多功能电力电源远程控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多功能电力电源远程控制装置，其前端控制单元的功率限制电路实现待机功率限制和最大功率限制、远程指令识别判断电路通过双电桥平衡和双电压平衡，利用传输线路和终端变压器初级的直流阻抗做为双电桥中的一个桥臂，实现远程无源指令识别，控制、执行电路通过控制继电器的吸合或释放，执行对电源的供给或关断；终端控制单元的负载终端是否介入识别电路采用红外光电凹型阻挡式耦合识别技术实现负载介入自动识别的功能，控制继电器的吸合，指令识别执行电路通过控制继电器的吸合或释放，执行对电源的供给或关断。本实用新型既保障了电力传输的可靠性，避免了电能传输造成的损耗，同时降低了碳的排量，节约了电能，提高了电力传输的安全性。
【专利说明】 多功能电力电源远程控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力电子控制【技术领域】。主要涉及一种多功能电力电源远程控制装置。适用于电力电源的供电传输。
【背景技术】
[0002]电力电源传输是供电领域极为重要的环节。目前电力传输的控制手段一般采用的是“前端”控制“终端”的方式。所述的“前端”是指电力电源的“源头”或送电端。“终端”是指用电设备。前端控制传输线路上电源的供给或关断，终端用电设备是被动受控的一方。前端控制送电，传输线路上就有电供给，不管终端设备是否用电，线路上始终是有电供出的。也就是讲终端设备不论用电或不用电都与前端控制没有关联。这种传输控制形式就是前端控制终端形式。在实际使用中，这种传输控制形式是极为常见且极为广泛的现象。然而，实践多次证明这种形式存在着一些不足之处。第一，线路供电是为用电设备提供的，如果用电设备不用电时，线路仍供电，造成电能传输损耗，增加碳的排量。第二，设备不用电时线路继续有电，对设备安全，人身安全都存在着危害。因为设备仍与传输线路连接，线路上如发生过压雷电等现象时，直接损坏用电设备。第三，传输线路供电过程中，发生断线故障时，前端控制一般是不自动切断电源的，断线的线路如落在地面上，极易造成人、畜、动物触电事故。在这点已有多次事故报道。第四，这种形式前端是主动控制，终端是受控，两边权限不平衡，终端始终是被动的，而实际生产中，用电方是很需要为主动的控制电力电源的供给或切断。如何改变这种形式，消除这种形式多存在的缺陷与不足，从根本上解决设备安全，人身安全，线路损耗等问题，即是本实用新型要解决的问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的由此产生，提出一种多功能电力电源远程控制装置。利用电力传输线本身传递指令，采用“负载终端”控制“送电前端”的远程无源控制传输方式，使前端电力电源的供给或关断由终端负载控制，在终端负载不工作时，电力传输线路处于无电状态，只有在终端负载工作时，电力传输线上才有电力传送到终端负载。既保障了电力传输的可靠性，又避免了电能传输造成的损耗，同时降低了碳的排量，节约了电能，提高了电力传输的安全性。并且使供电形式更加便利，应用范围更为广泛。
[0004]本实用新型实现上述目的采取的技术方案是:一种多功能电力电源远程控制方法的装置，包括前端控制单元和终端控制单元，所述前端控制单元主要由整机电源电路、功率限制电路、远程指令识别判断电路和控制、执行电路组成，所述整机电源电路为继电器和控制电路提供直流工作电压电源，所述功率限制电路实现待机功率限制和最大功率限制，所述远程指令识别判断电路通过双电桥平衡和双电压平衡，利用传输线路和终端变压器初级的直流阻抗做为双电桥中的一个桥臂，实现远程无源指令识别，所述控制、执行电路通过控制继电器的吸合或释放，执行对电源的供给或关断；所述终端控制单元电路主要由整机电源供给电路、负载终端是否介入识别电路、指令识别执行电路构成，所述的整机电源供给电路为继电器和控制电路提供直流工作电压，所述的负载终端是否介入识别电路采用红外光电凹型阻挡式耦合识别技术实现负载介入自动识别的功能，控制继电器的吸合，所述的指令识别执行电路通过控制继电器J的吸合或释放，执行对电源的供给或关断。
[0005]本实用新型所述前端控制单元的功率限制电路主要由电源互感器B2，桥堆整流Q2，滤波电容C2，稳压管Dw，可调电阻Rwl，隔离二极管D2、D3，电阻R16、R17、R15、R14、R23、R22，第一放大器X1、第二放大器X2和第一逻辑与门电路H2B、第二逻辑与门电路H3C组成最小功率限制和最大功率限制电路，第一放大器Xl的6脚与电阻R16、R15连接，提供基准电压，其5脚与电阻R25及隔离二极管D3连接，提供比较电压，当比较电压高于基准电压时，第一放大器Xl输出翻转，PLC可编程控制器F发出关断电源指令；第二放大器X2的2脚与电阻R17、R14连接，提供基准电压，其3脚与电阻R22及隔离二极管D2连接，提供比较电压，第二放大器X2输出翻转，PLC可编程控制器F发出持续供电指令。
