本實用新型涉及電熱水器控制技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種防止誤動作的電熱水器出水?dāng)嚯娍刂葡到y(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)通過水流傳感器收集到用戶有用水行為后,通過邏輯控制驅(qū)動電加熱器斷電,保證了用戶不會由于漏電而觸電。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,無法徹底保證用戶洗浴安全,存在安全風(fēng)險。
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。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種能自動斷開、閉合漏電保護(hù)插頭電源線零、火、地線,并能防止誤動作的電熱水器出水?dāng)嚯娍刂葡到y(tǒng)。
為達(dá)到以上目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案。
一種防止誤動作的電熱水器出水?dāng)嚯娍刂葡到y(tǒng),其特征在于,包括:包括:可自動復(fù)位的三極漏電保護(hù)插頭電源線、電熱水器主控制器、隔離通訊模塊和水流量傳感器,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,所述電熱水器主控制器與水流量傳感器連接、并通過隔離通訊模塊與三極漏電保護(hù)插頭電源線連接,電熱水器主控制器根據(jù)水流量傳感器提供的信號控制三極漏電保護(hù)插頭電源線的三極斷開、閉合。
作為改進(jìn)地,所述電熱水器主控制器包括:單片機、第一繼電器、第二繼電器、可充放電的電源模塊、電源檢測模塊、以及硬件上電復(fù)位模塊;
所述第一繼電器連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線的L極與電熱水器的電加熱器正極之間;
所述第二繼電器連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線的N極與電熱水器的電加熱器負(fù)極之間;
所述水流量傳感器與單片機連接;
所述單片機與第一繼電器、第二繼電器信號連接;
所述隔離通訊模塊與單片機、三極漏電保護(hù)插頭電源線信號連接,并根據(jù)單片機發(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、并通過電源檢測模塊、硬件上電復(fù)位模塊與單片機連接;
所述電源模塊包括可充放電的蓄電池模塊或電容模塊,在接通電源時,電源模塊給電熱水器主控制器供電同時給內(nèi)部的蓄電池模塊或電容模塊充電,在意外停電或主動斷電時,單片機通過電源檢測模塊檢測到電源斷開,則啟動電源模塊中的蓄電池模塊或電容模塊供電,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,通過硬件上電復(fù)位模塊復(fù)位單片機,單片機通過電源檢測模塊檢測電源閉合后,恢復(fù)斷電前的數(shù)據(jù)后重新工作;
所述電源檢測模塊與單片機I/O口連接,單片機通過I/O口讀取電源檢測模塊發(fā)送的信號即可判斷電源的接通與閉合;
所述硬件上電復(fù)位模塊在電源接通時,給單片機發(fā)送特定的復(fù)位信號脈沖使單片機復(fù)位。
作為改進(jìn)地,在電熱水器主控制器上連接有操作顯示模塊,在操作顯示模塊上設(shè)有人機交互用的按鍵和紅外線遙控器信號接收頭。
作為改進(jìn)地,所述隔離通訊模塊為能實現(xiàn)強弱電的隔離和通訊的光電耦合器。
作為改進(jìn)地,在三極漏電保護(hù)插頭電源線的輸出端連接有熱斷路器。
作為改進(jìn)地,所述水流量傳感器安裝在電熱水器的進(jìn)水水路或出水水路上,由閥體、水流轉(zhuǎn)子組件和霍爾元件組成。
作為改進(jìn)地,所述隔離通訊模塊設(shè)置在電熱水器機身上或三極漏電保護(hù)插頭電源線上或集成在單片機上。
作為改進(jìn)地,所述隔離通訊模塊與電熱水器主控制器、三極漏電保護(hù)插頭電源線之間通過通訊線連接;
或,所述隔離通訊模塊與電熱水器主控制器、三極漏電保護(hù)插頭電源線之間通過無線通訊模塊通訊。
作為改進(jìn)地,所述無線通訊模塊為WiFi模塊、藍(lán)牙模塊或ZigBee模塊。
本實用新型的有益效果是:
一、在傳統(tǒng)的電熱水器中,由于進(jìn)水管安裝有單向安全閥,電熱水器加熱時內(nèi)膽壓力會增大,可能導(dǎo)致內(nèi)膽水逆向流回水流傳感器,產(chǎn)生錯誤的用水信號。本實用新型中,隔離通訊模塊根據(jù)水流量傳感器檢測到的水流量信號的大小(閾值條件)控制漏電保護(hù)插頭電源線三極的閉合和斷開,在保證用戶用水安全的前提下,還能避免漏電保護(hù)插頭電源線的誤動作,實用性好。
二、引入電源檢測模塊和上電復(fù)位可實時監(jiān)測電源供電情況,電熱水器控制系統(tǒng)運行更穩(wěn)定可靠,在失電狀態(tài)下(意外斷電或主動斷電),通過電源模塊供電,電熱水器控制系統(tǒng)進(jìn)入低功耗休眠模式,通過間斷檢測水流量信號來判斷接通電源或斷開電源,可節(jié)約備用電源電能,延長使用時間。
附圖說明
圖1所示為本實用新型提供的電熱水器出水?dāng)嚯娍刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2所示為本實用新型提供的電熱水器出水?dāng)嚯娍刂葡到y(tǒng)控制流程圖。
附圖標(biāo)記說明:
1:三極漏電保護(hù)插頭電源線,2:電熱水器主控制器,3:隔離通訊模塊,4:水流量傳感器,5:熱斷路器,6:操作顯示模塊,7:電加熱器。
