CN116965685A - 即热饮水机及其出水温度控制方法与装置、存储介质 - Google Patents

即热饮水机及其出水温度控制方法与装置、存储介质 Download PDF

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CN116965685A CN202310977366.3A CN202310977366A CN116965685A CN 116965685 A CN116965685 A CN 116965685A CN 202310977366 A CN202310977366 A CN 202310977366A CN 116965685 A CN116965685 A CN 116965685A
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Abstract

本发明公开了一种即热饮水机及其出水温度控制方法与装置、存储介质,其中,即热饮水机的出水温度控制方法包括:确定即热饮水机的设定温度、进水温度和实际出水温度;在根据设定温度和实际出水温度确定即热饮水机发生出水温度过冲现象时,根据设定温度、进水温度和实际出水温度确定降档功率,并在根据降档功率控制即热饮水机完成功率降低后,根据设定温度和实际出水温度对即热饮水机的出水流量进行控制。由此,该方法能够通过控制水泵流量变化和即热管输出功率变化对出水温度进行控制,以在即热饮水机发生出水温度过冲时,确保能有效对其进行抑制,避免温度过冲导致即热饮水机出水汽化烫伤用户,提高即热饮水机的使用安全性以及用户的使用体验。

Description

即热饮水机及其出水温度控制方法与装置、存储介质
技术领域
本发明涉及饮水机技术领域,特别地涉及一种即热饮水机的出水温度控制方法、一种即热饮水机的出水温度控制装置、一种即热饮水机和一种计算机可读存储介质。
背景技术
即热式饮水机是一种热水即按即出,无需等待的新型饮水设备,随用随加热,机器内部无需长期进行加热保温等热水储备工作,减少能源损失,用户体验提升。用户可以根据需要设置出水温度和出水量,由机器内部的控温模块和体积计算模块通过加热和调整水流速度的方式,快速并精确达到目标温度,满足用户的出水需求。
在相关技术中,由于生产工艺水平的限制,零部件各自有其公差,比如即热管的额定功率公差水平在-10%到+5%之间,水泵在同一驱动电压下的水流速度公差为±20%,此外还有水温传感器误差、管路结构/尺寸误差、系统气密性误差等,各种误差叠加在一起将更为可观。并且,在用户使用产品数个月或数年后,可能会出现管路结垢、水泵转速衰减、管路老化等产品状况的进一步变化。这些对于传统的控温算法来说,如果不同饮水机的综合公差较大,尤其是大功率即热管和小流量水泵组合,当所执行的整机是加热能力极强的整机时,或当地电网电压波动较大时,尤其是用户在使用出沸水功能时,目标温度很高(如95度),出水温度可能会上升过猛导致超过目标温度抵达沸点附近,导致大量出水汽化,继而造成出水飞溅、水形不美观乃至喷水、喷汽导致把人烫伤等问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种即热饮水机的出水温度控制方法,该即热饮水机的出水温度控制方法能够通过控制水泵流量变化和即热管输出功率变化对出水温度进行控制,以在即热饮水机发生出水温度过冲时,确保能有效对其进行抑制,避免温度过冲导致即热饮水机出水汽化烫伤用户,提高即热饮水机的使用安全性以及用户的使用体验。
本发明的第二个目的在于提出一种即热饮水机的出水温度控制装置。
本发明的第三个目的在于提出一种即热饮水机。
本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种即热饮水机的出水温度控制方法,该控制方法包括:确定所述即热饮水机的设定温度、进水温度和实际出水温度,根据设定温度和实际出水温度确定即热饮水机发生出水温度过冲现象,再根据所述设定温度、所述进水温度和所述实际出水温度确定降档功率,并在根据所述降档功率控制所述即热饮水机完成功率降低后,根据所述设定温度和所述实际出水温度对所述即热饮水机的出水流量进行控制。
