CN112178935A - 储能热水器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储能热水器的控制方法，所述储能热水器包括：多个用于存储电能的蓄电单元、多个用于加热水的电加热部件以及多个用于控制对应所述蓄电单元向对应所述电加热部件放电的放电控制模块；所述控制方法包括：根据加热水所需的热量，由对应数量的所述放电控制模块控制所述蓄电单元给所述电加热部件供电。实现恒温输出热水以减小输出水温波动范围并提高用户体验性。

Description

储能热水器的控制方法

技术领域

本发明属于家用电器技术领域，尤其涉及一种储能热水器的控制方法。

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，而具有即热功能的即热式热水器因其使用便利，被更多的用户所使用。但是，由于受家用电线对电流的限制，即热式热水器的功率较低，无法满足用户对大流量洗浴的要求。中国专利申请号201811467936 .X公开了一种小功率电池蓄能低压电即热式恒温出水电热水器系统，即采用蓄电池组为电加热装置来提供电能进行加热，实现即热式供水，而为了实现恒温供水，则采用恒温淋浴头来实现恒温出水。但是，在实际使用过程中，加热装置的加热量受供电电流的影响波动较大，使得加热输出的水温波动较大，仅依靠恒温淋浴头来进行热水和冷水的调节来满足恒温输出热水的效果较差，从而导致用户体验性较差。如何设计一种恒温输出热水以减小输出水温波动范围并提高用户体验性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，提供一种储能热水器的控制方法，实现恒温输出热水以减小输出水温波动范围并提高用户体验性。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明提供一种储储能热水器的控制方法，所述储能热水器包括：多个用于存储电能的蓄电单元、多个用于加热水的电加热部件以及多个用于控制对应所述蓄电单元向对应所述电加热部件放电的放电控制模块；

所述控制方法包括：

根据加热水所需的热量，由对应数量的所述放电控制模块控制所述蓄电单元给所述电加热部件供电。

进一步的，所述控制方法具体为：在检测到水流量后，根据进水温度、检测到的水流量以及设定出水温度来计算出加热水所需要的热量值，根据计算出的热量值，由对应数量的所述放电控制模块控制所述蓄电单元给所述电加热部件供电。

进一步的，所述控制方法还包括：用水过程中，在关停用水后再次开启用水的情况下，在检测到水流量大于设定流量值且检测到的出水温度小于设定出水温度值时, 则根据计算出的热量值，由对应数量的所述放电控制模块控制所述蓄电单元给所述电加热部件供电。

进一步的，所述控制方法还包括：在洗浴过程中初次开启用水的情况下，根据计算出的热量值Q1，m个所述放电控制模块控制对应的所述电加热部件通电加热；当设定出水温度高于检测到的出水温度的差值小于设定温差值时，则控制n个所述电加热部件通电加热；其中，m个所述电加热部件通电产生的热量值为Q2'，n个所述电加热部件通电产生的热量值为Q2，Q2'大于Q1，Q2等于Q1；另外，m和n为自然数。

进一步的，所述控制方法还包括：在洗浴过程中初次开启用水的情况下，全部所述放电控制模块控制对应的所述电加热部件通电加热；当设定出水温度高于检测到的出水温度的差值小于设定温差值时，则根据计算出的热量值Q1，控制n个所述电加热部件通电加热；其中，n个所述电加热部件通电产生的热量值为Q2， Q2等于Q1；另外， n为自然数。

进一步的，所述放电控制模块中设置有用于控制所述电加热部件通断电的开关部件；所述控制方法具体为：所述放电控制模块通过控制所述开关部件的通断时间来调节对应的所述电加热部件的加热功率。

进一步的，所述控制方法还包括：当检测到出水温度大于设定出水温度值时，则缩短所述开关部件的导通时间、和/或减少处于工作状态的所述放电控制模块的数量；当检测到出水温度小于设定出水温度值时，则延长所述开关部件的导通时间、和/或增加处于工作状态的所述放电控制模块的数量。

进一步的，所述控制方法还包括：当检测到进水温度降低时，则增大所述开关部件的导通时间、和/或增多处于工作状态的所述放电控制模块的数量；当检测到进水温度升高时，则减小所述开关部件的导通时间、和/或减少处于工作状态的所述放电控制模块的数量。

进一步的，所述控制方法还包括：当检测到水流量降低时，则减小所述开关部件的导通时间、和/或减少处于工作状态的所述放电控制模块的数量；当检测到水流量升高时，则增大所述开关部件的导通时间、和/或增多处于工作状态的所述放电控制模块的数量。

