CN115993006A - 热水器的风机控制方法及系统、热水器、计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热水器的风机控制方法及系统、热水器、计算机存储介质，方法包括：获取热水器的当前工作状态和当前环境温度；根据当前工作状态和当前环境温度确定风机的目标转速；根据目标转速控制风机运行。本发明根据环境温度和热水器的工作状态设置计算系数，通过计算系数来计算风机的目标转速，结合风机让风机的控制更加精准，提高热水器的燃烧充分程度以及抗风能力。
Description
技术领域
本发明涉及风机控制技术领域，尤其涉及一种热水器的风机控制方法及系统、热水器、计算机存储介质。
背景技术
热水器基于风机转速进行控制，而现有技术中热水器的风机转速控制通过获取风机的转速和功率，判断风机的风压情况，调节风机的输出功率实现，对不同工况下的风机转速控制精度较低，因此提高风机在不同工况下的控制精度是很重要的，可以提高烟气排放质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中不同工况下风机控制不够精准的缺陷，提供一种热水器的风机控制方法及系统、热水器、计算机存储介质。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
第一方面，提供一种热水器的风机控制方法，方法包括：
获取热水器的当前工作状态和当前环境温度；
根据所述当前工作状态和所述当前环境温度确定所述风机的目标转速；
根据所述目标转速控制所述风机运行。
可选地，根据所述当前工作状态和所述当前环境温度确定所述风机的目标转速，包括：
根据热水器的工作状态、环境温度与系数的对应关系，确定与所述当前工作状态和当前环境温度相匹配的目标系数；
根据所述目标系数和所述工作状态确定所述目标转速。
可选地，所述对应关系的表征方式包括表格、函数和模型中的至少一个。
可选地，所述热水器的工作状态包括所述热水器的前清扫电流和所述热水器的段位。
可选地，所述工作状态包括风机运行电流和前清扫电流；所述系数包括第一系数和第二系数，其中，所述第一系数和所述第二系数均与环境温度呈负相关，所述第一系数和所述第二系数均与所述前清扫电流呈正相关；
所述根据所述目标系数和所述工作状态确定所述目标转速，包括：
根据所述风机运行电流、所述第一系数和所述第二系数确定所述目标转速。
第二方面，提供一种热水器的风机控制系统，系统包括：
获取模块，用于获取热水器的当前工作状态和当前环境温度；
确定模块，用于根据所述当前工作状态和所述当前环境温度确定所述风机的目标转速；
控制模块，用于根据所述目标转速控制所述风机运行。
可选地，确定模块包括：
第一确定单元，用于根据热水器的工作状态、环境温度与系数的对应关系，确定与所述当前工作状态和当前环境温度相匹配的目标系数；
第二确定单元，用于根据所述目标系数和所述工作状态确定所述目标转速。
可选地，所述对应关系的表征方式包括表格、函数和模型中的至少一个。
可选地，所述热水器的工作状态包括所述热水器的前清扫电流和所述热水器的段位。
可选地，所述工作状态包括风机运行电流和前清扫电流；所述系数包括第一系数和第二系数，其中，所述第一系数和所述第二系数均与环境温度呈负相关，所述第一系数和所述第二系数均与所述前清扫电流呈正相关；
确定模块还包括：
第三确定单元，用于根据所述风机运行电流、所述第一系数和所述第二系数确定所述目标转速。
第三方面，提供一种热水器，所述热水器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并用于在所述处理器上运行的热水器的控制程序，所述热水器的控制程序被所述处理器执行时实现如第一方面中所述的控制方法的步骤。
第四方面，提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有热水器的控制程序，所述热水器的控制程序被处理器执行时实现如第一方面中所述的控制方法的步骤。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：根据环境温度和热水器的工作状态自适应确定不同工况下风机的目标转速，让风机的控制更加精准，使在不同工况下的风机的目标转速与实际转速趋近，提高热水器的燃烧充分程度以及抗风能力。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种热水器的风机控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种热水器的风机控制系统的模块框图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示，本发明实施例提供的一种热水器的风机控制方法包括以下步骤：
