一种电水壶及其使用方法与流程

本发明实施例涉及家用电器领域，特别是涉及一种电水壶及其使用方法。

背景技术：

电水壶是一种具有煮沸水，自动断电，防干烧的家用电器，由于其需要很少的时间就可以把半升到一升的水烧至沸腾，故越来越多地应用于水的煮沸，逐渐成为了人们生活的必需品。

目前，电水壶产品的种类和品牌繁多，且市面上的电水壶一般能够将水煮沸至100度，并且在水烧开之后自动断电。

然而，目前的电水壶只是追求煮水效果却忽略了损耗的浪费，市面上的电水壶不能使人们对于烧水的时间有一个清醒的认知，这导致用户频繁查看烧水壶或者错过水开的时间进而耗费了用户的操作成本。

并且，市面上的电水壶也缺乏人性化的设计，电水壶一般都默认将水煮沸至100度，这导致用户无法灵活地将水加热到预期温度。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种电水壶及其使用方法，可以显示将水烧至目标温度所需剩余时间，使用户对烧水时间有清楚地认识，合理的安排时间，避免用户频繁的查看或者错过开水时间所耗费的操作成本。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种电水壶，包括：显示单元、水位检测单元、水温检测单元、室温检测单元、电路功率检测单元、以及控制系统单元；

其中，所述控制系统单元，用于依据所述水位检测单元测得的水位高度和所述电水壶的横截面积、所述水温检测单元测得的初始水温、所述室温检测单元测得的室温、以及所述电路功率检测单元测得的电路电压和电流，计算得到将所述电水壶内水烧至目标温度所需的剩余时间；

所述显示单元，用于显示所述剩余时间。

优选地，所述控制系统单元包括:

第一计算单元，用于计算所述电水壶电路的电压与所述电水壶电路的电流的乘积，得到所述电水壶的功率；

第二计算单元，用于依据所述室温得到电水壶的烧水效率；

第三计算单元，用于计算所述功率与所述电水壶的烧水效率的乘积；

第四计算单元，用于依据所述水位高度与所述横截面积得到电水壶内水的重量；

第五计算单元，用于计算所述目标温度与所述初始水温的差、水的比热容以及所述水的重量三者的乘积；

第六计算单元，用于依据所述第三计算单元的计算结果与所述第五计算单元的计算结果，得到所述剩余时间。

优选地，所述水位检测单元，用于通过水位传感器测得所述水位高度与所述横截面积。

优选地，所述水温检测单元，用于通过位于所述电水壶内壁底部的温度传感器测得所述初始水温。

优选地，所述室温检测单元，用于通过位于所述电水壶外壁的温度传感器测得所述室温。

优选地，所述电水壶上设置有至少一种预设水温对应的按键，以使用户通过所述按键进行预设水温的选择进而得到所述目标水温。

本发明实施例还提供了一种电水壶的使用方法，包括：

水位检测单元测得水位高度与横截面积；

水温检测单元测得初始水温；

室温检测单元测得室温；

电路功率检测单元测得电水壶电路电压和电流；

控制系统单元依据所述水位高度与横截面积、所述初始水温、所述室温以及所述电压和电流，计算得到剩余时间；

显示单元显示所述剩余时间。

优选地，所述控制系统单元依据所述水位高度与横截面积、所述初始水温、所述室温以及所述电压和电流，计算得到剩余时间的步骤，包括：

计算所述电水壶电路的电压与所述电水壶电路的电流的乘积，得到电水壶的功率；

依据所述室温得到电水壶的烧水效率；

计算所述功率与所述烧水效率的乘积，得到第一结果；

依据所述水位高度与所述横截面积得到所述电水壶内水的重量；

计算所述目标温度与所述初始水温的差、水的比热容以及所述水的重量三者的乘积，得到第二结果；

依据所述第一结果与所述第二结果得到所述剩余时间。

优选地，所述水位检测单元测得水位高度与横截面积的步骤，包括：

所述水位检测单元通过水位传感器测得所述水位高度与横截面积。

优选地，所述水温检测单元测得初始水温的步骤，包括：

所述水温检测单元通过位于所述电水壶内壁底部的温度传感器测得所述初始水温。

与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例提供的电水壶，通过电水壶各个单元的协同工作，可以在显示屏上显示将水烧至目标温度所需剩余时间，这样，用户在使用此款电水壶时就可以很方便的知道剩余时间，并对时间做出最优的安排，避免了频繁查看电水壶或错过水开时间造成的资源浪费，并且，节约了用户的操作成本，提高了电水壶的使用效率。

