燃气热水器及其控制方法、控制装置与流程

1.本发明涉及热水器技术领域，特别是涉及一种燃气热水器及其控制方法、控制装置。


背景技术：

2.传统的恒温式燃气热水器技术中，为了让燃烧的风量与燃气量匹配,一般采用直流可调速风机。对风量的调整一般有两种控制方法,恒电流(又叫恒功率)控制方法和恒转速控制方法。
3.对于恒电流控制方法,由于电压一般不变,功率也会恒定,风机的输出一般不会变,转速也可以控制很稳定,风量输出也稳定,而当遇到系统阻力增大(烟道堵塞/外界自然风等情况)时,风机由于处于恒电流状态会主动加速加风,有利于燃气热水器的稳定运行,有利于燃烧更加充分。然而，由于每一台风机的内阻不可能一模一样,铜线圈和磁石等方面的细微差异,会导致不同的风机之间,同样电流对应的风机转速略有差异,且在不同环境温度时这种差异也会表现出来,这样可能会导致预定好的电流不能给出预定好的转速。此外，燃气热水器在批量生产过程中,一致性不好,有的风机能够很好的给出预定的转速,有的风机则有明显的转速差异,常常导致燃烧产物排放结果不理想，燃烧效果不稳定。
4.对于恒转速控制方法,可以将燃气热水器的风机转速控制的很准确,风机转速不会受风机一致性和环境温度的影响。然而，损失了一部分抗风压性能(即抵抗烟道堵塞或者外界自然风的能力),当遇到外界自然风或者烟管堵塞,往往不能够主动地改变风机转速来保证燃气的充分燃烧。


技术实现要素：

5.本发明所解决的第一个技术问题是要提供一种燃气热水器的控制方法，其既能够在量产一致性和不同环境温度下保持稳定的性能,又能够在遇到外界阻力增大的情况下自动增加风量保证燃烧工况良好。
6.本发明所解决的第二个技术问题是要提供一种燃气热水器的控制装置，其既能够在量产一致性和不同环境温度下保持稳定的性能,又能够在遇到外界阻力增大的情况下自动增加风量保证燃烧工况良好。
7.上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：
8.在一个实施例中，一种燃气热水器的控制方法，所述燃气热水器的控制方法包括如下步骤：
9.获取冷水进水温度与产水流量，以及获取设定的热水出水温度；
10.根据冷水进水温度、产水流量与设定的热水出水温度得到工作热负荷；
11.将所述工作热负荷与临界热负荷进行比对，当所述工作热负荷大于所述临界热负荷时，控制所述风机(10)运行于恒电流工作模式；当所述工作热负荷小于所述临界热负荷时，控制所述风机(10)运行于恒转速工作模式。
12.本发明所述的燃气热水器的控制方法，与背景技术相比所产生的有益效果：
13.上述的燃气热水器的控制方法，当工作热负荷大于临界热负荷时，燃气热水器的较高的热负荷点对风机转速精度要求不高，风机的一致性偏差和环境温度导致的偏差,并不会影响燃烧性能,反而这些点因为热负荷大,一旦出现遇到外界阻力增大的情况时,燃气热水器的燃烧性能容易受到影响。如此，在工作热负荷大于临界热负荷时采用恒电流工作模式,能够更好地适应外界风压,有更好的抗风压性能。此外，当工作热负荷小于临界热负荷时，燃气热水器的较低的热负荷点由于本身此时需要的风量不大,风机转速也不高，那么稍微有一点的风机转速偏差都会影响到燃烧性能。此时风机的一致性和环境温度影响就会比较容易导致燃烧性能不佳。如此，在工作热负荷小于临界热负荷时采用恒转速工作模式,就能保证在非烟道堵塞或者外界自然风的情况下,燃气热水器的转速恒定,风量恒定。一旦出现遇到外界阻力增大的情况时,通过给以阶段的不同转速,也能够保证其抗风压能力良好。
14.在其中一个实施例中，在获取冷水进水温度、热水出水温度与产水流量步骤之前还包括如下步骤：
15.根据工作热负荷与第一关系表得到风机在没有遇到外界阻力的情况下的理想电流与理想转速；
16.根据所述理想电流与所述理想转速控制所述风机运行。
17.在其中一个实施例中，所述第一关系表的获取方法包括：在风机没有遇到外界阻力的情况下对燃气热水器进行试验,并以燃烧产物完全燃烧为目标,获取不同大小的多个试验热负荷所对应的多个试验电流与多个试验转速；根据多个试验热负荷、多个试验电流以及多个试验转速得到所述第一关系表。
18.在其中一个实施例中，当所述风机运行于恒电流工作模式，所述燃气热水器的控制方法还包括步骤：
19.步骤s410、根据q
x
和s的值，以及第二关系表得到对应的电流参数i
x-s
和风机转速参数n
x-s
，其中，工作热负荷的大小记为q
x
，s的初始值为0；
20.步骤s420、获取风机的实际转速；
21.步骤s430、判断到风机的实际转速是否大于n
x-s
与jn的乘积；
