CN112524814B - 用于燃气热水器的温度控制装置、方法及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种用于燃气热水器的温度控制装置、方法及燃气热水器。温度控制方法包括：控制燃气热水器的加热设备进行加热；在加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对燃气热水器的进水流量进行调节。本发明实施例旨在通过上述技术方案，在控制燃气热水器的加热设备进行加热的基础上，当加热设备加热功率位于预设区间之外的情况下，通过对进水流量进行调节，以解决燃气热水器在市水的供压不足的情况下，导致最终出水温度忽冷忽热的情况出现，从而提高用户的使用体验。

Description

用于燃气热水器的温度控制装置、方法及燃气热水器

技术领域

本发明涉及厨卫电器技术领域，具体是用于燃气热水器的温度控制装置、方法及燃气热水器。

背景技术

随着社会的进步，人本的生活水平越来越高，对沐浴体验的要求也在逐步提高。即热燃气热水器由于其体积小、价格低、加热速度快、随开随用等优点，成为很多家庭的理想选择；但其出水温度很容易受到外界因素的影响而上下波动；如：进水流量的波动、进水温度的变化及外界倒灌风等。为了解决由于外部环境变化带来的干扰，需要根据外部条件，适当调节燃烧功率从而达到最佳的洗浴体验。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种用于燃气热水器的装置、方法及燃气热水器、机器可读存储介质。

为了实现上述目的，在本发明第一方面，提供一种用于燃气热水器的温度控制方法，包括：控制燃气热水器的加热设备进行加热；在加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对燃气热水器的进水流量进行调节。

在本申请实施例中，在加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对燃气热水器的进水流量进行调节，包括：确定目标流量；根据进入流量比例阀的原水流量、目标流量确定流量调节量；通过流量调节量控制流量比例阀调节进水流量；在目标流量大于原水流量的情况下，通过外接水泵增大进水流量至目标流量。

在本申请实施例中，通过流量调节量控制流量比例阀调节进水流量，包括：在燃气比例阀达到预设的比例上限的情况下，根据偏差通过反馈控制算法减少进水流量；在燃气比例阀达到预设的比例下限的情况下，根据偏差通过反馈控制算法增加进水流量；其中，反馈控制算法为比例积分微分反馈控制或者自抗扰反馈控制。

在本申请实施例中，通过外接水泵增大进水流量至目标流量，包括：根据目标流量、原水流量及流量比例阀的比例阀开度，确定所需增加流量；根据所需增加流量确定水泵的水泵流量。

在本申请实施例中，温度控制方法还包括：在水泵流量达到预设的流量上限的情况下，根据当前出水温度和目标出水温度的偏差，根据偏差确定混水量；控制混水阀在加热设备的出水处混合混水量的冷水，以使出水温度达到目标出水温度。

在本申请实施例中，加热设备包括燃气比例阀，通过第一控制量控制燃气比例阀的比例阀开度控制加热设备进行加热。

在本申请实施例中，控制燃气热水器的加热设备进行加热，包括：根据进水流量、进水温度及目标出水温度，确定控制加热设备进行加热的第一控制量；根据出水温度和目标出水温度的差值，并根据差值通过比例积分微分反馈控制或者自抗扰反馈控制对第一控制量进行调节；通过第一控制量控制加热设备进行加热。

在本申请实施例中，控制燃气热水器的加热设备进行加热，包括：根据进水流量、进水温度及目标出水温度，确定控制加热设备进行加热的第一控制量；通过第一控制量控制加热设备进行加热。

在本申请实施例中，控制燃气热水器的加热设备进行加热，包括：根据出水温度及目标出水温度的差值，根据差值通过比例积分微分反馈控制调节第一控制量；通过第一控制量控制加热设备进行加热。

