第一安装腔体100和第二安装腔体200，利用隔板11便可以实现水电隔离，在电加热模块2出现漏水的情况下，水会被隔板11阻挡以避免进入到第二安装腔体200中。同时，在满足水电隔离的情况下，为了实现对电加热模块2进行供电，隔板11上设置有走线孔（未标记），电加热模块2通过供电线缆（未图示）与充放电模块4连接，供电线缆穿过走线孔，走线孔中可以配置有密封圈等结构来进一步的对供电线缆与走线孔之间的间隙进行有效的密封，进一步的提高密封性。另外，隔板11上还可以配置有隔热层，这样，在电加热模块2通电工作过程中，电加热模块2释放到外部的热量能够被隔板11隔离，避免电加热模块2的热量传递至第二安装腔体200中对充放电模块4和蓄电模块3造成影响。

对于采用冷却水管33对蓄电模块3进行散热的情况下，则隔板11上设置有安装孔（未标记），冷却水管33穿过安装孔，同样的，安装孔中也可以配置密封圈等结构来进一步的对冷却水管33与安装孔之间的间隙进行有效的密封。其中，冷却水管33与进水管101的连接部位位于第一安装腔体100中，同样的，冷却水管33与电加热模块2连接的部位也位于第一安装腔体100，而位于第二安装腔体200中的冷却水管33的部分则是一根完整的管体，从而避免冷却水管33的连接部位漏水对第二安装腔体200中的充放电模块4和蓄电模块3造成影响。

三、为了在电加热模块2加热水的过程中，减小输出热水的水温波动范围。如图8-图10所示，电加热模块2包括：加热容器21和电加热部件，而电加热部件可以采用电加热膜22，加热容器21包括：基座211、内管212、外管213和堵头214，基座211上设置有进水口2111和出水口2112；内管212安装在基座211上，内管212的一管口与进水口2111连通；外管213套在内管212的外部并安装在基座211上，外管213的一管口与出水口2112连通；堵头214密封封堵住外管213的另一管口；在外管213的外部沿轴线方向可以布置多个电加热膜22。具体的，在实际使用过程中，水通过基座211的进水口2111进入到外管213中，水在外管213中流动过程中，电加热膜22将在外管213的外部对水进行加热，水沿着外管213流动形成热水并进入到内管212中，而流经内管212中的水流其外部还有在外管213中流动的水的包裹住，这样，内管212流动的水所散发的热量将被外管213中流动的水吸收，有效的减少热损失，提高加热效率。另外，通过基座211来安装内管212和外管213，内管212和外管213之间形成的水流夹层构成进水通道，而内管212则构成出水通道，出水通道中流动的水被进水通道中流动的水包裹住，内管212内水流动过程与外管213内水有一定热交换，从而使得上行和下行水的热偏差减小。并且，采用内外套管结构，避免单独设置一根进出水管，节省空间，且内管外壁为夹层空间，流经212内管的水散发的热损失被利用，来加热流经内管212和外管213夹层的水，提高了热效率，其中，内管212输出的水并不是直接被电加热膜22所加热，可以有效的降低输出水温的波动。而通过调节蓄电模块3的放电电流或者调节使用的电加热膜22的数量，均可调节加热功率从而出水快速升温至用户设定温度。

优选的，在内管212和外管213之间还设置有支撑板215，利用支撑板215能够将内管212稳固的安装在外管213中，确保内管212和外管213之间形成的水流夹层厚度均匀。而支撑板215可以为环形结构，支撑板215套在内管212的外部，支撑板215的外边缘贴靠在外管213的内管壁上，沿内管212的轴线方向可以配置有多个支撑板215，以有效的保证内管212和外管213之间的距离不变。或者，支撑板215整体呈螺旋结构，支撑板215围绕在内管212的外部螺旋布置，支撑板215的外边缘贴靠在外管213的内管壁上。

