一種電流限流控制方法
【專利摘要】一種電流限流控制方法，其特征在于：包括微型控制器、繼電器電路、通訊信號(hào)接收發(fā)送電路、負(fù)載電流檢測(cè)電路、報(bào)警電路、裝置用電源電路。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，造價(jià)低，可以人性化的處理用戶由于欠費(fèi)，既不能對(duì)其立即斷電也不能任其一直拖欠電費(fèi)的問(wèn)題，保證了電網(wǎng)的正常運(yùn)營(yíng)。
【專利說(shuō)明】—種電流限流控制方法
—.【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及商業(yè)用電管理中用戶欠電費(fèi)時(shí)對(duì)用戶的負(fù)載進(jìn)行限流的控制技術(shù)，具體是涉及一種電流限流控制方法。
二.【背景技術(shù)】
[0002]在商業(yè)用電管理中，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行離不了日常的維護(hù)工作，維護(hù)工作的順利進(jìn)行需要有大量資金的投入。目前部分用電戶欠電費(fèi)不還，又不方便對(duì)其采取斷電處理，這就造成了電網(wǎng)的資金投入障礙，給電網(wǎng)的正常運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了很大困難。因此在商業(yè)用電管理中為了得到投入產(chǎn)出的合理性，很注意用電戶的用電信息采集，進(jìn)而進(jìn)行用電管理。如申請(qǐng)?zhí)枮?01110100116.9，名稱為“一種新型用電信息采集系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請(qǐng)，該發(fā)明包括帶以太網(wǎng)接口的智能電表、以太網(wǎng)電表集中器、以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)以及用電信息采集主站，其中，智能電表的以太網(wǎng)接口與以太網(wǎng)電表集中器的第一以太網(wǎng)接口連接，以太網(wǎng)電表集中器的第二以太網(wǎng)接口連接以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)的以太網(wǎng)接口，以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中的光線路單元(OLT)通過(guò)光纖連接用電信息采集主站。該發(fā)明雖然可解決了現(xiàn)有的用電信息采集方式不能滿足智能電網(wǎng)對(duì)用電環(huán)節(jié)互動(dòng)化業(yè)務(wù)開(kāi)展要求的問(wèn)題，信號(hào)采集速度快、采集周期短、穩(wěn)定性高，但不能妥善處理用戶欠費(fèi)問(wèn)題。
[0003]因此，如果有一種能夠人性化地處理用戶欠費(fèi)的方法，即是既不能對(duì)其立即斷電，也不能任其一直拖欠電費(fèi)的電流限流控制方法用于商業(yè)用電管理中，使供電管理者的投入產(chǎn)出得到保證，能夠使用戶和供電管理者雙方都和諧地解決拖欠電費(fèi)的問(wèn)題，那么這種電流限流控制方法一定會(huì)得到供電管理者的歡迎。但遺憾的是直到目前為止，仍然沒(méi)有這種能夠人性化的處理用戶欠費(fèi)問(wèn)題的電流限流控制方法用于商業(yè)用電管理上。
三.