本发明实施例的即热饮水机的出水温度控制方法,通过软件算法控制水泵流量变化和即热管输出功率变化,首先确定即热饮水机的设定温度、进水温度和实际出水温度,然后根据设定温度和实际出书温度判断即热饮水机是否发生出水温度过程现象,并在确定即热饮水机发生出水温度过冲现象时,根据设定温度、进水温度和实际出水温度对即热饮水机中即热管的加热功率进行降档,最后根据设定温度和实际出水温度对即热饮水机的出水流量进行控制。由此,本发明实施例即热饮水机的出水温度控制方法能够通过控制水泵流量变化和即热管输出功率变化对出水温度进行控制,以在即热饮水机发生出水温度过冲时,确保能有效对其进行抑制,避免温度过冲导致即热饮水机出水汽化烫伤用户,提高即热饮水机的使用安全性以及用户的使用体验。
在本发明的一些实施例中,根据所述设定温度和所述实际出水温度确定所述即热饮水机发生出水温度过冲现象,包括:在所述实际出水温度大于所述设定温度时,确定所述实际出水温度与所述设定温度之间的温差;在所述设定温度大于等于第一预设温度、且所述温差大于等于第一预设温度阈值时,确定所述即热饮水机发生出水温度过冲现象。
在本发明的一些实施例中,所述第一预设温度为95℃,所述第一预设温度阈值为3℃。
在本发明的一些实施例中,根据所述设定温度、所述进水温度和所述实际出水温度确定降档功率,包括:确定所述设定温度与所述实际出水温度之间的第一温差,并确定所述出水温度与所述进水温度之间的第二温差;获取所述即热饮水机的当前加热功率,并根据所述当前加热功率、所述第一温差和所述第二温差确定所述降档功率。
在本发明的一些实施例中,根据以下公式计算所述降档功率: 其中,PowerLimt为所述降档功率,Ts为所述设定温度,T出水为所述实际出水温度,T进水为所述进水温度,Power为所述当前加热功率,k为预设系数。
在本发明的一些实施例中,在根据所述降档功率控制所述即热饮水机完成功率降低后,所述方法还包括:控制所述即热饮水机保持当前加热功率不变。
在本发明的一些实施例中,在根据所述降档功率控制所述即热饮水机完成功率降低后,所述方法还包括:按照预设步长控制所述即热饮水机的加热功率缓慢恢复到初始加热功率。
在本发明的一些实施例中,所述预设步长为每隔预设时间增加预设功率。
在本发明的一些实施例中,根据所述设定温度和所述实际出水温度对所述即热饮水机的出水流量进行控制,包括:确定所述实际出水温度与所述设定温度之间的温差;根据所述温差确定所述即热饮水机中水泵的驱动电压;根据所述驱动电压控制所述水泵的流速,以调节所述即热饮水机的出水流量。
在本发明的一些实施例中,根据以下公式计算所述水泵的驱动电压: 其中,u为所述水泵的驱动电压,E为当前时刻所述实际出水温度与所述设定温度之间的温差,E’为上一时刻所述实际出水温度与所述设定温度之间的温差,n为所述即热饮水机从出水时刻至当前时刻的时刻更新次数,Kp、Ki、Kd分别为预设系数。
为达上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种即热饮水机的出水温度控制装置,所述装置包括:温度确定模块,用于确定所述即热饮水机的设定温度、进水温度和实际出水温度;控制模块,用于在根据所述设定温度和所述实际出水温度确定所述即热饮水机发生出水温度过冲现象时,根据所述设定温度、所述进水温度和所述实际出水温度确定降档功率,并在根据所述降档功率控制所述即热饮水机完成功率降低后,根据所述设定温度和所述实际出水温度对所述即热饮水机的出水流量进行控制。
本发明实施例的即热饮水机的出水温度控制装置包括温度确定模块和控制模块,首先通过温度确定模块确定即热饮水机的设定温度、进水温度和实际出水温度,在根据设定温度和实际出水温度确定即热饮水机发生出水温度过冲现象时,然后利用控制模块根据设定温度、进水温度和实际出水温度确定降档功率,并在根据降档功率利用控制模块控制即热饮水机完成功率降低后,控制模块还根据设定温度和所述实际出水温度对即热饮水机的出水流量进行控制。由此,本发明实施例即热饮水机的出水温度控制装置能够通过控制水泵流量变化和即热管输出功率变化对出水温度进行控制,以在即热饮水机发生出水温度过冲时,确保能有效对其进行抑制,避免温度过冲导致即热饮水机出水汽化烫伤用户,提高即热饮水机的使用安全性以及用户的使用体验。
为达上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种即热饮水机,该饮水机包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的即热饮水机的出水温度控制程序,所述处理器执行所述即热饮水机的出水温度控制程序,实现上述实施例所述的即热饮水机的出水温度控制方法。
