电热水器控温装置及电热水器的制作方法

1.本技术涉及家电技术领域，具体涉及一种电热水器控温装置及电热水器。


背景技术：

2.目前相关技术中的电热水器对于温度控制一般采用前置机械式限温器搭配电子式温控器的方案，电子式温控器一般设置有温度传感器对电热水器内的水温进行采集，以判断何时需要开始进行加热，机械式限温器则在电热水器内的水温达到一定高度时直接切断与温控相关的元件的供电。
3.在如上所述方案的基础上若要对水温的加热上限进行调整，就必须要对机械式限温器的机械结构进行调整，成本较高且操作麻烦，另外若机械式限温器被触发则温控相关的其他元件的供电断开，导致温控相关的其他元件无法继续正常工作。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种电热水器控温装置及电热水器。
5.本技术实施方式涉及的电热水器控温装置，包括：
6.加热模块，用于加热所述电热水器内胆内的水；
7.第一温控模块，所述第一温控模块与所述加热模块通过外源交流电电连接，其中所述外源交流电相线连接所述第一温控模块以及所述加热模块，所述第一温控模块用于获取所述电热水器内胆内的水温以控制所述加热模块的启动或停止、以及根据所述电热水器内胆内的水温控制所述加热模块的启动与停止；
8.第二温控模块，所述第二温控模块与所述第一温控模块电连接，用于获取所述电热水器内胆内的水温以控制所述加热模块的停止或启动。
9.如此，本技术通过将限温与温控两个温度控制功能分别集成到两个电连接的温控模块中，在同一个温控电路中实现对启动加热与停止加热的温度信息获取以及动作控制，使得加热模块的启动与停止由其中一个温控模块直接控制，加热模块停止工作时装置内的其他模块依然可以正常工作，同时限温功能电子化后其维护可以与其他用于温度控制的元件统一进行，有效降低了维护成本。
10.在某些实施方式中，所述第一温控模块包括限温传感子模块、第一主控芯片以及继电器子模块，所述限温传感子模块与所述第一主控芯片电连接，所述限温传感子模块用于向所述第一主控芯片提供控制加热模块停止的温度信息；
11.所述继电器子模块与所述第一主控芯片电连接，并与所述加热模块通过所述外源交流电相线电连接，所述继电器子模块用于根据所述第一主控芯片发出的电信号控制所述加热模块的启动与停止。
12.如此，本技术能够以限温传感子模块获取用于使加热模块停止的温度值，同时以设置有第一主控芯片以及继电器子模块的第一温控模块直接控制加热模块的启动与停止，通过将限温功能单独模块化提高了获取电热水器内胆内的水温的可靠性。
13.在某些实施方式中，所述继电器子模块包括第一继电器元件组，所述第一继电器元件组包括第一继电器，所述第一继电器的控制电路连接所述第一主控芯片，所述第一继电器的工作电路的输入端连接所述外源交流电相线端口、输出端连接所述加热模块。
14.如此，本技术能够通过第一主控芯片连接继电器来控制加热模块的启动与停止。
15.在某些实施方式中，所述第一继电器元件组还包括第一开关管、第二开关管以及第一门电路，所述第一开关管与所述第二开关管的输入端均连接所述第一主控芯片，所述第一开关管的输出端连接所述第一门电路的第一输入端，所述第二开关管的输出端连接所述第一门电路的第二输入端，所述第一门电路的输出端连接所述第一继电器的控制电路。
16.如此，本技术能够通过两组开关管以及门电路的设置提高对继电器的控制的可靠性，避免因单线路故障导致整体电路失效的问题。
17.在某些实施方式中，第一门电路为与门。
18.如此，本技术通过与门的设置使得两组开关管同时满足其自身条件时才能够使对应的继电器控制电路生效。
19.在某些实施方式中，所述继电器子模块还包括第二继电器元件组，所述第二继电器元件组包括第二继电器，所述第二继电器的控制电路连接所述第一主控芯片，所述第二继电器的工作电路的输出端连接所述外源交流电中性线端口、输入端连接所述加热模块。
