CN113586500B - 风机控制方法、控制器和热水器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例至少提供一种风机控制方法、控制器和热水器，其中，热水器包括风机以及用于检测风机流道上的风压值的风压传感器，风机控制方法包括：根据风机的转速以及预设参数，确定转速调节模式，转速调节模式包括第一转速调节模式和第二转速调节模式；在第一转速调节模式下，根据风压传感器的风压值，控制风机调节转速；在第二转速调节模式下，根据风机的电流值，控制风机调节转速。本申请实施例的技术方案可以根据不同的转速条件，选择利用风压传感器检测风压值或风机电流值来调节风机转速，以及时有效地调节风机转速，提高风机抗风灵敏性和准确性。

Description

风机控制方法、控制器和热水器

技术领域

本申请涉及热水器技术领域，尤其涉及一种风机控制方法、控制器和热水器。

背景技术

燃气热水器工作时，外界的风压阻力或烟管堵塞会影响燃烧工况，为了保证热水器能够正常工作避免发生事故，一般会在热水器中设置风压开关或调整风机转速来提高热水器的适应性。当风压阻力增大时，如果不能及时有效地提高风机转速，将会导致燃烧工况恶化。

发明内容

本申请实施例提供一种风机控制方法、控制器和热水器，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种风机控制方法，用于热水器的风机，热水器包括风机以及用于检测风机流道上的风压值的风压传感器，方法包括：

根据风机的转速以及预设参数，确定转速调节模式，转速调节模式包括第一转速调节模式和第二转速调节模式；

在第一转速调节模式下，根据风压传感器的风压值，控制风机调节转速；

在第二转速调节模式下，根据风机的电流值，控制风机调节转速。

在一种实施方式中，根据风机的转速以及预设参数，确定转速调节模式，包括：

在风机的转速小于等于第一预设参数的情况下，进入第一转速调节模式；

在风机的转速大于第二预设参数的情况下，进入第二转速调节模式，其中，第一预设参数小于等于第二预设参数。

在一种实施方式中，根据风机的转速以及预设的参数，确定转速调节模式，还包括：

在风机的转速介于第一预设参数和第二预设参数之间的情况下，保持当前转速调节模式。

在一种实施方式中，本申请实施例的风机控制方法还包括：

根据风机的最高转速和/或风压传感器的量程，设置至少一个预设参数。

在一种实施方式中第一预设参数的取值范围为每分钟2250转到2750转；第二预设参数的取值范围为每分钟2700转到3300转。

第二方面，本申请实施例提供一种控制器，用于热水器的风机，热水器包括风机以及用于检测风机流道上的风压值的风压传感器，控制器用于分别与风机和风压传感器通讯连接，以实现如上任一项的方法。

第三方面，本申请实施例提供一种热水器，包括风机、用于检测风机流道上的风压值的风压传感器以及如上的控制器，控制器分别与风机和风压传感器通讯连接。

在一种实施方式中，风压传感器包括：

取压嘴，设置在风机流道上，取压嘴的横截面与风机流道的流向垂直；

连接管，连接管的进风端与取压嘴连通；

风压传感单元，连接于连接管的出风端，以将取压嘴处捕获的风压信号转换为风压值发送至控制器。

本申请实施例采用上述技术方案可以在不同的转速条件下，采用不同的转速控制方式，进而选择利用风压传感器检测风压值或风机电流值来调节风机转速，以及时有效地调节风机转速，并提高风机抗风灵敏性和准确性，以解决相关技术中因不能及时有效地提高风机转速，而导致燃烧工况恶化的技术问题。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1示出根据本申请实施例的热水器的部分结构示意图；

