一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，包括：可自動(dòng)復(fù)位的三極漏電保護(hù)插頭電源線，單片機(jī)，電加熱器，第一繼電器，第二繼電器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電隔離和通訊的隔離通訊模塊，可充放電的電源模塊，電源檢測(cè)模塊，以及硬件上電復(fù)位模塊。工作時(shí)，通過(guò)與單片機(jī)連接的遙控器、機(jī)身按鍵或遠(yuǎn)程控制終端觸發(fā)隔離通訊模塊，使隔離通訊模塊發(fā)出斷電或閉合信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)三極漏電保護(hù)插頭電源線三極(零火地)的斷開和閉合，避免用戶較難操作安裝在高處的漏電保護(hù)插頭電源線，保證用戶安全洗浴，操作方便。
【專利說(shuō)明】
一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電熱水器安全控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)水流量傳感器收集到用戶有用水行為后，通過(guò)邏輯控制驅(qū)動(dòng)電加熱器斷電，保證了用戶不會(huì)由于漏電而觸電。但由于漏電保護(hù)開關(guān)電源線、控制器依然帶電，且部分漏電事故是由于接地不良或地線帶電引起，無(wú)法徹底保證用戶洗浴安全，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]為提高安全性能，部分用戶在洗浴前按漏電保護(hù)插頭的試驗(yàn)鍵使電熱水器三極(零、火、地線)斷開，洗浴完后需按下漏電保護(hù)插頭的復(fù)位按鈕才能給電熱水器通電，部分家庭電熱水器安裝在高位，導(dǎo)致操作困難，存在不良體驗(yàn)。
[0004]現(xiàn)有漏電保護(hù)技術(shù)多采用被動(dòng)斷電技術(shù)，即只有發(fā)生漏電且漏電被檢測(cè)到時(shí)才斷開電源。漏電保護(hù)插頭工作在浴室潮濕環(huán)境，導(dǎo)致可靠性不穩(wěn)定，存在漏電檢測(cè)系統(tǒng)失效和脫扣器損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種操作方便、洗浴時(shí)能使電加熱器、控制器、三極漏電保護(hù)插頭電源線都斷電的電熱水器控制系統(tǒng)。
[0006]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0007]—種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:可自動(dòng)復(fù)位的三極漏電保護(hù)插頭電源線，單片機(jī)，電加熱器，第一繼電器，第二繼電器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電隔離和通訊的隔離通訊模塊，可充放電的電源模塊，電源檢測(cè)模塊，以及硬件上電復(fù)位模塊；
[0008]所述三極漏電保護(hù)插頭電源線連接在電熱水器的供電線路上；
[0009]所述第一繼電器連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線的L極與電加熱器正極之間，所述第二繼電器連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線的N極與電加熱器負(fù)極之間，所述單片機(jī)與第一繼電器、第二繼電器信號(hào)連接；
[0010]所述隔離通訊模塊與單片機(jī)、三極漏電保護(hù)插頭電源線信號(hào)連接，并根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令控制三極漏電保護(hù)插頭電源線的三極斷開或閉合；
[0011]所述電源模塊連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線的電流輸出端、并通過(guò)電源檢測(cè)模塊、硬件上電復(fù)位模塊與單片機(jī)連接。
[0012]作為改進(jìn)地，所述隔離通訊模塊為能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電的隔離和通訊的光電耦合器。
[0013]作為改進(jìn)地，所述隔離通訊模塊與單片機(jī)、三極漏電保護(hù)插頭電源線之間通過(guò)通訊線連接；
[0014]或，所述隔離通訊模塊與單片機(jī)、三極漏電保護(hù)插頭電源線之間通過(guò)無(wú)線通訊模塊通訊。
[0015]作為改進(jìn)地，所述隔離通訊模塊設(shè)置在電熱水器機(jī)身上或三極漏電保護(hù)插頭電源線上或集成在單片機(jī)上。
