本发明属于开关控制技术领域，具体地说，涉及一种多个开关轮换使用的控制方法及电热水器。
背景技术：
对于负载用继电器等开关控制的设备，有可能出现两个或多个分别接通时对于系统来说作用相同或相近设计。例如家用电器中的两根功率、作用相同的加热器用两个相同参数、相同接法的继电器控制，那么当只需要一路接通时，其实接通任意一个继电器其实都可以。但现有的控制程序中，一般是直接将需要吸合的继电器数量对应为输出状态，例如当需要吸合一个继电器时，总是吸合第一继电器。
例如，某电热水器有两个加热管，功率都是2kw、作用也完全相同，由两个参数一样的第一继电器和第二继电器控制其通断。此电热水器的设计总功率为4kw，有时需要只启动2kw，有时两根都不需要启动。也就是说需要的状态有三种：两个继电器都吸合、一个继电器吸合而另一个断开、两个继电器都不吸合。
程序中一般会这么写：
当需要4kw功率时，第一继电器吸合、第二继电器吸合。
当需要2kw功率时，第一继电器吸合、第二继电器断开。
当需要0kw功率时，第一继电器断开、第二继电器断开。
上述方案，看似清晰简单、可靠性强，但是有一些隐藏的问题。
例如，当电热水器处于某种情况下，判断逻辑中总是需要功率在0kw、2kw上来回切换，那么损耗全部落在了第一继电器上，而第二继电器还是新的，久而久之，因为第一继电器的耐久度短板会带来高概率的保修期内质量损失。另一种情况，判断逻辑中总是需要功率在2kw、4kw上来回切换，那么损耗则全部落在了第二继电器上，而第一继电器还是新的，同理，保修期内质量损失概率高。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种多个开关轮换使用的控制方法，在接通和/或断开开关时，总是接通和/或断开累计已接通次数最少的那个开关，使多个开关的使用次数会更加平衡，在相同的使用程度下，尽可能延长其寿命。
本发明的另外一个目的是提供一种电热水器，采用上述的多个开关轮换使用的控制方法。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种多个开关轮换使用的控制方法，包括以下步骤：
接收需要接通开关的命令时，分别获取未接通的开关的累计已接通次数，接通累计已接通次数最少的开关；
和/或
接收需要断开开关的命令时，分别获取已接通的开关的累计已接通次数，断开累计已接通次数最少的开关。
进一步的，
开关的累计已接通次数存储于可掉电存储器中。
优选的，
当所述开关用于控制火零线双控的负载时，所述开关包括分别设置在火线和零线的第一子开关和第二子开关；
当需要接通和/或断开所述开关时，控制所述第一子开关和所述第二子开关每次按相反时序接通、断开。
进一步的，
所述第一子开关和所述第二子开关的参数相近或相同。
优选的，
当所述开关为多个子开关串联的形式用于控制负载时，累计每次接通/断开所述开关时每个子开关的损耗程度，
当需要接通和/或断开所述开关时，控制损耗程度最低的子开关执行最后接通和/或断开的动作。
进一步的，
每个子开关的损耗程度为所述子开关当前已用电气寿命与额定电流下的总电气寿命的比值；
在一次完整的接通、断开操作后，计算更新当前已用电气寿命；
当前已用电气寿命＝当前已用电气寿命 此次电气损耗系数；
其中：此次电气损耗系数＝额定电流下的总电气寿命/该负载电流下的总电气寿命。
进一步的，
当若干子开关容量相同，那么分别记录若干子开关的累计最后接通次数，当需要接通该开关时，最后接通累计最后接通次数最少的子开关。
进一步的，
当有多个开关的累计已接通次数相同或相差在一设定阈值范围内时，获取相应开关的累计已接通时间，控制其中累计已接通时间最短的开关接通和/或断开。
进一步的，
所述累计已接通时间存储于所述可掉电存储器中。
一种电热水器，包括多个电加热单元和多个分别用于控制电加热单元接通/断开的开关，多个开关采用如上所述的轮换使用的控制方法。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本发明在接通和/或断开开关时，总是接通和/或断开累计已接通次数最少的那个开关，使多个开关的使用次数会更加平衡，在相同的使用程度下，尽可能延长其寿命，进而延长整机寿命。
2、本发明只影响底层输出逻辑，并不影响程序中的其他控制逻辑。
3、对于火零线双控的负载，本发明使两个子开关每次按相反时序接通、断开，每次将冲击落在不同子开关上，使两个子开关承受电流冲击的机会均衡，延长开关的寿命，降低报修率。
