一种燃气热水器的自动调节方法与流程

1.本发明涉及一种燃气热水器的自动调节方法。

背景技术：

2.随着家用快速燃气热水器通过控制比例阀的开度来控制输入的燃气的量，从而控制输出的产率。进入燃气热水器的燃气管道内的燃气压力(即一次压力)通常在2kpa左右，在燃气通过主阀之后，可以通过比例阀将燃气压力限制在某一确定的范围内，从而保证比例阀后端燃气压力的精确度，配合比例阀的控制以达到快速精准控温的目的。但是随着时间的推进，部件会逐渐老化，或者出现某种故障，比如气阀、管道或者火排发生堵塞等，或者燃气气压或气质发生变化，系统设定的比例阀开度所能达到的产率输出将偏离正常值，出水温度也将偏离设定温度，影响用户的恒温性体验。
3.目前行业内主要采用的手段是增设气体压力传感器，通过该传感器直接检测燃气压力，根据压力的大小来按需控制燃气比例阀、风机和水阀等工作部件，从而使其适配不同的气压情况。这种解决手段一方面会增加产品成本，另一方面对于部件老化、燃气气质的变化以及结构部件故障带来的影响，并没有科学有效的手段进行控制。另外将燃气压力作为判断依据，恒温控制的精度不易掌握，提升了开发难度，并且不同用户家的气源参数不同，固定单一的气压确定方式并不能做到产率的精准校对。