22.步骤s440、当判断到风机的实际转速大于n
x-s
与jn的乘积时，控制风机以电流i
x-(s+1)
运行，并用s+1替换s后进入到步骤s410中。
23.在其中一个实施例中，所述燃气热水器的控制方法还包括步骤：
24.步骤s450、当判断到风机的实际转速不大于n
x-s
与jn的乘积时，继续判断风机实际转速是否小于n
x-s
与kn的乘积；
25.步骤s460、当判断到风机的实际转速小于n
x-s
与kn的乘积时，控制风机以电流i
x-(s-1)
运行，并用s-1替换s后进入到步骤s410中；当判断到风机的实际转速不小于n
x-s
与kn的乘积时，直接进入到步骤s410中。
26.在其中一个实施例中，步骤s430与步骤s440之间还包括步骤：
27.步骤s470、判断风机的实际转速是否超过n
x-p
,并在风机的实际转速超过n
x-p
时进入到步骤s480，在风机的实际转速未超过n
x-p
时进入到步骤s440中，其中，n
x-p
为风机在工作热负荷q
x
时所对应的保护转速；
28.步骤s480、燃气热水器停机进行保护状态。
29.在其中一个实施例中，当所述风机运行于恒转速工作模式，所述的燃气热水器的控制方法还包括步骤：
30.步骤s510、根据q
x
和s的值，以及第三关系表得到对应的电流参数i
x-s
和风机转速参数n
x-s
，其中，工作热负荷的大小记为q
x
，s的初始值为0；
31.步骤s520、获取风机的实际电流；
32.步骤s530、判断到风机的实际电流是否低于i
x-s
与ji的乘积；
33.步骤s540、当判断到风机的实际电流低于i
x-s
与ji的乘积时，控制风机以风速n
x-(s+1)
运行，并用s+1替换s后进入到步骤s410中。
34.在其中一个实施例中，所述燃气热水器的控制方法还包括步骤：
35.步骤s550、当判断到风机的实际电流不低于i
x-s
与ji的乘积时，继续判断风机实际电流是否高于i
x-s
与ji的乘积；
36.步骤s560、当判断到风机的实际电流高于i
x-s
与ji的乘积时，控制风机以风速n
x-(s-1)
运行，并用s-1替换s后进入到步骤s510中；当判断到风机的实际电流不高于i
x-s
与ki的乘积时，直接进入到步骤s510中。
37.在其中一个实施例中，步骤s530与步骤s540之间还包括步骤：
38.步骤s570、判断风机的实际电流是否低于i
x-p
,并在风机的实际电流低于i
x-p
时进入到步骤s580，在风机的实际电流不低于i
x-p
时进入到步骤s540中，其中，i
x-p
为风机在工作热负荷q
x
时所对应的保护电流；
39.步骤s580、燃气热水器停机进行保护状态。
40.上述第三个技术问题通过以下技术方案进行解决：
41.一种燃气热水器的控制装置，所述燃气热水器的控制装置包括：
42.第一获取模块，所述第一获取模块用于获取冷水进水温度；
43.第二获取模块，所述第二获取模块用于获取热水出水温度；
44.第三获取模块，所述第三获取模块用于获取产水流量；
45.控制模块，所述控制模块用于根据冷水进水温度、热水出水温度与产水流量得到工作热负荷，以及根据所述工作热负荷与临界热负荷的比对结果确定风机运行于恒电流工作模式或运行于恒转速工作模式。
46.本发明所述的燃气热水器的控制装置，与背景技术相比所产生的有益效果：
47.上述的燃气热水器的控制装置，在工作热负荷大于临界热负荷时采用恒电流工作模式,能够更好地适应外界风压,有更好的抗风压性能。在工作热负荷小于临界热负荷时采用恒转速工作模式,就能保证在非烟道堵塞或者外界自然风的情况下,燃气热水器的转速恒定,风量恒定。一旦出现遇到外界阻力增大的情况时,通过给以阶段的不同转速,也能够保证其抗风压能力良好。
48.一种燃气热水器，所述燃气热水器包括风机、进水温度传感器、出水温度传感器、水流量传感器、燃气比例阀与控制器，所述控制器分别与所述风机、进水温度传感器、出水温度传感器、水流量传感器、燃气比例阀电性连接；所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤。
49.本发明所述的燃气热水器，与背景技术相比所产生的有益效果：
50.上述的燃气热水器，在工作热负荷大于临界热负荷时采用恒电流工作模式,能够更好地适应外界风压,有更好的抗风压性能。在工作热负荷小于临界热负荷时采用恒转速工作模式,就能保证在非烟道堵塞或者外界自然风的情况下,燃气热水器的转速恒定,风量恒定。一旦出现遇到外界阻力增大的情况时,通过给以阶段的不同转速,也能够保证其抗风压能力良好。
