一种功率输出控制方法及即热式电热水器技术

本发明专利技术公开了一种功率输出控制方法及即热式电热水器，所述方法包括：分别获取目标功率值和实际全功率值；根据所述目标功率值和实际全功率值计算斩波时间，所述斩波时间为在半波周期内输出电压的时间；在各半波周期内按照所述斩波时间控制输出电压。本发明专利技术的功率输出控制方法，根据目标功率值和实际全功率值，确定斩波时间，建立时间与功率的对应关系，保证该斩波时间内的输出的实际电压功率值等于目标功率值，控制输出精度高。采用该控制方法的即热式电热水器，控制输出功率的精度得到提高，因此所加热水温较为恒定，且加热的精度高，即使电网的电压发生波动，功率模块的加热温度也能稳定在设定温度附近，不会影响用户使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种功率输出控制方法及即热式电热水器
本专利技术属于功率输出控制
，具体地说，涉及一种功率输出控制方法及即热式电热水器。
技术介绍
即热式电热水器通过采集电压和温度等数据，结合相应的控制算法，得到需要输出的功率，然后控制可控硅输出指定的功率。现有的功率输出控制方式采用全波的方式，控制精度低。目前另外一种控制方式是通过可控硅斩波的方式，但是其输出不是线性的，其根据理论计算得到斩波时间，利用该斩波时间来控制可控硅，该种方式控制输出的功率精度较全波控制的方式高。但是该种方式通过计算电压曲线的面积，采用积分的方式来计算当前功率对应的斩波时间，此斩波时间因为是理论计算值，跟实际值有一定的误差，所以其控制精度仍然不是很高。此外，斩波控制需要进行过零检测，过零检测由外部过零检测电路检测后发送给控制模块，存在一定的时间延迟，时间延迟也会导致控制输出不准。综上因素叠加到一起输出功率值误差就会较大，用作电热水器恒温控制时，导致恒温效果较差。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中功率控制输出精度低的技术问题，提出了一种功率输出控制方法，根据目标功率值和实际全功率值，确定斩波时间，保证该斩波时间内的输出电压功率值等于目标功率值，输出精度高。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现：一种功率输出控制方法，包括：分别获取目标功率值和实际全功率值；根据所述目标功率值和实际全功率值计算斩波时间，所述斩波时间为在半波周期内输出电压的时间；在半波周期内按照所述斩波时间控制输出电压。进一步的，按照所述斩波时间控制输出电压步骤中，还包括获取过零检测信号，相邻两个过零检测信号之间的时间间隔为半波周期。进一步的，在半波周期内按照所述斩波时间控制输出电压的方法为：收到过零检测信号后开始计时，在经过时间T/2-Z之后，控制输出电压，在收到下一个过零检测信号时停止输出电压，并重新计时；其中，T/2为半波周期，Z为斩波时间。进一步的，获取过零检测信号之后，还包括过零检测延时补偿步骤，获取延时时间Δt；在半波周期内按照所述斩波时间控制输出电压的方法为：收到过零检测信号后开始计时，在经过时间T/2-Z-Δt之后，控制向功率模块输出电压，在收到下一个过零检测信号时停止输出电压。进一步的，延时时间Δt的获取方法为：获取连续的三个过零检测信号；计算每相邻两个过零检测信号之间的时间差，分别为t1和t2；计算延时时间Δt：Δt＝|t1-t2|/2。进一步的，所述斩波时间为将所述目标功率值与所述实际全功率值的比值进行三次拟合生成。进一步的，所述斩波时间t的计算方法为：其中，P3为目标功率值，P1为实际全功率值，a、b、c为与半波周期T/2相关的系数，d为常系数。进一步的，所述实际全功率值P1的获取方法为：获取功率模块的额定电压U0；获取功率模块的额定功率P0；获取实际电压U1；根据U1、U0以及P0计算所述实际全功率值P1。进一步的，所述实际全功率值P1的计算方法为：本专利技术同时提出了一种即热式电热水器，包括：功率模块；可控硅输出模块；控制模块，其分别获取目标功率值和实际全功率值，根据所述目标功率值和实际全功率值计算斩波时间，并在半波周期内按照所述斩波时间控制可控硅输出模块向所述功率模块输出电压，所述斩波时间为在半波周期内输出电压的时间。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术的功率输出控制方法，根据目标功率值和实际全功率值，确定斩波时间，建立时间与功率的对应关系，保证该斩波时间内的输出的实际电压功率值等于目标功率值，控制输出精度高。