CN112503568B - 一种用于燃气设备的自适应点火控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，具体按照如下步骤实施：S1，实时采集燃气管道内的燃气气压和燃气浓度，并将其传递至控制器；S2，控制器根据所述燃气气压和燃气浓度调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；S3，燃气设备以S2中调节后的脉冲放电时间和脉冲放电电压进行点火。本发明通过实时的燃气气压和燃气浓度调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，使脉冲放电时间和脉冲放电电压与当前的燃气浓度和燃气气压匹配，而非一概而论；如此实现了各种气源气压及燃气浓度下动态调节点火器放电脉冲电压的响应速度及电压幅值，提高了点火成功率。

Description

一种用于燃气设备的自适应点火控制方法

技术领域

本发明属于燃气设备点火技术领域，具体涉及一种用于燃气设备的自适应点火控制方法。

背景技术

常见的燃气设备有燃气灶、燃气热水器等，其点火一般采取固定的点火时间，固定的点火控制电压。

上述点火方式的缺点为：因为点火的脉冲放电时间和脉冲放电电压均是根据标准的电源气压和浓度设定的，因此当气源气压及浓度过低时存在点火成功率差、动态响应慢的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，其可根据燃气的气压以及浓度自动匹配点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，实现自适应点火。

本发明所采用的技术方案是：

一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，具体按照如下步骤实施：

S1，实时采集燃气管道内的燃气气压和燃气浓度，并将其传递至控制器；

S2，控制器根据所述燃气气压和燃气浓度调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；

S3，燃气设备以S2中调节后的脉冲放电时间和脉冲放电电压进行点火。

优选地，所述S1中实时采集燃气管道内的燃气气压和燃气浓度，并将其传递至控制器，具体为：

至少采集两次燃气管道内的燃气气压和燃气浓度，且相邻采集之间间隔固定时间。

优选地，所述S2中控制器根据所述燃气气压和燃气浓度调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，具体为：

S21，所述控制器根据至少两组燃气气压和燃气浓度，计算出平均燃气气压和平均燃气浓度；

S22，所述控制器将所述平均燃气气压和平均燃气浓度转换成相应的平均模拟量；

S23，所述控制器根据平均模拟量与预设的模拟量阈值之间的关系调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压。

优选地，所述S22中控制器将所述平均燃气气压和平均燃气浓度转换成相应的平均模拟量，具体为：

S221，将所述平均燃气气压和平均燃气浓度转换成对应的电压值；

S222，将所述对应的电压值转换成相应的平均模拟量。

优选地，所述S23中控制器根据平均模拟量与预设的模拟量阈值之间的关系调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，具体为：

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于低气压和低浓度时，增大点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于中气压和中浓度时，点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压为标准值；

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于高气压和高浓度时，减小点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压。

优选地：所述增大点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，具体为：将点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压分别增大至10s和3kv；

所述点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压的标准值分别为6s和2kv；

所述减小点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，具体为：将点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压分别减小至3s和1.5kv。

优选地：当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于低气压和低浓度时，其对应的平均燃气气压和平均燃气浓度分别为小于2KP的燃气气压和小于30ppm的燃气浓度；

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于中气压和中浓度时，其对应的平均燃气气压和平均燃气浓度分别为2～3KP的燃气气压和30～80ppm的燃气浓度；

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于高气压和高浓度时，其对应的平均燃气气压和平均燃气浓度分别为大于3KP的燃气气压和大于80ppm的燃气浓度。

优选地，所述S1中实时检采集气管道内的燃气气压和燃气浓度，具体为：

通过气压检测探头和浓度检测探头采集燃气气压和燃气浓度。

优选地，在所述S1之前，该方法还包括：

S0，检测所述气压检测探头是否正常，若是则进入S1，反之进行异常报错。

优选地，所述S0中检测所述气压检测探头是否正常，具体为：

当连续两次采集的燃气气压对应的模拟量均为0或者1024时，则判定气压检测探头异常。

与现有技术相比，本发明使用时，实时采集燃气管道内的燃气气压和燃气浓度，并将其传递至控制器；之后控制器根据燃气气压和燃气浓度调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；最后燃气设备以调节后的脉冲放电时间和脉冲放电电压进行点火；

这样做的意义在于：通过实时的燃气气压和燃气浓度调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，使脉冲放电时间和脉冲放电电压与当前的燃气浓度和燃气气压匹配，而非一概而论；如此实现了各种气源气压及燃气浓度下动态调节点火器放电脉冲电压的响应速度及电压幅值，提高了点火成功率。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种用于燃气设备的自适应点火控制方法的流程图；

图2是本发明实施例2提供的一种用于燃气设备的自适应点火控制方法的流程图。

图3是为了实现本发明实施例2的一种用于燃气设备的自适应点火控制方法的自适应点火系统的系统框图。

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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本发明实施例1提供一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，如图1所示，具体按照如下步骤实施：