另外，为了减少出现冷热水分层的情况下，利用支撑板215对外管213中流动的水进行扰动，破坏水流动的边界层，以快速的促进冷热水的混匀，进一步的降低出水温度的波动幅度。具体的，对于采用环形结构的支撑板215而言，则在支撑板215上设置有多个水孔（未标记），在外管213中流动的水经过水口的扰流起到冷热水混匀的目的，而支撑板215可以相对于内管212的轴线倾斜布置，以利用支撑板215对水流进行进一步的导向引起扰流。而对于螺旋结构的支撑板215而言，其自身便可以起到引导水流旋转达到扰流的目的，而支撑板215的表面设置有镂空结构，可以更加有效的增大扰流效果。在支撑板215的扰流作用下，可以进一步的减轻或避免外管213中的水因加热温度过高而出现膜态沸腾的现象。而为了最大限度的利用电加热膜22产生的热量并降低能耗，在加热容器21的外部还设置有保温层，利用保温层在外部整体对加热容器21进行包裹，减少电加热膜22所产生的热量散失，提高热能利用率并降低能耗。同时，内管212与堵头214相对的管口与堵头214之间形成间隔，可以有效的减轻水流流动方向改变而造成的水阻现象。

基于上述技术方案，针对蓄电池31的连接方式也有多种形式，根据蓄电模块3输出的供电电压不同，则可以对蓄电池31进行对应的电路连接，例如：蓄电模块3可以输出150V-222V的高压电以与市电匹配，或者，蓄电模块3可以输出低于人体直流电安全电压120V的低压电，优选为36V-48V低电压。具体结合附图进行如下说明。

如图2所示，低压供电的方式下，蓄电模块3用于存储电能并能输出36V-48V的低压电压；蓄电模块3可以分为多个蓄电模组，每个蓄电模组包括多个并联设置的蓄电池31以满足蓄电模块3输出较大的电流，而多个蓄电模组串联设置以实现输出36V-48V 的电压，最终达到大功率加热水的要求，充放电模块4控制蓄电模块3的输出电流来统一控制电加热模块中各个电加热部件通电加热，而对于充放电模块4的电池放电单元可以配置有多个电控开关，每个电控开关用于连接对应的电加热部件并控制该电加热部件通断电，在实际加热过程中，一方面可以通过控制蓄电模块3的输出电流来调节加热的功率，另一方面还可以通过电控开关来控制对应的电加热部件通断电来调节加热的功率，其中，电控开关可以采用继电器或绝缘栅双极型晶体管。

同样的，针对低压供电的方式还可以采用蓄电池31先串联后并联的方式，如图11所示，每个蓄电模组包括多个串联设置的蓄电池31，这样，便可以使得蓄电模组输出36V-48V 的电压，而多个蓄电模组并联设置以满足蓄电模块3输出较大的电流以满足大功率的要求，每个蓄电模组则独立的为对应的电加热部件供电，相对应的，充放电模块4包括：多个充放电子模块41，充放电子模块41用于控制对应的蓄电模组进行充放电，其中，充放电子模块也配置有对应的充电单元和放电单元，在此不对充放电子模块的表现实体进行限制。另外，对于蓄电池31先串联后并联的方式，为了简化连接过程，如图7所示，主架体321的两侧分别设置有多个充放电子模块41，位于主架体321的同一侧的多个充放电子模块沿纵向依次布置，主架体321的中部沿纵向设置有多个穿线孔3214；其中，对于同一蓄电模组中的多个蓄电池31位于穿线孔3214的同一侧并分布在主架体321的正面和背面，位于主架体321的正面的蓄电池31依次串联，位于主架体321的背面的蓄电池31依次串联，主架体321的正面靠近穿线孔3214的蓄电池31通过导线穿过穿线孔3214与主架体321的背面靠近穿线孔3214的蓄电池31串联，主架体321的正面和背面靠近对应充放电子模块41的两个蓄电池31与该充放电子模块41连接。

