CN112336187A - 用于饮水设备的方法、装置、存储介质及处理器 - Google Patents

用于饮水设备的方法、装置、存储介质及处理器 Download PDF

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CN112336187A CN202011150311.8A CN202011150311A CN112336187A CN 112336187 A CN112336187 A CN 112336187A CN 202011150311 A CN202011150311 A CN 202011150311A CN 112336187 A CN112336187 A CN 112336187A
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Abstract

本发明实施例提供一种用于饮水设备的方法、装置、存储介质及处理器，属于电器领域。上述用于饮水设备的方法包括：获取留存在饮水设备中的余水的余水温度；在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合；对饮水设备的出水进行温度控制，以将出水温度控制在目标取水温度。采用本发明的方法能够提高实际取水温度的准确性。

Description

用于饮水设备的方法、装置、存储介质及处理器
技术领域
本发明涉及电器技术领域，具体地涉及一种用于饮水设备的方法、装置、存储介质及处理器。
背景技术
目前，饮水设备在工作时，用户按下饮水设备的取水按钮以发送取水指令，该取水指令携带有取水温度信息，饮水设备在接收到该取水指令后，将满足该取水温度的水输出至出水口以供用户使用。然而，在用户每次取水后，饮水设备的出水管道中都会残留有余水，在两次取水的间隔时间较短时，上一次取水后的余水温度必然会影响当前取水的温度，导致用户杯中水出现温度误差。因此，现有的用于饮水设备的方法由于当前取水温度受余水温度影响较大，故存在实际取水温度准确性不高的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种用于饮水设备的方法、装置、存储介质、处理器及饮水设备，以解决现有的饮水设备存在的实际取水温度准确性不高的问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于饮水设备的方法，包括：
获取留存在饮水设备中的余水的余水温度；
在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合；
对饮水设备的出水进行温度控制，以将出水温度控制在目标取水温度。
在本发明实施例中，补偿水为未加热水；在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合包括：确定余水温度大于目标取水温度；根据余水的量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的量；输出所确定的量的未加热水以与余水混合。
在本发明实施例中，量是体积，根据余水的量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的量包括根据以下公式(1)确定未加热水的体积：
Figure BDA0002740961480000021
其中，Vcom为未加热水的体积，Tres为余水温度，Ttar为目标取水温度，Tini为未加热水的进水温度，Vres为余水的体积。
在本发明实施例中，补偿水为加热水；在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合包括：确定余水温度大于目标取水温度；根据预设取水量和余水的量确定加热水的量；输出确定的量的加热水以与余水混合。
在本发明实施例中，加热水的量为预设取水量减去余水的量。
在本发明实施例中，还包括：根据加热水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定加热水的温度。
在本发明实施例中，根据加热水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定加热水的温度包括根据以下公式(2)确定加热水的温度：
Figure BDA0002740961480000022
其中，Tcom为加热水的温度，Vcom为加热水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度。
在本发明实施例中，补偿水的温度高于目标取水温度；在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合包括：确定余水温度小于目标取水温度；根据目标取水温度确定预设取水量；根据预设取水量和余水的量确定补偿水的量；输出确定的量的补偿水以与余水混合。
在本发明实施例中，方法还包括：根据补偿水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的温度。
在本发明实施例中，补偿水的量为预设取水量减去余水的量。
在本发明实施例中，根据补偿水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的温度包括根据以下公式(3)确定补偿水的温度：
Figure BDA0002740961480000031
其中，Tcom为补偿水的温度，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度。
在本发明实施例中，补偿水的温度高于目标取水温度；在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合包括：确定余水温度小于目标取水温度；根据目标取水温度确定补偿水的温度；根据补偿水的温度、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的量；输出确定的量的补偿水以与余水混合。
在本发明实施例中，补偿水的温度为目标取水温度加上正偏移值。
在本发明实施例中，根据补偿水的温度、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的量包括根据以下公式(4)确定补偿水的量：
Figure BDA0002740961480000032
其中，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度，Tcom为补偿水的温度。
在本发明实施例中，方法还包括：在补偿水的温度大于最高补偿水温或者大于最高出水温度的情况下，将补偿水的温度修正为最高补偿水温和最高出水温度中的较小一者；根据以下公式(5)确定补偿水的量：
Figure BDA0002740961480000041
其中，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度，Tcom为修正后的补偿水的温度。
在本发明实施例中，饮水设备为即热式饮水设备；在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合包括：确定余水温度小于目标取水温度；获取温度上升过程中即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度；根据余水温度和不达标水的温度，确定第一混合水的温度小于目标取水温度，其中，第一混合水为余水和不达标水混合得到的水；输出补偿水以与第一混合水混合，其中，补偿水的温度高于目标取水温度。
在本发明实施例中，根据余水温度和不达标水的温度，确定第一混合水的温度小于目标取水温度，包括：获取余水的量和不达标水的量；根据余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度，得到第一混合水的温度；确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
在本发明实施例中，不达标水的量包括根据以下公式(6)确定：
Figure BDA0002740961480000042
其中，V不达标为不达标水的体积，t0为温度上升到目标取水温度的时间，
Figure BDA0002740961480000043
为水泵的泵速，ut为水泵的实时驱动值，u1和u0为根据流量曲线查询实时驱动值ut相邻的两个离散数据点所对应的电压，v1和v0分别为u1和u0对应的流量值。
在本发明实施例中，根据余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度，得到第一混合水的温度，包括根据以下公式(7)确定：
Figure BDA0002740961480000051
其中，Tmix1为第一混合水的温度，V余为余水的体积，V不达标为不达标水的体积，T余为余水温度，T不达标为不达标水的温度。
在本发明实施例中，输出补偿水以与第一混合水混合包括：根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量，确定补偿水的量；输出确定的量的补偿水以与第一混合水混合。
在本发明实施例中，方法还包括：根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度。
在本发明实施例中，根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度，包括根据以下公式(8)确定：
Figure BDA0002740961480000052
其中，Tcom为补偿水的温度，V余为余水的体积，V不达标为不达标水的体积，Ttar为目标取水温度，Tmix1为第一混合水的温度，Vcom为补偿水的体积。
在本发明实施例中，输出补偿水以与余水混合之前还包括：确定余水温度小于目标取水温度；根据目标取水温度确定目标余水温度，其中，目标余水温度不小于目标取水温度；在目标余水温度大于余水温度的情况下，启动预热；获取预热后的余水温度；确定预热后的余水温度小于目标余水温度。
在本发明实施例中，启动预热包括：根据余水的量和预热后的余水温度提升量，确定预热时间；在确定预热时间大于预设预热时间的情况下，按照预设预热时间启动预热。
本发明第二方面提供一种处理器，处理器被配置成执行上述的用于饮水设备的方法。
本发明第三方面提供一种用于饮水设备的装置，包括：
温度传感器，用于检测余水温度；
加热设备，用于对输入的水进行加热；以及
处理器，被配置成：
获取留存在饮水设备中的余水的余水温度；
在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合；
对饮水设备的出水进行温度控制，以将出水温度控制在目标取水温度。
在本发明实施例中，补偿水为未加热水；处理器进一步被配置成：确定余水温度大于目标取水温度；根据余水的量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的量；输出所确定的量的未加热水以与余水混合。
在本发明实施例中，量是体积，处理器进一步被配置成：根据以下公式(1)确定未加热水的体积：
Figure BDA0002740961480000061
其中，Vcom为未加热水的体积，Tres为余水温度，Ttar为目标取水温度，Tini为未加热水的进水温度，Vres为余水的体积。
在本发明实施例中，补偿水为加热水；处理器进一步被配置成：确定余水温度大于目标取水温度；根据预设取水量和余水的量确定加热水的量；输出确定的量的加热水以与余水混合。
在本发明实施例中，加热水的量为预设取水量减去余水的量。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：根据加热水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定加热水的温度。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：根据以下公式(2)确定加热水的温度：
Figure BDA0002740961480000071
其中，Tcom为加热水的温度，Vcom为加热水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度。
在本发明实施例中，补偿水的温度高于目标取水温度；处理器进一步被配置成：确定余水温度小于目标取水温度；根据目标取水温度确定预设取水量；根据预设取水量和余水的量确定补偿水的量；输出确定的量的补偿水以与余水混合。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：根据补偿水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的温度。
在本发明实施例中，补偿水的量为预设取水量减去余水的量。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：根据以下公式(3)确定补偿水的温度：