20.如此，本技术通过设置第一主控芯片连接继电器来控制加热模块的启动与停止，且可以通过同时设置两组继电器提高对加热模块的控制的可靠性。
21.在某些实施方式中，所述第二继电器元件组还包括第三开关管、第四开关管以及第二门电路，所述第三开关管与所述第四开关管的输入端均连接所述第一主控芯片，所述第三开关管的输出端连接所述第二门电路的第一输入端，所述第四开关管的输出端连接所述第二门电路的第二输入端，所述第二门电路的输出端连接所述第二继电器的控制电路。
22.如此，本技术能够通过两组开关管以及门电路的设置提高对继电器的控制的可靠性，避免因单线路故障导致整体电路失效的问题。
23.在某些实施方式中，第二门电路为与门。
24.如此，本技术通过与门的设置使得两组开关管同时满足其自身条件时才能够使对应的继电器控制电路生效。
25.在某些实施方式中，所述第二温控模块包括温控传感子模块以及第二主控芯片，所述温控传感子模块与所述第二主控芯片电连接，所述第二主控芯片与所述第一主控芯片电连接，所述温控传感子模块用于向所述第二主控芯片提供控制加热模块启动的温度信息，所述第二主控芯片用于向所述第一主控芯片转发所述控制加热模块启动的温度信息、或根据所述控制加热模块启动的温度信息确定的电信号。
26.如此，本技术能够通过第二温控模块获取到用于控制加热模块启动的温度信息，并通过第二主控芯片与第一主控芯片进行通信，以使第一温控模块控制加热模块启动，同时通过将温控功能单独模块化提高了获取电热水器内胆内的水温的可靠性。
27.本技术还提供一种电热水器，所述电热水器包括如上述任一项实施方式中所述的电热水器控温装置。
28.本技术的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实施方式的实践了解到。
附图说明
29.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
30.图1为本技术提供的电热水器控温装置的结构示意图；
31.图2为本技术实施方式中提供的电热水器控温装置的结构示意图；
32.图3为本技术实施方式中提供的电热水器控温装置的结构示意图；
33.图4为本技术实施方式中提供的电热水器控温装置的结构示意图；
34.图5为本技术实施方式中提供的电热水器控温装置的结构示意图；
35.其中：1、加热模块；2、第一温控模块；21、限温传感子模块；22、第一主控芯片；23、继电器子模块；231、第一继电器元件组；232、第二继电器元件组；3、第二温控模块；31、温控传感子模块；32、第二主控芯片。
具体实施方式
36.下面详细描述本技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术的实施方式，而不能理解为对本技术的实施方式的限制。
37.如图1所示，本技术提供了一种电热水器控温装置，包括：
38.加热模块1，用于加热电热水器内胆内的水；
39.第一温控模块2，第一温控模块2与加热模块1通过外源交流电电连接，其中外源交流电相线连接第一温控模块2以及加热模块1，第一温控模块2用于获取电热水器内胆内的水温以控制加热模块1的启动或停止、以及根据电热水器内胆内的水温控制加热模块1的启动与停止；
40.第二温控模块3，第二温控模块3与第一温控模块2电连接，用于获取电热水器内胆内的水温以控制加热模块1的停止或启动。
41.具体地，本技术提供的电热水器控温装置中并不包括相关技术中的机械式限温器，而是将限温功能与温控功能分别集成与两个温控模块内，通过电连接的方式实现通信，进而通过两组相互独立的模块各自完成对用于控制加热模块1的启动的水温的获取以及对用于控制加热模块1停止的水温的获取。而且，通过设置两个相互独立又彼此连接的温控模块，电热水器控温装置能够相互独立地实现对温度信息的获取，同时对于获取的相关参数的调整也可以通过直接对对应的模块进行电路结构或电路参数的调整实现，相比于相关技术中采用机械式限温器时对限温器的机械结构进行调整甚至更换其他规格的限温器等手段的方案，控温装置的维护与维修更加方便。
