液体处理系统和其控制方法、控制装置、可读存储介质与流程

本技术属于液体加热领域，具体而言，涉及一种液体处理系统和其控制方法、控制装置、可读存储介质。

背景技术：

1、日常生活中，人们都有饮用凉白开的习惯。现在的即热容器可以快速将水加热。而日常生活电器中，家用桌面饮水机的最高功率依据电器安规要求，需要限定在2300w以内。理论上，在直饮水机的场景下，该功率可以将7.3g/s的室温水加热至沸腾。但现有出水量由于电热效率及热能利用率的损耗，通常直饮水机出水流量不足6.5g/s，从而导致现有的桌面饮水机等产品的出水流量较小，容易形成断流，故而影响了用户的使用体验。

2、因此，如何设计出一种新的能够大流量出水的液体处理系统就成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

2、本发明的第一方面在于提供一种用于上述液体处理系统的控制方法。

3、本发明的第二方面在于提供一种用于液体处理系统的控制装置。

4、本发明的第三方面在于提供另外一种液体处理系统的控制装置。

5、本发明的第四方面在于提供一种可读存储介质。

6、本发明的第五方面在于提供一种液体处理系统。

7、本发明第一方面的技术方案提供的液体处理系统的控制方法，液体处理系统包括预热组件和加热组件，预热组件用于蓄积热量，并能够利用蓄积的热量对经过预热组件的液体进行预热，加热组件用于对预热组件预热后的液体进行再次加热，控制方法包括：在出液过程中，获取经过预热组件预热后的液体温度；在所述预热后的液体温度大于等于第一设定温度的情况下，控制液体以第一流速经过所述加热组件，所述第一流速大于设定流速。

8、根据本发明提供的液体处理系统，包括预热组件、加热组件。预热组件与供液口等连接，其目的在于，在平时用户不用水等液体时，也即闲时非加热状态时进行蓄积热量，然后在用户需要用水等液体时，利用提前储存蓄积的能量，先把供液口等供给的液体进行预热到一定的温度，而经过预热后的液体进入到加热组件被快速加热至沸腾。加热到沸腾后的液体经过出液组件排出，或者加热到沸腾后的液体也可进行换热或者与其他液体进行综合后排出。该种方案，可根据实际需要设置一个第一设定温度，也即超过该温度，便可增加液体经过加热组件进行加热的速度。且在第一设定温度下，加热组件不用全功率加热便可将设定流量的水加热至沸腾，一般而言，此时加热组件的加热功率比较小，一般小于目标功率值减去预热组件全功率值的差值，也即此时，预热组件基本可以进行全功率蓄热。因此，可以认为，预热后的液体为第一设定温度时，若加热组件以目标功率值减去预热组件全功率值后的差值功率进行加热，能够将设定流速的液体刚好加热至目标温度(一般为沸腾温度)。因此，在加热出液时，若检测出预热后的温度超过这个第一设定温度时，则说明加热组件能够以更小的功率将水加热至沸腾，因此，也说明系统能够将更大流量的水加热至沸腾，因此，可以在设定流速，也即预设大流速出水的情况下增大液体流经加热组件的速度，也即大于设定流速的第一流速，以便能够出现更大流量的加热以及出水。比如，可在预热组件预热能力特别强，或者水源温度本身比较高的情况下，增大出水流量至第一流速，提高用户体验。而预热组件在刚蓄热饱和时，其预热能力一般都比较强，故而在该阶段，可以适当地增大出水流量，以实现更大流量出水。同时，该种系统能够在闲时状态，通过预热组件提前储存蓄积热量，并在用户用水等液体时，通过预热组件提前储存蓄积的热量对液体进行预热，而在预热阶段，预热组件对液体进行预热，并不需要消耗功率，因此，液体处理系统加热的总功率即为加热组件的功率，这样就可以在较低的功率下实现更高效率的加热，这样对于相同加热组件的功率而言，其便能够同时将更多的液体加热至沸腾，以此就可以提高液体处理系统的出液速率，解决了现有方案中的家用桌面饮水机的出液速率低，容易断流的问题。

