本發明實施例涉及家用電器領域，特別是涉及一種電水壺及其使用方法。

背景技術：

電水壺是一種具有煮沸水，自動斷電，防干燒的家用電器，由于其需要很少的時間就可以把半升到一升的水燒至沸騰，故越來越多地應用于水的煮沸，逐漸成為了人們生活的必需品。

目前，電水壺產品的種類和品牌繁多，且市面上的電水壺一般能夠將水煮沸至100度，并且在水燒開之后自動斷電。

然而，目前的電水壺只是追求煮水效果卻忽略了損耗的浪費，市面上的電水壺不能使人們對于燒水的時間有一個清醒的認知，這導致用戶頻繁查看燒水壺或者錯過水開的時間進而耗費了用戶的操作成本。

并且，市面上的電水壺也缺乏人性化的設計，電水壺一般都默認將水煮沸至100度，這導致用戶無法靈活地將水加熱到預期溫度。

技術實現要素：

本發明實施例所要解決的技術問題是提供一種電水壺及其使用方法，可以顯示將水燒至目標溫度所需剩余時間，使用戶對燒水時間有清楚地認識，合理的安排時間，避免用戶頻繁的查看或者錯過開水時間所耗費的操作成本。

為了解決上述問題，本發明實施例公開了一種電水壺，包括：顯示單元、水位檢測單元、水溫檢測單元、室溫檢測單元、電路功率檢測單元、以及控制系統單元；

其中，所述控制系統單元，用于依據所述水位檢測單元測得的水位高度和所述電水壺的橫截面積、所述水溫檢測單元測得的初始水溫、所述室溫檢測單元測得的室溫、以及所述電路功率檢測單元測得的電路電壓和電流，計算得到將所述電水壺內水燒至目標溫度所需的剩余時間；

所述顯示單元，用于顯示所述剩余時間。

優選地，所述控制系統單元包括:

第一計算單元，用于計算所述電水壺電路的電壓與所述電水壺電路的電流的乘積，得到所述電水壺的功率；

第二計算單元，用于依據所述室溫得到電水壺的燒水效率；

第三計算單元，用于計算所述功率與所述電水壺的燒水效率的乘積；

第四計算單元，用于依據所述水位高度與所述橫截面積得到電水壺內水的重量；

第五計算單元，用于計算所述目標溫度與所述初始水溫的差、水的比熱容以及所述水的重量三者的乘積；

第六計算單元，用于依據所述第三計算單元的計算結果與所述第五計算單元的計算結果，得到所述剩余時間。

優選地，所述水位檢測單元，用于通過水位傳感器測得所述水位高度與所述橫截面積。

優選地，所述水溫檢測單元，用于通過位于所述電水壺內壁底部的溫度傳感器測得所述初始水溫。

優選地，所述室溫檢測單元，用于通過位于所述電水壺外壁的溫度傳感器測得所述室溫。

優選地，所述電水壺上設置有至少一種預設水溫對應的按鍵，以使用戶通過所述按鍵進行預設水溫的選擇進而得到所述目標水溫。

本發明實施例還提供了一種電水壺的使用方法，包括：

水位檢測單元測得水位高度與橫截面積；

水溫檢測單元測得初始水溫；

室溫檢測單元測得室溫；

電路功率檢測單元測得電水壺電路電壓和電流；

控制系統單元依據所述水位高度與橫截面積、所述初始水溫、所述室溫以及所述電壓和電流，計算得到剩余時間；

顯示單元顯示所述剩余時間。

優選地，所述控制系統單元依據所述水位高度與橫截面積、所述初始水溫、所述室溫以及所述電壓和電流，計算得到剩余時間的步驟，包括：

計算所述電水壺電路的電壓與所述電水壺電路的電流的乘積，得到電水壺的功率；

依據所述室溫得到電水壺的燒水效率；

計算所述功率與所述燒水效率的乘積，得到第一結果；

依據所述水位高度與所述橫截面積得到所述電水壺內水的重量；

計算所述目標溫度與所述初始水溫的差、水的比熱容以及所述水的重量三者的乘積，得到第二結果；

依據所述第一結果與所述第二結果得到所述剩余時間。

優選地，所述水位檢測單元測得水位高度與橫截面積的步驟，包括：

所述水位檢測單元通過水位傳感器測得所述水位高度與橫截面積。

優選地，所述水溫檢測單元測得初始水溫的步驟，包括：

所述水溫檢測單元通過位于所述電水壺內壁底部的溫度傳感器測得所述初始水溫。

與現有技術相比，本發明實施例包括以下優點：

本發明實施例提供的電水壺，通過電水壺各個單元的協同工作，可以在顯示屏上顯示將水燒至目標溫度所需剩余時間，這樣，用戶在使用此款電水壺時就可以很方便的知道剩余時間，并對時間做出最優的安排，避免了頻繁查看電水壺或錯過水開時間造成的資源浪費，并且，節約了用戶的操作成本，提高了電水壺的使用效率。