4、对于多个子开关串联的负载控制支路，本发明当每次子开关状态需要切换时，根据相同的负载电流对不同子开关的冲击程度，累计每一子开关的已损耗程度，每次需要改变状态时，将所涉及需要动作的几个子开关的冲击程度排序，最晚断开损耗程度最低的那一子开关，让损耗程度最低的子开关最后动作，承受冲击，达到各个子开关寿命的平衡。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明接通开关时控制方法的流程图；
图2是本发明断开开关时控制方法的流程图。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种多个开关轮换使用的控制方法及电热水器。
如图1和图2所示，多个开关轮换使用的控制方法包括以下步骤：
接收需要接通开关的命令时，分别获取未接通的开关的累计已接通次数，接通累计已接通次数最少的开关。
和/或，接收需要断开开关的命令时，分别获取已接通的开关的累计已接通次数，断开累计已接通次数最少的开关。
详细的，为说明本发明的控制方法，以电热水器中的电加热单元和控制电加热单元通断的开关举例，但不能用于限定本发明的范围。
电热水器包括若干电加热单元，用于加热水，使水的温度升高，满足用户的使用需求，若干电加热单元分别设有用于控制其通断的开关。通过控制开关状态调整电加热单元的工作状态，进而调整电热水器的加热功率。
假设有n个开关，分别定义第一变量、第二变量、第三变量、……第n变量。第一变量用于表示第一开关的累计已接通次数，第二变量用于表示第二开关的累计已接通次数，第三变量用于表示第三开关的累计已接通次数……第n变量用于表示第n开关的累计已接通次数。开关每执行一次接通动作后，第一变量、第二变量、第三变量、……第n变量执行自加一命令。
当电热水器的控制单元接收到需要接通一个开关的命令时，则分别获取未接通的若干开关的累计已接通次数，判断出累计已接通次数最少的开关，然后控制该开关接通。
当出现多个累计已接通次数都为最少的开关时，则接通这些其中的任意一个。在这个开关接通的同时将它对应的累计已接通次数自增1，实时计数开关的累计已接通次数。
当电热水器的控制单元接收到需要断开一个开关的命令时，则分别获取已接通的若干开关的累计已接通次数，判断出累计已接通次数最少的开关，然后控制该开关断开，以预备下次接通。
当出现多个已接通次数都为最少的开关，则断开这些其中的任意一个。这样是为了让已接通次数少的开关尽量准备就绪，作好下次接通动作的准备。
上述方案中，本发明在接通和/或断开开关时，总是接通和/或断开累计已接通次数最少的那个开关，使多个开关的使用次数会更加平衡，在相同的使用程度下，尽可能延长其寿命，进而延长整机寿命。
进一步的，当电热水器的控制单元接收到需要接通多于一个、但不是所有的未接通的开关的命令时，则分别获取未接通的若干开关的累计已接通次数，然后按照累计已接通次数从少到多的顺序依次控制对应的开关接通，直至满足接通命令中需要接通开关的数量。在对应的开关接通的同时将它对应的累计已接通次数自增1，实时计数开关的累计已接通次数。
和/或，当电热水器的控制单元接收到需要断开多于一个、但不是所有的已接通的开关的命令时，则分别获取已接通的若干开关的累计已接通次数，然后按照累计已接通次数从少到多的顺序依次控制对应的开关断开，直至满足接通命令中需要断开开关的数量。
可以理解的是，开关的型式多种多样，例如为继电器。
进一步的方案中，开关的累计已接通次数存储于可掉电存储器中。
详细的，在一些特殊情况下，如果设备的供电可能间断，需要将上述表示开关已接通次数的变量存入eeprom等可掉电存储器中，下次上电时从可掉电存储设备读出，以长期确保数据的准确性。
在本发明的一些实施例中，当所述开关用于控制火零线双控的负载时，所述开关包括分别设置在火线和零线的第一子开关和第二子开关。
当需要接通和/或断开所述开关时，控制所述第一子开关和所述第二子开关每次按相反时序接通、断开。
优选的，所述第一子开关和所述第二子开关的参数相近或相同。
详细的，例如当第一子开关和第二子开关分别接在同一负载的两端时，需要两个子开关都接通，负载也就是电加热单元才能接入回路进行工作，那么，接通瞬间的电流冲击将由后接通的那个子开关承受。因此，当两个子开关参数相近或相同时，也可以采用计数轮换工作制，让两个子开关轮流“后接通”，使两个子开关承受电流冲击的机会均衡，延长开关的寿命，降低报修率。
在本发明的另外一些实施例中，当所述开关为多个子开关串联的形式用于控制负载时，累计每次接通/断开所述开关时每个子开关的损耗程度，当需要接通和/或断开所述开关时，控制损耗程度最低的子开关执行最后接通和/或断开的动作。
