CN111964269B - 一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，包括以下模式，S1：进入最大热负荷风速调节模式，判断风机转速是否处于该模式下的上下偏差内，若是，则储存当前电流IA_n；S2：进入最小热负荷风速调节模式，判断风机转速是否处于该模式下的上下偏差范围内，若是，则储存当前电流IA₁；S3：进入最大热负荷风速精准度判定模式，调节风机电流至IA_n，判断风机平均转速是否处于该模式下的上下偏差范围内，若是则执行模式S4，否则返回至模式S1；S4：燃烧器进入最小热负荷稳态燃烧模式，调节风机的电流至IA₁，判断风机的平均转速是否处于该模式下的上下偏差范围内，若是，则执行模式S6，否则执行模式S2；S7：根据公式计算全负荷段风机电流值。

Description

一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法及燃气热 水器

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，更具体地，涉及一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法及燃气热水器。

背景技术

由于欧盟燃气热水器相关标准的升级，对燃气热水器的氮氧化合物排放量做出了强制性要求。目前，为了符合这一要求，现有的技术是根据燃气热水器的额定设计负荷下保证充分燃烧而匹配相应的燃气和空气需求量，主控制器程序中存储有燃气比例阀和风机一一匹配对应的电流档位值以实现对燃气量与空气量的精准调配，将燃气热水器调整至适当的工作状态，但是由于风机个体存在差异，导致在预设电流下得到不同的风机转速，影响整机性能。现有技术是通过控制燃气比例阀控制燃气量，对负荷进行精准控制和对风机电流的调整，从而对风机转速进行修正，以达到所需的目标转速。但是由于工作温度，工作电流，烟管阻力等因素的影响，已修正的风机转速会出现不同程度的偏差，从而影响整机性能。公开号为CN109631078A公开了一种燃气热水器及其风机自修正控制方法，所述燃气热水器包括用于调整空气量的风机以及用于调整燃气量的燃气比例阀，所述控制方法包括以下模式：S10.在燃气热水器的调节模式下，调节由燃气比例阀进入的燃气量，并根据所述燃气量调整风机电流档位值以调节风机的输入电流值；S20.进入风机转速数据采集模式，获取风机的实时转速，并比较判断实时转速是否落入设定转速范围内：若是，则退出调节模式；若否，则根据实时转速与基准转速的差值调整风机输入电流值，直至获取设定转速范围内的实时转速；S30.获取与落入设定转速范围内实时转速对应的电流档位值，并以此电流档位值覆盖之前模式S10中的电流档位值；S40.重复模式S10～S30，直至全负荷段内的电流档位值均得以校正。该公开的技术方案能够对全负荷段各点风机转速进行修正，但是该方法存在着生产成本高，效率较低的问题，为了避免出现这一情况，需要制定一套提高风机转速精准度的自动判定方法，以解决风机转速修正不准和制造成本高，效率低下的问题。

发明内容

本发明的目的为克服上述现有技术中对全负荷段风机转速进行修正时，存在着修正不准、制造成本高，效率低的问题，提出一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，包括以下模式：

S1：燃气热水器进入最大热负荷风速调节模式，将燃气比例阀的电流值调节到最大热负荷工作电流IC_额定，当检测到燃气比例阀的电流值符合预设要求时，判断当前风机转速M_s是否处于预设的最大热负荷风速的上偏差M_max和最大热负荷风速的下偏差M_min范围内；若不是，则每a秒调节一个工作电流档位IA，使风机转速M_s不断趋近于预设转速范围内，最终使风机转速处于最大热负荷风速的上偏差M_max和最大热负荷风速的下偏差M_min范围内；在规定时间内，风机转速M_s稳定在偏差范围内，即存储当前电流IA_n；

S2：燃气热水器进入最小热负荷风速调节模式，将燃气比例阀的电流值调节到最小热负荷工作电流IC_额定小，当检测到燃气比例阀的电流值符合预设要求时，判断当前风机转速M_s是否处于预设的最小热负荷风速上偏差N_max和最小热负荷风速下偏差N_min范围内；若不在，则每b秒调节一个工作电流档位IA，改变工作电流使风机转速M_s不断趋近于预设转速范围内，使风机转速处于最小热负荷风速上偏差N_max和最小热负荷风速下偏差N_min范围内；在规定时间内，风机转速M_s稳定在偏差范围内即存储当前电流IA₁；