另外，本發明實施例還可以具備用于設置目標溫度的按鍵，用戶可以通過該按鍵快捷地設置預期的目標溫度。假設用戶想將水燒至60度，用戶只需在燒水前選擇60度對應的按鍵，即可方便地得到60度的熱水，而不必將水燒至100度再等水降溫至60度。可見，本發明實施例可以靈活地實現水的加熱，提升了用戶的使用體驗，節省了用戶的時間，提高了效率，節省了資源。

附圖說明

圖1是本發明實施例的一種電水壺實施例的結構示意圖；

圖2是本發明實施例的一種電水壺的使用方法實施例一的步驟流程圖；

圖3是本發明實施例的一種電水壺的使用方法實施例二的步驟流程圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明實施例作進一步詳細的說明。

本發明實施例能夠在電水壺上顯示將水燒至目標溫度所需的剩余時間，以使用戶對燒水時間有清楚地認識，合理的安排時間，避免用戶頻繁的查看或者錯過開水時間所耗費的操作成本。

本發明實施例的剩余燒水時間是一個數值。為了實現其計算的精確度，本發明實施例在其計算剩余時間時需要的參數具體包括：電水壺的功率、水壺的燒水效率、電水壺內需要燒水的水的重量、目標溫度以及初始水溫。

其中，電水壺的效率等于電水壺電路電壓和電流的乘積，為了測得電壓和電流，因此本發明實施例可以設置有電路功率檢測單元；電水壺的燒水效率受室溫影響，為了測得室溫，因此本發明實施例設置有室溫檢測單元；電水壺內水的重量可以通過水位高度，電水壺橫截面積計算得到，為了測得水位高度和電水壺橫截面積，因此本發明實施例設置有水位監測單元；為了測得初始水溫，因此本發明實施例設置有水溫檢測單元。

另外，本發明實施例為了用戶能直觀的獲得剩余時間，因此設置了顯示單元用以顯示剩余時間。

參照圖1，示出了本發明實施例的一種電水壺的結構示意圖，具體可以包括：顯示單元101、水位檢測單元102、水溫檢測單元103、室溫檢測單元104、電路功率檢測單元105、以及控制系統單元106。

其中，水位檢測單元102能夠測得計算剩余時間所需的水位高度和橫截面積；水溫檢測單元103能夠測得計算剩余時間所需的初始水溫；室溫檢測單元104能夠測得計算剩余時間所需的室溫；電路功率檢測單元105能夠測得計算剩余時間所需的電路電壓和電流；控制系統單元106能夠根據以上單元測得的結果計算剩余時間；顯示單元101能夠將剩余時間顯示出來。

可選地，水位檢測單元102可以通過電水壺內的水位傳感器測得電水壺內的水位高度和電水壺的橫截面積。

可選地，水溫檢測單元103可以通過電水壺內壁底部的溫度傳感器測得燒水前的初始水溫。

可選地，室溫檢測單元104可以通過電水壺外壁的溫度傳感器測得燒水時的室溫。

可選地，電路功率檢測單元105能夠檢測電水壺電路的電壓和電流，以計算電水壺的功率。

具體而言，控制系統單元106將各個單元測得的數據進行匯總和計算，按照以下公式計算剩余時間。該公式具體為：

$T_{remain}=\frac{P\×{\mathrm{\η}}_{Tindoors}}{c\×m\×(T_{destination}-T_{origin})}$

第一計算單元，用于計算電水壺電路的電壓與電水壺電路的電流的乘積，得到電水壺的功率P；

第二計算單元，用于依據室溫T_indoors得到電水壺的燒水效率η_Tindoors；

第三計算單元，用于計算功率P與電水壺的燒水效率η_Tindoors的乘積；

第四計算單元，用于依據水位高度與橫截面積得到電水壺內水的重量m；

第五計算單元，用于計算目標溫度T_destination與初始水溫T_origin的差、水的比熱容c以及水的重量m三者的乘積；

第六計算單元，用于依據第三計算單元計算結果與第五計算單元計算結果得到剩余時間T_remain。

在實際應用中，燒水效率η_Tindoors往往受多種因素(包括水壺形狀、電阻絲狀、室溫等因素)影響。而通常來說，一旦電水壺已經做好之后，水壺形狀、電阻絲狀等因素對燒水效率的影響都是固定的，因此在每次燒水過程中的燒水效率η_Tindoors可以僅僅考慮室溫這個可變因素的影響。燒水效率η_Tindoors與室溫通過事先做實驗，比如，在不同的室溫下測水壺的燒水效率，得出燒水效率與室溫之間的關系，該關系可被量化為函數關系或者具體的列表。通常情況下，應該是室溫越高，電水壺的燒水效率越高。