图2示出根据本申请实施例一种实施方式的热水器的部分剖视图；

图3-1示出根据本申请实施例一种实施方式的取压嘴安装示意图；

图3-2示出根据本申请实施例另一种实施方式的取压嘴安装示意图；

图4示出根据本申请实施例的风机控制方法的流程图；

图5-1示出根据本申请实施例一种实施方式的风机控制方法的流程图；

图5-2示出根据本申请实施例另一种实施方式的风机控制方法的流程图；

图6示出根据本申请实施例一个示例中的风机控制方法的控制逻辑图；

图7示出根据本申请实施例一个示例中的重合区的示意图；

图8示出根据本申请实施例的控制装置的结构框图。

附图标记说明：

10：风机；20：风机传感器；21：取压嘴；22：连接管；23：风压传感单元；30：控制器。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1示出根据本申请实施例的热水器的部分结构示意图。图2示出根据本申请实施例一种实施方式的热水器的部分剖视图。如图1所示，该热水器包括风机10、风压传感器20和控制器30。其中，风压传感器20用来检测风机10的流道上的风压值。风压传感器20的设置位置本实施例不作限定，只要可以检测到风机10的流道上的风压值即可。在一个示例中，风压传感器20可以设置在风机10的流道上，例如风机10的进风口或出风口处，或其它风压变化明显的位置。

在一种实施方式中，风压传感器20可以包括取压嘴21、连接管22和风压传感单元23。取压嘴21设置在风机10的流道上；连接管22的进风端与取压嘴21连通，出风端与风压传感单元23连接；风压传感单元23将取压嘴21处捕获的风压信号转换为风压值，并将该风压值发送至控制器30。基于此，可以使风压传感单元23的设置位置不再受风机10的位置限制，例如，如图2所示，可以将风压传感单元23设置在控制器30附近，便于二者电通讯，从而节省电路面积。

连接管22可以为软管。取压嘴21可以设置在风机10流道上风压变化明显的位置。在一个示例中，如图3-1所示，取压嘴21设置在风机10的进风口处。在另一个示例中，如图3-2所示，取压嘴21设置在风机10的出风口处。

在一种实施方式中，取压嘴21的横截面与风机10流道的流向垂直。由于风压为风流在某一作用面上产生的压力，因而将取压嘴21的横截面设置为与风机10流道的流向垂直，可以准确捕获到风流在其横截面上的压力，提高风压值检测的准确率。

如图1和图2所示，控制器30分别与风机10和风压传感器20通讯连接。在图1和图2中，用虚线代表通讯连接关系，可以是有线连接，也可以是无线连接，本实施例不作限定。控制器30可以接收风压传感器20发送的风压值，可以接收风机10的电流值和转速。控制器30还可以控制风机10调整转速。在一个示例中，控制器30可以为热水器的主控制器。

本申请实施例还提供在一种风机控制方法。在一种实施方式中，该风机控制方法可以由控制器30执行，如热水器的主控制器。图4示出根据本申请实施例的风机控制方法的流程图。如图4所示，该风机控制方法可以包括：

步骤S401，根据风机的转速以及预设参数，确定转速调节模式，转速调节模式包括第一转速调节模式和第二转速调节模式。

例如：控制器30可以接收风机10的转速，并根据一个或多个预设参数，确定转速调节模式。也就是说，随着风机10的转速变化，转速调节模式可以不同。

其中，预设参数可以是转速阈值，例如，在当前转速满足阈值条件下进入相应的转速调节模式。预设参数也可以是转速相关的参数，例如，基于一些算法可以从当前转速计算得到的参数，进而在根据当前转速得到的当前参数值满足某一参数阈值时，进入相应的转速调节模式。另外，预设参数也可以包括模式切换开关，使转速调节模式可以根据开关信号进行切换。

步骤S402，在第一转速调节模式下，根据风压传感器的风压值，控制风机调节转速。

例如：控制器30接收风压传感器20检测到的风压值，并根据该风压值判断是否需要调节风机的转速，如提高风机10的转速、降低风机10的转速或保持风机10的当前转速不变。在一个示例中，如果风压值超过基准值，则判定需要补风操作，进而控制风机10提高转速，实现抗风动作，保证热水器正常燃烧。其中，基准值可以是预设的，也可以是在无风条件下，风压传感器10检测到的风压值。

