专利名称：电量控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对用电设备的用电量进行控制的装置，尤其是适用于 家用电器的电量控制装置。
技术背景
在经济的快速增长下，越来越多的用电设备(包括工业用的和家庭用的) 被推广使用，从而带来能源的大量消费，为了节约用电，通常会对每个用电单 位或家庭的用电进行计量核实，这就是我们经常看到的电度表(包括机械式和 电子式)，然而电度表的功能只用于总电量的计量，即便是采用单片机等元件做 为数据处理器的电子式电表，其功能也局限于用电量的计算，而缺少相应的控 制功能。将电量计量功能与其它装置结合在一起，开发出新产品用来满足不同
场合的需求显得十分地有必要。中国专利局申请号为200320101062.9的专利
文献公开了一种带电度表的电源插座，在绝缘外壳中，金属插头、进电线、电 度表、连接电线、多孔插座顺序连接，其特征是电度表进线为与另一电源相连 的插头，表出线与町为用电器提供电源的插座相连接。该专利文献未涉及到控 制机构或装置，其只能实现单纯的计量作用。在学校、医院或多人共同租用住 房等有多人共用大功率电器时，还需要将电量控制装置与用电设备(一般为大 功率电器)进行锁定，以防止使用者通过其它方式取电而使用该用电设备，或 者为了区分彼此的用电量。在空调之类的电器使用时，通常会出现不是太冷或 太热的时候也被开启用于制热或制冷，如此将浪费不必要的电量。家庭中或其
它场合使用到的很多用电设备经常处于待机状态(家屮无人或下班时)，造成不 必要的电能浪费。在大部分城市都采用晚间用电低谷时间用电享受优惠价，而 对热水器和充电器之类不需要在特定时间用电的电器可以釆用这个优惠电价时 间进行，可目前市场上没有此类供电装置(插座)提供。综上所述， 一种能对 用电设备的用电量进行有效控制、可设有插头锁、。J限定空调等电器使用的环 境温度、可根据谷电时间进行相应时间的通断控制的控制装置急待开发出来。 实用新型内容
本实用新型的目的在于为克服现有技术的不足而提供-种具有电量计量功 能并根据电量使用情况进行报警控制，并设有电源输出口 (可以但不仅限于插 座的形式)的电量控制装置。
本实用新型的进一步目的在于为克服现有技术的不足而提供一种设定用电 量并进行电源通断操作的电量控制装置。
本实用新型的进一步目的在于为克服现有技术的不足而提供一种能对用电 设备的启动温度进行设定的电量控制装置。
本实用新型的进一步目的在于为克服现有技术的不足而提供-种能对用电 设备的插头进行锁定的电量控制装置。
本实用新型的技术解决方案为 一种电量控制装置，包括壳体、电源和监控 单元，监控单元的一端与电源输入端联接，监控单元的另一端与电源输出端联 接，其特征在于监控单元设有电量检测模块、数据处理器、数据显示器、数 据存贮器、状态报警器和操作键盘，所述的电量检测模块、操作键盘与所述的 数据处理器的输入端联接并将信号输送至数据处理器，数据存贮器与数据处理 器设有的数据端口联接并PT相3传送数据，数据处理器设有将显示信号输送至
数据显示器的显示输出端和将舉瞀信号输送至状态报瞀器的报警输出端(即在 常用电子式电表的基础上增加操作键盘，对用电量进行限制，超过该数额时电 表会发出报警)。
本实用新型的进一步技术解决方案为所述的监控单元还设有温度检测模块 和控制开关，所述的温度检测模块与数据处理器的输入端联接并将温度信号传
开关触点输出端串联于电源输入端与电量检测模块之间或电量检测模块与电源 输出端之间。
本实用新型的进一步技术解决方案为所述的电源输出端的数量为二个或二 个以上，所述的电量检测模块的数量为二个或二个以上。