附图说明
51.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
52.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
53.图1为本发明一实施例燃气热水器的结构示意图；
54.图2为本发明一实施例燃气热水器的控制装置结构示意图；
55.图3为本发明一实施例在风机没有遇到外界阻力的情况下热负荷与风机电流的关系图；
56.图4为本发明一实施例在风机没有遇到外界阻力的情况下热负荷与风机转速的关系图；
57.图5为本发明一实施例的燃气热水器在某一个工作热负荷时第二关系表的示意图；
58.图6为本发明一实施例的燃气热水器在某一个工作热负荷时第三关系表的示意图；
59.图7为本发明一实施例的燃气热水器的控制方法流程图；
60.图8为本发明另一实施例的燃气热水器的控制方法流程图；
61.图9为本发明又一实施例的燃气热水器的控制方法流程图。
62.附图标记：
63.10、风机；11、转速反馈接口；12、电流反馈接口；13、驱动接口；20、进水温度传感器；30、出水温度传感器；40、水流量传感器；50、燃气比例阀；60、控制器；61、传感器接口；62、控制芯片；63、驱动电路；71、冷水进水管；72、热水出水管；73、燃气输送管；74、燃烧器；75、热交换器；76、集烟罩。
具体实施方式
64.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
65.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
66.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
67.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
68.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种燃气热水器，燃气热水器包括风机10、进水温度传感器20、出水温度传感器30、水流量传感器40、燃气比例阀50与控制器60。进水温度传感器20设置于冷水进水管71上，用于获取冷水进水温度。出水温度传感器30设置于热水出水管72上，用于获取热水出水温度。水流量传感器40设置于冷水进水管71或热水出水管72上，用于获取产水流量。燃气比例阀50设置于燃气输送管73上，用于控制燃气流量大小。控制器60分别与风机10、进水温度传感器20、出水温度传感器30、水流量传感器40、燃气比例阀50电性连接，控制器60用于根据冷水进水温度、热水出水温度与产水流量得到工作热负荷，以及根据工作热负荷与临界热负荷的比对结果确定风机10运行于恒电流工作模式或运行于恒转速工作模式。
69.上述的燃气热水器，在工作热负荷大于临界热负荷时采用恒电流工作模式,能够更好地适应外界风压,有更好的抗风压性能。在工作热负荷小于临界热负荷时采用恒转速工作模式,就能保证在非烟道堵塞或者外界自然风的情况下,燃气热水器的转速恒定,风量恒定。一旦出现遇到外界阻力增大的情况时,通过给以阶段的不同转速,也能够保证其抗风压能力良好。
70.请再参阅图1，风机10具体为鼓风式风机，当然，风机10还可以是强抽式风机。
71.请参阅图1与图2，在一个实施例中，风机10设有转速反馈接口11、电流反馈接口12与驱动接口13。此外，控制器60包括传感器接口61、控制芯片62与驱动电路63。控制芯片62分别与传感器接口61、驱动电路63电性连接。传感器接口61分别与水流量传感器40、进水温度传感器20、出水温度传感器30、转速反馈接口11、电流反馈接口12电性连接。驱动电路63分别与驱动接口13、燃气比例阀50电性连接。如此，风机10的实际转速通过转速反馈接口11、传感器接口61传输给控制器60，控制器60能及时地获取到风机10的实际转速；此外，风机10的实际电流通过电流反馈接口12、传感器接口61传输给控制器60，控制器60能及时地获取到风机10的实际电流；另外，水流量传感器40将获取到产水流量、进水温度传感器20将获取到的冷水进水温度、出水温度传感器30将获取到的热水出水温度均输送给控制器60；控制器60通过驱动电路63、驱动接口13能控制风机10增大转速或降低电流，还能通过驱动电路63控制燃气比例阀50调整开度大小。