采用该控制方法的即热式电热水器，控制输出功率的精度得到提高，因此所加热水温较为恒定，且加热的精度高，即使电网的电压发生波动，功率模块的加热温度也能稳定在设定温度附近，不会影响用户使用体验。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。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提出的功率输出控制方法的一种实施例流程图；图2是实施例一中输入电压的波形图；图3是实施例一中过零检测延迟示意图；图4是本专利技术提出的即热式电热水器的一种原理方框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。实施例一交流电压施加在功率模块上，功率模块进行做功。若功率模块为电加热管，其用于将电能转化为热能。功率模块具有额定功率和额定电压，额定功率是指功率模块在输入额定电压时的输出功率。但是市电电网中的交流电一般会存在波动，与额定电压存在一定的误差，因此，功率模块在输入市电电压工作时，其实际输出功率也相应发生变化。输入电压的不确定性给功率模块的输出功率控制带来了难度，对于电加热管而言，若无法精确地控制功率输出，则反映在加热水温的控制精度低，恒温效果差，给洗浴带来不好的体验。此外，功率模块一般工作电压为交流电压，电压值在时间轴上呈正弦波的波形变化。需要功率模块输出的功率根据设定获得，如将一定温度的水加热至设定温度，要求功率模块输出的功率可根据能量守恒定律相应确定，而功率模块在一个半波周期内的输出功率不一定恰好与要求输出的功率相等，因此，通过斩波控制的方式，仅在部分时间段为功率模块控制输出电压，实现输出功率调节。现有斩波控制方式通过计算电压曲线的面积，采用积分的方式计算当前功率对应的斩波值，此斩波值因为是按照额定电压进行的理论计算，跟实际输入电压存在差距，所以其输出功率控制精度较低。为了解决现有输出功率控制精度低的技术问题，本实施例提出了一种功率输出控制方法，如图1所示，包括：分别获取目标功率值和实际全功率值；实际全功率值是指通过采集实际的输入电压，功率模块在完整的半波周期内实际能够输出的功率。在各半波周期内按照斩波时间控制输出电压。斩波时间是指控制在半波周期内，仅该时间内向功率模块提供电压输出，其他时间不提供电压输出。根据目标功率值和实际全功率值计算斩波时间，斩波时间为在半波周期内输出电压的时间；通过获取目标功率值和实际本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率输出控制方法，其特征在于，包括：/n分别获取目标功率值和实际全功率值；/n根据所述目标功率值和实际全功率值计算斩波时间，所述斩波时间为在半波周期内输出电压的时间；/n在半波周期内按照所述斩波时间控制输出电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种功率输出控制方法，其特征在于，包括：
分别获取目标功率值和实际全功率值；
根据所述目标功率值和实际全功率值计算斩波时间，所述斩波时间为在半波周期内输出电压的时间；
在半波周期内按照所述斩波时间控制输出电压。


2.根据权利要求1所述的功率输出控制方法，其特征在于，按照所述斩波时间控制输出电压步骤中，还包括获取过零检测信号，相邻两个过零检测信号之间的时间间隔为一个半波周期。


3.根据权利要求2所述的功率输出控制方法，其特征在于，在半波周期内按照所述斩波时间控制输出电压的方法为：
收到过零检测信号后开始计时，在经过时间T/2-Z之后，控制输出电压，在收到下一个过零检测信号时停止输出电压，并重新计时；
其中，T/2为半波周期，Z为斩波时间。


4.根据权利要求3所述的功率输出控制方法，其特征在于，获取过零检测信号之后，还包括过零检测延时补偿步骤，获取延时时间Δt；
在半波周期内按照所述斩波时间控制输出电压的方法为：
收到过零检测信号后开始计时，在经过时间T/2-Z-Δt之后，控制向功率模块输出电压，在收到下一个过零检测信号时停止输出电压。


5.根据权利要求4所述的功率输出控制方法，其特征在于，延时时间Δt的获取方法为：
获取连续的三个过零检测信号；
计算每相邻两...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迅，谢海军，吴恩豪，
申请(专利权)人：青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司，海尔智家股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37