9、其中，本技术中，液体处理系统处于加热状态和非加热状态，是以加热组件、预热组件是否出液，或者供液口是否供液进行界定的。也即加热状态还是非加热状态主要是看是否有液体需要被加热至沸腾。

10、其中，在实际过程中，为了使用户有一个好的体验，可以在液体处理系统的出液口处设置一个流量调节器，比如一个储液体的容器等，把流量调控的液体存储在该容器中，也即等液体达到一定的量后再集中输出给用户，这样不管加热至沸腾的液体的流量的大小，从用户角度来看，出液速率是一致的，是均匀出液体的，而不是一会流量大一会流量小的出液，也即这样可以确保在变流量加热过程中，均能保证用户在接液体时，接液体的速率基本一致。

11、同理，考虑到，在接液端，会涉及到后续的出液调控等操作。因此，本技术中，控制的是液体经过加热组件的速率，该速率和加热组件、预热组件的出液速率，或者供液口的供液速率基本是一致的，和直接将液体输出给用户时的速率不完全相同。

12、进一步地，控制方法包括：在具体出液时，根据预热组件预热后的液体温度所处的温度区间合理控制液体经过加热组件的流速，也即能够根据预热组件的实际预热状态合理调节流速，避免系统一直以预设大流量出液而导致出液温度不足，或者避免系统一直以小流量出液而导致流量不够，而通过上述调节，能够在预热效果较好时，进行大流量出液，并在预热效果较差时，及时降低流速，确保出液温度，以此一方面能够最大地满足预设的大流量出液，另一方面能够确保输出的液体的温度能够满足预设出液温度要求，这样就实现了产品的大流量出液控制，进而提高了用户的使用体验。

13、进一步地，控制方法还包括：在预热后的液体温度小于第一设定温度大于等于第二设定温度的情况下，使液体经过加热组件的流速大于设定流速小于等于第一流速。

14、在该技术方案中，可以根据实际情况设置第二设定温度，也即预热组件充能比较充足时能够将液体预热的温度。故而，在预热后的液体温度大于等于第二设定温度但小于第一设定温度的情况下，则说明预热组件的预热效果比较好，但预热效果不是最好的。故而，此时，可以使流速设置在第一流速和设定流速之间。该种设置，在t3和t4之间增加了一个过渡值t1，以此使得在预热温度由t3降低为t4的过程中，具有至少一个中间流速作为缓冲过渡，以此可以避免流速直接从第一流速突变至设定流速，这样就使得液体的流速变化能够相对比较平稳。

15、进一步地，使液体经过加热组件的流速大于设定流速小于等于第一流速的步骤具体包括：经过预热组件预热后的液体温度从第一设定温度降低至第二设定温度的过程中，液体经过加热组件的流速从第一流速逐渐降低至设定流速，也即液体经过加热组件的流速与经过预热组件预热后的液体温度呈正相关。

16、在该技术方案中，在预热后的液体温度小于第一设定温度大于等于第二设定温度的情况下，液体经过加热组件的流速随着预热后的液体温度的降低而减小，也即预热后的液体温度从第一设定温度降低至第二设定温度的期间，使液体经过加热组件的流速从第一流速逐渐降低至设定流速。具体而言，可以根据预热后的液体温度的具体数值，使其对应的流速随着温度的降低，逐渐从第一流速逐渐降低至设定流速，也即在预热后的液体温度在第一设定温度-第二设定温度时，可以根据温度的降低，使流速能够随着温度的降低而减小，也即，在该阶段，流速是动态变化的，但流速需要保持在第一流速和设定流速之间。同时，该种设置，使得在预热温度由t3降低为t4的过程中，流速可以逐渐渐变，以此可以避免流速直接从第一流速突变至设定流速，这样就使得液体的流速变化能够更为平稳。