72.请参阅图1与图2，此外，燃气热水器还包括燃烧器74、热交换器75与集烟罩76。具体工作时，冷水通过冷水进水管71进入到热交换器75中，同时燃气经过燃气比例阀50、燃气输送管73进入到燃烧器74中燃烧，燃气在燃烧器74中燃烧产生的热量加热热交换器75，热交换器75能将冷水加热成热水后通过热水出水管72向外排放。同时风机10工作，风机10工作时将外界的空气鼓入到燃烧室，能为燃烧器74的燃气燃烧提供二次空气，还能将燃气燃烧产生高温烟气鼓入到集烟罩76中，通过集烟罩76将高温烟气进行收集后向外排放。
73.请参阅图7，在一个实施例中，一种燃气热水器的控制方法，燃气热水器的控制方法包括如下步骤：
74.步骤s100、根据设定热负荷与第一关系表得到风机10在没有遇到外界阻力的情况下的理想电流与理想转速；
75.步骤s200、根据理想电流与理想转速控制风机10运行；
76.步骤s310、获取冷水进水温度与产水流量，以及获取设定的热水出水温度；
77.步骤s320、根据冷水进水温度、产水流量与设定的热水出水温度得到工作热负荷；
78.步骤s330、根据工作热负荷与临界热负荷进行比对，当工作热负荷大于临界热负荷时，进入到步骤s400中，当工作热负荷小于临界热负荷时，进入到步骤s500中；
79.步骤s400、当工作热负荷大于临界热负荷时，控制风机10运行于恒电流工作模式；
80.步骤s500、当工作热负荷小于临界热负荷时，控制风机10运行于恒转速工作模式。
81.需要说明的是，热负荷大小与燃气热水器运行时燃气燃烧产能大小相关，具体而言，热负荷大小与燃气热水器的冷水进水温度、热水出水温度以及产水流量相关，当燃气热水器的燃气燃烧产能越高时，热负荷越大。
82.相应地，工作热负荷为用户根据自己的实际需求设定的热负荷，具体大小定义为q
设
，根据用户实际用水需求(包括设定的热水出水温度t
设
与热水产水流量l)来确定。即工作热负荷q
设
＝(t
设-t
进
)*c*l；t
设
表示用户设定的热水出水温度,t
进
表示冷水进水温度,c是水的比热容,l表示水流量。
83.相应地，实际热负荷为实际工作中所对应的热负荷(例如下文中介绍的试验热负荷q
试验
，属于实际热负荷)，具体大小定义为q
实际
，根据实际工作情况(包括实际工作的热水出水温度t
实际
与热水产水流量l
实际
)来确定。即实际热负荷q
实际
＝(t
实际-t
进
)*c*l；t
实际
表示实际工作的热水出水温度,t
进
表示冷水进水温度,c是水的比热容,l表示实际的水流量。
84.需要说明的是，外界阻力，也即下文提到的系统阻力，指的是例如烟道管出现堵塞对风机10抽风或排风造成阻力，或者风机10外部存在自然风对风机10抽风或排风造成阻力。
85.还需要说明的是，当工作热负荷为临界热负荷时，既可以控制风机10运行于恒电流工作模式，又可以控制风机10运行于恒转速工作模式，在此不进行限定，根据实际需求进行设置即可。此外，临界热负荷的选取位于全热负荷段之间的某一个点，具体大小根据实际需求来设置即可，例如可以设置在全热负荷段的1/4至1/3的区域范围内。
86.上述的燃气热水器的控制方法，当工作热负荷大于临界热负荷时，燃气热水器的较高的热负荷点对风机10的转速精度要求不高，风机10的一致性偏差和环境温度导致的偏差,并不会影响燃烧性能,反而这些点因为热负荷大,一旦出现遇到外界阻力增大的情况时,燃气热水器的燃烧性能容易受到影响。如此，在工作热负荷大于临界热负荷时采用恒电流工作模式,能够更好地适应外界风压,有更好的抗风压性能。此外，当工作热负荷小于临界热负荷时，燃气热水器的较低的热负荷点由于本身此时需要的风量不大,风机10的转速也不高，那么稍微有一点的风机10的转速偏差都会影响到燃烧性能。此时风机10的一致性和环境温度影响就会比较容易导致燃烧性能不佳。如此，在工作热负荷小于临界热负荷时采用恒转速工作模式,就能保证在非烟道堵塞或者外界自然风的情况下,燃气热水器的转速恒定,风量恒定。一旦出现遇到外界阻力增大的情况时,通过给以阶段的不同转速,也能够保证其抗风压能力良好。
87.请参阅图3与图4，在一个实施例中，第一关系表的获取方法包括：在风机10没有遇
到外界阻力的情况下对燃气热水器进行试验,并以燃烧产物完全燃烧为目标,获取不同大小的多个试验热负荷所对应的多个试验电流与多个试验转速；根据多个试验热负荷、多个试验电流以及多个试验转速得到第一关系表。
88.需要说明的是，当试验热负荷的覆盖区间越广，以及试验热负荷的个数越多时，相应地，所得到的第一关系表的越准确。
