CN112369920A - 用于即热式饮水设备的方法、处理器、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种用于即热式饮水设备的方法、处理器、装置及存储介质,属于电器领域。上述方法包括:获取留存在即热式饮水设备中的余水的温度和温度上升过程中即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度;根据余水的温度和不达标水的温度,确定第一混合水的温度小于目标取水温度,其中,第一混合水为余水和不达标水混合得到的水;输出补偿水以与第一混合水混合,其中,补偿水的温度高于目标取水温度;对即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度控制在目标取水温度。采用本发明的方法可以减少温度误差。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域,具体地涉及一种用于即热式饮水设备的方法、处理器、装置及存储介质。
背景技术
现有的即热式饮水设备通常采用PID算法控制饮水设备的出水温度,具体是根据进水温度调节输出水的温度,使得输出水的温度达到用户需要的目标温度。而在实际生活场景中,即热式饮水设备在处于待机状态时,管道中残留有部分未加热的水无法进行加热,受该部分水的影响,用户实际获取到的水的温度通常低于目标温度,存在温度误差较大的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种用于即热式饮水设备的方法、处理器、装置、即热式饮水设备及存储介质,以解决现有的用于即热式饮水设备的方法存在的温度误差较大的问题。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种用于即热式饮水设备的方法,包括:
获取留存在即热式饮水设备中的余水的温度和温度上升过程中即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度;
根据余水的温度和不达标水的温度,确定第一混合水的温度小于目标取水温度,其中,第一混合水为余水和不达标水混合得到的水;
输出补偿水以与第一混合水混合,其中,补偿水的温度高于目标取水温度;以及
对即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度控制在目标取水温度。
在本发明实施例中,根据余水的温度和不达标水的温度,确定第一混合水的温度小于目标取水温度,包括:获取余水的量和不达标水的量;根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,得到第一混合水的温度;确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
在本发明实施例中,不达标水的量包括根据以下公式(1)确定:
其中,V不达标为不达标水的体积,t0为温度上升到目标取水温度的时间,为水泵的泵速,ut为水泵的实时驱动值,u1和u0为根据流量曲线查询实时驱动值ut相邻的两个离散数据点所对应的电压,v1和v0分别为u1和u0对应的流量值。
在本发明实施例中,根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,得到第一混合水的温度,包括根据以下公式(2)确定:
其中,Tmix1为第一混合水的温度,V余为余水的体积,V不达标为不达标水的体积,T余为余水的温度,T不达标为不达标水的温度。
在本发明实施例中,输出补偿水以与第一混合水混合,包括:根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量,确定补偿水的量;输出确定的量的补偿水以与第一混合水混合。
在本发明实施例中,上述方法还包括:根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度。
在本发明实施例中,根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度,包括根据以下公式(3)确定:
其中,Tcom为补偿水的温度,V余为余水的体积,V不达标为不达标水的体积,Ttar为目标取水温度,Tmix1为第一混合水的温度,Vcom为补偿水的体积。
本发明第二方面提供一种处理器,处理器被配置成执行上述的用于即热式饮水设备的方法。
本发明第三方面提供一种用于即热式饮水设备的装置,包括:
温度传感器,用于检测余水的温度和/或不达标水的温度;
加热设备,用于对输入的水进行加热;以及
处理器,被配置成:
获取留存在即热式饮水设备中的余水的温度和温度上升过程中即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度;
根据余水的温度和不达标水的温度,确定第一混合水的温度小于目标取水温度,其中,第一混合水为余水和不达标水混合得到的水;
输出补偿水以与第一混合水混合,其中,补偿水的温度高于目标取水温度;以及
对即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度控制在目标取水温度。