[0016]作為改進(jìn)地，在接通電源時(shí)，電源模塊在充電的同時(shí)給單片機(jī)供電；在意外停電或主動(dòng)斷電時(shí)，單片機(jī)通過(guò)電源檢測(cè)模塊檢測(cè)到電源斷開，則啟動(dòng)可充放電的電源模塊供電，并保存當(dāng)前數(shù)據(jù)后進(jìn)入低功耗的掉電休眠模式;在電源重新接通時(shí)，通過(guò)硬件上電復(fù)位模塊復(fù)位單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)電源檢測(cè)模塊檢測(cè)到電源閉合后，恢復(fù)斷電前的數(shù)據(jù)后重新工作。
[0017]作為改進(jìn)地，所述電源檢測(cè)模塊與單片機(jī)I/O口連接，單片機(jī)通過(guò)I/O 口讀取電源檢測(cè)模塊發(fā)送的信號(hào)即可判斷電源的接通與閉合。
[0018]作為改進(jìn)地，在單片機(jī)上連接有顯示屏和主控板，在主控板上設(shè)有人機(jī)交互用的按鍵和紅外線遙控器信號(hào)接收頭。
[0019 ]作為改進(jìn)地，在單片機(jī)上連接有內(nèi)膽溫度傳感器。
[0020]作為改進(jìn)地，工作時(shí)，通過(guò)觸發(fā)隔離通訊模塊發(fā)送斷電信號(hào)或閉合信號(hào)，使漏電保護(hù)插頭電源線斷開或閉合；
[0021]隔離通訊模塊發(fā)送斷電信號(hào)后，單片機(jī)檢測(cè)電源是否斷開，若電源斷開單片機(jī)進(jìn)入低功耗掉電休眠模式;若在斷電信號(hào)發(fā)送一段時(shí)間內(nèi)單片機(jī)未檢測(cè)到電源斷開，隔離通訊模塊再次發(fā)送斷電信號(hào)，若間隔多次均未檢測(cè)到電源斷開，單片機(jī)發(fā)出報(bào)警并顯示故障代碼；
[0022]隔離通訊模塊發(fā)送閉合信號(hào)后，單片機(jī)檢測(cè)電源是否閉合，若檢測(cè)到電源恢復(fù)則單片機(jī)恢復(fù)正常工作模式;若閉合信號(hào)發(fā)送一段時(shí)間內(nèi)單片機(jī)未檢測(cè)到電源閉合，隔離通訊模塊再次發(fā)送閉合信號(hào)，若間隔多次均未檢測(cè)到電源閉合，單片機(jī)進(jìn)入低功耗掉電休眠模式。
[0023]作為改進(jìn)地，所述隔離通訊模塊的觸發(fā)信號(hào)由與單片機(jī)連接的遙控器、機(jī)身按鍵或遠(yuǎn)程控制終端發(fā)出。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:
[0025]—、避免用戶較難操作安裝在高處的漏電保護(hù)插頭電源線，實(shí)現(xiàn)用戶通過(guò)操作電熱水器即可使漏電保護(hù)插頭電源線三極(零火地)斷開和閉合，保證用戶安全洗浴，操作方便。
[0026]二、通過(guò)引入電源檢測(cè)模塊和硬件上電復(fù)位模塊可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電源供電情況，電熱水器控制系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定可靠，在失電情況下，電熱水器控制系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)可節(jié)約備用電源電能，延長(zhǎng)使用時(shí)間。
[0027]三、通過(guò)引入漏電保護(hù)插頭電源線檢驗(yàn)斷電的功能，在漏電保護(hù)插頭出現(xiàn)故障時(shí)，顯示屏顯示故障代碼提示用戶進(jìn)行維修。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1所示為本發(fā)明提供的電熱水器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0030]I:三極漏電保護(hù)插頭電源線，2:單片機(jī)，3:電加熱器，4:第一繼電器，5:第二繼電器，6:隔離通訊模塊，7:電源模塊，8:電源檢測(cè)模塊，9:硬件上電復(fù)位模塊，10:顯示屏和主控板，11:內(nèi)膽溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為方便本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0032]如圖1所示，一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，包括:可自動(dòng)復(fù)位的三極漏電保護(hù)插頭電源線I，單片機(jī)2，電加熱器3，第一繼電器4，第二繼電器5，用來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電隔離和通訊的隔離通訊模塊6，可充放電的電源模塊7，電源檢測(cè)模塊8，以及硬件上電復(fù)位模塊9。
[0033]其中，所述三極漏電保護(hù)插頭電源線I連接在電熱水器的供電線路上。所述第一繼電器4連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線I的L極與電加熱器3正極之間。所述第二繼電器5連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線I的N極與電加熱器3負(fù)極之間。所述單片機(jī)2與第一繼電器4、第二繼電器5信號(hào)連接。所述隔離通訊模塊6與單片機(jī)2、三極漏電保護(hù)插頭電源線I信號(hào)連接。所述電源模塊7連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線I的電流輸出端并通過(guò)電源檢測(cè)模塊8、硬件上電復(fù)位模塊9與單片機(jī)2連接。