进一步的，所述控制方法还包括：当检测到的出水温度大于设定高温阈值时，则全部所述放电控制模块控制对应的所述电加热部件断电。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过根据加热需求来计算电加热部件的用电量，由放电控制模块调节对应的蓄电单元的输出功率，以达到调节对应电加热部件加热功率的目的，这样，便可以精确控制出水温度，以减小出水温度的范围，提高用户体验性。

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控制流程图；

图2 为本发明电热水器实施例的结构示意图;

图3为本发明电热水器实施例中外壳内部的器件分布图；

图4为本发明电热水器实施例中电加热模块的结构示意图；

图5为本发明电热水器实施例中电加热模块的剖视图；

图6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7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8为图7中A区域的局部放大示意图；

图9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10为图9中B区域的局部放大示意图；

图11为本发明电热水器实施例中主架体的结构示意图；

图12为本发明电热水器实施例中的加热温度曲线。

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4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。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。其中，电加热模块2包括：加热容器21和多个电加热部件，加热容器21设置有进水口2111和出水口2112，进水管101引入的冷水经过进水口2111进入到加热容器21中，电加热部件通电产生热量来对加热容器21中的水进行加热，加热容器21中的水加热形成热水后经出水口2112从出水管102输出。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，蓄电模块3包括多个用于存储电能的蓄电单元；而充放电模块4则包括多个放电控制模块41，放电控制模块41用于控制对应的蓄电单元进行充放电，其中，放电控制模块41也配置有对应的充电单元和放电单元，放电控制模块41的充电单元控制对应的蓄电单元进行充电，放电控制模块41的放电单元用于控制对应的蓄电单元放电以给对应的电加热部件进行供电，在此不对放电控制模块的表现实体进行限制。

本实施例热水器在运行过程中，为了准确的调节电加热部件的加热功率以减小出水温度的波动范围实现恒温出水的目的。热水器在使用过程中，控制器5根据用户输入的设定出水温度值来控制充放电模块4运行，具体的，根据加热水所需的热量，由对应数量的放电控制模块41控制对应的电加热部件通电加热。这样，便可以根据加热水所需的热量不同，来调节对应数量的放电控制模块41工作，进而控制对应的电加热部件通电进行加热，从而可以细化的调节热水器整体的加热功率。实现针对具体的进水温度和水流量获得所需的加热功率，达到精确控制出水温度的目的。通过控制器5调节不同的放电控制模块41工作来控制对应数量的电加热部件通电进行加热，以达到动态的调节热水器整体的加热功率。

进一步的，通过流量传感器可以检测电加热模块2的进水或出水流量；同时，配置第一水温传感器来检测进水口2111的进水温度。第一水温传感器可以安装在加热容器21的进水口2111处或安装在进水管101上，而流量传感器则可以安装在进水管101或出水管102等位置。这样，水流的流量值、进水温度值以及出水口2112需要达到的出水温度（即设定出水温度值）等参数便可以得知，进水温度与设定出水温度值的温差△T，而根据流量便可以求出单元时间内的流入到加热容器21中水的质量m，而水的比热容c为已知参数，单位时间内加热水所需要的热量Q1则可以根据如下公式一计算得出。公式一：Q=cm△T。同时，根据焦耳定律，电加热部件产生的热量Q2则与蓄电模块3输出的电压和电流有关，而蓄电模块3输出的电压U恒定，而将进水加热到设定出水温度值所需的热量为Q1，即Q2= Q1。则根据公式二：Q=UIt，便可以计算出单位时间t内蓄电模块3所需输出的电流I大小，再根据不同电加热部件的电阻值，便可以计算出具体参与加热的电加热部件数量。在实际控制过程中，在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、流量传感器检测到的水流量以及设定出水温度值来计算出加热水所需要的热量值，再根据公式二获得所需的电流I大小，控制器5则调节对应数量的放电控制模块41工作以达到加热所需的热量要求。

在实际控制过程中，用户设定好热水器的出水温度之后，打开水龙头向外输出热水。热水器执行步骤S1、即通过流量传感器检测到水流量，热水器只有在检测到有水流量的前提下，才会触发电加热模块2通电加热。在检测到水流量后，执行步骤S2、即根据第一温度传感器检测到的进水温度、流量传感器检测到的水流量以及设定出水温度值来计算出加热水所需要的热量值，根据上述公式一可以精确的计算得知加热水所需要的准确加热量。在计算出加热水所需的热量值后，执行步骤S3、根据计算出的热量值，由对应数量的放电控制模块41控制对应的电加热部件通电加热，这样，便可以精确的控制加热量，以满足输出的热水水温恒定的要求。