在本发明实施例中,处理器进一步被配置成:获取余水的量和不达标水的量;根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,得到第一混合水的温度;确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
在本发明实施例中,处理器进一步被配置成:根据以下公式(1)确定不达标水的量:
其中,V不达标为不达标水的体积,t0为温度上升到目标取水温度的时间,为水泵的泵速,ut为水泵的实时驱动值,u1和u0为根据流量曲线查询实时驱动值ut相邻的两个离散数据点所对应的电压,v1和v0分别为u1和u0对应的流量值。
在本发明实施例中,处理器进一步被配置成:根据以下公式(2)确定第一混合水的温度:
其中,Tmix1为第一混合水的温度,V余为余水的体积,V不达标为不达标水的体积,T余为余水的温度,T不达标为不达标水的温度。
在本发明实施例中,处理器进一步被配置成:根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量,确定补偿水的量;输出确定的量的补偿水以与第一混合水混合。
在本发明实施例中,处理器进一步被配置成:根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度。
在本发明实施例中,处理器进一步被配置成:根据以下公式(3)确定补偿水的温度:
其中,Tcom为补偿水的温度,V余为余水的体积,V不达标为不达标水的体积,Ttar为目标取水温度,Tmix1为第一混合水的温度,Vcom为补偿水的体积。
本发明第四方面提供一种即热式饮水设备,包括上述的用于即热式饮水设备的装置。
本发明第五方面提供一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令在被处理器执行时使得处理器执行上述的用于即热式饮水设备的方法。
上述用于即热式饮水设备的方法,针对即热式饮水设备中尚未加热就被输出至出水口的残余水以及温度上升过程中输出的温度不达标的水,通过获取留存在即热式饮水设备中的余水的温度和温度上升过程中即热式饮水设备输出的未达到目标取水温度的不达标水的温度,根据余水的温度和不达标水的温度,确定余水和不达标水混合得到的第一混合水的温度小于目标取水温度,从而输出温度高于目标取水温度的补偿水以与第一混合水混合,以对余水和不达标水进行温度补偿。上述方法解决了用户实际得到的水的温度与目标取水温度存在温度偏差的问题,在温度补偿完成后对即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度稳定在目标取水温度,以便用户得到满足目标取水温度的杯中水,实现用户关于较高温度精准度的需求。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是本发明实施例的用于即热式饮水设备的方法的流程示意图;
图2是本发明实施例的根据余水的温度和不达标水的温度,确定第一混合水的温度小于目标取水温度的步骤的流程示意图;
图3是本发明实施例的输出补偿水以与第一混合水混合的步骤的流程示意图;
图4是本发明另一实施例的用于即热式饮水设备的方法的流程示意图;
图5是本发明实施例的用于即热式饮水设备的装置的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
对于即热式饮水设备来说,由于用户等待取水的时间较短,例如3s左右。而加热装置的加热功率通常有限,加热升温到目标取水温度需要一定的时间,因此,在加热装置中水的温度达到目标取水温度的期间,一部分温度不达标的水被提前泵出至出水口。此外,在即热式饮水设备收到用户的取水指令之前,即热式饮水设备中的出水管路中残留有部分未加热的水,该部分残留的水可能是上一次取水时未输出的水,通常未来得及加热就输出至用户的取水器具中。因此,用户实际得到的杯中水的温度与目标取水温度存在一定的温度偏差,存在温度精准度不高的问题。
由于存在温度偏差,一方面,对于特定用水需求的场景,比如泡茶、泡奶、泡咖啡等对水温要求较高的场景,往往对这些饮品的口感带来不好的影响,降低用户的饮水体验;另外一方面,水温的不精确也可能导致饮品的营养价值无法有效发挥,或被破坏而导致浪费。因此,如何保证即热式饮水设备能够提供温度精准度较高的水成为亟待解决的问题。
为解决上述问题,本发明实施例提供了一种用于即热式饮水设备的方法。图1为本发明实施例的用于即热式饮水设备的方法的流程示意图。如图1所示,在本发明实施例中,提供了一种用于即热式饮水设备的方法,以该方法应用于处理器为例进行说明,该方法可以包括以下步骤:
步骤S102,获取留存在即热式饮水设备中的余水的温度和温度上升过程中即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度。
可以理解,余水为即热式饮水设备在接收到取水指令之前,留存在即热式饮水设备的出水管路中的水,可以是出水管路的温度传感器和出水口之间这部分管路中残留的水,也可以是上一次取水时即热式饮水设备未来得及输出的残留在出水管路中的水,该部分残留的水未经加热装置加热就被输出至用户的取水器具。不达标水为加热装置在加热过程中输出的温度不满足目标取水温度的水,不达标水的温度低于目标取水温度。其中,余水的温度和不达标水的温度可以通过出水管路的温度传感器检测得到。