[0034]所述隔離通訊模塊6為能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電的隔離和通訊的光電耦合器，設(shè)置在電熱水器機(jī)身上，隔離通訊模塊6與單片機(jī)2、三極漏電保護(hù)插頭電源線I之間通過(guò)通訊線連接。在其他實(shí)施方式中，所述隔離通訊模塊設(shè)置在三極漏電保護(hù)插頭電源線上或集成在單片機(jī)上；隔離通訊模塊與單片機(jī)、三極漏電保護(hù)插頭電源線之間通過(guò)無(wú)線通訊模塊通訊，比如通過(guò)WiFi模塊、藍(lán)牙模塊或Modbus模塊通訊等等;光電耦合器可使用其他類似可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電隔離通訊的器件代替，不限于本實(shí)施例。
[0035]所述電源模塊7內(nèi)部有可充放電的蓄電池模塊或法拉電容模塊。在接通電源時(shí)，電源模塊7給單片機(jī)2供電同時(shí)給內(nèi)部的蓄電池模塊或法拉電容充電，在電源斷開后，電源模塊7通過(guò)蓄電池或法拉電容給單片機(jī)2供電。
[0036]所述電源檢測(cè)模塊8、硬件復(fù)位模塊9與單片機(jī)2的I/O口連接，單片機(jī)2通過(guò)I/O 口讀取電源檢測(cè)模塊8發(fā)送的信號(hào)即可判斷電源的接通與閉合，在電源接通時(shí)，硬件復(fù)位模塊9通過(guò)I/O 口給單片機(jī)2發(fā)送特定的復(fù)位信號(hào)脈沖使單片機(jī)2復(fù)位工作。
[0037]具體工作原理為:在接通電源時(shí)，電源模塊7在充電的同時(shí)給單片機(jī)2供電；在意外停電或主動(dòng)斷電時(shí)，單片機(jī)2通過(guò)電源檢測(cè)模塊8檢測(cè)到電源斷開，則啟動(dòng)可充放電的電源模塊7供電，并保存當(dāng)前數(shù)據(jù)后進(jìn)入低功耗的掉電休眠模式。在電源重新接通時(shí)，通過(guò)硬件上電復(fù)位模塊9復(fù)位單片機(jī)2，單片機(jī)2通過(guò)電源檢測(cè)模塊8檢測(cè)到電源閉合后，恢復(fù)斷電前的數(shù)據(jù)后重新工作。
[0038]控制方法如下:通過(guò)與單片機(jī)2連接的遙控器、機(jī)身按鍵或遠(yuǎn)程控制終端觸發(fā)隔離通訊模塊6，使隔離通訊模塊6發(fā)出斷電或閉合信號(hào)。
[0039]隔離通訊模塊6發(fā)送斷電信號(hào)后，單片機(jī)2通過(guò)電源檢測(cè)模塊8檢測(cè)電源是否斷開，若電源斷開，單片機(jī)2進(jìn)入低功耗掉電休眠模式;若在斷電信號(hào)發(fā)送一段時(shí)間內(nèi)單片機(jī)2未檢測(cè)到電源斷開，6隔離通訊模塊再次發(fā)送斷電信號(hào)，若間隔多次均未檢測(cè)到電源斷開，單片機(jī)2發(fā)出報(bào)警并顯示故障代碼。
[0040]隔離通訊模塊6發(fā)送閉合信號(hào)后，單片機(jī)2通過(guò)電源檢測(cè)模塊8檢測(cè)電源是否閉合，若檢測(cè)到電源恢復(fù)則恢復(fù)正常工作模式;若閉合信號(hào)發(fā)送一段時(shí)間內(nèi)單片機(jī)2未檢測(cè)到電源閉合，隔離通訊模塊6再次發(fā)送閉合信號(hào)，若間隔多次均未檢測(cè)到電源閉合，單片機(jī)2進(jìn)入低功耗掉電休眠模式。
[0041]進(jìn)一步地，在單片機(jī)2上連接有顯示屏和主控板10，顯示屏用來(lái)顯示當(dāng)前熱水器工作狀態(tài)，主控板上設(shè)有人機(jī)交互用的按鍵和紅外線遙控器信號(hào)接收頭。
[0042]更進(jìn)一步地，在單片機(jī)2上還連接有內(nèi)膽溫度傳感11，以便根據(jù)內(nèi)膽溫度變化自動(dòng)控制三極漏電保護(hù)插頭電源線I的通斷。
[0043]以上【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但并不能以此來(lái)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行限制。