17、更进一步地，控制方法还包括：在预热后的液体温度小于等于第二设定温度大于等于降速临界温度的情况下，控制液体以设定流速经过加热组件。

18、在该技术方案中，预热后的液体温度是高于降速临界温度的，也即加热组件不需要全功加热便可满足设定的大流量出水，故而在该阶段，保持以设定流速出水，以确保产品能够满足大流量出水的要求。

19、更进一步地，控制方法还包括：在预热后的液体温度小于降速临界温度大于系统环境温度的情况下，使液体经过加热组件的流速小于等于设定流速大于第二流速。

20、在该技术方案中，在预热后的液体温度在降速临界温度-系统环境温度之间时，说明其预热能力比较弱，已经比较接近环境温度了，但此时，预热组件还是具有一定的预热效果的，但预热效果已经无法满足设定大流速的流速了，故而此时，可以降低流速，使流速保持在设定流速-第二流速之间，也即保持在设定大流速和常规流速之间。以此就可以相对提高液体的加热速率，提高出水流量。进一步地，在该阶段，液体经过加热组件的流速与预热后的液体温度呈正相关。

21、更进一步地，控制方法还包括：在预热后的液体温度小于等于系统环境温度的情况下，控制液体以第二流速经过加热组件，第二流速大于小于设定流速。第二流速为常规流速，也即和现有的桌面饮水机的流速差不多，大致在6.5g/s-7.0g/s之间。

22、更进一步地，控制方法还包括：在预热后的液体温度大于等于第二设定温度的情况下，预热组件以全功率蓄热。

23、在该技术方案中，在预热后的液体温度大于等于第二设定温度的情况下，说明预热组件的预热效果比较好，此时加热组件的加热需求不大，故而可以控制预热组件以全功率蓄热，以便能够确保产品在大流量出液的同时，延长系统的连续出液时长。

24、更进一步地，控制方法还包括：在预热后的液体温度小于第二设定温度大于等于降速临界温度的情况下，加热组件以第一功率进行加热，预热组件以第二功率进行蓄热，第二功率小于等于目标功率减去第一功率之后的剩余功率，第一功率小于加热组件的全功率。

25、在该技术方案中，在预热后的液体温度在第二设定温度-降速临界温度的情况下，虽然，预热效果不是最佳，但基本也能够将预设大流量的液体加热至所需的温度，故而此时，可以控制液体以设定流速经过加热组件，但同时，为了确保出液温度要求，可以根据实际情况增大加热组件的加热功率，比如，直接以全功率进行加热，此时，由于加热组件的加热功率需求较大，剩余的功率较少，预热组件能够利用的功率可以根据加热组件消耗后的功率合理确定。

26、进一步地，在剩余功率大于等于预热组件的全功率蓄热时的功率的情况下，预热组件以全功率蓄热时的功率进行蓄热，在剩余功率小于预热组件的全功率蓄热时的功率的情况下，预热组件以剩余功率进行蓄热。

27、在该技术方案中，在预热组件根据剩余功率蓄热时，其蓄热功率应该小于等于全功率蓄热时的功率，因此，在剩余功率大于全功率蓄热时的功率时，也以全功率蓄热时的功率进行蓄热，以此可以避免蓄热组件蓄热功率过大而损坏。

28、进一步地，预热组件预热后的液体温度小于等于降速临界温度的情况下，加热组件以全功率加热，预热组件停止蓄热。

29、在该技术方案中，由于已经处于降速运行阶段，因此，加热组件以功率加热，能够使流速能够达到该阶段的最大，以此就能够最大程度地提高该阶段的流速。

30、更进一步地，设定流速大于等于9g/s小于等于15g/s。也即液体经过加热组件的额定流速为9g/s-15g/s。进一步地，第二流速大于等于6.5g/s小于等于10g/s，该流速一般是参考现有的不设置预热组件的液体处理系统的额定流速进行设置的。

31、在上述技术方案中，第一设定温度大于等于70℃，第一设定温度的温度一般需要设置的较高，一般比较接近于预热组件蓄能饱和时能够将水预热的温度，或者比预热组件蓄能饱和时能够将水预热的温度稍微高一点。因为，只有这样，才能确保预热组件的预热效果确实比较好，故而才能够在原先设定的大流量的情况下进一步加大流速。反之，若该温度设置的较低，则会导致预热效果较一般的情况下，还加大流速的情况，此时容易导致加热组件无法将水加热至沸腾的问题。

