一種智能斷電的電熱水器控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種智能斷電的電熱水器控制系統，包括：可自動復位的三極漏電保護插頭電源線，單片機，電加熱器，第一繼電器，第二繼電器，用來實現強弱電隔離和通訊的隔離通訊模塊，可充放電的電源模塊，電源檢測模塊，以及硬件上電復位模塊。工作時，通過與單片機連接的遙控器、機身按鍵或遠程控制終端觸發隔離通訊模塊，使隔離通訊模塊發出斷電或閉合信號，即可實現三極漏電保護插頭電源線三極(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插頭電源線，保證用戶安全洗浴，操作方便。
【專利說明】
一種智能斷電的電熱水器控制系統
技術領域
[0001]本發明涉及電熱水器安全控制技術領域，尤其涉及一種智能斷電的電熱水器控制系統。
【背景技術】
[0002]現有技術通過水流量傳感器收集到用戶有用水行為后，通過邏輯控制驅動電加熱器斷電，保證了用戶不會由于漏電而觸電。但由于漏電保護開關電源線、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，存在安全風險。
[0003]為提高安全性能，部分用戶在洗浴前按漏電保護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插頭的復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，導致操作困難，存在不良體驗。
[0004]現有漏電保護技術多采用被動斷電技術，即只有發生漏電且漏電被檢測到時才斷開電源。漏電保護插頭工作在浴室潮濕環境，導致可靠性不穩定，存在漏電檢測系統失效和脫扣器損壞的風險。

【發明內容】

[0005]針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種操作方便、洗浴時能使電加熱器、控制器、三極漏電保護插頭電源線都斷電的電熱水器控制系統。
[0006]為達到以上目的，本發明采用如下技術方案。
[0007]—種智能斷電的電熱水器控制系統，其特征在于，包括:可自動復位的三極漏電保護插頭電源線，單片機，電加熱器，第一繼電器，第二繼電器，用來實現強弱電隔離和通訊的隔離通訊模塊，可充放電的電源模塊，電源檢測模塊，以及硬件上電復位模塊；
[0008]所述三極漏電保護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插頭電源線的N極與電加熱器負極之間，所述單片機與第一繼電器、第二繼電器信號連接；
[0010]所述隔離通訊模塊與單片機、三極漏電保護插頭電源線信號連接，并根據單片機發出的指令控制三極漏電保護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、硬件上電復位模塊與單片機連接。
[0012]作為改進地，所述隔離通訊模塊為能實現強弱電的隔離和通訊的光電耦合器。
[0013]作為改進地，所述隔離通訊模塊與單片機、三極漏電保護插頭電源線之間通過通訊線連接；
[0014]或，所述隔離通訊模塊與單片機、三極漏電保護插頭電源線之間通過無線通訊模塊通訊。
[0015]作為改進地，所述隔離通訊模塊設置在電熱水器機身上或三極漏電保護插頭電源線上或集成在單片機上。
[0016]作為改進地，在接通電源時，電源模塊在充電的同時給單片機供電；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，則啟動可充放電的電源模塊供電，并保存當前數據后進入低功耗的掉電休眠模式;在電源重新接通時，通過硬件上電復位模塊復位單片機，單片機通過電源檢測模塊檢測到電源閉合后，恢復斷電前的數據后重新工作。
[0017]作為改進地，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送的信號即可判斷電源的接通與閉合。
[0018]作為改進地，在單片機上連接有顯示屏和主控板，在主控板上設有人機交互用的按鍵和紅外線遙控器信號接收頭。
[0019 ]作為改進地，在單片機上連接有內膽溫度傳感器。
[0020]作為改進地，工作時，通過觸發隔離通訊模塊發送斷電信號或閉合信號，使漏電保護插頭電源線斷開或閉合；
[0021]隔離通訊模塊發送斷電信號后，單片機檢測電源是否斷開，若電源斷開單片機進入低功耗掉電休眠模式;若在斷電信號發送一段時間內單片機未檢測到電源斷開，隔離通訊模塊再次發送斷電信號，若間隔多次均未檢測到電源斷開，單片機發出報警并顯示故障代碼；
[0022]隔離通訊模塊發送閉合信號后，單片機檢測電源是否閉合，若檢測到電源恢復則單片機恢復正常工作模式;若閉合信號發送一段時間內單片機未檢測到電源閉合，隔離通訊模塊再次發送閉合信號，若間隔多次均未檢測到電源閉合，單片機進入低功耗掉電休眠模式。
