一种热水器系统控制方法、装置、热水器系统及存储介质与流程

本发明属于热水器，特别是涉及一种热水器系统控制方法、装置、热水器系统及存储介质。

背景技术：

1、随着人们生活品质的提升，对洗浴舒适度的要求日益提高，恒温淋浴系统因其能够提供稳定、舒适的淋浴水温而受到广泛欢迎。典型的热水器系统通常包括热水器（如燃气热水器）和恒温淋浴器。在系统连接上，热水器的热水出口通过热水管道与恒温淋浴器的热水进口相连通，同时，热水器与恒温淋浴器之间建立通信连接，以实现信息交互。

2、在现有的技术方案中，淋浴过程中的水温控制主要依赖于一种“被动调节”的方式。恒温淋浴器则通过内置的温度传感器实时监测其混合后的出水温度，并将该实际出水温度与用户预设的淋浴设置温度进行比较。当两者存在偏差时，恒温淋浴器通过调节其内部混水阀的冷热水混水比例，试图使最终的淋浴出水温度趋向并稳定在用户设定的温度。

3、然而，这种调节方式存在固有的滞后性和局限性。首先，恒温淋浴器仅仅通过调整混水比例来改变出水温度，这一过程不可避免地会引起热水管路中热水流量的波动。热水流量的变化会直接干扰热水器的稳定工作状态，尤其是对于燃气热水器而言，流量的突变可能导致其燃烧工况不稳定，进而影响其自身的出水温度稳定性，形成不良的耦合效应。此外，当系统遭遇外部干扰时，例如冷水进水压力发生波动，或家庭内其他用水点（如洗衣机、洗碗机）开启或关闭导致水压、水量变化时，仅依靠恒温淋浴器端的混水比例调节往往难以快速、精准地响应。这容易导致淋浴出水温度出现过调（水温过高）或欠调（水温过低）的现象，使用户感受到水温忽冷忽热，严重影响洗浴体验的舒适性和安全性。

4、因此，亟需一种热水器系统的控制方案，以克服现有技术中调节方式带来的流量波动影响及抗干扰能力差等问题，实现更精准、更稳定的淋浴水温控制。

技术实现思路

1、本发明的第一方面提供了一种热水器系统控制方法，以克服现有技术中调节方式带来的流量波动影响及抗干扰能力差等问题，实现更精准、更稳定的淋浴水温控制。

2、本发明的第二方面提供了一种热水器系统的控制装置，以克服现有技术中调节方式带来的流量波动影响及抗干扰能力差等问题，实现更精准、更稳定的淋浴水温控制。

3、本发明的第三方面提供了一种热水器系统，以克服现有技术中调节方式带来的流量波动影响及抗干扰能力差等问题，实现更精准、更稳定的淋浴水温控制。

4、本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，以克服现有技术中调节方式带来的流量波动影响及抗干扰能力差等问题，实现更精准、更稳定的淋浴水温控制。

5、上述第一方面的技术方案如下：

6、一种热水器系统控制方法，所述热水器系统包括热水器和恒温淋浴器，所述热水器的热水出口与所述恒温淋浴器的热水进口相连通，所述热水器与所述恒温淋浴器通信连接，所述控制方法包括：

7、在所述恒温淋浴器出水时，获取淋浴设置温度，基于所述淋浴设置温度调节所述恒温淋浴器的混水阀的混水比例，使所述恒温淋浴器的淋浴出水温度趋向所述淋浴设置温度；

8、在仅调节混水比例无法快速维持所述恒温淋浴器的出水温度稳定时，根据当前的混水比例及混水比例的变化率，预测预设时长后的预测混水比例；其中，所述预设时长与所述热水器的热水至恒温淋浴器的时长相关；

