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加热装置的控制方法、控制装置以及加热装置

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


加热装置的控制方法、控制装置以及加热装置

技术领域

本申请实施例涉及加热装置控制领域,尤其涉及一种加热装置的控制方法、控制装置以及加热装置。

背景技术

商用加热装置可以供给热水,一般用于酒店、宾馆、洗浴中心、医院、家居等场景。目前商用加热装置大部分采用储水式加热,在水温低于设定的温度时,通常以固定功率加热。

应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

在相关的技术中,未考虑加热过程中用户用水情况,通常以固定功率加热,这会导致机组加热启停较频繁,热损失较多。

针对上述问题中的至少之一,本申请实施例提供一种加热装置的控制方法、控制装置以及加热装置。

本申请实施例的具体技术方案是:

根据本申请实施例的第一个方面,提供了一种加热装置的控制方法,所述加热装置包括加热单元,所述加热单元用于加热水,所述加热装置用于供给热水,所述方法包括:

步骤S1,在所述加热单元加热完成后,获取所述加热装置的第一供水情况;

步骤S2,根据所述第一供水情况,确定所述加热单元的第一功率,将所述第一功率作为所述加热单元下次进行加热时的起始功率;

步骤S3,在所述加热单元下次启动时,控制所述加热单元以所述第一功率进行加热;

步骤S4,在所述加热单元进行加热的期间内获取所述加热装置的第二供水情况,根据所述第二供水情况,确定所述加热单元的第二功率,并控制所述加热单元以所述第二功率进行加热。

根据本申请实施例的第二个方面,提供了一种控制装置,包括处理器,所述处理器被配置为第一个方面的加热装置的控制方法。

根据本申请实施例的第三个方面,提供了一种加热装置,所述加热装置包括第二个方面所述的控制装置。

本申请实施例的有益效果之一在于:可以根据加热装置待机过程中用户用水情况,确定下一次启动时的加热功率,另外,还可以根据加热装置加热过程中用户用水情况,实时调整加热过程中的加热功率,由此,能够保证稳定的热水供应的同时有效降低机组频繁启停,减少能耗。

参照后文的说明和附图,详细公开了本申请的特定实施方式,指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解,本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的,而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外,图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的,用于帮助对本申请的理解,并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下,可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。

图1为本申请实施例中的加热装置的控制方法示意图;

图2为本申请实施例中的步骤S4的实施方式示意图;

图3为本申请实施例中的加热装置的控制方法示意图;

图4为本申请实施例中的控制装置构成示意图;

图5为本申请实施例中的加热装置构成示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例,对本发明的技术方案作详细说明,应理解这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本申请的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分,但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等,这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在,但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

第一方面的实施例

本申请第一方面的实施例提供一种加热装置的控制方法,所述加热装置包括加热单元,所述加热单元用于加热水,所述加热装置用于供给热水,图1是本申请实施例的加热装置的控制方法示意图,如图1所示,所述控制方法包括:

101,步骤S1,在所述加热单元加热完成后,获取所述加热装置的第一供水情况;

102,步骤S2,根据所述第一供水情况,确定所述加热单元的第一功率,将所述第一功率作为所述加热单元下次进行加热时的起始功率;

103,步骤S3,在所述加热单元下次启动时,控制所述加热单元以所述第一功率进行加热;

104,步骤S4,在所述加热单元进行加热的期间内获取所述加热装置的第二供水情况,根据所述第二供水情况,确定所述加热单元的第二功率,并控制所述加热单元以所述第二功率进行加热。

在一些实施例中,该加热装置可以为电热水炉或燃气热水炉。例如,该加热装置为电热水炉时,该加热装置包括水箱和位于所述水箱内的多个(以下称为X个)加热单元,其中,X为不小于2的整数,通过向加热单元提供电源,使得加热单元升温发热,从而可以实现加热功能,例如,所述加热单元是加热棒,所述多个加热棒功率相同且功率恒定。例如,该加热装置为燃气热水炉时,该加热装置包括水箱和加热单元(包括燃烧器,燃气阀门)等,燃气阀门控制进入燃烧器的燃气流量,通过燃烧加热方式将热量传到水箱的冷水中,使水温升高,从而可以实现加热功能。

在一些实施例中,该加热装置的加热单元可以处于加热状态(也称为启动状态或工作状态或运行状态),此时加热装置内的水处于升温阶段,或者,该加热状态的加热单元可以处于待机状态(停止状态或不工作状态),此时加热装置内的水处于保温或降温阶段。加热单元进入加热状态,直至水温升至预设温度时,进入待机状态,在水温降至启动温度时,再次进入加热状态,以此循环,直至加热装置关机或重新启动。在加热单元处于加热状态和待机状态时,用户都可能有用水需求或者没有用水需求,本申请实施例可以根据加热装置待机过程中用户用水情况,确定下一次启动时的加热功率,另外,还可以根据加热装置加热过程中用户用水情况,实时调整加热过程中的加热功率,由此,满足不同工况下用水需求的同时有效降低机组频繁启停,减少能耗。以上预设温度可以是用户预先设定的,该启动温度可以是根据预设温度和加热装置的回差确定的,具体将在后述进行说明。

以下先以加热装置第Q次待机状态和第Q+1次加热状态的过程为例进行说明,Q为大于或等于1的整数。

在一些实施例中,在步骤S1中,在加热单元将水温加热至预设温度时,表示加热单元的加热完成,第Q次加热状态结束,此时,加热单元进入第Q次待机状态,即加热单元停止工作,在待机状态过程中,获取所述加热装置的第一供水情况,该第一供水情况可以反映在待机状态过程中用户的用水情况或者说加热装置的出水情况。

