专利名称：楼道公共用电均分器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种楼宇公共用电计费分配装置，尤其涉及一种根据使用 时间或用电量将公共用电自动分配到全楼各户的电能表中的楼道公共用电均分
器o
背景技术：
楼道公共用电费用的收取， 一直是电力部门、物业管理部门及住户感到头 痛的问题，要么不能及时收到，要么在一定程度上影响住户之间的关系。目前 普通住宅楼楼道公共用电的计费一般是通过在楼内安装一个独立计量公共用电 的电能表，楼道灯的供电都经过该电能表，然后，由某一用户按该电能表显示 的数值进行计费、均分，再到楼道的各户挨家挨户收费，非常费时费力，还易 产生矛盾。随着一户一表电网改造的实施，自动交费、智能电表等新技术的推 广应用，这种公共用电的计费、收费方式已跟不上现代化生活的需要。
发明内容
本实用新型主要解决原有楼道公用电均分、计费、收费需要人工操作，非
常费时费力，还易产生矛盾的技术问题；提供一种能将楼道公用电按使用时间 或使用电量自动轮流地与楼道住家的各户电能表的火线相连，公用电直接均匀 分配计入各户的电能表中，实现公用电的自动均分、计费、收费，省时省力， 避免公用电费收取的矛盾的楼道公共用电均分器。
本实用新型同时解决原有公用电均分装置本身的用电需由电力部门供电或 者需由某一户供电，使电力部门无法收取装置耗电电费或者装置耗电电费计入 某一用户，没有实现真正的公用电均分，引起不满和矛盾的技术问题；提供一种均分器本身的用电由楼道各户一起供电，实现真正的公用电均分，而且电力 部门也能轻松收取装置的耗电电费的楼道公共用电均分器。
本实用新型还解决原有公用电均分装置无用户扩展功能，只能根据具体楼 道用户的个数进行生产才能满足用户需要，使用很不方便、存在局限性的技术
问题；提供一种多个均分器可以级联，楼道用户数没有限制，用户扩展方便的 楼道公共用电均分器。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本实用 新型包括中央处理单元、负载检测单元、n个电子开关、n个继电器以及为整个 楼道公共用电均分器提供工作电压的电源变换单元，所述的n个继电器的驱动 电压负端并接后与电源变换单元的DC12V负极相连，第一、第二、、第n个 继电器的驱动电压正端分别与第一、第二、…、第n个电子开关的一端相连， 第一、第二、、第n个电子开关的另一端均与电源变换单元的DC12V正极相 连，第一、第二、…、第n个电子开关的控制端分别与所述的中央处理单元的n 个输出脚相连，每个继电器的公共端与下一个继电器的常闭端相连，最后一个 继电器的公共端经负载检测单元接负载端，负载检测单元的信号输出端接所述 的中央处理单元，第n个继电器的常开端与楼道住家的第n户火线相连，所述 的负载端接楼道灯。中央处理单元内预存有按时间均分的工作软件，其首先发 出控制信号给第一个电子开关的控制端使其闭合，则第一个继电器获得DC12V 的驱动电压，其公共端脱离常闭端而与常开端吸合，则楼道的第一户火线经各 继电器、负载检测单元与负载端相连，给楼道灯供电。同时中央处理单元进行 计时， 一个时间段计满时，中央处理单元发出控制信号给第二个电子开关的控 制端使其闭合，同上理，楼道的第二户火线给楼道灯供电，依次轮流下去。使 楼道中每户火线按时间自动轮流地给楼道灯供电，实现楼道公用电的均分，并直接计入楼道用户的电能表中，实现公用电的自动均分、计费、收费，省时省 力，避免公用电费收取的矛盾。负载检测单元对接入的每户火线起检测作用， 如检测到该户火线没电(如用户还没入住)，则发出信号给中央处理单元，中央 处理单元经内部软件处理后发出控制信号给下一个电子开关，自动接入下一户
火线。中央处理单元给前后继电器的指令有2秒的间隔，以免继电器触点带载 情况下产生电弧引起短路。