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種電流限流控制方法，以便人性化的處理用電用戶由于欠費(fèi)，既不能對(duì)其立即斷電也不能任其一直拖欠電費(fèi)的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的:一種電流限流控制方法，其特征在于:包括微型控制器、繼電器電路、通訊信號(hào)接收發(fā)送電路、負(fù)載電流檢測(cè)電路、報(bào)警電路、裝置用電源電路，其中:
[0006]所述繼電器電路受微型控制器的控制，用于接通或關(guān)斷用戶負(fù)載用電；
[0007]所述通訊信號(hào)接收發(fā)送電路，用于接收控制參數(shù)到微型控制器中并能將已接收的參數(shù)及裝置運(yùn)行狀態(tài)送到外部設(shè)備，以便外部設(shè)備能了解本裝置的運(yùn)行狀態(tài)；
[0008]所述負(fù)載電流檢測(cè)電路用于對(duì)用戶用電電流檢測(cè)，供給微型控制器，以檢測(cè)用戶用電是否超限；
[0009]所述報(bào)警電路當(dāng)用戶處于欠費(fèi)且電流超過(guò)設(shè)定電流值時(shí)，發(fā)出報(bào)警；
[0010]所述微型控制器用于對(duì)實(shí)現(xiàn)一種電流限流控制方法的裝置的控制，實(shí)現(xiàn)用戶電流的采樣并根據(jù)設(shè)置參數(shù)，按控制方法，通過(guò)繼電器電路實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電的管理。[0011 ] 裝置用電源電路用于對(duì)本裝置各電路的供電。
[0012]控制裝置還具有與微型控制器相連的負(fù)載電壓檢測(cè)電路。
[0013]控制裝置具有ニ種狀態(tài)，ー種為不欠費(fèi)正常運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)，本裝置僅是ー個(gè)保護(hù)裝置，如檢測(cè)到用戶負(fù)載電流超過(guò)設(shè)定負(fù)載最大值，則認(rèn)為短路，斷開(kāi)用戶負(fù)載，保護(hù)用戶設(shè)備；一種為欠費(fèi)狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)入限流狀態(tài)，如用戶運(yùn)行電流超過(guò)設(shè)定值且維持時(shí)間超過(guò)設(shè)定時(shí)間，則斷開(kāi)用戶負(fù)載。
[0014]控制裝置運(yùn)行參數(shù)通過(guò)通訊信號(hào)接收發(fā)送電路接收，存貯在微型控制器中，運(yùn)行時(shí)使用，外部裝置也可以通過(guò)通訊信號(hào)接收發(fā)送電路接收裝置運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，以便了解裝置運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載電壓超過(guò)設(shè)定保護(hù)范圍時(shí)，不論在可種狀態(tài)，均斷開(kāi)負(fù)載，保護(hù)用戶設(shè)備不受損害。
[0015]繼電器電路可使用磁保持繼電器或其它繼電器。從節(jié)電效果而言，使用磁保持繼電器較好，因其特點(diǎn)是只在動(dòng)作瞬間耗電，即在接通或關(guān)斷時(shí)有功耗，其它時(shí)間不耗電。
[0016]采用以上措施的本發(fā)明，設(shè)計(jì)合理，造價(jià)低，可以人性化的處理用戶由于欠費(fèi)，既不能對(duì)其立即斷電也不能任其一直拖欠電費(fèi)的問(wèn)題，保證了電網(wǎng)的正常運(yùn)營(yíng)。
[0017]下面再結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳述。
四.【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]附圖1是本發(fā)明的原理電路方框圖；
[0019]附圖2是本發(fā)明的具有負(fù)載電壓檢測(cè)電路的原理電路方框圖；
[0020]附圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電路圖。