[0023]作為改進地，所述隔離通訊模塊的觸發信號由與單片機連接的遙控器、機身按鍵或遠程控制終端發出。
[0024]本發明的有益效果是:
[0025]—、避免用戶較難操作安裝在高處的漏電保護插頭電源線，實現用戶通過操作電熱水器即可使漏電保護插頭電源線三極(零火地)斷開和閉合，保證用戶安全洗浴，操作方便。
[0026]二、通過引入電源檢測模塊和硬件上電復位模塊可實時監測電源供電情況，電熱水器控制系統運行更穩定可靠，在失電情況下，電熱水器控制系統進入休眠狀態可節約備用電源電能，延長使用時間。
[0027]三、通過引入漏電保護插頭電源線檢驗斷電的功能，在漏電保護插頭出現故障時，顯示屏顯示故障代碼提示用戶進行維修。
【附圖說明】
[0028]圖1所示為本發明提供的電熱水器控制系統結構示意圖。
[0029]附圖標記說明:
[0030]I:三極漏電保護插頭電源線，2:單片機，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:電源檢測模塊，9:硬件上電復位模塊，10:顯示屏和主控板，11:內膽溫度傳感器。
【具體實施方式】
[0031]為方便本領域技術人員更好地理解本發明的實質，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細闡述。
[0032]如圖1所示，一種智能斷電的電熱水器控制系統，包括:可自動復位的三極漏電保護插頭電源線I，單片機2，電加熱器3，第一繼電器4，第二繼電器5，用來實現強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，電源檢測模塊8，以及硬件上電復位模塊9。
[0033]其中，所述三極漏電保護插頭電源線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插頭電源線I的N極與電加熱器3負極之間。所述單片機2與第一繼電器4、第二繼電器5信號連接。所述隔離通訊模塊6與單片機2、三極漏電保護插頭電源線I信號連接。所述電源模塊7連接在三極漏電保護插頭電源線I的電流輸出端并通過電源檢測模塊8、硬件上電復位模塊9與單片機2連接。
[0034]所述隔離通訊模塊6為能實現強弱電的隔離和通訊的光電耦合器，設置在電熱水器機身上，隔離通訊模塊6與單片機2、三極漏電保護插頭電源線I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置在三極漏電保護插頭電源線上或集成在單片機上；隔離通訊模塊與單片機、三極漏電保護插頭電源線之間通過無線通訊模塊通訊，比如通過WiFi模塊、藍牙模塊或Modbus模塊通訊等等;光電耦合器可使用其他類似可以實現強弱電隔離通訊的器件代替，不限于本實施例。
[0035]所述電源模塊7內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，電源模塊7給單片機2供電同時給內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通過蓄電池或法拉電容給單片機2供電。
[0036]所述電源檢測模塊8、硬件復位模塊9與單片機2的I/O口連接，單片機2通過I/O 口讀取電源檢測模塊8發送的信號即可判斷電源的接通與閉合，在電源接通時，硬件復位模塊9通過I/O 口給單片機2發送特定的復位信號脈沖使單片機2復位工作。
[0037]具體工作原理為:在接通電源時，電源模塊7在充電的同時給單片機2供電；在意外停電或主動斷電時，單片機2通過電源檢測模塊8檢測到電源斷開，則啟動可充放電的電源模塊7供電，并保存當前數據后進入低功耗的掉電休眠模式。在電源重新接通時，通過硬件上電復位模塊9復位單片機2，單片機2通過電源檢測模塊8檢測到電源閉合后，恢復斷電前的數據后重新工作。
[0038]控制方法如下:通過與單片機2連接的遙控器、機身按鍵或遠程控制終端觸發隔離通訊模塊6，使隔離通訊模塊6發出斷電或閉合信號。
[0039]隔離通訊模塊6發送斷電信號后，單片機2通過電源檢測模塊8檢測電源是否斷開，若電源斷開，單片機2進入低功耗掉電休眠模式;若在斷電信號發送一段時間內單片機2未檢測到電源斷開，6隔離通訊模塊再次發送斷電信號，若間隔多次均未檢測到電源斷開，單片機2發出報警并顯示故障代碼。
[0040]隔離通訊模塊6發送閉合信號后，單片機2通過電源檢測模塊8檢測電源是否閉合，若檢測到電源恢復則恢復正常工作模式;若閉合信號發送一段時間內單片機2未檢測到電源閉合，隔離通訊模塊6再次發送閉合信號，若間隔多次均未檢測到電源閉合，單片機2進入低功耗掉電休眠模式。
[0041]進一步地，在單片機2上連接有顯示屏和主控板10，顯示屏用來顯示當前熱水器工作狀態，主控板上設有人機交互用的按鍵和紅外線遙控器信號接收頭。
