专利名称：电热水器恒温控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电热水器的温度控制装置，尤其涉及一种电热水器的恒温 控制装置。
背景技术：
目前即热式电热水器的温度控制通常采用档位来调节电热水器加热的功 率，由于档位控制不能做到精确控制出水水温，使出水温度偏差较大，出现出 水忽冷忽热的现象，而且传统的挡位式控制加热功率，只能进行节跃式的功率 调节，在外部水流量等其它环境参数变化的情况下，不能智能无级调节加热功 率的大小以使出水温度恒定，在使用时水温较难控制，不是太冷就是太热，如 此即影响了电热水器的正常使用也浪费了一定的电能。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种方便调节水温，使出水温度恒 定且节约电能的电热水器恒温控制装置。
为解决上述技术问题，本实用新型电热水器恒温控制装置包括出水温度传感 器、微处理器、接受所述微处理器信号的脉宽调制器和功率控制部件，所述出水温 度传感器的信号输入所述微处理器，所述脉宽调制器的输出信号控制所述功率控制 部件的加热功率，其还包括进水温度传感器和进水流量传感器，所述进水温度传感 器和进水流量传感器的信号输入所述微处理器；
上述微处理器接受所述进水温度传感器、进水流量传感器的信号和出水温度传 感器的反馈信号，经运算处理后输出控制所述脉宽调制器的信号；
上述脉宽调制器按所述微处理器的控制信号，输出一定占空比的脉冲控制所述 功率控制部件的加热功率。
由于本实用新型电热水器恒温控制装置采用了上述技术方案，即电热水器的
控制系统中加入了进水温度传感器和进水流量传感器并将其信号输入微处理器，微 处理器将进水温度、进水流量和出水温度运算处理后输出信号至脉宽调制器，由脉 宽调制器输出一定占空比的脉冲来控制功率控制部件的加热功率，如此精确控制电 热水器的出水温度，实现电热水器出水温度的恒定；同时由于通过微处理器对进、 出水温度及进水流量的精确运算处理和脉宽调制器对加热功率的控制，使得电热水 器的出水温度不会过冷或过热，同样也节约了电能，即需要将出水加多少热便提供 多少电能。
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明
图1为本实用新型电热水器恒温控制装置的电路原理框图。
具体实施方式
如图l所示，本实用新型电热水器恒温控制装置包括出水温度传感器6、微 处理器、接受所述微处理器1信号的脉宽调制器2和功率控制部件3，所述出水温 度传感器6的信号输入所述微处理器1，所述脉宽调制器2的输出信号控制所述功 率控制部件3的加热功率，其还包括进水温度传感器4和进水流量传感器5，所述 进水温度传感器4和进水流量传感器5的信号输入所述微处理器1;
上述微处理器1接受所述进水温度传感器4、进水流量传感器5的信号和出水 温度传感器6的反馈信号，经运算处理后输出控制所述脉宽调制器2的信号；
上述脉宽调制器2按所述微处理器1的控制信号，输出一定占空比的脉冲控制 所述功率控制部件3的加热功率。
本电加热器采用RGM加热技术，冷水进入加热体，出水即可达到要求；本
装置采用微处理器控制，控制方法中采用了PID、模糊、脉宽调节等控制技术；
本装置利用进水温度传感器4、进水流量传感器6来检测进水温度及流量
等参数，并输入微处理器l，微处理器1根据这些外部参数进行运算，由这些
参数能够判断出应该给负载多大功率，根据这个判断，控制脉宽调制器2改变
脉宽的占空比，不同的进水温度、进水流量产生不同宽度的占空脉冲来控制加 热功率的大小；
所述的微处理器1按如下基本数学关系进行运算
设流量Q单位为升/分，温度T单位为'C，功率P单位为KW，时间H单位 为小时H，温度变化为AT二Tout-Tin
每升水升高rC所需电量二4200J二4200/3600000度=7/6000 KWH Q*AT= (P/60) / (7/6000) = (100/7) *P △ T= (100/7) *P/Q P= (7/100) *Q*AT
例如，当流量0=4升/分，总功率P4KW时，AT=28.6°C
为提高控制精度，增加闭环回路控制功能，即利用出水温度传感器6产生 的信号来进一步对水温细调，就是对脉宽占空比进一步调整使出水温度更接近 设定温度而达到恒温的目的。同样由于外部原因使电压波动，水流量变化也会 造成出水温度随之波动，从而达不到理想的恒温效果，因此引入了模糊控制技 术，其能够尽快判断出这些参数的变化，及时调整脉宽的精度，.使温度偏离最 小，提高恒温精度；
所述模糊控制是针对进水流量和进水温度值的判断先对脉宽调制器占空 比的大小范围进行粗调，然后用PID进行细调。比如当进水流量低于2L/min 是脉宽调制器工作在低占空比输出区，大于2L/min而小于4L/min时脉宽调制 器工作在中占空比输出区，大于4L/min时脉宽调制器工作在高占空比输出区， 同理，当进水温度低于IO度时脉宽调制器工作在高占空输出区，大于10度而 小于30度脉宽调制器工作在中占空比输出区，大于30度脉宽调制器工作在低 占空比输出区，微小的温度偏差再用PID反馈调节。
这些控制都是由微处理器中的软件程序控制完成，由于采用了微处理器的 程序控制，使电路更简洁、效果更好、功效比更高。
权利要求1.一种电热水器恒温控制装置，包括出水温度传感器、微处理器、接受所述微处理器信号的脉宽调制器和功率控制部件，所述出水温度传感器的信号输入所述微处理器，所述脉宽调制器的输出信号控制所述功率控制部件的加热功率，其特征在于其还包括进水温度传感器和进水流量传感器，所述进水温度传感器和进水流量传感器的信号输入所述微处理器。
2、 根据权利要求l所述的电热水器恒温控制装置，其特征在于所述微处理 器接受所述进水温度传感器、进水流量传感器的信号和出水温度传感器的反馈信 号，经运算处理后输出控制所述脉宽调制器的信号。
3、 根据权利要求2所述的电热水器恒温控制装置，其特征在于所述脉宽调制器按所述微处理器的控制信号，输出一定占空比的脉冲控制所述功率控制部件的 加热功率。
专利摘要本实用新型公开了一种电热水器恒温控制装置，包括进、出水温度传感器、进水流量传感器、微处理器、接受微处理器信号的脉宽调制器和功率控制部件，进、出水温度传感器和进水流量传感器的信号输入微处理器，脉宽调制器的输出信号控制功率控制部件的加热功率；微处理器将进水温度、进水流量和出水温度运算处理后输出信号至脉宽调制器，由脉宽调制器输出一定占空比的脉冲来控制功率控制部件的加热功率，如此精确控制电热水器的出水温度，实现电热水器出水温度的恒定；同时由于通过微处理器对所采集数据的精确运算处理和脉宽调制器对加热功率的控制，使得电热水器的出水温度不会过冷或过热，同样也节约了电能，即需要将出水加多少热便提供多少电能。
文档编号G05D23/20GK201196747SQ20082005891
公开日2009年2月18日 申请日期2008年5月23日 优先权日2008年5月23日
发明者安立成, 徐洪生 申请人:上海正克电器有限公司