CN114688727A - 一种液体加热装置及其检水方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种液体加热装置及其检水方法，液体加热装置包括：主控单元、电流检测装置、水箱、水泵、即热装置；水箱、水泵和即热装置通过管路依次相连；即热装置出水口处设有温度传感器；电流检测装置与主控单元和水泵相连；该方法包括：在水泵工作时通过电流检测装置检测水泵工作电流；获取预先设定的期望水泵功率，并根据所期望水泵功率和阈值计算式计算电流阈值；将水泵工作电流与该电流阈值相比较，并根据比较结果判断当前管路中是否有水；或在水泵工作过程中检测水泵工作电流是否在稳定状态下发生突变，并根据检测结果判断管路是否有水。通过该实施例方案，实现了在不依赖于浮子、水位电极、电容等部件的情况下准确检测管路内是否有水。

Description

一种液体加热装置及其检水方法

技术领域

本文涉及液体加热装置控制技术，尤指一种液体加热装置及其检水方法。

背景技术

市场上现有检测水箱是否有水的方法包括：通过浮子、电极、电容等进行检测，传统的方式有一个普遍的缺陷：水箱底部会存在少许的残余水。浮子在检测的时候，会有一定的几率卡住，导致失效；电极因水的黏连原因，会出现检测不准确；电容因为介质的不同，会误检。

发明内容

本申请实施例提供了一种液体加热装置及其检水方法，能够在不依赖于浮子、水位电极、电容等部件的情况下准确检测管路内是否有水。

本申请实施例提供了一种液体加热装置的检水方法，所述液体加热装置可以包括：主控单元、电流检测装置、水箱、水泵、即热装置；所述水箱、所述水泵和所述即热装置通过管路依次相连；所述即热装置的出水口处设置有温度传感器；所述电流检测装置分别与所述主控单元和所述水泵相连；所述方法可以包括：

在所述水泵工作时，通过所述电流检测装置检测水泵工作电流；

获取预先设定的水泵功率，并根据所述水泵功率和预设的阈值计算式计算用于检测当前的水泵工作电流的电流阈值；将所述水泵工作电流与计算出的电流阈值相比较，并根据比较结果判断当前管路中是否有水；或者，在所述水泵工作过程中，检测所述水泵工作电流是否在稳定状态下发生突变，并根据检测结果判断当前管路中是否有水。

在本申请的示例性实施例中，所述将所述水泵工作电流与计算出的电流阈值相比较，并根据比较结果判断当前管路中是否有水可以包括：

将连续N次检测出的水泵工作电流与所述电流阈值相比较；

当连续N次检测出的水泵工作电流均大于或等于所述电流阈值时，判定当前管路中有水；

当连续N次检测出的水泵工作电流均小于所述电流阈值时，判定当前管路中无水。

在本申请的示例性实施例中，所述阈值计算式可以包括：X＝(Y–176)/-0.58；其中，X为所述电流阈值，Y为水泵功率。

在本申请的示例性实施例中，所述将所述水泵工作电流与电流阈值相比较，并根据比较结果判断当前管路中是否有水可以包括：

对所述水泵工作电流进行多次检测，当每次检测的水泵工作电流小于所述电流阈值时，将预设的统计位加1；当每次检测的水泵工作电流大于或等于所述电流阈值时，将预设的统计位减1；

当所述统计位的数值大于或等于预设的第一统计阈值时，判定当前管路中无水；当所述统计位的数值小于或等于预设的第二统计阈值时，判定当前管路中有水；当所述统计位的数值大于所述第二统计阈值，小于所述第一统计阈值时，维持上一次的判断结果；

其中，所述第一统计阈值大于所述第二统计阈值。

在本申请的示例性实施例中，所述检测所述水泵工作电流是否在稳定状态下发生突变，并根据检测结果判断当前管路中是否有水可以包括：

在所述水泵以属于预设的稳定电流范围的水泵工作电流工作过程中，检测所述水泵工作电流是否发生突变，且突变电流值大于或等于预设的数值阈值；

当所述水泵工作电流发生突变，且突变电流值大于或等于预设的数值阈值时，判定当前管路中无水；

当所述水泵工作电流未发生突变，或者，所述水泵工作电流发生突变，且突变电流值小于预设的数值阈值时，判定当前管路中有水。

在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：通过所述温度传感器检测所述出水口处的温度；根据所述出水口处的温度的大小判断当前管路中是否有水。

