[發(fā)明專利]一種功率反饋輔助的水溫加熱控制方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310625522.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104679053A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙曉曄;伍祥林;甘建藝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李飛宇
• 主分類號(hào): G05D23/19
• 分類號(hào): G05D23/19
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種加熱控制方法與裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種功率反饋輔助的水溫加熱控制方法及裝置。

背景技術(shù)

在即熱式智能坐便器領(lǐng)域，以往的水加熱控制方式都是單純通過(guò)獲取進(jìn)水溫度、出水溫度、流量及加熱所要達(dá)到的目標(biāo)水溫，依據(jù)PID（Proportion?Integration?Differentiation）等控制器計(jì)算出加熱所需的功率實(shí)施控制的。在實(shí)際應(yīng)用中，由于一方面發(fā)熱元件的實(shí)際功率與其額定功率存在偏差，另一方面電網(wǎng)電壓的波動(dòng)使得加熱裝置的輸入電壓偏離其額定電壓進(jìn)而造成其實(shí)際功率偏離額定功率，使得水溫控制的精確性和適應(yīng)性受到限制。在實(shí)際電壓高于額定電壓和發(fā)熱元件的功率高于額定功率時(shí)容易產(chǎn)生過(guò)沖和溫度超過(guò)設(shè)定溫度值，而實(shí)際電壓低于額定電壓和發(fā)熱元件的功率低于額定功率時(shí)加熱速度減緩。并且在加熱過(guò)程中，由于電壓的突變變化，引起加熱功率的變化，由于以往的控制方法依據(jù)水溫來(lái)控制，有一定的滯后性，往往造成出水溫度出現(xiàn)過(guò)沖或者跌落，給使用者造成不舒服的感覺(jué)，如表一所示。

表一：在不同進(jìn)水溫度下當(dāng)輸入電壓變化時(shí)出水溫度波動(dòng)情況關(guān)系表

由表一可以看出，電壓從220V突然升高到250V的時(shí)候，不同進(jìn)水溫度下的出水溫度都出現(xiàn)了過(guò)沖。當(dāng)進(jìn)水溫度比較低，而且進(jìn)水流量比較小的時(shí)候過(guò)沖的幅度可能更大，甚至是超過(guò)45℃，存在安全隱患。

此外，由于目前世界范圍內(nèi)使用的電壓共有六種，分別為100V、110V、120V、220V、230V和240V，在生產(chǎn)過(guò)程中，針對(duì)不同的接入電壓往往需要不同的程序，造成了程序版本比較多，管理成本上升的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種解決由于發(fā)熱元件功率偏差引起的溫度程序不適應(yīng)的問(wèn)題，適應(yīng)寬電壓工作范圍，快速響應(yīng)加熱起始及加熱過(guò)程中電壓突變的情況的一種功率反饋輔助的水溫加熱控制方法，并提供一種基于所述方法的功率反饋輔助的水溫加熱控制裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種功率反饋輔助的水溫加熱控制方法，啟動(dòng)加熱后，獲取目標(biāo)水溫與實(shí)時(shí)水溫，根據(jù)加熱裝置的理論功率進(jìn)行加熱；同時(shí)，檢測(cè)加熱裝置實(shí)際的加熱功率，對(duì)比實(shí)際的加熱功率和輸出的理論功率，校正加熱裝置的加熱功率。

作為優(yōu)選，通過(guò)檢測(cè)獲得的實(shí)際的加熱功率，計(jì)算得出實(shí)時(shí)電壓，根據(jù)實(shí)時(shí)電壓與理論電壓的差值校正加熱裝置的加熱功率。

作為優(yōu)選，計(jì)算得出實(shí)時(shí)電壓后，選擇加熱控制器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)所述的方法適用于不同標(biāo)準(zhǔn)的接入電壓。

作為優(yōu)選，對(duì)加熱裝置實(shí)際的加熱功率的檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)電壓檢測(cè)、電流檢測(cè)或電阻檢測(cè)中的一種或者多種，進(jìn)而得出加熱功率。

作為優(yōu)選，檢測(cè)加熱裝置實(shí)際的加熱功率，包括加熱時(shí)的瞬時(shí)功率、有效功率或有功功率的一種或者多種組合。

作為優(yōu)選，具體步驟如下：

1）獲取目標(biāo)水溫與實(shí)時(shí)水溫，根據(jù)加熱裝置的理論功率進(jìn)行加熱；

2）判斷本次加熱控制周期是否結(jié)束，如果是，則進(jìn)行新一輪的加熱控制周期；如果否，則判斷是否為采集實(shí)際功率的時(shí)間；

3）如果是，則采集實(shí)際功率，對(duì)比實(shí)際的加熱功率和輸出的理論功率，計(jì)算得出校正參數(shù)，利用校正參數(shù)對(duì)加熱裝置的加熱功率進(jìn)行校正；如果否，則等待采集實(shí)際功率的時(shí)間。

作為優(yōu)選，步驟3）中，校正參數(shù)的獲取步驟如下：

3.1）判斷實(shí)際功率與理論功率的差值是否超過(guò)閾值，如果否，則校正參數(shù)為1，校正后的功率為理論功率；

3.2）如果是，則計(jì)算得出實(shí)際功率與理論功率的倍率，作為校正參數(shù)，校正后的功率為理論功率與校正參數(shù)的乘積。

作為優(yōu)選，相鄰兩個(gè)采集實(shí)際功率的時(shí)間間隔小于加熱控制周期。

作為優(yōu)選，對(duì)采集的實(shí)際功率進(jìn)行均值濾波。

作為優(yōu)選，步驟2）所述的加熱控制周期具體為：

2.1）獲取目標(biāo)水溫與實(shí)時(shí)水溫；

2.2）利用進(jìn)水水溫計(jì)算前饋控制功率，利用出水水溫計(jì)算反饋控制功率，計(jì)算輸出總功率；

2.3）當(dāng)出水水溫達(dá)到目標(biāo)水溫，則加熱控制周期結(jié)束。

一種功率反饋輔助的水溫加熱控制裝置，包括加熱裝置、溫度檢測(cè)裝置、功率檢測(cè)裝置、控制器，溫度檢測(cè)裝置、功率檢測(cè)裝置分別連接在加熱裝置與控制器間，分別用于以溫度為反饋的控制的方式、以功率為輔助反饋控制的方式對(duì)加熱裝置進(jìn)行控制。