其中,目标取水温度为用户需要或者期望的水的温度,可以通过用户触发或者点击的取水指令得到,也可以获取预先存储的温度默认设置值,温度默认设置值可以是用户上一次取水时的取水温度,也可以是根据时间、季节或者所处地点的不同而更改的设置温度,例如冬季和夏季的常温水档位的取水温度可以不同。
具体地,在接收到用户触发的取水指令时,此时未启动加热装置,处理器可以获取出水管路的温度传感器检测得到的留存在即热式饮水设备中的余水的温度,也可以获取上一次取水与当前取水之间的时间间隔和上一次取水的目标温度,根据具体的算法确定余水的温度。在启动水泵和加热装置之后,处理器获取出水管路的温度传感器检测得到的温度上升过程中加热装置输出的温度逐渐上升的未达到目标取水温度的不达标水的温度。
步骤S104,根据余水的温度和不达标水的温度,确定第一混合水的温度小于目标取水温度,其中,第一混合水为余水和不达标水混合得到的水。
可以理解,第一混合水为余水和不达标水混合后得到的水。
具体地,处理器根据获取的余水的温度和不达标水的温度,确定余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度,将第一混合水的温度和目标取水温度进行比较,从而确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
步骤S106,输出补偿水以与第一混合水混合,其中,补偿水的温度高于目标取水温度。
可以理解,补偿水为从加热装置中输出的温度高于目标取水温度的水,用于对温度低于目标取水温度的余水和不达标水进行温度补偿,以满足用户期望得到满足目标取水温度的水的需求。
具体地,在确定第一混合水的温度小于目标取水温度的情况下,处理器控制即热式饮水设备的加热装置输出温度高于目标取水温度的补偿水,以对余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度进行温度补偿,补偿水与第一混合水混合后的水的温度满足目标取水温度或者位于目标取水温度附近。
步骤S108,对即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度控制在目标取水温度。
可以理解,温度控制的方式可以采用PID控制、自抗扰控制(Active DisturbanceRejection Control,ADRC)等。
具体地,处理器在完成对余水和不达标水的温度补偿后,可以采用PID控制算法或者自抗扰控制算法调节即热式饮水设备的出水温度,以将出水温度稳定在目标取水温度,进一步地,处理器根据出水温度的反馈动态调节加热装置的功率和进水流量,得到达到目标取水温度(或者目标取水温度附近)的水。
上述用于即热式饮水设备的方法,针对即热式饮水设备中尚未加热就被输出至出水口的残余水以及温度上升过程中输出的温度不达标的水,通过获取留存在即热式饮水设备中的余水的温度和温度上升过程中即热式饮水设备输出的未达到目标取水温度的不达标水的温度,根据余水的温度和不达标水的温度,确定余水和不达标水混合得到的第一混合水的温度小于目标取水温度,从而输出温度高于目标取水温度的补偿水以与第一混合水混合,以对余水和不达标水进行温度补偿。上述方法解决了用户实际得到的水的温度与目标取水温度存在温度偏差的问题,在温度补偿完成后对即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度稳定在目标取水温度,以便用户得到满足目标取水温度的杯中水,满足用户关于较高温度精准度的需求。
在一个实施例中,如图2所示,根据余水的温度和不达标水的温度,确定第一混合水的温度小于目标取水温度,包括以下步骤:
步骤S202,获取余水的量和不达标水的量。
可以理解,余水的量可以为预先存储的固定值,也可以通过水流量传感器检测得到,或者通过几何建模得到。不达标水的量可以通过具体的算法确定。
在一个实施例中,不达标水的量包括根据以下公式(1)确定:
其中,V不达标为不达标水的体积,t0为温度上升到目标取水温度的时间,为水泵的泵速,ut为水泵的实时驱动值,u1和u0为根据流量曲线查询实时驱动值ut相邻的两个离散数据点所对应的电压,v1和v0分别为u1和u0对应的流量值。
可以理解,为从水泵启动开始到出水温度达到目标取水温度期间水泵的泵速,通过对水泵流量曲线进行插值可以得到。v1、v0和u1、u0根据水泵的实时驱动值ut查询水泵流量曲线最邻近的两个离散数据点的值。其中,水泵流量曲线为流量随着电压的增大而增大的曲线图。
本实施例中,通过具体的算法确定不达标水的量,在确定该部分不达标水的量的过程中,不需要用到额外的硬件,在保证准确性的同时可以减少硬件成本。
具体地,处理器获取出水管路的水流量传感器检测得到的余水的量或者通过几何建模得到的余水的量,温度上升期间,对基于水泵的驱动值确定的水泵的泵速进行积分,确定在此期间不达标水的量。
步骤S204,根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,得到第一混合水的温度。
具体地,处理器可以基于具体的算法模型,根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,确定第一混合水的温度。
在一个实施例中,根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,得到第一混合水的温度,包括根据以下公式(2)确定:
其中,Tmix1为第一混合水的温度,V余为余水的体积,V不达标为不达标水的体积,T余为余水的温度,T不达标为不达标水的温度。
公式(2)可由以下公式(2-1)和公式(2-2)推导而来,根据能量守恒定律可得:
因此,可得:
公式(2-1)中,T不达标代表温度上升过程中出水温度传感器检测到的实时的流出的水的温度,Cw为水的比热容,ρw为水的密度。
即热式饮水设备的出水过程可以由单片机进行控制,出水过程本身有一定的控制步长,一般为20ms,在每一个执行步长中,水泵流量不变,即热管的加热功率不变。因此,不达标的水相关的积分项可以离散为以下公式(2-3)进行求解:
本实施例中,基于确定的余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,可以通过具体的算法确定第一混合水的温度,从而减少温度误差,提高温度控制过程的精准性。
步骤S206,确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
具体地,处理器根据获取的余水的温度和不达标水的温度,确定余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度,将第一混合水的温度和目标取水温度进行比较,从而确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
本实施例中,通过获取余水的量和不达标水的量,从而根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度确定第一混合水的温度,并比较第一混合水的温度和目标取水温度,确定第一混合水的温度小于目标取水温度,引入余水的量以及对应的温度、不达标水的量以及对应的温度,从而精准地确定余水和不达标水混合后的第一混合水的温度,以实现温度控制过程的精准性。
在一个实施例中,如图3所示,输出补偿水以与第一混合水混合,包括以下步骤:
步骤S302,根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量,确定补偿水的量。
可以理解,预设取水量为即热式饮水设备预先设置的一次出水的出水量,其中,量可以是体积,例如120ml,也可以是质量,例如120g。
具体地,处理器根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量,确定补偿水的量,进一步地,补偿水的量为预设取水量减去余水的量和不达标水的量,其中量可以是体积,也可以是质量。
当量为体积时,设定用户杯中水的总体积达到预设取水量时,要完成补偿,使得此时杯中水温即为所设定的目标取水温度,则补偿水的体积为预设取水体积减去余水的体积和不达标水的体积,具体可以参见以下公式(2-4):
Vcom=Vall-V余-V不达标 公式(2-4)
其中,Vcom为补偿水的体积,Vall为预设取水体积,V余为余水的体积,V不达标为不达标水的体积。
当量为质量时,在公式(2-4)的基础上引入水的密度,补偿水的质量为预设取水质量减去余水的质量和不达标水的质量,具体可以参见以下公式(2-5):
mcom=mall-m余-m不达标 公式(2-5)
其中,mcom为补偿水的质量,mall为预设取水质量,m余为余水的质量,m不达标为不达标水的质量。
步骤S304,输出确定的量的补偿水以与第一混合水混合。
具体地,处理器可以控制饮水设备的水泵的功率,从而控制进水流量,根据确定的补偿水的量和进水流量,确定补偿时间,在运行时间达到补偿时间的情况下,确定输出的补偿水的量达到确定的补偿水的量,以实现与事先泵出的残余水和升温过程中温度不达标的水的混合,从而得到目标取水温度或者接近目标取水温度的水。
可以理解,余水和不达标水的体积和温度已经得知,用户杯中水的最终温度由余水、不达标水和补偿水混合均匀后的温度决定。
本实施例中,通过根据预设取水量、余水的量和不达标水的量确定补偿水的量,根据补偿水的量输出温度高于目标取水温度的补偿水以与余水和不达标的水混合后的第一混合水进行混合,减少温度偏差,实现精准控温。
在一个实施例中,输出补偿水以与第一混合水混合,还包括:根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度。
具体地,处理器根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量,确定加热后的补偿水的温度。
本实施例中,通过确定补偿水的温度,以便通过PID控制等控制算法调节加热装置的功率和水泵的功率,从而输出满足补偿水的温度的水,实现与余水和不达标水的混合,进而得到满足目标取水温度的水。
在一个实施例中,根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度,包括根据以下公式(3)确定:
其中,Tcom为补偿水的温度,V余为余水的体积,V不达标为不达标水的体积,Ttar为目标取水温度,Tmix1为第一混合水的温度,Vcom为补偿水的体积。
本实施例中,补偿水的量已知,用户杯中水的目标温度已知,余水和不达标水的量已知,第一混合水的温度已知,则可根据上述确定的各个已知量确定正向补偿所需的补偿水的温度,从而根据确定的补偿水的温度控制即热式饮水设备正常加热出水,实现对于余水的温度和不达标水的温度的正向补偿。
