燃气热水器的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种燃气热水器的控制方法，包括：热水器点火工作；从至少两条选择性通断的电流调整支路中选定一条作为起始电流调整支路，控制PWM信号经该起始电流调整支路输出相应电信号控制气源比例阀的开度；根据当前水流量、当前进水温度和当前出水温度计算当前气源燃烧热量；根据所述当前PWM值及所述起始电流调整支路对应的曲线计算当前气源气量；计算当前气源热值；根据气源热值与电流调整支路的对应关系选择与所述当前气源热值相对应的电流调整支路作为实际电流调整支路，控制PWM信号经该实际电流调整支路输出相应电信号控制气源比例阀的开度。采用本发明专利技术，能达到热水器燃烧性能的优化。

【技术实现步骤摘要】
燃气热水器及其控制方法和控制系统
本专利技术属于热水器及其控制
，具体地说，是涉及燃气热水器及其控制方 法和控制系统。
技术介绍
燃气热水器使用的天然气的主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧 化碳、一氧化碳、硫化氢等。由于地域不同，天然气中甲烷及其他气体的含量也不同，使得不 同地区天然气的热值相差较大。热值不同，产生相同热量需要的燃气量不同，在燃烧过程中 风量和燃气的配比也会有差异。而现有燃气热水器一般均是针对一种热值的气源设计控制 方法，所以，如果气源热值发生变化，极容易出现出水温度过高或过低、中途熄火、燃气利用 率低等问题，从而使得燃气热水器缺乏通用性。 针对不同地域燃气热值不同的情况，部分燃气热水器厂家推出地域专供的燃气热 水器。地域专供燃气热水器虽然解决了不同地区燃气热值差异问题，但是，同一地区的燃气 在不同时间、不同条件下也会发生热值的变化，此时，地域专供热水器也同样会存在热值变 化带来的上述问题。而且，地域专供燃气热水器增加设计、生产、包装、运输过程中耗费的人 力、物力、财力等成本，不符合节能降耗、降成本的发展趋势。 鉴于此，如何对燃气热水器进行燃烧控制，以使其能够自动适应具有不同热值的 气源来达到燃烧性能最优，则是亟待解决的问题，也是本专利技术的研究主旨所在。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种燃气热水器的控制系统、控制方法及燃气热水器，使得 热水器可以自动适应热值不同的气源来达到燃烧性能的优化。 为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的控制系统采用下述技术方案予以实现： 一种燃气热水器的控制系统，包括设置在气源供气管路上的气源比例阀及控制气源比 例阀开度的控制器，所述控制器与所述气源比例阀电连接，所述控制器包括产生所述气源 比例阀控制信号的PWM信号产生电路，所述控制器还包括由选择性通断的至少两条电流调 整支路并联构成的调流网络电路，所述至少两条电流调整支路的公共输入端与所述PWM信 号产生电路的输出端电连接，所述至少两条电流调整支路的公共输出端与所述气源比例阀 的控制信号输入端电连接。 优选的，所述至少两条电流调整支路为具有不同电阻值的电阻支路。 此外，本专利技术还提供了一种具有上述所述的控制系统的燃气热水器。 为实现前述专利技术目的，本专利技术提供的控制方法采用下述技术方案予以实现： 一种燃气热水器的控制方法，所述方法包括下述步骤： al、热水器点火工作； a2、从至少两条选择性通断的电流调整支路中选定一条作为起始电流调整支路，控制 PWM信号经该起始电流调整支路输出相应电信号控制气源比例阀的开度； a3、采集热水器的当前PWM值、当前水流量、当前进水温度和当前出水温 度，根据所述当前水流量、当前进水温度和当前出水温度计算当前气源燃烧热量 伞； a4、根据所述当前PWM值及所述起始电流调整支路对应的PWM- A曲线计算当前气源气 量fv ; a5、根据公式么= 计算当前气源热值; a6、根据气源热值与电流调整支路的对应关系选择与所述当前气源热值相对应的电流 调整支路作为实际电流调整支路，控制PWM信号经该实际电流调整支路输出相应电信号控 制气源比例阀的开度。 优选的，所述气源热值与电流调整支路的对应关系为热值与电流调整支路电参数 的对应关系，且所述PWM- &曲线及所述气源热值与电流调整支路电参数的对应关系为已 知并预先存储起来的数据。 如上所述的方法，所述气源热值与电流调整支路电参数的对应关系采用下述步骤 获得： bl、热水器使用已知热值的气源点火燃烧； b2、调整电流调整支路的电参数值，使得热水器按照最优燃烧曲线燃烧； b3、在热水器按照最优燃烧曲线燃烧过程中，采集某时刻的PWM值、水流量、进水温度 和出水温度，计算该时刻的气源燃烧热量； b4、根据该时刻的气源燃烧热量及已知的气源热值计算该时刻的燃气量； b5、根据该时刻的燃气量和该时刻的PWM值计算电流调整支路的电参数值，从而获得 已知热值与电流调整支路电参数的对应关系。 优选的，所述电流调整支路为电阻支路，所述电阻支路的电参数为电阻支路的电 阻值。 如上所述的方法，在所述步骤a6中，控制PWM信号经实际电流调整支路输出相应 电信号控制气源比例阀的开度的同时，根据热水器的最优燃烧曲线控制风机风量，保证热 水器以最优燃烧性能来工作。 如上所述的方法，为提高控制准确性、同时避免频繁判断而影响控制效率，在设定 时间到达后，再次执行所述步骤a3至a6的过程，或者在热水器重启后，再次执行所述步骤 a2至a6的过程。 