兼容emc的快速式电热水器加热控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种快速式电热水器的加热控制方法，尤其是一种兼容EMC的快速式电热水器的控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，在现有技术中，大部分的实现无极调温的快速电热水器都是采用切波控制的方法，在没有增加额外的电子器件(滤波器等)的情况下，无法满足兼容EMC的要求。还有一部分的快速式电热水器，通过常规软件全波控制方法可以解决兼容EMC的问题，但是对于供电情况不是很好的地区，会产生在快速式电热水器工作时候家里照明灯闪烁，以及影响其它家电正常工作的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，设计一种控制方法，可以量化控制加热管的输出功率。所以使采用了该种方法控制的快速式电热水器，既能满足无极调温的功能要求，又能解决EMC兼容问题，同时还可以避免照明灯闪烁问题。
[0004]快速式电热水器包括两个独立的双向可控硅开关元件，这两个双向可控硅分别控制两个不同功率的加热管，使得加热管工作在不同的等效功率档位。本发明的控制方法会控制这两个独立的双向可控硅。
[0005]按照发明提供的技术方案，所述兼容EMC的快速式电热水器加热控制方法包括:在用户用电环境中将热水器和灯并联接入交流市电，采用全波控制，对热水器不同功率下工作时测试两个加热管两端的电压输出波形，记录灯不闪烁时的多组波形数据；设第一加热管功率为P01，第二加热管功率为P02，波形的控制周期以T/2为单位周期，T表示交流市电的周期，一组波形的控制周期为t个单位周期，对应时长为t* (T/2)，第一加热管在t个单位周期内导通X个，另一个加热管在t个单位周期内导通y个，则该组波形对应等效输出功率 Pout = (x*P01+y*P02)/t ；
[0006]对每组波形计算出等效输出功率，构成基础功率档位；对相邻功率档位在一个时间周期内的再组合会产生介于这些档位之间的新的等效功率档位，来减小档位之间功率差，将基础功率和组合产生的功率按照大小顺序排好存入表格；热水器工作时，控制器接收用户指令，计算加热所需要的功率P，查找表格，选择使用大于或等于P且与P最接近的功率进行加热。
[0007]其中，对基础功率档位中阶跃大于阈值的相邻功率档位才进行组合以产生新的等效功率档位。
[0008]对相邻功率档位的再组合可以采用两档组合、三档组合或三档以上组合。
[0009]设Pa为前一波形的等效输出功率，Pb为后一波形的等效输出功率，Pa和Pb组合产生新的等效功率的方法为:若Pa功率执行时间为tl，Pb执行时间为t2，则新的等效功率Px = (Pa*tl+Pb*t2)/(tl+t2)。
[0010]本发明与已有技术相比具有以下优点:
[〇〇11]1，使用该方法控制的快速式电热水器在没有滤波器等额外滤波元器件的情况下，
满足EMC要求；
[0012]2,使用该方法控制的快速式电热水器最大限度的减少此快速式电热水器对用户家电网的影响(比如引起照明灯闪烁)；
[0013]3,使用该方法控制的快速式电热水器实现对输出功率的小幅递增或递减调节，从而实现热水器输出水温的体感上的无级调节。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的测试接线图。
[0015]图2是快速式电热水器中加热控制电路原理图。
[0016]图3是控制可控硅的10 口的脉冲波形。
[0017]图4由于过大，划分为26个小部分，其中图4-1?图4-26分别为测试得到的26组波形。
[0018]图5是控制器软件工作时查表流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细地说明。
[0020]针对切波控制在没有大滤波器等安规器件时存在EMC的问题，以及常规全波控制存在闪烁的问题，本发明意在提供一种快速式(即热式)热水器的加热控制方法，能同时克服这两个问题:为了兼容EMC，本发明采用全波控制，为了测试闪烁问题，按照如图1所示的条件进行测试，并在不同用户条件各异的用电环境(我们寻找了国内外多地较为恶劣的用电环境)中实地测试后得出图4-1?图4-26所示的一些波形，这些波形确保热水器在工作的时候，灯不会闪烁。
[0021]如图1所示，在入户空开和热水器之间设置一个实验空开，两个空开之间采用10米电线(2.5mm2) 1连接，热水器和灯3并联接入实验空开之后的线路上，实验空开和热水器之间由30米电线(2.5_2) 2连接。灯可以采用节能灯、白炽灯，实验中发现二者并不会导致实验结果的不同。
[0022]采用全波控制，对热水器不同功率下工作时测试两个加热管两端的电压输出波形，记录灯不闪烁时的多组波形数据。图4-1?图4-26所示的26个波形，对应不同的等效功率，可以实现功率档位的映射，下面将结合控制波形进一步描述。
[0023]虚实交加的正弦波形是交流市电(对于50HZ的周期T为20ms，对于60HZ的周期T为16.67ms，本实例以50HZ为例)经过双向可控硅的控制后的加热管两端的输出波形。不同波形长短即为其控制周期长短，实线波形表示导通，虚线则为不导通。软件控制周期以T/2= 10ms为单位周期。该机型有2组加热管，上下两个波形分别对应第一加热管、第二加热管的输出波形。例如图4-1的波形表示控制周期为14个单位周期(时长14*10ms)，第一加热管不导通，第二加热管在第1、4、8、11单位周期内导通。图4-2的波形表示控制周期为13个单位周期(时长13*10ms)，第一加热管不导通，第二加热管在第1、4、8、11单位周期内导通。图4-3的波形表示控制周期为7个单位周期(时长7*10ms)，第一加热管不导通，第二加热管在第1、4单位周期内导通。