[0042]更進一步地，在單片機2上還連接有內膽溫度傳感11，以便根據內膽溫度變化自動控制三極漏電保護插頭電源線I的通斷。
[0043]以上【具體實施方式】對本發明的實質進行了詳細說明，但并不能以此來對本發明的保護范圍進行限制。顯而易見地，在本發明實質的啟示下，本技術領域普通技術人員還可進行許多改進和修飾，需要注意的是，這些改進和修飾都落在本發明的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.一種智能斷電的電熱水器控制系統，其特征在于，包括:可自動復位的三極漏電保護插頭電源線，單片機，電加熱器，第一繼電器，第二繼電器，用來實現強弱電隔離和通訊的隔離通訊模塊，可充放電的電源模塊，電源檢測模塊，以及硬件上電復位模塊； 所述三極漏電保護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插頭電源線的N極與電加熱器負極之間， 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、三極漏電保護插頭電源線信號連接，并根據單片機發出的指令控制三極漏電保護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、硬件上電復位模塊與單片機連接。2.根據權利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統，其特征在于，所述隔離通訊模塊為能實現強弱電的隔離和通訊的光電耦合器。3.根據權利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統，其特征在于，所述隔離通訊模塊與單片機、三極漏電保護插頭電源線之間通過通訊線連接； 或，所述隔離通訊模塊與單片機、三極漏電保護插頭電源線之間通過無線通訊模塊通訊。4.根據權利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統，其特征在于，所述隔離通訊模塊設置在電熱水器機身上或三極漏電保護插頭電源線上或集成在單片機上。5.根據權利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統，其特征在于， 在接通電源時，電源模塊在充電的同時給單片機供電； 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，則啟動可充放電的電源模塊供電，并保存當前數據后進入低功耗的掉電休眠模式； 在電源重新接通時，通過硬件上電復位模塊復位單片機，單片機通過電源檢測模塊檢測到電源閉合后，恢復斷電前的數據后重新工作。6.根據權利要求1或5所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統，其特征在于，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送的信號即可判斷電源的接通與閉合。7.根據權利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統，其特征在于，在單片機上連接有顯示屏和主控板，在主控板上設有人機交互用的按鍵和紅外線遙控器信號接收頭。8.根據權利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統，其特征在于，在單片機上連接有內膽溫度傳感器。9.根據權利要求1所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統，其特征在于，通過觸發隔離通訊模塊發送斷電信號或閉合信號，使漏電保護插頭電源線斷開或閉合；隔離通訊模塊發送斷電信號后，單片機檢測電源是否斷開，若電源斷開單片機進入低功耗掉電休眠模式;若在斷電信號發送一段時間內單片機未檢測到電源斷開，隔離通訊模塊再次發送斷電信號，若間隔多次均未檢測到電源斷開，單片機發出報警并顯示故障代碼；隔離通訊模塊發送閉合信號后，單片機檢測電源是否閉合，若檢測到電源恢復則單片機恢復正常工作模式;若閉合信號發送一段時間內單片機未檢測到電源閉合，隔離通訊模塊再次發送閉合信號，若間隔多次均未檢測到電源閉合，單片機進入低功耗掉電休眠模式。10.根據權利要求9所述的一種智能斷電的電熱水器控制系統，其特征在于，所述隔離通訊模塊的觸發信號由與單片機連接的遙控器、機身按鍵或遠程控制終端發出。
【文檔編號】F24H9/20GK105910291SQ201610383306
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】余少言, 仇明貴, 潘大偉, 徐揚
【申請人】廣東萬家樂燃氣具有限公司