S3：燃气热水器进入最大热负荷风速精准度判定模式，将燃气比例阀工作电流调节至最大负荷工作电流IC_额定，将风机工作电流调节至IA_n，在一段时间T内检测当前风机转速M_s，并计算时间T内风机转速的平均值M_sa并判断M_sa是否满足M_min≤M_sa≤M_max，如果M_sa在该范围内，则执行模式S4，如果不在该范围内，则执行模式S1；

S4：燃气热水器进入最小热负荷稳态燃烧模式，调节燃气比例阀的电流至最小热负荷工作电流IC_额定小，将风机工作电流调节至IA₁，燃烧器稳定燃烧一段时间，使风机转速稳定，获得当前风机转速N_s；

S5：燃气热水器进入最小热负荷风速精准度判定模式，在一段时间t内检测当前风机转速N_s，并计算时间t内风机转速的平均值N_sa，并判断N_sa是否满足以下条件，N_min≤N_sa≤N_max，如果在该范围内，则执行模式S6；如果不在该范围内，则执行模式S2；

S6：燃烧器进入全负荷段风机转速拟合修正模式，将全负荷平均分为n档，并预设n个风机电流值I₁，I₂……I_n，根据已修正的IA_n，IA₁，并利用公式计算得到修正后的全负荷段风机电流值IA₁、IA₂……IA_n，计算公式如下：

其中1≤x≤n，x为自然数；

S7：结束风机转速精准度自动判定模式，显示相关校准后的风机转速信息，以供核对。

模式S1至模式S7按以下A、B中的任一种方式顺序执行：

A、S1—S2—S3—S4—S5—S6—S7 B、S2—S1—S3—S4—S5—S6—S7。

在其中一个实施中，在所述模式S1之前还包括以下模式：燃气热水器进入预热模式，调取预设的燃气比例阀的最大开度电流值IC_max，并快速调节燃气量，燃气热水器燃烧一段时间，使燃气热水器及风机温度快速达到最大负荷时的工作温度，风机则退出预热模式。

在其中一个实施中，所述模式S1与所述模式S2之间还包括以下模式：燃气热水器进入最小热负荷稳态燃烧模式，调取预设的燃气比例阀的最小开度电流值IC_min，并快速调节燃气量使燃气热水器处于最小热负荷状态，保持燃烧一段时间，以达到最小热负荷时的工作温度；其中，最小热负荷是指燃气热水器最小热输出功率；最小热负荷稳态燃烧模式是指燃气热水器在最小负荷状态下，工作温度恒定，出水温度恒定，燃烧状态无变换。

在其中一个实施中，所述模式S3与所述模式S4之间还包括以下模式：燃气热水器进入最小热负荷降低风速稳态燃烧模式，调节燃气比例阀的电流至最小热负荷工作电流IC_额定小，使燃气热水器处于最小热负荷状态，同时调节风机电流IA至小于IA₁的电流值，降低当前风机转速。

在其中一个实施中，在所述模式S1中，a的值范围为0.5≤a≤1。

在其中一个实施中，在所述模式S2中，b的值范围为1.5≤b≤2.5。

在其中一个实施中，在所述模式S6中，n的值为10。

在其中一个实施中，在所述模式S1中，最大热负荷为燃气热水器最大热输出功率，在此负荷下，对应最大热负荷风机转速；模式S1中，IA是指控制风机转速的电流值；模式S1中的规定时间是指燃气热水器的主板程序预设的一段时间内。

在其中一个实施中，在所述模式S3中，M_sa是指在时间T内风机转速M_s的算术平均值；在所述模式S5中，N_sa是指在时间t内风机转速N_s的算术平均值。

在其中一个实施中，在所述模式S7中，风机转速信息包括最大热负荷风机电流、最大热负荷风机转速、最小热负荷风机电流以及最小热负荷风机转速。

本发明另一方面提供一种燃气热水器，包括主控储存器和处理器，所述主控储存器中包括上述所述的燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法的程序，所述燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法的程序被所述的处理器执行。

