[发明专利]热饮自动售卖机中双级水加热器的电子控制

权利要求书

1.一种用于热饮自动售卖机(2)中的双级水加热器(1)的电子控制系统(30)；

其中所述双级水加热器(1)包括：

-烧水器(20)；以及

-水增压器(21)，容纳在所述烧水器(20)中，并且流体串联到所述烧水器(20)；

其中所述烧水器(20)包括：

-外部水箱(22)，具有冷水入口(3)和热水出口(4)；以及

-第一电加热器(23)，容纳在所述外部水箱(22)中，并能激活以加热所述外部水箱中包含的水，并将所述水保持在第一温度范围内的温度；

其中所述水增压器(21)包括：

-内部主体(24)，容纳在所述外部水箱(22)中并限定水管(25)，所述水管(25)具有与所述外部水箱(22)的内部容积流体连通的进水口以接收包含在所述外部水箱中的热水、和与所述双级水加热器(1)的所述热水出口(4)流体连接的出水口；以及

-第二电加热器(26)，与所述内部主体(24)相关联，并且根据选择的饮料选择性地激活以将所述内部主体(24)中流动的水加热到包括在第二温度范围内的温度，所述第二温度范围高于所述第一温度范围，

其中所述电子控制系统(30)包括：

-传感系统(31)，用于测量所述烧水器(20)中以及所述水增压器(21)和所述双级水加热器(1)的所述热水出口(4)中的一者或两者中的水温(Text_m、Tbooster_m、Tout_m)，并且输出指示测量的水温的电信号；以及

-电子控制单元(32)，电连接到所述传感系统(31)和所述第一电加热器(23)和所述第二电加热器(26)，并且被编程为从所述传感系统(31)接收所述电信号，并基于接收的所述电信号来控制所述第一电加热器(23)和所述第二电加热器(26)；

其中所述电子控制单元(32)被编程为基于测量的水温(Text_m、Tbooster_m、Tout_m)和相关联的参考水温(Text_d、Tbooster_d、Tout_d)，输出用于所述第一电加热器(23)和所述第二电加热器(26)的电控制信号；

其中所述电子控制单元(32)被进一步编程为执行以下：

-烧水器控制(36)，被设计成基于在所述烧水器(20)中所述测量的水温和参考水温(Text_m、Text_d)之间的水温误差输出所述第一电加热器(23)的电功率需求(PWRboiler_r)，

-水增压器控制(37)，被设计成基于所述水增压器(21)或所述双级水加热器(1)的所述热水出口(4)处的所述测量的水温和参考水温(TBoost_m、Tout_m、TBoost_d、Tout_d)之间的水温误差、和所述水增压器(21)中或所述双级水加热器(1)的所述热水出口(4)处的参考水温(TBoost_d、Tout_d)，输出所述第二电加热器(26)的电功率需求(PW_R3)，以及

-能量管理器(38)，被设计成接收所述第一电加热器(23)和所述第二电加热器(26)的所述电功率需求(PWRboiler_r、PW_R3)，并基于能量管理逻辑控制所述第一电加热器和所述第二电加热器的通电和断电；

其中所述烧水器(20)中和所述双级水加热器(1)的所述热水出口(4)处的所述参考水温(Text_d、Tout_d)存储在所述电子控制单元(32)中，根据选择的饮料至少存储所述双级水加热器(1)的所述热水出口(4)处的所述参考水温(Tout_d)、以及包括所述烧水器(20)和所述水增压器(21)的物理响应时间的加热器参数、所述第一电加热器(23)和所述第二电加热器(26)的惯性以及涉及的质量；

其中所述水增压器控制(37)被进一步设计成执行：

-规划器(40)，被设计成响应于饮料选择，基于所述水增压器(21)中或所述双级水加热器(1)的所述热水出口(4)处的所述测量的水温(TBoost_m、Tout_m)、和所述双级水加热器(1)的所述热水出口(4)处的所述参考水温(Tout_d)，以及基于所述烧水器(20)和所述水增压器(21)的物理响应时间、所述第一电加热器(23)和所述第二电加热器(26)的惯性以及涉及的质量，来计算所述水增压器(21)中的所述参考水温(TBoost_d)，以便预测跟踪到所述双级水加热器(1)的所述热水出口(4)处的所述参考水温(Tout_d)的突然变化时，对所述水增压器(21)中的所述参考水温(TBoost_d)进行可行调整的需要。