在本申请的第二方面，提供一种用于燃气热水器的温度控制装置，包括：加热设备，包括燃气比例阀，用于对水进行加热；第一控制器，用于根据前馈控制或者反馈控制对燃气热水器的加热设备进行加热；第二控制器，用于根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对燃气热水器的进水流量进行调节；流量比例阀，用于控制原水的进水流量；处理器，处理器被配置成：在热水器处于第一状态的情况下，控制燃气热水器的加热设备进行加热；在热水器处于第二状态的情况下，在加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对燃气热水器的进水流量进行调节；其中，第一状态包括进水流量单次波动，第二状态包括加热设备达到预设的额定加热限值。

在本申请实施例中，处理器被配置成在加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对燃气热水器的进水流量进行调节，包括处理器被配置成：根据进入流量比例阀的原水流量、目标流量确定流量调节量；通过流量调节量控制流量比例阀调节进水流量；在目标流量大于原水流量的情况下，通过外接水泵增大进水流量至目标流量。

在本申请实施例中，处理器被配置成通过流量调节量控制流量比例阀调节进水流量，包括处理器被配置成：在燃气比例阀达到预设的比例上限的情况下，根据偏差通过反馈控制算法减少进水流量；在燃气比例阀达到预设的比例下限的情况下，根据偏差通过反馈控制算法增加进水流量；其中，反馈控制算法为比例积分微分反馈控制或者自抗扰反馈控制。

在本申请实施例中，温度控制装置还包括：流量传感器，用于检测进水流量；水泵，用于增大进水流量；处理器被配置成通过外接水泵增大进水流量至目标流量，包括处理器被配置成：根据目标流量、原水流量及流量比例阀的比例阀开度，确定所需增加流量；根据所需增加流量确定水泵的水泵流量。

在本申请实施例中，温度控制装置还包括：混水阀，用于在加热设备的出水处混合冷水；处理器还被配置成：在水泵流量达到预设的流量上限的情况下，根据当前出水温度和目标出水温度的偏差，根据偏差确定混水量；控制混水阀在加热设备的出水处混合混水量的冷水，以使出水温度达到目标出水温度。

在本申请实施例中，温度控制装置还包括：第一温度传感器，用于检测进水温度；第二温度传感器，用于检测出水温度；处理器被配置成控制燃气热水器的加热设备进行加热，包括处理器被配置成：根据进水流量、进水温度及目标出水温度，确定控制加热设备进行加热的第一控制量；根据出水温度和目标出水温度的差值，并根据差值通过比例积分微分反馈控制或者自抗扰反馈控制对第一控制量进行调节；通过第一控制量控制加热设备进行加热。

在本申请的第三方面，还提供一种燃气热水器，包括燃气热水器本体，还包括上述的温度控制装置。

另一方面，提供一种计算机可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于在被处理器执行时使得处理器能够执行上述的用于燃气热水器的方法。

通过上述技术方案，提供一种用于燃气热水器的温控方法，在控制燃气热水器的加热设备进行加热的基础上，当加热设备加热功率位于预设区间之外的情况下，通过对进水流量进行调节，以解决燃气热水器在市水的供压不足的情况下，导致最终出水温度忽冷忽热的情况出现，从而提高用户的使用体验。在所述加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对所述燃气热水器的进水流量进行调节。

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是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法的流程图；

图2是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤 S101的流程图；

图3是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤 S101的另一流程图；

图4是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤 S101的其他流程图；

图5是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤 S102的流程图；

图6是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤 S1022的流程图；

图7是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤 S1023的流程图；

图8是本发明变形例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法进一步的流程图；以及

图9是本发明变形例所提供的用于燃气热水器的温度控制装置的模块图。

附图标记说明

100、装置；

10、加热设备； 11、燃气比例阀；

20、第一控制器； 30、第二控制器；

40、流量传感器； 50、水泵。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提供用于燃气热水器的装置，具体来说为一种用于燃气热水器进行出水的方法，该方法旨在解决现有即热式的燃气热水器，在出水时由于存在收到残余水的影响，从而导致出水时实际温度达不到用户想要的温度，而且残余水容易滋生细菌，影响用户的饮水质量。

请参阅图1，图1是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法的流程图。本发明实施例提供一种用于燃气热水器的温度控制方法可以包括以下步骤：