步骤S11、获取热水器的当前工作状态和当前环境温度。
其中，热水器中内置温度传感器获取当前环境温度，热水器的当前工作状态根据热水器控制器总成计算得出。
步骤S12、根据当前工作状态和当前环境温度确定风机的目标转速。
风机的转速受热水器的当前工作状态和当前环境温度影响，在不同的使用环境中，即在不同工况中，若风机以固定的目标转速运行，不能根据实际情况改变转速，则风机的控制精度较低，不能达到良好的效果，需要根据不同工况确定一个与当前工况相适配的目标转速；
其中，工况为热水器工作时的工作状态，热水器的当前工作状态和当前环境温度均表征热水器的工况。
S13、根据目标转速控制风机运行。
其中，S13为控制风机以目标转速运行，或控制风机以接近目标转速的转速运行。
热水器上风机的转速和输出电流受风道阻力和温度的影响较大，具体表现为热水器的工作状态和环境温度，热水器的控制基于风机的转速来进行，提高风机在受不同风道阻力和温度的情况下的控制精度，使风机在不同的情况下能自适应改变目标转速，从而获得预期的实际转速，提高热水器的燃烧充分程度以及抗风能力。
在一个实施例中，根据当前工作状态和当前环境温度确定风机的目标转速，包括：
根据热水器的工作状态、环境温度与系数的对应关系，确定与当前工作状态和当前环境温度相匹配的目标系数；
根据目标系数和工作状态确定目标转速。
其中，对应关系包括热水器的工作状态、环境温度与系数的关系，目标系数随热水器的工作状态和环境温度而改变，例如当环境温度小于25℃，热水器的工作状态中的热水器段位为小火，前清扫电流小于0.8A时，目标系数a为1.1，目标系数b为1.2；当环境温度大于25℃，热水器的工作状态中的热水器段位为大火，前清扫电流大于0.8A时，目标系数a为1，目标系数b为1.1。
在实际应用中，风机的实际转速随使用环境发生变化，在不同的使用环境中，根据不同的热水器工作状态和环境温度计算对应的风机的目标转速，结合不同工况下的多种影响因素共同决定风机的目标转速，使风机的实际转速达到预期的目标转速。
在一个实施例中，对应关系的表征方式包括表格、函数和模型中的至少一个。
本发明提供的对应关系的表征方式包括函数和表格，在实际情况中，对应关系的表征方式包括表格、函数和模型中的至少一种，通过确定的模型、函数关系式或查表获得热水器的工作状态、环境温度与系数的对应关系。
其中，函数为根据历史数据拟合得到，表征热水器的工作状态、环境温度与系数的对应关系，将获得的热水器的当前工作状态和当前环境温度输入函数，得到风机的目标转速，根据目标转速控制风机运行；
其中，表格为根据历史数据人为建立，表征热水器的工作状态、环境温度与系数的对应关系，将获得的热水器的当前工作状态和当前环境温度对应表格中的数据，得到对应的目标系数，根据目标系数确定风机的目标转速，根据目标转速控制风机运行；
其中，将热水器的工作状态、环境温度的历史数据作为训练样本，对神经网络进行训练，得到对应关系的模型，将不同情况下的热水器的当前工作状态和当前环境温度输入模型，得到风机的目标转速，根据目标转速控制风机运行。
在一个实施例中，热水器的工作状态包括热水器的前清扫电流和热水器的段位。确定目标系数时，则根据前清扫电流、热水器的段位和环境温度三个参数确定合适的目标系数。
需要说明的是，目标系数用于计算目标转速，目标系数的数量根据计算目标转速的公式/模型确定，目标系数可以是1个，可以是2个，甚至更多。
相对应地，对应关系中的系数包括第一系数与第二系数，第一系数根据热水器的燃烧充分程度决定，第二系数根据热水器风机的抗风能力决定，第一系数和第二系数与环境温度呈负相关，第一系数和第二系数与前清扫电流呈正相关。
下面以目标系数为2个为例，对确定目标系数的过程作进一步说明。
本发明实施例提供了一种系数的具体取值如表1所示，系数a为第一系数，系数b为第二系数，其中，热水器的段位代表热水器当前燃烧火焰的大小，热水器的段位根据实际情况自行设置为多段，例如分为大火与小火，或分为大火、中火与小火，或是其他的段位设置，风机温度随当前燃烧火焰变大而升高；
表1