在一些实施例中,可以将检测水箱内的水温降低和/或流量变化的第一变化速率作为所述第一供水情况,例如水温降低的第一变化速率越大,则表示用户用水量较大或者说加热装置出水量越大,该水温可以通过温度传感器检测确定,具体将在后述实施例进行说明;水流量变化的第一变化速率越大,则表示用户用水量较大或者说加热装置出水量越大,该水流量可以通过设置在加热装置出水口的水流量传感器检测确定,本申请实施例并不以此作为限制。

例如,检测所述水箱内的水温降低的第一变化速率作为第一供水情况时,根据预设温度,启动温度以及所述水箱内的水温从所述预设温度降到所述启动温度所需的时间确定所述第一变化速率;其中,可以将(预设温度-启动温度)/所需的时间作为该第一变化速率。

例如,检测所述水箱内的水温降低的第一变化速率作为第一供水情况时,在所述水箱内的水温从所述预设温度降到所述启动温度的过程中多个时间段内水温降低的变化速率中最大的变化速率作为所述第一变化速率。其中,在所述预设温度降到所述启动温度的过程中的该多个时间段水温降低均为预设差值。例如,预设温度为60°,启动温度为55°,预设差值为2°,检测预设温度从60°降到58°这个时间段A的变化速率A,再检测温度从59°降到57°这个时间段B的变化速率B,再检测温度从58°降到56°这个时间段C的变化速率C,再检测温度从57°降到55°这个时间段D的变化速率D,从变化速率A,B,C,D中选择最大的变化速率作为该第一变化速率,其中,可以将2°/最短时间段的时间作为该第一变化速率。该多个时间段的数量可以根据需要确定,多个时间段的时间可以有重叠,或者不重叠,可以连续或者不连续,本申请实施例并不以此作为限制。

例如,检测水流量变化的第一变化速率作为第一供水情况时,根据水流量变化以及变化所需时间确定所述第一变化速率;其中,可以将水流量变化/所需的时间作为该第一变化速率。

例如,检测水流量变化的第一变化速率作为第一供水情况时,在多个时间段内水流量变化的变化速率,将最大的变化速率作为所述第一变化速率。例如,该多个时间段水量变化为预设变化量。例如,经历一个预设变化量A1的时间段B1确定变化速率C1,经历一个预设变化量A2的时间段B2确定变化速率C2,经历一个预设变化量A3的时间段B3确定变化速率C3,从变化速率C1,C2,C3中选择最大的变化速率作为该第一变化速率,其中,可以将预设变化量/最短时间段的时间作为该第一变化速率。该多个时间段的数量可以根据需要确定,多个时间段的时间可以有重叠,或者不重叠,可以连续或者不连续,本申请实施例并不以此作为限制。

在一些实施例中,在步骤S2中,根据所述第一供水情况,确定所述加热单元的第一功率,将所述第一功率作为所述加热单元下(第Q+1)次进行加热(加热状态)时的起始功率;根据预设的供水情况与所述加热单元的功率的第一对应关系以及所述第一供水情况,确定与第一供水情况对应的第一功率。该第一对应关系至少包括在所述第一供水情况满足第一预设条件时,使所述第一功率小于所述加热单元上次(第Q次)进行加热(加热状态)的功率;和/或,在所述第一供水情况满足第二预设条件时,使所述第一功率等于所述加热单元上次进行加热的功率;和/或,在所述第一供水情况满足第三预设条件时,使所述第一功率大于所述加热单元上次进行加热的功率。该第一对应关系可以包括以上三种对应关系的至少一种,此外还可以包括其他未示例的对应关系。该第一预设条件反映用户用水量或者加热装置出水量较少(或未用水或未出水),此时,可以使所述第一功率小于所述加热单元上次进行加热的功率,由此减少下一次加热过程的能耗,第三预设条件反映用户用水量或者加热装置出水量较多,此时,可以使所述第一功率大于所述加热单元上次进行加热的功率,由此给用户稳定的提供所需热水,第二预设条件反映用户用水量或者加热装置出水量适中,可以使所述第一功率等于所述加热单元上次进行加热的功率,由此能够保证稳定的热水供应的同时有效减少能耗。

在一些实施例中,上述第一对应关系中,第一预设条件可以包括一个或多个条件,不同条件下,所述第一功率比所述加热单元上次进行加热的功率小的量不同,第三预设条件可以包括一个或多个条件,不同条件下,所述第一功率比所述加热单元上次进行加热的功率大的量不同。其中,在第一对应关系中,可以通过功率的绝对值来确定该第一功率,或者可以通过功率的相对值(相对上次进行加热的功率的变化值)来确定第一功率,该绝对值和相对值可以通过功率值来表征,或者该绝对值通过所述加热单元的数量或燃气流量大小表征,或者该相对值可以通过所述加热单元的数量的变化或燃气流量大小的变化表征所述加热单元的功率的大小,以下示例说明。

例如,通过所述加热单元的数量的变化来确定第一功率,在第一供水情况满足第一预设条件时,通过减少N1个加热单元(例如加热棒)来使所述第一功率比所述加热单元上次进行加热的功率小,也就是说,第一功率=上次进行加热的功率-N1个加热棒的功率。N1的数量可以根据不同供水情况确定,在第一供水情况满足第三预设条件时,通过增加N2个加热单元(例如加热棒)来使所述第一功率比所述加热单元上次进行加热的功率大,也就是说,第一功率=上次进行加热的功率+N2个加热棒的功率。N2的数量可以根据不同供水情况确定。

