CN114704959B - 变频热泵热水机控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变频热泵热水机控制方法、装置、电子设备及存储介质。获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度；获取用户的用水时间；计算将水箱中的水由当前温度加热至目标温度所需的热量总值；基于用户的用水时间和热量总值计算所需的制热功率；基于所需的制热功率、最大制热功率和最大运行频率确定变频热泵热水机的运行频率；按照运行频率进行制热。能够根据用户的用水高峰时间调整变频热泵热水机的工作频率，能够满足用户用水需求的同时达到节能的效果，尽可能降低变频热泵热水机的能耗，提高能效，使变频热泵热水机的工作运行频率更加合理，延长变频热泵热水机的工作寿命。
Description
技术领域
本发明涉及制热技术领域，尤其涉及一种变频热泵热水机控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
变频热泵热水机系统的核心控制在于频率的控制，变频压缩机的特点是在适合的频率段内，频率越低，能效越高，能力越差，目前主流的节能模式是以环境温度20℃下，通过一个固定的频率来测试制热量和能效比，使之达到一级甚至更高的能效，并以此作为节能模式的标准。
目前变频热泵热水机的节能模式为主要集中在一个固定的比较经济的频率上，实现较高的单点能效，而快速模式机组一直高负荷运行，难以实现自动根据需求来自动调节压缩机的运行频率，在实际应用中，由于不同区域的气候特点不同，会导致节能模式下的制热不能满足用户的使用需求例如加热时间过长、热水无法达到需求的温度；快速模式下能效低、能耗高等情况。
发明内容
本发明提供了一种变频热泵热水机控制方法、装置、电子设备及存储介质，以适用于根据用户的用水高峰时间调整热水机的工作频率，能够满足用户用水需求的同时达到节能的效果。
根据本发明的一方面，提供了一种变频热泵热水机控制方法，包括：
获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度；
获取用户的用水时间；
计算将所述水箱中的水由当前温度加热至目标温度所需的热量总值；
基于所述用户的用水时间和所述热量总值计算所需的制热功率；
基于所述所需的制热功率、所述最大制热功率和最大运行频率确定所述变频热泵热水机的运行频率；
按照所述运行频率进行制热。
根据本发明的另一方面，提供了一种变频热泵热水机控制装置，包括：
变频热泵热水机数据获取模块，用于获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度；
用水时间获取模块，用于获取用户的用水时间；
热量总值计算模块，用于计算将所述水箱中的水由当前温度加热至目标温度所需的热量总值；
制热功率计算模块，用于基于所述用户的用水时间和所述热量总值计算所需的制热功率；
运行频率计算模块，用于基于所述所需的制热功率、所述最大制热功率和最大运行频率确定所述变频热泵热水机的运行频率；
制热模块，按照所述运行频率进行制热。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
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计算机程序，所述计算机程序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本发明任一实施例所述的变频热泵热水机控制方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的变频热泵热水机控制方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度；获取用户的用水时间；计算将水箱中的水由当前温度加热至目标温度所需的热量总值；基于用户的用水时间和热量总值计算所需的制热功率；基于所需的制热功率、最大制热功率和最大运行频率确定变频热泵热水机的运行频率；按照运行频率进行制热。能够根据用户的用水高峰时间调整变频热泵热水机的工作频率，能够满足用户用水需求的同时达到节能的效果，尽可能降低变频热泵热水机的能耗，提高能效，使变频热泵热水机的工作运行频率更加合理，延长变频热泵热水机的工作寿命。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例一提供的一种变频热泵热水机控制方法的流程图；
图2是根据本发明实施例二提供的一种变频热泵热水机控制装置的结构示意图；