前清扫电流以0.8A为预设电流，当前清扫电流大于预设电流时，表示热水器的排烟管为长烟管，风道阻力大，需要的风量较大，即所需的目标转速较高，增大系数a和系数b的值，当前清扫电流小于预设电流时，表示热水器的排烟管为短烟管，风道阻力小，需要的风量较小，即所需的目标转速较低，减小系数a和系数b的值；环境温度以25℃为预设温度，当环境温度大于预设温度时，减小系数a和系数b的值，当环境温度小于预设温度时，增大系数a和系数b的值。系数a和系数b的数值根据热水器第一次安装后进行调试确定，若改变排烟管长度，则改变第一系数和第二系数的值。
系数a的取值需要确保风机转速与不同情况下的风道阻力相匹配，考虑到环境温度对风量的影响，系数b的取值需要确保不同环境温度下风机的目标转速可以满足热水器的燃烧需求。当热水器的段位为小火时，风机转速较低，此时无论热水器的排烟管为长烟管或短烟管，系数b均设置为1.2。当热水器的段位为大火时，风机转速较高，为了防止火被吹灭，若热水器的排烟管为短烟管，则将系数b设置为1，若热水器的排烟管为长烟管，则将系数b设置为1.2。当环境温度大于25℃时，系数b的取值比环境温度小于25℃时少0.1，作为对环境温度的补偿。
其中，环境温度25℃为国家标准的测试环境的温度，即标准工况下的环境温度，若环境温度低于25℃为低温工况，若高于25℃则为高温工况。
通过查表即可确定目标系数，举例来说，当环境温度小于25℃、段位为小火且前清扫电流小于0.8A时，第一系数为1.1，第二系数为1.2；当环境温度大于25℃，段位为大火且前清扫电流大于0.8A时，第一系数为1，第二系数为1.1；当环境温度小于25℃、段位为小火且前清扫电流大于0.8A时，第一系数为1.2，第二系数为1.2。
本发明实施例可以但不限于通过以下公式Y1＝38.5ax+1770b计算风机的目标转速，其中，对应关系包括热水器的工作状态、环境温度与系数的关系，Y1为风机的目标转速，a为第一系数，b为第二系数，x为风机的目标电流，风机的目标电流根据热水器的负荷需求确定，热水器的负荷需求为热水器在额定工况下的加热功率。风机的目标转速受热水器的负荷需求影响，还受外界的环境温度影响，综合考虑用户的需求和环境因素影响，确定合适的风机的目标转速，对风机实现精准控制。
其中，公式中给出的数值38.5和1770为测试数据统计得出，并非计算收敛得出；第一系数根据热水器的燃烧充分程度决定，第二系数根据热水器风机的抗风能力决定，且第一系数和第二系数与环境温度呈负相关，第一系数和第二系数与前清扫电流呈正相关，当环境温度较低，前清扫电流大时，增大第一系数和第二系数的值；当环境温度较高，前清扫电流小时，减小第一系数和第二系数的值，综合热水器的工作状态和环境温度确定风机的目标转速，让风机的控制更加精准，提高热水器的燃烧充分程度以及抗风能力。
其中，在热水器工作前风机会提前运行一段时间，吹去烟道中的废气，风机运行的前清扫电流大小对应着用户家排烟管的安装长度以及外界风压情况，前清扫电流越大，外界风压越大，风机工作的风道阻力越大，从而影响风机的实际转速，需要加大风机的转速，使风机的实际转速达到预计的目标转速。
不同工况下热水器的当前工作状态和当前环境温度不同，例如四季的环境温度均不同，夏季环境温度高，空气稀薄，对风机的进风量和风机温度均有影响，风机转速也会相应发生改变。
在一个实施例中，根据目标系数和工作状态确定目标转速，包括：
根据风机运行电流、第一系数和第二系数确定目标转速。
与前述热水器的风机控制方法实施例相对应，本发明还提供了热水器的风机控制系统的实施例。
本发明实施例还提供一种热水器的风机控制系统如图2所示，控制系统包括：
获取模块21，用于获取热水器的当前工作状态和当前环境温度；
确定模块22，用于根据所述当前工作状态和所述当前环境温度确定所述风机的目标转速；
控制模块23，用于根据所述目标转速控制所述风机运行。
在一个实施例中，确定模块包括：
第一确定单元，用于根据热水器的工作状态、环境温度与系数的对应关系，确定与所述当前工作状态和当前环境温度相匹配的目标系数；
第二确定单元，用于根据所述目标系数和所述工作状态确定所述目标转速。
在一个实施例中，所述对应关系的表征方式包括表格、函数和模型中的至少一个。
在一个实施例中，所述热水器的工作状态包括所述热水器的前清扫电流和所述热水器的段位。
在一个实施例中，所述工作状态包括风机运行电流和前清扫电流；所述系数包括第一系数和第二系数，其中，所述第一系数和所述第二系数均与环境温度呈负相关，所述第一系数和所述第二系数均与所述前清扫电流呈正相关；
确定模块还包括：
第三确定单元，用于根据所述风机运行电流、所述第一系数和所述第二系数确定所述目标转速。
