一种节能智能热水器控制方法、系统及热水器与流程

专利2025-06-01  17


本发明涉及热水器控制,具体为一种节能智能热水器控制方法、系统及热水器。


背景技术:

1、在对热水器进行控制时,通常会用于热水器自身的性能问题,无法给用户带来好的使用体验,同时传统的热水器控制存在成本投入大、对用户的操作要求较高等问题,由此需要引入一个全新的热水器控制技术来减少投入成本、降低用户操作要求,通过对热水器在多个应用场景下进行多维度数据处理,能够得到热水器的控制情况,可以提升热水器控制的准确性以及用户的使用体验,并降低热水器控制的操作难度。

2、例如公告号为cn104778631b的发明专利,为一种面向需求响应的居民用户用电模式优化方法,包括以下步骤:建立居民用户典型用电设备的负荷响应动态模型,包括空调负荷响应模型、热水器负荷响应模型和照明负荷响应模型;以用户用电成本最小和用电方式满意度最大为目标确定用电模式优化模型的目标函数;建立用电模式优化模型的约束条件,包括室内温度、热水器水温、照明系统可调性约束;采用结合灰色理论的粒子群算法进行模型求解,得到各个时段内空调、热水器、照明负荷的状态控制变量,确定各个用电设备的最优运行方式;上述申请能应用于居民不同用电场景的优化实例,为居民用户参与需求响应项目提供具体的参考方案,实现在满足用电需求的同时降低用电成本和负荷峰值的优化效果。

3、但本技术在实现上述申请实施例的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:上述申请在确保热水器水温时,如果热水器在加热一小时后的温度就已经达到了不低于60度,那么强制热水器开启时长为3个小时,则不足以支撑用户的用电舒适度和满意度,应当考虑热水器在每个时间点下的温度,确保在热水器达到理想温度后不在处于加热状态,以此满足用户的用电舒适度和满意度。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种节能智能热水器控制方法、系统及热水器,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:本发明第一方面提供了一种节能智能热水器控制方法,包括:获取热水器的历史控制状态信息,判定热水器的历史控制度,并匹配得到热水器的控制调节阈值;对热水器的应用状态进行监测,评估热水器的应用控制调节度;将热水器的应用控制调节度,与热水器的控制调节阈值进行比对,最终对热水器进行控制调节优化。

3、作为进一步的方法,所述对热水器进行控制调节优化,具体分析过程为:将热水器的应用控制调节度,与热水器的控制调节阈值进行比对,若热水器的应用控制调节度高于热水器的控制调节阈值,则将热水器的应用控制调节度与热水器的控制调节阈值进行差值处理,得到热水器的控制调节偏差值,将热水器的控制调节偏差值,与智能控制云平台中定义的各控制调节偏差值区间对应的需调节优化度进行匹配,得到热水器的需调节优化度,最终对热水器进行控制调节优化。

4、作为进一步的方法,所述热水器的应用控制调节度,具体分析过程为:

5、

6、其中β表示为热水器的应用控制调节度,δ表示为热水器应用情况影响程度系数,γ表示为热水器资源消耗影响程度系数,g1表示为预定义的热水器应用情况影响程度系数对应的权重因子,g2表示为预定义的热水器资源消耗影响程度系数对应的权重因子,e为自然常数。

7、作为进一步的方法,所述热水器应用情况影响程度系数,具体分析过程为:根据热水器的应用状态,提取得到热水器应用情况关联信息以及热水器资源消耗关联信息;根据热水器应用情况关联信息,提取得到热水器在设定的应用监测周期内的加热次数,与应用监测周期对应的时长进行比对,得到热水器在应用监测周期内的加热频率;获取热水器在各应用时间点下的水体温度值,与智能控制云平台中定义的水体温度适配值进行比对,由此筛选得到热水器的水体温度值高于温度适配值对应的应用时间点个数,并记为热水器的高温时间点个数;根据热水器在各应用时间点下的水体温度值,构建热水器的水体温度变化折线,从中提取并统计热水器的各次温度上升对应的升温角度值;从智能控制云平台中,提取得到加热界定频率以及升温角度许可值,综合分析热水器应用情况影响程度系数。

8、作为进一步的方法,所述热水器资源消耗影响程度系数,具体分析过程为:根据热水器资源消耗关联信息,提取得到热水器在设定的应用监测周期内的使用次数以及各次使用的耗水量;从智能控制云平台中,提取得到使用参考次数以及耗水许可量,综合分析热水器资源消耗影响程度系数。

9、作为进一步的方法,所述匹配得到热水器的控制调节阈值,具体匹配过程为:通过获取热水器的历史控制状态信息,提取得到热水器历史工作状态关联信息、热水器历史能耗关联信息以及热水器历史保养关联信息,分别判定热水器历史工作状态影响程度系数、热水器历史能耗影响程度系数以及热水器历史保养影响程度系数综合分析,得到热水器的历史控制度,具体分析过程为:

10、

11、其中α表示为热水器的历史控制度,表示为热水器历史工作状态影响程度系数,表示为热水器历史能耗影响程度系数,τ表示为热水器历史保养影响程度系数,b1表示为预定义的热水器历史工作状态影响程度系数对应的权重因子,b2表示为预定义的热水器历史能耗影响程度系数对应的权重因子,b3表示为预定义的热水器历史保养影响程度系数对应的权重因子,e为自然常数;将热水器的历史控制度,与智能控制云平台中定义的各历史控制度对应的控制调节阈值进行匹配,得到热水器的控制调节阈值。

