一种智能断电的电热水器控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种智能断电的电热水器控制系统，包括：可自动复位的三极漏电保护插头电源线，单片机，电加热器，第一继电器，第二继电器，用来实现强弱电隔离和通讯的隔离通讯模块，可充放电的电源模块，电源检测模块，以及硬件上电复位模块。工作时，通过与单片机连接的遥控器、机身按键或远程控制终端触发隔离通讯模块，使隔离通讯模块发出断电或闭合信号，即可实现三极漏电保护插头电源线三极(零火地)的断开和闭合，避免用户较难操作安装在高处的漏电保护插头电源线，保证用户安全洗浴，操作方便。
【专利说明】
一种智能断电的电热水器控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及电热水器安全控制技术领域，尤其涉及一种智能断电的电热水器控制系统。
【背景技术】
[0002]现有技术通过水流量传感器收集到用户有用水行为后，通过逻辑控制驱动电加热器断电，保证了用户不会由于漏电而触电。但由于漏电保护开关电源线、控制器依然带电，且部分漏电事故是由于接地不良或地线带电引起，无法彻底保证用户洗浴安全，存在安全风险。
[0003]为提高安全性能，部分用户在洗浴前按漏电保护插头的试验键使电热水器三极(零、火、地线)断开，洗浴完后需按下漏电保护插头的复位按钮才能给电热水器通电，部分家庭电热水器安装在高位，导致操作困难，存在不良体验。
[0004]现有漏电保护技术多采用被动断电技术，即只有发生漏电且漏电被检测到时才断开电源。漏电保护插头工作在浴室潮湿环境，导致可靠性不稳定，存在漏电检测系统失效和脱扣器损坏的风险。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种操作方便、洗浴时能使电加热器、控制器、三极漏电保护插头电源线都断电的电热水器控制系统。
[0006]为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
[0007]—种智能断电的电热水器控制系统，其特征在于，包括:可自动复位的三极漏电保护插头电源线，单片机，电加热器，第一继电器，第二继电器，用来实现强弱电隔离和通讯的隔离通讯模块，可充放电的电源模块，电源检测模块，以及硬件上电复位模块；
[0008]所述三极漏电保护插头电源线连接在电热水器的供电线路上；
[0009]所述第一继电器连接在三极漏电保护插头电源线的L极与电加热器正极之间，所述第二继电器连接在三极漏电保护插头电源线的N极与电加热器负极之间，所述单片机与第一继电器、第二继电器信号连接；
[0010]所述隔离通讯模块与单片机、三极漏电保护插头电源线信号连接，并根据单片机发出的指令控制三极漏电保护插头电源线的三极断开或闭合；
[0011]所述电源模块连接在三极漏电保护插头电源线的电流输出端、并通过电源检测模块、硬件上电复位模块与单片机连接。
[0012]作为改进地，所述隔离通讯模块为能实现强弱电的隔离和通讯的光电耦合器。
[0013]作为改进地，所述隔离通讯模块与单片机、三极漏电保护插头电源线之间通过通讯线连接；
[0014]或，所述隔离通讯模块与单片机、三极漏电保护插头电源线之间通过无线通讯模块通讯。
[0015]作为改进地，所述隔离通讯模块设置在电热水器机身上或三极漏电保护插头电源线上或集成在单片机上。
[0016]作为改进地，在接通电源时，电源模块在充电的同时给单片机供电；在意外停电或主动断电时，单片机通过电源检测模块检测到电源断开，则启动可充放电的电源模块供电，并保存当前数据后进入低功耗的掉电休眠模式;在电源重新接通时，通过硬件上电复位模块复位单片机，单片机通过电源检测模块检测到电源闭合后，恢复断电前的数据后重新工作。
[0017]作为改进地，所述电源检测模块与单片机I/O口连接，单片机通过I/O 口读取电源检测模块发送的信号即可判断电源的接通与闭合。
[0018]作为改进地，在单片机上连接有显示屏和主控板，在主控板上设有人机交互用的按键和红外线遥控器信号接收头。
[0019 ]作为改进地，在单片机上连接有内胆温度传感器。
[0020]作为改进地，工作时，通过触发隔离通讯模块发送断电信号或闭合信号，使漏电保护插头电源线断开或闭合；