需要说明的是,不同次待机状态下,第一对应关系相同或部分不同或完全不同,本申请并不以此作为限制。

以下将前述第一变化速率作为第一供水情况为例进行说明。

在一些实施例中,根据预设的变化速率与所述加热单元的功率的第一对应关系以及所述第一变化速率,确定与所述第一变化速率对应的第一功率。该第一对应关系至少包括在所述第一变化速率不大于第一预设值时,使所述第一功率小于所述加热单元上次(第Q次)进行加热的功率;和/或,在所述第一变化速率大于第一预设值且不大于第二预设值时,使所述第一功率等于所述加热单元上次进行加热的功率;和/或,在所述第一变化速率大于第二预设值时,使所述第一功率大于所述加热单元上次进行加热的功率。该第一预设值小于第二预设值,第一变化速率与第一功率呈正相关。该第一对应关系可以包括以上三种对应关系的至少一种,此外还可以包括其他未示例的对应关系。

例如,第一变化速率不大于第一预设值表示水温降低速率较慢,反映用户用水量或者加热装置出水量较少(或未用水或未出水),此时,可以使所述第一功率小于所述加热单元上次进行加热的功率,由此减少下一次加热过程的能耗,第一变化速率大于第二预设值表示水温降低速率较快,反映用户用水量或者加热装置出水量较多,此时,可以使所述第一功率大于所述加热单元上次进行加热的功率,由此给用户稳定的提供所需热水,在所述第一变化速率大于第一预设值且不大于第二预设值时,可以使所述第一功率等于所述加热单元上次进行加热的功率,由此能够保证稳定的热水供应的同时有效减少能耗。

在一些实施例中,上述第一对应关系中,第一预设值可以包括一个或多个值,不同预设值划分的不同区间,所述第一功率比所述加热单元上次进行加热的功率小的量不同;第二预设值可以包括一个或多个值,不同预设值划分的不同区间,所述第一功率比所述加热单元上次进行加热的功率大的量不同。

表1:第一对应关系的一示例表

如表1所示,第一预设值包括两个,分别为2/60和2/20,第二预设值为2/5,通过所述加热单元的数量的变化来确定第一功率,也就是说,降温2°大于60分钟时,第一功率=上次进行加热的功率-2个加热棒的功率。降温2°在20分钟至60分钟之间时,第一功率=上次进行加热的功率-1个加热棒的功率。降温2°小于5分钟时,第一功率=上次进行加热的功率+1个加热棒的功率。降温2°在5分钟至20分钟之间时,第一功率=上次进行加热的功率。

如前所述,不同次待机状态下,第一对应关系相同或部分不同或完全不同,本申请并不以此作为限制。例如,表1可以是第Q次待机过程的第一对应关系表,Q为大于1的整数。表2可以是第1次待机过程的第一对应关系表,如表2所示,第一预设值包括两个,分别为2/60和2/20,第二预设值为2/5,通过所述加热单元的数量的变化来确定第一功率,也就是说,降温2°大于60分钟时,第一功率=上次进行加热的功率-2个加热棒的功率。降温2°在20分钟至60分钟之间时,第一功率=上次进行加热的功率-1个加热棒的功率。降温2°小于20分钟时,第一功率=上次进行加热的功率。

表2:第一对应关系的一示例表

与表1不同之处在于,表2中不包括使所述第一功率大于所述加热单元上次进行加热的功率的对应关系。

在一些实施例中,如前所述,根据该第一对应关系,可以确定第一功率,由于加热装置的加热单元有最大运行功率和最小运行功率限制,因此,步骤S2还可以包括:在确定的所述第一功率小于第一阈值功率时,在所述加热单元下次启动时,控制所述加热单元以所述第一阈值功率进行加热;在确定的所述第一功率大于第二阈值功率时,在所述加热单元下次启动时,控制所述加热单元以所述第二阈值功率进行加热,其中,所述第一阈值功率小于所述第二阈值功率。例如,第一阈值功率为1个加热单元的功率,第二阈值功率为全部X个加热单元的功率,换句话说,在加热过程中,最少需要一个加热单元工作,最多全部加热单元工作。在确定的第一功率小于第一阈值功率时,在所述加热单元下次启动时,控制所述加热单元以所述第一阈值功率进行加热,也就是说,运行1个加热单元,或者说,1个加热单元工作,其他加热单元停止运行,在确定的所述第一功率大于第二阈值功率时,在所述加热单元下次启动时,控制所述加热单元以所述第二阈值功率进行加热,也就是说,运行全部加热单元,或者说,全部加热单元都工作。

在一些实施例中,在步骤S3中,在检测到所述水箱内的水温降低至启动温度时,启动所述加热单元,控制所述加热单元以步骤S2中确定的所述第一功率进行加热,加热单元进入加热状态。

在一些实施例中,在第Q+1次加热状态过程下,获取所述加热装置的第二供水情况,该第二供水情况可以反映在加热状态过程中用户的用水情况或者说加热装置的出水情况。根据加热装置加热过程中用户用水情况,实时调整加热过程中的加热功率,由此,能够保证稳定的热水供应的同时有效降低机组频繁启停,减少能耗。也就是说,在加热状态过程中,可以根据用户用水情况,调整第Q+1次加热过程的启动功率(步骤S2确定的第一功率)。

