一種功率輸出控制方法及即熱式電熱水器技術

本發明專利技術公開了一種功率輸出控制方法及即熱式電熱水器，所述方法包括：分別獲取目標功率值和實際全功率值；根據所述目標功率值和實際全功率值計算斬波時間，所述斬波時間為在半波周期內輸出電壓的時間；在各半波周期內按照所述斬波時間控制輸出電壓。本發明專利技術的功率輸出控制方法，根據目標功率值和實際全功率值，確定斬波時間，建立時間與功率的對應關系，保證該斬波時間內的輸出的實際電壓功率值等于目標功率值，控制輸出精度高。采用該控制方法的即熱式電熱水器，控制輸出功率的精度得到提高，因此所加熱水溫較為恒定，且加熱的精度高，即使電網的電壓發生波動，功率模塊的加熱溫度也能穩定在設定溫度附近，不會影響用戶使用體驗。

【技術實現步驟摘要】
一種功率輸出控制方法及即熱式電熱水器
本專利技術屬于功率輸出控制
，具體地說，涉及一種功率輸出控制方法及即熱式電熱水器。
技術介紹
即熱式電熱水器通過采集電壓和溫度等數據，結合相應的控制算法，得到需要輸出的功率，然后控制可控硅輸出指定的功率。現有的功率輸出控制方式采用全波的方式，控制精度低。目前另外一種控制方式是通過可控硅斬波的方式，但是其輸出不是線性的，其根據理論計算得到斬波時間，利用該斬波時間來控制可控硅，該種方式控制輸出的功率精度較全波控制的方式高。但是該種方式通過計算電壓曲線的面積，采用積分的方式來計算當前功率對應的斬波時間，此斬波時間因為是理論計算值，跟實際值有一定的誤差，所以其控制精度仍然不是很高。此外，斬波控制需要進行過零檢測，過零檢測由外部過零檢測電路檢測后發送給控制模塊，存在一定的時間延遲，時間延遲也會導致控制輸出不準。綜上因素疊加到一起輸出功率值誤差就會較大，用作電熱水器恒溫控制時，導致恒溫效果較差。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術中功率控制輸出精度低的技術問題，提出了一種功率輸出控制方法，根據目標功率值和實際全功率值，確定斬波時間，保證該斬波時間內的輸出電壓功率值等于目標功率值，輸出精度高。為實現上述專利技術目的，本專利技術采用下述技術方案予以實現：一種功率輸出控制方法，包括：分別獲取目標功率值和實際全功率值；根據所述目標功率值和實際全功率值計算斬波時間，所述斬波時間為在半波周期內輸出電壓的時間；在半波周期內按照所述斬波時間控制輸出電壓。進一步的，按照所述斬波時間控制輸出電壓步驟中，還包括獲取過零檢測信號，相鄰兩個過零檢測信號之間的時間間隔為半波周期。進一步的，在半波周期內按照所述斬波時間控制輸出電壓的方法為：收到過零檢測信號后開始計時，在經過時間T/2-Z之后，控制輸出電壓，在收到下一個過零檢測信號時停止輸出電壓，并重新計時；其中，T/2為半波周期，Z為斬波時間。進一步的，獲取過零檢測信號之后，還包括過零檢測延時補償步驟，獲取延時時間Δt；在半波周期內按照所述斬波時間控制輸出電壓的方法為：收到過零檢測信號后開始計時，在經過時間T/2-Z-Δt之后，控制向功率模塊輸出電壓，在收到下一個過零檢測信號時停止輸出電壓。進一步的，延時時間Δt的獲取方法為：獲取連續的三個過零檢測信號；計算每相鄰兩個過零檢測信號之間的時間差，分別為t1和t2；計算延時時間Δt：Δt＝|t1-t2|/2。進一步的，所述斬波時間為將所述目標功率值與所述實際全功率值的比值進行三次擬合生成。進一步的，所述斬波時間t的計算方法為：其中，P3為目標功率值，P1為實際全功率值，a、b、c為與半波周期T/2相關的系數，d為常系數。進一步的，所述實際全功率值P1的獲取方法為：獲取功率模塊的額定電壓U0；獲取功率模塊的額定功率P0；獲取實際電壓U1；根據U1、U0以及P0計算所述實際全功率值P1。進一步的，所述實際全功率值P1的計算方法為：本專利技術同時提出了一種即熱式電熱水器，包括：功率模塊；可控硅輸出模塊；控制模塊，其分別獲取目標功率值和實際全功率值，根據所述目標功率值和實際全功率值計算斬波時間，并在半波周期內按照所述斬波時間控制可控硅輸出模塊向所述功率模塊輸出電壓，所述斬波時間為在半波周期內輸出電壓的時間。與現有技術相比，本專利技術的優點和積極效果是：本專利技術的功率輸出控制方法，根據目標功率值和實際全功率值，確定斬波時間，建立時間與功率的對應關系，保證該斬波時間內的輸出的實際電壓功率值等于目標功率值，控制輸出精度高。采用該控制方法的即熱式電熱水器，控制輸出功率的精度得到提高，因此所加熱水溫較為恒定，且加熱的精度高，即使電網的電壓發生波動，功率模塊的加熱溫度也能穩定在設定溫度附近，不會影響用戶使用體驗。結合附圖閱讀本專利技術的具體實施方式后，本專利技術的其他特點和優點將變得更加清楚。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術提出的功率輸出控制方法的一種實施例流程圖；圖2是實施例一中輸入電壓的波形圖；圖3是實施例一中過零檢測延遲示意圖；圖4是本專利技術提出的即熱式電熱水器的一種原理方框圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將結合附圖和實施例，對本專利技術作進一步詳細說明。需要說明的是，在本專利技術的描述中，術語“上”、“下”、“左”、“右”、“豎”、“橫”、“內”、“外”等指示的方向或位置關系的術語是基于附圖所示的方向或位置關系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本專利技術的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。實施例一交流電壓施加在功率模塊上，功率模塊進行做功。若功率模塊為電加熱管，其用于將電能轉化為熱能。功率模塊具有額定功率和額定電壓，額定功率是指功率模塊在輸入額定電壓時的輸出功率。但是市電電網中的交流電一般會存在波動，與額定電壓存在一定的誤差，因此，功率模塊在輸入市電電壓工作時，其實際輸出功率也相應發生變化。輸入電壓的不確定性給功率模塊的輸出功率控制帶來了難度，對于電加熱管而言，若無法精確地控制功率輸出，則反映在加熱水溫的控制精度低，恒溫效果差，給洗浴帶來不好的體驗。此外，功率模塊一般工作電壓為交流電壓，電壓值在時間軸上呈正弦波的波形變化。需要功率模塊輸出的功率根據設定獲得，如將一定溫度的水加熱至設定溫度，要求功率模塊輸出的功率可根據能量守恒定律相應確定，而功率模塊在一個半波周期內的輸出功率不一定恰好與要求輸出的功率相等，因此，通過斬波控制的方式，僅在部分時間段為功率模塊控制輸出電壓，實現輸出功率調節。現有斬波控制方式通過計算電壓曲線的面積，采用積分的方式計算當前功率對應的斬波值，此斬波值因為是按照額定電壓進行的理論計算，跟實際輸入電壓存在差距，所以其輸出功率控制精度較低。為了解決現有輸出功率控制精度低的技術問題，本實施例提出了一種功率輸出控制方法，如圖1所示，包括：分別獲取目標功率值和實際全功率值；實際全功率值是指通過采集實際的輸入電壓，功率模塊在完整的半波周期內實際能夠輸出的功率。在各半波周期內按照斬波時間控制輸出電壓。斬波時間是指控制在半波周期內，僅該時間內向功率模塊提供電壓輸出，其他時間不提供電壓輸出。根據目標功率值和實際全功率值計算斬波時間，斬波時間為在半波周期內輸出電壓的時間；通過獲取目標功率值和實際本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種功率輸出控制方法，其特征在于，包括：/n分別獲取目標功率值和實際全功率值；/n根據所述目標功率值和實際全功率值計算斬波時間，所述斬波時間為在半波周期內輸出電壓的時間；/n在半波周期內按照所述斬波時間控制輸出電壓。/n