2-1:單片機,2-2:第一繼電器,2-3:第二繼電器,2-4:電源模塊,2-5:電源檢測模塊,2-6:硬件上電復(fù)位模塊。
具體實施方式
為方便本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型的實質(zhì),下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)闡述。
如圖1所示,一種防止誤動作的電熱水器出水?dāng)嚯娍刂葡到y(tǒng),包括:包括:可自動復(fù)位的三極漏電保護(hù)插頭電源線1、電熱水器主控制器2、隔離通訊模塊3和水流量傳感器4。
其中,所述可自動復(fù)位的三極漏電保護(hù)插頭電源線1連接在電熱水器的供電線路上,是一種帶漏電保護(hù)插頭的電源線,能實現(xiàn)漏電保護(hù)插頭的三級斷開。
所述水流量傳感器2安裝在電熱水器的進(jìn)水水路或出水水路上,由閥體、水流轉(zhuǎn)子組件和霍爾元件組成。
所述隔離通信模塊3為能實現(xiàn)強弱電的隔離和通訊的光電耦合器,設(shè)置在電熱水器機身上,隔離通訊模塊3與電熱水器主控制器2、三極漏電保護(hù)插頭電源線1之間通過通訊線連接。在其他實施方式中,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主控制器的單片機上,隔離通訊模塊與單片機、三極漏電保護(hù)插頭電源線之間通過WiFi模塊等無線通訊模塊通訊。
所述電熱水器主控制器2與水流量傳感器4連接、并通過隔離通訊模塊3與三極漏電保護(hù)插頭電源線1連接。實際工作時,電熱水器主控制器2根據(jù)水流量傳感器4提供的信號控制三極漏電保護(hù)插頭電源線1的三極斷開、閉合。
所述電熱水器主控制器2包括:單片機2-1、第一繼電器2-2、第二繼電器2-3、可充放電的電源模塊2-4、電源檢測模塊2-5、以及硬件上電復(fù)位模塊2-6。所述第一繼電器2-2連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線1的L極與電熱水器的電加熱器7正極之間;所述第二繼電器2-3連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線1的N極與電熱水器的電加熱器7負(fù)極之間。所述水流量傳感器4與單片機2-1連接。所述單片機2-1與第一繼電器2-2、第二繼電器2-3信號連接。所述隔離通訊模塊3與單片機2-1、三極漏電保護(hù)插頭電源線1信號連接,并根據(jù)單片機2-1發(fā)出的指令控制三極漏電保護(hù)插頭電源線1的三極斷開或閉合。所述電源模塊2-4連接在三極漏電保護(hù)插頭電源線1的電流輸出端、并通過電源檢測模塊2-5、硬件上電復(fù)位模塊2-6與單片機2-1連接。具體地,所述電源檢測模塊2-5與單片機2-1的I/O口連接,單片機2-1通過I/O口讀取電源檢測模塊2-5發(fā)送的信號即可判斷電源的接通與閉合。所述硬件上電復(fù)位模塊2-6在電源接通時,給單片機2-1發(fā)送特定的復(fù)位信號脈沖使單片機復(fù)位。
本實施例中,所述電源模塊2-4包括可充放電的蓄電池模塊或電容模塊,在接通電源時,電源模塊2-4給單片機2-1供電同時給內(nèi)部的蓄電池模塊或電容模塊充電,在意外停電或主動斷電時,單片機2-1通過電源檢測模塊2-5檢測到電源斷開,則啟動電源模塊2-4中的蓄電池模塊或電容模塊供電,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,通過硬件上電復(fù)位模塊2-6復(fù)位單片機2-1,單片機2-1通過電源檢測模塊2-5檢測電源閉合后,恢復(fù)斷電前的數(shù)據(jù)后重新工作。
進(jìn)一步地,在三極漏電保護(hù)插頭電源線1的輸出端連接有熱斷路器5,當(dāng)電路出現(xiàn)長時間過載或者出現(xiàn)短路的時候以及時分?jǐn)嚯娐贰?/p>
在電熱水器主控制器2上連接有操作顯示模塊6,在操作顯示模塊6上設(shè)有人機交互用的按鍵和紅外線遙控器信號接收頭。
如圖2所示,當(dāng)用戶打開電熱水器的出水閥時,水流流過水流量傳感器,水流量傳感器輸出電信號,電信號被電熱水器主控制器檢測到后計算水流量的大小,若水流量大于閾值條件,則通過光耦模塊發(fā)送斷電信號,使漏電保護(hù)插頭電源線三極斷開,電熱水器進(jìn)入安全用水模式;這時,主控制器通過電源模塊供電,操作顯示模塊顯示內(nèi)膽當(dāng)前水溫,并隔一段時間(比如5秒)后循環(huán)檢測水流量信號,直到水流量信號消失或小于閾值條件,延遲一段時間通過隔離通訊模塊發(fā)送閉合信號,使漏電保護(hù)插頭三極閉合,電熱水器回復(fù)正常工作。本實施例中,優(yōu)選閾值條件為1L/min。
在其他實施方式中,當(dāng)電源斷開后,主控制器進(jìn)入低功耗耗電休眠模式(不顯示水溫等信息),在休眠一定時間自動喚醒并再次檢測水流量信號,若檢測到水流量再次進(jìn)入休眠,如此反復(fù)休眠喚醒檢測,直到水流量信號消失或小于閾值條件后,發(fā)送閉合信號,使漏電保護(hù)插頭三極閉合。
進(jìn)一步地,為保證用水的決定安全,在電源接通狀態(tài)下,檢測到水流信號,發(fā)送斷電信號,若多次發(fā)送斷電信號后,單片機通過電源檢測模塊檢測到電源均未斷開,主控制器顯示故障報警,提醒用戶維修。
以上具體實施方式對本實用新型的實質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)說明,但并不能以此來對本實用新型的保護(hù)范圍進(jìn)行限制。顯而易見地,在本實用新型實質(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)和修飾都落在本實用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。