89.作为一个示例，例如将试验中的实际热负荷的最小值记为q1，以及将试验中的实际热负荷的最大值记为qa，选取最小的热负荷q1、最大的热负荷qa以及最小的热负荷q1到最大的热负荷qa之间的8个不同热负荷作为试验热负荷，并根据该10个试验热负荷得到相应的10个试验电流与10个试验转速，然后以热负荷q为横坐标，风机10的电流i为纵坐标建立如图所示的q-i的坐标系，将相邻的两点连成直线，当所需要的热负荷在某两个点之间时,就通过线性处理的方法,计算出对应的该热负荷点的风机10的电流。同样地，以横坐标q为横坐标，风机10的转速n为纵坐标建立如图所示的q-n的坐标系，将相邻的两点连成直线，当所需要的热负荷在某两个点之间时,就通过线性处理的方法,计算出对应的该热负荷点的风机10的转速。如此，燃气热水器的全热负荷段都能有比较准确的风机10的转速和风机10的电流。
90.进一步地，临界热负荷的选取具体例如选取为如图3与图4所示的qb，工作热负荷记为q
x
，即当工作热负荷q
x
处于q1到qb之间时，控制风机10运行于恒转速工作模式；当工作热负荷q
x
处于qb到qa之间时，控制风机10运行于恒电流工作模式。
91.请参阅图8，在一个实施例中，当风机10运行于恒电流工作模式，燃气热水器的控制方法还包括步骤：
92.步骤s410、根据q
x
和s的值，以及第二关系表得到对应的电流参数i
x-s
和风机10的转速参数n
x-s
，其中，工作热负荷的大小记为q
x
，s的初始值为0；
93.请参阅图5，需要说明的是，第二关系表的获取方法包括：以电流为目标,通过调节风机10的驱动,使得风机10反馈的实际转速n在既定的目标上。而针对不同的系统阻力程度(烟道堵塞程度或者外界自然风程度),会把燃气热水器的电流恒定不同的值。通过实验的方式,以燃烧工况良好为目标,逐渐改变热水器的系统阻力。然后通过调节风机10驱动获得到不同的电流和转速。将每一个不同的系统阻力记为s(s可以依次是0、1、2、3、
…
、e、
…
p)，初始值为0。例如在工作热负荷为q
x
时，无系统阻力的风机10的电流和转速为i
x-0
和n
x-0
。增加一点点系统阻力之后，以燃烧工况良好为目标，改变了风机10的驱动来获得更小的电流。风机10表现出来的电流和转速记录为i
x-1
，n
x-1
。以此类推，最后一个风机10的电流点位记为i
x-e
。在风机10的电流为i
x-e
时燃气热水器还能够正常工作，如果继续增加系统阻力，则燃气热水器就必须自我保护停机。这个时候电流不会再做调整，风机10的转速会由于系统阻力的增加，继续增加变成n
x-p
，n
x-p
即为转速保护点，在当前的工作热负荷情况下，一旦风机10的转速超过n
x-p
，燃气热水器立即执行自动保护停机锁定操作。
94.步骤s420、获取风机10的实际转速；
95.步骤s430、判断到风机10的实际转速是否大于n
x-s
与jn的乘积；
96.其中，jn具体根据经验设定为大于1的数字，例如1.05，它决定燃气热水器大负荷端主动增加风速的灵敏度。
97.步骤s440、当判断到风机10的实际转速大于n
x-s
与jn的乘积时，控制风机10以电流ix-(s+1)
运行，并用s+1替换s后进入到步骤s410中。
98.在一个实施例中，燃气热水器的控制方法还包括步骤：
99.步骤s450、当判断到风机10的实际转速不大于n
x-s
与jn的乘积时，继续判断风机10实际转速是否小于n
x-s
与kn的乘积；
100.其中，kn具体根据经验设定为小于1的数字，例如0.95，它决定燃气热水器大负荷端主动降低风速的灵敏度。
101.步骤s460、当判断到风机10的实际转速小于n
x-s
与kn的乘积时，控制风机10以电流i
x-(s-1)
运行，并用s-1替换s后进入到步骤s410中；当判断到风机10的实际转速不小于n
x-s
与kn的乘积时，直接进入到步骤s410中。
102.在一个实施例中，步骤s430与步骤s440之间还包括步骤：
103.步骤s470、判断风机10的实际转速是否超过n
x-p
,并在风机10的实际转速超过n
x-p
时进入到步骤s480，在风机10的实际转速未超过n
x-p
时进入到步骤s440中，其中，n
x-p
为风机10在工作热负荷q
x
时所对应的保护转速；
104.步骤s480、燃气热水器停机进行保护状态。
105.请参阅图9，在一个实施例中，当风机10运行于恒转速工作模式，燃气热水器的控制方法还包括步骤：
106.步骤s510、根据q
x
和s的值，以及第三关系表得到对应的电流参数i
x-s
和风机10的转速参数n
x-s
，其中，工作热负荷的大小记为q
x
，s的初始值为0；