Figure BDA0002740961480000072
其中，Tcom为补偿水的温度，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度。
在本发明实施例中，补偿水的温度高于目标取水温度；处理器进一步被配置成：确定余水温度小于目标取水温度；根据目标取水温度确定补偿水的温度；根据补偿水的温度、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的量；输出确定的量的补偿水以与余水混合。
在本发明实施例中，补偿水的温度为目标取水温度加上正偏移值。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：根据以下公式(4)确定补偿水的量：
Figure BDA0002740961480000081
其中，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度，Tcom为补偿水的温度。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：在补偿水的温度大于最高补偿水温或者大于最高出水温度的情况下，将补偿水的温度修正为最高补偿水温和最高出水温度中的较小一者；根据以下公式(5)确定补偿水的量：
Figure BDA0002740961480000082
其中，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度，Tcom为修正后的补偿水的温度。
在本发明实施例中，饮水设备为即热式饮水设备；处理器进一步被配置成：确定余水温度小于目标取水温度；获取温度上升过程中即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度；根据余水温度和不达标水的温度，确定第一混合水的温度小于目标取水温度，其中，第一混合水为余水和不达标水混合得到的水；输出补偿水以与第一混合水混合，其中，补偿水的温度高于目标取水温度。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：获取余水的量和不达标水的量；根据余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度，得到第一混合水的温度；确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：根据以下公式(6)确定不达标水的量：
Figure BDA0002740961480000083
其中，V不达标为不达标水的体积，t0为温度上升到目标取水温度的时间，
Figure BDA0002740961480000091
为水泵的泵速，ut为水泵的实时驱动值，u1和u0为根据流量曲线查询实时驱动值ut相邻的两个离散数据点所对应的电压，v1和v0分别为u1和u0对应的流量值。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：根据以下公式(7)确定第一混合水的温度：
Figure BDA0002740961480000092
其中，Tmix1为第一混合水的温度，V余为余水的体积，V不达标为不达标水的体积，T余为余水温度，T不达标为不达标水的温度。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量，确定补偿水的量；输出确定的量的补偿水以与第一混合水混合。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：根据以下公式(8)确定补偿水的温度：
Figure BDA0002740961480000093
其中，Tcom为补偿水的温度，V余为余水的体积，V不达标为不达标水的体积，Ttar为目标取水温度，Tmix1为第一混合水的温度，Vcom为补偿水的体积。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：确定余水温度小于目标取水温度；根据目标取水温度确定目标余水温度，其中，目标余水温度不小于目标取水温度；在目标余水温度大于余水温度的情况下，启动预热；获取预热后的余水温度；确定预热后的余水温度小于目标余水温度。
在本发明实施例中，处理器进一步被配置成：根据余水的量和预热后的余水温度提升量，确定预热时间；在确定预热时间大于预设预热时间的情况下，按照预设预热时间启动预热。
本发明第四方面提供一种饮水设备，包括上述的用于饮水设备的装置。
本发明第五方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器执行上述的用于饮水设备的方法。
上述用于饮水设备的方法，通过获取留存在饮水设备中的余水的余水温度，在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合，抵消了饮水设备残留的余水对用户杯中水的影响，解决了杯中水出现温度偏差的问题，在完成对余水的温度补偿后，重新对饮水设备的出水进行温度控制，以将出水温度控制在目标取水温度，实现了杯中水温度的精准控制，从而提高了实际取水量的温度准确性。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明实施例的用于饮水设备的方法的流程示意图；
图2是本发明实施例的在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合的步骤的流程示意图；
图3是本发明另一实施例的确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合的步骤的流程示意图；
图4是本发明另一实施例的确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合的步骤的流程示意图；
图5是本发明另一实施例的确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合的步骤的流程示意图；
图6是本发明另一实施例的确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合的步骤的流程示意图；
图7是本发明实施例的根据余水温度和不达标水的温度，确定第一混合水的温度小于目标取水温度的步骤的流程示意图；
图8是本发明实施例的输出补偿水以与余水混合之前的步骤的流程示意图；
图9是本发明实施例的用于饮水设备的装置的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
传统的饮水设备控温算法都是以出水口的温度达到设定目标为标准，但用户实际上关心的是杯中水的温度是否准确。在实际生活中，例如，当用户刚取过一杯温度较高比如90℃的水，接着要取一杯45℃的水用于泡奶，但由于饮水设备的管道中的余水都是上一杯水所需的90℃左右的高温水。在这种情况下，传统饮水设备的控制算法，比如PID算法，由于出水口的水温高于目标温度，将通过持续动态调节即热管和水泵的驱动值来降低出水口的温度，直至出水口温度与目标温度相一致。在这种工况下，接满一杯水由于一开始落入杯中的水温高于目标温度，最终混合后的杯中水的温度也往往比目标温度高。
为解决上述的问题，本发明实施例提供一种用于饮水设备的方法。图1为本发明实施例中用于饮水设备的方法的流程示意图。如图1所示，在本发明实施例中，提供了一种用于饮水设备的方法，以该方法应用于饮水设备的处理器为例进行说明，该方法可以包括以下步骤：
步骤S102，获取留存在饮水设备中的余水的余水温度。
其中，饮水设备中的余水为饮水设备在接收到取水指令前，饮水设备的管道和/或加热装置中留存的水。
具体地，饮水设备的处理器在接收到取水指令时，获取饮水设备上一次取水时留存在饮水设备的管道和/或加热装置中的余水的余水温度，进一步地，余水温度可以通过温度传感器或者具体的算法获得。
步骤S104，在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合。
可以理解，目标取水温度为用户需要或者期望得到的水的温度，可以通过用户触发或者点击的取水指令得到，也可以获取预先存储的温度默认设置值，温度默认设置值可以是用户上一次取水时的取水温度，也可以是根据时间、季节或者所处地点的不同而更改的设置温度，例如冬季和夏季的常温水档位的取水温度不同。
进一步地，余水温度不满足目标取水温度的情况包括余水温度大于目标取水温度和余水温度小于目标取水温度两种情况，因此，当余水温度大于目标取水温度的时候，输出温度小于目标取水温度的补偿水对温度较高的余水进行温度补偿；当余水温度小于目标取水温度的时候，输出温度大于目标取水温度的补偿水对温度较低的余水进行温度补偿。
具体地，处理器在确定余水温度不满足目标取水温度的时候，输出温度大于目标取水温度的补偿水或者温度小于目标取水温度的补偿水以与余水混合，从而对饮水设备中留存的余水进行温度补偿。
步骤S106，对饮水设备的出水进行温度控制，以将出水温度控制在目标取水温度。
其中，出水温度为饮水设备的出水口输出的水的温度，也就是用户杯中水的温度。
具体地，在将补偿水与余水混合以完成对余水的温度补偿后，饮水设备的处理器启动加热装置将后续输入的水加热至目标取水温度，具体的过程包括：获取饮水设备实时的出水温度，采用具体的控制算法例如PID算法或者ADRC(Active Disturbance RejectionControl，自抗扰控制)算法，根据获取的出水温度、进水温度以及目标取水温度实时动态调节加热装置的功率和饮水设备的水流量，其中，水流量为流经加热装置的水的流量，可以通过控制水泵驱动电压进行调节，上述过程可以实现对饮水设备的出水温度的控制，使得饮水设备的出水温度满足并稳定在目标取水温度，得到满足目标取水温度的杯中水，从而实现杯中水的精准控温。
上述用于饮水设备的方法，通过获取留存在饮水设备中的余水的余水温度，在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合，抵消了饮水设备残留的余水对用户杯中水的影响，解决了杯中水出现温度偏差的问题，在完成对余水的温度补偿后，重新对饮水设备的出水进行温度控制，以将出水温度控制在目标取水温度，实现了杯中水温度的精准控制，从而提高了实际取水量的温度准确性。
在一个实施例中，补偿水为未加热水，如图2所示，在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合包括以下步骤：
步骤S202，确定余水温度大于目标取水温度。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，从而比较余水温度和目标取水温度，确定余水温度大于用户期望的目标取水温度。
步骤S204，根据余水的量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的量。
其中，量可以是体积，也可以是重量或者热量。余水的量主要受饮水设备机型的水路结构所影响，由于饮水设备的机型是固定的，因此余水的量通常也是固定值，具体的数值可以预先确定。可以理解，未加热水为未经加热装置加热过的水，例如常温水或者冷水，可以取自饮水设备外部连接的水箱，其中，未加热水的进水温度可以通过测量进水管道中进水温度的温度传感器获得。
在一个实施例中，量是体积，根据余水的量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的量包括根据以下公式(1)确定未加热水的体积：
Figure BDA0002740961480000141
其中，Vcom为未加热水的体积，Tres为余水温度，Ttar为目标取水温度，Tini为未加热水的进水温度，Vres为余水的体积，其中，余水的体积可以通过饮水设备的机型和结构预先确定。
具体地，饮水设备的处理器根据余水的体积、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的体积。
在一些实施例中，量可以是重量，根据余水的量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的量包括根据以下公式(2)确定未加热水的重量：
Figure BDA0002740961480000142
其中，mcom为未加热水的重量，mres为余水的重量，余水的重量可以通过饮水设备的机型和结构确定。本实施例中，通过引入重量确定未加热水的量，同样适用于本发明实施例的方案。
在另一些实施例中，量也可以是热量，根据余水的量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的量包括根据余水的热量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的热量。
步骤S206，输出所确定的量的未加热水以与余水混合。