本实用新型的进一步技术解决方案为所述的壳体上设有插头锁，插头锁位 于电源输出端的侧边，插头锁包括插头扣、锁销和锁头，所述的壳体于电源输 出端的一侧位置设有矩形缺口的凹槽，凹槽两侧设有凹孔用于安装与插头扣铰 链联接的销轴，锁头与锁销联接并置于壳体内。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型因设有状态报警 器、控制开关和插头锁，使本实用新型具有对用电设备的电量使用情况进行计 量并进行声光报警或关闭电源等控制的功能，可有效控制用电设备的电能消耗， 特别针对多用户共同使用电器设备的情况"F可达到区分和节省用电的目的。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型具体实施例的方框原理图2是本实用新型具体实J&例的外形结构图
图3是本实用新型具体实施例数据处理器的工作流程图。
具体实施方式
如图1所^，本实用新型一种电量控制装置，包括壳体l、电源插头2 (电 源输入端)、插座输出口3 (电源输出端)、监控单元4，监控单元4设有电量 检测模块41、数据处理器42、数据存贮器43、数据显示器44、状态报警器45、 操作键盘46、温度计量模块47和控制开关48，壳体1上面还设有插头锁11。 其中各部件的说明如下
壳体l为整个电量控制装置的外壳，通常为塑胶材料，其内部可装入电量 检测模块41、控制开关48等元件，壳体l的表面设有与插座输出口相对应的插座 孔，以便用电设备的插头取电；壳体1的表面还设有用于安装操作键盘46、状态 报臀器45 (通常为指示灯或蜂鸣器)和数据显示器44的窗口或小孔。
电源插头2即为权利要求书中所述的电源输入端，与供电线路联接，此为 电量控制装置采用可移动结构的实施例，若用于固定安装的结构时，电源输入 端不采用插头形式，而是直接通过电线与供电线路联接。
插座输出口3即为权利要求书中所述的电源输出端，与用电设备联接，此 为最佳的实施方式，也可以采用其它接插件的形式与用电设备联接，
监控单元4^一个由各个部件联接在一起的组件，其包括的电量检测模块 41采用现有技术中采用的电量检测结构(此为成熟技术，为节省读者参阅时间， 在此不做描述，通常为电子式的结构，主要检测用电设备的实际电压、电流、 功率、时间等参数)"数据处理器42通常为设有CPU以及带有I/0端口等其它外 部设备的单片机(微控制器)，数据存贮器43Bj以是单片机内部设有的存贮器，
也可以是外部存贮器。数据显承潘44为LCD或LED显示元件，用于显示数据处理 器42输出的工况信息(关于显示驱动等技术问题因为不是本实用新型的技术特 征，更因为它们是本行业专业技术人员所知晓的，故此不做介绍，不代表本实 用新型没有采用显示驱动等技术)。状态报警器45为通常釆用的发声元件(如 蜂鸣器)和发光元件(如红色或黄色的发光二极管)，用亍输出数据处理器42 的报黉输出端发出的报警信号。操作键盘46为设于壳体1外面的一个或多个输入 键，操作键盘46与数据处理器42的输入端联接，包括功能键、数字键或字母键， 通过不同的按键组合，使数据处理器42输出不同的工况信息或进行不同的工作 模式。温度检测模块47用于检测环境温度，其设于壳体内远离发热元件并尽量 接近外部的位置(在相应的位置设有通气孔)，其采集到的温度信息传送至数 据处理器42的输入端。
