电量计量电路及控制方法及空气能热水器与流程

本发明涉及测量，尤其涉及一种电量计量电路及控制方法及空气能热水器。

背景技术：

1、在现代家居中，空气能热水器使用愈发广泛，随着环保意识的提高和能源成本的上升，用户越来越注重空气能热水器使用耗电。为满足用户需求，厂商在家用空气能热水器中增加了电量计量功能，采集热水器的工作电流来实现电量计量，可以实时监测空气能热水器的使用耗电量并反馈给用户。

2、但是因空气能热水器有多种工作状态，每种工作状态的水温和工作频率各不相同，导致电量计量功能中的电量采样的误差较大，影响用户的使用体验。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种电量计量电路及控制方法及空气能热水器，用于解决现有技术中电量计量功能中的电量采样的误差较大，影响用户的使用体验的问题。

2、本发明的技术方案为一种电量计量电路的控制方法，所述电量计量电路包括放大倍数不同的至少一个运放回路；所述控制方法包括：

3、预先建立不同工作状态与运放回路的对照关系；

4、获取所述电量计量电路的实际工作状态，根据所述实际工作状态从所述对照关系中匹配并接通对应的运放回路；

5、采集所述运放回路的电气参数，并根据所述电气参数调整所述电量计量电路的电流补偿系数k。

6、进一步地、所述工作状态包括：预热状态、快热状态、恒温状态和保温状态中至少一种，所述电量计量电路配置有与所述工作状态数量对应的运放回路；

7、所述预热状态对应的运放回路为第一运放回路；

8、所述快热状态对应的运放回路为第二运放回路；

9、所述恒温状态对应的运放回路为第三运放回路；

10、所述保温状态对应的运放回路为第四运放回路。

11、进一步地、在所述实际工作状态为预热状态时，根据所述电气参数调整所述电量计量电路的电流补偿系数k，包括：

12、每间隔预设时间便判断所述第一运放回路内的工作电流ia与第一预设电流i1和第二预设电流i2的大小；

13、若i1≤ia≤i2，则所述电流补偿系数k调整为预设电流补偿系数k1；

14、若ia＞i2，则所述电量计量电路重新获取工作状态；

15、若ia＜i1，则所述电流补偿系数k调整为β×k1。

16、进一步地、在所述实际工作状态为快热状态时，根据所述电气参数调整所述电量计量电路的电流补偿系数k，包括：

17、每间隔预设时间便判断所述第二运放回路内的工作电流ib与第一预设电流i1和第二预设电流i2的大小；

18、若i1≤ib≤i2，则所述电流补偿系数k调整为预设电流补偿系数k1；

19、若ib＞i2，则所述电量计量电路重新获取工作状态；

20、若ib＜i1，则所述电流补偿系数k调整β×k1。

21、进一步地、在所述实际工作状态为恒温状态时，根据所述电气参数调整所述电量计量电路的电流补偿系数k，包括：

22、每间隔预设时间便判断所述第三运放回路内的工作温度ta与第一预设温度t1和第二预设温度t2的大小；

23、若t2≤ta≤t1，则所述电流补偿系数k调整为预设电流补偿系数k1；

24、若ta＜t2，保持当前的电流补偿系数k；

25、若ta＞t1，则所述电流补偿系数k调整为β×k1。

26、进一步地、在所述实际工作状态为保温状态时，根据所述电气参数调整所述电量计量电路的电流补偿系数k，包括：

27、每间隔预设时间便判断所述第四运放回路内的工作温度tb与第一预设温度t1和第二预设温度t2的大小；

28、若t2≤tb≤t1，则所述电流补偿系数k调整为预设电流补偿系数k1；

29、若tb＜t2，保持当前的电流补偿系数k；

30、若tb＞t1，则所述电流补偿系数k调整为β×k1。

31、进一步地、所述电流补偿系数k调整为β×k1，包括：

32、每个所述预设时间内采集两次电流，分别是电流it0和电流it1；

33、判断当前预设时间内的|(it0-kit1)/it0|是否大于α；

34、若判定为否时，直接存储电流补偿系数βn×k1，n≥1；

35、若判定为是时，将所述电路的电流补偿系数k调整为βn+1×k1，并再次判断下一个所述预设时间内的|(it0-kit1)/it0|是否大于α，直至满足|(it0-kit1)/it0|≤α；

36、其中，kit1为所述电流it1对应的电流补偿系数。

37、本发明还提出一种电量计量电路，包括：控制单元、采样单元、以及连接于所述控制单元和所述采样单元之间的运放单元，所述运放单元具有放大倍数不同的至少一个运放回路；所述控制单元执行权利要求1-7任意一项所述的控制方法。