具体地，饮水设备的处理器启动水泵从水箱泵出未加热水以与管道和/或加热装置中的余水混合，即输出未加热水以与温度较高的余水混合，其中，未加热水的量为上述步骤确定的未加热水的量，余水和未加热水混合后的水的温度可以为目标取水温度或者期望是目标取水温度(即，混合后的水的温度可以接近目标取水温度)，以得到满足目标取水温度的杯中水。
在一个实施例中，补偿水为加热水，如图3所示，在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合包括以下步骤：
步骤S302，确定余水温度大于目标取水温度。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到用户触发的取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，比较余水温度和目标取水温度，从而确定余水温度大于用户期望的目标取水温度。
步骤S304，根据预设取水量和余水的量确定加热水的量。
可以理解，预设取水量为饮水设备预先设置的一次出水的出水量，可以根据实际情况进行自动设置或者由用户修改参数设置，其中，量可以是体积，例如500ml，也可以是质量，例如500g。余水的量主要受饮水设备机型的水路结构所影响，由于饮水设备的机型是固定的，因此余水的量通常也是固定值，具体的数值可以预先确定。加热水为饮水设备的加热装置加热后生成的水，其中，加热水的温度低于目标取水温度。
具体地，处理器可以根据确定的预设取水量和预先存储的余水的量确定加热水的量。
在一个实施例中，加热水的量为预设取水量减去余水的量。
具体地，量可以是体积，也可以是质量，当量为体积时，加热水的体积为预设取水体积减去余水的体积，具体参见以下公式(3)：
Vcom＝Vall-Vres 公式(3)
其中，Vcom为加热水的体积，Vall为预设取水体积，Vres为余水的体积。
当量为质量时，加热水的质量为预设取水质量减去余水的质量，具体参见以下公式(4)：
mcom＝mall-mres 公式(4)
其中，mcom为加热水的质量，mall为预设取水质量，mres为余水的质量。
本实施例中，通过根据确定的预设取水量和余水的量，确定加热水的量，以便后续根据加热水的量确定加热水的温度，从而实现杯中水的精准控温。
步骤S306，输出确定的量的加热水以与余水混合。
具体地，处理器可以控制饮水设备的水泵的功率，从而控制进水流量，根据确定的加热水的量和进水流量，确定补偿时间，在运行时间达到补偿时间的情况下，确定输出的加热水的量达到上述步骤确定的加热水的量，以实现与事先泵出的残余水的混合，从而得到目标取水温度或者接近目标取水温度的水。
本实施例中，在余水温度大于目标取水温度的时候，根据预设取水量和余水的量事先确定加热水的量，进而输出温度低于目标取水温度的加热水以与余水混合，降低温度较高的余水的影响，减少杯中水的温度偏差，实现杯中水的精准控温。
在一个实施例中，上述方法还包括：根据加热水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定加热水的温度。
具体地，处理器根据确定的加热水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度，确定加热后的加热水的温度。
本实施例中，通过事先确定加热水的温度，以便通过PID控制等控制算法调节加热装置的功率和水泵的功率，从而输出满足加热水的温度的水，实现与余水的混合，进而得到满足目标取水温度的水。
在一个实施例中，根据加热水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定加热水的温度包括根据以下公式(5)确定加热水的温度：
Figure BDA0002740961480000171
其中，Tcom为加热水的温度，Vcom为加热水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度。
可以理解，当加热水的体积(Vcom)越大时，加热水的温度(Tcom)就越接近目标取水温度(Ttar)，反之，加热水的温度(Tcom)与目标取水温度(Ttar)的差值越大。
本实施例中，在确定补偿的加热水的量之后，再通过具体的上述算法确定加热水的温度，以便控制饮水设备的加热装置加热至上述加热水的温度，从而实现精准控温，以完成对于余水温度的反向补偿。
在一个实施例中，补偿水的温度高于目标取水温度，如图4所示，在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合包括以下步骤：
步骤S402，确定余水温度小于目标取水温度。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到用户触发的取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，比较余水温度和目标取水温度，从而确定余水温度小于用户期望的目标取水温度。
步骤S404，根据目标取水温度确定预设取水量。
可以理解，预设取水量为饮水设备预先设置的一次出水的出水量，其中，量可以是体积，例如120ml，也可以是质量，例如120g。
具体地，处理器可以根据目标取水温度所属的温度范围，确定饮水设备的预设取水量，其中，由于不同温度范围的水的应用场景可能不同，因此不同的应用场景对应的预设取水量也不同。
步骤S406，根据预设取水量和余水的量确定补偿水的量。
可以理解，余水的量主要受饮水设备机型的水路结构所影响，由于饮水设备的机型是固定的，因此余水的量通常也是固定值，具体的数值可以通过获取预先存储的余水的量进行确定，例如20ml。
具体地，处理器可以根据确定的预设取水量和预先存储的余水的量确定补偿水的量。
在一个实施例中，补偿水的量为预设取水量减去余水的量。
本实施例中，通过根据确定的预设取水量和余水的量，确定补偿水的量，以实现精准控温，具体的计算公式可以参见上述公式(3)和(4)。
步骤S408，输出确定的量的补偿水以与余水混合。
具体地，处理器可以控制饮水设备的水泵的功率，从而控制进水流量，根据确定的补偿水的量和进水流量，确定补偿时间，在运行时间达到补偿时间的情况下，确定输出的补偿水的量达到确定的补偿水的量，以实现与事先泵出的残余水的混合，从而得到目标取水温度或者接近目标取水温度的水。
本实施例中，在余水温度小于目标取水温度的情况下，通过根据目标取水温度所属的温度范围确定预设取水量，进而根据预设取水量确定补偿水的量，根据补偿水的量输出温度高于目标取水温度的补偿水以与余水混合，减少温度偏差，实现精准控温。
在一个实施例中，上述方法还包括步骤：根据补偿水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的温度。
具体地，处理器根据确定的补偿水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度，确定加热后的补偿水的温度。
本实施例中，通过确定补偿水的温度，以便通过PID控制等控制算法调节加热装置的功率和水泵的功率，从而输出满足补偿水的温度的水，实现与余水的混合，进而得到满足目标取水温度的水。
在一个实施例中，根据补偿水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的温度包括：根据以下公式(6)确定补偿水的温度：
Figure BDA0002740961480000191
其中，Tcom为补偿水的温度，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度。
本实施例中，可以理解，当补偿水的体积(Vcom)越大时，补偿水的温度(Tcom)就越接近目标取水温度(Ttar)，反之，补偿水的温度(Tcom)与目标取水温度(Ttar)的差值越大，通过具体的上述算法确定补偿水的温度，以便根据该补偿水的温度控制饮水设备正常加热出水，实现对于余水温度的正向补偿。
进一步地，不同的应用场景，目标取水温度的范围可以不同，通过确定目标取水温度的具体范围，进而根据目标取水温度确定预设取水量，可以实现精准控温。
在一些应用场景中，当目标取水温度(Ttar)的范围为T1≤Ttar≤T2时，其中T1、T2为较低的温度，此时接水量通常较小。这种情况需要优先接水量，即当目标取水温度所属的温度范围为T1至T2时，处理器设置预设取水量为V1，并根据此时设置的预设取水量和上式(3)确定此时补偿水的体积，进一步根据确定的补偿水的体积和上式(5)确定此时补偿水的温度。
在另一些应用场景中，当目标取水温度(Ttar)的范围为T3＜Ttar≤T4时，其中T3、T4为较高的温度，此时对瞬间的水温没有过高要求，因此优先控制接水量，即当目标取水温度所属的温度范围为T3至T4时，处理器可以设置预设取水量为V2，并根据此时设置的预设取水量和上式(3)确定此时补偿水的体积，进一步根据确定的补偿水的体积和上式(5)确定此时补偿水的温度。
在一个实施例中，补偿水的温度高于目标取水温度，如图5所示，在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合包括以下步骤：
步骤S502，确定余水温度小于目标取水温度。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到用户触发的取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，比较余水温度和目标取水温度，从而确定余水温度小于用户期望的目标取水温度。
步骤S504，根据目标取水温度确定补偿水的温度。
具体地，处理器根据目标取水温度所属的温度范围确定此时补偿水的温度。
进一步地，在一些应用场景中，当目标取水温度(Ttar)的范围为T5＜Ttar≤T6时，其中，T5、T6为适中的温度，由于上述用水场景对高温水较敏感，如果补偿水温超过目标水温太高，可能会破坏饮品自身的营养价值。因此上述用水场景优先控制补偿水的温度。
在一个实施例中，补偿水的温度为目标取水温度加上正偏移值。
可以理解，正偏移值为预设的最大允许温度偏差，可以为用户设置或者***默认设置，例如取10℃。
具体地，当目标取水温度(Ttar)的范围为T5＜Ttar≤T6时，此时补偿水的温度为该目标取水温度加上正偏移值，例如当目标取水温度为60℃、正偏移值为10℃时，则确定此时补偿水的温度(Tcom)的值为60℃+10℃＝70℃。
步骤S506，根据补偿水的温度、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的量。
具体地，处理器根据确定的补偿水的温度、余水的量、目标取水温度以及余水温度，确定加热后的补偿水的量。
在一个实施例中，根据补偿水的温度、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的量包括：根据以下公式(7)确定补偿水的量：
Figure BDA0002740961480000211
其中，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度，Tcom为补偿水的温度。
步骤S508，输出确定的量的补偿水以与余水混合。
具体地，处理器可以控制饮水设备的水泵的功率，从而控制进水流量，根据确定的补偿水的量和进水流量，确定补偿时间，在运行时间达到补偿时间的情况下，确定输出的补偿水的量达到确定的补偿水的量，以实现与事先泵出的残余水的混合，从而得到目标取水温度或者接近目标取水温度的水。
本实施例中，在余水温度小于目标取水温度的情况下，通过根据目标取水温度所属的温度范围确定补偿水的温度，进而根据补偿水的温度确定补偿水的量，从而根据确定的补偿水的量，输出确定的量的温度高于目标取水温度的补偿水与余水混合，减少实际得到的水的温度误差，以实现精准控温。
在一些应用场景中，根据公式(6)计算得到的补偿水的温度较高，饮水设备无法实现，需要进行二次补偿，其中，二次补偿为根据修正后的补偿水的温度对余水进行温度补偿的过程。
在一个实施例中，在补偿水的温度大于最高补偿水温或者大于最高出水温度的情况下，将补偿水的温度修正为最高补偿水温和最高出水温度中的较小一者；根据以下公式(8)确定补偿水的量：
Figure BDA0002740961480000212
其中，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度，Tcom为修正后的补偿水的温度。
可以理解，最高补偿水温
Figure BDA0002740961480000221
为机器满功率运行所能输出的最高水流温度，满足以下公式(9)：
Figure BDA0002740961480000222
其中，
Figure BDA0002740961480000223
为最高补偿水温，Tini为进水温度，ΔTmax为饮水设备满功率，最小出水流量工况下，流经加热装置水流的温升。例如，机器满功率运行的每秒最大温升(ΔTmax)为80℃，而此时进水温度(Tini)为4℃，那么机器由于能量有限，所能输出的最高水流温度为80℃+4℃＝84℃。其中，ΔTmax满足以下公式(10)：