在一些实施例中,可以将检测水箱内的水温升高和/或流量变化的第二变化速率作为所述第二供水情况,例如水温升高的第二变化速率越小,则表示用户用水量较大或者说加热装置出水量越大,该水温可以通过温度传感器检测确定,具体将在后述实施例进行说明;水流量变化的第二变化速率越大,则表示用户用水量较大或者说加热装置出水量越大,该水流量可以通过设置在加热装置出水口的水流量传感器检测确定,本申请实施例并不以此作为限制。

例如,检测所述水箱内的水温升高的第二变化速率作为第二供水情况时,根据当前温度,启动温度以及所述水箱内的水温从所述启动温度升到所述当前温度所需的时间确定所述第二变化速率;其中,可以将(检测温度-启动温度)/所需时间作为该第二变化速率。该检测温度可以是预设的,例如启动温度为55°时,检测温度可以是57°,或者,该所需的时间可以是预设的时间长度,例如1分钟,但本申请实施例并不以此作为限制。

例如,检测水流量变化的第二变化速率作为第二供水情况时,根据水流量变化以及变化所需时间确定所述第二变化速率;其中,可以将水流量变化/所需的时间作为该第二变化速率。

在一些实施例中,根据所述第二供水情况,确定所述加热单元的第二功率,即根据预设的供水情况与所述加热单元的功率的第二对应关系以及所述第二供水情况,确定与所述第二供水情况对应的第二功率。在该第二对应关系中至少包括在所述第二供水情况满足第四预设条件时,使所述第二功率小于所述第一功率;和/或,在所述第二供水情况满足第五预设条件时,使所述第二功率等于所述第一功率;和/或,在所述第二供水情况满足第六预设条件时,使所述第二功率大于所述第一功率。该第二对应关系可以包括以上三种对应关系的至少一种,此外还可以包括其他未示例的对应关系。该第四预设条件反映用户用水量或者加热装置出水量较少(或未用水或未出水),此时,可以使所述第二功率小于所述第一功率,由此进一步减少加热过程的能耗,第六预设条件反映用户用水量或者加热装置出水量较多,此时,可以使所述第二功率大于所述第一功率,由此给用户稳定的提供所需热水,第五预设条件反映用户用水量或者加热装置出水量适中,可以使所述第二功率等于所述第一功率,由此能够保证稳定的热水供应的同时有效减少能耗。

在一些实施例中,上述第二对应关系中,第四预设条件可以包括一个或多个条件,不同条件下,所述第二功率比所述第一功率小的量不同,第六预设条件可以包括一个或多个条件,不同条件下,所述第二功率比所述第一功率大的量不同。其中,在第二对应关系中,可以通过功率的绝对值来确定该第二功率,或者可以通过功率的相对值(相对第一功率的变化值)来确定第二功率,该绝对值和相对值可以通过功率值来表征,或者该绝对值通过所述加热单元的数量或燃气流量大小表征,或者该相对值可以通过所述加热单元的数量的变化或燃气流量大小的变化表征所述加热单元的功率的大小,具体可以参考第一对应关系,此处不再赘述。

需要说明的是,不同次加热状态下,第二对应关系相同或部分不同或完全不同,本申请并不以此作为限制。

以下将前述第二变化速率作为第二供水情况为例进行说明。

在一些实施例中,根据预设的变化速率与所述加热单元的功率的第二对应关系以及所述第二变化速率,确定与所述第二变化速率对应的第二功率。该第二对应关系至少包括在在所述第二变化速率不大于第三预设值时,使所述第二功率大于所述第一功率;和/或,在所述第二变化速率大于第三预设值且不大于第四预设值时,使所述第二功率等于所述第一功率;和/或,在所述第二变化速率大于第四预设值时,使所述第二功率小于所述第一功率。该第三预设值小于第四预设值,表示水温升高的第二变化速率与第二功率呈负相关,表示水流量变化的第二变化速率与第二功率呈正相关。该第二对应关系可以包括以上三种对应关系的至少一种,此外还可以包括其他未示例的对应关系。

例如,第二变化速率不大于第三预设值表示水温升高速率较慢,反映用户用水量或者加热装置出水量较多,此时,可以使所述第二功率大于第一功率,由此给用户稳定的提供所需热水,第二变化速率大于第四预设值表示水温升高速率较快,反映用户用水量或者加热装置出水量较少(或未用水或未出水),此时,可以使所述第二功率小于所述第一功率,由此减少下一次加热过程的能耗,在所述第二变化速率大于第三预设值且不大于第四预设值时,可以使所述第二功率等于第一功率,由此能够保证稳定的热水供应的同时有效减少能耗。

在一些实施例中,上述第二对应关系中,第三预设值可以包括一个或多个值,不同预设值划分的不同区间,所述第二功率比所述第一功率大的量不同;第四预设值可以包括一个或多个值,不同预设值划分的不同区间,所述第二功率比所述第一功率小的量不同。

表3:第二对应关系的一示例表

如表3所示,第三预设值为2,第四预设值为5,通过所述加热单元的数量的变化来确定第二功率,也就是说,升温大于2°/分钟时,第二功率=第一功率-1个加热棒的功率。升温在2°~5°/分钟之间时,第二功率=第一功率。升温小于2°/分钟时,第二功率=第一功率+1个加热棒的功率。

在一些实施例中,如前所述,根据该第二对应关系,可以确定第二功率,由于加热装置的加热单元有最大运行功率和最小运行功率限制,因此,步骤S4还可以包括:在确定的所述第二功率小于第一阈值功率时,控制所述加热单元以所述第一阈值功率进行加热,也就是说,运行1个加热单元,或者说,1个加热单元工作,其他加热单元停止运行;在确定的所述第二功率大于第二阈值功率时,控制所述加热单元以所述第二阈值功率进行加热,也就是说,运行全部加热单元,或者说,全部加热单元都工作。