32、在上述技术方案中，第二设定温度大于等于58℃小于等于69℃。第二设定温度为过渡温度，也即判定液体流速是否需要保持第一流速的温度，故而该温度不宜设置的过大，因为若该温度过大，会导致维持第一流速的时间较短，无法实现更大流量出水的效果。同时，该温度也不宜过低，不然，以第一流速的时间过长，导致耗能过多，这样会导致液体流速从第一流速转换成设定流速的过渡时间比较短，故而会导致流速过于突变，也即流速无法比较平稳的从从第一流速转换到设定流速，这样容易导致出水不稳定，以此就会降低用户体验。

33、在上述技术方案中，降速临界温度大于等于38℃小于等于55℃。降速临界温度需要结合产品的自身特点进行设计。而结合预热组件的特点、预设流速的取值，将降速临界温度设置在38℃-55℃之间是比较合理的，以此使得产品内部的零件的适配性更好。

34、在上述技术方案中，预热组件预热后的液体温度等于降速临界温度，加热组件以全功率加热，液体以设定流速经过加热组件的情况下，加热组件的出液温度等于预设目标出液温度。也即降速临界温度为设定流速时，将水加热至沸腾时，预热后的温度所需的最小温度值。故而，若预热组件不能够将水预热至该温度，则无法将水加热至沸腾。

35、在上述任一技术方案中，控制方法还包括：响应加热指令，获取预热组件的温度；根据预热组件的温度确定经过加热组件的初始液量；或响应加热指令，控制液体以设定流速经过加热组件。

36、在该技术方案中，在确定初始液量时，可以选择两种方案，第一种方案为：在获取到加热指令后，先获取预热组件的温度，以此确定预热组件的状态，也即确定预热组件的预热效能，然后根据预热组件的实际预热效能确定初始流量，也即预热组件的状态和初始流量相关，这样使得初始液量比较合理，避免初始液量过大而导致无法将液体烧开，或者避免初始液量过小，无法满足大流量需求的情况发生。

37、在另一种方案中，在获取到加热指令后，直接以设定流速经过加热组件，也即初始液量为设定流速，也即预设的大流量进行液体加热。而在加热开始后，便检测预热组件预热后的液体温度，然后根据检测的液体温度的实际温度区间进行实际流量控制。该种方案，确定经过加热组件的初始液量时，没有考虑预热组件的实际状态，使得初始液量的确定的比较方便，使得控制逻辑比较简单，以此使得产品的控制方式比较容易实现。

38、进一步地，根据预热组件的温度确定经过加热组件的初始液量的步骤包括：在预热组件的温度大于等于第一温度值的情况下，控制液体以第三流速经过加热组件，第三流速大于设定流速；在预热组件的温度小于第一温度值大于等于系统环境温度的情况下，控制液体以第四流速经过加热组件，加热组件以全功率进行加热，预热组件停止蓄热，第四流速大于等于第二流速小于设定流速。

39、在该技术方案中，可以根据预热组件的温度和第一温度值的大小比较，来确定经过加热组件的初始液量，在预热组件的温度较大时，以第三流速(一般为设定流速或者大于设定流速，比如第一流速)作为初始液量进行出液，以此使得初始流量比较大。而在预热组件的温度较小时但还是大于环境温度时，以第四流速作为初始液量进行出液。第四流速基本等于现有不设置预热组件的常规流速，一般在6.5g/s左右，以此可以确保能够将液体加热至沸腾等目标出液温度。当然，第四流速也可以根据设置的稍微大一些，比如大于第二流速但小于设定流速，如在7.5-8.5g/s之间。

40、进一步地，在预热组件的温度小于系统环境温度的情况下，控制液体以第二流速经过加热组件，加热组件以全功率进行加热，预热组件停止蓄热。此时，第二流速为常规流速，一般在6.5g/s左右，以此可以确保能够将液体加热至沸腾等目标出液温度。