另外，本发明实施例还可以具备用于设置目标温度的按键，用户可以通过该按键快捷地设置预期的目标温度。假设用户想将水烧至60度，用户只需在烧水前选择60度对应的按键，即可方便地得到60度的热水，而不必将水烧至100度再等水降温至60度。可见，本发明实施例可以灵活地实现水的加热，提升了用户的使用体验，节省了用户的时间，提高了效率，节省了资源。

附图说明

图1是本发明实施例的一种电水壶实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的一种电水壶的使用方法实施例一的步骤流程图；

图3是本发明实施例的一种电水壶的使用方法实施例二的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。

本发明实施例能够在电水壶上显示将水烧至目标温度所需的剩余时间，以使用户对烧水时间有清楚地认识，合理的安排时间，避免用户频繁的查看或者错过开水时间所耗费的操作成本。

本发明实施例的剩余烧水时间是一个数值。为了实现其计算的精确度，本发明实施例在其计算剩余时间时需要的参数具体包括：电水壶的功率、水壶的烧水效率、电水壶内需要烧水的水的重量、目标温度以及初始水温。

其中，电水壶的效率等于电水壶电路电压和电流的乘积，为了测得电压和电流，因此本发明实施例可以设置有电路功率检测单元；电水壶的烧水效率受室温影响，为了测得室温，因此本发明实施例设置有室温检测单元；电水壶内水的重量可以通过水位高度，电水壶横截面积计算得到，为了测得水位高度和电水壶横截面积，因此本发明实施例设置有水位监测单元；为了测得初始水温，因此本发明实施例设置有水温检测单元。

另外，本发明实施例为了用户能直观的获得剩余时间，因此设置了显示单元用以显示剩余时间。

参照图1，示出了本发明实施例的一种电水壶的结构示意图，具体可以包括：显示单元101、水位检测单元102、水温检测单元103、室温检测单元104、电路功率检测单元105、以及控制系统单元106。

其中，水位检测单元102能够测得计算剩余时间所需的水位高度和横截面积；水温检测单元103能够测得计算剩余时间所需的初始水温；室温检测单元104能够测得计算剩余时间所需的室温；电路功率检测单元105能够测得计算剩余时间所需的电路电压和电流；控制系统单元106能够根据以上单元测得的结果计算剩余时间；显示单元101能够将剩余时间显示出来。

可选地，水位检测单元102可以通过电水壶内的水位传感器测得电水壶内的水位高度和电水壶的横截面积。

可选地，水温检测单元103可以通过电水壶内壁底部的温度传感器测得烧水前的初始水温。

可选地，室温检测单元104可以通过电水壶外壁的温度传感器测得烧水时的室温。

可选地，电路功率检测单元105能够检测电水壶电路的电压和电流，以计算电水壶的功率。

具体而言，控制系统单元106将各个单元测得的数据进行汇总和计算，按照以下公式计算剩余时间。该公式具体为：

$T_{remain}=\frac{P\×{\mathrm{\η}}_{Tindoors}}{c\×m\×(T_{destination}-T_{origin})}$

第一计算单元，用于计算电水壶电路的电压与电水壶电路的电流的乘积，得到电水壶的功率P；

第二计算单元，用于依据室温T_indoors得到电水壶的烧水效率η_Tindoors；

第三计算单元，用于计算功率P与电水壶的烧水效率η_Tindoors的乘积；

第四计算单元，用于依据水位高度与横截面积得到电水壶内水的重量m；

第五计算单元，用于计算目标温度T_destination与初始水温T_origin的差、水的比热容c以及水的重量m三者的乘积；

第六计算单元，用于依据第三计算单元计算结果与第五计算单元计算结果得到剩余时间T_remain。

在实际应用中，烧水效率η_Tindoors往往受多种因素(包括水壶形状、电阻丝状、室温等因素)影响。而通常来说，一旦电水壶已经做好之后，水壶形状、电阻丝状等因素对烧水效率的影响都是固定的，因此在每次烧水过程中的烧水效率η_Tindoors可以仅仅考虑室温这个可变因素的影响。烧水效率η_Tindoors与室温通过事先做实验，比如，在不同的室温下测水壶的烧水效率，得出烧水效率与室温之间的关系，该关系可被量化为函数关系或者具体的列表。通常情况下，应该是室温越高，电水壶的烧水效率越高。