步骤S101、控制燃气热水器的加热设备进行加热；

步骤S102、在加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对燃气热水器的进水流量进行调节。

本领域技术人员可以理解，步骤S101中加热设备可以是火热量通过水箱和换热片加热，水通水箱和换热片，使水能够瞬间加热，从而满足用户所需水温。

在步骤S102中在加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，是由于加热设备功率额定值是有限的，在执行步骤S101的过程中，当出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，从而对燃气热水器的进水流量进行调节，在调节加热设备的功率无法调节水温时还可以实现额外的温度控制。

具体地，在本发明实施例中，步骤S102所提供的方法包含以下计算量：

输入变量：燃气流量F_g；

设定值：目标出水温度T_s；

测量值：进水流量F_m、进水温度T_i、实际出水温度T_o；

控制变量：进水流量F_m；

本方法通过进水流量F_m的复合算法控制配合燃气流量F_g的反馈控制，最终使实际出水温度T_o稳定在设定温度T_s。

可以理解，进水流量F_w即通过加热设备的水流量大小，燃气流量Fg即加热设备所使用的燃气流量大小，通过将进水流量F_m作为被控变量，进水流量控制采用的是反馈复合控制，可根据进水流量的不同情况在前馈及反馈模式上切换，以达到精准控温的效果。

因此，本发明实施例以进水流量F_m作为判断燃气热水器工作状态的判断量，具体方式可以如下：加热设备包括燃气比例阀，通过前馈控制或者反馈控制，或者前馈配合反馈控制燃气比例阀的比例阀开度控制加热设备进行加热。

为了更好更清晰的阐述本方案，本发明将整个方法包括两个部分，将步骤S101控制燃气热水器的加热设备进行加热统称为第一控制，下同，将步骤S102中根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对燃气热水器的进水流量进行调节的过程称为第二控制，下同，在上述的术语“第一控制量”中，代指可改变加热设备的功率的控制量，在本发明实施例中通过调节比例阀开度予以实现。

在本发明实施例中，第一控制中包括前馈控制和反馈控制以及前馈配合反馈的三种模式，具体采用何种模式根据燃气热水器当下的工况予以判定，或者根据第一控制的多种模式根据环境设定不同类型的燃气热水器。

在本发明实施例中，根据燃气热水器所检测的进水流量的情况，分为两种工况，一种是进水流量单次波动时，另一种是除进水流量单次波动以外的工况。“进水流单次波动”可以理解为用户手动调节水流大小，而其他情况可以归为被动情况下引起的进水流量波动。可以理解，用户在进行淋浴时水温也忽冷忽热导致用户的体验较差，燃气热水器的这个问题在于市水和水路系统的水压。尽管市场上燃气热水器经过了测试要求，但这并不意味着在使用中流量和温度就可以达到测试效果。因为测试时实验室水压是恒定的，但是在家中水压往往不稳定，波动比较大。水压的变化就会导致燃气热水器的水温和流量发生变化，从而导致用户的提要较差，因此本发明实施例所提供的方法在于对加热设备实施第一控制时，即步骤S101采用不同的控制方式以解决上述问题。

具体地，本发明燃气热水器提供的工况包括：1、进水流量单次波动，此时认定用户在单次调节水阀以调节流量。2、进水流量连续多次波动，此时认定用户在连续性调节水阀以调节流量。3、进水流量或者出水温度扰动，此时判定为市水的水压不稳或者进水温度发生变化引起的扰动。

本控制系统的燃气控制逻辑中的第一控制中的“反馈控制”为负反馈控制，本发明实施例中所提供的负反馈控制包括比例积分微分反馈控制(PID 反馈控制)、自抗扰反馈控制(ADRC反馈控制)。

在本发明实施例的一个方案中，当燃气热水器位于进水流量扰动的工况下时，可以是以下方式：请参阅图2，图2是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤S101的流程图。控制燃气热水器的加热设备进行加热，包括以下步骤：