41、其中，第一温度值＝降速临界温度+换热阈值温度δt，换热阈值温度δt为未出液时的系统环境温度与以设定流速经过加热组件时的系统环境温度之间的差值，或换热阈值温度δt大于等于2℃小于等于6℃。也即第一温度值根据降速临界温度设置，因为，在该温度时，可以确保以预设的大流量出液。而换热阈值温度为根据实际需要设置的补偿值，比如可以设置为系统的温度差补偿，此时，换热阈值温度δt为未出液时的系统环境温度与以设定流速经过加热组件时的系统环境温度之间的剩余。或者换热阈值温度根据实际需要设置的温度值，比如2℃-6℃，也即换热阈值温度δt大于等于2℃小于等于6℃。

42、在另一方案中，第一温度值为预热组件蓄能完成时的温度，也即预热组件蓄热完成后，相变材料的温度，或第一温度值大于等于80℃小于等于100℃。第一温度值可以结合预热组件的实际情况进行合理设置。

43、在上述任一技术方案中，控制方法还包括：控制预热组件在液体处理系统处于非加热状态时蓄热。或者，液体处理系统包括非加热状态，控制方法还包括：在非加热状态，控制预热组件以第一蓄热功率进行蓄热，并在蓄热完成后以第二蓄热功率进行保温，第一蓄热功率大于第二蓄热功率。

44、在该些技术方案中，液体处理系统包括非加热状态，也即用户没有接液时的闲时状态。在该状态时，预热组件以其自身设置的最大功率进行全功率(第一蓄热功率)加热，以便能够快速蓄积满热量。而在蓄积满热量以后，可以降功率工作，以第二蓄热功率进行保温。这样就能够确保预热组件能够长期处于储存满热量的状态，以此可以确保在用户需要用水等液体时，预热组件能够及时对液体进行预热至所需的温度。

45、在上述任一技术方案中，控制方法还包括：响应于开机启动的预设时间内，使液体处理系统处于禁止加热状态，并使预热组件进行全功率蓄热。

46、在该些技术方案中，在液体处理系统刚开机时，由于预热组件来不及进行蓄热，故而在刚刚开机的一段时间内，基本无法满足大流量出液体的要求，故而，设置了一个启动保护期，也即在刚刚开机的一段时间内，使液体处理系统处于禁止出液(禁止加热)状态，以方便预热组件有时间进行蓄热。该预设时间根据预热组件所需要的蓄热至饱和的时间进行合理设定。而在该阶段，可使预热组件以全功率进行快速蓄热，以便能够快速蓄热至饱和状态。

47、在上述任一技术方案中，控制方法还包括：在获取到加热指令时，检测距离上次出液体的时间间隔；在时间间隔大于等于预设间隔时，控制正常出液；在时间间隔小于预设间隔时，禁止出液，或降低出液速率并使加热组件输出的液体温度大于预设目标温度。

48、在该些技术方案中，在获取到加热指令时，如果检测到距离上次出液体的间隔比较短，则不进行预设温度参数的比较判断，直接限制出液或降低出液速率并使加热组件输出的液体温度大于预设目标温度，以便能够简化产品的整个控制流程，毕竟，在出液间隔较短时，预热组件蓄热还没有来得及恢复，一般都满足不了设定大流量的出液需求，故而为了提高控制效率，则不进行温度相关的判断，直接限制出液或者降低出液速率，以确保输出的液体都能够满足目标出液需求。其中，这里的预设间隔大于等于预热组件从蓄热最低状态蓄热至饱和所需的时间，蓄热最低状态指的就是基本没有预热能力的状态。

49、在上述任一技术方案中，控制方法还包括：在获取到加热指令时，判断预热组件是否处于保温功率或判断预热组件是否处于蓄热饱和状态；在预热组件处于保温功率或处于蓄热饱和状态时，控制正常出液；在预热组件未处于保温功率或未处于蓄热饱和状态时，禁止出液或降低出液速率并使加热组件输出的液体温度大于预设目标温度。

