介质中读出相关剩余电流值。更优选地,记录单元104可以包括电子纸，且将剩余电流值记录在电子纸(e-Paper)上。电子纸的原理是在两片透明玻璃或是塑料基板中灌入带有电荷的黑白微珠，当基板通电时，不同颜色之微珠会受吸引而浮上或是沈下，藉此形成画面。与TFT-1XD不同，电子纸无须背光板或滤光片其他零件。加上电子纸可以反射环境光以及具有电泳原理的双稳态特性，即使更新画面也不需要再充电，相对在成本上与耗电量上都将比TFT-1XD低。电子纸技术可以作到0.1毫米的厚度，体积小，节省空间；而且电子纸抗干扰能力强，功耗小。本发明实施方式可以通过电子纸记录剩余电流数值并向用户提供直观的剩余电流数值显示。优选地，还可以在电子纸上记录并显示脱扣状态、额定剩余电流值等附加信息。
[0030]可选地，剩余电流装置还可以包括一个显示单元，用于显示所记录下的剩余电流值和/或脱扣状态等。优选地，该显示单元可以通过例如电池供电，以保证在掉电后依然能够显示相关信息。
[0031]在一个实施方式中，该剩余电流装置I还可以包括脱扣单元106。脱扣单元106用于当剩余电流大于所述当前电阻档位的剩余电流额定值(或称剩余电流阈值)时发出脱扣信号。脱扣执行单元(图中没有示出)收到该脱扣信号时执行具体的脱扣操作。可选地，脱扣单元106可以从采样单元102获得相关的剩余电流大小并进行相关判断。或者，脱扣单元106可以按照图1所示连接到控制单元103。控制单元103完成剩余电流大小的判断，而脱扣单元106从控制单元103获取脱扣指令。
[0032]在一个实施方式中，该剩余电流装置I还包括延迟时间调整单元107。延迟时间调整单元107与控制单元103连接，可以从控制单元103接收脱扣延迟时间设置值，并基于该脱扣延迟时间设置值调整脱扣单元106发出脱扣信号的脱扣延迟时间。
[0033]在一个实施方式中，该剩余电流装置I还包括双稳态电子元件，例如双稳态继电器单元108。双稳态继电器单元108与控制单元103连接，用于通过常开、常闭触点远程指示脱扣执行单元的脱扣状态。双稳态继电器单元108实际是一种有两个稳定状态的一种继电器。即使掉电，双稳态继电器108也可以保持其当前的稳定状态。双稳态继电器也可以被双稳态触发器件等代替。
[0034]当剩余电流装置I脱扣时，双稳态继电器单元108从常开触点切换到常闭触点。这样，即使剩余电流装置I断电，双稳态继电器单元108的常闭状态也可以保持住。
[0035]优选地，双稳态继电器单元108可以实施为单线圈双稳态继电器或双线圈双稳态继电器。
[0036]当剩余电流装置I同时可包含电子纸和双稳态继电器时，该剩余电流装置I采用了一种组合的双稳态指示方式，即采用了电子纸本地显示和双稳态继电器远程指示。电子纸可以用来显示剩余电流值的大小和脱扣状态，而且最少可保持30天左右，有利于用户长期查看状态；而双稳态继电器可以远程指示脱扣状态。
[0037]在一个实施方式中，在检测单元101与采样单元102之间进一步包括放大单元(图中未示出)，该放大单元可以放大检测单元所检测的剩余电流，并且优选还执行降噪等处理。
[0038]控制单元103具体可以实施为各种型号的中央处理单元(CPU)、微控制单元(MCU)、数字信号处理器(DSP)、单片机、单板机等，本发明实施方式对此并无限定。
[0039]基于上述详细分析，图2为根据本发明实施方式剩余电流装置第一实例结构图。
[0040]如图2所示，该剩余电流装置包括零序电流互感器201、采样单元202、档位调整单元209、延时时间调整单元207、MCU203、脱扣电路206、双稳态继电器208和电子纸204。
[0041]在一个实施方式中，零序电流互感器201用于检测剩余电流信号。采样单元202用于接收所述剩余电流信号，并向MCU203输出当前电阻档位下检测到的采样电阻上的电压信号。采样单元202还用于响应于档位调整单元209的信号而改变电阻档位以调整剩余电流额定值。档位调整单元209可以向MCU203提供电阻档位消息。延时时间调整单元207用于调整脱扣电路的延时时间；而1(^203单元则用于控制整个装置的整体运行，包括根据采样单元202的当前档位以及检测电压信号确定剩余电流值以及在记录单元204 (例如，电子纸)中以掉电仍保存的方式记录剩余电流值；脱扣电路206用来发出脱扣触发信号以触发断路器。双稳态继电器208用于远程指示断路器的状态。这里记录单元204将剩余电流值记录在电子纸上，以便记录并显示脱扣时剩余电流的具体大小和/或剩余电流装置的脱扣状态等信息。
[0042]在另一个实施方式中，MCU203用于控制整个装置的整体运行，包括根据采样单元提供的当前档位下采样电阻的大小以及预订的固定电压信号(例如10V)来确定剩余电流值以及在记录单元中以掉电保存的方式记录和/或显示剩余电流值。
[0043]在图2所示剩余电流装置中，实现了一种采用了电子纸兼双稳态继电器的组合指示方式。通过电子纸显示剩余电流的大小和脱扣状态，从而便于用户直观查看状态；而双稳态继电器则提供一常开或常闭触点给客户，以实现远程指示脱扣。