cρvΔTmaxΔt＝ηPmaxΔt (10)
其中，c为水的比热容，ρ为水的密度，v为水泵泵速，Δt为时间(例如取1s)，η为加热装置的热效率，Pmax为加热装置的最大功率。
可以理解，最高出水温度
Figure BDA0002740961480000224
为根据当地水沸点确定的饮水设备的最高出水温度，满足以下公式(11)：
Figure BDA0002740961480000225
其中，
Figure BDA0002740961480000226
为当地的水沸点，ΔTprotect为***防止喷汽的余量保护值，根据***稳定性高低，取1～10℃不等。例如，当地水的沸点
Figure BDA0002740961480000227
为95℃，余量保护值(ΔTprotect)为5℃，则最高出水温度
Figure BDA0002740961480000228
为95℃-5℃＝90℃。
控制算法PID等的作用是自动根据进水温度，调节输出，使得不同环境都能达到目标水温，而不至于超出太多。该目标水温不能超出当地水的沸点，因此需要给机器设定一个最高出水温度，若直接设置成当地的水的沸点，由于控制算法本身有一定的波动，很容易波动到比沸点更高的温度，造成喷汽，带来安全隐患。因此，通常设置余量ΔTprotect，***稳定性高的，取1～3℃，***稳定性差的取3～10℃。具体地，在补偿水的温度(Tcom)小于或者等于最高补偿水温
Figure BDA0002740961480000231
且补偿水的温度(Tcom)小于或者等于最高出水温度
Figure BDA0002740961480000232
的情况下，此时不需要进行二次补偿。
在补偿水的温度(Tcom)大于最高补偿水温
Figure BDA0002740961480000233
或者大于最高出水温度
Figure BDA0002740961480000234
的情况下，需要进行二次补偿，此时需要对最高补偿水温和最高出水温度进行比较，比较结果可以分为两种情况：
在判断最高补偿水温
Figure BDA0002740961480000235
大于最高出水温度
Figure BDA0002740961480000236
的情况下，修正此时补偿水的温度(Tcom)为最高出水温度
Figure BDA0002740961480000237
并将修正后的补偿水的温度即最高出水温度
Figure BDA0002740961480000238
代入上式(8)，确定该情况下的补偿水的体积(Vcom)。
在判断最高补偿水温
Figure BDA0002740961480000239
小于或者等于最高出水温度
Figure BDA00027409614800002310
的情况下，修正此时补偿水的温度(Tcom)为最高补偿水温
Figure BDA00027409614800002311
并将修正后的补偿水的温度即最高补偿水温
Figure BDA00027409614800002312
代入上式(8)，确定该情况下的补偿水的体积(Vcom)。
本实施例中，通过在判断计算得到的补偿水的温度大于最高补偿水温或者大于最高出水温度的情况下，对补偿水的温度进行修正，修正后的补偿水的温度为最高补偿水温和最高出水温度中较小的一者，以使得输出水温在接近用户期望的温度的同时，也保证了饮水设备的安全，减少了喷汽等安全隐患，提高了饮水设备使用过程的安全性。根据当地水的沸点和余量保护值来确定最高出水温度，可以避免(PID等)控制过程中由于超调等温度波动造成的安全隐患。
在一个实施例中，饮水设备为即热式饮水设备，如图6所示，在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合包括以下步骤：
步骤S602，确定余水温度小于目标取水温度。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到用户触发的取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，比较余水温度和目标取水温度，从而确定余水温度小于用户期望的目标取水温度。
步骤S604，获取温度上升过程中即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度。
可以理解，即热式饮水设备由于用户等待取水的时间较短，因此在出水过程中，即热式饮水设备将输出在加热过程中温度未达到目标取水温度的一部分水。故，不达标水为加热装置在加热过程中输出的温度不满足目标取水温度的水，不达标水的温度低于目标取水温度。其中，余水温度和不达标水的温度可以通过出水管路的温度传感器检测得到。
具体地，在启动水泵和加热装置之后，处理器获取出水管路的温度传感器检测得到的温度上升过程中加热装置输出的温度逐渐上升的未达到目标取水温度的不达标水的温度。
步骤S606，根据余水温度和不达标水的温度，确定第一混合水的温度小于目标取水温度，其中，第一混合水为余水和不达标水混合得到的水。
可以理解，第一混合水为余水和不达标水混合后得到的水。
具体地，处理器根据获取的余水温度和不达标水的温度，确定余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度，将第一混合水的温度和目标取水温度进行比较，从而确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
步骤S608，输出补偿水以与第一混合水混合，其中，补偿水的温度高于目标取水温度。
可以理解，补偿水为从加热装置中输出的温度高于目标取水温度的水，用于对温度低于目标取水温度的余水和不达标水进行温度补偿，以满足用户期望得到满足目标取水温度的水的需求。
具体地，在确定第一混合水的温度小于目标取水温度的情况下，处理器控制即热式饮水设备的加热装置输出温度高于目标取水温度的补偿水，以对余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度进行温度补偿，补偿水与第一混合水混合后的水的温度满足目标取水温度或者位于目标取水温度附近。
本实施例中，在余水温度小于目标取水温度的情况下，通过获取留存在即热式饮水设备中的余水的余水温度和温度上升过程中即热式饮水设备输出的未达到目标取水温度的不达标水的温度，根据余水温度和不达标水的温度，确定余水和不达标水混合得到的第一混合水的温度小于目标取水温度，从而输出温度高于目标取水温度的补偿水以与第一混合水混合，以对余水和不达标水进行温度补偿。本实施例的方法解决了用户实际得到的水的温度与目标取水温度存在温度偏差的问题，满足用户关于较高温度精准度的需求。
在一个实施例中，如图7所示，根据余水温度和不达标水的温度，确定第一混合水的温度小于目标取水温度，包括以下步骤：
步骤S702，获取余水的量和不达标水的量。
可以理解，余水的量可以为预先存储的固定值，也可以通过水流量传感器检测得到，或者通过几何建模得到。不达标水的量可以通过具体的算法确定。
在一个实施例中，不达标水的量包括根据以下公式(12)确定：
Figure BDA0002740961480000251
其中，V不达标为不达标水的体积，t0为温度上升到目标取水温度的时间，
Figure BDA0002740961480000252
为水泵的泵速，ut为水泵的实时驱动值，u1和u0为根据流量曲线查询实时驱动值ut相邻的两个离散数据点所对应的电压，v1和v0分别为u1和u0对应的流量值。
可以理解，
Figure BDA0002740961480000253
为从水泵启动开始到出水温度达到目标取水温度期间水泵的泵速，通过对水泵流量曲线进行插值可以得到。v1、v0和u1、u0根据水泵的实时驱动值ut查询水泵流量曲线最邻近的两个离散数据点的值。其中，水泵流量曲线为流量随着电压的增大而增大的曲线图。
本实施例中，通过具体的算法确定不达标水的量，在确定该部分不达标水的量的过程中，不需要用到额外的硬件，在保证准确性的同时可以减少硬件成本。
具体地，处理器获取出水管路的水流量传感器检测得到的余水的量或者通过几何建模得到的余水的量，温度上升期间，对基于水泵的驱动值确定的水泵的泵速进行积分，确定在此期间不达标水的量。
步骤S704，根据余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度，得到第一混合水的温度。
具体地，处理器可以基于具体的算法模型，根据余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度，确定第一混合水的温度。
在一个实施例中，根据余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度，得到第一混合水的温度，包括根据以下公式(13)确定：
Figure BDA0002740961480000261
其中，Tmix1为第一混合水的温度，V余为余水的体积，V不达标为不达标水的体积，T余为余水温度，T不达标为不达标水的温度。
公式(13)可由以下公式(13-1)和公式(13-2)推导而来，根据能量守恒定律可得：
Figure BDA0002740961480000262
因此，可得：
V余(Tmix1-T余)＝V不达标(T不达标-Tmix1) 公式(13-2)
公式(13-1)中，T不达标代表温度上升过程中出水温度传感器检测到的实时的流出的水的温度，Cw为水的比热容，ρw为水的密度。
即热式饮水设备的出水过程可以由单片机进行控制，出水过程本身有一定的控制步长，一般为20ms，在每一个执行步长中，水泵流量不变，即热管的加热功率不变。因此，不达标的水相关的积分项可以离散为以下公式(13-3)进行求解：
Figure BDA0002740961480000271
本实施例中，基于确定的余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度，可以通过具体的算法确定第一混合水的温度，从而减少温度误差，提高温度控制过程的精准性。
步骤S706，确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
具体地，处理器根据获取的余水温度和不达标水的温度，确定余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度，将第一混合水的温度和目标取水温度进行比较，从而确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
本实施例中，通过获取余水的量和不达标水的量，从而根据余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度确定第一混合水的温度，并比较第一混合水的温度和目标取水温度，确定第一混合水的温度小于目标取水温度，引入余水的量以及对应的温度、不达标水的量以及对应的温度，从而精准地确定余水和不达标水混合后的第一混合水的温度，以实现温度控制过程的精准性。
在一个实施例中，输出补偿水以与第一混合水混合包括：根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量，确定补偿水的量；输出确定的量的补偿水以与第一混合水混合。
可以理解，预设取水量为即热式饮水设备预先设置的一次出水的出水量，其中，量可以是体积，例如120ml，也可以是质量，例如120g。
具体地，处理器根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量，确定补偿水的量，进一步地，补偿水的量为预设取水量减去余水的量和不达标水的量，其中量可以是体积，也可以是质量。
当量为体积时，设定用户杯中水的总体积达到预设取水量时，要完成补偿，使得此时杯中水温即为所设定的目标取水温度，则补偿水的体积为预设取水体积减去余水的体积和不达标水的体积，具体可以参见以下公式(13-4)：
Vcom＝Vall-V余-V不达标 公式(13-4)
其中，Vcom为补偿水的体积，Vall为预设取水体积，V余为余水的体积，V不达标为不达标水的体积。
当量为质量时，在公式(13-4)的基础上引入水的密度，补偿水的质量为预设取水质量减去余水的质量和不达标水的质量，具体可以参见以下公式(13-5)：
mcom＝mall-m余-m不达标 公式(13-5)
其中，mcom为补偿水的质量，mall为预设取水质量，m余为余水的质量，m不达标为不达标水的质量。
处理器可以控制饮水设备的水泵的功率，从而控制进水流量，根据确定的补偿水的量和进水流量，确定补偿时间，在运行时间达到补偿时间的情况下，确定输出的补偿水的量达到确定的补偿水的量，以实现与事先泵出的残余水和升温过程中温度不达标的水的混合，从而得到目标取水温度或者接近目标取水温度的水。进一步地，进入正向补偿状态后，此时处理器开始计算每一个小的时间增量步(比如0.4s)，水泵所泵出的水的体积，积分求解，如果所泵出的水的体积大于或等于补偿水的体积，则结束正向补偿，将出水温度从补偿水的温度控制在用户设定的目标取水温度。
