专利名称：基于温度的智能排插的控制方法及控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于转接电源的排插，尤其是涉及与温度相关的排插的智能控制方法及控制器。
背景技术：
排插(电源转接板)使用时，内部导线、铜插销都存在一定的电阻，当负载电流变大时，壳体内部会因此而产生温升；在正常使用范围内，这温升是可接受的。当使用了不标准的插针时，铜插销经过持久的插拔，或者长时间在潮湿环境中使用会产生氧化层，该氧化层会导致插针与铜插销两者之间产生较大的接触电阻，在大电流情况下，该接触电阻会产生很大的热量，严重的会远远超出标准部件能够承受的范围，温升很高，会产生如下隐患高温长时间烘烤时，严重的会融化铜插销及相应部位的塑料壳，使之发热变形，甚至可能引起火灾。为了解决该问题，现有技术中有通过安装一次性熔断丝对过流进行保护，或者通过安装可恢复的双金属片过载保护器进行保护。如前面所述，接触电阻增大或其他一些原因引起的高热，并不一定是回路电流超过了额定电流，过载保护器件没有达到动作的条件，不能起到保护作用。即使安装了双金属片的温控器，也会因为受环境温度的影响，无法判断是环境温度引起还是接触电阻过大且在大电流的情况下引起的升温。
发明内容
本发明为了克服上述不足，提出了一种基于温度的智能排插的控制方法及控制器，采用多个温度传感器，用于采集不同的温度点，并对不同的温度设定不同的保护范围采取不同的保护措施，以便在无人守护时有效安全的保护被控排插上的负载，防止火灾发生。本发明的技术方案是
一种基于温度的智能排插的控制方法，该控制方法包括如下步骤
11)检测排插壳体内实时温度；
12)将该实时温度与预先设定的报警温度进行比较；
13)如果实时温度高于报警温度，则发出声光报警，否则，不发出声光报警。
该控制方法还包括如下步骤
14)如果所述实时温度高于断电温度，被控排插切断电源，否则，被控排插输出电源。
该控制方法还包括如下步骤
31)检测排插壳体外的环境温度；
32)将环境温度与所述的实时温度进行比较；
33)如果比较的差值大于预先设定的报警温差值，则发出声光报警，否则，不发出声光报警。该控制方法还包括如下步骤34)如果所述比较的差值大于预先设定的断电温差值，则所述被控排插切断电源，否则，被控排插输出电源。所述的报警温度为60°C、断电温度为80°C、报警温差值为15°C、断电温差值为25。。。本发明还提供了一种实现上述控制方法的控制器一种基于温度的智能排插的控制器，包括壳体、从壳体内引出的带插头的电源线、壳体内安装有与电源线连接的主控排插，还包括第一实时温度传感器，其置于排插壳体内用于检测实时温度；微处理器，其一个输入端连接第一实时温度传感器，用于采集第一实时温度传感器的信号，并将该信号值与预先设定的报警温度对应的值进行比较，如果实时温度高于报警温度，输出报警信号，否则，不输出报警信号；报警电路，由电阻R21、三极管Q3、发光二极管LED1、蜂鸣器SP组成，报警电路的输入端与微处理器的报警输出端连接，在接收到报警信号后声光报警；AC/DC转换电路，其输入端接电源线，其输出端向微处理器，报警电路供电。进一步地，还包括被控排插和驱动电路，该驱动电路包括电阻R24、三极管Q4、继电器J，继电器J的触点开关K与被控排插串联后连接到所述的电源线，驱动电路的输入端与微处理器的断电输出端连接，如果所述实时温度高于断电温度，切断被控排插的输出电压，驱动电路由AC/DC转换电路供电。进一步地,还包括环境温度传感器；第二实时温度传感器；比较电路UA，其正输入端一路经电阻Rl I到AC/DC转换电路的电源正，另一路经环境温度传感器到AC/DC转换电路的电源地，其负输入端一路经电阻R13到AC/DC转换电路的电源正，另一路经第二实时温度传感器到AC/DC转换电路的电源地，其输出端经电容C6接AC/DC转换电路的电源地，环境温度传感器和第二实时温度传感器具有负温度系数；射极跟随电路UB，其负输入端与电位器Wl的活动端连接，电位器Wl的两个固定端分别连接AC/DC转换电路的电源正和电源地，其正输入端一路经电阻R15与比较电路UA的输出端连接，另一路经电阻R16连接到射极跟随电路UB的输出端，射极跟随电路UB的输出端经电阻R17连接到微处理器的一个模拟端口，如果环境温度传感器与第二实时温度传感器采集到的温度进行比较的差值大于预先设定的报警温差值，所述微处理器的报警输出端输出报警信号，如果该差值大于预先设定的断电温差值，所述微处理器的断电输出端输出断电信号；比较电路UA和射极跟随电路UB由AC/DC转换电路供电；所述的壳体设有一端敞开的空心圆柱体，该空心圆柱体内置二次隔温空心圆柱体，二次隔温空心圆柱体设有外圆环，相应的，空心圆柱体设有与该外圆环配套的卡槽，二次隔温空心圆柱体的外圆周面与空心圆柱体的圆周面之间留有用于隔热的空隙，环境温度传感器设置在二次隔温空心圆柱体内，第二实时温度传感器紧贴壳体。