作为优选，所述的分流单元、计量单元、显示单元，所述的分流单元连接 于所述的第n个继电器的公共端与所述的负载检测单元之间，分流单元再接所 述的计量单元，计量单元与所述的中央处理单元相连，所述的显示单元与中央 处理单元相连。中央处理单元内预存有按公共用电耗电量均分的工作软件，其 首先发出控制信号给第一个电子开关的控制端使其闭合，则第一个继电器获得 DC12V的驱动电压，其公共端脱离常闭端而与常开端吸合，则楼道的第一户火线 经各继电器、分流单元、负载检测单元与负载端相连，给楼道灯供电。分流单 元采样电路中的电流、电压，并将脉冲信号输送给计量单元，计量单元换算成 功率信号后输送给中央处理单元，再由中央处理单元发出信号给显示单元显示 目前接入的哪户用户、用电量是多少。当中央处理单元累计满一个用电量(如2 度)时，发出控制信号给第二个电子开关的控制端使其闭合，同上理，楼道的 第二户火线给楼道灯供电，依次轮流下去。使楼道中每户火线按分配到的实际 公用电耗电量自动轮流地给楼道灯供电，实现楼道公用电的均分，并直接计入 楼道用户的电能表中。负载检测单元若检测到某个继电器发生故障，会发送指 令给中央处理单元，中央处理单元再发送信号给显示单元，显示故障信息，提 醒用户作出处理。
作为优选，所述的电源变换单元为复合式开关电源，包括快速熔断保险丝Fl、 F2、…、Fn、 二极管D1、 D2、…、Dn及D、热敏电阻、滤波电容、高频变 压器、开关电源芯片、快速二极管、消磁滤波单元，快速熔断保险丝F1、 F2、…、 Fn的一端与相对应的一户用户火线相连，快速熔断保险丝F1、 F2、…、Fn的另 一端分别与二极管D1、 D2、…、Dn的正极相连，二极管D1、 D2、…、Dn的负 极并接在一起接所述的高频变压器一个输入端，楼道的零线接所述的热敏电阻, 热敏电阻、二极管D、滤波电容依次相连，滤波电容再接高频变压器的另一个输 入端，高频变压器的输出端接所述的开关电源芯片，开关电源芯片再接快速二 极管，开关电源芯片、快速二极管再与所述的消磁滤波单元相连，最后由消磁 滤波单元输出DC12V电压。此电源变换单元的优点在于，零线共用，楼道各户 不分A、 B、 C相，分别与快速熔断保险丝F1、 F2、…、Fn相连，每相后端通过 高频变压器震荡产生电压，再通过开关电源芯片、快速二极管稳定输出给消磁 滤波单元，最后由消磁滤波单元输出DC12V电压为均分器供电。楼道里只要一 户有电就能使本机正常工作。目前市场上的产品都取一户为均分器供电，用户 发现后就会引起不满和矛盾，本均分器自身的用电也由楼道各户自动轮流供电， 实现真正的公用电均分，使电力部门能轻松收取装置的耗电电费，避免了矛盾 的发生。快速熔断保险丝的设置使得在元件老化及接线失误时以最大限度地保 护复合式开关电源的工作状态。
作为优选，所述的中央处理单元上连接有通讯接口， m台楼道公共用电均分 器通过所述的通讯接口级联，每台楼道公共用电均分器设有分机端，第一、第 二、…、第m-l台楼道公共用电均分器中的最后一个继电器的公共端与本机的 分机端相连，第m台楼道公共用电均分器中的最后一个继电器的公共端经本机 的负载检测单元接本机的负载端；第一台楼道公共用电均分器的负载端接楼道 灯，每台楼道公共用电均分器的分机端与下一台楼道公共用电均分器的负载端相连。当一台均分器可连接的用户数不能满足楼道的用户数时，可采用多台均 分器级联的方式。第一台楼道公共用电均分器的用户用完时通过通讯接口完全 将信号及指令交付给第二台楼道公共用电均分器，第二台楼道公共用电均分器 的用户用完时也通过通讯接口完全将信号及指令交付给第三台楼道公共用电均 分器，依次类推。每台楼道公共用电均分器中的中央处理单元中设定的工作软 件各施其职，毫无冲突。用户数扩展简单，实现方便，没有限制。
作为优选，所述的电源变换单元的输出端与总开关相连，经总开关再为整 个楼道公共用电均分器提供工作电压。打开总开关，整个均分器才能工作；关 闭总开关，均分器无电，且没有一户火线接入均分器，可进行后端负载更换电 灯等工作，确保用电安全。