在一些实施例中,如前所述,在刚开始进入第Q+1次加热状态时,先以第一功率作为启动功率,控制所述加热单元以所述第一功率进行加热,在以第一功率进行加热的第一时间段内,根据第一时间段的第二供水情况(第二变化速率)可以对第Q+1次的启动功率(第一功率)进行实时调整,在第Q+1次加热状态的第一时间段的后续时间,控制所述加热单元以所述第二功率进行加热,直至加热单元将水温加热至预设温度,第Q+1次加热状态结束,此时,加热单元进入第Q+1次待机状态。

以上以在步骤S4中确定一次第二功率为例进行说明,但本申请实施例并不以此作为限制,在步骤S4中,可以多次调整第二功率,即步骤S4包括:步骤S41,在所述加热单元进行加热的期间内的第M个时间段内获取所述加热装置的第二供水情况,根据所述第M个时间段内的所述第二供水情况,确定所述加热单元在第M+1个时间段的第二功率,并控制所述加热单元在所述第M+1个时间段以所述第二功率进行加热;重复所述步骤S41,直至将所述加热装置内的热水加热至目标温度,M的值为大于或等于1的整数。上述第M个时间段和第M+1个时间段的长度相同或不同,第M个时间段和第M+1个时间段在时间轴上连续或者不连续,本申请实施例并不以此作为限制。

图2是本申请实施例的针对第Q+1次加热状态的步骤S4实施方式示意图,如图2所示,步骤S4包括:

201,在所述加热单元进行加热的期间内的第M个时间段内获取所述加热装置的第二供水情况;

202,根据所述第M个时间段内的所述第二供水情况,确定所述加热单元在第M+1个时间段的第二功率;

203,在第M+1个时间段加热单元以步骤202中的第二功率进行加热;

204,判断水温是否达到预设温度,在到达时,结束,否则M=M+1,并返回步骤201。

以上步骤201的实施方式如前所述,初始时M=1。例如第1个时间段的起始时间点为第Q+1次加热状态的启动时间,每个时间段为1分钟,且各个时间段在时间上连续,也就是说,每分钟就更新一次第二功率,此处仅为示例说明,本申请实施例并不以此作为限制,该起始时间点也可以为其他位置,该时间段也可以取其他时间长度,时间段也可以不连续,例如每隔一分钟更新一次第二功率,此处不再一一示例。例如,检测所述第M个时间段内的所述水箱内的水温升高和/或流量变化的第二变化速率作为所述第M个时间段内的所述第二供水情况,具体计算第二变化功率的方式如前M=1所述,此处不再重复

在一些实施例中,在步骤202中,在M=1时,其实施方式如前所述,例如,参考表3确定第二功率,在M大于1时,其实施方式类似,例如,根据预设的变化速率与所述加热单元的功率的第二对应关系以及第M个时间段的第二变化速率,确定与所述第二变化速率对应的第M+1个时间段的第二功率,在检测第M个时间段所述水箱内的水温升高的第二变化速率作为所述第二供水情况时,在所述第M个时间段的第二变化速率不大于第三预设值时,使所述第M+1个时间段的第二功率大于所述第M个时间段的第二功率;和/或,在所述第M个时间段的第二变化速率大于第三预设值且不大于第四预设值时,使所述第M+1个时间段的第二功率等于所述第M个时间段的第二功率;和/或,在所述第M个时间段的第二变化速率大于第四预设值时,使所述第M+1个时间段的第二功率小于所述第M个时间段的第二功率,例如,参考表4确定第M+1个时间段的第二功率。

表4:第二对应关系的一示例表

如表4所示,第三预设值为2,第四预设值为5,通过所述加热单元的数量的变化来确定第二功率,也就是说,升温大于2°/分钟时,第M+1个时间段的第二功率=第M个时间段的第二功率-1个加热棒的功率。升温在2°~5°/分钟之间时,第M+1个时间段的第二功率=第M个时间段的第二功率。升温小于2°/分钟时,第M+1个时间段的第二功率=第M个时间段的第二功率+1个加热棒的功率。在确定的第M+1个时间段的第二功率小于第一阈值功率时,控制所述加热单元以所述第一阈值功率进行加热,也就是说,运行1个加热单元,或者说,1个加热单元工作,其他加热单元停止运行;在确定的第M+1个时间段的所述第二功率大于第二阈值功率时,控制所述加热单元以所述第二阈值功率进行加热,也就是说,运行全部加热单元,或者说,全部加热单元都工作。

通过上述实施例可知,在所述第一变化速率不大于第一预设值时,使所述第一功率小于所述加热单元上次进行加热的功率,在所述第二变化速率不大于第三预设值时,使所述第二功率大于所述第一功率;或者使第M+1个时间段的第二功率大于第M个时间段的功率,由此,通过多次累计调整加热功率(加热单元数量),可以避免一次性调整后,突然用水时热负荷不够的问题;在加热过程中通过温升继续实时调节,也可以避免突然用水时,热水量不够的现象。另外,所述第一变化速率不大于第一预设值时,使所述第一功率小于所述加热单元上次进行加热的功率,第二变化速率大于第四预设值时,使所述第二功率小于所述第一功率,或者使第M+1个时间段的第二功率小于第M个时间段的功率,由此,可以进一步节省能耗。另外,在其他待机状态和加热状态的工况组合下,也可以保证稳定的热水供应的同时减少能耗,此处不再一一示例说明。