本实施例中，通过根据预设取水量、余水的量和不达标水的量确定补偿水的量，根据补偿水的量输出温度高于目标取水温度的补偿水以与余水和不达标的水混合后的第一混合水进行混合，可以减少温度偏差，实现精准控温。
在一个实施例中，输出补偿水以与第一混合水混合还包括：根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度。
具体地，处理器根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量，确定加热后的补偿水的温度。
本实施例中，通过确定补偿水的温度，以便通过PID控制等控制算法调节加热装置的功率和水泵的功率，从而输出满足补偿水的温度的水，实现与余水和不达标水的混合，进而得到满足目标取水温度的水。
在一个实施例中，根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度，包括根据以下公式(14)确定：
Figure BDA0002740961480000291
其中，Tcom为补偿水的温度，V余为余水的体积，V不达标为不达标水的体积，Ttar为目标取水温度，Tmix1为第一混合水的温度，Vcom为补偿水的体积。
本实施例中，补偿水的量已知，用户杯中水的目标温度已知，余水和不达标水的量已知，第一混合水的温度已知，则可根据上述确定的各个已知量确定正向补偿所需的补偿水的温度，从而根据确定的补偿水的温度控制即热式饮水设备正常加热出水，实现对于余水温度和不达标水的温度的正向补偿。
在一个实施例中，如图8所示，输出补偿水以与余水混合之前还包括以下步骤：
步骤S802，确定余水温度小于目标取水温度。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到用户触发的取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，比较余水温度和目标取水温度，从而确定余水温度小于用户期望的目标取水温度。
步骤S804，根据目标取水温度确定目标余水温度，其中，目标余水温度不小于目标取水温度。
可以理解，目标余水温度为余水所需要达到的目标温度，其中，目标余水温度可以等于或者大于目标取水温度。
具体地，处理器根据目标取水温度确定目标余水温度，具体的确定方法可以采用以下公式(15)进行计算：
Figure BDA0002740961480000301
其中，Ttar为目标余水温度，Tset为预设的冬天所要提供的常温水温度，即目标取水温度，Rvol为补偿水体积和余水的体积之比，
Figure BDA0002740961480000302
为补偿水的最高水温，可以被设置成小于目标取水温度的值，也可以设置成小于饮水设备的最高出水温度的值，例如93℃至97℃不等。
上述公式(15)中，补偿水体积可以通过模型预设体积和余水的体积确定，即模型预设体积减去余水的体积，即可得到补偿水体积。此外，余水的体积可以通过预先存储的固定值确定。在目标取水温度(Tset)和补偿水的最高水温
Figure BDA0002740961480000303
设置成相等的数值的情况下，此时目标余水温度(Ttar)与目标取水温度(Tset)设置成相等的数值。
步骤S806，在目标余水温度大于余水温度的情况下，启动预热。
具体地，处理器在确定目标余水温度之后，将目标余水温度和余水温度进行比较，在确定目标余水温度大于余水温度的情况下，启动加热装置进行加热，即启动预热，以将加热装置的热量传递至出水管路中的余水，以提高余水温度。
步骤S808，获取预热后的余水温度。
具体地，处理器可以通过出水温度传感器检测出水管路中预热后的余水温度，从而获取预热后的余水温度。
步骤S810，确定预热后的余水温度小于目标余水温度。
具体地，处理器将预热后的余水温度与目标余水温度进行比较，从而确定预热后的余水温度小于目标余水温度。
本实施例中，在对余水进行温度补偿之前，启动加热装置进行预热，以提高余水温度，在确定预热后的余水温度仍小于目标余水温度的情况下，再对余水进行温度补偿，从而可以减轻后续温度补偿的工作量，缩短补偿时间，加快得到满足目标取水温度的杯中水的进程。
在一个实施例中，启动预热的步骤可以包括：根据余水的量和预热后的余水温度提升量，确定预热时间；在确定预热时间大于预设预热时间的情况下，按照预设预热时间启动预热。
可以理解，预热时间即预先加热的时间，预热后的余水温度提升量为预热期间余水温度的提升量，可以通过目标余水温度和当前的余水温度进行确定。其中，预热后的余水温度提升量为目标余水温度与余水温度的差值，也就是说，预热后的余水温度提升量为目标余水温度与余水温度之间的差值。预设预热时间为机器预先设置的加热时间，例如3s。
具体地，在一些实施例中，根据余水的量和预热后的余水温度提升量，确定预热时间包括根据以下公式(16)确定：
Figure BDA0002740961480000311
其中，c为水的比热容，ρ为水的密度，Vres为余水的体积，ΔTpre为预热后的余水温度提升量，η为加热装置的热功率，P为加热装置的额定功率，Δt为预热时间。
实际应用中，由于进水口的温度在南北方以及不同的季节差异性很大，预加热的时间也应该是动态变化的，在不同的进水、余水温度下，预热时间的值也会发生变化。
具体地，处理器将预热时间和预设预热时间进行比较，在确定预热时间大于预设预热时间的时候，处理器控制加热装置按照预设预热时间(例如3s)进行预加热。
本实施例中，在确定预热时间大于预设预热时间的情况下，处理器控制加热装置进行预加热的时间达到预设预热时间时，截断预热过程，从而进入后续的正向补偿过程。
进一步地，在另一些实施例中，上述启动预热的步骤还可以包括：在确定预热时间小于或者等于预设预热时间的情况下，按照预热时间启动预热。
具体地，处理器将预热时间和预设预热时间进行比较，在确定预热时间小于或者等于预设预热时间的时候，处理器控制加热装置按照预热时间(例如3s)进行预加热。
可以理解，在确定预热时间小于或者等于预设预热时间的情况下，处理器控制加热装置按照预热时间进行预加热，预热结束后进入正常加热出水，即对出水温度进行温度控制，以将出水温度控制在目标取水温度，上述过程不再需要输出温度高于目标取水温度的补偿水对余水进行温度补偿。
在一个实施例中，如图9所示，提供了一种用于饮水设备的装置，包括：温度传感器902、加热设备904和处理器906，其中：
温度传感器902，用于检测余水温度。
其中，温度传感器位于出水管路，对流经出水管路的截面的水流量进行监测，可以检测余水温度。
加热设备904，用于对输入的水进行加热。
其中，加热设备可将输入的水加热至补偿水的温度或者目标取水温度。
处理器906，被配置成：获取留存在饮水设备中的余水的余水温度；在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合；对饮水设备的出水进行温度控制，以将出水温度控制在目标取水温度。
其中，饮水设备中的余水为饮水设备在接收到取水指令前，饮水设备的管道和/或加热装置中留存的水。
具体地，饮水设备的处理器在接收到取水指令时，获取饮水设备上一次取水时留存在饮水设备的管道和/或加热装置中的余水的余水温度，进一步地，余水温度可以通过温度传感器或者具体的算法获得。
可以理解，目标取水温度为用户需要或者期望得到的水的温度，可以通过用户触发或者点击的取水指令得到，也可以获取预先存储的温度默认设置值，温度默认设置值可以是用户上一次取水时的取水温度，也可以是根据时间、季节或者所处地点的不同而更改的设置温度，例如冬季和夏季的常温水档位的取水温度不同。
进一步地，余水温度不满足目标取水温度的情况包括余水温度大于目标取水温度和余水温度小于目标取水温度两种情况，因此，当余水温度大于目标取水温度的时候，输出温度小于目标取水温度的补偿水对温度较高的余水进行温度补偿；当余水温度小于目标取水温度的时候，输出温度大于目标取水温度的补偿水对温度较低的余水进行温度补偿。
具体地，处理器在确定余水温度不满足目标取水温度的时候，输出温度大于目标取水温度的补偿水或者温度小于目标取水温度的补偿水以与余水混合，从而对饮水设备中留存的余水进行温度补偿。
其中，出水温度为饮水设备的出水口输出的水的温度，也就是用户杯中水的温度。
具体地，在将补偿水与余水混合以完成对余水的温度补偿后，饮水设备的处理器启动加热装置将后续输入的水加热至目标取水温度，具体的过程包括：获取饮水设备实时的出水温度，采用具体的控制算法例如PID算法或者ADRC(Active Disturbance RejectionControl，自抗扰控制)算法，根据获取的出水温度、进水温度以及目标取水温度实时动态调节加热装置的功率和饮水设备的水流量，其中，水流量为流经加热装置的水的流量，可以通过控制水泵驱动电压进行调节，上述过程可以实现对饮水设备的出水温度的控制，使得饮水设备的出水温度满足并稳定在目标取水温度，得到满足目标取水温度的杯中水，从而实现杯中水的精准控温。
上述用于饮水设备的装置，通过获取留存在饮水设备中的余水的余水温度，在确定余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与余水混合，抵消了饮水设备残留的余水对用户杯中水的影响，解决了杯中水出现温度偏差的问题，在完成对余水的温度补偿后，重新对饮水设备的出水进行温度控制，以将出水温度控制在目标取水温度，实现了杯中水温度的精准控制，从而提高了实际取水量的温度准确性。
在一个实施例中，补偿水为未加热水，处理器906进一步被配置成：确定余水温度大于目标取水温度；根据余水的量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的量；输出所确定的量的未加热水以与余水混合。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，从而比较余水温度和目标取水温度，确定余水温度大于用户期望的目标取水温度。饮水设备的处理器启动水泵从水箱泵出未加热水以与管道和/或加热装置中的余水混合，即输出未加热水以与温度较高的余水混合，其中，未加热水的量为上述步骤确定的未加热水的量，余水和未加热水混合后的水的温度可以为目标取水温度或者期望是目标取水温度(即，混合后的水的温度可以接近目标取水温度)，以得到满足目标取水温度的杯中水。
其中，量可以是体积，也可以是重量或者热量。余水的量主要受饮水设备机型的水路结构所影响，由于饮水设备的机型是固定的，因此余水的量通常也是固定值，具体的数值可以预先确定。可以理解，未加热水为未经加热装置加热过的水，例如常温水或者冷水，可以取自饮水设备外部连接的水箱，其中，未加热水的进水温度可以通过测量进水管道中进水温度的温度传感器获得。
在一个实施例中，量是体积，处理器906进一步被配置成：根据以下公式(1)确定未加热水的体积：
Figure BDA0002740961480000351
其中，Vcom为未加热水的体积，Tres为余水温度，Ttar为目标取水温度，Tini为未加热水的进水温度，Vres为余水的体积。
具体地，饮水设备的处理器根据余水的体积、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的体积。
在一些实施例中，量可以是重量，根据余水的量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的量包括根据以下公式(2)确定未加热水的重量：
Figure BDA0002740961480000352
其中，mcom为未加热水的重量，mres为余水的重量，余水的重量可以通过饮水设备的机型和结构确定。本实施例中，通过引入重量确定未加热水的量，同样适用于本发明实施例的方案。
在另一些实施例中，量也可以是热量，根据余水的量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的量包括根据余水的热量、余水温度、目标取水温度以及未加热水的进水温度确定未加热水的热量。
在一个实施例中，补偿水为加热水，处理器906进一步被配置成：确定余水温度大于目标取水温度；根据预设取水量和余水的量确定加热水的量；输出确定的量的加热水以与余水混合。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到用户触发的取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，比较余水温度和目标取水温度，从而确定余水温度大于用户期望的目标取水温度。
可以理解，预设取水量为饮水设备预先设置的一次出水的出水量，可以根据实际情况进行自动设置或者由用户修改参数设置，其中，量可以是体积，例如500ml，也可以是质量，例如500g。余水的量主要受饮水设备机型的水路结构所影响，由于饮水设备的机型是固定的，因此余水的量通常也是固定值，具体的数值可以预先确定。加热水为饮水设备的加热装置加热后生成的水，其中，加热水的温度低于目标取水温度。
具体地，处理器可以根据确定的预设取水量和预先存储的余水的量确定加热水的量。处理器可以控制饮水设备的水泵的功率，从而控制进水流量，根据确定的加热水的量和进水流量，确定补偿时间，在运行时间达到补偿时间的情况下，确定输出的加热水的量达到上述步骤确定的加热水的量，以实现与事先泵出的残余水的混合，从而得到目标取水温度或者接近目标取水温度的水。