50、在该技术方案中，在检查到需要出液的指令时，先判断预热组件是否蓄热完成，比如处于保温状态说明蓄热完成，或者直接检测预热组件的温度来确定其是否蓄热至饱和。如果是，则说明预热组件蓄热较多，能够满足预设的大流量出液，此时，便可按照正常流程，先获取预设温度参数，进行速率调节的步骤。反之，预热组件未蓄热饱和，即发现预热组件蓄热不足，则在准备出液时，不进行预设温度参数的比较判断，直接限制出液或降低出液速率并使加热组件输出的液体温度大于预设目标温度，以便能够简化产品的整个控制流程，毕竟，在预热组件蓄热不足够时，一般都满足不了设定大流量的出液需求，故而为了提高控制效率，则不进行温度相关的判断，比如，在长时间出液时，或者在连续出液间隔较短时，则可不进行温度检测的判断，直接限制出液或者降低出液速率，以确保输出的液体都能够满足目标出液需求。

51、在上述任一技术方案中，控制方法还包括：控制供液口的供液量，以控制液体处理系统的出液速率。

52、在该些技术方案中，液体处理系统还包括流量控制装置。流量控制装置设置在供液口和预热组件之间。控制器与流量控制装置连接，用于通过调节流量控制装置的工作，以调节出液速率的大小。在通过第二温度检测装置对液体容器的液温的监控、以及对预热组件的温度的监控能够对加热组件的出液流量进行合理控制时，可以通过控制流量控制装置的流量来调节供液量，从而调节进入到加热组件内的液量，以此就合理地控制了出液流量。

53、在上述任一技术方案中，液体处理系统还包括用于收集加热组件输出的液体的集液盒以及将集液盒排出的出液组件，控制方法还包括：响应于加热指令，控制出液组件以第一出液流速出液，第一出液流速等于设定流速±6℃；在集液盒内的液量小于预设流量后，控制出液组件以第二出液流速出液，第二出液流速小于第一出液流速，第二出液流速等于设定流速±6℃。

54、在该些技术方案中，液体处理系统还包括集液盒。在集液盒处设置有定流出水阀，用以调整出液流速稳定在预设流速。通过设置集液盒能够将水收集后集中排出，这样就可以避免出液速度一会儿大一会儿小的问题。也即在正常情况下，被加热后的液体由集液盒收集后，以提前第一出液流速进行出液。第一出液流速一般为设定流速，或者在设定流速的基础上上下浮动6℃左右。同时，在出液过程中，可以监测集液盒内的剩余液量，若液量小于设定值则可以降低出液速率，以第二出液流速出液，以确保出液连续。比如，若系统长期维持在以现有的常规流速(也即第二流速)进行加热的工作状态，则集液盒处存液会逐渐减少，而减少到一定定值后，则可降低出液流速调，以保证出液连续。第二出液流速一般为设定流速，或者在设定流速的基础上上下浮动6℃左右。

55、本发明第二方面的技术方案提供了一种液体处理系统的控制装置，液体处理系统包括预热组件和加热组件，预热组件用于蓄积热量，并能够利用蓄积的热量对经过预热组件的液体进行预热，加热组件用于对预热组件预热后的液体进行再次加热，控制装置包括：获取单元，用于在出液过程中，获取经过预热组件预热后的液体温度；控制单元，用于在预热后的液体温度大于等于第一设定温度的情况下，控制液体以第一流速经过加热组件，第一流速大于设定流速。

56、进一步地，该控制装置还用于第一方面任一技术方案提供的液体处理系统的控制方法的步骤。

57、本发明第四方面的技术方案提供了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现第一方面任一技术方案提供的液体处理系统的控制方法的步骤。

58、本发明第五方面的技术方案提供了一种液体处理系统，包括上述任一项技术方案提供的液体处理系统的控制装置；和/或包括上述任一项技术方案提供的可读存储介质。

59、根据本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本发明的实践了解到。