控制方法、燃气热水器的恒温控制装置以及具有该恒温控制装置的燃气热水器。
[0034]图1为根据本发明实施例的燃气热水器的恒温控制方法的流程图。如图1所示，该燃气热水器的恒温控制方法包括以下步骤:
[0035]SI，检测燃气热水器的进水温度和进水流量。
[0036]S2，根据进水温度、进水流量和设置温度计算燃气热水器将进水从进水温度加热至设置温度所需的热负荷。
[0037]根据本发明的一个实施例，热负荷根据下述公式(I)进行计算:
[0038]Q = (K+l)*C*M*(t2_tl)(I)
[0039]其中，Q为热负荷，K为燃气热水器的热量损耗系数，C为水的比热，M为水的质量，
且根据进水流量获得，t2为设置温度，tl为进水温度。
[0040]S3，根据热负荷调节燃气热水器的燃气阀的开度以使燃气热水器的出水温度与设置温度保持一致。
[0041]在本发明的实施例中，根据热负荷调节燃气热水器的燃气阀的开度，具体包括:根据热负荷获取燃气阀的目标开度，并调节燃气阀至目标开度，直至第一预设时间；根据出水温度与设置温度的差值进行PID控制以调节燃气阀的开度；以及当出水温度与设置温度保持一致时，控制燃气阀的开度保持不变。
[0042]优选地，目标开度可以为热负荷对应的燃气阀开度的80%，第一预设时间可以为5秒。
[0043]具体地，在本发明的实施例中，首先检测燃气热水器的进水温度tl和进水流量，并根据检测的进水流量获得水的质量M，然后将进水温度tl、获得的水的质量M和设置温度t2代入上述公式(I)计算燃气热水器将进水从进水温度加热至设置温度所需的热负荷Q，然后根据热负荷Q获取燃气阀的目标开度，其目标开度可以为热负荷Q对应的燃气阀开度的80%，并调节燃气阀至目标开度，直至第一预设时间如5秒，再根据出水温度与设置温度t2的差值进行PID控制以调节(微调)燃气阀的开度，当出水温度与设置温度t2保持一致时，控制燃气阀的开度保持不变。
[0044]根据本发明的一个实施例，如图2所示，上述的燃气热水器的恒温控制流程包括以下步骤:
[0045]SlOl，计算所需要的热量(负荷)Q。
[0046]S102，将燃气阀打开到热负荷对应的燃气阀开度的80%。
[0047]S103，判断出水温度是否等于设置温度。如果是执行步骤S105 ;如果否，执行步骤S104。
[0048]S104，进行PID控制以调节燃气阀的开度，返回步骤S103。
[0049]S105，保持燃气阀开度不变。
[0050]也就是说，本发明实施例的燃气热水器的恒温控制方法包括三个部分，即80% Q调节区、PID调节区和保持区，具体如图3所示，在80% Q调节区，根据热负荷Q对应的燃气阀开度的80 %为目标开度控制燃气阀，直至5秒后，进入PID调节区，根据出水温度与设置温度的差值进行PID控制以调节燃气阀的开度，然后进入保持区，通过控制燃气阀的开度保持不变以使得出水温度与设置温度保持一致，从而能够使得燃气热水器的调节时间短，恒温性能好，舒适性好。
[0051]综上所述，根据本发明实施例的燃气热水器的恒温控制方法，通过检测燃气热水器的进水温度和进水流量，并根据进水温度、进水流量和设置温度计算燃气热水器将进水从进水温度加热至设置温度所需的热负荷，以及根据热负荷调节燃气热水器的燃气阀的开度以使燃气热水器的出水温度与设置温度保持一致，避免了由于无法感知进水温度而导致的燃气热水器开机过冲大、恒温时间长的问题，同时，避免了采用点火前2秒检测到的出水温度作为进水温度参与恒温计算而导致的燃气热水器恒温性能差的问题，提高了燃气热水器的恒温性能。
[0052]图4为根据本发明一个实施例的燃气热水器的恒温控制装置的方框示意图。如图4所示，该燃气热水器的恒温控制装置包括:进水温度检测模块10、进水流量检测模块20、出水温度检测模块30以及控制模块40。