在本申请的示例性实施例中，根据所述出水口处的温度的大小判断当前管路中是否有水可以包括：

当检测到的所述出水口处的温度高于设定温度的数值大于或等于预设的温度阈值，且持续时长大于或等于预设的时长阈值时，判定当前管路中无水；

当检测到的所述出水口处的温度高于设定温度的数值小于预设的温度阈值，和/或，持续时长小于预设的时长阈值时，判定当前管路中有水。

在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：在所述水泵开始工作第一预设时长T1以后，根据预设的采集周期采集所述水泵工作电流。

在本申请的示例性实施例中，所述第一预设时长T1可以满足：T1≥2ms。

本申请实施例还提供了一种液体加热装置，所述液体加热装置可以包括：主控单元、电流检测装置、水箱、水泵、即热装置；所述水箱、所述水泵和所述即热装置通过管路依次相连；所述即热装置的出水口处设置有温度传感器；所述电流检测装置分别与所述主控单元和所述水泵相连；

所述液体加热装置还可以包括：计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被所述主控单元执行时，实现上述任意一项所述的液体加热装置的检水方法。

与相关技术相比，本申请实施例的所述液体加热装置可以包括：主控单元、电流检测装置、水箱、水泵、即热装置；所述水箱、所述水泵和所述即热装置通过管路依次相连；所述即热装置的出水口处设置有温度传感器；所述电流检测装置分别与所述主控单元和所述水泵相连；所述方法可以包括：在所述水泵工作时，通过所述电流检测装置检测水泵工作电流；获取预先设定的水泵功率，并根据所述水泵功率和预设的阈值计算式计算用于检测当前的水泵工作电流的电流阈值；将所述水泵工作电流与计算出的电流阈值相比较，并根据比较结果判断当前管路中是否有水；或者，在所述水泵工作过程中，检测所述水泵工作电流是否在稳定状态下发生突变，并根据检测结果判断当前管路中是否有水。通过该实施例方案，实现了在不依赖于浮子、水位电极、电容等部件的情况下准确检测管路内是否有水。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的液体加热装置结构示意图；

图2为本申请实施例的液体加热装置的检水方法流程图；

图3为本申请实施例的水泵工作电流采样周期示意图；

图4为本申请实施例的水泵工作电流采样方法示意图；

图5为本申请实施例的温度监测方案示意图；

图6为本申请实施例的液体加热装置组成框图。

具体实施方式

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

本申请实施例提供了一种液体加热装置的检水方法，如图1所示，所述液体加热装置A可以包括：主控单元1、电流检测装置2、水箱3、水泵4、即热装置5；所述水箱3、所述水泵4和所述即热装置5通过管路依次相连；所述即热装置5的出水口6处设置有温度传感器7；所述电流检测装置2分别与所述主控单元1和所述水泵4相连；如图2所示，所述方法可以包括步骤S101-S102：

S101、在所述水泵工作时，通过所述电流检测装置检测水泵工作电流；

S102、获取预先设定的水泵功率，并根据所述水泵功率和预设的阈值计算式计算用于检测当前的水泵工作电流的电流阈值；将所述水泵工作电流与计算出的电流阈值相比较，并根据比较结果判断当前管路中是否有水；或者，在所述水泵工作过程中，检测所述水泵工作电流是否在稳定状态下发生突变，并根据检测结果判断当前管路中是否有水。

在本申请的示例性实施例中，提出了一个用水泵电流和出水口温度传感器的数据融合计算得出当前水箱是否有水的技术，该技术能解决当前市面上水箱水检测的一些方案的弊端：1.传感器已检测到水箱无水，但还有小部分水在水箱底部残留的问题；2.因介质不同检测不准确的问题；3.因结构问题导致的卡壳问题。

在本申请的示例性实施例中，可以将预先设定的水泵功率输入预设的阈值计算式计算用于检测当前的水泵工作电流的电流阈值，所述阈值计算式可以包括：X＝(Y–176)/-0.58；其中，X为所述电流阈值，Y为水泵功率。