步骤S403，在第二转速调节模式下，根据风机的电流值，控制风机调节转速。

例如：控制器30获取风机10的电流值，并根据该电流值判断是否需要调节风机的转速，如提高风机10的转速、降低风机10的转速或保持风机10的当前转速不变。在一个示例中，如果风压值超过基准值，则判定需要补风操作，进而控制风机10提高转速，实现抗风动作，保证热水器正常燃烧。

本实施例中，根据风机的转速选择利用风压值或风机电流值来调节风机转速，可以及时有效地调节风机转速，提高风机抗风性能，以提高热水器的适应性。

在一种实施方式中，在步骤S401中可以包括：根据风机的最高转速和风压传感器的量程，设置至少一个预设参数。例如，设置一个预设参数，该预设参数为小于风机最高转速的50％的转速阈值，在风机的当前转速小于该阈值时，进入第一转速调节模式，即采用风压传感器的风压值进行转速调节，在风机的当前转速大于该阈值时，进入第二转速调节模式，即采用风机电流值进行转速调节。又如，根据风压传感器的接近最大量程值时通常对应的风机转速来设置转速阈值。

在一种实施方式中，如图5-1所示，在步骤S401中可以包括：

步骤S501，在风机的转速小于等于第一预设参数的情况下，进入第一转速调节模式；在风机的转速大于第二预设参数的情况下，进入第二转速调节模式，其中，第一预设参数小于等于第二预设参数。

在一个示例中，第一预设参数的取值范围为每分钟2250转到2750转(2250rpm～2750rpm)，包括端点值；第二预设参数的取值范围为2700rpm～3300rpm，包括端点值。

热水器运行过程中，当外界风压阻力增大时，风机电流会发生变化，且该电流增加随风机转速越大变化越明显。小转速时，由于风机电流较小，当出现风压阻力增大时，风机电流变化不明显，控制器难以识别出该变化，因此利用风压传感器能够识别出小转速状态下风阻增大时引起的风压变化。高转速时，风压值易超出风压传感器的量程，导致风压传感器检测不了该状态下的风压值。针对以上零件特性，本实施例中，针对热水器的风机控制方法，采用低风速(风机的转速小于等于第一预设参数)下根据风压传感器的风压值调节风机转速，高风速(风机的转速大于第二预设参数)下根据风机电流值调节风机转速的方式，实现热水器及时有效地抗风调节。

下面结合图6描述根据本申请实施例的风机控制方法的控制逻辑示例中，如图6所示，设备运行稳定后，控制器30通过风机10反馈的转速信号，判断当前的转速r。当r＜c时，控制器30根据风压传感器20检测到的风压值，并根据风压值的变化，判断风压阻力大小，进而调节风机10的转速，包括提高转速，进行相应的补风，实现抗风动作，保证热水器正常燃烧。当r＞c+k时，控制器30根据风机电流值的变化，判断风压阻力大小，进而调节风机10的转速。其中，c和c+k分别为第一预设参数和第二预设参数，k为大于等于0的常数。

在一种实施方式中，如图5-2所示，在步骤S401中可以包括：

步骤S502，在风机的转速小于等于第一预设参数的情况下，进入第一转速调节模式；在风机的转速大于第二预设参数的情况下，进入第二转速调节模式，其中，第一预设参数小于等于第二预设参数；在风机的转速介于第一预设参数和第二预设参数之间的情况下，保持当前转速调节模式。

也就是说，第一预设参数不等于第二预设参数，即k大于0。为防止在风机10的转速到达第一预设参数和第二预设参数之间的临界值时，控制器30在第一转速调节模式和第二转速调节模式之间来回切换，可以设置一重合区(c～c+k)，如图7所示的阴影区。