在一个实施例中,如图4所示,提供了一种用于即热式饮水设备的方法,以该方法应用于处理器为例进行说明,该方法可以包括以下步骤:
步骤S401,获取留存在即热式饮水设备中的余水的温度和温度上升过程中即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度。
具体地,在接收到用户触发的取水指令时,此时未启动水泵和加热装置,处理器可以获取出水管路的温度传感器检测得到的留存在即热式饮水设备中的余水的温度,也可以获取上一次取水与当前取水之间的时间间隔和上一次取水的目标温度,根据具体的算法确定余水的温度。在启动水泵和加热装置之后,处理器获取出水管路的温度传感器检测得到的温度上升过程中加热装置生成的温度逐渐上升的未达到目标取水温度的不达标水的温度。
步骤S402,获取余水的量和不达标水的量。
具体地,处理器获取出水管路的水流量传感器检测得到的余水的量或者通过几何建模得到的余水的量,温度上升期间,对基于水泵的驱动值确定的水泵的泵速进行积分,确定在此期间不达标水的量。
步骤S403,根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,得到第一混合水的温度。
其中,第一混合水为余水和不达标水混合得到的水。
具体地,处理器可以基于具体的算法模型,根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,确定第一混合水的温度。
步骤S404,确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
具体地,处理器根据获取的余水的温度和不达标水的温度,确定余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度,将第一混合水的温度和目标取水温度进行比较,从而确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
步骤S405,根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量,确定补偿水的量。
具体地,处理器根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量,确定补偿水的量,进一步地,补偿水的量为预设取水量减去余水的量和不达标水的量,其中量可以是体积,也可以是质量。
步骤S406,输出确定的量的补偿水以与第一混合水混合。
其中,补偿水的温度高于目标取水温度。
具体地,处理器可以控制饮水设备的水泵的功率,从而控制进水流量,根据确定的补偿水的量和进水流量,确定补偿时间,在运行时间达到补偿时间的情况下,确定输出的补偿水的量达到确定的补偿水的量,以实现与事先泵出的残余水和升温过程中温度不达标的水的混合,从而得到目标取水温度或者接近目标取水温度的水。可以理解,用户杯中水的最终温度由余水、不达标水和补偿水混合均匀后的温度决定。
步骤S407,根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度。
具体地,处理器根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量,确定加热后的补偿水的温度。进一步地,通过确定补偿水的温度,以便通过PID控制等控制算法调节加热装置的功率和水泵的功率,从而输出满足补偿水的温度的水,实现与余水和不达标水的混合,进而得到满足目标取水温度的水。
步骤S408,对即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度控制在目标取水温度。
具体地,处理器在完成对余水和不达标水的温度补偿后,可以采用PID控制算法或者自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)算法调节即热式饮水设备的出水温度,以将出水温度稳定在目标取水温度,进一步地,处理器根据出水温度的反馈动态调节加热装置的功率和进水流量,得到达到目标取水温度(或者目标取水温度附近)的水。
本实施例中,通过输出温度高于第一混合水的温度的补偿水,其中,第一混合水为余水和不达标水混合后得到的水,以对即热式饮水设备残留的余水和温度上升过程中输出的温度不达标的水进行温度正向补偿,解决了用户实际得到的水的温度与目标取水温度存在温度偏差的问题,在温度补偿完成后对即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度稳定在目标取水温度,以便用户得到满足目标取水温度的水,实现用户关于较高温度精准度的需求。
在一个实施例中,如图5所示,提供了一种用于即热式饮水设备的装置,包括:温度传感器502、加热设备504和处理器506,其中:
温度传感器502,用于检测余水的温度和/或不达标水的温度。
其中,温度传感器位于出水管路,对流经出水管路截面的水流量进行监测,可以检测余水和/或不达标水的温度。
加热设备504,用于对输入的水进行加热。
具体地,加热设备对输入的水进行加热,以输出温度高于目标取水温度的补偿水对余水和不达标水混合后的第一混合水进行温度补偿。