42.另外，第一温控模块2还与加热模块1共同串联于外源交流电的相线与中性线上，也即在外源交流电的回路上形成了串联关系。在某些示例中，在第一温控模块2或第二温控模块3获取到用于控制加热模块1停止的电信号的情况下，第一温控模块2通过关断外源交流电相线与外源交流电中性线中的至少一个来关断外源交流电回路，从而实现控制加热模块1停止。在另一些示例中，在第一温控模块2或第二温控模块3获取到用于控制加热模块1启动的电信号的情况下，第一温控模块2通过接通外源交流电相线与外源交流电中性线的
方式接通外源交流电回路，从而实现控制加热模块1启动。这样一来，即便是第一温控模块2控制加热模块1停止工作，控温装置依然可以在获取到用于控制加热模块1启动的电信号的情况下通过第一温控模块2控制加热模块1再次启动，相比于相关技术中采用前置机械式限温器、在到达限温时直接通过机械式断电的方式使加热模块1停止的方案更加灵活，保证了用于水温控制的各个元器件能够保持原有的供电工作状态。
43.如此，本技术通过将限温与温控两个温度控制功能分别集成到两个电连接的温控模块中，在同一个温控电路中实现对启动加热与停止加热的温度信息获取以及动作控制，使得加热模块1的启动与停止由其中一个温控模块直接控制，加热模块1停止工作时装置内的其他模块依然可以正常工作，同时限温功能电子化后其维护可以与其他用于温度控制的元件统一进行，有效降低了维护成本。
44.如图2所示，在某些实施方式中，第一温控模块2包括限温传感子模块21、第一主控芯片22以及继电器子模块23，限温传感子模块21与第一主控芯片22电连接，限温传感子模块21用于向第一主控芯片22提供控制加热模块1停止的温度信息；
45.继电器子模块23与第一主控芯片22电连接，并与加热模块1通过外源交流电相线电连接，继电器子模块23用于根据第一主控芯片22发出的电信号控制加热模块1的启动与停止。
46.具体地，限温传感子模块21能够获取电热水器内胆内的水温并将其转换为电信号发送给第一主控芯片22，第一主控芯片22从限温传感子模块21处接收到用于表示水温的电信号并对其加以分析处理，能够确定当前温度条件下是否需要控制加热模块1停止工作。比如在当前水温高于或等于需要对内胆内的水停止加热的温度线的情况下，第一主控芯片22确定当前温度条件下需要停止加热模块1的运行。
47.在第一主控芯片22对限温传感器子模块发送来的用于表示水温的电信号进行分析处理后能够得到控制电信号，然后第一主控芯片22将该控制电信号发送给继电器子模块23，使继电器子模块23根据控制电信号对加热模块1的停止进行控制，具体则是根据控制电信号的内容控制自身与加热模块1之间连接的通断来控制加热模块1的停止。比如第一主控芯片22发送的控制电信号表明当前需要使正在运行的加热模块1停止工作，则继电器子模块23控制自身与加热模块1之间断开，使加热模块1停止工作。
48.另外，第二温控模块3获取到的用于控制加热模块1启动的水温信息也要通过电连接回传给第一温控模块2，因此为了能够使第一温控模块2便于控制加热模块1启动，第二温控模块3通过第一主控芯片22与第一温控模块2连接，以便于将第二温控模块3获取到的用于控制加热模块1启动的水温信息发送给第一主控芯片22，方便第一主控芯片22对其进行分析与处理并发出控制电信号，进而控制加热模块1启动。比如第一主控芯片22发送的控制电信号表明当前需要启动加热模块1，则继电器子模块23控制自身与加热模块1之间接通，使加热模块1启动工作。
49.如此，本技术能够以限温传感子模块21获取用于使加热模块1停止的温度值，同时以设置有第一主控芯片22以及继电器子模块23的第一温控模块2直接控制加热模块1的启动与停止，通过将限温功能单独模块化提高了获取电热水器内胆内的水温的可靠性。