在本申请的示例性实施例中，在机器工作的时候，一部分时间(一段时间内)需要动态的调整水泵的功率，来嵌合锅炉的加热功率，而不同的泵水功率，水泵的工作电流AD值是不同的，设AD阈值(即上述的电流阈值)为X，水泵功率为Y，则有X＝f(Y)。整理可以获得表1，电流阈值可以取值为采集到水泵有水状况下最小水泵工作电流AD值的0.8倍；根据最小二乘法得到的线性回归曲线为Y＝-0.58x+176，即：电流阈值X＝(水泵功率Y–176)/-0.58.(阈值计算式的来源可以是：经多组在有水和无水情况下获得的不同泵水功率的数据测试获得)。

表1

在本申请的示例性实施例中，根据实时水泵功率Y，通过阈值计算式得出电流阈值X，根据该电流阈值X可以实时检测水泵的水泵工作电流AD的大小，从而以电流阈值X为标准判断管道回路是否有无水。

在本申请的示例性实施例中，根据水泵工作电流的大小判断当前管路中是否有水的方案具体可以包括三种方式：

方式一、

在本申请的示例性实施例中，所述将所述水泵工作电流与电流阈值相比较，并根据比较结果判断当前管路中是否有水可以包括：

将连续N次检测出的水泵工作电流与所述电流阈值相比较；

当连续N次检测出的水泵工作电流均大于或等于所述电流阈值时，判定当前管路中有水；当连续N次检测出的水泵工作电流均小于所述电流阈值时，判定当前管路中无水。

在本申请的示例性实施例中，可以多次检测水泵工作电流，检测次数n大于5，n为正整数。

在本申请的示例性实施例中，检测的水泵工作电流可以以模数AD值表示。当水泵工作电流的AD值连续N(N小于或等于n，N为正整数，N可以为3)次以上大于或等于电流阈值时，可以判定为管路有水；当水泵工作电流的AD值连续N次以上小于电流阈值时，可以判定为管路无水。

在本申请的示例性实施例中，例如，当以动态功率泵水的时候，水泵AD值小于设定的电流阈值，并且累计出现15次(滤波)，则认为管路无水，反之为管路有水。

方式二、

在本申请的示例性实施例中，所述将所述水泵工作电流与电流阈值相比较，并根据比较结果判断当前管路中是否有水可以包括：

对所述水泵工作电流进行多次检测，当每次检测的水泵工作电流小于所述电流阈值时，将预设的统计位加1；当每次检测的水泵工作电流大于或等于所述电流阈值时，将预设的统计位减1；

当所述统计位的数值大于或等于预设的第一统计阈值时，判定当前管路中无水；当所述统计位的数值小于或等于预设的第二统计阈值时，判定当前管路中有水；当所述统计位的数值大于所述第二统计阈值，小于所述第一统计阈值时，维持上一次的判断结果；

其中，所述第一统计阈值大于所述第二统计阈值。

在本申请的示例性实施例中，预设的统计位A的初始值可以等于0，当水泵工作电流AD值每次小于电流阈值时，A＝A+1，当水泵工作电流AD值每次大于电流阈值时，A＝A-1，且A最大等于预设的MAX，最小等于预设的MIN。当A大于或等于预设的第一统计阈值Aup时，可以认为管路中无水，小于或等于预设的第二统计阈值Adown时判断为管路中有水，如果在两者之间，维持之前判断。

在本申请的示例性实施例中，例如：可以设置MAX＝18MIN＝0，Aup＝15，Adown＝5，当A≥15时判断为无水，A≤5时判断为有水。在5～15之间维持之前判断(在泵水过程中可以对管路内是否有水进行多次判断)。