本实施例的即热饮水机包括存储器和处理器,处理器执行存储在存储器上的即热饮水机的出水温度控制程序,能够通过控制水泵流量变化和即热管输出功率变化对出水温度进行控制,以在即热饮水机发生出水温度过冲时,确保能有效对其进行抑制,避免温度过冲导致即热饮水机出水汽化烫伤用户,提高即热饮水机的使用安全性以及用户的使用体验。
为达上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有即热饮水机的出水温度控制程序,该出水温度控制程序被处理器执行时实现上述实施例即热饮水机的出水温度控制方法。
本实施例的计算机可读存储介质通过处理器执行存储在其上的即热饮水机的出水温度控制程序,能够通过控制水泵流量变化和即热管输出功率变化对出水温度进行控制,以在即热饮水机发生出水温度过冲时,确保能有效对其进行抑制,避免温度过冲导致即热饮水机出水汽化烫伤用户,提高即热饮水机的使用安全性以及用户的使用体验。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的即热饮水机的出水温度控制方法流程图;
图2是根据本发明一个实施例的即热饮水机的部分结构示意图;
图3是根据本发明一个实施例的即热饮水机的部分结构示意图;
图4是相关技术中的即热饮水机的出水温度控制信号示意图;
图5是根据本发明一个实施例的即热饮水机的出水温度控制信号示意图;
图6是根据本发明一个具体实施例的即热饮水机的出水温度控制方法流程图;
图7是根据本发明一个具体实施例的即热饮水机的出水温度控制方法流程图;
图8是根据本发明一个具体实施例的即热饮水机的出水温度控制方法流程图;
图9是根据本发明一个具体实施例的即热饮水机的出水温度控制方法流程图;
图10是根据本发明一个具体实施例的即热饮水机的出水温度控制方法流程图;
图11是根据本发明实施例的即热饮水机的出水温度控制装置结构框图;
图12是根据本发明实施例的即热饮水机的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的即热饮水机及其出水温度控制方法与装置、存储介质。
当前由于生产工艺水平的限制,即热饮水机中各零部件一般都具有公差,从而根据零部件设置的出厂参数也是存在一定误差的,比如即热管的额定功率公差水平在-10%到+5%之间,水泵在同一驱动电压下的水流速度公差为±20%,各种误差叠加在一起将更为可观,进而影响到即热饮水机的正常使用。并且,随着产品使用时间的加长,也逐渐出现零件老化问题,进而容易进一步扩大误差。
由于上述所描述的误差的存在,在对即热饮水机的出水温度进行控制的过程中,则容易出现温度控制不精准问题,尤其是大功率即热管和小流量水泵组合,当所执行的即热饮水机是加热能力极强的饮水机时,或当地电网电压波动较大时,出水温度可能会上升过猛导致超过目标温度抵达沸点附近,导致大量出水汽化,继而造成出水飞溅、水形不美观乃至喷水、喷汽导致把人烫伤等问题,或者出水温度无法达到目标温度,进而无法满足用户要求。
因此,本发明通过软件算法控制水泵流量变化和即热管输出功率变化,首先确定即热饮水机的设定温度、进水温度和实际出水温度,在根据设定温度和实际出水温度确定即热饮水机发生出水温度过冲现象时,根据设定温度、进水温度和实际出水温度确定降档功率,并在根据降档功率控制即热饮水机完成功率降低后,根据设定温度和实际出水温度对即热饮水机的出水流量进行控制从而能够通过控制水泵流量变化和即热管输出功率变化对出水温度进行控制,以在即热饮水机出水温度过冲时,确保能有效及时对其进行抑制,避免温度过冲导致即热饮水机出水汽化烫伤用户,提高即热饮水机的使用安全性以及用户的使用体验。
图1是根据本发明一个实施例的即热饮水机的出水温度控制方法流程图。
如图1所示,本发明提出了一种即热饮水机的出水温度控制方法,该出水温度控制方法包括以下步骤:
S10,确定即热饮水机的设定温度、进水温度和实际出水温度。
具体地,本发明实施例的即热饮水机示意图如图2或图3,其中,图2和图3仅示出即热饮水机中的一部分零器件并进行标号,其他未示出以及未进行标号的零器件本实施例不对其进行具体限定。