图3是实现本发明实施例的变频热泵热水机控制方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供了一种变频热泵热水机控制方法的流程图，本实施例可适用于根据用户的用水高峰时间调整变频热泵热水机的工作频率，能够满足用户用水需求的同时达到节能的效果，该方法可以由变频热泵热水机控制装置来执行，该变频热泵热水机控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该变频热泵热水机控制装置可配置于服务器、变频热泵热水机中。如图1所示，该方法包括：
步骤101、获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度。
在本发明实施例中使用的是空气能变频热泵热水机，空气能变频热泵热水机是按照逆卡诺原理工作的，具体来说，就是热交换器从室外的环境空气中吸热，加热低沸点冷媒，使其蒸发，冷媒蒸汽经由压缩机压缩升温进入水箱，将热量释至其中的水并冷凝液化，随后节流降压降温回到热交换器中进入下一个循环。
最大制热功率是变频热泵热水机在最大的运行频率的情况下能够达到的最大的制热功率。获取变频热泵热水机的最大制热功率和变频热泵热水机的储水水箱中的水的当前温度，以便于后续计算运行频率。
示例性的，采用温度传感器采集储水水箱中水当前的温度为21℃，并获取空气能变频热泵热水机在最大运行频率为80Hz时的最大制热功率为12千瓦。
需要说明的是，本发明实施例中采用温度传感器获取水箱中水得当前温度为本发明实施例中的示例性说明，在本发明的其它实施例中还可以使用不同的方法来得到水箱中水的当前温度，本发明仅作举例，不作限定。
步骤102、获取用户的用水时间。
用户通常都有比较固定集中的用水时间，在用水高峰期时需要变频热泵热水机提前加热好足量的热水，以供用户使用。
示例性的，变频热泵热水机在节能工作的条件下，包括有两种工作模式，分别为手动设置模式和自动模式。基于不同的工作模式获取用户的用水时间，以能够结合用户的实际使用需求来进行变频加热热水，在满足用户的用水需求内，以最经济最节能的效果去运行，既保证了正常的功能使用，还能够提升节能效果。
需要说明的是，本发明实施例中包括手动设置模式和自动模式为本发明实施例的示例性说明，在本发明的其它实施例中还可以包括其它的工作模式，本发明仅作举例，不作限定。
在本发明的一些实施例中，当变频热泵热水机的工作模式为手动设置模式时，步骤102包括：
步骤1021、获取用户提前设置好的若干个用水时间点。
当空气能变频热泵热水机的工作模式为手动设置模式时，用户可以按照自己的实际用水需求提前设置好若干个将要用水的时间点。获取用户提前设置好的若干个用水时间点，了解用户的用水需求时间，便于用户在临时用水或与平时用水时间不同时，空气能变频热泵热水机也能够正常加热供应热水。
本发明仅作举例，不作限定。
步骤1022、选取最靠近当前时间的用水时间点作为用水时间。
在用户提前设置好的若干个时间点中选取最靠近当前时间的用水时间点作为将要加热完成的用水时间。
示例性的，用户提前设置好的时间点分别为15：00、16:30、20:10，而当前时间为13：00，则选取最靠近13:00的15:00作为用户的用水时间。
需要说明的是，本发明实施例中的时间点为示例性说明，在本发明的其它实施例中用户可以设置其他的用水时间，本发明仅作举例，不作限定。
在本发明的一些实施例中，当变频热泵热水机的工作模式为自动模式时，步骤102包括：
当空气能变频热泵热水机的工作模式为自动模式时，用户无需设置用水的时间点，空气能变频热泵热水机会根据用户的用水习惯提前设置用水时间。在节能的情况下也能够配合用户的用水习惯的高峰时间来进行提前的变频加热。
步骤1023、获取历史时间变频热泵热水机对应的出水温度及对应的回水温度。
空气能变频热泵热水机定期采集的出水温度和回水温度，作为该历史时间对应的出水温度和对应的回水温度。
示例性的，空气能热水器每隔十分钟记录一次出水温度和回水温度，该历史时间对应的出水温度和回水温度。
获取空气能变频热泵热水机的过去几天的所用历史时间及对应的出水温度和对应的回水温度。
需要说明的是，本发明实施例每隔十分钟记录一次出水温度和回水温度为本发明实施例的示例性说明，在本发明的其他实施例中还可以有不同的时间间隔，如15分钟、20分钟等，本发明仅作举例，不作限定。
步骤1024、计算历史时间对应的出水温度和回水温度的温度差，作为判定温差。
计算每个历史时间对应的出水温度和回水温度之间的温度差，作为判定温差。当用户在历史时间中做出用水动作，则判定温差会变大。
示例性的，前一日15:00对应的出水温度是60℃，对应的回水温度是25℃，则计算得到该历史时间对应的判定温差为35℃。