以上以第Q次待机状态和第Q+1次加热状态的过程为例进行说明,Q为大于或等于1的整数。针对第1次加热状态的过程,该控制方法还可以包括:

步骤S0,当所述加热单元上电后第一次进行加热时,控制所述加热单元以最大功率进行加热,直至所述水箱内的水温升高至预设温度。该最大功率就是第二阈值功率,即控制加热单元的全部加热单元启动运行,直至所述水箱内的水温升高至预设温度。

图3是本申请实施例的加热装置的控制方法一示意图,如图3所示,该控制方法包括:

301,启动加热装置;

302,加热单元上电后进行第一次加热,控制所述加热单元以最大功率进行加热,直至所述水箱内的水温升高至预设温度;设Q=1;

303,加热单元进入第Q次待机状态,获取所述加热装置的第一供水情况;

304,根据所述第一供水情况,确定所述加热单元的第一功率;

305,在水箱内的水温降低至启动温度时,控制所述加热单元以所述第一功率进行加热,加热单元进入第Q+1次加热状态;设M=1;

306,在所述加热单元进行第Q+1次加热的期间内的第M个时间段内获取所述加热装置的第二供水情况;

307,根据所述第M个时间段内的所述第二供水情况,确定所述加热单元在第M+1个时间段的第二功率;

308,在第M+1个时间段加热单元以步骤307中的第二功率进行加热;

309,判断水温是否达到预设温度,在到达时,Q=Q+1,并返回步骤303,否则M=M+1,并返回步骤306。

在加热装置断电后,停止运行301-309。

关于301-309的执行方式可以参考101-104以及201-204,重复之处不再赘述。

例如,参考表2和表3,在304中第一供水情况为降温2°大于60分钟时,确定减少2个加热单元,在307中第二供水情况为每分钟升温小于2°时,确定再增加1个加热单元,也就是第M+1个时间段的第二功率等于上次进行加热的功率-2个加热单元的功率+1个加热单元的功率,如果未达到预设温度,在307中第二供水情况为每分钟升温大于5°时,确定再减少1个加热单元,也就是第M+2个时间段的第二功率等于上次进行加热的功率-2个加热单元的功率+1个加热单元的功率-1个加热单元的功率,此处不再一一示例。也就是说,通过多次累计调整加热功率(加热单元数量),可以避免一次性调整后,突然用水时热负荷不够;在加热过程中通过温升继续实时调节,也可以避免突然用水时,热水量不够的现象。

在一些实施例中,在进入第Q次待机状态过程后,除了根据第一供水情况确定第一功率外,还可以根据第一供水情况确定加热装置的第一回差,例如,在将第一变化速率作为第一供水情况时,所述第一变化速率与所述第一回差呈负相关,根据该第一回差确定第Q+2次加热状态的启动温度,也就是说,前述步骤305中的启动温度等于预设温度与第Q-1次进入待机过程确定的第一回差的差值确定(初始回差可以看作第0次进入待机过程确定的第一回差),或者说根据第一回差确定何时进入第Q+2次加热状态。由此,避免机组频繁启停。其中,根据变化速率和回差的第三对应关系以及该第一变化速率,确定第一回差。加热装置的回差(也可以叫作回差温度)是指加热单元停止运行时的水的预设温度与加热单元再启动时的水的启动温度的温差值,例如,初始回差可以设定为5°,设预设温度为60°,在水温为60°时,加热单元停止运行,此时,水温会逐渐降低,在降低至60°-5°=55°时,加热单元再重新启动。

在一些实施例中,在第一次进入待机状态时,在所述第一变化速率不大于第一预设值时,使所述第一回差大于所述加热装置的初始回差;和/或,在所述第一变化速率大于第一预设值且不大于第二预设值时,使所述第一回差大于等于所述加热装置的初始回差;和/或,在所述第一变化速率大于第二预设值时,使所述第一回差小于所述加热装置的初始回差。根据该第一回差确定何时进入第二次加热状态。

表5:第三对应关系的一示例表

如表5所示,在第一变化速率为降温2°大于60分钟时,第一回差比初始回差多1°,例如5+1=6°,也就是说,在降低至54°时,加热单元再重新启动,进入第二次加热状态。

在一些实施例中,在Q大于或等于1时,也就是说,在多次执行所述步骤S1时,在第Q+1次执行所述步骤S1时(进入待机状态)获取的所述第一变化速率不大于第一预设值时,使所述第一回差大于第Q次执行所述步骤S1时(进入待机状态)确定的所述第一回差;和/或,在第Q+1次执行所述步骤S1时(进入待机状态)获取的所述第一变化速率大于第一预设值且不大于第二预设值时,使所述第一回差等于第Q次执行所述步骤S1时(进入待机状态)确定的所述第一回差;和/或,在第Q+1次执行所述步骤S1时(进入待机状态)获取的所述第一变化速率大于第二预设值时,使所述第一回差小于第Q次执行所述步骤S1时(进入待机状态)确定的所述第一回差。根据该第Q+1次进入待机状态确定的第一回差确定何时进入第Q+2次加热状态。

表6:第三对应关系的一示例表

如表6所示,在第一变化速率为降温2°大于60分钟时,第Q+1次进入待机状态确定的第一回差比第Q次进入待机状态确定的第一回差多1°,例如在Q=1时,第二次进入待机状态确定的第一回差为第一次进入待机状态确定的第一回差6°加1°,即为7°,也就是说,在降低至53°时,加热单元再重新启动,进入第三次加热状态。因此,可以多次累计调整回差,进一步避免机组频繁启停。