本实施例中的即热饮水机可以包括水泵113、即热管115、出水口111、进水口112和出水温度检测装置114。其中,进水口112与水泵113连接,水泵113可以将饮用水导向进水口112,进水口112中的水能够通过即热管115进行加热,然后从出水口111流出。进水口112上设置有进水温度检测装置(图中未示出),需要说明的是,该进水温度检测装置可以为进水NTC(Negative temperature coefficient,负温度系数热敏电阻),通过进水NTC可以确认即热饮水机的进水温度T进水,其随着温度的升高,其阻值会变小,且温度和阻值之间有一条关系曲线,通过对其阻值的检测或者是与其阻值相关联的参数的检测,进而能够获取到对应的温度,即进水温度。同理,本发明实施例中的出水温度检测装置114也可以是出水NTC,用于检测即热饮水机的实际出水温度T出水,并且,即热管115上也可以设置管温NTC,用来检测当前即热管的温度。另外,本实施例中的设定温度Ts可以是根据用户实际需求进行具体设置的,例如,用户如果需要开水,则将设定温度Ts设定为100摄氏度,如果用户当前需要喝温水,则可以将设定温度Ts设定为50摄氏度或者60摄氏度。也就是说,本实施例中的设定温度Ts是可以直接在即热饮水机中的程序存储器中直接获取的。
所以,在该实施例中,具体可以利用进水NTC获取进水温度T进水,利用出水NTC获取实际出水温度T出水,利用芯片中的获取指令获取设定温度Ts。需要说明的是,本发明实施例仅仅举出了一种具体的获取进水温度、实际出水温度和设定温度的方式进行说明,该温度获取方式并不对本申请中确定进水温度、实际出水温度和设定温度的方式进行限定。
S20,在根据设定温度和实际出水温度确定即热饮水机发生出水温度过冲现象时,根据设定温度、进水温度和实际出水温度确定降档功率,并在根据降档功率控制即热饮水机完成功率降低后,根据设定温度和实际出水温度对即热饮水机的出水流量进行控制。
一般来说,即热饮水机通过即热管加热,随用随加热,需要影响出水温度的措施,根据需要设置出水温度和出水量,由软件控制水泵流量变化和即热管输出功率变化,依靠即热饮水机内部的控温模块和体积计算模块通过加热和调整水流速度的方式,从而控制出水温度的变化,满足用户的出水需求。而在对出水温度进行控制的过程中,超调过冲是一种较为严重的控制失效,尤其是当设定温度在90多度时,出水温度出现过冲会很接近沸点,严重时还会出现出水沸腾汽化并从出水嘴中往外喷出飞溅等问题,可能会把人烫伤。并且,如图4,相关技术中一般是先对加热温度进行抑制,然后当温度下降之后,则又恢复到原来的加热功率,这种情况如果超调抑制力度过大的话,抑制完后的回升在正常的控温算法作用下可能又会导致二次过冲,或者一直波动而使温度无法稳定下来。因此,本实施例既对即热管功率进行控制,也对水泵流量进行控制,并采用急降缓升的策略,能够避免出现上述所描述的二次过冲的现象。
具体的,本实施例在确定即热饮水机的设定温度、进水温度和实时出水温度之后,则可以根据设定温度和实际出水温度确定即热饮水机是否发生出水温度过冲现象,例如,当实际出水温度大于95摄氏度或者98摄氏度,而设定温度仅为90摄氏度时,则可以确定即热饮水机发生了出水温度过冲。在确定即热饮水机发生出水温度过冲现象时,可以进一步根据设定温度、进水温度和实际出水温度确定降档功率,然后根据该降档功率对即热饮水机中的即热管进行降功率控制,在即热饮水机完成降功率之后,则根据设定温度和实际出水温度对即热饮水机的出水流量进行控制,以使实际出水温度缓慢上升。
具体参见图5,该实施例通过功率降档逻辑与水泵流量控制相配合,并以急降缓升的方法,具体通过控制即热管输出功率以使实际出水温度急降,再控制水泵流量降低以使实际出水温度缓慢回升,进而不会造成控温系统出现过大的能量震荡,保证实际出水温度能够处于稳定状态,且不会产生二次过冲现象。
另外需要说明的是,图4和图5中横坐标都为时间,而纵坐标则是一组设定值,通过该设定值可以同时表示温度和功率,例如,通过这组设定值表示功率除以某一个值得到的商,还可以通过这组设定值表示温度乘以某一个值得到的积,以此可以将温度和功率用同一组数值表示,进而提高坐标视图的可读性,方便比对。
在本发明的一些实施例中,根据设定温度和实际出水温度确定即热饮水机发生出水温度过冲现象,如图6所示,包括以下步骤:
S601,出水温度大于设定温度时,确定实际出水温度与设定温度之间的温差。
具体地,在该实施例中,可以根据出水装置中出水温度传感器在出水口附近实时检测出水温度,将检测信息反馈至控制单元。控制单元具有控制作用,比如可以采用单片机实现,出水温度传感器与单片机的其中一个I/0(Input/Output,输入/输出)接口相连,以使单片机能够从出水温度传感器获取到出水温度信息。当温度传感器检测到出水温度之后,可以将该出水温度与设定温度进行比较,并在出水温度大于设定温度时,计算出实际出水温度与设定温度之间的温差。