技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能够有效发现气源参数差异、部件老化等无法解决的异常工况，进而避免燃气热水器因异常工况进行重复调节，进而提高出水恒温性的调节速度的燃气热水器的自动调节方法。
5.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种燃气热水器的自动调节方法，其特征在于：在燃气热水器工作过程中，计算燃气热水器当前燃烧段位s的理论比例阀电流ic和实际比例阀电流i，计算i相对于ic的偏差系数asj，i＝asjic；j为自然数；
6.当偏差值|1－asj|≥b时，记录asj，其中b为预设的偏差阈值，0＜b＜1；
7.当持续出现|1－asj|≥b的情况满足预设的异常工况条件后，则判断气源参数差异和/或部件老化引起的该情况，此时则在控制系统中修正理论比例阀电流ic的计算参数为c，同时清除记录的asj。
8.为了能够准确的实现对稳定性偏差情况的调节，c为满足|1－asj|≥b条件的各asj的平均值。
9.方便操作地，预设的异常工况条件的判断条件如下：对asj相对于1的正偏次数d进行计数，对asj相对于1的反偏次数e进行计数，d、e中的一个达到预设次数阈值m，且d、e中较大数是较小数的x倍以上，x＞1；
10.当计算获取到c后，则对d和e进行清零。
11.优选地，x≥2。
12.为了提高对异常情况的发现速度，当b≤|1－asj|＜2b时，则将asj相对于1偏差方向的计数增加1，当|1－asj|≥2b时，则将asj相对于1偏差方向的计数增加2。
13.优选地，b＝15％。
14.作为改进，包括以下步骤
15.初始化各燃烧段比例阀电流与产率之间的关系ii＝fi(o)；
16.燃气热水器开启工作时，根据目标温度t0计算当前的目标产率值o0，进而根据o0确定燃气热水器的工作燃烧段位s，s∈i；根据o0和s计算对应的理论比例阀电流ic＝fs(o0)；
17.随着燃气热水器的工作，根据实际出水温度t相对于目标温度t0的差值调整输出产率ot，再根据ot调整实际比例阀电流i＝fs(ot)；
18.当计算出c后，则将各燃烧段比例阀电流与产率之间的关系修正为ii＝cfi(o)。
19.与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的燃气热水器的自动调节方法，能够在不进行压力检测的基础上，实现对用户家的设备老化、气源参数偏差等稳定性异常情况的检测，进而系统性的调整工作参数，提高对异常情况的适应性，也避免了在燃气热水器工作时每次都需要针对这些情况进行调节的工作，提升了燃气热水器的工作稳定性，提高了出水的恒温性。
附图说明
20.图1为本发明实施例中燃气热水器的自动调节方法的流程图。
具体实施方式
21.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
22.通常，热水器燃烧时有燃烧段位区分，如可以将燃气热水器的燃烧段位区分为一段、二段和三段，不同的段位对应的工作火排数量不同，相应燃气热水器的产率也不同，但相邻的燃烧段位之间拥有重合的区间。产率即为进出水温差与水流量的乘积。也因如此，不同的工作段位时其对应关系有所不同。每一燃烧段位的产率o都有一个确定的范围，利用i表示燃烧段位数，则燃气热水器各燃烧段位的产率范围为[o
imin
,o
imax
]，o
imin
表示第i燃烧段位的最小产率值，o
imax
表示第i燃烧段位的最大产率值，随着燃烧段位的提高，燃烧段位对应的最小和最大产率均相应增大。各燃烧段比例阀电流ii与产率o之间的关系ii＝fi(o)。如此对于具有三段燃烧段位的燃气热水器来说，一、二和三段燃烧段位的对应关系式分别为i1＝f1(o)，i2＝f2(o)，i3＝f3(o)。
[0023]
在正常情况下,在热水器每个燃烧段位都有默认的产率参数,在需求产率处于某一段位的范围内时,就会根据对应关系计算出在该段位内目标产率所对应的比例阀电流值，并进行输出,从而达到所需的产率；而在设备老化、烟管或阀体堵塞或燃气参数改变时，按照上述方法计算得到的比例阀电流值将偏离正常值，直接表现就是出水温度偏高或偏低，影响用户体验。
[0024]
如图1所示，为了解决该问题，本实施例中的燃气热水器的自动调节方法，包括以下步骤。
[0025]
s1、初始化各燃烧段比例阀电流ii与产率o之间的关系ii＝fi(o)。
[0026]
s2、燃气热水器开启工作时，根据目标温度t0计算当前的目标产率值o0，在计算目标产率值o0时，可以利用燃气热水器进水口处的温度传感器获取进水温度，利用水流传感器获取水流量。
[0027]
s3、根据o0确定燃气热水器的工作燃烧段位s，s∈i；确定燃气热水器的工作燃烧段位s方法可以采用现有技术中的各种方法进行确定。
[0028]
s4、根据o0和s计算对应的理论比例阀电流ic＝fs(o0)，燃气热水器调节比例阀的工作电流为ic。
[0029]
s5、随着燃气热水器的工作，根据实际出水温度t相对于目标温度t0的差值计算调整输出产率ot，其中实际出水温度可以采用设置下出水口处的温度传感器进行检测获取。再根据ot计算调整实际比例阀电流i＝fs(ot)。
[0030]
s6、计算i相对于ic的偏差系数asj，i＝asjic；j为自然数，j方便偏差系数asj的记录。
[0031]
s6、在获取到asj后，计算asj相对于1的偏差值|1－asj|，当偏差值|1－asj|≥b时，则记录该asj，其中b为预设的偏差阈值，0＜b＜1，b的值可以根据需要进行设置，本实施例中b＝15％。
[0032]
为了更准确的统计i相对于ic的偏差情况，则按照asj相对于1的不同的偏差方向对asj进行记录。同时本实施例中对asj相对于1的正偏次数d进行计数，对asj相对于1的反偏次数e进行计数。如果asj相对于1的正偏次数d与反偏次数e相差不大，则为燃气热水器中比例阀电流的正常调节情况。则当asj相对于1的正偏次数d与反偏次数e相差较大时，则认为是燃气热水器自身的异常工况造成的。
[0033]
因此本实施例中将异常工况条件预设为：d、e中的一个达到预设次数阈值m，且d、e中较大数是较小数的x倍以上，x＞1。优选地，x≥2。本实施例中m＝4，x＝2。
[0034]
并且为了对于电流偏差较大的情况，则更趋向于认为是异常工况引起的。因此本实施例中，当b≤|1－asj|＜2b时，则将asj相对于1偏差方向的计数增加1，当|1－asj|≥2b时，则将asj相对于1偏差方向的计数增加2。
[0035]
s7、在燃气热水器持续使用过程中，均进行前述的s3至s6的工作，当持续出现|1－asj|≥b的情况满足预设的异常工况条件后，则判断气源参数差异和/或部件老化引起的该情况，此时则在控制系统中修正理论比例阀电流ic的计算参数为c。本实施例中c为满足|1－asj|≥b条件的各asj的平均值。
[0036]
s8、当计算出c后，则将各燃烧段比例阀电流与产率之间的关系修正为ii＝cfi(o)，同时清除记录的asj，并对d和e进行清零。
[0037]
如此能够从系统角度直接修改燃气热水器工作过程的中的公式计算参数，能够在不进行压力检测的基础上，实现对用户家的设备老化、气源参数偏差等稳定性异常情况的检测，进而系统性的调整工作参数，提高对异常情况的适应性，也避免了在燃气热水器工作时每次都需要针对这些情况进行调节的工作，提升了燃气热水器的工作稳定性，提高了出水的恒温性。
[0038]
在进行过一次自动调整后，系统将修正参数c的值计入比例阀电流的计算公式，并在后续的燃烧过程中进行不断更新迭代，以不断适配系统及外界条件的变化，实现自适应控制，提高恒温性能，降低了燃气热水器的维修率。