12、作为进一步的方法,所述热水器历史工作状态影响程度系数,具体分析过程为:根据热水器历史工作状态关联信息,提取得到热水器在设定的历史工作检测周期内的加热持续时长、加热功率平均值以及水位变化差值;从智能控制云平台,提取得到加热持续参照时长、加热界定功率以及水位变化参照差值,综合分析热水器历史工作状态影响程度系数。

13、作为进一步的方法,所述热水器历史能耗影响程度系数、热水器历史保养影响程度系数,具体分析过程为:根据热水器历史能耗关联信息,提取得到热水器在设定的历史工作检测周期内的历史用电均量以及在各工作时间点下的历史用电负荷量;从智能控制云平台中,提取得到历史用电界定量以及历史用电负荷界定量,综合分析热水器历史能耗影响程度系数;根据热水器历史保养关联信息,提取得到热水器在设定的历史工作检测周期内的自动清洁次数,与历史工作检测周期对应的时长相比,得到热水器在历史工作检测周期内的自动清洁频率;从智能控制云平台中,提取得到自动清洁参照次数以及清洁参照频率,综合分析热水器历史保养影响程度系数。

14、本发明第二方面提供了一种节能智能热水器控制系统,包括:控制调节阈值匹配模块,用于获取热水器的历史控制状态信息,判定热水器的历史控制度,并匹配得到热水器的控制调节阈值;应用控制调节度评估模块,用于对热水器的应用状态进行监测,评估热水器的应用控制调节度;控制调节优化模块,用于将热水器的应用控制调节度,与热水器的控制调节阈值进行比对,最终对热水器进行控制调节优化。

15、本发明第三方面提供了节能的热水器,包括:节能热水器和智能控制云平台;所述节能热水器和智能控制云平台通过互联网进行连接,并通过远程监控功能进行热水器的智能控制;功率传感器,用于获取热水器在各工作时间点下的加热功率;水位传感器,用于获取热水器在设定的历史工作检测周期的初始时间点以及终止时间点的水位;温度传感器,用于获取热水器在各应用时间点下的水体温度值;处理器,用于获取加热功率、水位以及水体温度值并进行分析处理,由此对热水器进行控制调节优化。

16、相对于现有技术,本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果:

17、(1)本发明通过提供一种节能智能热水器控制方法、系统及热水器,首先判定热水器的历史控制度,并匹配得到热水器的控制调节阈值;评估热水器的应用控制调节度,与热水器的控制调节阈值进行比对,最终对热水器进行控制调节优化,能够精确控制热水器的加热时间和温度,避免不必要的能源浪费,通过监测热水器工作状态,有助于减少因热水器调节不当导致的故障情况,从而提高热水器的使用安全性,并提升用户的体验感。

18、(2)本发明通过获取热水器的历史控制状态信息,判定热水器的历史控制度,并匹配得到热水器的控制调节阈值,能够准确得到热水器在未使用时候的控制情况,为后续对热水器控制调节优化提供更精确的数据支撑,同时能够预测热水器的故障发生情况,通过及时采取相应维修措施,确保热水器的稳定运行。

19、(3)本发明通过对热水器的应用状态进行监测,评估热水器的应用控制调节度;将热水器的应用控制调节度,与热水器的控制调节阈值进行比对,最终对热水器进行控制调节优化,能够实时掌握热水器能源的使用情况,并根据用户的实际需求提供合适的使用状态,以此优化热水器的能源使用效率,并提高用户的使用舒适度。


技术特征:

1.一种节能智能热水器控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种节能智能热水器控制方法,其特征在于:所述对热水器进行控制调节优化,具体分析过程为:

3.根据权利要求2所述的一种节能智能热水器控制方法,其特征在于:所述热水器的应用控制调节度,具体分析公式为:

4.根据权利要求3所述的一种节能智能热水器控制方法,其特征在于:所述热水器应用情况影响程度系数,具体分析过程为:

5.根据权利要求3所述的一种节能智能热水器控制方法,其特征在于:所述热水器资源消耗影响程度系数,具体分析过程为:

6.根据权利要求1所述的一种节能智能热水器控制方法,其特征在于:所述匹配得到热水器的控制调节阈值,具体匹配过程为:

7.根据权利要求6所述的一种节能智能热水器控制方法,其特征在于:所述热水器历史工作状态影响程度系数,具体分析过程为:

8.根据权利要求6所述的一种节能智能热水器控制方法,其特征在于:所述热水器历史能耗影响程度系数、热水器历史保养影响程度系数,具体分析过程为:

9.一种节能智能热水器控制系统,其特征在于:包括:

10.一种应用如权利要求1-8中任意一项节能智能热水器控制方法的节能热水器,其特征在于:包括:


技术总结
本发明涉及热水器控制技术领域,具体公开一种节能智能热水器控制方法、系统及热水器,该方法首先获取热水器的历史控制状态信息,判定热水器的历史控制度,并匹配得到热水器的控制调节阈值;对热水器的应用状态进行监测,评估热水器的应用控制调节度;将热水器的应用控制调节度,与热水器的控制调节阈值进行比对,最终对热水器进行控制调节优化,能够精确控制热水器的加热时间和温度,避免不必要的能源浪费,通过监测热水器工作状态,有助于减少因热水器调节不当导致的故障情况,从而提高热水器的使用安全性,并提升用户的体验感。

技术研发人员:贾鹏冲,熊伟华,何志成,李国康,赖敏
受保护的技术使用者:东莞市锦沐节能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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