107.请参阅图6，需要说明的是，第三关系表的获取方法包括：以转速为目标，通过调节风机10的驱动，使得风机10反馈的转速n在既定的目标上。而针对不同的系统阻力程度(烟道堵塞程度或者外界自然风程度),会把燃气热水器的转速恒定不同的值。通过以实验的方式,以燃烧工况良好为目标,改变燃气热水器的系统阻力大小。然后通过调节风机10驱动获得到不同的电流和转速。将每一个不同的系统阻力记为s(s依次是0、1、2、3、
…
、e、
…
p)。例如在工作热负荷为q
x
时，无系统阻力的风机10的电流和转速为i
x-0
和n
x-0
。增加一点点系统阻力之后，以燃烧工况良好为目标，改变了风机10的驱动来获得更高的转速。风机10表现出来的电流和转速记录为i
x-1
，n
x-1
。以此类推，最后一个风机10的转速点位记为n
x-e
。在风机10的转速为n
x-e
时燃气热水器还能够正常工作，如果继续增加系统阻力，则燃气热水器就必须自我保护停机。这个时候转速就不会再做调整，风机10的电流会由于系统阻力的增加，下降变成i
x-p
。i
x-p
即为电流保护点，在当前的工作热负荷情况下，一旦风机10的电流一旦低于i
x-p
，燃气热水器立即执行自动保护停机锁定操作。
108.步骤s520、获取风机10的实际电流；
109.步骤s530、判断到风机10的实际电流是否低于i
x-s
与ji的乘积；
110.其中，ji具体根据经验设定为小于1的数字，例如0.95，它决定燃气热水器小负荷端主动加风的灵敏度。
111.步骤s540、当判断到风机10的实际电流低于i
x-s
与ji的乘积时，控制风机10以风速n
x-(s+1)
运行，并用s+1替换s后进入到步骤s510中。
112.在一个实施例中，燃气热水器的控制方法还包括步骤：
113.步骤s550、当判断到风机10的实际电流不低于i
x-s
与ji的乘积时，继续判断风机10实际电流是否高于i
x-s
与ji的乘积；
114.步骤s560、当判断到风机10的实际电流高于i
x-s
与ji的乘积时，控制风机10以风速n
x-(s-1)
运行，并用s-1替换s后进入到步骤s510中；当判断到风机10的实际电流不高于i
x-s
与ki的乘积时，直接进入到步骤s510中。
115.其中，ki具体根据经验设定为大于1的数字，例如1.05，它决定燃气热水器小负荷端主动降风的灵敏度。
116.在一个实施例中，步骤s530与步骤s540之间还包括步骤：
117.步骤s570、判断风机10的实际电流是否低于i
x-p
,并在风机10的实际电流低于i
x-p
时进入到步骤s580，在风机10的实际电流不低于i
x-p
时进入到步骤s540中，其中，i
x-p
为风机10在工作热负荷q
x
时所对应的保护电流；
118.步骤s580、燃气热水器停机进行保护状态。
119.应该理解的是，虽然图7-图9的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图7-图9中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
120.在一个实施例中，一种燃气热水器的控制装置，燃气热水器的控制装置包括：
121.第一获取模块，第一获取模块用于获取冷水进水温度；
122.第二获取模块，第二获取模块用于获取热水出水温度；
123.第三获取模块，第三获取模块用于获取产水流量；
124.控制模块，控制模块用于根据冷水进水温度、热水出水温度与产水流量得到工作热负荷，以及根据工作热负荷与临界热负荷的比对结果确定风机10运行于恒电流工作模式或运行于恒转速工作模式。
125.上述的燃气热水器的控制装置，在工作热负荷大于临界热负荷时采用恒电流工作模式,能够更好地适应外界风压,有更好的抗风压性能。在工作热负荷小于临界热负荷时采用恒转速工作模式,就能保证在非烟道堵塞或者外界自然风的情况下,燃气热水器的转速恒定,风量恒定。一旦出现遇到外界阻力增大的情况时,通过给以阶段的不同转速,也能够保证其抗风压能力良好。
126.关于燃气热水器的控制装置的具体限定可以参见上文中对于燃气热水器的控制方法的限定，在此不再赘述。上述燃气热水器的控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
127.请再参阅图1与图2，在一个实施例中，一种燃气热水器，燃气热水器包括风机10、进水温度传感器20、出水温度传感器30、水流量传感器40、燃气比例阀50与控制器60，控制器60分别与风机10、进水温度传感器20、出水温度传感器30、水流量传感器40、燃气比例阀50电性连接；控制器60包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机