S602,设定温度大于等于第一预设温度、且温差大于等于第一预设温度阈值时,确定即热饮水机发生出水温度过冲现象。
需要说明的是,当所执行的即热饮水机是加热能力极强的即热饮水机,即加热速度非常快时,或当地电网电压波动较大时,非常容易产生过冲现象。尤其是用户在使用出沸水功能时,设定温度很高,出水温度可能会上升过猛导致超过目标温度抵达沸点附近,从而导致大量出水汽化,继而造成出水飞溅、水形不美观乃至喷水、喷汽导致用户烫伤等问题。所以,在一些实施例中,可以设置第一预设温度为95℃,第一预设温度阈值为3℃。
举例而言,如果设定温度为96℃,而实际出水温度与设定温度之间的温差为4℃,那么此时的实际出水温度为100℃,已经达到了标准大气压下的沸点,所以,很有可能会导致出水汽化进而影响用户使用体验。
在本发明的一些实施例中,根据设定温度、进水温度和实际出水温度确定降档功率,如图7所示,包括:
S701,确定设定温度与实际出水温度之间的第一温差,并确定出水温度与进水温度之间的第二温差。
需要说明的是,在出水口附近设置温度传感器用于实时检测出水口的实际出水温度T出水,以及在进水口附近设置温度传感器用于实时检测进水口的进水温度T进水,再将设定温度Ts与实际出水温度T出水进行作差以得到第一温度,将实际出水温度T出水与进水温度T进水进行作差以得到第二差值。需要说明的是,上述第一差值和第二差值可以在处理器中直接计算,如采用单片机获取设定温度Ts与出水温度T出水的差值并记为第一温差,获取出水温度T出水与进水温度T进水的差值并记为第二温差。
S702,获取即热饮水机的当前加热功率,并根据当前加热功率、第一温差和第二温差确定降档功率。
在一些实施例中,根据以下公式计算降档功率:其中,PowerLimt为降档功率,Ts为设定温度,T出水为实际出水温度,T进水为进水温度,Power为当前加热功率,k为预设系数。
具体的,根据上述实施例中的公式即热管方面进行降低功率动作,例如,当前设定温度95度,出水温度为98度,执行功率为2000W,k=1.2,进水温度为25度时,代入公式得:/> 其中,k为经验系数,该值的含义是人为给一个更大的抑制力度或更小的抑制力度。如k=1.2时,相当于抑制力度为理论值的1.2倍。
进一步地,当功率降下来后,有两种选择,其中,第一种是可以保持当前功率不变,并对水泵的驱动电压进行PID(Proportion Integral Differential,比例微分积分)控制以通过控制出水流量间接控制出水温度稳定下来达到目标温度附近。第二种是以每m秒nW(如每2秒20W)的方式缓慢恢复到原功率以发挥饮水机全部的加热能力,实现最好的用水体验的同时,也因功率上升得比较缓慢使出水温度能比较稳定,不会出现二次过冲或反复波动无法稳定。
以下对上述降档功率控制即热饮水机完成功率降低后所采用的两种方式进行详细说明,具体地,在本发明的一个实施例中,如图8所示,方法包括以下步骤:
S801,根据降档功率控制即热饮水机完成功率降低。S802,控制即热饮水机保持当前加热功率不变。S803,根据设定温度和实际出水温度对即热饮水机的出水流量进行控制。
具体地,在根据降档功率控制即热饮水机完成功率降低之后,为避免超调抑制力度过大,抑制完后的回升在正常的控温算法作用下可能会导致二次过冲,或者一直波动而使温度无法稳定下来,控制即热饮水机保持当前加热功率不变,对控制水泵出水的驱动电压进行PID控制,以使对即热饮水机的出水量进行控制,进而控制出水温度缓慢且稳定地达到设定温度附近。更具体地,当出现超调过冲时(即出水温度高于设定温度时),驱动水泵以输出更大的电压(对应更大的流量)降低出水温度,以抑制超调,出水温度越高,对应的驱动电压越大,即流量也越大,即抑制力度越强。
在本发明的另一个实施例中,如图9所示,方法包括以下步骤:
S901,根据降档功率控制即热饮水机完成功率降低。S902,按照预设步长控制即热饮水机的加热功率缓慢恢复到初始加热功率。S903,根据设定温度和实际出水温度对即热饮水机的出水流量进行控制。