[0053]其中，进水温度检测模块10用于检测燃气热水器的进水温度，进水流量检测模块20用于检测燃气热水器的进水流量，出水温度检测模块30用于检测燃气热水器的出水温度，控制模块40根据进水温度、进水流量和设置温度计算燃气热水器将进水从进水温度加热至设置温度所需的热负荷，并根据热负荷调节燃气热水器的燃气阀的开度以使燃气热水器的出水温度与设置温度保持一致。
[0054]根据本发明的一个实施例，控制模块40根据上述公式(I)计算热负荷。
[0055]根据本发明的一个实施例，如图3所示，控制模块40调节燃气阀的开度时，其中，控制模块40根据热负荷获取燃气阀的目标开度，并调节燃气阀至目标开度，直至第一预设时间；控制模块40根据出水温度与设置温度的差值进行PID控制以调节燃气阀的开度；当出水温度与设置温度保持一致时，控制模块控制燃气阀的开度保持不变。
[0056]优选地，目标开度可以为热负荷对应的燃气阀开度的80%，第一预设时间可以为5秒。
[0057]具体地，如图2所示，首先进水温度检测模块10检测燃气热水器的进水温度tl、进水流量检测模块20检测燃气热水器的进水流量，并根据检测的进水流量获得水的质量M，然后控制模块40将进水温度tl、获得的水的质量M和设置温度t2代入上述公式(I)计算燃气热水器将进水从进水温度加热至设置温度所需的热负荷Q，并根据热负荷Q获取燃气阀的目标开度，其目标开度可以为热负荷Q对应的燃气阀开度的80%，并调节燃气阀至目标开度，直至第一预设时间如5秒，再根据出水温度检测模块30检测的出水温度与设置温度t2的差值进行PID控制以调节(微调)燃气阀的开度，当出水温度与设置温度t2保持一致时，控制燃气阀的开度保持不变。
[0058]进一步地，根据本发明的一个示例，如图4所示，当进水流量检测模块20检测到燃气热水器有水流信号时，控制模块40的风机输出端口 out5输出控制信号以启动风机，延时2秒后，通过风压检测模块50检测是否有风压信号，如果有风压信号，控制模块40通过点火输出端口 outl点火，延时0.5秒后，控制模块40的主阀输出端口 out3输出控制信号以打开主阀，并通过燃气阀输出端口 out2控制燃气阀的开度使其达到点火开度，然后火焰检测模块70检测是否有火焰，如果有火焰则点火成功，控制模块40的分段阀输出端口 out4输出控制信号以打开分段阀，使燃气进入主燃烧器，开始对冷水进行加热。同时，控制器40根据进水温度检测模块10检测的燃气热水器的进水温度tl、进水流量检测模块20检测的燃气热水器的进水流量以及设置温度t2计算燃气热水器将进水从进水温度加热至设置温度所需的热负荷Q，并根据热负荷Q调节燃气热水器的燃气阀的开度以使燃气热水器的出水温度与设置温度保持一致，并且当燃气热水器的出水温度与设置温度一致时，保持燃气阀的开度不变。其中，需要说明的是，当温控器检测模块60检测到燃气热水器的水温大于设置温度时，控制模块40控制燃气热水器停止加热。
[0059]其中，控制模块40中的主控MCU的型号可以为MB95F636，该主控MCU具有内部晶振，与其他同种级别的MCU相比，不仅节省了晶振电路，降低了成本，还提高了整个控制系统的抗干扰能力。同时，该主控MCU内部最高时钟可达到16MHz，极大的保证了运算速度，从而保证了水温的舒适性。
[0060]根据本发明实施例的燃气热水器的恒温控制装置，控制模块根据进水温度检测模块检测的燃气热水器的进水温度、进水流量检测模块检测的燃气热水器的进水流量和设置温度计算燃气热水器将进水从进水温度加热至设置温度所需的热负荷，并根据热负荷调节燃气热水器的燃气阀的开度以使燃气热水器的出水温度与设置温度保持一致，避免了由于没有进水温度检测模块而无法感知进水温度所导致的燃气热水器开机过冲大、恒温时间长的问题，同时，避免了采用点火前2秒检测到的出水温度作为进水温度参与恒温计算而导致的燃气热水器恒温性能差的问题，提高了燃气热水器的恒温性能。
[0061]此外，本发明的实施例还提