处理器506,被配置成:获取留存在即热式饮水设备中的余水的温度和温度上升过程中即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度;根据余水的温度和不达标水的温度,确定第一混合水的温度小于目标取水温度,其中,第一混合水为余水和不达标水混合得到的水;输出补偿水以与第一混合水混合,其中,补偿水的温度高于目标取水温度;以及对即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度控制在目标取水温度。
可以理解,余水为即热式饮水设备在接收到取水指令之前,留存在即热式饮水设备的出水管路中的水,可以是出水管路的温度传感器和出水口之间这部分管路中残留的水,也可以是上一次取水时即热式饮水设备未来得及输出的残留在出水管路中的水,该部分残留的水未经加热装置加热就被输出至用户的取水器具。不达标水为加热装置在加热过程中输出的温度不满足目标取水温度的水,不达标水的温度低于目标取水温度。其中,余水的温度和不达标水的温度可以通过出水管路的温度传感器检测得到。
第一混合水为余水和不达标水混合后得到的水。目标取水温度为用户需要或者期望的水的温度,可以通过用户触发或者点击的取水指令得到,也可以获取预先存储的温度默认设置值,温度默认设置值可以是用户上一次取水时的取水温度,也可以是根据时间、季节或者所处地点的不同而更改的设置温度,例如冬季和夏季的常温水档位的取水温度不同。
补偿水为从加热装置中输出的温度高于目标取水温度的水,用于对温度低于目标取水温度的余水和不达标水进行温度补偿,以满足用户期望得到满足目标取水温度的水的需求。
具体地,在接收到用户触发的取水指令时,此时未启动水泵和加热装置,处理器可以获取出水管路的温度传感器检测得到的留存在即热式饮水设备中的余水的温度,也可以获取上一次取水与当前取水之间的时间间隔和上一次取水的目标温度,根据具体的算法确定余水的温度。在启动水泵和加热装置之后,处理器获取出水管路的温度传感器检测得到的温度上升过程中加热装置输出的温度逐渐上升的不达标水的温度。
进一步地,处理器根据获取的余水的温度和不达标水的温度,确定余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度,将第一混合水的温度和目标取水温度进行比较,从而确定第一混合水的温度小于目标取水温度。在确定第一混合水的温度小于目标取水温度的情况下,处理器控制即热式饮水设备的加热装置输出温度高于目标取水温度的补偿水,以对余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度进行温度补偿,补偿水与第一混合水混合后的水的温度满足目标取水温度或者位于目标取水温度附近。
处理器在完成对余水和不达标水的温度补偿后,可以采用PID控制算法或者自抗扰控制算法调节即热式饮水设备的出水温度,以将出水温度稳定在目标取水温度,进一步地,处理器根据出水温度的反馈动态调节加热装置的功率和进水流量,得到达到目标取水温度(或者目标取水温度附近)的水。
本实施例中的装置,针对即热式饮水设备中尚未加热就被输出至出水口的残余水以及温度上升过程中输出的温度不达标的水,通过获取留存在即热式饮水设备中的余水的温度和温度上升过程中即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度,根据余水的温度和不达标水的温度,确定余水和不达标水混合得到的第一混合水的温度小于目标取水温度,从而输出温度高于目标取水温度的补偿水以与第一混合水混合,以对余水和不达标水进行温度补偿。上述方法解决了用户实际得到的水的温度与目标取水温度存在温度偏差的问题,在温度补偿完成后对即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度稳定在目标取水温度,以便用户得到满足目标取水温度的水,实现用户关于较高温度精准度的需求。
在一个实施例中,处理器506进一步被配置成:获取余水的量和不达标水的量;根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,得到第一混合水的温度;确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
可以理解,余水的量可以通过水流量传感器检测得到,也可以通过几何建模得到。不达标水的量可以通过具体的算法确定。
具体地,处理器获取出水管路的水流量传感器检测得到的余水的量或者通过几何建模得到的余水的量,温度上升期间,对基于水泵的驱动值确定的水泵的泵速进行积分,确定在此期间不达标水的量。处理器可以基于具体的算法模型,根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,确定第一混合水的温度。进一步地,处理器根据获取的余水的温度和不达标水的温度,确定余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度,将第一混合水的温度和目标取水温度进行比较,从而确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