在一些实施例中,在每个加热单元加热时长(运行时长)分配不均时,容易导致各个加热单元的使用寿命存在差异,为了解决该问题,该方法还可以包括:(未图示),统计每个加热单元的累计运行时间;根据该累计运行时间调整各个加热单元的启动顺序。或者按照加热单元的排列顺序进行依次轮换开启或关闭。

例如,在根据第一供水情况确定第一功率大于所述加热单元上次进行加热的功率时,例如,需要增加1个加热单元的功率,则优先启动运行时间短的加热单元,或者按照顺序开启下一个加热单元,在根据第一供水情况确定第一功率小于所述加热单元上次进行加热的功率时,例如,需要减少1个加热单元的功率,则优先关闭运行时间长的加热单元,或者按照顺序关闭下一个加热单元,由此平均各个加热单元的使用时间,延长加热单元和加热装置的寿命,避免热负荷不够的现象。

在以上实施例中,涉及到检测水温降低或者水温升高,或者检测水温是否到达启动温度或者预设温度,该水温可以通过设置在加热装置中的温度传感器检测来确定,以下进行说明。

在一些实施例中,可以在加热装置的水箱中设置至少两个温度传感器,分别用于检测所述水箱的上部水温和下部水温,根据所述上部水温、所述下部水温进行加权得到所述水箱内的水温,水箱内的水温用于作为加热装置进行启停的判断参数,加权时的权重可以是固定的。

发明人发现,目前加热装置在上部水温过高时,会发生超温切断的情况,如果加权时的权重是固定的,在上部水温较高时,获取的水箱内的水温(加权后得到的温度)与上部水温偏差较大,因此,如果基于固定加权值得到的水温与预设的停机温度比较进行判断,则会在加热装置的停机条件被触发前,因为上部水温过高产生超温切断。另外,在上部水温较低时,获取的水箱内的水温(加权后得到的温度)与下部水温偏差较大,在加热装置应该启动时会因为基于固定加权值得到的温度的偏差过大导致加热装置无法及时启动,导致启动后排出的冷水量较多,无法及时满足用户的热水供给需求,因此,本申请实施例中,还可以基于上部水温变化确定加权时的权重,也就是说,以上部水温决定上下部水温的加权比例。

在一些实施例中,上部水温越高,上部水温占比越高;上部水温越低,下部水温占比越高。例如,当所述上部水温处于第一上部水温区间时,上部水温的加权所占的权重为第一权重,当所述上部水温处于第二上部水温区间时,上部水温的加权所占的权重为第二权重,在所述第一上部水温区间的最小值大于所述第二上部水温区间的最大值时,所述第一权重大于所述第二权重。

也就是说,上部水温的加权所占的权重随着上部水温的升高呈阶梯式上升的趋势,例如,上部水温为50度以下,上下部水温加权比例为10:1,上部水温为50°-60°范围,上下部水温加权比例为15:1,上部水温为60°-70°范围,上下部水温加权比例为20:1,上部水温为70度以上,上下部水温加权比例为25:1,由此,在上部水温较高时,增加上部水温的比例,减小加权后温度与上部水温的温差,避免出现因机器停机后的持续温升导致的超温切断;在上部水温较低时,减小上部水温的比例,增加下部水温的比例,从而使加热装置能够提前启动,满足用户的热水供给需求。

发明人发现,如果上部水温和下部水温温差过大时,获取的水箱内的水温(加权后得到的温度)与上部水温偏差较大,如前所述,会因为加热后上部水温过高产生超温切断的问题,即使通过非固定的加权值可以解决此问题,但加热装置在停机后仍可能存在的持续温升导致加热装置产生超温切断,因此,本申请实施例中,还可以进一步基于上下部水温温差确定一个补偿值,也就是说,根据所述上部水温、所述下部水温进行加权得到的所述水箱内的水温,进行温度补偿得到最终水温,温度补偿时的补偿值基于所述上部水温和下部水温的温差确定。由此,在上下部水温温差较大时,可以通过引入补偿值进一步减小加权后温度与上部水温的温差,避免加热装置停机后仍可能存在的持续温升导致加热装置产生超温切断。

在一些实施例中,所述上部水温和下部水温的温差与所述补偿值呈正相关,即温差越大,补偿值越大,其中,上下部水温温差小于第一温差值时,不需要补偿,即补偿值为0,在上下部水温温差大于或等于第一温差值时,补偿值随着上下部水温温差的升高呈阶梯式上升的趋势。例如,上下部水温温差70度以上时,补偿值为3度;上下部水温温差为50-70度之间时,补偿值为2度;上下部水温温差为30-50度之间时,补偿值为1度;上下部水温温差为30度以下时,补偿值为0。

表7:调整加权所占的比重和进行温度补偿后的水温与未加权未补偿的水温对比表

如表7所示,调整加权所占的比重和进行温度补偿后的水温与显示温度偏差减小。

在一些实施例中,该方法还可以包括:根据各个加热单元的累计运行时间,确定用户用水量曲线,在用户用水高峰时间段,提前开启所有加热单元,保证充足的热水供应;在不用水时间段,减少加热单元的数量,或增加回差温度、或降低启动温度,以降低能耗。

值得注意的是,以上附图1至图3仅对本申请实施例进行了示意性说明,但本申请不限于此。例如可以适当地调整各个操作之间的执行顺序,此外还可以增加其他的一些操作或者减少其中的某些操作。本领域的技术人员可以根据上述内容进行适当地变型,而不仅限于上述附图1至图3的记载。