具体地,在根据降档功率控制即热饮水机完成功率降低之后,为避免超调抑制力度过大,抑制完后的回升在正常的控温算法作用下可能会导致二次过冲,或者一直波动而使温度无法稳定下来,按照预设步长控制即热饮水机的加热功率缓慢恢复到初始加热功率,同时,对控制水泵出水的驱动电压进行PID控制,以使对即热饮水机的出水量进行控制,进而控制出水温度缓慢且稳定地达到设定温度附近。
需要说明的是,该实施例中预设步长为每隔预设时间增加预设功率,如上述示例指出的每2秒增加20瓦特。
在本发明的一个实施例中,如图10所示,根据设定温度和实际出水温度对即热饮水机的出水流量进行控制,包括以下步骤:
S1001,确定实际出水温度与设定温度之间的温差。
S1002,根据温差确定即热饮水机中水泵的驱动电压。
S1003,根据驱动电压控制水泵的流速,以调节即热饮水机的出水流量。
具体地,在该实施例中,当通过调整即热管的输出功率完成对出水温度的急降之后,则可以通过调节即热饮水机的出水流量来完成出水温度的缓升。更具体地,在该实施例中,可以根据以下公式计算水泵的驱动电压:其中,u为水泵的驱动电压,u越大即输出值越大,即水泵流速越大;u越小则水泵流速越小。E为当前时刻实际出水温度与设定温度之间的温差,即E=T出水-Ts,E’为上一时刻实际出水温度与设定温度之间的温差,例如,每一定的时间间隔为一个时刻,本发明以100ms为一个时刻,刚开始出水瞬间定义为0时刻,而E’的含义是100ms前的E值。n为即热饮水机从出水时刻至当前时刻的时刻更新次数,例如,从即热饮水机出水时刻起算至当前时刻,每经过一个100ms则累加一次。Kp、Ki、Kd为PID算法中的三个常量系数,为实验室调试获得。在本发明中,Kp、Ki、Kd三个值分别为20/0.4/200,而/>则表示从即热饮水机出水时刻起至当前时刻的E值累加总值。
因此,本实施例中的水泵可以每100ms实时根据公式计算得到当前的水泵驱动电压,以此对当前的水泵流量进行控制,并输出驱动电压到水泵执行实际的动作。
总结,当确定出水温度会发生过冲现象时,先对当前加热功率进行急降,然后可以通过算法控制即热饮水机保持当前加热功率不变,或者控制加热功率缓慢提升,还可以根据设定温度和实际出水温度对即热饮水机的出水流量进行控制,其中,通过减小水泵驱动电压,以使出水流速减小。同时对即热管的输出功率和水泵的出水流量进行控制,这样能使出水温度缓慢地接近目标温度,防止出现出水温度过冲而烫伤用户。
综上,本发明实施例即热饮水机的出水温度控制方法能够通过控制水泵流量变化和即热管输出功率变化对出水温度进行控制,以在即热饮水机发生出水温度过冲时,确保能有效对其进行抑制,避免温度过冲导致即热饮水机出水汽化烫伤用户,提高即热饮水机的使用安全性以及用户的使用体验。
图11是根据本发明实施例的即热饮水机的出水温度控制装置结构框图。
进一步地,如图11所示,本发明提出了一种即热饮水机的出水温度控制装置300,该即热饮水机的出水温度控制装置300包括温度确定模块301、控制模块302。
其中,本实施例中温度确定模块301用于确定即热饮水机的设定温度、进水温度和实际出水温度;在根据设定温度和实际出水温度确定即热饮水机发生出水温度过冲现象时,控制模块302根据设定温度、进水温度和实际出水温度确定降档功率,并在根据降档功率控制即热饮水机完成功率降低后,根据设定温度和实际出水温度对即热饮水机的出水流量进行控制。
在本发明的一个实施例中,控制模块302具体用于在实际出水温度大于设定温度时,确定实际出水温度与设定温度之间的温差;在设定温度大于等于第一预设温度、且温差大于等于第一预设温度阈值时,确定即热饮水机发生出水温度过冲现象。其中,第一预设温度为95℃,第一预设温度阈值为3℃。
在本发明的一个实施例中,控制模块302具体用于确定设定温度与实际出水温度之间的第一温差,并确定出水温度与进水温度之间的第二温差;获取即热饮水机的当前加热功率,并根据当前加热功率、第一温差和第二温差确定降档功率。
在本发明的一个实施例中,控制模块302具体根据以下公式计算降档功率:其中,PowerLimt为降档功率,Ts为设定温度,T出水为实际出水温度,T进水为进水温度,Power为当前加热功率,k为预设系数。
在本发明的一个实施例中,控制模块302具体用于,控制即热饮水机保持当前加热功率不变。
在本发明的一个实施例中,控制模块302具体用于,按照预设步长控制即热饮水机的加热功率缓慢恢复到初始加热功率。
在本发明的一个实施例中,预设步长为每隔预设时间增加预设功率。
在本发明的一个实施例中,控制模块302具体用于,确定实际出水温度与设定温度之间的温差;根据温差确定即热饮水机中水泵的驱动电压;根据驱动电压控制水泵的流速,以调节即热饮水机的出水流量。