S1，实时采集燃气管道内的燃气气压和燃气浓度，并将其传递至控制器；

具体地，至少采集两次燃气管道内的燃气气压和燃气浓度，且相邻采集之间间隔固定时间；

在具体实施时，固定时间为8～12ms，优选10ms；

其中，燃气浓度指的是燃气中甲烷的含量；

S2，控制器根据所述燃气气压和燃气浓度调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；

具体地，控制器根据至少两组燃气气压和燃气浓度，计算出平均燃气气压和平均燃气浓度，根据平均燃气气压与平均燃气浓度和预设的燃气气压阈值与燃气浓度阈值之间的关系燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；

S3，燃气设备以S2中调节后的脉冲放电时间和脉冲放电电压进行点火。

这样，采用本实施例的方案后，通过实时的燃气气压和燃气浓度调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，使脉冲放电时间和脉冲放电电压与当前的燃气浓度和燃气气压匹配，实现了各种燃气气压及燃气浓度下动态调节点火器放电脉冲电压的响应速度及电压幅值，提高了点火成功率。

实施例2

如图2所示，在实施例1的基础上，实施例2还包括：

所述S2中控制器根据所述燃气气压和燃气浓度调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，具体为：

S21，所述控制器根据至少两组燃气气压和燃气浓度，计算出平均燃气气压和平均燃气浓度；

S22，所述控制器将所述平均燃气气压和平均燃气浓度转换成相应的平均模拟量；

S23，所述控制器根据平均模拟量与预设的模拟量阈值之间的关系调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；

在该实施例中：

首先计算出平均燃气气压和平均燃气浓度，这样使得参数的可靠性过高，避免外界对某次参数造成影响而使最终结果产生偏差；

其次控制器将所述平均燃气气压和平均燃气浓度转换成相应的平均模拟量，该步骤主要通过控制器内的AD转换模块来实现的；在本实施例中，控制器即为单片机，而众所周知，单片机仅能识别模拟量，因此将计算的平均燃气气压和平均燃气浓度通过AD转换模块转换成单片机可以识别的平均模拟量。

在其中一个实施例中：

所述S22中控制器将所述平均燃气气压和平均燃气浓度转换成相应的平均模拟量，具体为：

S221，将所述平均燃气气压和平均燃气浓度转换成对应的电压值；

S222，将所述对应的电压值转换成相应的平均模拟量；

具体地：

当平均燃气气压小于2KP时，其对应的电压值小于1.5V，该电压值对应的模拟量小于300；

当平均燃气气压大于等于2KP而小于等于3KP时，其对应的电压值为大于1.5V而小于3V，该电压值对应的模拟量为大于300而小于600；

当平均燃气气压大于3KP时，其对应的电压值大于3V，该电压值对应的模拟量大于600且小于AD转换模块的分辨率；

当平均燃气浓度小于30ppm时，其对应的电压值小于1.5V，该电压值对应的模拟量小于300；

当平均燃气浓度大于等于30ppm而小于等于80ppm时，其对应的电压值为大于1.5V而小于3V，该电压值对应的模拟量为大于300而小于800；

当平均燃气浓度大于80ppm时，其对应的电压值大于3V，该电压值对应的模拟量大于800且小于AD转换模块的分辨率；

需要说明的是：模拟量的设置与单片机中AD转换模块的分辨率有关。

在其中一个实施例中：

所述S23中控制器根据平均模拟量与预设的模拟量阈值之间的关系调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，具体为：

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于低气压和低浓度时，增大点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；

燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于低气压和低浓度时，证明燃气释放缓慢，故需要延长点火脉冲放电时间及提高点火电压的放电电压；

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于中气压和中浓度时，点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压为标准值；

燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于中气压和中浓度时，证明燃气释放正常，故点火脉冲放电时间及点火电压的放电电压为正常设置；

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于高气压和高浓度时，减小点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；

燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于高气压和高浓度时，证明燃气释放较快，故缩短点火脉冲放电时间及减少点火电压的放电电压。

所述增大点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，具体为：将点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压分别增大至10s和3kv；

所述点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压的标准值分别为6s和2kv；

所述减小点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，具体为：将点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压分别减小至3s和1.5kv；

上述脉冲放电时间和脉冲放电电压的具体数值是在采集十组燃气气压和燃气浓度后，通过点火的成功率以及响应速度确定出来的最优值。

在此需要说明是，一般情况下，较低的燃气气压对应较低的燃气浓度，较高的燃气气压对应较高的燃气浓度，即：燃气气压与燃气浓度成正比，因为燃气管道中只有燃气而不存在其他气体。

具体地：

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于低气压和低浓度时，其对应的平均燃气气压和平均燃气浓度分别为小于2KP的燃气气压和小于30ppm的燃气浓度；