50.如图2所示，在某些实施方式中，继电器子模块23包括第一继电器元件组231，第一继电器元件组231包括第一继电器，第一继电器的控制电路连接第一主控芯片22，第一继电
器的工作电路的输入端连接外源交流电相线端口、输出端连接加热模块1。
51.具体地，继电器子模块23中可以设一个或多个继电器元件组，采用单个继电器元件组控制加热模块1则可以最简单地实现加热模块1的启动与停止，采用多个继电器元件组控制加热模块1则可以提高控制的可靠性，避免因特定元件的损坏导致的继电器常接通的情况，及时阻断加热模块1的非正常启动状态。由于一般加热模块1受外源220v交流电驱动，其正常运行的运行电压远高于电子电路中几毫伏特到几伏特的电压，因此为了实现根据第一主控芯片22的控制电信号安全地控制加热模块1的启动与停止，需要在继电器元件组中设置继电器，通过继电器即可以通过第一主控芯片22发送的相对微小的电信号进入控制电路，通过其控制电路的结果驱动连接着外源交流电以及加热模块1的工作电路，进而控制外源交流电驱动的加热模块1，同时避免过高的电压对电子电路的正常运行造成影响。
52.接下来以继电器子模块23中设置了一个第一继电器元件组231为例说明。在某些示例中，第一继电器元件组231中设置有第一继电器，第一继电器的控制电路受第一主控芯片22控制，工作电路串联连入外源交流电的相线，同时外源交流电的相线与中性线之间连接加热模块1。在限温传感子模块21发送的用于控制加热模块1停止的电信号对应的温度高于或等于加热模块1停止工作的温度线的情况下，第一主控芯片22根据该电信号生成控制电信号并将该控制电信号发送到第一继电器的控制电路中，驱动第一继电器的控制电路工作，使得第一继电器的工作电路断开，从而使外源交流电回路关断，加热模块1停止。
53.如此，本技术能够通过第一主控芯片22连接继电器来控制加热模块1的启动与停止。
54.如图4所示，在某些实施方式中，第一继电器元件组231还包括第一开关管、第二开关管以及第一门电路，第一开关管与第二开关管的输入端均连接第一主控芯片22，第一开关管的输出端连接第一门电路的第一输入端，第二开关管的输出端连接第一门电路的第二输入端，第一门电路的输出端连接第一继电器的控制电路。
55.具体地，为了使第一主控芯片22对第一继电器控制电路进行控制的可靠性更高，可以在第一主控芯片22与第一继电器的控制电路之间添加多个逻辑条件，并通过逻辑门电路对逻辑条件进行检验，在逻辑条件满足的情况下接通电路使得第一主控芯片22能够将控制电信号发送到第一继电器的控制电路上。
56.比如在某些示例中，在第一继电器元件组231中，第一主控芯片22引出控制电信号后将控制电信号分别输入到第一开关管与第二开关管中，第一开关管与第二开关管内部各自设置有相同或者不同的逻辑电路，控制电信号经过两组开关管内部的逻辑电路后会得到两组输出，将这两组开关管的输出接入到第一门电路中，第一门电路是逻辑门电路，用于对输入的电信号进行逻辑运算，仅当输入第一门电路的两组电信号符合预设的逻辑条件时，逻辑门电路输出的电信号才是能够驱动第一继电器控制电路的有效控制电信号。
57.比如在上文所述实施方式的基础上，在第一主控芯片22接收到限温传感子模块21发送的电信号并进行分析与处理后确定当前温度下需要停止加热模块1，此时第一主控芯片22根据该电信号的分析与处理结果生成控制电信号，并将该控制电信号分别发送到第一开关管与第二开关管中，第一开关管与第二开关管对接收到的控制电信号进行处理后将输出的信号接入第一门电路，第一门电路对其接入的两路电信号进行逻辑运算，在其接入的两路电信号满足预设的逻辑条件的情况下，第一继电器的控制电路接收到有效的控制电信
号并受控工作，使得第一继电器的工作电路关断，从而加热模块1脱离外源交流电回路，加热模块1停止。
58.如此，本技术能够通过两组开关管以及门电路的设置提高对继电器的控制的可靠性，避免因单线路故障导致整体电路失效的问题。
59.如图4所示，在某些实施方式中，第一门电路为与门。
