[发明专利]一种即热式恒温出水的加热控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫浴产品的加热控制领域，特别是一种即热式恒温出水的加热控制方法。

背景技术

在智能马桶中，即热式恒温出水必须要满足以下要求：1)出水1秒内水温达到35度以上，5秒内达到设定温度；2)最高水温不超过42度；3)稳态时温度波动小于1度；4)当流量和电压变化时的适应性。因此，对于水温的控制就显得尤为重要。

现有技术的用于即热式恒温出水需要包含有电压检测传感器，通过检测电压后调整加热器的输出功率，检测和调整过程繁琐，且由于增加了电压传感器，增加了生产的成本。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种即热式恒温出水的加热控制方法。

本发明采用如下技术方案：

一种即热式恒温出水的加热控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)打开进水阀，按理论功率的一定比率进行加热，持续的加热时间为t；

2)根据当前出水温度、初始进水温度、流量并结合理论功率计算当前工作电压；

3)根据工作电压、流量、温差计算理论需求功率进行加热；

4)若当前出水温度与设定温度差值为c，则开始采用PID算法调整。

在步骤1)中，打开进水阀后，先判断初始进水温度是否大于等于设定温度，若是，则关闭进水阀；若否，则按理论功率的一定比率进行加热。

优选的，所述的比率为65％-75％。

优选的，在步骤1)中所述的t根据进水阀打开至开始喷小水所需的时间及加热器的温升曲线进行设定，取值范围为5s-6s。

优选的，所述的理论功率＝流量*(设定温度-初始进水温度)*比热容。

优选的，在步骤2)中，当前工作电压²＝(实际功率/理论功率)*220²，其中实际功率＝流量*(当前出水温度-初始进水温度)*比热容/60。

优选的，在步骤3)，理论需求功率＝流量*(设定温度-当前出水温度)*比热容/60。

优选的，在步骤4)中所述c的取值范围为1.5℃-2.5℃。

优选的，所述的PID算法包括增量式PID算法和抗积分饱和PID算法。

优选的，采用增量式PID算法按增量增加功率，并在接近设定温度时，加入抗积分饱和PID算法对增量进行判断是否超出设定范围。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的方法，侧重于出水控制的启动阶段，利用喷水前的时间进行预热，在喷水时可以快速达到目标温度，且无电压检测部件，采用模糊算法估算当前电压值，降低生产成本、检验成本等；

2、本发明的方法，第一次打开进水阀开始加热，此时按理论功率的70％进行加热，持续加热时间5.5秒，通过这一段加热时间所产生的温升来计算当前工作电压，同时70％的功率即使是253Vac的电压也不会造成出水温度过冲。另外，从加热器的温升曲线可以看出此时加热器的功率正好进入稳态输出阶段；在5.5秒时，正好完成伸杆动作进入小喷水阶段，小喷水阶段的水流量保持相对稳定。

3、本发明的方法，在电压或流量剧烈波动的时候，引入了抗积分饱和PID算法进行调整，具有更高的灵敏度和稳定性，可以更快速的将温度调节至稳定。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为陶瓷加热器的温度特性曲线；

图3为陶瓷加热器的功率特性曲线；

图4为增量PID算法原理图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

本发明可应用于智能马桶中，该智能马桶内设置有伸缩杆、切换阀、进水阀、进水传感器、出水传感器、加热器和流量计等。以智能马桶臀洗为例，各部件动作过程如下：伸缩杆归位、切换阀切换到自洁位置，打开进水阀且伸缩杆伸出，伸缩杆到位后关闭进水阀；切换阀切换到臀洗位置，打开进水阀，先小喷水，之后大喷水。上述过程中，通常从第一次打开进水阀且伸缩杆伸出开始至小喷水，加上关闭进水阀动作(300ms)，整个过程需要5.5s左右，进入小喷水阶段后，水流量保持相对稳定。