技术特征：

1.一种燃气热水器的自动调节方法，其特征在于：在燃气热水器工作过程中，计算燃气热水器当前燃烧段位s的理论比例阀电流ic和实际比例阀电流i，计算i相对于ic的偏差系数asj，i＝asjic；j为自然数；当偏差值|1－asj|≥b时，记录asj，其中b为预设的偏差阈值，0＜b＜1；当持续出现|1－asj|≥b的情况满足预设的异常工况条件后，则判断气源参数差异和/或部件老化引起的该情况，此时则在控制系统中修正理论比例阀电流ic的计算参数为c，同时清除记录的asj。2.根据权利要求1所述的燃气热水器的自动调节方法，其特征在于：c为满足|1－asj|≥b条件的各asj的平均值。3.根据权利要求1所述的燃气热水器的自动调节方法，其特征在于：预设的异常工况条件的判断条件如下：对asj相对于1的正偏次数d进行计数，对asj相对于1的反偏次数e进行计数，d、e中的一个达到预设次数阈值m，且d、e中较大数是较小数的x倍以上，x＞1；当计算获取到c后，则对d和e进行清零。4.根据权利要求3所述的燃气热水器的自动调节方法，其特征在于：x≥2。5.根据权利要求3所述的燃气热水器的自动调节方法，其特征在于：当b≤|1－asj|＜2b时，则将asj相对于1偏差方向的计数增加1，当|1－asj|≥2b时，则将asj相对于1偏差方向的计数增加2。6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的燃气热水器的自动调节方法，其特征在于：b＝15％。7.根据权利要求1至5任一权利要求所述的燃气热水器的自动调节方法，其特征在于：包括以下步骤初始化各燃烧段比例阀电流i
i
与产率o之间的关系i
i
＝f
i
(o)；燃气热水器开启工作时，根据目标温度t0计算当前的目标产率值o0，进而根据o0确定燃气热水器的工作燃烧段位s，s∈i；根据o0和s计算对应的理论比例阀电流ic＝f
s
(o0)；随着燃气热水器的工作，根据实际出水温度t相对于目标温度t0的差值调整输出产率ot，再根据ot调整实际比例阀电流i＝f
s
(ot)；当计算出c后，则将各燃烧段比例阀电流与产率之间的关系修正为i
i
＝cf
i
(o)。

技术总结

本发明涉及一种燃气热水器的自动调节方法，在燃气热水器工作过程中，计算燃气热水器当前燃烧段位s的理论比例阀电流Ic和实际比例阀电流I，计算I相对于Ic的偏差系数Asj，I＝AsjIc；j为自然数；当偏差值|1－Asj|≥B时，记录Asj，其中B为预设的偏差阈值，0＜B＜1；当持续出现|1－Asj|≥B的情况满足预设的异常工况条件后，则判断气源参数差异和/或部件老化引起的该情况，此时则在控制系统中修正理论比例阀电流Ic的计算参数为C。该燃气热水器的自动调节方法能够有效发现气源参数差异、部件老化等无法解决的异常工况，进而避免燃气热水器因异常工况进行重复调节，进而提高出水恒温性的调节速度。调节速度。调节速度。