所述的环境温度传感器为NPN晶体三级管Q1，其基极与集电极连接后连接到比较电路UA的正输入端，发射极接AC/DC转换电路的电源地，基极与发射极之间并联电阻R12 ；所述的第二实时温度传感器为NPN晶体三级管Q2，其基极与集电极连接后连接到比较电路UA的负输入端，发射极接AC/DC转换电路的电源地，基极与发射极之间并联电阻R14。所述的第一实时温度传感器为热敏电阻。本发明实时监测排插升温状态，对不同的温升采取不同的保护措施，具有安全可靠、智能化程度高的有益效果。
图I为本发明的电原理图。图2为本发明环境温度传感器相关的局部结构示意图。
具体实施例方式一种基于温度的智能排插的控制方法，该控制方法包括如下步骤11)检测排插壳体内实时温度；12)将该实时温度与预先设定的报警温度进行比较；13)如果实时温度高于报警温度，则发出声光报警，否则，不发出声光报警。在上述步骤的基础上，还可以包括14)如果所述实时温度高于断电温度，被控排插切断电源，否则，被控排插输出电源。其中，报警温度为60°C、断电温度为80°C。在上述步骤的基础上，该控制方法同时还可以包括如下步骤31)检测排插壳体外的环境温度；32)将环境温度与所述的实时温度进行比较；33)如果比较的差值大于预先设定的报警温差值，则发出声光报警，否则，不发出
声光报警。在上述步骤的基础上，该控制方法同时还可以包括如下步骤34)如果所述比较的差值大于预先设定的断电温差温度，则所述被控排插切断电源，否则，被控排插输出电源。其中，报警温差值为15°C、断电温差温度为25°C。需要说明的是，报警温度、断电温度、报警温差值、断电温差温度可根据需要设置。本发明还提供了一种实现上述控制方法的控制器，现结合附图对本发明作进一步的说明如图I、图2所示，一种基于温度的智能排插的控制器，包括壳体1，壳体I由上半只与下半只合成，图2中显示的是下半只、从壳体I内引出的带插头的电源线、壳体I内安装有与电源线连接的主控排插CZl和被控排插CZ2，被控排插CZ2可以选多个且并联，还包括第一实时温度传感器，其采用热敏电阻RT，置于排插壳体I内用于检测实时温度，该实时温度实际上是绝对环境温度；
微处理器U3，型号为KS652，PO I/ADCI脚采集第一实时温度传感器的信号，该信号值与预先设定的报警温度对应的值进行比较，如果实时温度高于报警温度，报警输出端P13脚输出报警高电平信号，否则，不输出报警信号，电阻RO连接微处理器U3的P00/ADC0脚，电阻RO作为相对于热敏电阻RT的不受环境温度影响的基准电阻，软件预先设定的报警温度通过电阻RO获得，微处理器U3的P16/VPP脚作为清零端一路经复位开关SI接AC/DC转换电路的电源正，另一路经电阻R18接AC/DC转换电路的电源地；作为实施例之一，第一实时温度传感器可选用带内置模数转换电路的温度传感器，直接输入到有数据端口的微处理器，可以省略电阻RO ； 作为实施例之一,第一实时温度传感器还可选用可输出模拟电压信号的温度传感器，将该模拟电压输入到有模拟端口的微处理器，可以省略电阻RO ；报警电路，由电阻R21、三极管Q3、发光二极管LED1、蜂鸣器SP组成，三极管Q3的发射极接电源地，基极经电阻R21接微处理器U3的报警输出端，集电极经发光二极管LED1、蜂鸣器SP接电源正，微处理器U3的报警输出端P13脚输出高电平，导通三极管Q3，驱动发光二极管LEDl、蜂鸣器SP声光报警；AC/DC转换电路，选用模块AC/DC，其输入端接电源线的L和N相线，其输出端输出+5V和+24V电源电压，其中+5V电源电压向微处理器U3和报警电路供电。作为扩展，除了上述实施方案外，本发明还可以包括被控排插CZ2和驱动电路，该驱动电路包括三极管Q4、发光二极管LED2、继电器J、二极管D10、电阻R24、R25，三极管Q4的基极经电阻R24连接微处理器U3的断电输出端P04/ADC4脚，发射极接AC/DC转换电路的电源地，集电极分别经串联的发光二极管LED2和电阻R25、二极管D10、继电器J接AC/DC转换电路的+24V，继电器J的触点开关K与被控排插CZ2串联后连接到电源线的L和N相，通过微处理器U3控制被控排插CZ2的断电或通电。