详细的，对于若干个子开关通过串联构成多级开关的电路结构，可以将每一个负载工作的子开关开通条件一一列举出来，例如当每次子开关状态需要切换时，根据相同的负载电流对不同子开关的冲击程度，累计每一子开关的已损耗程度，每次需要改变状态时，将所涉及需要动作的几个子开关的冲击程度排序，最晚断开损耗程度最低的那一子开关，让损耗程度最低的子开关最后动作，承受冲击，达到各个子开关寿命的平衡。
进一步的，对于由多级串联的子开关构成的开关而言，其中最后接通的子开关所受的冲击较大。如果若干子开关容量相同，那么分别记录若干子开关的累计最后接通次数，当需要接通该开关时，最后接通累计最后接通次数最少的子开关。这样将不同子开关轮流放到最后去接通，承受冲击，不同子开关均匀使用，延长整机寿命。如果容量不相等，可以按次数比例去判断。
上述方案中，每个子开关的损耗程度为所述子开关当前已用电气寿命与额定电流下的总电气寿命的比值。
例如：当前已用电气寿命10000次，总电气寿命100000次，那么损耗程度为10％。
所有子开关的初始值均为0，在一次完整的接通、断开操作后，计算更新当前已用电气寿命；
当前已用电气寿命＝当前已用电气寿命 此次电气损耗系数；
其中：此次电气损耗系数＝额定电流下的总电气寿命/该负载电流下的总电气寿命。
不同负载电流下的总电气寿命是由实验测得几个典型值，并拟合出一个电气寿命对于负载电流的连续函数。
对于本发明的上述实施方案中，当有多个开关的累计已接通次数相同或相差在一设定阈值范围内时，获取相应开关的累计已接通时间，控制其中累计已接通时间最短的开关接通和/或断开。
详细的，对于一些吸合持续时间会对开关或元件造成影响的，还可以记录曾使用时间，即累计已接通时间，当累计已接通次数相差不是很大时，将累计已接通时间较短的开关先吸合。
优选的，所述累计已接通时间存储于所述可掉电存储器中，防止特殊情况下设备掉电后数据不能更新的情况发生。
进一步的方案中，多个开关分别用于控制的负载的作用相同，逻辑结构简单，易于实现。
在本发明的一些实施例中，电热水器包括多个电加热单元和多个分别用于控制电加热单元接通/断开的开关，多个开关采用如上所述的轮换使用的控制方法，能够使多个功能相同的开关均匀地轮换使用，延长整机寿命。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
1.一种多个开关轮换使用的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
接收需要接通开关的命令时，分别获取未接通的开关的累计已接通次数，接通累计已接通次数最少的开关；
和/或
接收需要断开开关的命令时，分别获取已接通的开关的累计已接通次数，断开累计已接通次数最少的开关。
2.根据权利要求1所述的一种多个开关轮换使用的控制方法，其特征在于：
开关的累计已接通次数存储于可掉电存储器中。
3.根据权利要求1或2所述的一种多个开关轮换使用的控制方法，其特征在于：
当所述开关用于控制火零线双控的负载时，所述开关包括分别设置在火线和零线的第一子开关和第二子开关；
当需要接通和/或断开所述开关时，控制所述第一子开关和所述第二子开关每次按相反时序接通、断开。
4.根据权利要求3所述的一种多个开关轮换使用的控制方法，其特征在于：
所述第一子开关和所述第二子开关的参数相近或相同。
5.根据权利要求1或2所述的一种多个开关轮换使用的控制方法，其特征在于：
当所述开关为多个子开关串联的形式用于控制负载时，累计每次接通/断开所述开关时每个子开关的损耗程度，
当需要接通和/或断开所述开关时，控制损耗程度最低的子开关执行最后接通和/或断开的动作。
6.根据权利要求5所述的一种多个开关轮换使用的控制方法，其特征在于：
每个子开关的损耗程度为所述子开关当前已用电气寿命与额定电流下的总电气寿命的比值；
在一次完整的接通、断开操作后，计算更新当前已用电气寿命；
当前已用电气寿命＝当前已用电气寿命 此次电气损耗系数；
其中：此次电气损耗系数＝额定电流下的总电气寿命/该负载电流下的总电气寿命。
7.根据权利要求5所述的一种多个开关轮换使用的控制方法，其特征在于：
当若干子开关容量相同，分别记录若干子开关的累计最后接通次数，当需要接通该开关时，最后接通累计最后接通次数最少的子开关。
8.根据权利要求2-7任一所述的一种多个开关轮换使用的控制方法，其特征在于：
当有多个开关的累计已接通次数相同或相差在一设定阈值范围内时，获取相应开关的累计已接通时间，控制其中累计已接通时间最短的开关接通和/或断开。
9.根据权利要求8所述的一种多个开关轮换使用的控制方法，其特征在于：
所述累计已接通时间存储于所述可掉电存储器中。
10.一种电热水器，包括多个电加热单元和多个分别用于控制电加热单元接通/断开的开关，其特征在于：多个开关采用如权利要求1-9任一所述的轮换使用的控制方法。
技术总结