在本发明的一个实施例中,控制模块302具体根据以下公式计算水泵的驱动电压:其中,u为水泵的驱动电压,E为当前时刻实际出水温度与设定温度之间的温差,E’为上一时刻实际出水温度与设定温度之间的温差,n为即热饮水机从出水时刻至当前时刻的时刻更新次数,Kp、Ki、Kd分别为预设系数。
需要说明的是,本发明实施例的即热饮水机的出水温度控制装置中未披露的细节,请参照本发明实施例的即热饮水机的出水温度控制方法中所披露的细节,具体这里不再赘述。
综上,本发明实施例的即热饮水机的出水温度控制装置能够通过控制水泵流量变化和即热管输出功率变化对出水温度进行控制,以在即热饮水机发生出水温度过冲时,确保能有效对其进行抑制,避免温度过冲导致即热饮水机出水汽化烫伤用户,提高即热饮水机的使用安全性以及用户的使用体验。
图12是根据本发明实施例的即热饮水机的结构框图。
进一步地,如图12所示,本发明还提出了一种即热饮水机400,该即热饮水机400包括存储器401、处理器402及存储在存储器401上并可在处理器402上运行的即热饮水机的出水温度控制程序,处理器402执行该程序时,实现上述实施例即热饮水机的出水温度控制方法。
本发明实施例的即热饮水机通过处理器执行存储在存储器上的即热饮水机的出水温度控制程序,能够通过控制水泵流量变化和即热管输出功率变化对出水温度进行控制,以在即热饮水机发生出水温度过冲时,确保能有效对其进行抑制,避免温度过冲导致即热饮水机出水汽化烫伤用户,提高即热饮水机的使用安全性以及用户的使用体验。
进一步地,本发明还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时,可以实现本发明上述实施例提出的即热饮水机的出水温度控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质,通过处理器执行存储在其上的即热饮水机的出水温度控制程序,能够通过控制水泵流量变化和即热管输出功率变化对出水温度进行控制,以在即热饮水机发生出水温度过冲时,确保能有效对其进行抑制,避免温度过冲导致即热饮水机出水汽化烫伤用户,提高即热饮水机的使用安全性以及用户的使用体验。
需要说明的是,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中,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发明和简化描述,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发明的限制。
此外,本发明实施例中所使用的“第一”、“第二”等术语,仅用于描述目的,而不可以理解为指示或者暗示相对重要性,或者隐含指明本实施例中所指示的技术特征数量。由此,本发明实施例中限定有“第一”、“第二”等术语的特征,可以明确或者隐含地表示该实施例中包括至少一个该特征。在本发明的描述中,词语“多个”的含义是至少两个或者两个及以上,例如两个、三个、四个等,除非实施例中另有明确具体的限定。
在本发明中,除非实施例中另有明确的相关规定或者限定,否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解,例如,连接可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体,可以理解的,也可以是机械连接、电连接等;当然,还可以是直接相连,或者通过中间媒介进行间接连接,或者可以是两个元件内部的连通,或者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,能够根据具体的实施情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种即热饮水机的出水温度控制方法,其特征在于,包括:
确定所述即热饮水机的设定温度、进水温度和实际出水温度;
在根据所述设定温度和所述实际出水温度确定所述即热饮水机发生出水温度过冲现象时,根据所述设定温度、所述进水温度和所述实际出水温度确定降档功率,并在根据所述降档功率控制所述即热饮水机完成功率降低后,根据所述设定温度和所述实际出水温度确定所述即热饮水机中水泵的驱动电压,通过所述驱动电压对所述即热饮水机的出水流量进行控制,以防止所述即热饮水机发生出水温度二次过冲现象。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述设定温度和所述实际出水温度确定所述即热饮水机发生出水温度过冲现象,包括:
在所述实际出水温度大于所述设定温度时,确定所述实际出水温度与所述设定温度之间的温差;
在所述设定温度大于等于第一预设温度、且所述温差大于等于第一预设温度阈值时,确定所述即热饮水机发生出水温度过冲现象。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一预设温度为95℃,所述第一预设温度阈值为3℃。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,根据所述设定温度、所述进水温度和所述实际出水温度确定降档功率,包括:
确定所述设定温度与所述实际出水温度之间的第一温差,并确定所述出水温度与所述进水温度之间的第二温差;
获取所述即热饮水机的当前加热功率,并根据所述当前加热功率、所述第一温差和所述第二温差确定所述降档功率。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据以下公式计算所述降档功率:
其中,PowerLimt为所述降档功率,Ts为所述设定温度,T出水为所述实际出水温度,T进水为所述进水温度,Power为所述当前加热功率,k为预设系数。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,在根据所述降档功率控制所述即热饮水机完成功率降低后,所述方法还包括:
控制所述即热饮水机保持当前加热功率不变。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,在根据所述降档功率控制所述即热饮水机完成功率降低后,所述方法还包括:
按照预设步长控制所述即热饮水机的加热功率缓慢恢复到初始加热功率。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述预设步长为每隔预设时间增加预设功率。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,根据所述设定温度和所述实际出水温度确定所述即热饮水机中水泵的驱动电压,以通过所述驱动电压对所述即热饮水机的出水流量进行控制,包括:
确定所述实际出水温度与所述设定温度之间的温差;
根据所述温差确定所述即热饮水机中水泵的驱动电压;
根据所述驱动电压控制所述水泵的流速,以调节所述即热饮水机的出水流量。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,根据以下公式计算所述水泵的驱动电压:
其中,u为所述水泵的驱动电压,E为当前时刻所述实际出水温度与所述设定温度之间的温差,E’为上一时刻所述实际出水温度与所述设定温度之间的温差,n为所述即热饮水机从出水时刻至当前时刻的时刻更新次数,Kp、Ki、Kd分别为预设系数。
11.一种即热饮水机的出水温度控制装置,其特征在于,包括:
温度确定模块,用于确定所述即热饮水机的设定温度、进水温度和实际出水温度;
控制模块,用于在根据所述设定温度和所述实际出水温度确定所述即热饮水机发生出水温度过冲现象时,根据所述设定温度、所述进水温度和所述实际出水温度确定降档功率,并在根据所述降档功率控制所述即热饮水机完成功率降低后,根据所述设定温度和所述实际出水温度确定所述即热饮水机中水泵的驱动电压,通过所述驱动电压对所述即热饮水机的出水流量进行控制,以防止所述即热饮水机发生出水温度二次过冲现象。
12.一种即热饮水机,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的即热饮水机的出水温度控制程序,所述处理器执行所述即热饮水机的出水温度控制程序时,实现根据权利要求1-10中任一项所述的即热饮水机的出水温度控制方法。
13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有即热饮水机的出水温度控制程序,该即热饮水机的出水温度控制程序被处理器执行时实现根据权利要求1-10中任一项所述的即热饮水机的出水温度控制方法。
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