[发明专利]一种功率反馈辅助的水温加热控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种加热控制方法与装置，更具体地说，涉及一种功率反馈辅助的水温加热控制方法及装置。

背景技术

在即热式智能坐便器领域，以往的水加热控制方式都是单纯通过获取进水温度、出水温度、流量及加热所要达到的目标水温，依据PID（Proportion Integration Differentiation）等控制器计算出加热所需的功率实施控制的。在实际应用中，由于一方面发热元件的实际功率与其额定功率存在偏差，另一方面电网电压的波动使得加热装置的输入电压偏离其额定电压进而造成其实际功率偏离额定功率，使得水温控制的精确性和适应性受到限制。在实际电压高于额定电压和发热元件的功率高于额定功率时容易产生过冲和温度超过设定温度值，而实际电压低于额定电压和发热元件的功率低于额定功率时加热速度减缓。并且在加热过程中，由于电压的突变变化，引起加热功率的变化，由于以往的控制方法依据水温来控制，有一定的滞后性，往往造成出水温度出现过冲或者跌落，给使用者造成不舒服的感觉，如表一所示。

表一：在不同进水温度下当输入电压变化时出水温度波动情况关系表

由表一可以看出，电压从220V突然升高到250V的时候，不同进水温度下的出水温度都出现了过冲。当进水温度比较低，而且进水流量比较小的时候过冲的幅度可能更大，甚至是超过45℃，存在安全隐患。

此外，由于目前世界范围内使用的电压共有六种，分别为100V、110V、120V、220V、230V和240V，在生产过程中，针对不同的接入电压往往需要不同的程序，造成了程序版本比较多，管理成本上升的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种解决由于发热元件功率偏差引起的温度程序不适应的问题，适应宽电压工作范围，快速响应加热起始及加热过程中电压突变的情况的一种功率反馈辅助的水温加热控制方法，并提供一种基于所述方法的功率反馈辅助的水温加热控制装置。

本发明的技术方案如下：

一种功率反馈辅助的水温加热控制方法，启动加热后，获取目标水温与实时水温，根据加热装置的理论功率进行加热；同时，检测加热装置实际的加热功率，对比实际的加热功率和输出的理论功率，校正加热装置的加热功率。

作为优选，通过检测获得的实际的加热功率，计算得出实时电压，根据实时电压与理论电压的差值校正加热装置的加热功率。

作为优选，计算得出实时电压后，选择加热控制器参数，实现所述的方法适用于不同标准的接入电压。

作为优选，对加热装置实际的加热功率的检测，通过检测电压检测、电流检测或电阻检测中的一种或者多种，进而得出加热功率。

作为优选，检测加热装置实际的加热功率，包括加热时的瞬时功率、有效功率或有功功率的一种或者多种组合。

作为优选，具体步骤如下：

1）获取目标水温与实时水温，根据加热装置的理论功率进行加热；

2）判断本次加热控制周期是否结束，如果是，则进行新一轮的加热控制周期；如果否，则判断是否为采集实际功率的时间；

3）如果是，则采集实际功率，对比实际的加热功率和输出的理论功率，计算得出校正参数，利用校正参数对加热装置的加热功率进行校正；如果否，则等待采集实际功率的时间。

作为优选，步骤3）中，校正参数的获取步骤如下：

3.1）判断实际功率与理论功率的差值是否超过阈值，如果否，则校正参数为1，校正后的功率为理论功率；

3.2）如果是，则计算得出实际功率与理论功率的倍率，作为校正参数，校正后的功率为理论功率与校正参数的乘积。

作为优选，相邻两个采集实际功率的时间间隔小于加热控制周期。

作为优选，对采集的实际功率进行均值滤波。

作为优选，步骤2）所述的加热控制周期具体为：

2.1）获取目标水温与实时水温；

2.2）利用进水水温计算前馈控制功率，利用出水水温计算反馈控制功率，计算输出总功率；

2.3）当出水水温达到目标水温，则加热控制周期结束。

一种功率反馈辅助的水温加热控制装置，包括加热装置、温度检测装置、功率检测装置、控制器，温度检测装置、功率检测装置分别连接在加热装置与控制器间，分别用于以温度为反馈的控制的方式、以功率为辅助反馈控制的方式对加热装置进行控制。