[0021]隔离通讯模块发送断电信号后，单片机检测电源是否断开，若电源断开单片机进入低功耗掉电休眠模式;若在断电信号发送一段时间内单片机未检测到电源断开，隔离通讯模块再次发送断电信号，若间隔多次均未检测到电源断开，单片机发出报警并显示故障代码；
[0022]隔离通讯模块发送闭合信号后，单片机检测电源是否闭合，若检测到电源恢复则单片机恢复正常工作模式;若闭合信号发送一段时间内单片机未检测到电源闭合，隔离通讯模块再次发送闭合信号，若间隔多次均未检测到电源闭合，单片机进入低功耗掉电休眠模式。
[0023]作为改进地，所述隔离通讯模块的触发信号由与单片机连接的遥控器、机身按键或远程控制终端发出。
[0024]本发明的有益效果是:
[0025]—、避免用户较难操作安装在高处的漏电保护插头电源线，实现用户通过操作电热水器即可使漏电保护插头电源线三极(零火地)断开和闭合，保证用户安全洗浴，操作方便。
[0026]二、通过引入电源检测模块和硬件上电复位模块可实时监测电源供电情况，电热水器控制系统运行更稳定可靠，在失电情况下，电热水器控制系统进入休眠状态可节约备用电源电能，延长使用时间。
[0027]三、通过引入漏电保护插头电源线检验断电的功能，在漏电保护插头出现故障时，显示屏显示故障代码提示用户进行维修。
【附图说明】
[0028]图1所示为本发明提供的电热水器控制系统结构示意图。
[0029]附图标记说明:
[0030]I:三极漏电保护插头电源线，2:单片机，3:电加热器，4:第一继电器，5:第二继电器，6:隔离通讯模块，7:电源模块，8:电源检测模块，9:硬件上电复位模块，10:显示屏和主控板，11:内胆温度传感器。
【具体实施方式】
[0031]为方便本领域技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细阐述。
[0032]如图1所示，一种智能断电的电热水器控制系统，包括:可自动复位的三极漏电保护插头电源线I，单片机2，电加热器3，第一继电器4，第二继电器5，用来实现强弱电隔离和通讯的隔离通讯模块6，可充放电的电源模块7，电源检测模块8，以及硬件上电复位模块9。
[0033]其中，所述三极漏电保护插头电源线I连接在电热水器的供电线路上。所述第一继电器4连接在三极漏电保护插头电源线I的L极与电加热器3正极之间。所述第二继电器5连接在三极漏电保护插头电源线I的N极与电加热器3负极之间。所述单片机2与第一继电器4、第二继电器5信号连接。所述隔离通讯模块6与单片机2、三极漏电保护插头电源线I信号连接。所述电源模块7连接在三极漏电保护插头电源线I的电流输出端并通过电源检测模块8、硬件上电复位模块9与单片机2连接。
[0034]所述隔离通讯模块6为能实现强弱电的隔离和通讯的光电耦合器，设置在电热水器机身上，隔离通讯模块6与单片机2、三极漏电保护插头电源线I之间通过通讯线连接。在其他实施方式中，所述隔离通讯模块设置在三极漏电保护插头电源线上或集成在单片机上；隔离通讯模块与单片机、三极漏电保护插头电源线之间通过无线通讯模块通讯，比如通过WiFi模块、蓝牙模块或Modbus模块通讯等等;光电耦合器可使用其他类似可以实现强弱电隔离通讯的器件代替，不限于本实施例。
[0035]所述电源模块7内部有可充放电的蓄电池模块或法拉电容模块。在接通电源时，电源模块7给单片机2供电同时给内部的蓄电池模块或法拉电容充电，在电源断开后，电源模块7通过蓄电池或法拉电容给单片机2供电。
[0036]所述电源检测模块8、硬件复位模块9与单片机2的I/O口连接，单片机2通过I/O 口读取电源检测模块8发送的信号即可判断电源的接通与闭合，在电源接通时，硬件复位模块9通过I/O 口给单片机2发送特定的复位信号脉冲使单片机2复位工作。
[0037]具体工作原理为:在接通电源时，电源模块7在充电的同时给单片机2供电；在意外停电或主动断电时，单片机2通过电源检测模块8检测到电源断开，则启动可充放电的电源模块7供电，并保存当前数据后进入低功耗的掉电休眠模式。在电源重新接通时，通过硬件上电复位模块9复位单片机2，单片机2通过电源检测模块8检测到电源闭合后，恢复断电前的数据后重新工作。
[0038]控制方法如下:通过与单片机2连接的遥控器、机身按键或远程控制终端触发隔离通讯模块6，使隔离通讯模块6发出断电或闭合信号。
[0039]隔离通讯模块6发送断电信号后，单片机2通过电源检测模块8检测电源是否断开，若电源断开，单片机2进入低功耗掉电休眠模式;若在断电信号发送一段时间内单片机2未检测到电源断开，6隔离通讯模块再次发送断电信号，若间隔多次均未检测到电源断开，单片机2发出报警并显示故障代码。
