[發明專利]一種智能馬桶的水溫控制方法與系統

有效

• 申請號: 202110262657.5
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112944692B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 劉沖文;胡云;崔洪藝
• 申請（專利權）人: 寧波德晶元科技有限公司
• 主分類號: F24H9/20
• 分類號: F24H9/20;E03D9/08
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 龍洋

本發明公開了一種智能馬桶的水溫控制方法與系統，涉及即熱式智能坐便器領域，主要包括步驟：根據市電周期和功率比值以預設方法分配市電正弦波的開啟，并控制加熱器以初始功率加熱輸水管道；獲取管道出水口的出水水溫，并計算該功率下目標水溫和出水水溫的溫差；并在存在溫差情況下根據溫度調節系數獲取該溫差下的調節時間；在當前功率下加熱時間到達調節時間時，當溫差為正值時以預設大小增加功率比值，當溫差為負值時以預設大小降低功率比值。本發明通過根據功率比值開啟相應數量市電正弦波并均分在一個控制周期內的十個組別中，相較于傳統方法中控制市電的通斷來提供合適的功率，本發明能夠在不斷電的情況下穩定加熱，保證水溫的持續平穩變化。

技術領域

本發明涉及即熱式智能坐便器領域，具體涉及一種智能馬桶的水溫控制方法與系統。

背景技術

在即熱式智能坐便器領域，即冷水通過一段較長的加熱管道后直接被加熱到指定溫度后流出，而加熱管道是使用市電通過加熱元件進行直接加熱，為了達到指定溫度，需要通過算法來控制市電的通斷來提供合適的功率來達到要求。以往的水加熱控制方式都是單純通過獲取進水溫度、出水溫度、流量及加熱所要達到的目標水溫，并利用PID(ProportionIntegration Differentiation)等控制器計算出加熱所需的功率實施控制的。

然而對于水的加熱來說，這是一個慢性的系統，就是水的加熱升溫是需要是時間的，PID對于快速響應系統效果是比較好的。因此，如果將PID算法控制應用到水加熱，就很容易導致水溫偏高或偏低，甚至來回波動。

發明內容

為解決上述問題，避免馬桶水溫加熱過程中水溫的驟然變化，同時使得水溫的輸出能夠相對穩定，本發明提出了一種智能馬桶的水溫控制方法，包括步驟：

S1：根據市電周期和功率比值以預設方法分配市電正弦波的開啟，并控制加熱器以初始功率加熱輸水管道；

S2：獲取管道出水口的出水水溫，并計算該功率下目標水溫和出水水溫的溫差；

S3：判斷是否存在溫差，若是，根據溫度調節系數獲取該溫差下的調節時間并進入下一步驟，若否，返回步驟S2；

S4：判斷當前功率下加熱時間是否到達調節時間，若是，進入下一步驟；

S5：當溫差為正值時以預設大小增加功率比值并返回步驟S2，當溫差為負值時以預設大小降低功率比值并返回步驟S2。

進一步地，所述預設方法為：

以10個市電周期為一組共設置十組作為一個控制周期，在一個控制周期內根據功率比值大小開啟相應個數的市電正弦波，并均分于10組中。

進一步地，所述初始功率為根據輸水管道進水水溫和目標水溫進行預估得到的預估功率，所述功率比值為加熱器當前功率與滿功率的比值。

進一步地，所述初始功率可由第一公式獲得，所述第一公式為：

Pn＝ΔT1*K1；

式中，Pn為需要開啟的正弦波數，ΔT1為目標水溫與進水溫度的差值，K1 為溫差系數。

進一步地，所述調節時間可由第二公式獲得，所述第二公式為：

T＝K2/ΔT2；

式中，T為調節時間，K2為人為設置的溫度調節系數，ΔT2為目標水溫與出水水溫的差值。

本發明還提出了這一種智能馬桶的水溫控制系統，包括：

功率分配器，用于根據市電周期和功率比值以預設方法分配市電正弦波的開啟；

加熱器，用于以初始功率比值加熱輸水管道；

比較器，用于在目標水溫和出水水溫存在溫差時根據溫度調節系數獲取該溫差下的調節時間；