步骤S1011、根据进水流量、进水温度及目标出水温度，确定控制加热设备进行加热的第一控制量；

步骤S1012、根据出水温度和目标出水温度的差值，并根据差值通过比例积分微分反馈控制或者自抗扰反馈控制对第一控制量进行调节；

步骤S1013、通过第一控制量控制加热设备进行加热。

步骤S1011即前馈控制，在步骤S1011中所获取的三个量为进水流量、进水温度及目标出水温度，通过目标出水温度以及前馈控制确定第一控制量，第一控制量为控制比例阀开度的控制量。步骤S1012根据出水温度和目标出水温度的差值，从而根据差值通过比例积分微分反馈控制或者自抗扰反馈控制对第一控制量进行调节。

即首先通过系统采用“前馈控制”，可以更快速的补偿。进水流量的单次波动可以通过进水管的流量传感器测量值判断，如果水流量发生阶跃变化并保持一定时间，则判定为单次波动。具体的补偿方法为：根据已知的进水温度T_i、理想的出水温度(目标出水温度)T_o和进水流量F，可以计算出即热型燃气热水达到理想的出水温度所需要的热负荷，进一步可以计算出前馈控制量(即第一控制量)：

u_l＝α(T_o-T_i)·F (公式1)

在公式1中，其中α为热负荷到控制量的增益，对于燃气热水器，控制量u₁为燃气比例阀的开度控制电压，即控制阀门的比例阀电流或开关电源的占空比(PWM)，a根据多组开环实验的数据确定，通过给定加热设备第一控制量，从而使得加热设备将水加热到预设的目标出水温度。

步骤S1012中，通过根据出水温度和目标出水温度的差值，并根据差值通过比例积分微分反馈控制或者自抗扰反馈控制对第一控制量进行调节从而去除扰动。

可以理解，通常自动控制系统中，比例积分反馈控制(PID反馈控制) 是比例调节，积分调节和微分调节作用。由于在本发明实施例中，被控参数出水温度和稳定在目标出水温度的范围内。但在实际中被控参数出水温度总是与目标出水温度的设定值有一定的差别。通过比例积分反馈控制比例阀开度，对出水温度进行控制，可以实现加热反应快、偏差小，增加系统稳定性，有超前控制作用，可以克服对象的惯性。由于比例积分反馈中以比例阀开度作为被控制量，属于现有燃气热水器中常见技术手段，具体公式和方法该处不重复描述。

本发明实施例主要阐述根据出水温度和目标出水温度的差值，并根据差值通过自抗扰反馈控制对第一控制量进行调节的一种方法，可以如以下方式：

这里以控制燃热时滞系统更稳定的ADRC反馈控制作为实际用例分析，在本文中被控对象为一阶对象，如下式所示：

在公式2中，B为输入扰动增益，y为输出量，Ax+d被视作ADRC控制系统中的“总扰动”，其中核心组成部分ESO(扩张状态观测器)就是根据状态变量x和系统输入u(t)实时估计出“总扰动”的数值，并在最终的控制律中消除其对系统输出第一控制量的干扰。从而使得加热设备位于进水流量或者出水温度扰动时的工况下，可以仍然维持目标出水温度恒温输出，给予用户更好的使用体验。

在本发明实施例的一个方案中，当加热设备位于进水流量单次波动的工况下时，也可以是以下方式：请参阅图3，图3是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤S101的另一流程图。控制燃气热水器的加热设备进行加热，包括以下步骤：

步骤S1011′、根据进水流量、进水温度及目标出水温度，确定控制加热设备进行加热的第一控制量；

步骤S1012′、通过第一控制量控制加热设备进行加热。

可以理解，当进水流量单次波动的时候，本发明实施例可以仅采用“前馈控制”，可以更快速的补偿。进水流量的单次波动可以通过进水管的流量传感器测量值判断，如果水流量发生阶跃变化并保持一定时间，则判定为单次波动。具体的补偿方法为：根据已知的进水温度T_i、理想的出水温度T_o和水流量F，可以计算出即热型燃气热水达到理想的出水温度所需要的热负荷，进一步可以计算出前馈控制量：

u_l＝α(T_o-T_i)·F (公式1)

