专利名称：数控楼宇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控制器，尤指一种可编程控制的楼宇公共用电均分器。
我国住宅用电采用三相四线制，根据负载均衡原则，A、B、C三相每一相均可有n个用户，每一户有一个电表，这样就有3n个电表，即A相有A1*An个电表，B相B1*Bn个电表，C相有C1*Cn个电表。公共用电单独使用一个电表Ap，这个电表通常是串联在某一用户的电表后面，例如A相用户A1后面。电力公司按照每户电表A1*An(A相)，B1*Bn(B相)，C1*Cn(C相)的数据收费，而公共用电费用则由A1户主根据Ap的数据平均分成3n份，然后到其他各家挨家挨户收费，这样公共用电费用收取问题就转移到某用户的身上，增加了某一用户的负担，同时也增加了用户间的矛盾。
公共用电费用的收取，一直是电力部门及住户感到比较棘手的问题，既不能及时收取，又在一定程度上影响住户之间的关系。随着自动交费、智能电表等新技术的推广应用，以及一户一表电网改造的实施，问题变得更加突出。这种强制性指定某用户承担如此烦琐的事务，一方面使此用户感到不满，另外对居民的邻里关系影响也很大。市场上有解决这个问题的产品，但是普遍存在成本高，体积大，配套设施昂贵的问题，不易推广应用。
为实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案一种数控楼宇公共用电均分器，它主要由一壳体、一内置于壳体内的控制电路板和磁保持继电器构成；磁保持继电器的常开触点串联在每一户电表的电源输出侧；控制电路板的控制信号输出端与磁保持继电器的线圈相连。
所述控制电路板主要包括单片机、电源部分、片选控制电路、智能断电缺相检测电路、解码分配电路、继电器切换执行电路和显示电路；所述电源部分包括6路电源电路；其中，2路电源电路主要是为整个工作系统提供工作电压；另四路电源经整流、稳压、滤波后与所述智能断电缺相检测电路的信号输入端相连，智能断电缺相检测电路的信号输出端与所述单片机的信号输入端(I/O口)相连；单片机的控制信号输出端(I/O口)经所述片选控制电路、解码分配电路与继电器切换执行电路相连，依次使相应的磁保持继电器吸合，从而使每户电表依次为公共用电设备供电；所述显示电路主要显示整个装置的工作状态。
所述磁保持继电器为高性能大功率磁保持继电器。
由于本实用新型控制电路部分上电、复位后，单片机自动执行其内部的控制程序，输出控制信号，经片选控制电路、解码分配电路、继电器切换执行电路使磁保持继电器依次轮流吸合，从而使每户电表依次有电流流过，达到公共用电均分的目的，操作简便，控制可靠。另外，本实用新型还设计有缺相检测电路，当切换继电器后，如果切换后的用户电表因某种原因没有正常供电，缺相检测电路立即反馈回一个信号给单片机，单片机断开此继电器，接通下一路继电器，并记录此次事件，在下一轮循环中，使此继电器连续工作相应时间，以补偿上一次替其供电的用户。本实用新型可以根据用户的不同需要灵活修改单片机内的程序，而无需对硬件进行修改。
图2(A)、图2(B)为本实用新型数控楼宇公共用电均分器控制电路板具体电路图。
图3为本实用新型数控楼宇公共用电均分器外形示意图。
本发明具体实施方式
本实用新型数控楼宇公共用电均分器主要由一壳体、内置于壳体内的控制电路板和8～64个磁保持继电器构成；磁保持继电器的常开触点串联在每一户电表的电源输出侧；控制电路板的控制信号输出端与磁保持继电器的线圈相连，控制电路根据用户的设定依次使磁保持继电器吸合，使每户电表依次为公共用电设备供电。
如
图1所示，内置于壳体内的控制电路板主要包括单片机、电源部分1、智能断电缺相检测电路2、片选控制电路3、解码分配电路4、继电器切换执行电路5和显示电路6。电源部分1包括6路电源电路；其中，2路电源电路主要是为整个工作系统提供5V和9V工作电压；另四路电源经整流、稳压、滤波后与智能断电缺相检测电路2的信号输入端相连，智能断电缺相检测电路2的信号输出端与单片机的信号输入端(I/O口)相连；当单片机检测到某用户停电后会自动执行内部程序切换到下一个用户，由下一个用户暂时供电，同时单片机内的RAM将这一情况记录下来，当下一次轮到该用户供电时自动“偿还”所累计的“欠费”。单片机的控制信号输出端(I/O口)经片选控制电路3、解码分配电路4与继电器切换执行电路5相连，依次使相应的磁保持继电器吸合，从而使每户电表依次为公共用电设备供电。显示电路6主要是显示整个装置的工作状态。