本发明仅作举例，不作限定。
步骤1025、判断判定温差是否大于预设的温差阈值；若判定温差大于预设的温差阈值，则执行步骤1026。
除了用户做出用水动作之外，出水温度和回水温度产生温度差还有另外的原因，比如在水循环的过程中热量消耗而降温。当某个历史时间的判定温差超过预设度阈值时，则说明该历史时间用户做出用水动作，变频热泵热水机中的热水被快速消耗，则执行步骤1026，将判定温差大于预设的温度阈值的对应历史时间的时刻值作为用水时间。
示例性的，当前一日15:00对应的判定温差35℃大于预设的温度阈值30℃，则执行步骤1026，将15:00设置为用水时间。
步骤1026、将历史时间作为用水时间。
需要说明的是，在本发明实施例中的自动模式下，通过选取前一日判定温差大于预设的温差阈值的历史时间作为用水时间为本发明实施例的示例性说明，在本发明的其它实施例中，还可以通过选取过去一周内满足判定温差大于预设的温差阈值条件次数大于预设的次数阈值的历史时间作为用水时间，还可以使用机器学习的方法预测用户的用水时间，本发明仅作举例，不作限定。
步骤103、计算将水箱中的水由当前温度加热至目标温度所需的热量总值。
需要说明的是，热量总值为在理想条件下的理论热量总值。
在本发明的一些实施例中，步骤103包括：
步骤1031、计算目标水温和当前水温的差值，作为加热目标温差。
示例性的，水箱中的水当前温度为15℃，预设的目标温度为55℃，计算目标水温和当前水温的差值为40℃，则加热目标温差为40℃。
本发明仅作举例，不作限定。
步骤1032、计算水的比热容、水箱容量及加热目标温差的乘积，作为热量总值。
利用热量计算公式Q＝C×M×△T计算将当前水箱中的水由当前温度加热值目标温度所需要的热量总值，其中，C为水箱中水的比热容，M是水箱中水的质量，△T是加热目标温差。
示例性的，水在液态情况下，比热容为4.2kJ/(kg·℃)，水箱中的水共200L，即水箱中的水共200kg，加热目标温差为40℃。根据热量计算公式Q＝C×M×△T计算得到热量总值为3.36×104kJ。
需要说明的是，在本发明实施例中的实际数值为示例性说明，在本发明的其它实施例中还可以为其他的数值，本发明仅作举例，不作限定。
步骤104、基于用户的用水时间和热量总值计算所需的制热功率。
利用用户的用水时间作为参考，计算从当前时间到用水时间所需要的制热功率，需要说明的是，本实施例中步骤104的制热功率是一个理想的理论制热功率。
步骤1041、获取当前时间。
获取当前时间的时刻，用于后续计算制热功率。
步骤1042、计算用水时间和当前时间的差值，作为加热目标用时。
示例性的，用水时间为16：00，当前时间为13:00，则计算其差值得到加热目标用时为3小时。
本发明仅作举例，不作限定。
步骤1043、计算所述热量总值和所述加热目标用时的商，作为所述制热功率。
利用功率总值和加热目标用时计算空气能热水器在理想情况下从当前时间至用水时间期间加热到目标温度，每个小时所需要的制热功率的理想值。
示例性的，热量总值为3.36×104kJ除以加热目标用时为3小时，得到制热功率为1.12×104kJ，单位换算后得到的制热功率为3.11kW/h(千瓦/时)。
需要说明的是，在本发明实施例中的实际数值为示例性说明，在本发明的其它实施例中还可以为其他的数值，本发明仅作举例，不作限定。
步骤105、基于所需的制热功率、最大制热功率和最大运行频率确定变频热泵热水机的运行频率。
最大运行频率是空气能变频热泵热水机在变频能力为100％的情况下的最大运行频率，最大制热功率是空气能变频热泵热水机在变频能力为100％的情况下能够承受的最大功率容量。
基于所需的制热功率、最大制热功率和最大运行频率，计算从当前时间开始至用水时间的变频热泵热水机的运行频率，使用该运行频率加热能够使变频热泵热水机在用水时间到达之前能够将水箱中的水加热至目标温度。
在本发明的一些实施例中，步骤105包括：
步骤1051、获取当前的环境温度和变频热泵热水机的回水温度。
空气能变频热泵热水机是使用空气源来进行对变频热泵热水机中的水进行加热的，由于空气能是不固定不稳定的，空气能的特性是持续变化的，随着环境温度的降低，空气能制热量也会相对衰减，因此在较低温的环境中空气能变频热泵热水机需要制造比热量总值更大的制热量才能够保证在用水时间之前将水箱中的水加热至目标温度，因此需要获取当前的环境温度和变频热泵热水机中的回水温度，根据此对运行功率进行修正，以得到合适的调整运行功率。
本发明仅作举例，不作限定。
步骤1052、基于环境温度和回水温度，在预设的修正系数查找表中查找修正系数。
修正系数查找表的自变量是环境温度和回水温度，因变量是修正系数，修正系数用于调整空气能变频热泵热水机在实际运行过程中产生的制热功率和运行频率。