如图12所示，高压供电的方式下，蓄电模块3输出150V-222V的高压电，为此，蓄电模块3可以分为多个蓄电模组，而每个蓄电模组包括多个并联设置的蓄电池31，多个蓄电模组串联设置以满足输出150V-222V的高压电，这样，蓄电模组采用多个并联设置的蓄电池31以获得足够大的输出电流，而多个蓄电模组串联设置以获得高电压；优选的，为了更有效的提高整体的加热功率，电热水器还可以配置有外接电源放电模块6，外接电源放电模块6用于接通外部供电电源并对剩余部分电加热部件进行供电，具体的，在常规加热模式下，蓄电模块3供给的电能便能够满足电加热模块2的加热要求，而当需要更大功率来输出更多的热水时，外接电源放电模块6将辅助供电来增大加热功率，外接电源放电模块6与市电连接并将市电转换为与蓄电模块3输出电压相同的电压值，一同为电加热模块2进行供电，而外接电源放电模块6的表现实体可以参考常规市电供电的热水器的放电控制装置，在此不做限制。优选的，电加热模块2可以配置两个加热容器21，而每个加热容器上则对应的配置有电加热部件，其中一加热容器21上的电加热部件通过蓄电模块3进行供电，而另一加热容器21上的电加热部件则可以通过外接电源放电模块6来实现供电；或者，其中一加热容器21上的电加热部件全部通过蓄电模块3进行供电，对于另一加热容器21上的部分电加热部件通过蓄电模块3进行供电，剩余部分电加热部件通过外接电源放电模块6来实现供电。而对于加热容器21上的电加热部件采用高压电供电的情况下，为了提高安全可靠性，外壳1中设置有固定座（未图示），加热容器21安装在固定座上，固定座上通过螺栓连接有卡箍，加热容器21夹在卡箍和固定座之间，加热容器21与卡箍和固定座之间设置有绝缘隔板，利用绝缘隔板来实现电加热模块2绝缘安装在外壳1上。而对于图12中的蓄电模块3而言，也可以输出36V-48V 的电压，此时，高压电和低压电混合供电，这种情况下，则其中一加热容器21上的电加热部件全部通过蓄电模块3进行供电，而另一加热容器21上的电加热部件全部通过外接电源放电模块6来实现供电。

而对于采用两个加热容器21的情况下，如图13所示，两个加热容器21并排布置，两个加热容器21通过连接水管23连接，两个加热容器21之间设置有走线管24，供电线缆穿过走线管24与对应加热容器21上的电加热部件电连接；蓄电模块3通过对应的供电线缆给对应的电加热部件供电，外接电源放电模块6通过对应的供电线缆给对应的电加热部件供电。而连接水管23的两端部形成弧形弯管结构，连接水管23沿走线管24的外侧延伸分布，走线管24能够保护供电线缆，以减少供电线缆受电加热部件释放的热量影响，同时，利用两个加热容器21之间的区域来安装走线管24和连接水管23以有效的缩小电加热模块2的占用空间。

基于上述技术方案，本实施例电热水器，为了精确的控制出水温度，还包括：流量传感器，流量传感器用于检测电加热模块2的进水或出水流量；第一温度传感器，第一温度传感器用于检测进水口2111的进水温度；第二温度传感器，第二温度传感器用于检测出水口2112的出水温度；控制器5用于根据用户设定参数以及流量传感器、第一温度传感器和第二温度传感器检测到的信号来控制充放电模块4运行。具体的，利用流量传感器可以检测出电热水器的出水量，第一温度传感器则检测进入的冷水温度，第二温度传感器检测输出的热水温度，控制器根据用户设定的所需出水温度值并利用检测到的水流量和水温来精确的控制充放电模块4动作以调节蓄电模块3的供电功率，具体控制方法为：设定出水温度后，当流量传感器检测到水流量后，根据第一温度传感器检测到的进水温度以及流量传感器检测到的水流量来计算出加热水所需要的热量，以控制蓄电模块3给电加热模块2供电加热水。具体的，在进水温度、水流和所需出水温度信息得知的情况下，根据进水温度和用户设定温度之间的温差值以及水流量值，便可以计算出所需的热量，并根据所需的热量换算出所需的加热功率，以控制蓄电模块3放电，而控制器5再根据第二温度传感器所检测的出水温度值来进一步的调整充放电模块4，以使得蓄电模块更为合理的放电进行加热，达到出水温度的温差在±1℃的范围内，从而有效的提高用户体验性。根据第二温度传感器反馈的温度信号，如果第二温度传感器检测到的温度值小于设定出水温度时，则增大蓄电模块的放电功率；如果第二温度传感器检测到的温度值大于设定出水温度时，减小蓄电模块的放电功率。优选的，对于采用外接电源放电模块6进行辅助供电的情况下，在蓄电池处于最大放电功率情况下，如果第二温度传感器检测到的温度值小于设定出水温度时，则启动外接电源放电模块辅助给电加热模块供电加热水。

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 (12)

