一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法及系统与流程

本申请涉及全预混壁挂炉领域，尤其涉及一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法及系统。

背景技术：

1、随着燃气壁挂炉技术的发展，对全预混壁挂炉提出了面对不同燃烧状况下的自适应要求。目前一些厂家的全预混壁挂炉通常采用气动式燃气阀，基于文丘里效应，通过风机转速调节，改变燃气流量大小，用来控制输入热负荷功率和输出稳定的目标热水温度，这种阀门的空气过量系数，调节过程需手动进行，一旦调节完毕后，在不同热负荷下的空燃比是固定值，这样导致壁挂炉无法根据运行功率实时处于最佳空燃比燃烧状态下。

2、专利cn111578306a号，采用检测目标温度与实时水温差值正负5摄氏度开始启动燃气比例阀的调节，重点在水温温差和燃气比例阀之间的调节，由于水流量的正常波动必然会导致燃气阀的调节过于频繁或过于延后迟钝，导致整个控温系统处于震荡周期，燃气流量数据也会出现波动影响，导致机器不是长时间运行在最佳空燃比和最佳燃烧效率处。

3、专利cn211261241u号，通过检测离子电流，作为主要判定依据，进行风机和燃气阀门的调节，此控制算法思路在实际使用中会受到离子电流随燃烧状况、燃气气源、外部环境潮湿、离子电流检测精准度等因素的影响导致误差比较大，以及随机器使用时间的影响等都可能导致误差。

4、专利cn112524810b号，通过离子检测电流判定空燃比，以及检测排放物中的氧气含量进一步确定燃烧的空燃比，此种方法，依然存在离子电流老化和氧传感器因水蒸气含量过大导致损害或检测不准确。

5、现有技术的全预混壁挂炉仅通过离子感应针来检测火焰离子电流的大小和变化趋势，调节壁挂炉燃烧器内的燃气和空气的比例，使该比例在一个合适的范围内。但随着壁挂炉的长时间使用，离子感应针在高温下长时间工作，会出现一定程度的氧化，以及壁挂炉的燃烧器表面也会附着一些燃烧产物，这些均会影响到离子感应针检测火焰离子电流的准确性，进而无法精准确定壁挂炉燃烧器内的空气和燃气的比例，另外，离子电流的判定标准是基于历史测量数据计算得到的经验值，由于测量环境、测量方式等因素导致的误差不容忽视。以离子感应针为主要依据的技术路线必然会导致壁挂炉内空燃比数据不够精确，壁挂炉内天然气燃烧效率低的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决上述背景技术中所提到的问题，提供一种可以实时且精确地动态调整壁挂炉的空燃比的全预混燃气壁挂炉自适应控制方法及系统。

2、本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、s1：获取淋浴温度以及回水温度，并通过pid温控算法，计算温度值；根据所述温度值调节风机；

4、s2：获取燃气流量数据、空气流量数据以及离子电流数据；

5、s3：根据所述燃气流量数据以及所述空气流量数据，通过数据结构的入队出队算法，计算燃气流量值数据以及空气流量值数据，确定实时空燃比数据；

6、s4：通过离子电流算法模型对所述离子电流数据进行演算，确定演算空燃比数据；

7、s5：根据所述演算空燃比数据以及所述实时空燃比数据，确定燃空比矫正数据，通过所述燃空比矫正数据，调节步进电机的旋转方向和工作时间，实现全预混燃气壁挂炉自适应控制。

8、可选的，步骤s1包括：步骤s1包括：

9、设预设目标温度为t1，实时温度为t2，则温差δt＝t1-t2；

10、获取淋浴温度以及回水温度，计算实时温度t2；

11、根据所述水温差δt采用增量式pid温控算法，调节风机的占空比f。

12、可选的，步骤s3包括：

13、s31：对所述燃气流量数据以及所述空气流量数据，进行数据结构以及滤波处理后，分别得到实时燃气流量qgas和实时空气流量qair；

14、s32：根据实时燃气流量qgas以及实时空气流量qair，计算实时空燃比数据

15、可选的，所述步进电机采用高精度6线制4拍的步进电机。

16、可选的，通过高精度的高速定时器，定时发送pwm脉冲信号至所述步进电机的驱动芯片，驱动所述步进电机对燃气比例阀进行调节。

17、可选的，所述高速定时器的总线频率是108×106hz。

18、一种全预混燃气壁挂炉自适应控制系统，包括：主控制器、温度传感器、空气流量传感器、燃气流量传感器、离子电流传感器、风机以及步进电机；

19、所述温度传感器用于实时检测淋浴温度以及回水温度；

20、所述空气流量传感器用于实时检测空气流量数据；

21、所述燃气流量传感器用于实时检测燃气流量数据；

22、所述离子电流传感器用于实时检测离子电流数据；

23、所述风机用于调节空气流量；

24、所述步进电机用于调节燃气流量；

25、所述主控制器用于获取各个传感器检测的数据并进行处理，执行一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法。

26、一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法。

27、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指令，当所述指令被执行时，执行一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法。

28、本申请提供的技术方案带来的有益效果是：

29、采集淋浴温度以及回水温度数据，通过pid温控算法，准确的计算温度值，从而调节风机，改变内部的空气流量；再采用实时监测空气流量数据、燃气流量数据，计算当前工况下实时空燃比数据，根据燃烧工况，实时动态调整空燃比；同时实时采集离子电流值辅助判定空燃比数据的精准性，确保壁挂炉实时处于最佳的燃烧状况，以实现最大燃烧效率。

技术特征：

1.一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法，其特征在于，方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法，其特征在于，步骤s1包括：

3.如权利要求1所述的一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法，其特征在于，步骤s3包括：

4.如权利要求1所述的一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法，其特征在于，所述步进电机采用高精度6线制4拍的步进电机。

5.如权利要求1所述的一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法，其特征在于，通过高精度的高速定时器，定时发送pwm脉冲信号至所述步进电机的驱动芯片，驱动所述步进电机对燃气比例阀进行调节。

6.如权利要求5所述的一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法，其特征在于，所述高速定时器的总线频率是108×106hz。

7.一种全预混燃气壁挂炉自适应控制系统，其特征在于，包括：主控制器、温度传感器、空气流量传感器、燃气流量传感器、离子电流传感器、风机以及步进电机；

8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器(501)、存储器(505)、用户接口(503)及网络接口(504)，所述存储器(505)用于存储指令，所述用户接口(503)和网络接口(504)用于给其他设备通信，所述处理器(501)用于执行所述存储器(505)中存储的指令，以使所述电子设备(500)执行如权利要求1-6任意一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如权利要求1-6任意一项所述的方法步骤。

技术总结
本申请提供了一种全预混燃气壁挂炉自适应控制方法，涉及全预混壁挂炉领域，包括：基于燃气流量计和空气流量计实时反馈的燃气流量数据和空气流量数据，计算出壁挂炉运行过程中的实时空燃比，并根据离子电流传感器实时反馈的离子电流值大小，确定演算空燃比数据，根据所述演算空燃比数据以及所述实时空燃比数据，调节步进电机的旋转方向和工作时间，实现全预混燃气壁挂炉自适应控制。解决了常规的通过单一的数据源计算燃空比而导致燃烧自适应调节准确性较低的问题。

技术研发人员：熊友辉,胡刚,杨武
受保护的技术使用者：四方光电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21