本发明与背景技术相比，产生的技术效果为：

本发明新增最大热负荷和最小热负荷风速精准度判定模式，自动判定修正后转速是否处于规定范围，如果超出范围，重复转速修正模式，直至修正转速符合要求，有效地解决目前的风机转速修正技术对已修正的转速缺乏再修正和自检的缺陷，无法确保已修正的转速满足整机性能的问题。本发明增加校准信息显示，将实时的风机转速进行显示，可以实时监控整机在风机修正过程中出现的异常情况。本发明仅需要对最大热负荷和最小热负荷下的风机转速进行修正，其余负荷段采用算法进行修正，改善了现有技术对全负荷段进行风机修正时所存在的耗费时间长，制造成本高的缺点，极大地提高了生产效率。

附图说明

图1为燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，包括以下模式：

S100：燃气热水器进入预热模式，调取预设的燃气比例阀的最大开度电流值IC_max，并快速调节燃气量，燃气热水器燃烧一段时间，使燃气热水器及风机温度快速达到最大负荷时的工作温度，风机则退出预热模式。在该模式中，预热模式目的是将燃气热水器由常温快速提升至最大负荷时的工作温度，为燃气热水器进入到模式S101做准备，从而节省时间。需要说明的是，可以从燃气热水器的主控储存器中调取预设的燃气比例阀的最大开度电流值IC_max。

S101：燃气热水器进入最大热负荷风速调节模式，将燃气比例阀的电流值调节到最大热负荷工作电流IC_额定，当检测到燃气比例阀的电流值符合预设要求时，判断当前风机转速M_s是否处于预设的最大热负荷风速的上偏差M_max和最大热负荷风速的下偏差M_min范围内；若不是，则每a秒调节一个工作电流档位IA，使风机转速M_s不断趋近于预设转速范围内，最终使风机转速处于最大热负荷风速的上偏差M_max和最大热负荷风速的下偏差M_min范围内；在规定时间内，风机转速M_s稳定在偏差范围内，即存储当前电流IA_n。需要说明的是，在该模式中，IA是指控制风机转速的电流值，规定时间是指主板程序预设的一段时间内。

S102：燃气热水器进入最小热负荷稳态燃烧模式，调取预设的燃气比例阀的最小开度电流值IC_min，并快速调节燃气量使燃气热水器处于最小热负荷状态，保持燃烧一段时间，以达到最小热负荷时的工作温度。在该模式中，最小热负荷是指燃气热水器最小热输出功率；该模式中的工作温度是指燃气热水器在最小工作负荷下的整机温度；最小热负荷稳态燃烧模式是指燃气热水器在最小负荷状态下，工作温度恒定，出水温度恒定，燃烧状态无变换。需要说明的是，可以从燃气热水器的主控储存器中调取预设的燃气比例阀的最小开度电流值IC_min。

S103：燃气热水器进入最小热负荷风速调节模式，将燃气比例阀的电流值调节到最小热负荷工作电流IC_额定小，当检测到燃气比例阀的电流值符合预设要求时，判断当前风机转速M_s是否处于预设的最小热负荷风速上偏差N_max和最小热负荷风速下偏差N_min范围内；若不在，则每b秒调节一个工作电流档位IA，改变工作电流使风机转速M_s不断趋近于预设转速范围内，使风机转速处于最小热负荷风速上偏差N_max和最小热负荷风速下偏差N_min范围内；在规定时间内，风机转速M_s稳定在偏差范围内即存储当前电流IA₁。

S104：燃气热水器进入最大热负荷风速精准度判定模式，将燃气比例阀工作电流调节至最大负荷工作电流IC_额定，将风机工作电流调节至IA_n，在一段时间T内检测当前风机转速M_s，并计算时间T内风机转速的平均值M_sa并判断M_sa是否满足M_min≤M_sa≤M_max，如果M_sa在该范围内，则执行模式S105，如果不在该范围内，则执行模式S101。