五.【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明針對(duì)商業(yè)用電的用戶欠費(fèi)管理問(wèn)題，提出的方法是在用戶的入電ロ接入一個(gè)智能控制裝置，該裝置可以根據(jù)用戶的欠費(fèi)情況來(lái)改變其允許通過(guò)的電流。當(dāng)用戶不存在欠費(fèi)情況時(shí)，該智能控制裝置允許用戶正常用電，此時(shí)該裝置僅起到一個(gè)保護(hù)開(kāi)關(guān)的作用。一旦用戶出現(xiàn)欠費(fèi)情況，經(jīng)工作人員設(shè)置，該裝置即進(jìn)入限電狀態(tài)，裝置會(huì)發(fā)出聲或光或聲光同時(shí)告警信號(hào)，這時(shí)允許用戶使用的電流(對(duì)應(yīng)功率)將被控制在指定的范圍內(nèi)，一旦用戶用電量超過(guò)此限定電流一定時(shí)間(可設(shè)定)，開(kāi)關(guān)將自動(dòng)斷開(kāi)，切斷用戶電源，直至用戶繳費(fèi)，由工作人員解除欠費(fèi)狀態(tài)后線路才能恢復(fù)正常供電。這樣既可以保證用戶的最低生活用電需求又能夠瞀促用戶及時(shí)交費(fèi)。
[0022]本發(fā)明的電流限流控制方法由兩種工作狀態(tài)組成，ー種是正常工作狀態(tài)，一種是欠費(fèi)工作狀態(tài)；本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)主要為:微型控制器、通訊信號(hào)接收發(fā)送電路、負(fù)載電流檢測(cè)電路、報(bào)警電路、繼電器電路等。微型控制器可以采用各種不同的單片機(jī)或DSP，它是整個(gè)裝置的核心，其作用是管理裝置按控制方法運(yùn)行，即控制負(fù)載電流檢測(cè)器檢測(cè)負(fù)載電流值，檢查電流是否超限，如超限，則檢查用戶是否在欠費(fèi)狀態(tài)，如不在欠費(fèi)狀態(tài)，則不限電，正常運(yùn)行，本裝置只作ー個(gè)短路及過(guò)壓保護(hù)開(kāi)關(guān)，當(dāng)用戶電流超過(guò)短路設(shè)定值或電壓超過(guò)電壓設(shè)定最大值時(shí)，則用繼電器斷開(kāi)用戶負(fù)載，保護(hù)用戶設(shè)備；如在欠費(fèi)狀態(tài)，則進(jìn)入限流狀態(tài)運(yùn)行，發(fā)出光報(bào)警或聲報(bào)警或聲光同時(shí)報(bào)警，此時(shí)如超限值時(shí)間超過(guò)設(shè)定限流時(shí)間，則通過(guò)繼電器斷開(kāi)用戶用電裝置；而當(dāng)用戶交了費(fèi)，取消了欠費(fèi)狀態(tài)時(shí)，則通過(guò)繼電器恢復(fù)供電。
[0023]附圖1給出了本發(fā)明的原理電路方框圖。參考附圖1。繼電器電路接用戶的供電電源和用戶負(fù)載。本發(fā)明主要包括:與繼電器電路、通訊信號(hào)接收發(fā)送電路、負(fù)載電流檢測(cè)電路、裝置用電源電路和報(bào)警電路相連接的微型控制器；連接用戶的供電電源、用戶負(fù)載、微型控制器并與裝置用電源電路相接的繼電器電路；與微型控制器和裝置用電源電路相連接的通訊信號(hào)接收發(fā)送電路；與微型控制器和裝置用電源電路相連接的負(fù)載電流檢測(cè)電路；與微型控制器和裝置用電源電路相連接的報(bào)警電路；與繼電器電路、通訊信號(hào)接收發(fā)送電路、負(fù)載電流檢測(cè)電路、微型控制器和報(bào)警電路相連接的裝置用電源電路。
[0024]繼電器電路受微型控制器的控制，用于接通或關(guān)斷用戶負(fù)載用電。通訊信號(hào)接收發(fā)送電路，用于接收控制參數(shù)到微型控制器中并能將已接收的參數(shù)及裝置運(yùn)行狀態(tài)送到外部設(shè)備，以便外部設(shè)備能了解裝置的運(yùn)行狀態(tài)；負(fù)載電流檢測(cè)電路用于對(duì)用戶用電電流檢測(cè)，供給微型控制器，以檢測(cè)用戶用電是否超限；報(bào)警電路用于當(dāng)用戶處于欠費(fèi)且電流超過(guò)設(shè)定電流值時(shí)，發(fā)出報(bào)警；微型控制器用于對(duì)實(shí)現(xiàn)一種電流限流控制方法的裝置的控制，實(shí)現(xiàn)用戶電流的采樣并根據(jù)設(shè)置參數(shù)，按控制方法，通過(guò)繼電器電路實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電的管理。