由上述实施例可知,可以根据加热装置待机过程中用户用水情况,确定下一次启动时的加热功率,另外,还可以根据加热装置加热过程中用户用水情况,实时调整加热过程中的加热功率,由此,能够保证稳定的热水供应的同时有效降低机组频繁启停,减少能耗。

第二方面的实施例

本申请第二方面的实施例提供一种控制装置,图4是本申请实施例的控制装置构成示意图,如图4所示,本申请实施例的控制装置400可以包括:至少一个接口(图4中未示出),处理器(例如,中央处理器(CPU))401,存储器402;存储器402耦合到处理器401。其中,存储器402可存储各种数据;此外还存储程序403,并且在处理器401的控制下执行该程序403,并存储各种预设的阈值和预定的条件等。

在一些实施例中,该处理器401可以实现第一方面所述的控制方法,例如,该处理器401可以被配置为:在所述加热单元加热完成后,获取所述加热装置的第一供水情况;根据所述第一供水情况,确定所述加热单元的第一功率,将所述第一功率作为所述加热单元下次进行加热时的起始功率;在所述加热单元下次启动时,控制所述加热单元以所述第一功率进行加热;在所述加热单元进行加热的期间内获取所述加热装置的第二供水情况,根据所述第二供水情况,确定所述加热单元的第二功率,并控制所述加热单元以所述第二功率进行加热。

值得注意的是,控制装置400还可以包括通信模块404,例如接收温度传感器的数据,向加热单元发送控制启动或停止命令。或者也并不是必须要包括图4中所示的所有部件;此外,控制装置400还可以包括图4中没有示出的部件,可以参考相关技术,此处不再一一举例。

在本申请实施例中,处理器401有时也称为控制器或操作控件,可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置。

在本申请实施例中,存储器402例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存各种信息,此外还可存储执行有关信息的程序。并且处理器401可执行该存储器402存储的该程序,以实现信息存储或处理等。其他部件的功能与现有类似,此处不再赘述。控制装置400的各部件可以通过专用硬件、固件、软件或其结合来实现,而不偏离本申请的范围。

例如,在该加热装置应用于电热水炉时,处理器401可以与电热水炉的处理器分开配置,例如将该处理器401配置为与电热水炉的处理器连接的芯片等,二者可以互相控制,或者,也可以将处理器401的功能集成至电热水炉自身的处理器中,本申请实施例并不以此作为限制。

由上述实施例可知,可以根据加热装置待机过程中用户用水情况,确定下一次启动时的加热功率,另外,还可以根据加热装置加热过程中用户用水情况,实时调整加热过程中的加热功率,由此,能够保证稳定的热水供应的同时有效降低机组频繁启停,减少能耗。

第三方面的实施例

本申请第三方面的实施例提供一种加热装置。图5是本申请实施例的加热装置示意图。如图5所示,加热装置500包括:加热单元502,以及控制装置501,控制装置501实施方式可以参考第二方面实施例的控制装置400,此处不再重复。

在一些实施例中,该加热装置可以为电热水炉或燃气热水炉。例如,该加热装置为电热水炉时,该加热装置包括水箱503和位于所述水箱内的多个(以下称为X个)加热单元502,其中,X为不小于2的整数,通过向加热单元提供电源,使得加热单元升温发热,从而可以实现加热功能,例如,所述加热单元是加热棒,所述多个加热棒功率相同且功率恒定。例如,该加热装置为燃气热水炉时,该加热装置包括水箱503和加热单元502(包括燃烧器,燃气阀门)等,燃气阀门控制进入燃烧器的燃气流量,通过燃烧加热方式将热量传到水箱的冷水中,使水温升高,从而可以实现加热功能。

在一些实施例中,所述加热装置500还包括至少两个温度传感器504,分别用于检测所述水箱503的上部水温和下部水温,控制装置501与温度传感器504通信,获取上下部水温,以确定水温,具体如前所述,此处不再赘述。

例如,在该加热装置应用于电热水炉时,控制装置501可以与电热水炉的处理器分开配置,例如将该控制装置501配置为与电热水炉的处理器连接的芯片等,二者可以互相控制,或者,也可以将控制装置501的功能集成至电热水炉自身的处理器中,本申请实施例并不以此作为限制。

在一些实施例中,每个加热单元还包括控制该加热单元的开关,该开关可以是继电器或接触器。

在一些实施例中,上述加热单元处于运行状态,其中,处于运行状态是指该加热单元中对应的开关处于接通状态,停止运行是指控制加热单元的开关处于断开状态。

值得注意的是,加热装置500还可以包括图5中没有示出的部件,可以参考相关技术,此处不再一一举例。

由上述实施例可知,可以根据加热装置待机过程中用户用水情况,确定下一次启动时的加热功率,另外,还可以根据加热装置加热过程中用户用水情况,实时调整加热过程中的加热功率,由此,能够保证稳定的热水供应的同时有效降低机组频繁启停,减少能耗。

本申请实施例还提供一种计算机程序,其中当在控制装置或加热装置中执行所述程序时,所述程序使得所述控制装置或加热装置执行第一方面的实施例所述的控制方法。

本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的存储介质,其中所述计算机程序使得控制装置或加热装置执行第一方面的实施例所述的控制方法。

结合本申请实施例描述的在数据发送装置可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如,图中所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合,既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块,亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块,可以分别对应于图1至图3所示的各个步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。

软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息;或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在信息处理系统的存储器中,也可以存储在可插入信息处理系统的存储卡中。

针对图中描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合,可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。针对图中描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合,还可以实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。

以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述,但本领域技术人员应该清楚,这些描述都是示例性的,并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改,这些变型和修改也在本申请的范围内。

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06120115930952