本实用新型的有益效果是将楼道公用电按使用时间或使用电量自动轮流 地与楼道住家的各户电能表的火线相连，公用电直接均匀分配计入各户的电能 表中，实现公用电的自动均分、计费、收费，省时省力，避免公用电费收取的 矛盾。均分器本身的用电由楼道各户一起供电，实现真正的公用电均分，该耗 电量也计入各户的电能表中。而且多个均分器可以级联，需接入的用户数扩展 简单，实现方便，没有限制。
图1是本实用新型的一种电路连接原理框图。
图2是本实用新型需要多台级联时的一种电路连接原理框图。
图3是本实用新型多台级联的一种连接关系示意图。
图4是本实用新型的又一种电路连接原理框图。
图5是本实用新型中复合式开关电源的一种电路连接原理框图。图中l.中央处理单元，2.负载检测单元，3.电子开关，4.继电器，41.常闭 端，42.常开端，43.公共端，5.电源变换单元，51.热敏电阻，52.滤波电容， 53.高频变压器，54.开关电源芯片，55.快速二极管，56.消磁滤波单元，6.负 载端，7.分流单元，8.计量单元，9.显示单元，IO.通讯接口， ll.分机端，12. 总开关。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的 说明。
实施例l:本实施例的一种楼道公共用电均分器，如图1所示，包括中央处 理单元l、负载检测单元2、 n个电子开关3、 n个继电器4以及为整个楼道公共 用电均分器提供工作电压的电源变换单元5。 n个继电器4的驱动电压负端并接 后与电源变换单元5的DC12V负极相连，第一、第二、…、第n个继电器4的 驱动电压正端分别与第一、第二、…、第n个电子开关3的一端相连，第一、 第二、…、第n个电子开关3的另一端均与电源变换单元5的DC12V正极相连， 第一、第二、…、第n个电子开关3的控制端分别与中央处理单元1的n个输 出脚相连，每个继电器的公共端43与下一个继电器的常闭端41相连，最后一 个继电器的公共端43经负载检测单元2接负载端6，负载检测单元2的信号输 出端接中央处理单元1，第n个继电器的常开端42与楼道住家的第n户火线相 连，负载端6接楼道灯。本实施例中n取为18。
本实施例中的电源变换单元5为复合式开关电源，如图5所示，包括快速 熔断保险丝F1、 F2、…、Fn、 二极管D1、 D2、…、Dn及D、热敏电阻51、滤波 电容52、高频变压器53、开关电源芯片54、快速二极管55、消磁滤波单元56。 快速熔断保险丝F1、 F2、…、Fn的一端与相对应的一户用户火线相连，快速熔断保险丝F1、 F2、…、Fn的另一端分别与二极管Dl、 D2、…、Dn的正极相连， 二极管Dl、 D2、…、Dn的负极并接在一起接高频变压器53的一个输入端。楼 道的零线接热敏电阻51，热敏电阻51、 二极管D、滤波电容52依次相连后，滤 波电容52再接高频变压器53的另一个输入端。高频变压器53的输出端接开关 电源芯片54，开关电源芯片54再接快速二极管55，开关电源芯片54、快速二 极管55再与消磁滤波单元56相连，最后由消磁滤波单元56输出DC12V电压。 这个DC12V电压输出接总开关12，经总开关12再为整个楼道公共用电均分器提 供工作电压。复合式开关电源的输入端接380V交流电。
工作过程中央处理单元内预存有按时间均分的工作软件。开启总开关， 中央处理单元首先发出控制信号给第一个电子开关的控制端使其闭合，则第一 个继电器获得DC12V的驱动电压，其公共端脱离常闭端而与常开端吸合，则楼 道的第一户火线经各继电器、负载检测单元与负载端相连，给楼道灯供电。同 时中央处理单元进行计时， 一个时间段(如24小时)计满时，中央处理单元发 出控制信号给第二个电子开关的控制端使其闭合，同上理，楼道的第二户火线 给楼道灯供电，依次轮流下去。使楼道中每户火线按时间自动轮流地给楼道灯 供电，实现楼道公用电的均分，并直接计入楼道用户的电能表中，便于计费和 收费。