本实施例中的装置,处理器进一步通过获取余水的量和不达标水的量,从而根据余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度确定第一混合水的温度,并比较第一混合水的温度和目标取水温度,确定第一混合水的温度小于目标取水温度,引入余水的量以及对应的温度、不达标水的量以及对应的温度,从而精准地确定余水和不达标水混合后的第一混合水的温度,以实现温度控制过程的精准性。
在一个实施例中,处理器506进一步被配置成:根据以下公式(1)确定不达标水的量:
其中,V不达标为不达标水的体积,t0为温度上升到目标取水温度的时间,为水泵的泵速,ut为水泵的实时驱动值,u1和u0为根据流量曲线查询实时驱动值ut相邻的两个离散数据点所对应的电压,v1和v0分别为u1和u0对应的流量值。
可以理解,为从水泵启动开始到出水温度达到目标取水温度期间水泵的泵速,通过对水泵流量曲线进行插值可以得到。v1、v0和u1、u0根据水泵的实时驱动值ut查询水泵流量曲线最邻近的两个离散数据点的值。其中,水泵流量曲线为流量随着电压的增大而增大的曲线图。
本实施例中的装置,处理器进一步通过具体的算法确定不达标水的量,在确定该部分不达标水的量的过程中,不需要用到额外的硬件,在保证准确性的同时可以减少硬件成本。
在一个实施例中,处理器506进一步被配置成:根据以下公式(2)确定第一混合水的温度:
其中,Tmix1为第一混合水的温度,V余为余水的体积,V不达标为不达标水的体积,T余为余水的温度,T不达标为不达标水的温度。
公式(2)可由以下公式(2-1)和公式(2-2)推导而来,根据能量守恒定律可得:
因此,可得:
V余(Tmix1-T余)=V不达标(T不达标-Tmix1) 公式(2-2)
公式(2-1)中,T不达标代表温度上升过程中出水温度传感器检测到的实时的流出的水的温度,Cw为水的比热容,ρw为水的密度。
即热式饮水设备的出水过程可以由单片机进行控制,出水过程本身有一定的控制步长,一般为20ms,在每一个执行步长中,水泵流量不变,即热管的加热功率不变。因此,不达标的水相关的积分项可以离散为以下公式(2-3)进行求解:
本实施例中的装置,处理器进一步基于确定的余水的量、不达标水的量、余水的温度以及不达标水的温度,可以通过具体的算法确定第一混合水的温度,从而减少温度误差,提高温度控制过程的精准性。
在一个实施例中,处理器506进一步被配置成:根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量,确定补偿水的量;输出确定的量的补偿水以与第一混合水混合。
可以理解,预设取水量为即热式饮水设备预先设置的一次出水的出水量,其中,量可以是体积,例如120ml,也可以是质量,例如120g。
具体地,处理器根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量,确定补偿水的量,进一步地,补偿水的量为预设取水量减去余水的量和不达标水的量,其中量可以是体积,也可以是质量。
当量为体积时,设定用户杯中水的总体积达到预设取水量时,要完成补偿,使得此时杯中水温即为所设定的目标取水温度,则补偿水的体积为预设取水体积减去余水的体积和不达标水的体积,具体可以参见以下公式(2-4):
Vcom=Vall-V余-V不达标 公式(2-4)
其中,Vcom为补偿水的体积,Vall为预设取水体积,V余为余水的体积,V不达标为不达标水的体积。
当量为质量时,在公式(2-4)的基础上引入水的密度,补偿水的质量为预设取水质量减去余水的质量和不达标水的质量,具体可以参见以下公式(2-5):
mcom=mall-m余-m不达标 公式(2-5)
其中,mcom为补偿水的质量,mall为预设取水质量,m余为余水的质量,m不达标为不达标水的质量。
进一步地,处理器可以控制饮水设备的水泵的功率,从而控制进水流量,根据确定的补偿水的量和进水流量,确定补偿时间,在运行时间达到补偿时间的情况下,确定输出的补偿水的量达到确定的补偿水的量,以实现与事先泵出的残余水和升温过程中温度不达标的水的混合,从而得到目标取水温度或者接近目标取水温度的水。
可以理解,余水和不达标水的体积和温度已经得知,用户杯中水的最终温度由余水、不达标水和补偿水混合均匀后的温度决定。
本实施例中的装置,通过根据预设取水量、余水的量和不达标水的量确定补偿水的量,根据补偿水的量输出温度高于目标取水温度的补偿水以与余水和不达标的水混合后的第一混合水进行混合,减少温度偏差,实现精准控温。
在一个实施例中,处理器506进一步被配置成:根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度。
具体地,处理器根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量,确定加热后的补偿水的温度。
本实施例中的装置,处理器进一步通过确定补偿水的温度,以便通过PID控制等控制算法调节加热装置的功率和水泵的功率,从而输出满足补偿水的温度的水,实现与余水和不达标水的混合,进而得到满足目标取水温度的水。
在一个实施例中,处理器506进一步被配置成:根据以下公式(3)确定补偿水的温度:
其中,Tcom为补偿水的温度,V余为余水的体积,V不达标为不达标水的体积,Ttar为目标取水温度,Tmix1为第一混合水的温度,Vcom为补偿水的体积。