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于中气压和中浓度时，其对应的平均燃气气压和平均燃气浓度分别为2～3KP的燃气气压和30～80ppm的燃气浓度；

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于高气压和高浓度时，其对应的平均燃气气压和平均燃气浓度分别为大于3KP的燃气气压和大于80ppm的燃气浓度；

这样，通过对低气压、低浓度、中气压、中浓度、高气压和高浓度进行具体限定，使控制器可以更方便的判断如何调节点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压。

在具体实施例中：

所述S1中实时检采集气管道内的燃气气压和燃气浓度，具体为：

通过气压检测探头和浓度检测探头采集燃气气压和燃气浓度。

另外，在所述S1之前，该方法还包括：

S0，检测所述气压检测探头是否正常，若是则进入S1，反之进行异常报错；

这样，当气压检测探头出现故障时，可随时进行更换或者维修，避免为检测探头出现故障而导致对脉冲放电时间和脉冲放电电压的调节出现偏差。

所述S0中检测所述气压检测探头是否正常，具体为：

当连续两次采集的燃气气压对应的模拟量均为0或者1024时，则判定气压检测探头异常；

即：当燃气管道内无燃气或者燃气压力远远大于燃气设备所能承受的常规范围时，证明气压检测探头异常。

另外，为了实现实施例2中的用于燃气设备的自适应点火控制方法，采用的是如图3所示的控制系统，该控制系统包括：

单片机1、燃气管道2、气压检测探头3、浓度检测探头4、电磁阀5以及燃气设备本体6；

所述气压检测探头3和浓度检测探头4设置在燃气管道2上用于实时采集燃气气压和燃气浓度，并将采集的燃气气压和燃气浓度传递至单片机1，所述单片机1与电磁阀5和燃气设备本体6连接，并且，单片机1根据燃气气压和燃气浓度控制燃气设备本体6在点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压。

在本实施例中，燃气设备本体6可以为燃气灶具或者燃气热水器，但不局限于燃气灶具和燃气热水器。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：

S1，实时采集燃气管道内的燃气气压和燃气浓度，并将其传递至控制器；

S2，控制器根据所述燃气气压和燃气浓度调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于低气压和低浓度时，其对应的平均燃气气压和平均燃气浓度分别为小于2KP的燃气气压和小于30ppm的燃气浓度；增大点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于中气压和中浓度时，其对应的平均燃气气压和平均燃气浓度分别为2~3KP的燃气气压和30~80ppm的燃气浓度；点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压为标准值；

当所述燃气气压和燃气浓度的平均模拟量分别处于高气压和高浓度时，其对应的平均燃气气压和平均燃气浓度分别为大于3KP的燃气气压和大于80ppm的燃气浓度；减小点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压；

S3，燃气设备以S2中调节后的脉冲放电时间和脉冲放电电压进行点火。

2.根据权利要求1所述的一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，其特征在于，所述S1中实时采集燃气管道内的燃气气压和燃气浓度，并将其传递至控制器，具体为：至少采集两次燃气管道内的燃气气压和燃气浓度，且相邻采集之间间隔固定时间。

3.根据权利要求2所述的一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，其特征在于，所述S2中控制器根据所述燃气气压和燃气浓度调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，具体为：

S21，所述控制器根据至少两组燃气气压和燃气浓度，计算出平均燃气气压和平均燃气浓度；

S22，所述控制器将所述平均燃气气压和平均燃气浓度转换成相应的平均模拟量；

S23，所述控制器根据平均模拟量与预设的模拟量阈值之间的关系调节燃气设备点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压。

4.根据权利要求3所述的一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，其特征在于，所述S22中控制器将所述平均燃气气压和平均燃气浓度转换成相应的平均模拟量，具体为：

S221，将所述平均燃气气压和平均燃气浓度转换成对应的电压值；

S222，将所述对应的电压值转换成相应的平均模拟量。

5.根据权利要求1所述的一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，其特征在于：所述增大点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，具体为：将点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压分别增大至10s和3kv；

所述点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压的标准值分别为6s和2kv；

所述减小点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压，具体为：将点火时的脉冲放电时间和脉冲放电电压分别减小至3s和1.5kv。

6.根据权利要求3所述的一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，其特征在于，所述S1中实时检采集气管道内的燃气气压和燃气浓度，具体为：通过气压检测探头和浓度检测探头采集燃气气压和燃气浓度。

7.根据权利要求6所述的一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，其特征在于，在所述S1之前，该方法还包括：

S0，检测气压检测探头是否正常，若是则进入S1，反之进行异常报错。

8.根据权利要求7所述的一种用于燃气设备的自适应点火控制方法，其特征在于，所述S0中检测气压检测探头是否正常，具体为：当连续两次采集的燃气气压对应的模拟量均为0或1024时，则判定气压检测探头异常。

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