方式三、

在本申请的示例性实施例中，所述检测所述水泵工作电流是否在稳定状态下发生突变，并根据检测结果判断当前管路中是否有水可以包括：

在所述水泵以属于预设的稳定电流范围的水泵工作电流工作过程中，检测所述水泵工作电流是否发生突变，且突变电流值大于或等于预设的数值阈值；

当所述水泵工作电流发生突变，且突变电流值大于或等于预设的数值阈值时，判定当前管路中无水；

当所述水泵工作电流未发生突变，或者，所述水泵工作电流发生突变，且突变电流值小于预设的数值阈值时，判定当前管路中有水。

在本申请的示例性实施例中，当水泵工作在稳定状态(即，泵水功率在预设的稳定功率范围内变化，水泵工作电流在预设的稳定电流范围内变化)下时，如果管道从有水变到没水，水泵工作电流AD值会瞬间有一个超过100的断崖式下落，根据该信号突变原理，可以实时监测水泵工作电流是否发生突变，以作为有水或无水判断。

在本申请的示例性实施例中，方式三可以结合方式一或方式二一起判断，也可以单独判断。该方式三不适用于Y从100w到50W的情况。

在本申请的示例性实施例中，上述检水方案能在水泵恒定和非恒定的状态下检测出回路是否有水，并且保证尽可能的抽干水箱里的水。

在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：在所述水泵开始工作第一预设时长T1以后，根据预设的采集周期采集所述水泵工作电流；

其中，所述第一预设时长T1满足：T1≥2ms。

在本申请的示例性实施例中，在水泵工作的状态下，可以选取固定周期采集水泵工作电流AD值。在固定周期内，尽可能采集同一时内水泵工作的AD值。当前可以选择在水泵开始工作第2ms后进行AD值的采集，避开水泵刚开启时的尖峰(AD值偏高)，提高检测的精度。

在本申请的示例性实施例中，图3是工作周期为T的水泵采样示意图，在水泵开启后2ms采集水泵工作电流AD，在水泵停止工作后停止采集水泵工作电流AD，T可以为任意大于2ms的数值。mT表示有m个T周期控制水泵泵水，m为正整数。图4为采集方案示意图。

在本申请的示例性实施例中，在同一时段采集AD值，能提高当前算法的精度，选取时间为水泵工作后2ms，可以避开电机开启瞬间的尖峰。

在本申请的示例性实施例中，根据所述出水口处的温度的大小判断当前管路中是否有水可以包括：

当检测到的所述出水口处的温度高于设定温度的数值大于或等于预设的温度阈值，且持续时长大于或等于预设的时长阈值时，判定当前管路中无水；

当检测到的所述出水口处的温度高于设定温度的数值小于预设的温度阈值，和/或，持续时长小于预设的时长阈值时，判定当前管路中有水。

在本申请的示例性实施例中，如图5所示，可以采用温度监测辅助进行水流检测。

在本申请的示例性实施例中，在通过水泵AD检测是否有水的同时，出水口处NTC(负温度系数热敏电阻器)也实时监测温度变化，当NTC检测的温度大幅度上升，脱离了温度控制算法的掌控，则判断异常，停止泵水和加热。

在本申请的示例性实施例中，可以设置为大于设定温度8℃且持续3s时确定异常。

例在本申请的示例性实施例中，如：设置温度为95℃，如果出水口NTC温度到达103℃，且持续3s，则关闭加热和泵水。

在本申请的示例性实施例中，在回路没有水的情况下，锅炉持续加热，出水口的温度将会直线上升。温度监测能在水泵电流检测失效的时候，提供最后一条防线，停止泵水和加热。

在本申请的示例性实施例中，通过对水泵工作电流检测的数据和出水口NTC数据进行算法优化，得出当前水箱状况，具有受外部干扰影响较小的优点，并能在一定程度上对产品进行降成本。

本申请实施例还提供了一种液体加热装置A，如图1、图6所示，所述液体加热装置A可以包括：主控单元1、电流检测装置2、水箱3、水泵4、即热装置5；所述水箱3、所述水泵4和所述即热装置5通过管路依次相连；所述即热装置5的出水口6处设置有温度传感器7；所述电流检测装置2分别与所述主控单元1和所述水泵4相连；

所述液体加热装置A还可以包括：计算机可读存储介质8，所述计算机可读存储介质8中存储有指令，当所述主控单元1执行时，实现上述任意一项所述的液体加热装置的检水方法。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种液体加热装置的检水方法，其特征在于，所述液体加热装置包括：主控单元、电流检测装置、水箱、水泵、即热装置；所述水箱、所述水泵和所述即热装置通过管路依次相连；所述即热装置的出水口处设置有温度传感器；所述电流检测装置分别与所述主控单元和所述水泵相连；所述方法包括：