插头锁11设于壳体1的插座输出口的侧边位置，用于锁住特定用电设备(通 常为耗电比较大的电器，比如空调机、电磁炉、洗衣机、电热水器等)的插头， 限定该用电设备的使用。如图'2所示，插头锁ll包括插头扣lll、锁销112和 锁头113，插头扣111与壳体可采用铰链方式联接，锁头113可采用机械锁结构， 也可以采用由数据处理器42通过密码控制的电子锁结构，为简化结构，提高本 实用新型的实用性，以机械式结构为佳。壳体1 f插座输出口 (电源输出端) 的一侧位置设有矩形缺口的凹槽，凹槽两侧设有凹孔用于安装与插头扣111铰 链联接的销轴114，锁头113与锁销112联接并置于壳体内，锁头113的逆时针 旋转能带动锁销112旋向插头扣111的底部内侧(以防止插头扣111的旋转， 达到锁定插头的目的)。插头锁li也可以采用其它的机械锁的结构，只要能达 到锁定插头的目的就行，它们都属于本实用新型的保护范围。 在壳体1上设有插头锁的目銜fe于限定某些特定用电设备的使用，并对其使 用进行电量计量。在数据处理器中可以设置多个用户，实现分户计量，分户缴 费，比如在共同租住房屋时，就可以采用带有插头锁的本实用新型(电量控制 装置)，对每个租户使用电器设备时采用设立帐号的方法，分户计量，达到谁 用电谁付费的目的，这对于外来人很多，存在共同租房比较多的地区或城市， 本实用新型具有十分宽广的市场。
数据处理器42还可以设有内部的定时器，对用电设备的使用时间进行限定， 比如充电类电器可以限定于谷电时间使用；常用电器在家中无人(家用电器) 或非工作时间(工业或商业用电器设备)时切断用电设备的电源。在使用中也 可以根据实际需要，利用数据处理器内部的时钟，对每个用户(多个用户或单 一用户均可)限定其每天或每个月的用电量，比如限定某学生寝室每天用电3 度，当一天的用电量在F午五点时就用完之后，控制开关48切断电源不再供电， 直至第二天(可以是凌晨0点或早上6点的某一设定时间之后)才重新供电， 如此可以促使用户积极采取节电措施，有效地控制电能消耗。
插座输出口 3 (电源输出端)、控制开关48、电量检测模块41的数量为二 个或二个以上，可以实现一个电量控制装置同时对多个用电设备进行控制，可 实现多种组合，数据处理器也可以实现对每个用电设备的争独控制，比如设有 —个插头锁，三个插座输出口、 二个控制开关、三个电量检测模块，其中一组 设有电源输出口、插头锁、控制开关和电量检测模块，可以限定某种大功率电 器设备的使用(并有计量功能，超过设定电量值时会切断电源)；另外一组设 有电源输出口、控制开关和电量检测模块，可以实现对各用电设备的电量计量 并实现超过设定值时切断电源的功能；还有一组设有电源输出口和电量检测模 块，可以实现对各用电设备的电量计量但实现不了当用电量超过设定值时切断 电源的功能(可以通过状态报警器来提醒用户)。还可以通过数据处理器设置 的多个用户，来实现分户用电计量，可以实现多个用户同时供电使用(同时进 行电量i卜量)，这些组合都可以依据生产成本、工艺以及产品定位、概念设计
等因素进行相关的调整，达到最佳的组合(能在最小成本的条件F最大地满足 使用者的要求)，但这些组合变化均属于本实用新型的保护范围。
如图3所示，本实用新型具体实施例的工作流程图(与数据处理器的内部
程序有关)，该图说明的是--种有环境温度检测功能的电量控制装置。工作流
程如下
读取输入端的信息(包括电量检测模块、温度检测模块、操作键盘等信息，
步骤501)，若用电设备电流大于额定电流值(步骤502的N0情况)进行控制开 关断电(步骤503)和显示/报警(步骤504)，若用电设备电流小于或等于额定 电流值(步骤502的YES情况)，进行环境温度与低温设定值和高温设定值比较 (步骤505)，环境温度小于等于高温设定值且大干等低温设定值的条件成立时 进行控制开关断电(步骤506)和显示/报警(步骤507)，环境温度小于等于高 温设定值且大于等低温设定值的条件不成立时进行记录用电设备t作使用电 量、工作时间(步骤508)，再进行设备用电量与电量额定值相比较(步骤509)， 当设备用电量大于电量额定值时进行控制开关断电(歩骤510)和显示/报警(步 骤511)，、一设备用电量小于等于电量额定值时再进行设备工作时间与工作时间 额定值相比较(步骤512)，当设备工作时间大于工作时间额定值时进行控制开 关断电(步骤513)和显示/报警(步骤514)，当设备工作时间小于等于工作时 间额定值时再重新进行步骤501。以上工作流程适合单个电源输出口，其它电源