顯而易見(jiàn)地，在本發(fā)明實(shí)質(zhì)的啟示下，本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可進(jìn)行許多改進(jìn)和修飾，需要注意的是，這些改進(jìn)和修飾都落在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:可自動(dòng)復(fù)位的三極漏電保護(hù)插頭電源線，單片機(jī)，電加熱器，第一繼電器，第二繼電器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電隔離和通訊的隔離通訊模塊，可充放電的電源模塊，電源檢測(cè)模塊，以及硬件上電復(fù)位模塊； 所述三極漏電保護(hù)插頭電源線連接在電熱水器的供電線路上； 所述第一繼電器連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線的L極與電加熱器正極之間， 所述第二繼電器連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線的N極與電加熱器負(fù)極之間， 所述單片機(jī)與第一繼電器、第二繼電器信號(hào)連接； 所述隔離通訊模塊與單片機(jī)、三極漏電保護(hù)插頭電源線信號(hào)連接，并根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令控制三極漏電保護(hù)插頭電源線的三極斷開或閉合； 所述電源模塊連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線的電流輸出端、并通過(guò)電源檢測(cè)模塊、硬件上電復(fù)位模塊與單片機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離通訊模塊為能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電的隔離和通訊的光電耦合器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離通訊模塊與單片機(jī)、三極漏電保護(hù)插頭電源線之間通過(guò)通訊線連接； 或，所述隔離通訊模塊與單片機(jī)、三極漏電保護(hù)插頭電源線之間通過(guò)無(wú)線通訊模塊通訊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離通訊模塊設(shè)置在電熱水器機(jī)身上或三極漏電保護(hù)插頭電源線上或集成在單片機(jī)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，其特征在于， 在接通電源時(shí)，電源模塊在充電的同時(shí)給單片機(jī)供電； 在意外停電或主動(dòng)斷電時(shí)，單片機(jī)通過(guò)電源檢測(cè)模塊檢測(cè)到電源斷開，則啟動(dòng)可充放電的電源模塊供電，并保存當(dāng)前數(shù)據(jù)后進(jìn)入低功耗的掉電休眠模式； 在電源重新接通時(shí)，通過(guò)硬件上電復(fù)位模塊復(fù)位單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)電源檢測(cè)模塊檢測(cè)到電源閉合后，恢復(fù)斷電前的數(shù)據(jù)后重新工作。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源檢測(cè)模塊與單片機(jī)I/O 口連接，單片機(jī)通過(guò)I/O 口讀取電源檢測(cè)模塊發(fā)送的信號(hào)即可判斷電源的接通與閉合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，其特征在于，在單片機(jī)上連接有顯示屏和主控板，在主控板上設(shè)有人機(jī)交互用的按鍵和紅外線遙控器信號(hào)接收頭。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，其特征在于，在單片機(jī)上連接有內(nèi)膽溫度傳感器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)觸發(fā)隔離通訊模塊發(fā)送斷電信號(hào)或閉合信號(hào)，使漏電保護(hù)插頭電源線斷開或閉合；隔離通訊模塊發(fā)送斷電信號(hào)后，單片機(jī)檢測(cè)電源是否斷開，若電源斷開單片機(jī)進(jìn)入低功耗掉電休眠模式;若在斷電信號(hào)發(fā)送一段時(shí)間內(nèi)單片機(jī)未檢測(cè)到電源斷開，隔離通訊模塊再次發(fā)送斷電信號(hào)，若間隔多次均未檢測(cè)到電源斷開，單片機(jī)發(fā)出報(bào)警并顯示故障代碼；隔離通訊模塊發(fā)送閉合信號(hào)后，單片機(jī)檢測(cè)電源是否閉合，若檢測(cè)到電源恢復(fù)則單片機(jī)恢復(fù)正常工作模式;若閉合信號(hào)發(fā)送一段時(shí)間內(nèi)單片機(jī)未檢測(cè)到電源閉合，隔離通訊模塊再次發(fā)送閉合信號(hào)，若間隔多次均未檢測(cè)到電源閉合，單片機(jī)進(jìn)入低功耗掉電休眠模式。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離通訊模塊的觸發(fā)信號(hào)由與單片機(jī)連接的遙控器、機(jī)身按鍵或遠(yuǎn)程控制終端發(fā)出。
【文檔編號(hào)】F24H9/20GK105910291SQ201610383306
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】余少言, 仇明貴, 潘大偉, 徐揚(yáng)
【申請(qǐng)人】廣東萬(wàn)家樂(lè)燃?xì)饩哂邢薰?br>