S105：燃气热水器进入最小热负荷降低风速稳态燃烧模式，调节燃气比例阀的电流至最小热负荷工作电流IC_额定小，使燃气热水器处于最小热负荷状态，同时调节风机电流IA至小于IA₁的电流值，降低当前风机转速，目的是使燃气热水器的燃烧温度快速降低到最小热负荷所需的温度，缩短修正的总时长。在该模式中，由于最大热负荷下燃气热水器整机的温度较高，当整机进入最小热负荷并修正风机转速时，过高的温度会导致风机转速偏高的问题。因此，进入最小热负荷风机转速判定前，给风机比IA₁的电流值还小的电流，降低风机的转速，从而快速地降低燃气热水器整机的燃烧温度，使燃气热水器的整机快速进入到最小热负荷的工作状态，让修正的风机转速更为准确，提高校准效率。

S106：燃气热水器进入最小热负荷稳态燃烧模式，将风机工作电流调节至IA₁，燃气热水器稳定燃烧一段时间，使风机转速稳定，获得当前风机转速N_s。在该模式中，一段时间是指维持该状态燃烧预设规定的时间。

S107：燃气热水器进入最小热负荷风速精准度判定模式，在一段时间t内检测当前风机转速N_s，并计算时间t内风机转速的平均值N_sa，并判断N_sa是否满足以下条件，N_min≤N_sa≤N_max，如果在该范围内，则执行模式S108；如果不在该范围内，则执行模式S103。

S108：燃烧器进入全负荷段风机转速拟合修正模式，将全负荷平均分为n档，并预设n个风机电流值I₁，I₂……I_n，根据已修正的IA_n，IA₁，并利用公式计算得到修正后的全负荷段风机电流值IA₁、IA₂……IA_n，计算公式如下：

其中1≤x≤n之间的自然数。

S109：结束风机转速精准度自动判定模式，显示相关校准后的风机转速信息，以供核对。

需要说明的是，上述模式可以按照以下任一种方式顺序执行：S100-S101-S102-S103-S104-S105-S106-S107-S108-S109；S102-S103-S100-S101-S104-S105-S106-S107-S108-S109。

在其中一个实施例中，在模式S101中，a的值范围为0.5≤a≤1。

在其中一个实施例中，在模式S103中，b的值范围为1.5≤b≤2.5。

在其中一个实施例中，在模式S108中，n的值为10。

在其中一个实施例中，在模式S101中，最大热负荷为燃气热水器最大热输出功率，在此负荷下，对应最大热负荷风机转速；模式S200中，IA是指控制风机转速的电流值；模式S101中的规定时间是指燃气热水器的主板程序预设的一段时间内。

在其中一个实施例中，在模式S104中，M_sa是指在时间T内风机转速M_s的算术平均值；在模式S107中，N_sa是指在时间t内风机转速N_s的算术平均值。

在其中一个实施例中，在模式S109中，风机转速信息包括最大热负荷风机电流、最大热负荷风机转速、最小热负荷风机电流以及最小热负荷风机转速。

实施例2

一种燃气热水器，包括主控储存器和处理器，主控储存器中包括上述燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法的程序，燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法的程序被处理器执行。

在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，其特征在于，包括以下模式：

S1：燃气热水器进入最大热负荷风速调节模式，将燃气比例阀的电流值调节到最大热负荷工作电流IC_额定，当检测到燃气比例阀的电流值符合预设要求时，判断当前风机转速M_s是否处于预设的最大热负荷风速的上偏差M_max和最大热负荷风速的下偏差M_min范围内；若不是，则每a秒调节一个工作电流档位IA，使风机转速M_s不断趋近于预设转速范围内，最终使风机转速处于最大热负荷风速的上偏差M_max和最大热负荷风速的下偏差M_min范围内；在规定时间内，风机转速M_s稳定在偏差范围内，即存储当前电流IAn；

S2：燃气热水器进入最小热负荷风速调节模式，将燃气比例阀的电流值调节到最小热负荷工作电流IC_额定小，当检测到燃气比例阀的电流值符合预设要求时，判断当前风机转速M_s是否处于预设的最小热负荷风速上偏差N_max和最小热负荷风速下偏差N_min范围内；若不在，则每b秒调节一个工作电流档位IA，改变工作电流使风机转速M_s不断趋近于预设转速范围内，使风机转速处于最小热负荷风速上偏差N_max和最小热负荷风速下偏差N_min范围内；在规定时间内，风机转速M_s稳定在偏差范围内即存储当前电流IA₁；