图2(A)、图2(B)为本实用新型数控楼宇公共用电均分器控制电路板具体电路图。如图所示，电源部分1主要包括整流桥DD1～DD6、稳压芯片V1～V7等元器件；其中，整流桥DD1、DD2、稳压芯片V1～V3主要为整个系统提供5V和9V工作电源；电源3A、3B、3C、1A经整流桥DD3～DD6的整流、稳压芯片V4～V7的稳压，其输出端3A、3B、3C、1A与智能断电缺相检测电路2(光藕U1、或非门U2A)的输入端相连；智能断电缺相检测电路2的输出P14、P15、P16、P17与单片机U3的P14～P17口相连。单片机U3的控制信号输出端P0口与地址琐存器U4的数据总线D0～D7相连；同时又与插座CZ1～CZ8的23～30插针相连。地址琐存器U4的地址总线A0～A7、单片机地址线A8～A13与插座CZ1～CZ8的6～21插针相连。单片机U3通过这8个插座CZ1～CZ8与8路片选控制电路3、解码分配电路4、继电器切换执行电路5和8组每组8个共64个磁保持继电器相连。每路片选控制电路3包括插座CZ′、2个拨码开关S1、S2；CZ′与8个插座CZ1～CZ8之一相连，拨码开关S1的一端P1～P8与解码分配电路3的PC0～PC7相连，拨码开关S2的一端A8～A15通过插座CZ1与单片机的地址线A8～A13相连。解码分配电路4即8255芯片U6的数据线D0～D7也通过插座CZ′、CZ1与单片机U3的数据线D0～D7相连。继电器切换执行电路5主要包括光耦G1～G4、继电器驱动芯片U7～U14(BH3023)。解码分配电路4即8255芯片U6的控制信号输出端PA口、PB口与继电器切换执行电路5中的光耦G1～G4的信号输入端(光耦的二极管的阳极和阴极)相连；光耦G1～G4中三极管的集电极、发射极分别与继电器驱动芯片U7～U14的管脚3、7相连；继电器驱动芯片U7～U14的管脚1、5分别与磁保持继电器J1～J8的线圈相连。
本实用新型的工作原理是控制电路上电、复位后，单片机开始执行其内部的控制程序，输出控制信号，经片选控制电路、解码分配电路、继电器切换执行电路使磁保持继电器依次轮流吸合，轮流为公共用电供电。本实用新型还设计有缺相检测电路，当切换继电器后，如果切换后的用户电表因某种原因没有正常供电，缺相检测电路反馈回一个信号给单片机，单片机断开此继电器，接通下一路继电器，并记录此次事件，在下一轮循环中，使此继电器连续工作相应时间，以补偿上一次替其供电的用户。
图3为本实用新型外形示意图，其安装步骤如下，第一步将本实用新型固定在适当位置。第二步切断电源总闸，将A相用户电表输出相线经空气开关后引出的一条分支，接入到左边第一排接线端子；B相用户接在第二排接线端子；C相用户接在第三排接线端子。第三步将零线引入最右边的接线端子孔中，右起第二孔为单相输出相线，接单相负载，右起第3、4、5为三相输出相线，接三相负载。如果第2步中有的用户不存在，则把相应编号的拨码开关设置为ON。合上电源总闸，约5秒钟后，工作状态指示灯亮，系统开始正常工作。
权利要求1.一种数控楼宇公共用电均分器，其特征在于它主要由一壳体、一内置于壳体内的控制电路板和磁保持继电器构成；磁保持继电器的常开触点串联在每一户电表的电源输出侧；控制电路板的控制信号输出端与磁保持继电器的线圈相连。
2.根据权利要求1所述的一种数控楼宇公共用电均分器，其特征在于所述控制电路板主要包括单片机、电源部分、片选控制电路、智能断电缺相检测电路、解码分配电路、继电器切换执行电路和显示电路；所述电源部分包括6路电源电路；其中，2路电源电路主要是为整个工作系统提供工作电压；另四路电源经整流、稳压、滤波后与所述智能断电缺相检测电路的信号输入端相连，智能断电缺相检测电路的信号输出端与所述单片机的信号输入端(I/O口)相连；单片机的控制信号输出端(I/O口)经所述片选控制电路、解码分配电路与继电器切换执行电路相连，依次使相应的磁保持继电器吸合，从而使每户电表依次为公共用电设备供电；所述显示电路主要显示整个装置的工作状态。
3.根据权利要求1所述的一种数控楼宇公共用电均分器，其特征在于所述磁保持继电器为高性能大功率磁保持继电器。
专利摘要本实用新型公开了一种数控楼宇公共用电均分器,它主要由一壳体、一内置于壳体内的控制电路板和磁保持继电器构成;磁保持继电器的常开触点串联在每一户电表的电源输出侧;控制电路板的控制信号输出端与磁保持继电器的线圈相连。所述控制电路板又是由单片机、电源电路、片选控制电路、智能断电缺相检测电路、解码分配电路、继电器切换执行电路和显示电路构成。控制电路板上电、复位后,单片机自动执行其内部的控制程序,输出控制信号,经片选控制电路、解码分配电路、继电器切换执行电路使磁保持继电器依次轮流吸合,使每户电表依次有电流流过,从而达到公共用电均分的目的,操作简便,控制可靠。
文档编号H02J3/00GK2508445SQ0126730
公开日2002年8月28日 申请日期2001年9月29日 优先权日2001年9月29日
发明者毛兴华 申请人:毛兴华