作为扩展，除了上述实施方案外，本发明还可以包括环境温度传感器3和第二实时温度传感器，通过这两个温度传感器采集的是相对环&温度；比较电路UA，其正输入端一路经电阻Rll到AC/DC转换电路的AC/DC转换电路的电源正，另一路经环境温度传感器3到AC/DC转换电路的电源地，其负输入端一路经电阻R13到AC/DC转换电路的电源正，另一路经第二实时温度传感器到AC/DC转换电路的电源地，其输出端经电容C6接AC/DC转换电路的电源地，环境温度传感器3和第二实时温度传感器具有负温度系数；电容C5并联在比较电路UA的正输入端和负输入端；射极跟随电路UB，其负输入端与电位器Wl的活动端连接，电位器Wl的固定端连接AC/DC转换电路的电源正和AC/DC转换电路的电源地，其正输入端一路经电阻R15与比较电路UA的输出端连接，另一路经电阻R16连接到射极跟随电路UB的输出端，射极跟随电路UB的输出端经电阻R17通过网络连线IN连接到微处理器U3的P12/ADC5脚；比较电路UA和射极跟随电路UB可选双运放集成电路由AC/DC转换电路中的+5V电源电压供电；壳体I设有一端敞开的空心圆柱体11，该空心圆柱体11内置二次隔温空心圆柱体21，二次隔温空心圆柱体21设有外圆环22，相应的，空心圆柱体11设有与该外圆环22配套的卡槽，二次隔温空心圆柱体21的外圆周面与空心圆柱体11的圆周面之间留有用于隔热的空隙，环境温度传感器3设置在二次隔温空心圆柱体11内，第二实时温度传感器紧贴壳体I ;除了可以选用普通的热敏电阻作为温度传感器外，本实施例的环境温度传感器3为NPN晶体三级管Q1，其基极与集电极连接后连接到比较电路UA的正输入端，发射极接AC/DC转换电路的电源地，基极与发射极之间并联电阻R12 ;第二实时温度传感器为NPN晶体三级管Q2，其基极与集电极连接后连接到比较电路UA的负输入端，发射极接AC/DC转换电路的电源地，基极与发射极之间并联电阻R14。本发明可以选择多种功能组合，环境温度传感器3、第二实时温度传感器、比较电路UA、比较电路UB及相关的电路为排插内部相对环境的温升采集电路，第一实时温度传感器为排插内部绝对温升采集电路，这两种温升采集电路可以以和/或的形式选择使用，同理，报警电路、驱动电路也可以以和/或的形式选择选择使用，这些功能模块均可以通过微处理器U3控制完成，微处理器U3的选择也可以有多种型号，根据温度传感器的型号选择相匹配的端口，通常需要有模拟端口。微处理器U3内部预设绝对环境的报警温度、断电温度，相对环境的报警温差值、断电温差温度，最先达到报警温度或报警温差值时即声光报警，最先达到断电温度或断电温差温度时即切断被控排插的输出电压。作为优选，绝对环境的报警温度为60°C、断电温度为80°C，相对环境的报警温差值为15°C、断电温差温度为25°C，这些温度可以根据需要作出改变。虽然这里是通过示意和举例的方式对本发明进行进一步描述的，但应该认识到，本发明并不局限于上述实施方式和实施例，前文的描述只被认为是说明性的，而非限制性的，本领域技术人员可以做出多种变换或修改，只要没有离开本权利要求中所确立的范围和精神实质，均视为在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种基于温度的智能排插的控制方法，其特征是，该控制方法包括如下步骤 11)检测排插壳体内实时温度； 12)将该实时温度与预先设定的报警温度进行比较； 13)如果实时温度高于报警温度，则发出声光报警，否则，不发出声光报警。
2.如权利要求I所述的基于温度的智能排插的控制方法，其特征是该控制方法还包括如下步骤 14)如果所述实时温度高于断电温度，被控排插切断电源，否则，被控排插输出电源。
3.如权利要求2所述的基于温度的智能排插的控制方法，其特征是该控制方法还包括如下步骤 31)检测排插壳体外的环境温度； 32)将环境温度与所述的实时温度进行比较； 33)如果比较的差值大于预先设定的报警温差值，则发出声光报警，否则，不发出声光报警。
4.如权利要求3所述的基于温度的智能排插的控制方法，其特征是该控制方法还包括如下步骤 34)如果所述比较的差值大于预先设定的断电温差值，则所述被控排插切断电源，否则，被控排插输出电源。