本实施例中的装置,补偿水的量已知,用户杯中水的目标温度已知,余水和不达标水的量已知,第一混合水的温度已知,则可根据上述确定的各个已知量确定正向补偿所需的补偿水的温度,从而根据确定的补偿水的温度控制即热式饮水设备正常加热出水,实现对于余水的温度和不达标水的温度的正向补偿。
上述用于即热式饮水设备的装置包括处理器和存储器,处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来减少温度误差。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种处理器,该处理器被配置成执行根据上述实施方式中任意一项的用于即热式饮水设备的方法。
本发明实施例提供了一种即热式饮水设备,包括根据上述实施方式中任意一项的用于即热式饮水设备的装置。
本发明实施例提供了一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令在被处理器执行时使得处理器执行根据上述实施方式中任意一项的用于即热式饮水设备的方法。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有上述实施方式中用于即热式饮水设备的方法的程序。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (17)
1.一种用于即热式饮水设备的方法,其特征在于,所述方法包括:
获取留存在所述即热式饮水设备中的余水的温度和温度上升过程中所述即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度;
根据所述余水的温度和所述不达标水的温度,确定第一混合水的温度小于所述目标取水温度,其中,所述第一混合水为所述余水和所述不达标水混合得到的水;
输出补偿水以与所述第一混合水混合,其中,所述补偿水的温度高于所述目标取水温度;以及
对所述即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度控制在所述目标取水温度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述余水的温度和所述不达标水的温度,确定第一混合水的温度小于所述目标取水温度,包括:
获取所述余水的量和所述不达标水的量;
根据所述余水的量、所述不达标水的量、所述余水的温度以及所述不达标水的温度,得到第一混合水的温度;
确定所述第一混合水的温度小于所述目标取水温度。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述输出补偿水以与所述第一混合水混合,包括:
根据预设取水量、所述余水的量以及所述不达标水的量,确定所述补偿水的量;
输出所述确定的量的所述补偿水以与所述第一混合水混合。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述余水的量、所述不达标水的量、所述第一混合水的温度、所述目标取水温度、所述补偿水的量确定所述补偿水的温度。
8.一种处理器,其特征在于,所述处理器被配置成执行根据权利要求1至7中任意一项所述的用于即热式饮水设备的方法。
9.一种用于即热式饮水设备的装置,其特征在于,包括:
温度传感器,用于检测余水的温度和/或不达标水的温度;
加热设备,用于对输入的水进行加热;以及
处理器,被配置成:
获取留存在所述即热式饮水设备中的余水的温度和温度上升过程中所述即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度;
根据所述余水的温度和所述不达标水的温度,确定第一混合水的温度小于所述目标取水温度,其中,所述第一混合水为所述余水和所述不达标水混合得到的水;
输出补偿水以与所述第一混合水混合,其中,所述补偿水的温度高于所述目标取水温度;以及
对所述即热式饮水设备的出水进行温度控制,以将出水温度控制在所述目标取水温度。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述处理器进一步被配置成:
获取所述余水的量和所述不达标水的量;
根据所述余水的量、所述不达标水的量、所述余水的温度以及所述不达标水的温度,得到第一混合水的温度;
确定所述第一混合水的温度小于所述目标取水温度。
13.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述处理器进一步被配置成:
根据预设取水量、所述余水的量以及所述不达标水的量,确定所述补偿水的量;
输出所述确定的量的所述补偿水以与所述第一混合水混合。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述处理器进一步被配置成:
根据所述余水的量、所述不达标水的量、所述第一混合水的温度、所述目标取水温度、所述补偿水的量确定所述补偿水的温度。
16.一种即热式饮水设备,其特征在于,包括根据权利要求9至15中任意一项所述的用于即热式饮水设备的装置。
17.一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,其特征在于,该指令在被处理器执行时使得所述处理器执行根据权利要求1至7中任意一项所述的用于即热式饮水设备的方法。
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