示例性的，修正系数查找表如表1所示，能够根据环境温度和回水温度找到对应的修正系数。当前的环境温度为10℃，回水水温为25℃，因此在表1中查找得到该场景下的修正系数为120。
表1修正系数查找表
需要说明的是，在本发明实施例中表1的数值为示例性说明，在本发明的其它实施例中还可以根据实际需求设置为其他的数值，本发明仅作举例，不作限定。
步骤1053、计算制热功率和修正系数的乘积和调整系数的商，作为第一乘积。
步骤1054、计算所述第一乘积和调整系数的商，作为调整制热功率。
调整系数是进一步用来调整制热功率的参数，可以理解为修正系数除以调整系数的商为制热功率需要调整的倍数，调整后的制热功率能够使空气源变频热泵热水机克服制热量衰减的影响。
示例性的，制热功率为3.11kW/h，修正系数为120，调整系数为100,；计算3.11kW/h乘以120再除以100，得到的调整制热功率为3.732kW/h。其中制热功率需要调整的倍数为120除以100，即为120％。
需要说明的是，在本发明实施例中的实际数值为示例性说明，在本发明的其它实施例中还可以为其他的数值，本发明仅作举例，不作限定。
步骤1055、计算调整制热功率与最大运行频率的乘积，作为第二乘积。
步骤1056、计算第二乘积和最大制热功率的商，作为运行频率。
在考虑制热量衰减的影响下，调整制热功率与最大运行频率的乘积和最大制热功率的商，作为运行频率。
示例性的，调整制热功率为3.732kW/h、最大制热功率为12kW和最大运行频率为80Hz。计算3.732乘以80再除以12，得到的运行频率为24.88Hz，计算结果取整后为25Hz。
需要说明的是，在本发明实施例中的实际数值为示例性说明，在本发明的其它实施例中还可以为其他的数值，本发明仅作举例，不作限定。
在本发明的一些实施例中，本发明实施例，在步骤106前，还包括：
由于修正系数和调整系数的存在，可能会存在调整制热功率大于空气能变频热泵热水机能够承受的最大制热功率，因此需要校验当前计算出来的结果是否满足预设运行条件，保证空气能变频热泵热水机能够在正常的工作状态中运行，延长空气能变频热泵热水机的使用寿命。
步骤107、计算调整制热功率与最大制热功率的商对应的百分比。
示例性的，调整制热功率为3.732kW/h，最大制热功率为12kW，计算得到调整制热功率与最大制热功率的商对应的百分比为31.1％，即调整制热功率占比为31.1％。
需要说明的是，在本发明实施例中的实际数值为示例性说明，在本发明的其它实施例中还可以为其他的数值，本发明仅作举例，不作限定。
步骤108、判断百分比占比是否大于预设的百分比阈值；若百分比大于预设的百分比阈值，则执行步骤1063。
当百分比大于预设的百分比阈值，则说明如果空气能变频热泵热水机按照该参数运行的话，可能会使空气能变频热泵热水机损坏或者造成安全隐患。因此判断百分比是否大于预设的百分比阈值，如果百分比大于预设的最大的表粉笔阈值，则说明空气能热水器不能够在当前参数下运行，需要执行步骤1063，发送报警信号以作提醒，同时返回执行获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度的步骤，对运行功率进行重新计算。
示例性的，预设的百分比阈值为100％，计算得到的百分比为31.1％，小于预设的百分比阈值，因此无需调整，直接执行步骤107进行制热。
示例性的，预设的百分比阈值占比为30％，计算得到的百分比为31.1％，大于预设的百分比阈值，因此需要执行步骤1063，发送报警信号，同时返回执行获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度的步骤。
需要说明的是，在本发明实施例中的实际数值为示例性说明，在本发明的其它实施例中还可以为其他的数值，本发明仅作举例，不作限定。
步骤109、发送报警信号，返回执行获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度的步骤。
本发明实施例的技术方案，通过获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度；获取用户的用水时间；计算将水箱中的水由当前温度加热至目标温度所需的热量总值；基于用户的用水时间和热量总值计算所需的制热功率；基于所需的制热功率、最大制热功率和最大运行频率确定变频热泵热水机的运行频率；按照运行频率进行制热。能够根据用户的用水高峰时间调整变频热泵热水机的工作频率，能够满足用户用水需求的同时达到节能的效果，尽可能降低变频热泵热水机的能耗，提高能效，使变频热泵热水机的工作运行频率更加合理，延长变频热泵热水机的工作寿命。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种变频热泵热水机控制装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括：