[0025]微型控制器接收負(fù)載電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的負(fù)載電流值是否超限，如超限，則檢查用戶是否在欠費(fèi)狀態(tài)，如不在欠費(fèi)狀態(tài)，則不限電，正常運(yùn)行，本裝置只作一個(gè)短路過(guò)壓保護(hù)開(kāi)關(guān)，當(dāng)用戶電流超過(guò)短路電流設(shè)定值，則用繼電器電路斷開(kāi)用戶負(fù)載，保護(hù)用戶設(shè)備；如在欠費(fèi)狀態(tài)，則進(jìn)入限流狀態(tài)運(yùn)行，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，此時(shí)如超限值時(shí)間超過(guò)設(shè)定限流時(shí)間，則通過(guò)繼電器電路斷開(kāi)用戶用電裝置，當(dāng)取消用電限制時(shí)，即取消欠費(fèi)狀態(tài)時(shí)，則通過(guò)繼電器電路恢復(fù)供電并關(guān)閉報(bào)警信號(hào)。
[0026]通訊信號(hào)接收發(fā)送電路的形式可以有多種形式，如RS-232、RS-485、網(wǎng)絡(luò)、GPRS,CDMA、短距離無(wú)線通信、載波、紅外等接口方式，功能均是實(shí)現(xiàn)裝置與外部設(shè)備之間的通訊，外部數(shù)據(jù)可將數(shù)據(jù)通過(guò)其送入裝置，作裝置運(yùn)行的參考，裝置也可將數(shù)據(jù)送給外部裝置，以便外部裝置了解裝置運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)。
[0027]附圖2給出了本發(fā)明的具有負(fù)載電壓檢測(cè)電路的原理電路方框圖。附圖2是在附圖1的基礎(chǔ)上增加了與微型控制器相連的負(fù)載電壓檢測(cè)電路。微型控制器接收負(fù)載電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的負(fù)載電流值及負(fù)載電壓檢測(cè)器檢測(cè)出的負(fù)載電壓值，不論在何種狀態(tài)，當(dāng)負(fù)載電壓超過(guò)設(shè)定保護(hù)值時(shí)，微型控制器均通過(guò)繼電器斷開(kāi)用戶負(fù)載，保護(hù)用電設(shè)備，當(dāng)電壓低于保護(hù)值后，則自動(dòng)恢復(fù)供電，進(jìn)入正?？刂品绞?。
[0028]附圖3給出了本發(fā)明實(shí)施例的電路圖。實(shí)施例具有負(fù)載電壓檢測(cè)電路。
[0029]微型控制器。包括元件:單片機(jī)U3:PIC16F1938 ;是整個(gè)裝置的核心，控制協(xié)調(diào)其他電路的工作，此芯片內(nèi)部有EEPR0M，及AD轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電源，通過(guò)通訊電路能隨時(shí)修改及設(shè)
置數(shù)據(jù)。
[0030]繼電器電路。本例使用磁保持繼電器，包括元件:磁保持繼電器K1、驅(qū)動(dòng)繼電器K2、集成電路ULN2003與單片機(jī)U3管腳XJFC、XJDZC管腳構(gòu)成繼電器電路。繼電器電路實(shí)現(xiàn)磁保持繼電器接通或斷開(kāi)功能，當(dāng)微型控制器單片機(jī)U3驅(qū)動(dòng)XJFC為低，XJDZC為高時(shí)，斷開(kāi)磁保持繼電器，當(dāng)微型控制器單片機(jī)U3驅(qū)動(dòng)XJFC為高，XJDZC為高時(shí)，接通磁保持繼電器，其它狀態(tài)不變。
[0031]通訊信號(hào)接收發(fā)送電路。包括元件:集成電路Ul:SN65LBC184(RS-485通信芯片)、電阻R1，電阻R2，作用是實(shí)現(xiàn)串行口數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送。
[0032]負(fù)載電流檢測(cè)電路。主要由:電流互感器T1B1、電阻R6及R7、電解電容E1、電容C5，ニ極管D1，與微型控制器單片機(jī)U3的IAD管腳構(gòu)成。
[0033]報(bào)警電路。主要由:電阻R5及ニ極管L2與單片機(jī)U3的STATUSL管腳構(gòu)成光報(bào)警器。
[0034]裝置用電源電路。主要包括元件:變壓器Tl、整流器W1、開(kāi)關(guān)電源LM2576，電解電容E2、電解電容E3、電解電容E4、電解電容E5，三端穩(wěn)壓器U5 (7805)，ニ極管D2，電容C6、電容C7、電容C8。裝置用電源電路形成供給裝置用12V及5V直流電。所供電源為220V單相交流電。