遇到停电时，本实用新型会对当前用户的用电情况自动记忆，来电时恢复 当前记忆，再开始正常工作。检测到程序记忆的用户端有电，就恢复记忆工作。 若该用户端无电就跳至下一户，要是下一户还是没有电，就一直找下去，找到 有电用户为止。
本实用新型的继电器连接方式，具有如下优点就是多个继电器同时吸合 也不会产生短路，全部继电器吸合时，只有最后一个继电器与负载端相连，也就是最后一户住家的火线与楼道灯相连。确保发生故障时，电路既不会短路， 又能照样给楼道灯供电。
实施例2:本实施例的一种楼道公共用电均分器，如图2所示，中央处理单 元l上连接有通讯接口 10，每台楼道公共用电均分器有一个分机端ll，第一、
第二、…、第m-l台楼道公共用电均分器中的最后一个继电器的公共端43与本 机的分机端11相连。最后一台楼道公共用电均分器中的最后一个继电器的公共 端43经本机的负载检测单元2接本机的负载端6，此连接方式同实施例1。第 一台楼道公共用电均分器其余的结构同实施例1，第二台到第m台的楼道公共用 电均分器没有电源变换单元5，所用电由第一台楼道公共用电均分器的电源变换 单元提供。如图3所示，m台楼道公共用电均分器通过通讯接口 IO级联，第一 台楼道公共用电均分器的负载端6接楼道灯，每台楼道公共用电均分器的分机 端11与下一台楼道公共用电均分器的负载端6相连，最后一台楼道公共用电均 分器的分机端不用。
当一台楼道公共用电均分器可连接的用户数不能满足楼道的用户数时，可 采用多台楼道公共用电均分器级联的方式。第一台楼道公共用电均分器的用户 用完时通过通讯接口完全将信号及指令交付给第二台楼道公共用电均分器，第 二台楼道公共用电均分器的用户用完时也通过通讯接口完全将信号及指令交付 给第三台楼道公共用电均分器，依次类推。每台楼道公共用电均分器中的中央 处理单元中设定的工作软件各施其职，毫无冲突。用户数扩展简单，实现方便， 没有限制。
实施例3:本实施例的一种楼道公共用电均分器，如图4所示，还包括分流 单元7、计量单元8、显示单元9。分流单元7连接于最后一个继电器的公共端 43与负载检测单元2之间，分流单元7再接计量单元8，计量单元8与中央处理单元1相连，显示单元9与中央处理单元1相连。其余的同实施例l。
工作过程中央处理单元内预存有按公共用电耗电量均分的工作软件。开 启总开关，中央处理单元首先发出控制信号给第一个电子开关的控制端使其闭 合，则第一个继电器获得DC12V的驱动电压，其公共端脱离常闭端而与常开端 吸合，则楼道的第一户火线经各继电器、分流单元、负载检测单元与负载端相 连，给楼道灯供电。分流单元采样电路中的电流、电压，并将脉冲信号输送给 计量单元，计量单元换算成功率信号后输送给中央处理单元，再由中央处理单 元发出信号给显示单元显示目前接入的是哪户用户、用电量是多少。当中央处 理单元累计满一个用电量(如2度)时，发出控制信号给第二个电子开关的控 制端使其闭合，同上理，楼道的第二户火线给楼道灯供电，依次轮流下去。使 楼道中每户火线按分配到的实际公用电耗电量自动轮流地给楼道灯供电，实现 楼道公用电的均分，并直接计入楼道用户的电能表中。
当然实施例3的楼道公共用电均分器经过如实施例2那样的改造和连接， 也能轻松实现多台之间的级联，完成多用户的扩展。