本实施例中的装置，在余水温度大于目标取水温度的时候，根据预设取水量和余水的量事先确定加热水的量，进而输出温度低于目标取水温度的加热水以与余水混合，降低温度较高的余水的影响，减少杯中水的温度偏差，实现杯中水的精准控温。
在一个实施例中，加热水的量为预设取水量减去余水的量。
具体地，量可以是体积，也可以是质量，当量为体积时，加热水的体积为预设取水体积减去余水的体积，具体参见以下公式(3)：
Vcom＝Vall-Vres 公式(3)
其中，Vcom为加热水的体积，Vall为预设取水体积，Vres为余水的体积。
当量为质量时，加热水的质量为预设取水质量减去余水的质量，具体参见以下公式(4)：
mcom＝mall-mres 公式(4)
其中，mcom为加热水的质量，mall为预设取水质量，mres为余水的质量。
本实施例中的装置，通过根据确定的预设取水量和余水的量，确定加热水的量，以便后续根据加热水的量确定加热水的温度，从而实现杯中水的精准控温。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：根据以下公式(5)确定加热水的温度：
Figure BDA0002740961480000371
其中，Tcom为加热水的温度，Vcom为加热水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度。
可以理解，当加热水的体积(Vcom)越大时，加热水的温度(Tcom)就越接近目标取水温度(Ttar)，反之，加热水的温度(Tcom)与目标取水温度(Ttar)的差值越大。
本实施例中的装置，在确定补偿的加热水的量之后，再通过具体的上述算法确定加热水的温度，以便控制饮水设备的加热装置加热至上述加热水的温度，从而实现精准控温，以完成对于余水温度的反向补偿。
在一个实施例中，补偿水的温度高于目标取水温度，处理器906进一步被配置成：确定余水温度小于目标取水温度；根据目标取水温度确定预设取水量；根据预设取水量和余水的量确定补偿水的量；输出确定的量的补偿水以与余水混合。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到用户触发的取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，比较余水温度和目标取水温度，从而确定余水温度小于用户期望的目标取水温度。
可以理解，预设取水量为饮水设备预先设置的一次出水的出水量，其中，量可以是体积，例如120ml，也可以是质量，例如120g。
具体地，处理器可以根据目标取水温度所属的温度范围，确定饮水设备的预设取水量，其中，由于不同温度范围的水的应用场景可能不同，因此不同的应用场景对应的预设取水量也不同。
可以理解，余水的量主要受饮水设备机型的水路结构所影响，由于饮水设备的机型是固定的，因此余水的量通常也是固定值，具体的数值可以通过获取预先存储的余水的量进行确定，例如20ml。
具体地，处理器可以根据确定的预设取水量和预先存储的余水的量确定补偿水的量。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：根据补偿水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的温度。
具体地，处理器根据确定的补偿水的量、余水的量、目标取水温度以及余水温度，确定加热后的补偿水的温度。
本实施例中的装置，通过确定补偿水的温度，以便通过PID控制等控制算法调节加热装置的功率和水泵的功率，从而输出满足补偿水的温度的水，实现与余水的混合，进而得到满足目标取水温度的水。
在一个实施例中，补偿水的量为预设取水量减去余水的量。
本实施例中的装置，通过根据确定的预设取水量和余水的量，确定补偿水的量，以实现精准控温，具体的计算公式可以参见上述公式(3)和(4)。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：根据以下公式(3)确定补偿水的温度：
Figure BDA0002740961480000381
其中，Tcom为补偿水的温度，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度。
本实施例中，可以理解，当补偿水的体积(Vcom)越大时，补偿水的温度(Tcom)就越接近目标取水温度(Ttar)，反之，补偿水的温度(Tcom)与目标取水温度(Ttar)的差值越大，通过具体的上述算法确定补偿水的温度，以便根据该补偿水的温度控制饮水设备正常加热出水，实现对于余水温度的正向补偿。
进一步地，不同的应用场景，目标取水温度的范围可以不同，通过确定目标取水温度的具体范围，进而根据目标取水温度确定预设取水量，可以实现精准控温。
在一些应用场景中，当目标取水温度(Ttar)的范围为T1≤Ttar≤T2时，其中T1、T2为较低的温度，此时接水量通常较小。这种情况需要优先接水量，即当目标取水温度所属的温度范围为T1至T2时，处理器设置预设取水量为V1，并根据此时设置的预设取水量和上式(3)确定此时补偿水的体积，进一步根据确定的补偿水的体积和上式(5)确定此时补偿水的温度。
在另一些应用场景中，当目标取水温度(Ttar)的范围为T3＜Ttar≤T4时，其中T3、T4为较高的温度，此时对瞬间的水温没有过高要求，因此优先控制接水量，即当目标取水温度所属的温度范围为T3至T4时，处理器可以设置预设取水量为V2，并根据此时设置的预设取水量和上式(3)确定此时补偿水的体积，进一步根据确定的补偿水的体积和上式(5)确定此时补偿水的温度。
在一个实施例中，补偿水的温度高于目标取水温度，处理器906进一步被配置成：确定余水温度小于目标取水温度；根据目标取水温度确定补偿水的温度；根据补偿水的温度、余水的量、目标取水温度以及余水温度确定补偿水的量；输出确定的量的补偿水以与余水混合。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到用户触发的取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，比较余水温度和目标取水温度，从而确定余水温度小于用户期望的目标取水温度。处理器根据目标取水温度所属的温度范围确定此时补偿水的温度。处理器根据确定的补偿水的温度、余水的量、目标取水温度以及余水温度，确定加热后的补偿水的量。
处理器可以控制饮水设备的水泵的功率，从而控制进水流量，根据确定的补偿水的量和进水流量，确定补偿时间，在运行时间达到补偿时间的情况下，确定输出的补偿水的量达到确定的补偿水的量，以实现与事先泵出的残余水的混合，从而得到目标取水温度或者接近目标取水温度的水。
进一步地，在一些应用场景中，当目标取水温度(Ttar)的范围为T5＜Ttar≤T6时，其中，T5、T6为适中的温度，由于上述用水场景对高温水较敏感，如果补偿水温超过目标水温太高，可能会破坏饮品自身的营养价值。因此上述用水场景优先控制补偿水的温度。
本实施例中，在余水温度小于目标取水温度的情况下，通过根据目标取水温度所属的温度范围确定补偿水的温度，进而根据补偿水的温度确定补偿水的量，从而根据确定的补偿水的量，输出确定的量的温度高于目标取水温度的补偿水与余水混合，减少实际得到的水的温度误差，以实现精准控温。
在一个实施例中，补偿水的温度为目标取水温度加上正偏移值。
可以理解，正偏移值为预设的最大允许温度偏差，可以为用户设置或者***默认设置，例如取10℃。
具体地，当目标取水温度(Ttar)的范围为T5＜Ttar≤T6时，此时补偿水的温度为该目标取水温度加上正偏移值，例如当目标取水温度为60℃、正偏移值为10℃时，则确定此时补偿水的温度(Tcom)的值为60℃+10℃＝70℃。
在一些应用场景中，根据公式(6)计算得到的补偿水的温度较高，饮水设备无法实现，需要进行二次补偿，其中，二次补偿为根据修正后的补偿水的温度对余水进行温度补偿的过程。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：根据以下公式(7)确定补偿水的量：
Figure BDA0002740961480000411
其中，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度，Tcom为补偿水的温度。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：在补偿水的温度大于最高补偿水温或者大于最高出水温度的情况下，将补偿水的温度修正为最高补偿水温和最高出水温度中的较小一者；
根据以下公式(8)确定补偿水的量：
Figure BDA0002740961480000412
其中，Vcom为补偿水的体积，Vres为余水的体积，Ttar为目标取水温度，Tres为余水温度，Tcom为修正后的补偿水的温度。
可以理解，最高补偿水温
Figure BDA0002740961480000413
为机器满功率运行所能输出的最高水流温度，满足以下公式(9)：
Figure BDA0002740961480000414
其中，
Figure BDA0002740961480000415
为最高补偿水温，Tini为进水温度，ΔTmax为饮水设备满功率，最小出水流量工况下，流经加热装置水流的温升。例如，机器满功率运行的每秒最大温升(ΔTmax)为80℃，而此时进水温度(Tini)为4℃，那么机器由于能量有限，所能输出的最高水流温度为80℃+4℃＝84℃。其中，ΔTmax满足以下公式(10)：
cρvΔTmaxΔt＝ηPmaxΔt (10)
其中，c为水的比热容，ρ为水的密度，v为水泵泵速，Δt为时间(例如取1s)，η为加热装置的热效率，Pmax为加热装置的最大功率。
可以理解，最高出水温度
Figure BDA0002740961480000421
为根据当地水沸点确定的饮水设备的最高出水温度，满足以下公式(11)：
Figure BDA0002740961480000422
其中，
Figure BDA0002740961480000423
为当地的水沸点，ΔTprotect为***防止喷汽的余量保护值，根据***稳定性高低，取1～10℃不等。例如，当地水的沸点
Figure BDA0002740961480000424
为95℃，余量保护值(ΔTprotect)为5℃，则最高出水温度
Figure BDA0002740961480000425
为95℃-5℃＝90℃。
控制算法PID等的作用是自动根据进水温度，调节输出，使得不同环境都能达到目标水温，而不至于超出太多。该目标水温不能超出当地水的沸点，因此需要给机器设定一个最高出水温度，若直接设置成当地的水的沸点，由于控制算法本身有一定的波动，很容易波动到比沸点更高的温度，造成喷汽，带来安全隐患。因此，通常设置余量ΔTprotect，***稳定性高的，取1～3℃，***稳定性差的取3～10℃。具体地，在补偿水的温度(Tcom)小于或者等于最高补偿水温
Figure BDA0002740961480000426
且补偿水的温度(Tcom)小于或者等于最高出水温度
Figure BDA0002740961480000427
的情况下，此时不需要进行二次补偿。
在补偿水的温度(Tcom)大于最高补偿水温
Figure BDA0002740961480000428
或者大于最高出水温度
Figure BDA0002740961480000429
的情况下，需要进行二次补偿，此时需要对最高补偿水温和最高出水温度进行比较，比较结果可以分为两种情况：
在判断最高补偿水温
Figure BDA00027409614800004210
大于最高出水温度
Figure BDA00027409614800004211
的情况下，修正此时补偿水的温度(Tcom)为最高出水温度
Figure BDA00027409614800004212
并将修正后的补偿水的温度即最高出水温度
Figure BDA00027409614800004213
代入上式(8)，确定该情况下的补偿水的体积(Vcom)。
在判断最高补偿水温
Figure BDA00027409614800004214
小于或者等于最高出水温度
Figure BDA00027409614800004215
的情况下，修正此时补偿水的温度(Tcom)为最高补偿水温
Figure BDA00027409614800004216
并将修正后的补偿水的温度即最高补偿水温
Figure BDA00027409614800004217
代入上式(8)，确定该情况下的补偿水的体积(Vcom)。
本实施例中的装置，通过在判断计算得到的补偿水的温度大于最高补偿水温或者大于最高出水温度的情况下，对补偿水的温度进行修正，修正后的补偿水的温度为最高补偿水温和最高出水温度中较小的一者，以使得输出水温在接近用户期望的温度的同时，也保证了饮水设备的安全，减少了喷汽等安全隐患，提高了饮水设备使用过程的安全性。根据当地水的沸点和余量保护值来确定最高出水温度，可以避免(PID等)控制过程中由于超调等温度波动造成的安全隐患。