38、进一步地、所述电量计量电路还包括译码器和滤波单元；

39、所述控制单元的输出端与所述译码器的输入端连接，所述译码器的输出端分别与所述运放单元的第一输入端、所述滤波单元的输入端和所述采样单元的输入端连接，所述滤波单元的输出端和所述采样单元的输出端均与所述运放单元的第二输入端，所述运放单元的输出端与所述控制单元的输入端连接。

40、进一步地、所述运放单元包括运算放大器u1、开关管q1、开关管q2、开关管q3、开关管q4、开关管q5、开关管q6、开关管q7、开关管q8、电阻r1、电阻r1’、电阻r2、电阻r2’、电阻r3、电阻r3’、电阻r4、电阻r4’、电容c1和电容c2；

41、所述运算放大器u1的同相端分别与所述电阻r1的第一端、电阻r2的第一端、电阻r3的第一端和电阻r4的第一端连接，所述运算放大器u1的反相端分别与所述电阻r1’的第一端、电阻r2’的第一端、开关管q7的集电极和开关管q8的集电极连接；

42、所述电阻r1的第二端分别与所述电容c2的第一端和开关管q1的集电极连接，所述开关管q1的基极和开关管q3的基极均与所述译码器的第一输出端a连接；所述电阻r2的第二端分别与所述电容c1的第一端和开关管q2的发射极连接，所述开关管q2的基极和所述开关管q4的基极均与所述译码器的第二输出端b连接；所述开关管q1的发射极和所述开关管q2的集电极均与所述滤波单元的输出端和所述采样单元的输出端连接；所述电容c1的第二端和电容c2的第二端均接地；

43、所述电阻r1’的第二端与所述开关管q3的集电极连接，所述电阻r2’的第二端与所述开关管q4的发射极连接，所述开关管q3的发射极和所述开关管q4的集电极均与所述滤波单元的输入端和所述采样单元的输入端连接；

44、所述电阻r3的第二端与所述开关管q5的集电极连接，所述开关管q5的基极和所述开关管q7的基极均与所述译码器的第三输出端c连接；所述电阻r4的第二端与所述开关管q6的发射极连接，所述开关管q6的基极和所述开关管q8的基极均与所述译码器的第四输出端d连接；所述开关管q5的发射极和开关管q6的集电极均用于连接电源引脚vcc；

45、所述开关管q7的发射极与所述电阻r3’的第一端连接，所述开关管q8的发射极与所述电阻r4’的第一端连接，所述电阻r3’的第二端、电阻r4’的第二端和运算放大器u1的输出端均与所述控制单元的输入端连接。

46、进一步地、所述滤波单元包括开关管q9、开关管q10、电容c3和电容c4；

47、所述译码器的第一输出端a还与所述开关管q10的基极连接，所述开关管q10的发射极与所述电容c4的第一端连接；

48、所述译码器的第二输出端b还与所述开关管q9的基极连接，所述开关管q9的集电极与所述电容c3的第一端连接；

49、所述开关管q9的发射极和开关管q10的集电极同时与所述开关管q1的发射极和所述开关管q2的集电极连接；所述电容c3的第二端和电容c4的第二端同时与所述开关管q3的发射极和所述开关管q4的集电极连接。

50、进一步地、当所述电路处于预热状态时，所述开关管q2、所述开关管q4、所述开关管q6、所述开关管q8、所述开关管q9、所述电容c3、所述电阻r2、所述电阻r2’、所述电阻r4、所述电阻r4’和所述运算放大器u1组成第一运放回路；

51、当所述电路处于快热状态时，所述开关管q1、所述开关管q3、所述开关管q6、所述开关管q8、所述开关管q10、所述电容c4、所述电阻r1、所述电阻r1’、所述电阻r4、所述电阻r4’和所述运算放大器u1组成第二运放回路；

52、当所述电路处于恒温状态时，所述开关管q1、所述开关管q3、所述开关管q5、所述开关管q7、所述开关管q10、所述电容c4、所述电阻r1、所述电阻r1’、所述电阻r3、所述电阻r3’和所述运算放大器u1组成第三运放回路；

53、当所述电路处于保温状态时，所述开关管q2、所述开关管q4、所述开关管q5、所述开关管q7、所述开关管q9、所述电容c3、所述电阻r2、所述电阻r2’、所述电阻r3、所述电阻r3’和所述运算放大器u1组成第四运放回路。

54、本发明还提出一种空气能热水器，包括上述所述的电量计量电路。

55、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

56、本发明会根据电量计量电路的实际工作状态匹配并接通对应的运放回路，然后再根据运放回路的电气参数来动态调整电量计量电路的电流补偿系数k，以减小电量采样的误差，有效提高电量采样的采集精度，进而有效提高电量计量的计量精度，提高用户的使用体验。