其中α为热负荷到控制量的增益，对于燃气热水器，控制量u₁为燃气比例阀的开度，即控制阀门的比例阀电流或开关电源的占空比(PWM)，α根据多组开环实验的数据确定。该实施例的优点已经在上述实施例予以阐述，本实施例仅作为进水流量单次波动的工况下的一个实施方式。

在本发明实施例的一个方案中，当加热设备位于流量多次波动的情况时，可以是以下方式：请参阅图4，图4是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤S101的其他流程图。控制燃气热水器的加热设备进行加热，包括以下步骤：

步骤S1011″、根据出水温度及目标出水温度的差值，根据差值通过比例积分微分反馈控制调节第一控制量；

步骤S1012″、通过第一控制量控制加热设备进行加热。

可以理解，当流量多次波动的情况时，可以采用比例积分反馈控制(PID 反馈控制)快速消除波动所带来的出水温度偏差。该处不予重复阐述。

请参阅图5，图5是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤S102的流程图。在步骤S102中在加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对燃气热水器的进水流量进行调节，包括以下步骤：

步骤S1021、确定目标流量；

步骤S1022、根据进入流量比例阀的原水流量、目标流量确定流量调节量；

步骤S1023、通过流量调节量控制流量比例阀调节进水流量；

步骤S1024、在目标流量大于原水流量的情况下，通过外接水泵增大进水流量至目标流量。

可以理解，目标流量是通过反馈算法所得到的，如用户设定水温(目标出水温度值)为a°，但是如果由于满足燃气比例阀已经达到开度比例上限或者下限时，还是无法达到a°的水温，则通过执行步骤S102通过反馈算法对进水流量进行调节，即减少进水流量，假定在燃气比例阀上限的情况下，即加热设备最大热功率的情况下，根据预先进行的实验标定预设各个目标出水温度值对应的进水流量，如对应当前的加热功率，只能将进水流量为b的水流加热至a°，那么此时目标流量即为b。

除了单次波动的情况以外其余情况对进水流量进行“第二控制”的反馈控制，步骤S1022中采用反馈控制算法，有PID反馈控制、ADRC反馈控制等。本发明实施例步骤S1021至步骤S1023以普通的PID反馈作为实际用例分析。该反馈系统的输入量为进水流量，直接将被控对象为出水温度(此时应该是流量比例阀的开度)，根据PID传递函数公式：

在公式3中，进水流量为x，出水温度为u₁，偏差值为当前的原水流量和目标流量的差值；从而可以计算出反馈控制算法量，即进水比例阀所需变化的开度。系统的A,B,C三个参数分别对应PID控制中的比例、积分、微分参数，可通过实验拟合获得，从而对进水流量进行调控，在同样的热交换功率下，水流量越小，温度越高，反之水流量越大，温度越低，从而可以满足用户的温度要求。

另外，需要说明的是，在步骤S1023中进水比例阀可调节的进水流量是有极限的，最大不会超过自来水管中市水原本水压换算的水流量。当所需进水流量大于原本自来水管中水流量时，超出部分通过水泵抽水实现增大进水流量的目的。通过水泵抽水时间控制抽水流量。

请参阅图6，图6是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤S1022的流程图，步骤S1022中通过流量调节量控制流量比例阀调节进水流量，包括以下步骤：

步骤S10221、在燃气比例阀达到预设的比例上限的情况下，根据偏差通过反馈控制算法减少进水流量；

步骤S10222、在燃气比例阀达到预设的比例下限的情况下，根据偏差通过反馈控制算法增加进水流量；

其中，反馈控制算法也可以为自抗扰反馈控制。

可以理解，当燃气比例阀达到开度上限时，通过减少进水流量，提高水温，反之，当燃气比例阀达到预设的比例下限时，通过增加进水流量，减少水温。本领域技术人员容易想到，由于需要保持用户所需水温，该比例下限不能是关闭燃气比例阀，而应该是所设定的一个保护值，以保证燃气比例阀仍然处于工作状态。通过步骤S10221至步骤S10222可以解决水温忽冷忽热的问题，满足用户所需的温感，从而提高用户的使用体验。