在所述水泵工作时，通过所述电流检测装置检测水泵工作电流；

获取预先设定的水泵功率，并根据所述水泵功率和预设的阈值计算式计算用于检测当前的水泵工作电流的电流阈值；将所述水泵工作电流与计算出的电流阈值相比较，并根据比较结果判断当前管路中是否有水；或者，在所述水泵工作过程中，检测所述水泵工作电流是否在稳定状态下发生突变，并根据检测结果判断当前管路中是否有水。

2.根据权利要求1所述的液体加热装置的检水方法，其特征在于，所述将所述水泵工作电流与计算出的电流阈值相比较，并根据比较结果判断当前管路中是否有水包括：

将连续N次检测出的水泵工作电流与所述电流阈值相比较；

当连续N次检测出的水泵工作电流均大于或等于所述电流阈值时，判定当前管路中有水；

当连续N次检测出的水泵工作电流均小于所述电流阈值时，判定当前管路中无水。

3.根据权利要求1所述的液体加热装置的检水方法，其特征在于，所述阈值计算式包括：X＝(Y–176)/-0.58；其中，X为所述电流阈值，Y为水泵功率。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的液体加热装置的检水方法，其特征在于，所述将所述水泵工作电流与电流阈值相比较，并根据比较结果判断当前管路中是否有水包括：

对所述水泵工作电流进行多次检测，当每次检测的水泵工作电流小于所述电流阈值时，将预设的统计位加1；当每次检测的水泵工作电流大于或等于所述电流阈值时，将预设的统计位减1；

当所述统计位的数值大于或等于预设的第一统计阈值时，判定当前管路中无水；当所述统计位的数值小于或等于预设的第二统计阈值时，判定当前管路中有水；当所述统计位的数值大于所述第二统计阈值，小于所述第一统计阈值时，维持上一次的判断结果；

其中，所述第一统计阈值大于所述第二统计阈值。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的液体加热装置的检水方法，其特征在于，所述检测所述水泵工作电流是否在稳定状态下发生突变，并根据检测结果判断当前管路中是否有水包括：

在所述水泵以属于预设的稳定电流范围的水泵工作电流工作过程中，检测所述水泵工作电流是否发生突变，且突变电流值大于或等于预设的数值阈值；

当所述水泵工作电流发生突变，且突变电流值大于或等于预设的数值阈值时，判定当前管路中无水；

当所述水泵工作电流未发生突变，或者，所述水泵工作电流发生突变，且突变电流值小于预设的数值阈值时，判定当前管路中有水。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的液体加热装置的检水方法，其特征在于，所述方法还包括：通过所述温度传感器检测所述出水口处的温度；根据所述出水口处的温度的大小判断当前管路中是否有水。

7.根据权利要求6所述的液体加热装置的检水方法，其特征在于，根据所述出水口处的温度的大小判断当前管路中是否有水包括：

当检测到的所述出水口处的温度高于设定温度的数值大于或等于预设的温度阈值，且持续时长大于或等于预设的时长阈值时，判定当前管路中无水；

当检测到的所述出水口处的温度高于设定温度的数值小于预设的温度阈值，和/或，持续时长小于预设的时长阈值时，判定当前管路中有水。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的液体加热装置的检水方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述水泵开始工作第一预设时长T1以后，根据预设的采集周期采集所述水泵工作电流。

9.根据权利要求8所述的液体加热装置的检水方法，其特征在于，所述第一预设时长T1满足：T1≥2ms。

10.一种液体加热装置，其特征在于，所述液体加热装置包括：主控单元、电流检测装置、水箱、水泵、即热装置；所述水箱、所述水泵和所述即热装置通过管路依次相连；所述即热装置的出水口处设置有温度传感器；所述电流检测装置分别与所述主控单元和所述水泵相连；

所述液体加热装置还包括：计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被所述主控单元执行时，实现如权利要求1-9任意一项所述的液体加热装置的检水方法。

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