其中，为了方便的通过放电控制模块41来控制电加热部件通断电，并实现无级调节加热功率，则放电控制模块41中设置有用于控制电加热部件通断电的开关部件（未图示）。在使用过程中，根据计算出的热量值，放电控制模块41通过控制开关部件的通断时间来调节对应的电加热部件的加热功率。这样，便可以根据准确的满足加热水所需的热量要求，实现加热功率无级调节。而开关部件的表现实体可以采用MOS管、可控硅晶闸管或继电器等部件来实现调节电加热部件的通断电时间。具体的，在计算出加热水所需的热量后，根据上述公式二Q=UIt，通过调节不同电加热部件通断电时间，可以调节公式二中的时间参数t，进而可以更进一步的细化调节加热量，最终到达精确控温以实现输出恒温水的要求。

另外，储能热水器还配置有用于检测出水口2112的出水温度的第二水温传感器；第二水温传感器可以安装在加热容器21的出水口2112处或安装在出水管102上。在实际使用过程中，当第二水温传感器检测到的出水温度大于设定出水温度值时，则放电控制模块41缩短开关部件的导通时间、和/或减少处于工作状态的放电控制模块41的数量，反之则放电控制模块41延长开关部件的导通时间、和/或增加处于工作状态的放电控制模块41的数量。具体的，第二水温传感器能够实时监测储能热水器的出水温度，并控制器5根据用户调节的设定出水温度值与第二水温传感器检测到出水温度值进行比较，以进一步的调节充放电模块4来控制电加热部件的加热功率，进而确保出水温度的波动范围较小。而在控制过程中，根据第二水温传感器检测到的出水温度与设定出水温度的温差大小来进一步的控制是调节开关部件的通断电时间或者是增减放电控制模块41的工作数量。以第二水温传感器检测到的出水温度大于设定出水温度值为例，当检测到的出水温度值大于设定出水温度值时，则需要减小热水器的整体加热功率。根据检测到的出水温度值与设定出水温度值的温差，当温差较小时，则可以通过减小某一放电控制模块41中开关部件的导通时间来降低整体的加热功率；反之，当温差较大时，则仅通过调节某一放电控制模块41开关部件的导通时间无法满足要求，则需要进一步的关停其中一放电控制模块41工作，相对应的，可以进一步的调节另一放电控制模块41中开关部件的导通时间来综合调节加热功率。

更进一步的，用户在使用热水过程中，存在进水温度和水流量等参数的变化，为此，为了确保出水温度的恒定，减小温度波动范围，具体控制方法如下：

在进水温度发生变化时，当第一温度传感器检测到的进水温度降低时，则放电控制模块41增大开关部件的导通时间、和/或增多处于工作状态的放电控制模块41的数量，反之则放电控制模块41减小开关部件的导通时间、和/或减少处于工作状态的放电控制模块41的数量。具体的，用户在用水过程中，进水温度的变化将会影响出水温度，尤其在冬季环境下，家中水管中暂存的水温可以在20度左右，而室外的供水管的温度通常较低一般在10度左右。假设用户调节的设定出水温度值为40度，则用户打开热水龙头用水过程中，进入到加热容器21中的水的初始温度较高为20度，此时，热水器的加热功率将满足20度冷水升温至40度的要求。而随着用户持续的用水，使得室内水管中存储的20度的冷水用完，而室外的10度冷水流入；此时，热水器的当前加热功率将无法满足10度冷水升温至40度的要求，便需要通过增加电加热部件的通电数量或延长开关部件的导通时间，以提高加热功率。

在进水流量发生变化时，当流量传感器检测到的水流量降低时，则放电控制模块41减小所述开关部件的导通时间、和/或减少处于工作状态的放电控制模块41的数量，反之则放电控制模块41增大所述开关部件的导通时间、和/或增多处于工作状态的放电控制模块41的数量。具体的，在用热水过程中，存在不同用户在同一时间段内陆续使用热水的情况下，这便会导致用水量发生变化。而当用水量增加时，流量传感器将对应的检测到的水流量增大，此时需要增大加热功率，便可以增加电加热部件的通电数量或延长开关部件的导通时间。相反的，当用水量减小时，流量传感器将对应的检测到的水流量增大，此时需要减小加热功率，便可以减少电加热部件的通电数量或缩短开关部件的导通时间。