在實際應用中，顯示單元101可以將控制系統單元106計算得到的剩余時間顯示在顯示屏上供用戶參考。

可選地，電水壺上可以設置有至少一種預設水溫對應的按鍵，以使用戶通過按鍵進行預設水溫的選擇進而得到目標水溫。例如，該預設水溫可以包括：40度-100度之間的任意數值。假設用戶想將水燒至60度，用戶只需在燒水前選擇60度對應的按鍵，即可方便地得到60度的熱水，而不必將水燒至100度再等水降溫至60度。

綜上，本發明實施例的電水壺具備以下優點：

能夠使用戶得知剩余燒水時間，使得用戶對剩余時間有了很直觀的認識，方便用戶合理規劃時間，避免頻繁查看或錯過開水時間導致的資源浪費，提高了效率；

電水壺采用了模塊化的思想，將電水壺的工作分成幾個單元分別進行，單元之間協同工作，互有聯系，提高了電水壺的工作的效率；

通過按鍵設置目標水溫，操作簡單易用，方便用戶設置自己想燒的水溫，節約了時間。

方法實施例一

參照圖2，示出了本發明實施例的一種電水壺的使用方法實施例一的步驟流程圖，具體可以包括如下步驟:

步驟201、水位檢測單元測得水位高度與橫截面積；

步驟202、水溫檢測單元測得初始水溫；

步驟203、室溫檢測單元測得室溫；

步驟204、電路功率檢測單元測量電水壺電路電壓和電流；

步驟205、控制系統單元依據室溫、水位高度與橫截面積、初始水溫以及電壓和電流，計算得到剩余時間；

步驟206、顯示單元顯示剩余時間。

可選地，步驟201中水位檢測單元通過水位傳感器測得水位高度與橫截面積。

可選地，步驟202中水溫檢測單元通過位于電水壺內壁底部的溫度傳感器測得初始水溫。

可選地，步驟203中室溫檢測單元通過位于電水壺外壁的溫度傳感器測得室溫。

可選地，步驟205中控制系統單元計算剩余時間的步驟具體可以包括：

計算電水壺電路的電壓與電水壺電路的電流的乘積，得到電水壺的功率；

依據室溫得到電水壺的燒水效率；

計算上述功率與電水壺的燒水效率的乘積，得到第一結果；

依據水位高度與橫截面積得到電水壺內水的重量；

計算目標溫度與初始水溫的差、水的比熱容以及水的重量三者的乘積，得到第二結果；

依據第一結果與第二結果得到剩余時間。

參照圖3，示出了本發明實施例提供的一種電水壺的使用方法實施例二的步驟流程圖，具體可以包括如下步驟:

步驟301、在電水壺上電且電水壺有水的情況下，通過目標水溫設置單元設定將水燒至的目標溫度；

本發明實施例中，電水壺上設有按鍵，通過按鍵輸入目標水溫數字，但可以預見的是，設定目標溫度的方式不一定拘泥于按鍵，旋轉鈕等其他方式仍然適用。

另外，若不進行目標水溫的設定，目標水溫默認100度。

步驟302、電水壺的水位監測單元通過電水壺內的水位傳感器測得電水壺內水位的高度和電水壺的橫截面積；

步驟303、電水壺的水溫檢測單元通過位于電水壺內壁底部的一個溫度傳感器測得初始水溫；

步驟304、電水壺的室溫檢測單元通過安裝在電水壺外壁的溫度傳感器測得當前室溫；

步驟305、電水壺的電路功率檢測單元測得電水壺電路的電壓和電流；

步驟306、電水壺的控制系統單元計算水的密度、電水壺內水位的高度、電水壺的橫截面積三者的乘積得到電水壺內水的重量；

步驟307、電水壺的控制系統單元計算電水壺電路的電壓和電流二者的乘積得到電水壺的功率；

步驟308、電水壺的控制系統單元根據得到的室溫通過實驗規律得到電水壺的燒水效率；

步驟309、控制系統單元計算電水壺功率與電水壺燒水效率的乘積再除以水的比熱容，電水壺內水的重量以及目標水溫與室溫的差三者的乘積計算得到剩余燒水時間；

步驟310、控制系統單元將計算得到的剩余燒水時間傳送至顯示單元；

步驟311、顯示單元將控制系統單元傳送來的剩余燒水時間顯示在顯示屏上。

綜上，本發明實施例的電水壺具備以下優點：

電水壺操作起來簡單，燒水過程明了，用戶可以很方便得到目標溫度的熱水。

在燒水前用戶自由設置目標水溫；燒水中用戶很方便的獲取剩余時間信息；燒水后用戶直接獲得預期熱水。在電水壺工作的整個過程中用戶都能夠對燒水過程有很清晰的把握，因此，本發明實施例更加人性化。

對于方法實施例而言，由于其與電水壺實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關之處參見電水壺實施例的部分說明即可。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

盡管已描述了本發明實施例的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明實施例范圍的所有變更和修改。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設備中還存在另外的相同要素。

以上對本發明實施例所提供的一種電水壺及其使用方法進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明實施例的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明實施例的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明實施例的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明實施例的限制。