[0040]隔离通讯模块6发送闭合信号后，单片机2通过电源检测模块8检测电源是否闭合，若检测到电源恢复则恢复正常工作模式;若闭合信号发送一段时间内单片机2未检测到电源闭合，隔离通讯模块6再次发送闭合信号，若间隔多次均未检测到电源闭合，单片机2进入低功耗掉电休眠模式。
[0041]进一步地，在单片机2上连接有显示屏和主控板10，显示屏用来显示当前热水器工作状态，主控板上设有人机交互用的按键和红外线遥控器信号接收头。
[0042]更进一步地，在单片机2上还连接有内胆温度传感11，以便根据内胆温度变化自动控制三极漏电保护插头电源线I的通断。
[0043]以上【具体实施方式】对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能断电的电热水器控制系统，其特征在于，包括:可自动复位的三极漏电保护插头电源线，单片机，电加热器，第一继电器，第二继电器，用来实现强弱电隔离和通讯的隔离通讯模块，可充放电的电源模块，电源检测模块，以及硬件上电复位模块； 所述三极漏电保护插头电源线连接在电热水器的供电线路上； 所述第一继电器连接在三极漏电保护插头电源线的L极与电加热器正极之间， 所述第二继电器连接在三极漏电保护插头电源线的N极与电加热器负极之间， 所述单片机与第一继电器、第二继电器信号连接； 所述隔离通讯模块与单片机、三极漏电保护插头电源线信号连接，并根据单片机发出的指令控制三极漏电保护插头电源线的三极断开或闭合； 所述电源模块连接在三极漏电保护插头电源线的电流输出端、并通过电源检测模块、硬件上电复位模块与单片机连接。2.根据权利要求1所述的一种智能断电的电热水器控制系统，其特征在于，所述隔离通讯模块为能实现强弱电的隔离和通讯的光电耦合器。3.根据权利要求1所述的一种智能断电的电热水器控制系统，其特征在于，所述隔离通讯模块与单片机、三极漏电保护插头电源线之间通过通讯线连接； 或，所述隔离通讯模块与单片机、三极漏电保护插头电源线之间通过无线通讯模块通讯。4.根据权利要求1所述的一种智能断电的电热水器控制系统，其特征在于，所述隔离通讯模块设置在电热水器机身上或三极漏电保护插头电源线上或集成在单片机上。5.根据权利要求1所述的一种智能断电的电热水器控制系统，其特征在于， 在接通电源时，电源模块在充电的同时给单片机供电； 在意外停电或主动断电时，单片机通过电源检测模块检测到电源断开，则启动可充放电的电源模块供电，并保存当前数据后进入低功耗的掉电休眠模式； 在电源重新接通时，通过硬件上电复位模块复位单片机，单片机通过电源检测模块检测到电源闭合后，恢复断电前的数据后重新工作。6.根据权利要求1或5所述的一种智能断电的电热水器控制系统，其特征在于，所述电源检测模块与单片机I/O 口连接，单片机通过I/O 口读取电源检测模块发送的信号即可判断电源的接通与闭合。7.根据权利要求1所述的一种智能断电的电热水器控制系统，其特征在于，在单片机上连接有显示屏和主控板，在主控板上设有人机交互用的按键和红外线遥控器信号接收头。8.根据权利要求1所述的一种智能断电的电热水器控制系统，其特征在于，在单片机上连接有内胆温度传感器。9.根据权利要求1所述的一种智能断电的电热水器控制系统，其特征在于，通过触发隔离通讯模块发送断电信号或闭合信号，使漏电保护插头电源线断开或闭合；隔离通讯模块发送断电信号后，单片机检测电源是否断开，若电源断开单片机进入低功耗掉电休眠模式;若在断电信号发送一段时间内单片机未检测到电源断开，隔离通讯模块再次发送断电信号，若间隔多次均未检测到电源断开，单片机发出报警并显示故障代码；隔离通讯模块发送闭合信号后，单片机检测电源是否闭合，若检测到电源恢复则单片机恢复正常工作模式;若闭合信号发送一段时间内单片机未检测到电源闭合，隔离通讯模块再次发送闭合信号，若间隔多次均未检测到电源闭合，单片机进入低功耗掉电休眠模式。10.根据权利要求9所述的一种智能断电的电热水器控制系统，其特征在于，所述隔离通讯模块的触发信号由与单片机连接的遥控器、机身按键或远程控制终端发出。
【文档编号】F24H9/20GK105910291SQ201610383306
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】余少言, 仇明贵, 潘大伟, 徐扬
【申请人】广东万家乐燃气具有限公司