用户在使用热水的过程中，还存在短时间暂停用水又重新打开热水龙头继续使用热水的情况下。此种情况下，加热容器21中存储有被加热的水，并且，加热容器21中的暂存的水由于吸收电加热部件的预热，水温会继续升高，为了避免再次开启用水时的水温过高而烫伤用户。热水器在使用过程中，在关停用水后再次开启用水的情况下，在所述流量传感器检测到的水流量大于设定流量值且所述第二水温传感器检测到的出水温度小于设定出水温度值时, 则根据计算出的热量值，由对应数量的放电控制模块41控制所述蓄电单元给所述电加热部件供电。具体的，用户使用热水过程中，在关停用水后再次开启用水时，一方面通过流量传感器检测水流量的大小，来判断水流量是否满足启动电加热的水流量要求，以避免因用户未关紧水龙头而出现持续加热水的情况，另一方面通过第二水温传感器检测出水温度，以根据出水温度来判断是否需要进行加热。即同时满足出水流量大于设定流量值以及检测到的出水温度低于设定出水温度值的情况下，放电控制模块41才控制对应的蓄电单元为电加热部件供电进行加热。其中，设定流量值的大小则可以根据具体使用场景进行设定，例如：家用环境下，则可以调节设定流量值为2.5L/min，而在商用环境下，例如酒店或餐厅灯环境，则可以将设定流量值进一步的增大，本实施例热水器对设定流量值的具体大小不做限制。

另外，在实际用水过程中，当第二水温传感器检测到的出水温度大于设定高温阈值时，则充放电模块4控制全部电加热部件断电。具体的，高温阈值的设定用于防止出水温度过高而烫伤用户，例如：一般情况下家用生活热水的温度不会高于55度，则高温阈值采用55度。在使用过程中，当第二水温传感器检测到的出水温度大于55度时，则热水器自动启动防烫保护功能，此时，控制器5向充放电模块4发送指令以使得全部的电加热部件处于断电状态，以提高使用安全可靠性。

优选地，为了在用户洗浴初期，第一次开启用水的情况下，为了快速的提升水温达到快速供给热水的目的。热水器的控制方法，还包括：在洗浴过程中初次开启用水的情况下，根据计算出的热量值Q1，m个放电控制模块41控制对应的所述电加热部件通电加热；当设定出水温度高于检测到的出水温度的差值小于设定温差值时，则控制n个所述电加热部件通电加热；其中，m个所述电加热部件通电产生的热量值为Q2'，n个所述电加热部件通电产生的热量值为Q2，Q2'大于Q1，Q2等于Q1；另外，m和n为自然数。具体的，用户调节好热水器的设定出水温度后，用户在打开花洒或水龙头等设备使用热水时，由于加热容器21以及出水管路中的水均是冷水，则按照进水温度、水流量和出水温度计算出的加热水所需要的热量Q1不能快速的输出所需温度的热水。为此，则需要在初始启动阶段，额外性的增大整体电加热部件的加热功率，即此种情况下，整体电加热部件的加热功率为Q2'大于加热水所需要的热量Q1。这样，便可以快速的提升水温。而在水温提升过程中，出水温度将逐渐接近设定出水温度值，此时，则需要降低整体电加热部件的加热功率。当设定出水温度高于检测到的出水温度的差值小于设定温差值时，则减小整体电加热部件的加热功率，并使得整体电加热部件的加热功率调整为Q2。此时，Q2与Q1相等，最终使得出水温度值快速的达到设定出水温度值。

同样的，为了实现上述第一次开启用水的情况下，为了快速的提升水温达到快速供给热水的目的，还可以采用如下控制方法：在洗浴过程中初次开启用水的情况下，全部放电控制模块41控制对应的所述电加热部件通电加热；当设定出水温度高于检测到的出水温度的差值小于设定温差值时，则控制n个所述电加热部件通电加热；其中，n个所述电加热部件通电产生的热量值为Q2， Q2等于Q1；另外， n为自然数。具体的，在初始启动阶段，使得热水器处于额定最大加热功率状态，这样，能够使得水温以最快的速度上升。而在水温提升过程中，出水温度将逐渐接近设定出水温度值，此时，则需要降低整体电加热部件的加热功率。当设定出水温度高于检测到的出水温度的差值小于设定温差值时，则减小整体电加热部件的加热功率，并使得整体电加热部件的加热功率调整为Q2。此时，Q2与Q1相等，最终使得出水温度值快速的达到设定出水温度值。