9、根据所述预测混水比例、所述淋浴设置温度以及冷水温度计算所述热水器的目标出水温度，并将所述热水器的设置温度调节至所述目标出水温度。

10、本发明所述的热水器系统控制方法与背景技术相比，具有的有益效果为：通过热水器与恒温淋浴器的通信协同，在恒温淋浴器出水时获取淋浴设置温度，并基于该设置温度调节混水阀的混水比例，使淋浴出水温度趋向淋浴设置温度，实现基础恒温控制；在仅调节混水比例无法快速维持恒温淋浴器的出水温度稳定时，根据当前混水比例及其变化率预测未来时刻的混水比例，并据此计算出热水器应提前达到的目标出水温度，在热水器端主动调节其设置温度。由于预设时长与热水从热水器至恒温淋浴器的时间相关，热水器的温度调节指令能够提前发出，使得调节后的热水在淋浴出水温度即将出现偏差的时刻恰好到达恒温淋浴器，从而将传统的被动调节方式转变为预测趋势后主动前馈补偿方式，使得热水器在与恒温淋浴器协同调节时，无需依赖混水阀大幅改变混水比例来应对温度偏差，避免了混水阀调节引起的热水流量波动对热水器工作状态的干扰，消除了流量波动与热水器燃烧工况之间的不良耦合效应。同时，当冷水水压波动或多点用水等外部干扰发生时，系统能够在淋浴出水温度出现明显偏差之前提前进行干预，从而有效抑制水温过调或欠调现象，大幅提升淋浴水温的稳定性和抗干扰能力，增强洗浴舒适度与安全性。

11、在其中一个实施例中，所述方法还包括：

12、周期性计算目标参数的变化率，所述目标参数为混水比例或淋浴出水温度；

13、当所述目标参数的变化率超出对应的预设变化率区间时，确定仅调节所述混水比例无法快速维持所述恒温淋浴器的出水温度稳定。

14、在其中一个实施例中，所述周期性计算目标参数的变化率，包括：

15、针对目标参数，获取当前检测周期的实时参数值以及预设检测时长前的历史参数值；

16、将所述实时参数值减去所述历史参数值的差值除以所述预设检测时长，得到所述目标参数对应的变化率。

17、在其中一个实施例中，所述热水器系统控制方法还包括：

18、在每个检测周期，在采集所述目标参数的原始数据后，对采集到的原始数据进行一阶低通滤波处理，并将滤波后的数据作为当前检测周期的所述目标参数的参数值。

19、在其中一个实施例中，所述根据当前的所述混水比例及所述混水比例的变化率，预测预设时长后的预测混水比例，包括：

20、计算当前的所述混水比例的变化率与所述预设时长的乘积；

21、将所述乘积与当前的所述混水比例相加，得到所述预设时长后的预测混水比例。

22、在其中一个实施例中，所述热水器的目标出水温度通过以下公式计算：

23、tz=(tout-tinc×xp)/(1-xp)；

24、其中，tz为所述热水器的目标出水温度，tout为所述淋浴设置温度，tinc为所述冷水温度，xp为所述预测混水比例，0＜xp＜1，所述预测混水比例为预测的冷水占总水量的比例。

25、在其中一个实施例中，所述预设时长的取值范围为2秒~5秒。

26、上述第二方面的技术方案如下：

27、一种热水器系统的控制装置，所述装置包括：

28、协同调节模块，用于在恒温淋浴器出水时，获取淋浴设置温度，基于所述淋浴设置温度调节所述恒温淋浴器的混水阀的混水比例，使所述恒温淋浴器的淋浴出水温度趋向所述淋浴设置温度；

29、混水比例预测模块，用于在仅调节混水比例无法快速维持所述恒温淋浴器的出水温度稳定时，根据当前的混水比例及混水比例的变化率，预测预设时长后的预测混水比例；其中，所述预设时长与热水器的热水至恒温淋浴器的时长相关；