在一个实施例中，饮水设备为即热式饮水设备，处理器906进一步被配置成：确定余水温度小于目标取水温度；获取温度上升过程中即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度；根据余水温度和不达标水的温度，确定第一混合水的温度小于目标取水温度，其中，第一混合水为余水和不达标水混合得到的水；输出补偿水以与第一混合水混合，其中，补偿水的温度高于目标取水温度。
可以理解，即热式饮水设备由于用户等待取水的时间较短，因此在出水过程中，即热式饮水设备将输出在加热过程中温度未达到目标取水温度的一部分水。故，不达标水为加热装置在加热过程中输出的温度不满足目标取水温度的水，不达标水的温度低于目标取水温度。其中，余水温度和不达标水的温度可以通过出水管路的温度传感器检测得到。可以理解，第一混合水为余水和不达标水混合后得到的水。补偿水为从加热装置中输出的温度高于目标取水温度的水，用于对温度低于目标取水温度的余水和不达标水进行温度补偿，以满足用户期望得到满足目标取水温度的水的需求。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到用户触发的取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，比较余水温度和目标取水温度，从而确定余水温度小于用户期望的目标取水温度。在启动水泵和加热装置之后，处理器获取出水管路的温度传感器检测得到的温度上升过程中加热装置输出的温度逐渐上升的未达到目标取水温度的不达标水的温度。处理器根据获取的余水温度和不达标水的温度，确定余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度，将第一混合水的温度和目标取水温度进行比较，从而确定第一混合水的温度小于目标取水温度。在确定第一混合水的温度小于目标取水温度的情况下，处理器控制即热式饮水设备的加热装置输出温度高于目标取水温度的补偿水，以对余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度进行温度补偿，补偿水与第一混合水混合后的水的温度满足目标取水温度或者位于目标取水温度附近。
本实施例中的装置，在余水温度小于目标取水温度的情况下，通过获取留存在即热式饮水设备中的余水温度和温度上升过程中即热式饮水设备输出的未达到目标取水温度的不达标水的温度，根据余水温度和不达标水的温度，确定余水和不达标水混合得到的第一混合水的温度小于目标取水温度，从而输出温度高于目标取水温度的补偿水以与第一混合水混合，以对余水和不达标水进行温度补偿。本实施例的方法解决了用户实际得到的水的温度与目标取水温度存在温度偏差的问题，满足用户关于较高温度精准度的需求。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：获取余水的量和不达标水的量；根据余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度，得到第一混合水的温度；确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
可以理解，余水的量可以为预先存储的固定值，也可以通过水流量传感器检测得到，或者通过几何建模得到。不达标水的量可以通过具体的算法确定。
具体地，处理器获取出水管路的水流量传感器检测得到的余水的量或者通过几何建模得到的余水的量，温度上升期间，对基于水泵的驱动值确定的水泵的泵速进行积分，确定在此期间不达标水的量。处理器可以基于具体的算法模型，根据余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度，确定第一混合水的温度。处理器根据获取的余水温度和不达标水的温度，确定余水和不达标水混合后得到的第一混合水的温度，将第一混合水的温度和目标取水温度进行比较，从而确定第一混合水的温度小于目标取水温度。
本实施例中的装置，通过获取余水的量和不达标水的量，从而根据余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度确定第一混合水的温度，并比较第一混合水的温度和目标取水温度，确定第一混合水的温度小于目标取水温度，引入余水的量以及对应的温度、不达标水的量以及对应的温度，从而精准地确定余水和不达标水混合后的第一混合水的温度，以实现温度控制过程的精准性。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：根据以下公式(12)确定不达标水的量：
Figure BDA0002740961480000451
其中，V不达标为不达标水的体积，t0为温度上升到目标取水温度的时间，
Figure BDA0002740961480000452
为水泵的泵速，ut为水泵的实时驱动值，u1和u0为根据流量曲线查询实时驱动值ut相邻的两个离散数据点所对应的电压，v1和v0分别为u1和u0对应的流量值。
可以理解，
Figure BDA0002740961480000453
为从水泵启动开始到出水温度达到目标取水温度期间水泵的泵速，通过对水泵流量曲线进行插值可以得到。v1、v0和u1、u0根据水泵的实时驱动值ut查询水泵流量曲线最邻近的两个离散数据点的值。其中，水泵流量曲线为流量随着电压的增大而增大的曲线图。
本实施例中的装置，通过具体的算法确定不达标水的量，在确定该部分不达标水的量的过程中，不需要用到额外的硬件，在保证准确性的同时可以减少硬件成本。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：根据以下公式(13)确定第一混合水的温度：
Figure BDA0002740961480000461
其中，Tmix1为第一混合水的温度，V余为余水的体积，V不达标为不达标水的体积，T余为余水温度，T不达标为不达标水的温度。
公式(13)可由以下公式(13-1)和公式(13-2)推导而来，根据能量守恒定律可得：
Figure BDA0002740961480000462
因此，可得：
V余(Tmix1-T余)＝V不达标(T不达标-Tmix1) 公式(13-2)
公式(13-1)中，T不达标代表温度上升过程中出水温度传感器检测到的实时的流出的水的温度，Cw为水的比热容，ρw为水的密度。
即热式饮水设备的出水过程可以由单片机进行控制，出水过程本身有一定的控制步长，一般为20ms，在每一个执行步长中，水泵流量不变，即热管的加热功率不变。因此，不达标的水相关的积分项可以离散为以下公式(13-3)进行求解：
Figure BDA0002740961480000463
本实施例中的装置，基于确定的余水的量、不达标水的量、余水温度以及不达标水的温度，可以通过具体的算法确定第一混合水的温度，从而减少温度误差，提高温度控制过程的精准性。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量，确定补偿水的量；输出确定的量的补偿水以与第一混合水混合。
可以理解，预设取水量为即热式饮水设备预先设置的一次出水的出水量，其中，量可以是体积，例如120ml，也可以是质量，例如120g。
具体地，处理器根据预设取水量、余水的量以及不达标水的量，确定补偿水的量，进一步地，补偿水的量为预设取水量减去余水的量和不达标水的量，其中量可以是体积，也可以是质量。
当量为体积时，设定用户杯中水的总体积达到预设取水量时，要完成补偿，使得此时杯中水温即为所设定的目标取水温度，则补偿水的体积为预设取水体积减去余水的体积和不达标水的体积，具体可以参见以下公式(13-4)：
Vcom＝Vall-V余-V不达标 公式(13-4)
其中，Vcom为补偿水的体积，Vall为预设取水体积，V余为余水的体积，V不达标为不达标水的体积。
当量为质量时，在公式(13-4)的基础上引入水的密度，补偿水的质量为预设取水质量减去余水的质量和不达标水的质量，具体可以参见以下公式(13-5)：
mcom＝mall-m余-m不达标 公式(13-5)
其中，mcom为补偿水的质量，mall为预设取水质量，m余为余水的质量，m不达标为不达标水的质量。
处理器可以控制饮水设备的水泵的功率，从而控制进水流量，根据确定的补偿水的量和进水流量，确定补偿时间，在运行时间达到补偿时间的情况下，确定输出的补偿水的量达到确定的补偿水的量，以实现与事先泵出的残余水和升温过程中温度不达标的水的混合，从而得到目标取水温度或者接近目标取水温度的水。进一步地，进入正向补偿状态后，此时处理器开始计算每一个小的时间增量步(比如0.4s)，水泵所泵出的水的体积，积分求解，如果所泵出的水的体积大于或等于补偿水的体积，则结束正向补偿，将出水温度从补偿水的温度控制在用户设定的目标取水温度。
本实施例中的装置，通过根据预设取水量、余水的量和不达标水的量确定补偿水的量，根据补偿水的量输出温度高于目标取水温度的补偿水以与余水和不达标的水混合后的第一混合水进行混合，可以减少温度偏差，实现精准控温。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量确定补偿水的温度。
具体地，处理器根据余水的量、不达标水的量、第一混合水的温度、目标取水温度、补偿水的量，确定加热后的补偿水的温度。
本实施例中的装置，通过确定补偿水的温度，以便通过PID控制等控制算法调节加热装置的功率和水泵的功率，从而输出满足补偿水的温度的水，实现与余水和不达标水的混合，进而得到满足目标取水温度的水。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：根据以下公式(14)确定补偿水的温度：
Figure BDA0002740961480000481
其中，Tcom为补偿水的温度，V余为余水的体积，V不达标为不达标水的体积，Ttar为目标取水温度，Tmix1为第一混合水的温度，Vcom为补偿水的体积。
本实施例中的装置，补偿水的量已知，用户杯中水的目标温度已知，余水和不达标水的量已知，第一混合水的温度已知，则可根据上述确定的各个已知量确定正向补偿所需的补偿水的温度，从而根据确定的补偿水的温度控制即热式饮水设备正常加热出水，实现对于余水温度和不达标水的温度的正向补偿。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：确定余水温度小于目标取水温度；根据目标取水温度确定目标余水温度，其中，目标余水温度不小于目标取水温度；在目标余水温度大于余水温度的情况下，启动预热；获取预热后的余水温度；确定预热后的余水温度小于目标余水温度。
可以理解，目标余水温度为余水所需要达到的目标温度，其中，目标余水温度可以等于或者大于目标取水温度。
具体地，饮水设备的处理器可以在接收到用户触发的取水指令后，解析该取水指令，获取目标取水温度信息，比较余水温度和目标取水温度，从而确定余水温度小于用户期望的目标取水温度。处理器根据目标取水温度确定目标余水温度，具体的确定方法可以采用以下公式(15)进行计算：
Figure BDA0002740961480000491
其中，Ttar为目标余水温度，Tset为预设的冬天所要提供的常温水温度，即目标取水温度，Rvol为补偿水体积和余水的体积之比，
Figure BDA0002740961480000492
为补偿水的最高水温，可以被设置成小于目标取水温度的值，也可以设置成小于饮水设备的最高出水温度的值，例如93℃至97℃不等。
上述公式(15)中，补偿水体积可以通过模型预设体积和余水的体积确定，即模型预设体积减去余水的体积，即可得到补偿水体积。此外，余水的体积可以通过预先存储的固定值确定。在目标取水温度(Tset)和补偿水的最高水温
Figure BDA0002740961480000493
设置成相等的数值的情况下，此时目标余水温度(Ttar)与目标取水温度(Tset)设置成相等的数值。
处理器在确定目标余水温度之后，将目标余水温度和余水温度进行比较，在确定目标余水温度大于余水温度的情况下，启动加热装置进行加热，即启动预热，以将加热装置的热量传递至出水管路中的余水，以提高余水温度。处理器可以通过出水温度传感器检测出水管路中预热后的余水温度，从而获取预热后的余水温度。处理器将预热后的余水温度与目标余水温度进行比较，从而确定预热后的余水温度小于目标余水温度。
本实施例中的装置，在对余水进行温度补偿之前，启动加热装置进行预热，以提高余水温度，在确定预热后的余水温度仍小于目标余水温度的情况下，再对余水进行温度补偿，从而可以减轻后续温度补偿的工作量，缩短补偿时间，加快得到满足目标取水温度的杯中水的进程。
在一个实施例中，处理器906进一步被配置成：根据余水的量和预热后的余水温度提升量，确定预热时间；在确定预热时间大于预设预热时间的情况下，按照预设预热时间启动预热。
可以理解，预热时间即预先加热的时间，预热后的余水温度提升量为预热期间余水温度的提升量，可以通过目标余水温度和当前的余水温度进行确定。其中，预热后的余水温度提升量为目标余水温度与余水温度的差值，也就是说，预热后的余水温度提升量为目标余水温度与余水温度之间的差值。预设预热时间为机器预先设置的加热时间，例如3s。