变频热泵热水机数据获取模块201，用于获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度；
用水时间获取模块202，用于获取用户的用水时间；
热量总值计算模块203，用于计算将所述水箱中的水由当前温度加热至目标温度所需的热量总值；
制热功率计算模块204，用于基于所述用户的用水时间和所述热量总值计算所需的制热功率；
运行频率计算模块205，用于基于所述所需的制热功率、所述最大制热功率和最大运行频率确定所述变频热泵热水机的运行频率；
制热模块206，按照所述运行频率进行制热。
可选的，用水时间获取模块202，包括：
用户时间点获取子模块，用于获取用户提前设置好的若干个用水时间点；
第一用水时间选取子模块，用于选取最靠近当前时间的所述用水时间点作为所述用水时间。
可选的，用水时间获取模块202，包括：
水温获取子模块，用于获取历史时间所述变频热泵热水机对应的出水温度及对应的回水温度；
判定温差计算子模块，用于计算所述历史时间对应的所述出水温度和所述回水温度的温度差，作为判定温差；
判定温差判断子模块，用于判断所述判定温差是否大于预设的温差阈值；
第二用水时间选取子模块，用于将所述历史时间作为所述用水时间。
可选的，热量总值计算模块203，包括：
加热目标温差计算子模块，用于计算目标水温和所述当前水温的差值，作为加热目标温差；
热量总值计算子模块，用于计算水的比热容、水箱容量及所述加热目标温差的乘积，作为所述热量总值。
可选的，制热功率计算模块204，包括：
当前时间获取子模块，用于获取当前时间；
加热目标用时子模块，用于计算所述用水时间和所述当前时间的差值，作为加热目标用时；
制热功率计算子模块，用于计算所述热量总值和所述加热目标用时的商，作为所述制热功率。
可选的，运行频率计算模块205，包括：
温度获取子模块，用于获取当前的环境温度和所述变频热泵热水机的回水温度；
修正系数查找子模块，用于基于所述环境温度和所述回水温度，在预设的修正系数查找表中查找修正系数；
第一调整制热功率计算子模块，用于计算所述制热功率和所述修正系数的乘积，作为第一乘积；
第二调整制热功率计算子模块，用于计算所述第一乘积和调整系数的商，作为所述调整制热功率；
第一运行频率计算子模块，用于计算所述调整制热功率与最大运行频率的乘积，作为第二乘积；；
第二运行频率计算子模块，用于计算所述第二乘积和所述最大制热功率的商，作为所述运行频率。
可选的，变频热泵热水机控制装置，还包括：
百分比计算模块，用于计算所述调整制热功率与所述最大制热功率的商对应的百分比；
占比判断模块，用于判断所述百分比是否大于预设的百分比阈值；
重置模块，用于发送报警信号，返回执行所述获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度的步骤。
本发明实施例所提供的变频热泵热水机控制装置可执行本发明任意实施例所提供的变频热泵热水机控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图3示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图3所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如变频热泵热水机控制方法。
在一些实施例中，变频热泵热水机控制方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的变频热泵热水机控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行变频热泵热水机控制方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种变频热泵热水机控制方法，其特征在于，包括：
获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度；
获取用户的用水时间；
计算将所述水箱中的水由当前温度加热至目标温度所需的热量总值；
基于所述用户的用水时间和所述热量总值计算所需的制热功率；
基于所述所需的制热功率、所述最大制热功率和最大运行频率确定所述变频热泵热水机的运行频率；
按照所述运行频率进行制热；
所述基于所述所需的制热功率、所述最大制热功率和最大运行频率确定所述变频热泵热水机的运行频率，包括：