5.如权利要求4所述的基于温度的智能排插的控制方法，其特征是所述的报警温度为60°C、断电温度为80°C、报警温差值为15°C、断电温差值为25°C。
6.一种基于温度的智能排插的控制器，包括壳体、从壳体内引出的带插头的电源线、壳体内安装有与电源线连接的主控排插，其特征是，还包括 第一实时温度传感器，其置于排插壳体内用于检测实时温度； 微处理器，其一个输入端连接第一实时温度传感器，用于米集第一实时温度传感器的信号，并将该信号值与预先设定的报警温度对应的值进行比较，如果实时温度高于报警温度，输出报警信号，否则，不输出报警信号； 报警电路，由电阻R21、三极管Q3、发光二极管LED1、蜂鸣器SP组成，报警电路的输入端与微处理器的报警输出端连接，在接收到报警信号后声光报警； AC/DC转换电路，其输入端接电源线，其输出端向微处理器，报警电路供电。
7.如权利要求6所述的一种基于温度的智能排插的控制器，其特征是，还包括被控排插和驱动电路，该驱动电路包括电阻R24、三极管Q4、继电器J，继电器J的触点开关K与被控排插串联后连接到所述的电源线，驱动电路的输入端与微处理器的断电输出端连接，如果所述实时温度高于断电温度，切断被控排插的输出电压，驱动电路由AC/DC转换电路供电。
8.如权利要求7所述的一种基于温度的智能排插的控制器，其特征是，还包括 环境温度传感器； 第二实时温度传感器； 比较电路UA，其正输入端一路经电阻Rll到AC/DC转换电路的电源正，另一路经环境温度传感器到AC/DC转换电路的电源地，其负输入端一路经电阻R13到AC/DC转换电路的电源正，另一路经第二实时温度传感器到AC/DC转换电路的电源地，其输出端经电容C6接AC/DC转换电路的电源地，环境温度传感器和第二实时温度传感器具有负温度系数； 射极跟随电路UB，其负输入端与电位器Wl的活动端连接，电位器Wl的两个固定端分别连接AC/DC转换电路的电源正和电源地，其正输入端一路经电阻Rl5与比较电路UA的输出端连接，另一路经电阻R16连接到射极跟随电路UB的输出端，射极跟随电路UB的输出端经电阻R17连接到微处理器的一个模拟端口，如果环境温度传感器与第二实时温度传感器采集到的温度进行比较的差值大于预先设定的报警温差值，所述微处理器的报警输出端输出报警信号，如果该差值大于预先设定的断电温差值，所述微处理器的断电输出端输出断电信号; 比较电路UA和射极跟随电路UB由AC/DC转换电路供电； 所述的壳体设有一端敞开的空心圆柱体，该空心圆柱体内置二次隔温空心圆柱体，二次隔温空心圆柱体设有外圆环，相应的，空心圆柱体设有与该外圆环配套的卡槽，二次隔温空心圆柱体的外圆周面与空心圆柱体的圆周面之间留有用于隔热的空隙，环境温度传感器设置在二次隔温空心圆柱体内，第二实时温度传感器紧贴壳体。
9.如权利要求8所述的一种基于温度的智能排插的控制器，其特征是所述的环境温度传感器为NPN晶体三级管Q1，其基极与集电极连接后连接到比较电路UA的正输入端，发射极接AC/DC转换电路的电源地，基极与发射极之间并联电阻R12 ;所述的第二实时温度传感器为NPN晶体三级管Q2，其基极与集电极连接后连接到比较电路UA的负输入端，发射极接AC/DC转换电路的电源地，基极与发射极之间并联电阻R14。
10.如权利要求6所述的一种基于温度的智能排插的控制器，其特征是所述的第一实时温度传感器为热敏电阻。
全文摘要
本发明公开了一种基于温度的智能排插的控制器，包括壳体，从壳体内引出的带插头的电源线，壳体内安装有与电源线连接的主控排插，用于采集绝对环境温度的第一实时温度传感器，用于采集相对环境温度的环境温度传感器和第二实时温度传感器；环境温度传感器和第二实时温度传感器经比较电路UA，射极跟随电路UB与微处理器连接，微处理器还与第一实时温度传感器、报警电路、控制被控排插电源的驱动电路连接，AC/DC转换电路向各电路供电，通过设置不同的绝对环境温度的报警温度、断电温度，相对环境温度的报警温差值、断电温差值进行声光报警或控制被控排插电源，本发明同时公开了一种控制方法。本发明具有安全可靠、智能化程度高的有益效果。
文档编号H01R13/66GK102929166SQ20121042128
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者吕健, 洪常青 申请人:杭州凯特电器有限公司