30、主动调节模块，用于根据所述预测混水比例、所述淋浴设置温度以及冷水温度计算所述热水器的目标出水温度，并将所述热水器的设置温度调节至所述目标出水温度。

31、本发明所述的热水器系统的控制装置与背景技术相比，具有的有益效果为：本发明通过热水器与恒温淋浴器的通信协同，在恒温淋浴器出水时获取淋浴设置温度，并基于该设置温度调节混水阀的混水比例，使淋浴出水温度趋向淋浴设置温度，实现基础恒温控制；在仅调节混水比例无法快速维持恒温淋浴器的出水温度稳定时，根据当前混水比例及其变化率预测未来时刻的混水比例，并据此计算出热水器应提前达到的目标出水温度，在热水器端主动调节其设置温度。由于预设时长与热水从热水器至恒温淋浴器的时间相关，热水器的温度调节指令能够提前发出，使得调节后的热水在淋浴出水温度即将出现偏差的时刻恰好到达恒温淋浴器，从而将传统的被动调节方式转变为预测趋势后主动前馈补偿方式，使得热水器在与恒温淋浴器协同调节时，无需依赖混水阀大幅改变混水比例来应对温度偏差，避免了混水阀调节引起的热水流量波动对热水器工作状态的干扰，消除了流量波动与热水器燃烧工况之间的不良耦合效应。同时，当冷水水压波动或多点用水等外部干扰发生时，系统能够在淋浴出水温度出现明显偏差之前提前进行干预，从而有效抑制水温过调或欠调现象，大幅提升淋浴水温的稳定性和抗干扰能力，增强洗浴舒适度与安全性。

32、上述第三方面的技术方案如下：

33、一种热水器系统，包括热水器和恒温淋浴器，所述热水器包括存储器、控制器以及存储在所述存储器中并可在所述控制器上运行的计算机程序，所述控制器执行所述计算机程序时实现本发明的热水器系统控制方法。

34、本发明所述的热水器系统与背景技术相比，具有的有益效果为：通过热水器与恒温淋浴器的通信协同，在恒温淋浴器出水时获取淋浴设置温度，并基于该设置温度调节混水阀的混水比例，使淋浴出水温度趋向淋浴设置温度，实现基础恒温控制；在仅调节混水比例无法快速维持恒温淋浴器的出水温度稳定时，根据当前混水比例及其变化率预测未来时刻的混水比例，并据此计算出热水器应提前达到的目标出水温度，在热水器端主动调节其设置温度。由于预设时长与热水从热水器至恒温淋浴器的时间相关，热水器的温度调节指令能够提前发出，使得调节后的热水在淋浴出水温度即将出现偏差的时刻恰好到达恒温淋浴器，从而将传统的被动调节方式转变为预测趋势后主动前馈补偿方式，使得热水器在与恒温淋浴器协同调节时，无需依赖混水阀大幅改变混水比例来应对温度偏差，避免了混水阀调节引起的热水流量波动对热水器工作状态的干扰，消除了流量波动与热水器燃烧工况之间的不良耦合效应。同时，当冷水水压波动或多点用水等外部干扰发生时，系统能够在淋浴出水温度出现明显偏差之前提前进行干预，从而有效抑制水温过调或欠调现象，大幅提升淋浴水温的稳定性和抗干扰能力，增强洗浴舒适度与安全性。

35、上述第四方面的技术方案如下：

36、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被控制器执行时实现本发明的热水器系统控制方法。

37、本发明所述的计算机可读存储介质与背景技术相比，具有的有益效果为：通过热水器与恒温淋浴器的通信协同，在恒温淋浴器出水时获取淋浴设置温度，并基于该设置温度调节混水阀的混水比例，使淋浴出水温度趋向淋浴设置温度，实现基础恒温控制；在仅调节混水比例无法快速维持恒温淋浴器的出水温度稳定时，根据当前混水比例及其变化率预测未来时刻的混水比例，并据此计算出热水器应提前达到的目标出水温度，在热水器端主动调节其设置温度。由于预设时长与热水从热水器至恒温淋浴器的时间相关，热水器的温度调节指令能够提前发出，使得调节后的热水在淋浴出水温度即将出现偏差的时刻恰好到达恒温淋浴器，从而将传统的被动调节方式转变为预测趋势后主动前馈补偿方式，使得热水器在与恒温淋浴器协同调节时，无需依赖混水阀大幅改变混水比例来应对温度偏差，避免了混水阀调节引起的热水流量波动对热水器工作状态的干扰，消除了流量波动与热水器燃烧工况之间的不良耦合效应。同时，当冷水水压波动或多点用水等外部干扰发生时，系统能够在淋浴出水温度出现明显偏差之前提前进行干预，从而有效抑制水温过调或欠调现象，大幅提升淋浴水温的稳定性和抗干扰能力，增强洗浴舒适度与安全性。