【技術特征摘要】
1.一種功率輸出控制方法，其特征在于，包括：
分別獲取目標功率值和實際全功率值；
根據所述目標功率值和實際全功率值計算斬波時間，所述斬波時間為在半波周期內輸出電壓的時間；
在半波周期內按照所述斬波時間控制輸出電壓。


2.根據權利要求1所述的功率輸出控制方法，其特征在于，按照所述斬波時間控制輸出電壓步驟中，還包括獲取過零檢測信號，相鄰兩個過零檢測信號之間的時間間隔為一個半波周期。


3.根據權利要求2所述的功率輸出控制方法，其特征在于，在半波周期內按照所述斬波時間控制輸出電壓的方法為：
收到過零檢測信號后開始計時，在經過時間T/2-Z之后，控制輸出電壓，在收到下一個過零檢測信號時停止輸出電壓，并重新計時；
其中，T/2為半波周期，Z為斬波時間。


4.根據權利要求3所述的功率輸出控制方法，其特征在于，獲取過零檢測信號之后，還包括過零檢測延時補償步驟，獲取延時時間Δt；
在半波周期內按照所述斬波時間控制輸出電壓的方法為：
收到過零檢測信號后開始計時，在經過時間T/2-Z-Δt之后，控制向功率模塊輸出電壓，在收到下一個過零檢測信號時停止輸出電壓。


5.根據權利要求4所述的功率輸出控制方法，其特征在于，延時時間Δt的獲取方法為：
獲取連續的三個過零檢測信號；
計算每相鄰兩...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李迅，謝海軍，吳恩豪，
申請(專利權)人：青島經濟技術開發區海爾熱水器有限公司，海爾智家股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37