60.具体地，为了能够使可靠性尽可能更高，对于第一门电路的选择，一般选用与门，意在表示第一开关管与第二开关管的输出必须同时满足预设条件。预设条件由开关管自身的逻辑电路结构决定。但对于第一门电路的输出电平并不做限定，可以根据实际情况调整开关管、门电路以及继电器控制电路的元器件结构来进行调整。
61.如此，本技术通过与门的设置使得两组开关管同时满足其自身条件时才能够使对应的继电器控制电路生效。
62.如图3所示，继电器子模块23还包括第二继电器元件组232，第二继电器元件组232包括第二继电器，第二继电器的控制电路连接第一主控芯片22，第二继电器的工作电路的输出端连接外源交流电中性线端口、输入端连接加热模块1。
63.具体地，上文实施方式中已经叙述过由第一主控芯片22通过一个继电器元件组直接控制继电器控制电路的方案，此处不再赘述。
64.除此之外，为了进一步提高对加热模块1启动与停止的控制的可靠性，可以在设置有第一继电器元件组231的基础上再设置一个第二继电器元件组232。在某些示例中，第二继电器元件组232也包括一个第二继电器，第一主控芯片22直接连接第二继电器的控制电路，第二继电器的工作电路则与加热模块1一同串联于外源交流电路的中性线上。这样一来，相线引入，第一继电器工作电路、加热模块1、第二继电器工作电路串联，再由中性线引出，共同形成外源交流电的一个完整的回路。
65.在第一继电器元件组231与第二继电器元件组232共同设置的情况下，第一主控芯片22同时连接第一继电器的控制电路与第二继电器的控制电路。则在上文所述的实施方式的基础上，在第一主控芯片22根据限温传感子模块21发送的用于控制加热模块1停止的电信号对应的温度确定当前需要停止加热模块1的情况下，第一主控芯片22生成控制电信号，并将控制电信号同时下发给第一继电器的控制电路与第二继电器的控制电路，第一继电器的工作电路与第二继电器的工作电路受控断开，加热模块1停止。若第一继电器与第二继电器其中之一出现损坏导致工作电路处于常接通状态，则另一继电器的断开依然可以使外源交流电回路关断，加热模块1停止。这样就实现了在单侧继电器出现损坏而导致常连通时，依然可以通过关断另一侧继电器的方式使加热模块1停止，避免出现故障化的长时间加热而导致的危险情况。
66.如此，本技术通过设置第一主控芯片22连接继电器来控制加热模块1的启动与停止，且可以通过同时设置两组继电器提高对加热模块1的控制的可靠性。
67.如图5所示，在某些实施方式中，第二继电器元件组232还包括第三开关管、第四开关管以及第二门电路，第三开关管与第四开关管的输入端均连接第一主控芯片22，第三开关管的输出端连接第二门电路的第一输入端，第四开关管的输出端连接第二门电路的第二输入端，第二门电路的输出端连接第二继电器的控制电路。
68.具体地，对于第二继电器元件组232，与第一继电器元件组231相同，为了使第一主
控芯片22对继电器控制电路的控制的可靠性更高，可以在第一主控芯片22与继电器的控制电路之间添加多个逻辑条件，并通过逻辑门电路对逻辑条件进行检验，在逻辑条件满足的情况下接通电路使得第一主控芯片22能够将控制电信号发送到继电器的控制电路上。具体到第三开关管、第四开关管以及第二门电路的连接方式和逻辑作用与第一继电器元件组231中第一开关管、第二开关管以及第一门电路的连接方式和逻辑作用相同，此处不再赘述。
69.除此之外，对于第一继电器元件组231以及第二继电器元件组232同时设置的情况，第一继电器元件组231中的第一继电器以及第二继电器元件组232中的第二继电器是直接控制外源交流电回路的通断与加热模块1的启动与停止的必要元件，而第一、第二、第三、第四开关管以及第一、第二门电路则是用于在对应的继电器元件组内提高第一主控芯片22对对应的继电器控制电路进行控制的可靠性的，设置与否可以根据实际情况进行调整。图3与图5仅示意性地示出了第一继电器元件组231以及第二继电器元件组232均未设置开关管与门电路以及均设置开关管与门电路的情况，其他情况可以根据实际情况进行确定。