对于系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本发明实施例还提供一种热水器，热水器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并用于在处理器上运行的热水器的控制程序，热水器的控制程序被处理器执行时实现上述任一实施例提供的控制方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有热水器的控制程序，热水器的控制程序被处理器执行时实现上述任一实施例提供的控制方法的步骤。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种热水器的风机控制方法，其特征在于，方法包括：
获取热水器的当前工作状态和当前环境温度；
根据所述当前工作状态和所述当前环境温度确定所述风机的目标转速；
根据所述目标转速控制所述风机运行。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述当前工作状态和所述当前环境温度确定所述风机的目标转速，包括：
根据热水器的工作状态、环境温度与系数的对应关系，确定与所述当前工作状态和当前环境温度相匹配的目标系数；
根据所述目标系数和所述工作状态确定所述目标转速。
3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述对应关系的表征方式包括表格、函数和模型中的至少一个。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述热水器的工作状态包括所述热水器的前清扫电流和所述热水器的段位。
5.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述工作状态包括风机运行电流和前清扫电流；所述系数包括第一系数和第二系数，其中，所述第一系数和所述第二系数均与环境温度呈负相关，所述第一系数和所述第二系数均与所述前清扫电流呈正相关；
所述根据所述目标系数和所述工作状态确定所述目标转速，包括：
根据所述风机运行电流、所述第一系数和所述第二系数确定所述目标转速。
6.一种热水器的风机控制系统，其特征在于，系统包括：
获取模块，用于获取热水器的当前工作状态和当前环境温度；
确定模块，用于根据所述当前工作状态和所述当前环境温度确定所述风机的目标转速；
控制模块，用于根据所述目标转速控制所述风机运行。
7.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，确定模块包括：
第一确定单元，用于根据热水器的工作状态、环境温度与系数的对应关系，确定与所述当前工作状态和当前环境温度相匹配的目标系数；
第二确定单元，用于根据所述目标系数和所述工作状态确定所述目标转速。
8.如权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述对应关系的表征方式包括表格、函数和模型中的至少一个。
9.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述热水器的工作状态包括所述热水器的前清扫电流和所述热水器的段位。
10.如权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述工作状态包括风机运行电流和前清扫电流；所述系数包括第一系数和第二系数，其中，所述第一系数和所述第二系数均与环境温度呈负相关，所述第一系数和所述第二系数均与所述前清扫电流呈正相关；
确定模块还包括：
第三确定单元，用于根据所述风机运行电流、所述第一系数和所述第二系数确定所述目标转速。
11.一种热水器，其特征在于，所述热水器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并用于在所述处理器上运行的热水器的控制程序，所述热水器的控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的控制方法的步骤。
12.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有热水器的控制程序，所述热水器的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的控制方法的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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