S3：燃气热水器进入最大热负荷风速精准度判定模式，将燃气比例阀工作电流调节至最大负荷工作电流IC_额定，将风机工作电流调节至IA_n，在一段时间T内检测当前风机转速M_s，并计算时间T内风机转速的平均值M_sa，判断M_sa是否满足M_min≤M_sa≤M_max，如果M_sa在该范围内，则执行模式S4，如果不在该范围内，则执行模式S1；

S4：燃气热水器进入最小热负荷稳态燃烧模式，调节燃气比例阀的电流至最小热负荷工作电流IC_额定小，将风机工作电流调节至IA₁，燃烧器稳定燃烧一段时间，使风机转速稳定，获得当前风机转速N_s；

S5：燃气热水器进入最小热负荷风速精准度判定模式，在一段时间t内检测当前风机转速N_s，并计算时间t内风机转速的平均值N_sa，并判断N_sa是否满足N_min≤N_sa≤N_max，如果在该范围内，则执行模式S6；如果不在该范围内，则执行模式S2；

S6：燃气热水器进入全负荷段风机转速拟合修正模式，将全负荷平均分为n档，并预设n个风机电流值I₁，I₂……I_n，根据已修正的IAn，IA₁，利用公式计算得到修正后的全负荷段风机电流值IA₁、IA₂……IA_n，计算公式如下：

其中1≤x≤n，x为自然数；

S7：结束风机转速精准度自动判定模式，显示相关校准后的风机转速信息，以供核对；

模式S1至模式S7按以下A、B中的任一种方式顺序执行：

A、S1-S2-S3-S4-S5-S6-S7 B、S2-S1-S3-S4-S5-S6-S7。

2.根据权利要求1所述的一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，其特征在于，在所述模式S1之前还包括以下模式：燃气热水器进入预热模式，调取预设的燃气比例阀的最大开度电流值IC_max，并快速调节燃气量，燃气热水器燃烧一段时间，使燃气热水器及风机的温度快速达到最大负荷时的工作温度，风机则退出预热模式。

3.根据权利要求1所述的一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，其特征在于，所述模式S1与所述模式S2之间还包括以下模式：燃气热水器进入最小热负荷稳态燃烧模式，调取预设的燃气比例阀的最小开度电流值IC_min，并快速调节燃气量使燃气热水器处于最小热负荷状态，保持燃烧一段时间，以达到最小热负荷时的工作温度；其中，最小热负荷是指燃气热水器最小热输出功率；最小热负荷稳态燃烧模式是指燃气热水器在最小负荷状态下，工作温度恒定，出水温度恒定，燃烧状态无变换。

4.根据权利要求1所述的一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，其特征在于，所述模式S3与所述模式S4之间还包括以下模式：燃气热水器进入最小热负荷降低风速稳态燃烧模式，调节燃气比例阀的电流至最小热负荷工作电流IC_额定小，使燃气热水器处于最小热负荷状态，同时调节风机电流IA至小于IA₁的电流值，降低当前风机转速。

5.根据权利要求1所述的一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，其特征在于，在所述模式S1中，a的值范围为0.5≤a≤1。

6.根据权利要求1所述的一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，其特征在于，在所述模式S2中，b的值范围为1.5≤b≤2.5。

7.根据权利要求1所述的一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，其特征在于，在所述模式S6中，n的值为10。

8.根据权利要求1所述的一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，其特征在于，在所述模式S1中，最大热负荷为燃气热水器最大热输出功率，在此负荷下，对应最大热负荷风机转速；模式S1中，IA是指控制风机转速的电流值；模式S1中的规定时间是指燃气热水器的主板程序预设的一段时间内。

9.根据权利要求1所述的一种燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法，其特征在于，在所述模式S3中，M_sa是指在时间T内风机转速M_s的算术平均值；在所述模式S5中，N_sa是指在时间t内风机转速N_s的算术平均值。

10.一种燃气热水器，其特征在于，包括主控储存器和处理器，所述主控储存器中包括权利要求1至9任一项所述的燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法的程序，所述燃气热水器风机转速精准度自动判定控制方法的程序被所述处理器执行。

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