具体地，在一些实施例中，根据余水的量和预热后的余水温度提升量，确定预热时间包括根据以下公式(16)确定：
Figure BDA0002740961480000501
其中，c为水的比热容，ρ为水的密度，Vres为余水的体积，ΔTpre为预热后的余水温度提升量，η为加热装置的热功率，P为加热装置的额定功率，Δt为预热时间。
实际应用中，由于进水口的温度在南北方以及不同的季节差异性很大，预加热的时间也应该是动态变化的，在不同的进水、余水温度下，预热时间的值也会发生变化。
具体地，处理器将预热时间和预设预热时间进行比较，在确定预热时间大于预设预热时间的时候，处理器控制加热装置按照预设预热时间(例如3s)进行预加热。
本实施例中的装置，在确定预热时间大于预设预热时间的情况下，处理器控制加热装置进行预加热的时间达到预设预热时间时，截断预热过程，从而进入后续的正向补偿过程。
上述用于饮水设备的装置包括处理器和存储器，处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来提高实际取水温度的准确性。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种处理器，该处理器被配置成执行根据上述实施方式中任意一项的用于饮水设备的方法。
本发明实施例提供了一种饮水设备，包括根据上述实施方式中任意一项的用于饮水设备的装置。其中，该饮水设备可以包括但不限于即热式饮水设备。
本发明实施例提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器执行根据上述实施方式中任意一项的用于饮水设备的方法。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有上述实施方式中用于饮水设备的方法的程序。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (28)

1.一种用于饮水设备的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取留存在所述饮水设备中的余水的余水温度；
在确定所述余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与所述余水混合；
对所述饮水设备的出水进行温度控制，以将出水温度控制在所述目标取水温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补偿水为未加热水；所述在确定所述余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与所述余水混合包括：
确定所述余水温度大于所述目标取水温度；
根据余水的量、所述余水温度、所述目标取水温度以及所述未加热水的进水温度确定所述未加热水的量；
输出所确定的量的所述未加热水以与所述余水混合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述量是体积，所述根据余水的量、所述余水温度、所述目标取水温度以及所述未加热水的进水温度确定所述未加热水的量包括根据以下公式(1)确定所述未加热水的体积：
Figure FDA0002740961470000011
其中，Vcom为所述未加热水的体积，Tres为所述余水温度，Ttar为所述目标取水温度，Tini为所述未加热水的进水温度，Vres为所述余水的体积。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补偿水为加热水；所述在确定所述余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与所述余水混合包括：
确定所述余水温度大于所述目标取水温度；
根据预设取水量和余水的量确定所述加热水的量；
输出确定的量的所述加热水以与所述余水混合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加热水的量为所述预设取水量减去所述余水的量。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述加热水的量、所述余水的量、所述目标取水温度以及所述余水温度确定所述加热水的温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述加热水的量、所述余水的量、所述目标取水温度以及所述余水温度确定所述加热水的温度包括根据以下公式(2)确定所述加热水的温度：
Figure FDA0002740961470000021
其中，Tcom为所述加热水的温度，Vcom为所述加热水的体积，Vres为所述余水的体积，Ttar为所述目标取水温度，Tres为所述余水温度。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补偿水的温度高于所述目标取水温度；所述在确定所述余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与所述余水混合包括：
确定所述余水温度小于所述目标取水温度；
根据所述目标取水温度确定预设取水量；
根据所述预设取水量和余水的量确定所述补偿水的量；
输出确定的量的所述补偿水以与所述余水混合。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述补偿水的量、所述余水的量、所述目标取水温度以及所述余水温度确定所述补偿水的温度。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述补偿水的量为所述预设取水量减去所述余水的量。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述补偿水的量、所述余水的量、所述目标取水温度以及所述余水温度确定所述补偿水的温度包括根据以下公式(3)确定所述补偿水的温度：
Figure FDA0002740961470000031
其中，Tcom为所述补偿水的温度，Vcom为所述补偿水的体积，Vres为所述余水的体积，Ttar为所述目标取水温度，Tres为所述余水温度。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补偿水的温度高于所述目标取水温度；所述在确定所述余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与所述余水混合包括：
确定所述余水温度小于所述目标取水温度；
根据所述目标取水温度确定所述补偿水的温度；
根据所述补偿水的温度、余水的量、所述目标取水温度以及所述余水温度确定所述补偿水的量；
输出确定的量的所述补偿水以与所述余水混合。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述补偿水的温度为所述目标取水温度加上正偏移值。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述补偿水的温度、余水的量、所述目标取水温度以及所述余水温度确定所述补偿水的量包括根据以下公式(4)确定所述补偿水的量：
Figure FDA0002740961470000041
其中，Vcom为所述补偿水的体积，Vres为所述余水的体积，Ttar为所述目标取水温度，Tres为所述余水温度，Tcom为所述补偿水的温度。
15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述补偿水的温度大于最高补偿水温或者大于最高出水温度的情况下，将所述补偿水的温度修正为所述最高补偿水温和所述最高出水温度中的较小一者；
根据以下公式(5)确定所述补偿水的量：
Figure FDA0002740961470000042
其中，Vcom为所述补偿水的体积，Vres为所述余水的体积，Ttar为所述目标取水温度，Tres为所述余水温度，Tcom为修正后的补偿水的温度。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述饮水设备为即热式饮水设备；所述在确定所述余水温度不满足目标取水温度的情况下，输出补偿水以与所述余水混合包括：
确定所述余水温度小于所述目标取水温度；
获取温度上升过程中所述即热式饮水设备输出的温度未达到目标取水温度的不达标水的温度；
根据所述余水温度和所述不达标水的温度，确定第一混合水的温度小于所述目标取水温度，其中，所述第一混合水为所述余水和所述不达标水混合得到的水；
输出补偿水以与所述第一混合水混合，其中，所述补偿水的温度高于所述目标取水温度。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述根据所述余水温度和所述不达标水的温度，确定第一混合水的温度小于所述目标取水温度，包括：
获取所述余水的量和所述不达标水的量；
根据所述余水的量、所述不达标水的量、所述余水温度以及所述不达标水的温度，得到第一混合水的温度；
确定所述第一混合水的温度小于所述目标取水温度。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述不达标水的量包括根据以下公式(6)确定：
Figure FDA0002740961470000051
其中，V不达标为所述不达标水的体积，t0为温度上升到所述目标取水温度的时间，
Figure FDA0002740961470000052
为水泵的泵速，ut为水泵的实时驱动值，u1和u0为根据流量曲线查询实时驱动值ut相邻的两个离散数据点所对应的电压，v1和v0分别为u1和u0对应的流量值。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述根据所述余水的量、所述不达标水的量、所述余水温度以及所述不达标水的温度，得到第一混合水的温度，包括根据以下公式(7)确定：
Figure FDA0002740961470000061
其中，Tmix1为所述第一混合水的温度，V余为所述余水的体积，V不达标为所述不达标水的体积，T余为所述余水温度，T不达标为所述不达标水的温度。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述输出补偿水以与所述第一混合水混合包括：
根据预设取水量、所述余水的量以及所述不达标水的量，确定所述补偿水的量；
输出所述确定的量的所述补偿水以与所述第一混合水混合。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述余水的量、所述不达标水的量、所述第一混合水的温度、所述目标取水温度、所述补偿水的量确定所述补偿水的温度。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述根据所述余水的量、所述不达标水的量、所述第一混合水的温度、所述目标取水温度、所述补偿水的量确定所述补偿水的温度，包括根据以下公式(8)确定：
Figure FDA0002740961470000062
其中，Tcom为所述补偿水的温度，V余为所述余水的体积，V不达标为所述不达标水的体积，Ttar为所述目标取水温度，Tmix1为所述第一混合水的温度，Vcom为所述补偿水的体积。
23.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出补偿水以与所述余水混合之前还包括：
确定所述余水温度小于所述目标取水温度；
根据所述目标取水温度确定目标余水温度，其中，所述目标余水温度不小于所述目标取水温度；
在所述目标余水温度大于所述余水温度的情况下，启动预热；
获取预热后的余水温度；
确定所述预热后的余水温度小于所述目标余水温度。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述启动预热包括：
根据余水的量和预热后的余水温度提升量，确定预热时间；
在确定所述预热时间大于预设预热时间的情况下，按照所述预设预热时间启动预热。
25.一种处理器，其特征在于，所述处理器被配置成执行根据权利要求1至24中任意一项所述的用于饮水设备的方法。
26.一种用于饮水设备的装置，其特征在于，包括：
温度传感器，用于检测余水温度；
加热设备，用于对输入的水进行加热；以及
根据权利要求25所述的处理器。
27.一种饮水设备，其特征在于，包括根据权利要求27所述的用于饮水设备的装置。
28.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，该指令在被处理器执行时使得所述处理器执行根据权利要求1至24中任意一项所述的用于饮水设备的方法。
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