[發明專利]一種可控硅水機速熱方法

在審

• 申請號: 201811311232.3
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109160562A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 肖述;牛明強;王永
• 申請（專利權）人: 上海浩澤凈水科技發展有限公司
• 主分類號: C02F1/02
• 分類號: C02F1/02
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 王一琦

本發明涉及水加熱技術領域的一種可控硅水機速熱方法，該方法所涉及的硬件結構包括環境溫度傳感器、高溫溫度傳感器、流量計、PWM可變流量供水泵、PWM可控硅速熱模組、電控模塊、通水管路，實時地根據實際周圍環境溫度、設定目標溫度、當前實際溫度、實際流速以及歷史溫升曲線記錄對輸出水泵的轉速和速熱模塊的輸出功率進行調節，該方法適用的智能處理芯片選用STM32系列芯片。能夠根據用戶的不同使用環境和使用歷史記錄靈活調節加熱功率和水泵流速，具有流速穩定、溫升迅速以及溫度波動小的優點。

技術領域

本發明涉及水加熱技術領域，具體來說，是一種可控硅水機速熱方法。

背景技術

目前水機的速熱方案硬件僅依靠高溫溫度傳感器完成對溫度的實時監控。軟件主要局限于固定參數的PID調節方法和簡單比例調節方法。由于PID參數在出廠時已經固定，難以適應不同高低溫的實際工作環境，此外固定參數在一定程度上影響PID調節的維持精度，在實際工作過程中可能會出現比較大的溫度過沖、溫度大范圍波動的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種可控硅水機速熱方法，速熱效果迅速，溫度跳變小，擁有對不同工作環境的適應能力。

本發明的目的是這樣實現的：一種可控硅水機速熱方法，該方法所涉及的硬件結構包括環境溫度傳感器、高溫溫度傳感器、流量計、PWM可變流量供水泵、PWM可控硅速熱模組、電控模塊、通水管路，所述通水管路的進水端與水箱接通，所述電控模塊包含智能處理芯片、Flash存儲器、濾波電路、PWM輸出電路、溫度設置界面以及用于啟停熱水提供的開關，所述智能處理芯片選用STM32系列芯片,所述環境溫度傳感器、PWM可變流量供水泵、流量計、PWM可控硅速熱模組、高溫溫度傳感器按照水流方向依次設置在通水管路上，所述環境溫度傳感器、高溫溫度傳感器、流量計、PWM可變流量供水泵、PWM可控硅速熱模組均與電控模塊連接；

該方法包含如下步驟：

(a)用戶設置目標溫度，并打開電控模塊的開關，環境溫度傳感器獲取當前環境溫度并反饋給電控模塊；

(b)上述電控模塊的智能處理芯片在接收到放熱水指令后，依靠以往歷次加熱的工作過程中得到溫升曲線、初始環境溫度、最近一次的PID調節整定參數，首先與現有的初始環境溫度進行比較，如果當前溫度低于以往的溫度，則增大PWM可控硅速熱模組的預熱時間并提高PWM占空比，反之減少PWM可控硅速熱模組的預熱時間；

(c)預熱完成后，啟動PWM可變流量供水泵開始供水，同時進行PID項的積分分離，在第一次到達設定溫度之前根據溫升斜率調節速熱PWM輸出占空比和出水泵PWM占空比，直到維持可控的溫升斜率；

(d)在到第一次達設定溫度時，加入積分項，取消分離比例項，同時根據以往歷史記錄減少速熱PWM輸出；

(e)在第一次到達穩態以后，將最近一次的溫升曲線作為調節的初始數據，并根據環境溫度的變化和實時熱水溫度的變化進行增量式PID的動態調節，利用智能處理芯片的內存實時緩存并修正本次正在調節的PID實時數據，實時判斷是否出現了溫度過沖和大范圍的溫度波動并進行PID動態調節，如果出現溫升過沖，則調節PWM可變流量供水泵和PWM可控硅速熱模組的PWM輸入，如果沒有溫升過沖，則根據溫度波動周期、范圍進行PID參數修正、死區參數修正。

進一步地，停止放熱水時，PWM可變流量供水泵、PWM可控硅速熱模組停止工作，并根據本次速熱放水的溫升曲線的特點，計算并生成加入本次經歷的系數和PID調節系數，并將其與本次速熱工作的初始信息更新進入Flash存儲器中作為下一次工作的初始參數。

進一步地，在上述(e)步驟中，當實際溫度變化超過2℃時，還將增加水泵的PWM占空比調節。

進一步地，在上述(e)步驟中，當溫度震蕩范圍超過5℃時，還將啟動PID參數的實時修正算法對參數進行修正。