获取当前的环境温度和所述变频热泵热水机的回水温度；
基于所述环境温度和所述回水温度，在预设的修正系数查找表中查找修正系数；
计算所述制热功率和所述修正系数的乘积，作为第一乘积；
计算所述第一乘积和调整系数的商，作为调整制热功率；
计算所述调整制热功率与最大运行频率的乘积，作为第二乘积；
计算所述第二乘积和所述最大制热功率的商，作为所述运行频率；
当所述变频热泵热水机的工作模式为自动模式时，所述获取用户的用水时间，包括：
获取历史时间所述变频热泵热水机对应的出水温度及对应的回水温度；
计算所述历史时间对应的所述出水温度和所述回水温度的温度差，作为判定温差；
判断所述判定温差是否大于预设的温差阈值；
若所述判定温差大于所述预设的温差阈值，则将所述历史时间作为所述用水时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述变频热泵热水机的工作模式为手动设置模式时，所述获取用户的用水时间，包括：
获取用户提前设置好的若干个用水时间点；
选取最靠近当前时间的所述用水时间点作为所述用水时间。
3.根据权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，所述计算将所述水箱中的水由当前温度加热至目标温度所需的热量总值，包括：
计算目标水温和所述当前温度的差值，作为加热目标温差；
计算水的比热容、水箱容量及所述加热目标温差的乘积，作为所述热量总值。
4.根据权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，所述基于所述用户的用水时间和所述热量总值计算所需的制热功率，包括：
获取当前时间；
计算所述用水时间和所述当前时间的差值，作为加热目标用时；
计算所述热量总值和所述加热目标用时的商，作为所述制热功率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在按照所述运行频率进行制热之前，还包括：
计算所述调整制热功率与所述最大制热功率的商对应的百分比；
判断所述百分比是否大于预设的百分比阈值；
若所述百分比大于预设的百分比阈值，则发送报警信号，返回执行所述获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度的步骤。
6.一种变频热泵热水机控制装置，其特征在于，包括：
变频热泵热水机数据获取模块，用于获取变频热泵热水机的最大制热功率和水箱中水的当前温度；
用水时间获取模块，用于获取用户的用水时间；
用水时间获取模块，具体包括：
水温获取子模块，用于获取历史时间所述变频热泵热水机对应的出水温度及对应的回水温度；
判定温差计算子模块，用于计算所述历史时间对应的所述出水温度和所述回水温度的温度差，作为判定温差；
判定温差判断子模块，用于判断所述判定温差是否大于预设的温差阈值；
第二用水时间选取子模块，用于将所述历史时间作为所述用水时间；
热量总值计算模块，用于计算将所述水箱中的水由当前温度加热至目标温度所需的热量总值；
制热功率计算模块，用于基于所述用户的用水时间和所述热量总值计算所需的制热功率；
运行频率计算模块，用于基于所述所需的制热功率、所述最大制热功率和最大运行频率确定所述变频热泵热水机的运行频率；
运行频率计算模块，具体包括：
温度获取子模块，用于获取当前的环境温度和所述变频热泵热水机的回水温度；
修正系数查找子模块，用于基于所述环境温度和所述回水温度，在预设的修正系数查找表中查找修正系数；
第一调整制热功率计算子模块，用于计算所述制热功率和所述修正系数的乘积，作为第一乘积；
第二调整制热功率计算子模块，用于计算所述第一乘积和调整系数的商，作为调整制热功率；
第一运行频率计算子模块，用于计算所述调整制热功率与最大运行频率的乘积，作为第二乘积；
第二运行频率计算子模块，用于计算所述第二乘积和所述最大制热功率的商，作为所述运行频率；
制热模块，按照所述运行频率进行制热。
7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
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计算机程序，所述计算机程序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1-5中任一项所述的变频热泵热水机控制方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的变频热泵热水机控制方法。
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