请参阅图7，图7是本发明实施例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法中步骤S1023的流程图。步骤S1023中通过外接水泵增大进水流量至目标流量，包括：

步骤S10231、根据目标流量、原水流量及流量比例阀的比例阀开度，确定所需增加流量；

步骤S10232、根据所需增加流量确定水泵的水泵流量。

在原水的水压较小的情况下，此时就会导致原水流速过慢，从而即使燃气比例阀已经达到比例下限值，但是出水水温还是过热，即用户洗浴时常碰到的水流小温度高。此时通过步骤S10231中执行，根据目标流量，原水流量以及比例阀开度所对应的流量，从而确定所需增加的流量，通过外接的水泵来执行流量补偿。从而防止市水流量过小无法达到所需的目标流量，导致出水温度过高，影响用户的使用体验。通过该方式还可增加出水流量，满足用户正常的洗浴量。

在基于本发明实施例所提供的方法中，还提供一种变形例。请参阅图8，图8是本发明变形例所提供的用于燃气热水器的温度控制方法进一步的流程图。温度控制方法还包括：

步骤S1024、在水泵流量达到预设的流量上限的情况下，根据当前出水温度和目标出水温度的偏差，根据偏差确定混水量；

步骤S1025、控制混水阀在加热设备的出水处混合混水量的冷水，以使出水温度达到目标出水温度。

可以理解，考虑到水泵达到供流极限时，此时的进水流量还是无法满足目标流量，那么此时温度还是过高，通过在加热设备的出水处进行混水，使得出水温度满足目标出水温度，从而满足用户需求。具体的混水量通过当前出水温度和目标出水温度的偏差计算。

综上，本发明实施例旨在通过上述技术方案，在控制所述燃气热水器的加热设备进行加热的基础上，当加热设备加热功率位于预设区间之外的情况下，通过对进水流量进行调节，以解决燃气热水器在市水的供压不足的情况下，导致最终出水温度忽冷忽热的情况出现，从而提高用户的使用体验。

本发明实施例还提供一种用于燃气热水器的温度控制装置100，请参阅图9，图9是本发明变形例所提供的用于燃气热水器的温度控制装置100的模块图。该温度控制装置100包括：

加热设备10，包括燃气比例阀11，用于对水进行加热；

第一控制器20，用于根据前馈控制或者反馈控制对燃气热水器的加热设备进行加热；

第二控制器30，用于根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对燃气热水器的进水流量进行调节；

流量传感器40，用于检测进水流量；

水泵50，用于增大进水流量；

流量比例阀60，用于控制原水的进水流量；

温度控制装置100还可以包括第一温度传感器(未图示)，用于检测所述进水温度；第二温度传感器(未图示)，用于检测所述出水温度；所述处理器被配置成控制所述燃气热水器的加热设备进行加热

处理器，处理器被配置成可以执行以上方法实施例的全部步骤或者部分步骤。

可以理解，本发明实施例所提供的装置处理器所需要执行的步骤，应当包含上述方法实施例所包括的所有优点和特征，在装置实施例不予过多阐述。

本领域技术人员也应当理解，如果将本发明方法或者清洗装置、经过简单变化、在其上述方法增添功能进行组合、或者在其装置上进行替换，如各组件进行型号材料上的替换、使用环境进行替换、各组件位置关系进行简单替换等；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的方法/设备/装置，用这样的方法/设备/装置替代本发明的方法和装置均同样落在本发明的保护范围内。

装置还包括存储器，上述用于燃气热水器的温度控制方法可作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

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，通过调节内核参数来针对餐具图像控制燃气热水器的喷臂对餐具进行清洗。

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机器可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现用于燃气热水器的温度控制方法。

本发明实施例提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行用于燃气热水器的温度控制方法。

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 (13)