程序时实现以下步骤：
128.步骤s100、根据工作热负荷与第一关系表得到风机10在没有遇到外界阻力的情况下的理想电流与理想转速；
129.步骤s200、根据理想电流与理想转速控制风机10运行；
130.步骤s300、根据工作热负荷与临界热负荷进行比对，当工作热负荷大于临界热负荷时，进入到步骤s400中，当工作热负荷小于临界热负荷时，进入到步骤s500中；
131.步骤s400、当工作热负荷大于临界热负荷时，控制风机10运行于恒电流工作模式；
132.步骤s500、当工作热负荷小于临界热负荷时，控制风机10运行于恒转速工作模式。
133.上述的燃气热水器，在工作热负荷大于临界热负荷时采用恒电流工作模式,能够更好地适应外界风压,有更好的抗风压性能。在工作热负荷小于临界热负荷时采用恒转速工作模式,就能保证在非烟道堵塞或者外界自然风的情况下，燃气热水器的转速恒定,风量恒定。一旦出现遇到外界阻力增大的情况时，通过给以阶段的不同转速，也能够保证其抗风压能力良好。
134.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
135.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
136.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
137.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述燃气热水器的控制方法包括如下步骤：获取冷水进水温度与产水流量，以及获取设定的热水出水温度；根据冷水进水温度、产水流量与设定的热水出水温度得到工作热负荷；将所述工作热负荷与临界热负荷进行比对，当所述工作热负荷大于所述临界热负荷时，控制所述风机(10)运行于恒电流工作模式；当所述工作热负荷小于所述临界热负荷时，控制所述风机(10)运行于恒转速工作模式。2.根据权利要求1所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，在获取冷水进水温度、热水出水温度与产水流量步骤之前还包括如下步骤：根据工作热负荷与第一关系表得到风机(10)在没有遇到外界阻力的情况下的理想电流与理想转速；根据所述理想电流与所述理想转速控制所述风机(10)运行。3.根据权利要求2所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述第一关系表的获取方法包括：在风机(10)没有遇到外界阻力的情况下对燃气热水器进行试验,并以燃烧产物完全燃烧为目标,获取不同大小的多个试验热负荷所对应的多个试验电流与多个试验转速；根据多个试验热负荷、多个试验电流以及多个试验转速得到所述第一关系表。4.根据权利要求1所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，当所述风机(10)运行于恒电流工作模式，所述燃气热水器的控制方法还包括步骤：步骤s410、根据q
x
和s的值，以及第二关系表得到对应的电流参数i
x-s
和风机(10)转速参数n
x-s
，其中，工作热负荷的大小记为q
x
，s的初始值为0；步骤s420、获取风机(10)的实际转速；步骤s430、判断到风机(10)的实际转速是否大于n
x-s
与j
n
的乘积；步骤s440、当判断到风机(10)的实际转速大于n
x-s
与j
n
的乘积时，控制风机(10)以电流i
x-(s+1)
运行，并用s+1替换s后进入到步骤s410中。5.根据权利要求4所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述燃气热水器的控制方法还包括步骤：步骤s450、当判断到风机(10)的实际转速不大于n
x-s
与j
n
的乘积时，继续判断风机(10)实际转速是否小于n
x-s
与k
n
的乘积；步骤s460、当判断到风机(10)的实际转速小于n
x-s
与k
n
的乘积时，控制风机(10)以电流i
x-(s-1)
运行，并用s-1替换s后进入到步骤s410中；当判断到风机(10)的实际转速不小于n
x-s
与k
n
的乘积时，直接进入到步骤s410中。6.根据权利要求4所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，步骤s430与步骤s440之间还包括步骤：步骤s470、判断风机(10)的实际转速是否超过n
