[发明专利]一种燃气热水器的恒温控制方法

权利要求书

1.一种燃气热水器的恒温控制方法，其特征在于，该方法为：燃气热水器的燃气比例阀以额定最大开度输出燃气进行燃烧加热时，根据至少连续两次采样周期的出水温度T出水的温差值和水流量Q流量确定热量增值的平均值E6；根据所述热量增值的平均值E6确定最近至少两次连续采样周期的实际温度T实际；当所述实际温度T实际≥目标温度T目标时，所述比例阀以额定最小开度进行加热，直到温度上升到最高点；根据温度下降一度的水流量确定下降一度的热量减值E20；根据所述热量增值的平均值E6和热量减值E20确定比例阀开度k的每个采样周期的输出能量偏差；最后根据所述偏差值对比例阀开度进行调节。

2.根据权利要求1所述的一种燃气热水器恒温控制方法，其特征在于：所述根据至少连续两次采样周期的出水温度T出水的温差值和水流量Q流量确定热量增值的平均值E6，具体为：至少每2秒测量一次出水温度T出水和水流量Q流量；热量增值计算公式为：E=Q流量*（T出水-T出水（前一次））；热量增值的平均值E6的计算范围包括至少3次连续的热量增值。

3.根据权利要求2所述的一种燃气热水器恒温控制方法，其特征在于：所述根据所述热量增值的平均值E6确定最近至少两次连续采样周期的实际温度T实际，具体为：温度传感器延时常数至少3秒；由至少3个采样周期的E6和每次采样流量计算温度积分值T15；实际温度T实际等于采样温度T采样加上温度积分值T15，即T实际=T采样+T15。

4.根据权利要求3所述的一种燃气热水器恒温控制方法，其特征在于：该方法还包括：当所述实际温度T实际≥目标温度T目标时，所述比例阀以额定最小开度进行加热，直到温度上升到最高点；当温度上升到最高点后，计算下降一度的热量减值，比例阀仍以最小开度进行加热。

5.根据权利要求4所述的一种燃气热水器恒温控制方法，其特征在于：所述根据温度下降一度的水流量确定下降一度的热量减值E20，具体为：下降一度的热量减值E20=Q采样*1℃2。

6.根据权利要求5所述的一种燃气热水器恒温控制方法，其特征在于：所述根据所述热量增值的平均值E6和热量减值E20确定比例阀开度k的每个采样周期的输出能量偏差，具体为：设定最大开度燃烧热量为E，最小开度燃烧热量为0.2E；则有下面两式：

E*100%-E散热=E6

E*20%-E散热=-E20

由上两式相减可得：E=（E6+E20）/0.8，由E*100%-E散热=E6

可知，E散热=E-E6；单位水流状态下，加热平衡状态的比例阀开度k=E散热/E；

每个采样周期进行控制输出能量偏差计算：

Err=T出水*Q-T目标*Q；

对此偏差值进行PID运算:

Ep=Err当前，Ei= Err当前-Err前一次，Ed=所有Ei累积值，

Epid=Kp*Ep+Ki*Ei+Kd*Ed。

7.根据权利要求6所述的一种燃气热水器恒温控制方法，其特征在于：该方法还包括：输出能量偏差计算使用温度控制通用型PID系数Kp=0.8、Ki=0.2、Kd=0.1。

8.根据权利要求6或7所述的一种燃气热水器恒温控制方法，其特征在于：所述根据所述偏差值对比例阀开度进行调节，具体为：所述Epid＞0时,当前状态处于超调，下一个采样周期的比例阀开度k=k-Epid/E；所述Epid＜0时,比例阀开度k=k+Epid/E；所述k值设有最大值和最小值。

9.根据权利要求8所述的一种燃气热水器恒温控制方法，其特征在于：该方法还包括：当在该控制流程中出现连续2-5s无水流，此控制流程全部清零，进入无水流控制方案。

10.根据权利要求9所述的一种燃气热水器恒温控制方法，其特征在于：所述此控制流程全部清零，进入无水流控制方案，具体为：当目标温度比出水温度高五摄氏度时，即T目标-T出水5℃，燃气比例阀以最小开度输出燃气对水流进行加热；当目标温度不高于出水温度2摄氏度时，即T目标-T出水2℃，则燃气比例阀关闭，停止加热。