[0044]图3为根据本发明实施方式电子纸第一实例显示图。图4为根据本发明实施方式电子纸第二实例显示图。由图3可见，电子纸显示当前剩余电流装置没有脱扣，因为剩余电流阈值是10mA,而实际剩余电流是68mA。由图4所示，电子纸显示显示当前剩余电流装置已脱扣，剩余电流阈值是10mA，而且脱扣漏电流是888mA。当剩余电流装置脱扣时，双稳态继电器从常开触点切换到常闭触点，即使此时剩余电流装置断电，继双稳态继电器的状态还能保持住。
[0045]综上所述，在本发明实施方式中，检测单元，用于检测剩余电流信号；采样单元，用于采集所述剩余电流信号，并向控制单元对应于所述剩余电流信号的电压信号；控制单元，用于根据所述电压信号确定剩余电流值；记录单元，用于以掉电保存的方式记录所述剩余电流值。由此可见，应用本发明实施方式之后，可以确定剩余电流的具体值，而且以掉电保存的方式记录剩余电流值，因此用户可以了解具体剩余电流值，从而方便用户进行故障排查。
[0046]而且，本发明实施方式还采用了一种组合的双稳态指示方式，即采用了电子纸作为记录介质(其兼具本地显示功能)和双稳态继电器远程指示。电子纸可以用来本地显示剩余电流值的大小和脱扣状态，而且最少可保持30天左右，有利于用户长期查看状态；而双稳态继电器可以远程指示脱扣状态。
[0047]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种剩余电流装置，其特征在于，包括: 检测单元(101、201)，用于检测供电线路中的剩余电流信号； 采样单元(102、202)，用于采集所检测到的剩余电流信号，并输出对应于所述剩余电流信号的米样信号； 控制单元(103、203 )，用于根据来自所述采样单元的采样信号确定剩余电流值； 记录单元(104、204),用于以掉电保存的方式记录所述剩余电流值。
2.根据权利要求1所述的剩余电流装置，其特征在于，所述记录单元(104、204)的记录方式还能够使得所记录的剩余电流值在掉电后被显示。
3.根据权利要求2所述的剩余电流装置，其特征在于，所述记录单元包括电子纸，且所述剩余电流值记录在所述电子纸上。
4.根据权利要求1-3中任一所述的剩余电流装置，其特征在于，进一步包括脱扣单元(106)， 该脱扣单元(106)，用于当所述检测到的剩余电流大于一个预定的剩余电流阈值时发出脱扣信号。
5.根据权利要求4所述的剩余电流装置，其特征在于，进一步包括一双稳态电子元件(108 )，用于在掉电后指示所述剩余电流装置的脱扣状态。
6.根据权利要求5所述的剩余电流装置，其特征在于，所述双稳态电子元件为双稳态继电器单元(108)， 所述双稳态继电器单元(108)，用于通过常开或常闭触点远程指示所述剩余电流装置的脱扣状态。
7.根据权利要求6所述的剩余电流装置，其特征在于，进一步包括延迟时间调整单元(107)， 所述延迟时间调整单元(107)，用于调整所述脱扣单元发出所述脱扣信号的脱扣延迟时间。
8.根据权利要求1所述的剩余电流装置，其特征在于，所述采样单元(102，202)包含一或多个电阻档位，并向控制单元(103，203)输出当前电阻档位消息以及剩余电流信号流经当前电阻档位下的电阻时在该电阻两端产生的电压信号； 控制单元(103，203)，用于根据当前电阻档位消息以及所述电压信号确定剩余电流值。
9.根据权利要求8所述的剩余电流装置，其特征在于，所述采样单元(102，202)，还用于改变电阻档位以检测不同数值范围内的剩余电流。
10.根据权利要求8所述的剩余电流装置，其特征在于，所述采样单元(102、202)包含多个并联电阻器，而且对于某一电阻档位，剩余电流信号流经所述多个电阻器中的一个。
11.根据权利要求1所述的剩余电流装置，其特征在于，所述检测单元(101、201)为零序电流互感器。
【专利摘要】本发明实施方式公开了一种剩余电流装置。该剩余电流装置包括：检测单元（101），用于检测供电线路中的剩余电流信号；采样单元（102），用于采集所检测到的剩余电流信号，并输出对应于所述剩余电流信号的采样信号；控制单元（103），用于根据所述采样信号确定剩余电流值；记录单元（104），用于以掉电保存的方式记录所述剩余电流值。采用本发明的剩余电流装置可以确定剩余电流的具体大小，并可以让用户在断电保护之后依然能够了解到具体剩余电流值，从而方便用户进行故障排查。本发明实施方式还采用了一种组合的双稳态指示方式，以实现脱扣状态的远程指示。
【IPC分类】H02H3-00, H02H3-32
【公开号】CN104577944
【申请号】CN201310481881
【发明人】毛荷莲, 卢向东, 黄琦, 陈嘉
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月15日