1.一种储电式电热水器，其特征在于，包括：

外壳；

电加热模块，所述电加热模块配置有进水口和出水口，所述电加热模块用于加热从所述进水口输入的冷水并从所述出水口输出热水；

蓄电模块，所述蓄电模块用于存储电能并能输出低于人体安全电压值的电压；

充放电模块，所述充放电模块用于控制所述蓄电模块进行充电，还用于控制所述蓄电模块放电以给所述电加热模块进行供电；

其中，所述电加热模块、所述蓄电模块和所述充放电模块位于所述外壳中。

2.根据权利要求1所述的储电式电热水器，其特征在于，

所述蓄电模块包括：多个蓄电模组,每个所述蓄电模组包括多个串联在一起的蓄电池，所述蓄电模组用于输出低于人体安全电压值的电压;

所述电加热模块包括：加热容器和多个电加热部件；

所述加热容器具有所述进水口和所述出水口；

所述电加热部件设置在所述加热容器上并用于加热流经所述加热容器中的水;

其中,所述蓄电模组用于为对应的所述电加热部件供电。

3.根据权利要求2所述的储电式电热水器，其特征在于，所述充放电模块包括：

多个充放电子模块，所述充放电子模块用于控制对应的所述蓄电模组进行充放电。

4.根据权利要求3所述的储电式电热水器，其特征在于，还包括：

散热架，所述散热架用于安装所述蓄电池并用于散发所述蓄电池释放的热量，所述散热架位于所述外壳中。

5.根据权利要求4所述的储电式电热水器，其特征在于，所述散热架包括：

主架体，所述主架体上设置有安装凹槽，所述蓄电池安装在对应的所述安装凹槽中。

6.根据权利要求5所述的储电式电热水器，其特征在于，所述主架体的正面和背面分别设置有阵列布置的所述安装凹槽，所述主架体的两侧分别设置有多个所述充放电子模块，位于所述主架体的同一侧的多个充放电子模块沿纵向依次布置，所述主架体的中部沿纵向设置有多个穿线孔；其中，对于同一所述蓄电模组中的多个所述蓄电池位于所述穿线孔的同一侧并分布在所述主架体的正面和背面，位于所述主架体的正面的所述蓄电池依次串联，位于所述主架体的背面的所述蓄电池依次串联，所述主架体的正面靠近所述穿线孔的所述蓄电池通过导线穿过所述穿线孔与所述主架体的背面靠近所述穿线孔的所述蓄电池串联，所述主架体的正面和背面靠近对应所述充放电子模块的两个所述蓄电池与该所述充放电子模块连接。

7.根据权利要求5所述的储电式电热水器，其特征在于，所述主架体上还设置有多个第一卡接口；

所述散热架还包括：

第一连接架，所述第一连接架上设置有多个第一卡接连接件；

其中，所述第一卡接连接件卡装在所述第一卡接口中，所述蓄电池夹在所述主架体和所述第一连接架之间。

8.根据权利要求5所述的储电式电热水器，其特征在于，所述主架体上还设置有多个通孔；

所述散热架包括：

第二连接架，所述第二连接架上设置有多个第二卡接口；

第三连接架，所述第三连接架上设置有多个第二卡接连接件；

其中，所述主架体位于所述第二连接架和所述第三连接架之间，所述第二卡接连接件穿过对应的所述通孔卡装在所述第二卡接口中，部分所述蓄电池夹在所述主架体和所述第二连接架之间，剩余部分所述蓄电池夹在所述主架体和所述第三连接架之间。

9.根据权利要求5所述的储电式电热水器，其特征在于，还包括：

冷却水管，所述冷却水管贴靠在所述主架体上并与所述进水口连接。

10.根据权利要求1-9任一所述的储电式电热水器，其特征在于，还包括：

流量传感器，所述流量传感器用于检测所述电加热模块的进水或出水流量；

第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述进水口的进水温度；

第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述出水口的出水温度；

控制器，所述控制器用于根据设定参数以及所述流量传感器、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器检测到的信号来控制所述充放电模块运行。

11.一种如权利要求10所述的储电式电热水器的控制方法，其特征在于，包括：设定出水温度后，当流量传感器检测到水流量后，根据第一温度传感器检测到的进水温度以及流量传感器检测到的水流量来计算出加热水所需要的热量，以控制蓄电池给电加热模块供电加热水。

12.根据权利要求11所述的储电式电热水器的控制方法，其特征在于，如果第二温度传感器检测到的温度值小于设定出水温度时，则增大蓄电池的放电功率；如果第二温度传感器检测到的温度值大于设定出水温度时，减小蓄电池的放电功率。

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