x-p
,并在风机(10)的实际转速超过n
x-p
时进入到步骤s480，在风机(10)的实际转速未超过n
x-p
时进入到步骤s440中，其中，n
x-p
为风机(10)在工作热负荷q
x
时所对应的保护转速；步骤s480、燃气热水器停机进行保护状态。7.根据权利要求1所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，当所述风机(10)运行于恒转速工作模式，所述的燃气热水器的控制方法还包括步骤：
步骤s510、根据q
x
和s的值，以及第三关系表得到对应的电流参数i
x-s
和风机(10)转速参数n
x-s
，其中，工作热负荷的大小记为q
x
，s的初始值为0；步骤s520、获取风机(10)的实际电流；步骤s530、判断到风机(10)的实际电流是否低于i
x-s
与j
i
的乘积；步骤s540、当判断到风机(10)的实际电流低于i
x-s
与j
i
的乘积时，控制风机(10)以风速n
x-(s+1)
运行，并用s+1替换s后进入到步骤s410中。8.根据权利要求7所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述燃气热水器的控制方法还包括步骤：步骤s550、当判断到风机(10)的实际电流不低于i
x-s
与j
i
的乘积时，继续判断风机(10)实际电流是否高于i
x-s
与j
i
的乘积；步骤s560、当判断到风机(10)的实际电流高于i
x-s
与j
i
的乘积时，控制风机(10)以风速n
x-(s-1)
运行，并用s-1替换s后进入到步骤s510中；当判断到风机(10)的实际电流不高于i
x-s
与k
i
的乘积时，直接进入到步骤s510中。9.根据权利要求7所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，步骤s530与步骤s540之间还包括步骤：步骤s570、判断风机(10)的实际电流是否低于i
x-p
,并在风机(10)的实际电流低于i
x-p
时进入到步骤s580，在风机(10)的实际电流不低于i
x-p
时进入到步骤s540中，其中，i
x-p
为风机(10)在工作热负荷q
x
时所对应的保护电流；步骤s580、燃气热水器停机进行保护状态。10.一种燃气热水器的控制装置，其特征在于，所述燃气热水器的控制装置包括：第一获取模块，所述第一获取模块用于获取冷水进水温度；第二获取模块，所述第二获取模块用于获取热水出水温度；第三获取模块，所述第三获取模块用于获取产水流量；控制模块，所述控制模块用于根据冷水进水温度、热水出水温度与产水流量得到工作热负荷，以及根据所述工作热负荷与临界热负荷的比对结果确定风机(10)运行于恒电流工作模式或运行于恒转速工作模式。11.一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器包括风机(10)、进水温度传感器(20)、出水温度传感器(30)、水流量传感器(40)、燃气比例阀(50)与控制器(60)，所述控制器(60)分别与所述风机(10)、进水温度传感器(20)、出水温度传感器(30)、水流量传感器(40)、燃气比例阀(50)电性连接；所述控制器(60)包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至10中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明涉及一种燃气热水器及其控制方法、控制装置。燃气热水器包括风机、进水温度传感器、出水温度传感器、水流量传感器、燃气比例阀与控制器。进水温度传感器设置于冷水进水管上，用于获取冷水进水温度。出水温度传感器设置于热水出水管上，用于获取热水出水温度。水流量传感器设置于冷水进水管或热水出水管上。在工作热负荷大于临界热负荷时采用恒电流工作模式,能够更好地适应外界风压,有更好的抗风压性能。在工作热负荷小于临界热负荷时采用恒转速工作模式,就能保证在非烟道堵塞或者外界自然风的情况下,燃气热水器的转速恒定,风量恒定。一旦出现遇到外界阻力增大的情况时,通过给以阶段的不同转速,也能够保证其抗风压能力良好。能力良好。能力良好。


技术研发人员：卢楚鹏 张其 陈斌
受保护的技术使用者：广东万和新电气股份有限公司
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/3/8