在实际应用中，显示单元101可以将控制系统单元106计算得到的剩余时间显示在显示屏上供用户参考。

可选地，电水壶上可以设置有至少一种预设水温对应的按键，以使用户通过按键进行预设水温的选择进而得到目标水温。例如，该预设水温可以包括：40度-100度之间的任意数值。假设用户想将水烧至60度，用户只需在烧水前选择60度对应的按键，即可方便地得到60度的热水，而不必将水烧至100度再等水降温至60度。

综上，本发明实施例的电水壶具备以下优点：

能够使用户得知剩余烧水时间，使得用户对剩余时间有了很直观的认识，方便用户合理规划时间，避免频繁查看或错过开水时间导致的资源浪费，提高了效率；

电水壶采用了模块化的思想，将电水壶的工作分成几个单元分别进行，单元之间协同工作，互有联系，提高了电水壶的工作的效率；

通过按键设置目标水温，操作简单易用，方便用户设置自己想烧的水温，节约了时间。

方法实施例一

参照图2，示出了本发明实施例的一种电水壶的使用方法实施例一的步骤流程图，具体可以包括如下步骤:

步骤201、水位检测单元测得水位高度与横截面积；

步骤202、水温检测单元测得初始水温；

步骤203、室温检测单元测得室温；

步骤204、电路功率检测单元测量电水壶电路电压和电流；

步骤205、控制系统单元依据室温、水位高度与横截面积、初始水温以及电压和电流，计算得到剩余时间；

步骤206、显示单元显示剩余时间。

可选地，步骤201中水位检测单元通过水位传感器测得水位高度与横截面积。

可选地，步骤202中水温检测单元通过位于电水壶内壁底部的温度传感器测得初始水温。

可选地，步骤203中室温检测单元通过位于电水壶外壁的温度传感器测得室温。

可选地，步骤205中控制系统单元计算剩余时间的步骤具体可以包括：

计算电水壶电路的电压与电水壶电路的电流的乘积，得到电水壶的功率；

依据室温得到电水壶的烧水效率；

计算上述功率与电水壶的烧水效率的乘积，得到第一结果；

依据水位高度与横截面积得到电水壶内水的重量；

计算目标温度与初始水温的差、水的比热容以及水的重量三者的乘积，得到第二结果；

依据第一结果与第二结果得到剩余时间。

参照图3，示出了本发明实施例提供的一种电水壶的使用方法实施例二的步骤流程图，具体可以包括如下步骤:

步骤301、在电水壶上电且电水壶有水的情况下，通过目标水温设置单元设定将水烧至的目标温度；

本发明实施例中，电水壶上设有按键，通过按键输入目标水温数字，但可以预见的是，设定目标温度的方式不一定拘泥于按键，旋转钮等其他方式仍然适用。

另外，若不进行目标水温的设定，目标水温默认100度。

步骤302、电水壶的水位监测单元通过电水壶内的水位传感器测得电水壶内水位的高度和电水壶的横截面积；

步骤303、电水壶的水温检测单元通过位于电水壶内壁底部的一个温度传感器测得初始水温；

步骤304、电水壶的室温检测单元通过安装在电水壶外壁的温度传感器测得当前室温；

步骤305、电水壶的电路功率检测单元测得电水壶电路的电压和电流；

步骤306、电水壶的控制系统单元计算水的密度、电水壶内水位的高度、电水壶的横截面积三者的乘积得到电水壶内水的重量；

步骤307、电水壶的控制系统单元计算电水壶电路的电压和电流二者的乘积得到电水壶的功率；

步骤308、电水壶的控制系统单元根据得到的室温通过实验规律得到电水壶的烧水效率；

步骤309、控制系统单元计算电水壶功率与电水壶烧水效率的乘积再除以水的比热容，电水壶内水的重量以及目标水温与室温的差三者的乘积计算得到剩余烧水时间；

步骤310、控制系统单元将计算得到的剩余烧水时间传送至显示单元；

步骤311、显示单元将控制系统单元传送来的剩余烧水时间显示在显示屏上。

综上，本发明实施例的电水壶具备以下优点：

电水壶操作起来简单，烧水过程明了，用户可以很方便得到目标温度的热水。

在烧水前用户自由设置目标水温；烧水中用户很方便的获取剩余时间信息；烧水后用户直接获得预期热水。在电水壶工作的整个过程中用户都能够对烧水过程有很清晰的把握，因此，本发明实施例更加人性化。

对于方法实施例而言，由于其与电水壶实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见电水壶实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明实施例所提供的一种电水壶及其使用方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明实施例的限制。