1.一种用于燃气热水器的温度控制方法，其特征在于，包括：

控制所述燃气热水器的加热设备进行加热；

在所述加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对所述燃气热水器的进水流量进行调节；

其中，所述控制所述燃气热水器的加热设备进行加热包括以下中的任意一者：

在进水流量单次波动或者进水流量扰动或者出水温度扰动时，根据进水流量、进水温度及目标出水温度，确定控制加热设备进行加热的第一控制量；根据出水温度和目标出水温度的差值，并根据所述差值通过比例积分微分反馈控制或者自抗扰反馈控制对所述第一控制量进行调节；通过所述第一控制量控制所述加热设备进行加热；或者，

在进水流量单次波动时，根据进水流量、进水温度及目标出水温度，确定控制加热设备进行加热的第一控制量；通过所述第一控制量控制所述加热设备进行加热；或者，

在进水流量多次波动时，根据出水温度及目标出水温度的差值，根据所述差值通过比例积分微分反馈控制调节第一控制量；通过所述第一控制量控制所述加热设备进行加热；

其中，所述进水流量单次波动为进水流量发生阶跃变化并保持一定时间，包括用户单次调节水阀以调节进水流量；所述进水流量扰动或者出水温度扰动包括水压不稳或者进水温度发生变化引起的扰动；所述进水流量多次波动包括用户在连续性调节水阀以调节进水流量；所述第一控制量为可改变加热设备的功率的控制量，包括燃气比例阀的开度控制电压；所述根据进水流量、进水温度及目标出水温度，确定控制加热设备进行加热的第一控制量包括根据公式(1)确定：

u₁＝α(T_o-T_i)·F (公式1)

其中，α为热负荷到控制量的增益，T_i为进水温度，T_o为目标出水温度，F为进水流量，u₁为所述燃气比例阀的开度控制电压。

2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述在所述加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对所述燃气热水器的进水流量进行调节，包括：

确定目标流量；

根据进入流量比例阀的原水流量、目标流量确定流量调节量；

通过所述流量调节量控制流量比例阀调节所述进水流量；

在所述目标流量大于所述原水流量的情况下，通过外接水泵增大所述进水流量至所述目标流量。

3.根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，所述通过所述流量调节量控制流量比例阀调节所述进水流量，包括：

在所述燃气比例阀达到预设的比例上限的情况下，根据所述偏差通过反馈控制算法减少所述进水流量；

在所述燃气比例阀达到预设的比例下限的情况下，根据所述偏差通过反馈控制算法增加所述进水流量；

其中，所述反馈控制算法为比例积分微分反馈控制或者自抗扰反馈控制。

4.根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，所述通过外接水泵增大所述进水流量至所述目标流量，包括：

根据所述目标流量、所述原水流量及所述流量比例阀的比例阀开度，确定所需增加流量；

根据所述所需增加流量确定所述水泵的水泵流量。

5.根据权利要求4所述的温度控制方法，其特征在于，所述温度控制方法还包括：

在所述水泵流量达到预设的流量上限的情况下，根据当前出水温度和目标出水温度的偏差，根据所述偏差确定混水量；

控制混水阀在所述加热设备的出水处混合所述混水量的冷水，以使所述出水温度达到目标出水温度。

6.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述加热设备包括燃气比例阀，通过所述第一控制量控制所述燃气比例阀的比例阀开度控制加热设备进行加热。

7.一种用于燃气热水器的温度控制装置，其特征在于，包括：

加热设备，包括燃气比例阀，用于对水进行加热；

第一温度传感器，用于检测进水温度；

第二温度传感器，用于检测出水温度；

流量传感器，用于检测进水流量；

第一控制器，用于根据前馈控制或者反馈控制对所述燃气热水器的加热设备进行加热；

第二控制器，用于根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对所述燃气热水器的进水流量进行调节；

流量比例阀，用于控制原水的进水流量；

处理器，所述处理器被配置成：

在所述热水器处于第一状态的情况下，控制所述燃气热水器的加热设备进行加热；

在所述热水器处于第二状态的情况下，在所述加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对所述燃气热水器的进水流量进行调节；