如上所述的方法，在所述步骤al之前还包括下述步骤： a0、热水器开机，判断热水器的进水流量是否大于启动流量；在进水流量大于启动流量 时，再执行所述步骤al。 与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术通过在热水器的控制系统 中增设多条选择性通断的电流调整支路，利用不同的电流调整支路改变控制气源比例阀的 电流，进而控制比例阀的开度和燃气量，保证在气源热值不同的情况下、相同PWM值控制下 所产生的燃烧热量相同，进而实现燃气热量与风机风量在最优配比下工作，提高了气源燃 烧效率，有效避免了因燃气热量与风量不匹配而引起的熄火、水温不恒定等问题，提高了热 水器的通用性。 结合附图阅读本专利技术的【具体实施方式】后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清 楚。 【附图说明】 图1是本专利技术燃气热水器一个实施例的结构示意图； 图2是图1中控制器的部分电路结构框图； 图3是本专利技术燃气热水器的控制方法一个实施例的流程图。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术的技术方案作进一步详细的说明。 首先，简要阐释本专利技术的设计出发点： 每一台燃气热水器都对应一条唯一的最优燃烧曲线，该曲线反映的是燃气燃烧热量与 风机风量的配比关系。如果热水器按照最优燃烧曲线确定的燃烧热量与风机风量的配比燃 烧，燃气效率最高，燃烧排放的废气含量最少。而燃气燃烧热量与燃气量及燃烧的热值有 关，燃气量的大小取决于燃气比例阀开度的大小，而燃气比例阀开度又是通过P丽信号来 控制的，所以，现有技术通常将最优燃烧曲线也看作是PWM值与风机风量的配比关系。而 且，在热水器工作过程中，也是根据最优燃烧曲线来调整PWM值与风机风量的关系来实现 燃烧最优的。在这种情况下，就会存在一个问题：现有燃气热水器控制系统中，PWM信号直 接作为燃气比例阀的控制信号来使用，也即一个PWM值只能对应一个比例阀的开度。如果 燃烧所用气源的热值不同，相同PWM值产生相同的比例阀控制电流，相同的控制电流获得 相同的比例阀开度，产生相同的燃气气量，但相同的燃气气量所产生的燃烧热量不同。如果 仍然按照最优燃烧曲线来调整PWM和风机风量，会使得相同PWM值下所产生的燃烧热量与 风机风量偏离最优燃烧曲线，也即不能获得燃烧热量与风机风量的最佳配比。如果燃烧热 量与风机风量不能按照最佳配比来工作，就会降低燃烧效率，增加废气排放量，甚至引起热 水器熄火、出水温度不恒定等问题，影响用户的舒适性使用。 针对现有热水器的控制原理及控制过程中存在的上述问题，可以采用下述的处理 方式：在气源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气热水器的控制系统，包括设置在气源供气管路上的气源比例阀及控制气源比例阀开度的控制器，所述控制器与所述气源比例阀电连接，所述控制器包括产生所述气源比例阀控制信号的PWM信号产生电路，其特征在于，所述控制器还包括由选择性通断的至少两条电流调整支路并联构成的调流网络电路，所述至少两条电流调整支路的公共输入端与所述PWM信号产生电路的输出端电连接，所述至少两条电流调整支路的公共输出端与所述气源比例阀的控制信号输入端电连接。

【技术特征摘要】
1. 一种燃气热水器的控制系统，包括设置在气源供气管路上的气源比例阀及控制气源 比例阀开度的控制器，所述控制器与所述气源比例阀电连接，所述控制器包括产生所述气 源比例阀控制信号的PWM信号产生电路，其特征在于，所述控制器还包括由选择性通断的 至少两条电流调整支路并联构成的调流网络电路，所述至少两条电流调整支路的公共输入 端与所述PWM信号产生电路的输出端电连接，所述至少两条电流调整支路的公共输出端与 所述气源比例阀的控制信号输入端电连接。2. 根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述至少两条电流调整支路为具有 不同电阻值的电阻支路。3. -种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器中具有上述权利要求1或2所述的控 制系统。4. 一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤： al、热水器点火工作； a2、从至少两条选择性通断的电流调整支路中选定一条作为起始电流调整支路，控制 PWM信号经该起始电流调整支路输出相应电信号控制气源比例阀的开度； a3、采集热水器的当前PWM值、当前水流量、当前进水温度和当前出水温 度，根据所述当前水流量、当前进水温度和当前出水温度计算当前气源燃烧热量 ? ; a4、根据所述当前PWM值及所述起始电流调整支路对应的PWM- &曲线计算当前气源气 量恥； a5、根据公式&=&/&计算当前气源热值a ; a6、根据气源热值与电流调整支路的对应关系选择与所述当前气源热值相对应的电流 调整支路作为实际电流调整支路，控制PWM信号经该实际电流调整支路输出相应电信号控 制气源比例阀的开度...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金娟，刘联产，张鑫，郑涛，李键，
申请(专利权)人：海尔集团公司，青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37