参考图12可知，在启动阶段，由于加热功率大，使得水温短时间内快速上升；而当快达到设定出水温度值时（即虚线代表的温度值），整体电加热部件的加热功率降低并调整至Q2，使得水温缓慢加热并最终趋近于设定出水温度值。而在使用过程中，受供水压力的变化，相对应的，出水温度会有较小温度范围的波动，实际出水温度值与设定出水温度值的温差控制在0.5℃-1℃的范围内。

其中，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中的多个蓄电单元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。

基于上述技术方案，可选的，为了在电加热模块2加热水的过程中，更有效的减小输出热水的水温波动范围。如图4-图6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，可选的，由于采用蓄电模块3对电加热部件进行供电，蓄电模块3充放电过程中，均会产生热量，为了提高蓄电模块3的散热效率，如图7-图11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。

基于上述技术方案，可选的，为了满足水电分离的要求，以提高蓄电模块3的使用可靠安全性。如图1-图2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。

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 (10)

1.一种储能热水器的控制方法，其特征在于，所述储能热水器包括：多个用于存储电能的蓄电单元、多个用于加热水的电加热部件以及多个用于控制对应所述蓄电单元向对应所述电加热部件放电的放电控制模块；

所述控制方法包括：

根据加热水所需的热量，由对应数量的所述放电控制模块控制所述蓄电单元给所述电加热部件供电。

2.根据权利要求1所述的储能热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法具体为：

在检测到水流量后，根据进水温度、检测到的水流量以及设定出水温度来计算出加热水所需要的热量值，根据计算出的热量值，由对应数量的所述放电控制模块控制所述蓄电单元给所述电加热部件供电。

3.根据权利要求2所述的储能热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

用水过程中，在关停用水后再次开启用水的情况下，在检测到水流量大于设定流量值且检测到的出水温度小于设定出水温度值时, 则根据计算出的热量值，由对应数量的所述放电控制模块控制所述蓄电单元给所述电加热部件供电。

4.根据权利要求2所述的储能热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在洗浴过程中初次开启用水的情况下，根据计算出的热量值Q1，m个所述放电控制模块控制对应的所述电加热部件通电加热；

当设定出水温度高于检测到的出水温度的差值小于设定温差值时，则控制n个所述电加热部件通电加热；

其中，m个所述电加热部件通电产生的热量值为Q2'，n个所述电加热部件通电产生的热量值为Q2，Q2'大于Q1，Q2等于Q1；另外，m和n为自然数。

5.根据权利要求2所述的储能热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在洗浴过程中初次开启用水的情况下，全部所述放电控制模块控制对应的所述电加热部件通电加热；

当设定出水温度高于检测到的出水温度的差值小于设定温差值时，则根据计算出的热量值Q1，控制n个所述电加热部件通电加热；

其中，n个所述电加热部件通电产生的热量值为Q2， Q2等于Q1；另外， n为自然数。

6.根据权利要求1所述的储能热水器的控制方法，其特征在于，所述放电控制模块中设置有用于控制所述电加热部件通断电的开关部件；

所述控制方法具体为：所述放电控制模块通过控制所述开关部件的通断时间来调节对应的所述电加热部件的加热功率。

7.根据权利要求6所述的储能热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当检测到出水温度大于设定出水温度值时，则缩短所述开关部件的导通时间、和/或减少处于工作状态的所述放电控制模块的数量；当检测到出水温度小于设定出水温度值时，则延长所述开关部件的导通时间、和/或增加处于工作状态的所述放电控制模块的数量。

8.根据权利要求6所述的储能热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当检测到进水温度降低时，则增大所述开关部件的导通时间、和/或增多处于工作状态的所述放电控制模块的数量；当检测到进水温度升高时，则减小所述开关部件的导通时间、和/或减少处于工作状态的所述放电控制模块的数量。

9.根据权利要求6所述的储能热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当检测到水流量降低时，则减小所述开关部件的导通时间、和/或减少处于工作状态的所述放电控制模块的数量；当检测到水流量升高时，则增大所述开关部件的导通时间、和/或增多处于工作状态的所述放电控制模块的数量。

10.根据权利要求1所述的储能热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：当检测到的出水温度大于设定高温阈值时，则全部所述放电控制模块控制对应的所述电加热部件断电。

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