其中，所述第一状态包括进水流量单次波动，所述第二状态包括所述加热设备达到预设的额定加热限值；所述处理器被配置成控制所述燃气热水器的加热设备进行加热，包括所述处理器被配置成以下中的任意一者：

在进水流量单次波动或者进水流量扰动或者出水温度扰动时，根据进水流量、进水温度及目标出水温度，确定控制加热设备进行加热的第一控制量；根据出水温度和目标出水温度的差值，并根据所述差值通过比例积分微分反馈控制或者自抗扰反馈控制对所述第一控制量进行调节；通过所述第一控制量控制所述加热设备进行加热；或者，

在进水流量单次波动时，根据进水流量、进水温度及目标出水温度，确定控制加热设备进行加热的第一控制量；通过所述第一控制量控制所述加热设备进行加热；或者，

在进水流量多次波动时，根据出水温度及目标出水温度的差值，根据所述差值通过比例积分微分反馈控制调节第一控制量；通过所述第一控制量控制所述加热设备进行加热；

其中，所述进水流量单次波动为进水流量发生阶跃变化并保持一定时间，包括用户单次调节水阀以调节进水流量；所述进水流量扰动或者出水温度扰动包括水压不稳或者进水温度发生变化引起的扰动；所述进水流量多次波动包括用户在连续性调节水阀以调节进水流量；所述第一控制量为可改变加热设备的功率的控制量，包括燃气比例阀的开度控制电压；所述根据进水流量、进水温度及目标出水温度，确定控制加热设备进行加热的第一控制量包括根据公式(1)确定：

u₁＝α(T_o-T_i)·F (公式1)

其中，α为热负荷到控制量的增益，T_i为进水温度，T_o为目标出水温度，F为进水流量，u₁为所述燃气比例阀的开度控制电压。

8.根据权利要求7所述的温度控制装置，其特征在于，所述处理器被配置成所述在所述加热设备的加热功率位于预设区间之外的情况下，根据出水温度和目标出水温度的偏差确定控制量，以对所述燃气热水器的进水流量进行调节，包括处理器被配置成：

根据进入流量比例阀的原水流量、目标流量确定流量调节量；

通过所述流量调节量控制流量比例阀调节所述进水流量；

在所述目标流量大于所述原水流量的情况下，通过外接水泵增大所述进水流量至所述目标流量。

9.根据权利要求8所述的温度控制装置，其特征在于，所述处理器被配置成通过所述流量调节量控制流量比例阀调节所述进水流量，包括处理器被配置成：

在所述燃气比例阀达到预设的比例上限的情况下，根据所述偏差通过反馈控制算法减少所述进水流量；

在所述燃气比例阀达到预设的比例下限的情况下，根据所述偏差通过反馈控制算法增加所述进水流量；

其中，所述反馈控制算法为比例积分微分反馈控制或者自抗扰反馈控制。

10.根据权利要求9所述的温度控制装置，所述温度控制装置还包括：

水泵，用于增大所述进水流量；

所述处理器被配置成通过外接水泵增大所述进水流量至所述目标流量，包括处理器被配置成：

根据所述目标流量、所述原水流量及所述流量比例阀的比例阀开度，确定所需增加流量；

根据所述所需增加流量确定所述水泵的水泵流量。

11.根据权利要求10所述的温度控制装置，所述温度控制装置还包括：

混水阀，用于在所述加热设备的出水处混合冷水；

所述处理器还被配置成：

在所述水泵流量达到预设的流量上限的情况下，根据当前出水温度和目标出水温度的偏差，根据所述偏差确定混水量；

控制混水阀在所述加热设备的出水处混合所述混水量的所述冷水，以使所述出水温度达到目标出水温度。

12.一种燃气热水器，其特征在于，包括燃气热水器本体，还包括如根据权利要求7至11任意一项所述的温度控制装置。

13.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于在被处理器执行时使得所述处理器能够执行根据权利要求1至6中任意一项所述的用于燃气热水器的温度控制方法。

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