在如图6所示的示例中，在重合区内维持当前转速调节模式，即维持上一判断条件(利用风压传感器的风压值或风机的电流值)。例如：若风机10的转速从低转速(r＜c)进入重合区，则重合区内仍以风压传感器检测值判断是否需要补风，即保持第一转速调节模式；若风机10的转速从高转速(r＞c+k)进入重合区，则重合区内仍以风机电流值判断是否需要补风，即保持第二转速调节模式。在一个示例中，c可设为2500rpm，c+k设为3000rpm，即当r＜2500rpm时判断为低转速，r＞3000rpm时判断为高转速，2500rpm～3000rpm为重合区。

在一种实施方式中，控制器30可以为专用集成电路(Application SpecificSntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，即可以通过可编程电路实现上述风机控制方法中的功能。

本实施例还提供一种热水器，如图2所示，该热水器可以包括风机10、风压传感器20和控制器30。其中，控制器30可以为热水器的主控制器。

如图8所示，本申请实施例还提供一种控制装置。该控制装置可以包括存储器801和处理器802，存储器801内存储有可在处理器802上运行的指令。处理器802执行该指令时实现上述实施例中的风机控制方法。存储器801和处理器802的数量可以为一个或多个。该控制装置可以包括通信接口803，用于与热水器中的其他部件或外界设备通信，进行数据交互传输。

处理器802可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，数字信号处理器(Digital Signal Process，DSP)，也可以是其他通用处理器。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。值得说明的是，处理器802可以是支持进阶精简指令集机器(advanced RISC machines，ARM)架构的处理器。

可选地，存储器801可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据控制装置的使用所创建的数据等。此外，存储器801可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中，存储器801可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至控制设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本申请实施例中提供的方法。在一个示例中，存储器801即为本申请实施例所提供的计算机可读存储介质。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请的限制。

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一个或者多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。上述附图仅是根据本申请示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种风机控制方法，用于热水器的风机，其特征在于，所述热水器包括所述风机以及用于检测所述风机流道上的风压值的风压传感器，所述方法包括：

根据所述风机的转速以及预设参数，确定转速调节模式，包括：在所述风机的转速小于等于第一预设参数的情况下，进入第一转速调节模式；在所述风机的转速大于第二预设参数的情况下，进入第二转速调节模式，其中，所述第一预设参数小于等于所述第二预设参数；

在所述第一转速调节模式下，根据所述风压传感器的风压值，控制所述风机调节转速；

在所述第二转速调节模式下，根据所述风机的电流值，控制所述风机调节转速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述风机的转速以及预设的参数，确定转速调节模式，还包括：

在所述风机的转速介于所述第一预设参数和所述第二预设参数之间的情况下，保持当前转速调节模式。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述风机的最高转速和/或所述风压传感器的量程，设置至少一个所述预设参数。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一预设参数的取值范围为每分钟2250转到2750转；所述第二预设参数的取值范围为每分钟2700转到3300转。

5.一种控制器，用于热水器的风机，其特征在于，所述热水器包括所述风机以及用于检测所述风机流道上的风压值的风压传感器，所述控制器用于分别与所述风机和所述风压传感器通讯连接，以实现如权利要求1至4任一项所述的方法。

6.一种热水器，其特征在于，包括风机、用于检测所述风机流道上的风压值的风压传感器以及权利要求5所述的控制器，所述控制器分别与所述风机和所述风压传感器通讯连接。

7.根据权利要求6所述的热水器，其特征在于，所述风压传感器包括：

取压嘴，设置在所述风机流道上，所述取压嘴的横截面与所述风机流道的流向垂直；

连接管，所述连接管的进风端与所述取压嘴连通；

风压传感单元，连接于所述连接管的出风端，以将所述取压嘴捕获的风压信号转换为风压值发送至所述控制器。

8.一种控制装置，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至4中任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的方法。

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