70.如此，本技术能够通过两组开关管以及门电路的设置提高对继电器的控制的可靠性，避免因单线路故障导致整体电路失效的问题。
71.如图5所示，在某些实施方式中，第二门电路为与门。
72.具体地，为了能够使可靠性尽可能更高，对于第二门电路的选择，一般选用与门，意在表示第三开关管与第四开关管的输出必须同时满足预设条件。预设条件由开关管自身的逻辑电路结构决定。但对于第二门电路的输出电平并不做限定，可以根据实际情况调整开关管、门电路以及继电器控制电路的元器件结构来进行调整。
73.如此，本技术通过与门的设置使得两组开关管同时满足其自身条件时才能够使对应的继电器控制电路生效。
74.如图5所示，在某些实施方式中，第二温控模块3包括温控传感子模块31以及第二主控芯片32，温控传感子模块31与第二主控芯片32电连接，第二主控芯片32与第一主控芯片22电连接，温控传感子模块31用于向第二主控芯片32提供控制加热模块1启动的温度信息，第二主控芯片32用于向第一主控芯片22转发控制加热模块1启动的温度信息、或根据控制加热模块1启动的温度信息确定的电信号。
75.具体地，对于第二温控模块3，在第一温控模块2负责获取用于控制加热模块1停止的水温信息的情况下，第二温控模块3则负责获取用于控制加热模块1启动的水温信息。为了能够稳定地获取到上述的水温信息，第二温控模块3中设置了温控传感子模块31，用于直接将电热水器内胆内的水温转换为电信号。为了能够更稳定地对上述电信号进行分析与处理，在第二温控模块3内为温控传感子模块31单独配套设置了第二主控芯片32，第二主控芯片32与温控传感子模块31直接电连接，以接收温控传感子模块31获取到的水温信息。而由于控温装置是通过第一温控模块2对加热模块1的启动与停止进行控制的，因此第二温控模块3与第一温控模块2之间需要进行通信。为了有多种通信的选择，在某些示例中，由第二主控芯片32与第一温控模块2中的第一主控芯片22相连接，其连接可以通过串口通信线等用于端口间信息传递的连接方式实现。这样的连接方式在控制加热模块1启动时可以有至少两种选择：
76.其一是由第二主控芯片32根据温控传感子模块31获取到的表示水温的电信号进
行分析与处理，得到用于控制加热模块1启动的控制电信号，然后第二主控芯片32通过与第一主控芯片22之间的通信连接将该控制电信号发送给第一主控芯片22，然后第一主控芯片22直接根据该控制电信号通过控制继电器子模块23间接控制加热模块1启动。这样的方式能够使两组芯片对控制电信号的确定过程相互独立，提高运行的可靠性。
77.其二是由第二主控芯片32直接将温控传感子模块31获取到的表示水温的电信号转发给第一主控芯片22，由第一主控芯片22对该电信号进行分析与处理以确定控制电信号，进一步控制加热模块1启动。这样的方式能够最大限度地应用第一主控芯片22，为第二主控芯片32的其他功能预留处理空间。
78.如此，本技术能够通过第二温控模块3获取到用于控制加热模块1启动的温度信息，并通过第二主控芯片32与第一主控芯片22进行通信，以使第一温控模块2控制加热模块1启动，同时通过将温控功能单独模块化提高了获取电热水器内胆内的水温的可靠性。
79.本技术还提供一种电热水器，包括如上述任一项实施方式中所述的电热水器控温装置。
80.在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个例子中”、“示例地”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
81.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
82.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。