权利要求1. 一种楼道公共用电均分器，其特征在于包括中央处理单元(1)、负载检测单元(2)、n个电子开关(3)、n个继电器(4)以及为整个楼道公共用电均分器提供工作电压的电源变换单元(5)，所述的n个继电器(4)的驱动电压负端并接后与电源变换单元(5)的DC12V负极相连，第一、第二、…、第n个继电器(4)的驱动电压正端分别与第一、第二、…、第n个电子开关(3)的一端相连，第一、第二、…、第n个电子开关(3)的另一端均与电源变换单元(5)的DC12V正极相连，第一、第二、…、第n个电子开关(3)的控制端分别与所述的中央处理单元(1)的n个输出脚相连，每个继电器的公共端(43)与下一个继电器的常闭端(41)相连，最后一个继电器的公共端(43)经负载检测单元(2)接负载端(6)，负载检测单元(2)的信号输出端接所述的中央处理单元(1)，第n个继电器的常开端(42)与楼道住家的第n户火线相连，所述的负载端(6)接楼道灯。
2. 根据权利要求1所述的楼道公共用电均分器，其特征在于还包括分流单 元(7)、计量单元(8)、显示单元(9)，所述的分流单元(7)连接于所述的第 n个继电器的公共端(43)与所述的负载检测单元(2)之间，分流单元(7)再 接所述的计量单元(8)，计量单元(8)与所述的中央处理单元(1)相连，所 述的显示单元(9)与中央处理单元(1)相连。
3. 根据权利要求1或2所述的楼道公共用电均分器，其特征在于所述的电 源变换单元(5)为复合式开关电源，包括快速熔断保险丝F1、 F2、…、Fn、 二 极管D1、 D2、…、Dn及D、热敏电阻(51)、滤波电容(52)、高频变压器(53)、 开关电源芯片(54)、快速二极管(55)、消磁滤波单元(56)，快速熔断保险丝 Fl、F2、…、Fn的一端与相对应的一户用户火线相连，快速熔断保险丝F1、F2、…、 Fn的另一端分别与二极管D1、 D2、…、Dn的正极相连，二极管Dl、 D2、…、Dn的负极并接在一起接所述的高频变压器(53)的一个输入端，楼道的零线接 所述的热敏电阻(51)，热敏电阻(51)、 二极管D、滤波电容(52)依次相连， 滤波电容(52)再接高频变压器(53)的另一个输入端，高频变压器(53)的 输出端接所述的开关电源芯片(54)，开关电源芯片(54)再接快速二极管(55)， 开关电源芯片(54)、快速二极管(55)再与所述的消磁滤波单元(56)相连， 最后由消磁滤波单元(56)输出DC12V电压。
4. 根据权利要求1或2所述的楼道公共用电均分器，其特征在于所述的中 央处理单元(1)上连接有通讯接口 (10)， m台楼道公共用电均分器通过所述的 通讯接口 (IO)级联，每台楼道公共用电均分器设有分机端(ll)，第一、第二、…、 第m-1台楼道公共用电均分器中的最后一个继电器的公共端(43)与本机的分 机端(11)相连，第m台楼道公共用电均分器中的最后一个继电器的公共端(43) 经本机的负载检测单元(2)接本机的负载端(6);第一台楼道公共用电均分器 的负载端(6)接楼道灯，每台楼道公共用电均分器的分机端(11)与下一台楼 道公共用电均分器的负载端(6)相连。
5. 根据权利要求1或2所述的楼道公共用电均分器，其特征在于所述的电 源变换单元(5)的输出端与总开关(12)相连，经总开关(12)再为整个楼道 公共用电均分器提供工作电压。
专利摘要本实用新型涉及一种楼道公共用电均分器，它的n个继电器的驱动电压负端并接后与电源变换单元的DC12V负极相连，n个继电器的驱动电压正端与n个电子开关的一端一一对应相连，n个电子开关的另一端均与电源变换单元的DC12V正极相连，n个电子开关的控制端与中央处理单元的n个输出脚一一对应相连。每个继电器的公共端与下一个继电器的常闭端相连，最后一个继电器的公共端经负载检测单元接负载端，负载检测单元的信号输出端接中央处理单元，n个继电器的常开端与楼道住家的n户火线一一对应相连，负载端接楼道灯。本实用新型将楼道公用电直接均匀分配计入各户的电能表中，实现公用电的自动均分、计量，省时省力，计费、收费都很方便。
文档编号H02J3/00GK201298671SQ200820167159
公开日2009年8月26日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者李胜然 申请人:李胜然