输出口的工作流程可以采用类似的工作流程，也可以采用其它的工作流程，因 为工作流程与数据处理器内部存贮的程序有关，基于本实用新型的技术方案， 在其基础上进行工作流程的变动或改进甚至重新开发一种新的工作流程，其都 属f本实用新型的权利保护范围。
以t各种实施例对本实用新型的技术方案进行了详细说明，其目的在于帮 助读者更好地理解本实用新型的技术内容，但并不意味着本实用新型的实施方 式仅限于此。本实用新型的权利保护范围均以权利要求书所述为依据(请读者 仔细阅读本实用新型的权利要求书)。
由上述说明可见，本实用新型具有对用电设备的电量使用情况进行计量并 进行声光报警或关闭电源等控制的功能，可有效控制用电设备的电能消耗，特 别针对多用户共同使用电器设备的情况下可达到节省用电的目的。
权利要求1、一种电量控制装置，包括壳体、电源和监控单元，监控单元的一端与电源输入端联接，监控单元的另一端与电源输出端联接，其特征在于监控单元设有电量检测模块、数据处理器、数据显示器、数据存贮器、状态报警器和操作键盘，所述的电量检测模块、操作键盘与所述的数据处理器的输入端联接并将信号输送至数据处理器，数据存贮器与数据处理器设有的数据端口联接并可相互传送数据，数据处理器设有将显示信号输送至数据显示器的显示输出端和将报警信号输送至状态报警器的报警输出端。
2、 根据权利要求1所述的电量控制装置，其特征在于所述的监控单元还 设有温度检测模块和控制开关，所述的温度检测模块与数据处理器的输入端联 接并将温度信号传送至数据处理器，所述的控制开关包括控制源输入端和开关 触点输出端，所述控制开关的控制源输入端与数据处理器设有的控制输出端联 接，所述控制开关的开关触点输出端串联于电源输入端与电量检测模块之间或电 量检测模块与电源输出端之间。
3、 根据权利要求l或2所述的电量控制装置，其特征在f:所述的电源输 出端的数量为二个或二个以上，所述的电量检测模块的数量为二个或二个以上。
4、 根据权利要求1或2所述的电量控制装置，其特扯在于所述的壳体上 设有插头锁，插头锁位亍电源输出端的侧边，插头锁包括插头扣、锁销和锁头， 所述的壳体于电源输出端的一侧位置设有矩形缺口的凹槽，凹槽两侧设有凹孔 用于安装与插头扣铰链联接的销轴，锁头与锁销联接并置于壳体内。
5、 根据权利要求3所述的电量控制装置，其特征在^:所述的壳体上设有 插头锁，插头锁位于电源输出端的侧边，插头锁包括插头扣、锁销和锁头，所 述的壳体于电源输出端的一侧位置设有矩形缺口的凹槽，凹槽两侧设有凹孔用 于安装与插头扣铰链联接的销轴，锁头与锁销联接并置于壳体内。
专利摘要本实用新型涉及一种对用电设备的用电量进行控制的装置，尤其是适用于家用电器的电量控制装置，包括壳体、电源输入端、电源输出端和监控单元，监控单元包括数据处理器、电量检测模块、数据显示器、数据存贮器、状态报警器和操作键盘；本实用新型具有对用电设备的电量使用情况进行计量并进行声光报警或关闭电源等控制的功能，可有效控制用电设备的电能消耗，特别针对多用户共同使用电器设备的情况下可达到区分和节省用电的目的。
文档编号H05K7/00GK201000566SQ20072011800
公开日2008年1月2日 申请日期2007年1月4日 优先权日2007年1月4日
发明者衡 王 申请人:衡 王