[0035]負(fù)載電壓檢測(cè)電路。主要由:電阻R8及電阻R9、電容C9，整流器Wl的輸出VDC與微型控制器單片機(jī)U3的VAD管腳構(gòu)成電壓檢測(cè)電路；
[0036]本裝置安裝非常簡(jiǎn)單。在交流電源與用戶負(fù)載之間接入本裝置，根據(jù)用戶的容量設(shè)定好保護(hù)電流值、允許保護(hù)電流運(yùn)行時(shí)間及短路保護(hù)值，直接通電即可讓本裝置按ー種電流限流控制方法運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種電流限流控制方法，其特征在于:包括微型控制器、繼電器電路、通訊信號(hào)接收發(fā)送電路、負(fù)載電流檢測(cè)電路、報(bào)警電路、裝置用電源電路，其中: 所述繼電器電路受微型控制器的控制，用于接通或關(guān)斷用戶負(fù)載用電； 所述通訊信號(hào)接收發(fā)送電路，用于接收控制參數(shù)到微型控制器中井能將已接收的參數(shù)及狀態(tài)送到外部設(shè)備，以便外部設(shè)備能了解本裝置的運(yùn)行狀態(tài)； 所述負(fù)載電流檢測(cè)電路用于對(duì)用戶用電電流檢測(cè)，供給微型控制器，以檢測(cè)用戶用電是否超限； 所述報(bào)警電路當(dāng)用戶處于欠費(fèi)且電流超過(guò)設(shè)定電流值時(shí)，發(fā)出報(bào)警； 所述微型控制器用于對(duì)實(shí)現(xiàn)ー種電流限流控制方法的裝置的控制，實(shí)現(xiàn)用戶電流的采樣并根據(jù)設(shè)置參數(shù)，按控制方法，通過(guò)繼電器電路實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電的管理； 所述裝置用電源電路用于對(duì)本裝置各電路的供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流限流控制方法，其特征在于:還具有與微型控制器相連的負(fù)載電壓檢測(cè)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流限流控制方法，其特征在于:控制裝置具有ニ種狀態(tài)，一種為不欠費(fèi)正常運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)，本裝置僅是ー個(gè)保護(hù)裝置，如檢測(cè)到用戶負(fù)載電流超過(guò)設(shè)定負(fù)載最大值，則認(rèn)為短路，斷開(kāi)用戶負(fù)載，保護(hù)用戶設(shè)備；一種為欠費(fèi)狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)入限流狀態(tài)，如用戶運(yùn)行電流超過(guò)設(shè)定值且維持時(shí)間超過(guò)設(shè)定時(shí)間，則斷開(kāi)用戶負(fù)載。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流限流控制方法，其特征在于:控制裝置運(yùn)行參數(shù)通過(guò)通訊信號(hào)接收發(fā)送器接收，存貯在微型控制器中，運(yùn)行時(shí)使用，外部裝置也可以通過(guò)通訊信號(hào)接收發(fā)送電路接收裝置運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，以便了解裝置運(yùn)行狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流限流控制方法，其特征在于:當(dāng)負(fù)載電壓超過(guò)設(shè)定保護(hù)范圍時(shí)，均斷開(kāi)負(fù)載，保護(hù)用戶設(shè)備不受損害。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流限流控制方法，其特征在于:繼電器電路使用磁保持繼電器。
【文檔編號(hào)】H02H3/093GK103490380SQ201210225160
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】姚普糧, 韋甘銘, 夏利平, 莫先怡, 姚華金, 艾凱文, 黃鏡彬, 林朝光, 龍光成, 歐世文, 童劉偉 申請(qǐng)人:北海市深藍(lán)科技發(fā)展有限責(zé)任公司