[0006]本实用新型所述前端控制单元的过电压防护电路主要由可调电阻Rw2，电阻R20，R19，电压比较器Z1、与门逻辑电路H1A，二极管D4组成，电压比较器Zl的2脚与电阻R20，R19连接，提供基准电压，电压比较器Zl的3脚与可调电阻Rw2连接，提供比较电压，当比较电压高于基准电压时，电压比较器Zl输出翻转，PLC可编程控制器F发出关断供电指令。
[0007]本实用新型所述前端控制单元的远程指令识别判断电路主要由双转换接点继电器Jl、J2，%fiR2、R3、R4、R5、R6、R7，第一电压比较器Yl，第二电压比较器Y2和与门逻辑电路H4D组成，第一电压比较器Yl的2脚与电阻R2、双转换接点继电器Jl、外线N连接，第一电压比较器Yl的3脚与电阻R4、R5连接，提供基准电压；第二电压比较器Y2的5脚与电阻R6、R7连接，提供基准电压，第二电压比较器Y2的6脚与电阻R3、双转换接点继电器J2、外线L连接，其中:电阻R2、R3、R4、外线N、双转换接点继电器Jl和负载终端的变压器BI初级直流阻抗组成第一电桥电路；电阻R5、R6、R7、外线L、双转换接点继电器J2和负载终端的变压器BI初级直流阻抗组成第二电桥电路，形成双电桥平衡技术。第一电压比较器Y1、第二电压比较器Y2和与门逻辑电路H4D组成双电压比较平衡技术。
[0008]本实用新型所述终端控制单元的漏电保护功能电路主要由零序互感器B2，桥堆整流Q2，滤波电容C2，稳压管Dw，三极管Tl，二极管D5，电阻R2、R3组成，零序互感器B2的L1、L2的圈数相等，相位相反，零序互感器B2的L3与桥堆整流Q2的输入端连接，桥堆整流Q2的输出端接滤波电容C2、稳压管Dw、三极管Tl连接，三极管Tl的输出端与电阻R2、二极管D5连接。
[0009]本实用新型所述终端控制单元的负载终端是否介入识别电路主要由光电耦合器Hl、H2，二极管D2、D3，电阻R4、R5、R6、R7、R8组成，光电耦合器Hl、H2采用的是红外光电凹型阻挡式耦合识别技术，控制二极管D2、D3输出电位的变化，达到控制三极管T2的工作状态。
[0010]本实用新型所述终端控制单元的指令识别执行电路主要由与门电路Y，三极管T2，继电器J组成，与门电路Y是指令识别器件，只有当与门电路Y的I脚和2脚都为高电平时，三极管T2才能导通，继电器J才会吸合，当与门电路Y的I脚和2脚有一个是低电平时，三极管不吸合或吸合时立即释放。
[0011]本实用新型改变了传统电力传输控制理念，即传统电力传输是前端送电或断电，终端负载用电，属前端控制终端供电形式。通过采取前端电力电源的供给或关断由终端负载远程控制”的全新理念，使电力传输线路平时不供电，处于无电状态，终端负载如果需要用电时，向前端控制单元发送用电请求指令，前端接收到终端指令后，经识别，判断正确后，自动闭合供电回路，传输线上就有电力传送到终端负载，如果负载得电开始工作，前端就会持续供电。如果负载不工作，实际上不用电，此时，前端供电只延迟一定时间后就会自动切断电力供给，而且，在供电过程中传输线路发生中断(断线)，前端控制单元同样会判断识别自动切断供电，使安全供电得到可靠保证。
[0012]本实用新型以终端控制前端的模式既不采用无线网络技术，也不采用线路载波技术，仍然是利用电力线本身传递指令的，且是无源控制，使供电形式更加便利，应用范围更为广泛，进一步降低线路损耗。采用这种无源控制模式，理论计算控制距离可达200KM，在实际使用中，一般达到1KM就已经满足使用需求了。这种全新理念的控制模式，对于电力传输控制提供了更加安全，更加便利的供电形式，使其应用范围更为广泛，市场潜力巨大。采用这种控制技术，可以生产出各种适用于许多场合、许多设备的产品来。
[0013]本实用新型具有以下功能:
[0014]1、在前端控制单元中设置的负载远程指令接收、识别、判断、执行的功能，并且只对终端特定的指令有作用，对其他指令不予识别。故传输线路上平时没有电，不怕短路，不怕人体接触，非常安全。
[0015]2、在前端控制单元中设置的负载功率限制功能。当负载功率小于设定值，或大于设定值时，控制单元自动切断电力的供给，确保线路和设备的安全。
[0016]3、在前端控制单元中设置的浪涌和过电压保护功能。当电力电源电压超过设定值时，控制单元自动发出指令，迅速切断电力电源输出，保护设备安全。
[0017]4、在前端控制单元中设置的最大供电时间和温度限制防护功能。当供电时间大于设定值后，以及当温度大于设定值后，控制单元都会自动切断供电输出。
[0018]5、在终端控制单元中设置的远程指令发送功能，控制前端送电，实现终端控制。
[0019]6、在终端控制单元中设置的漏电防护功能。当外线在供电过程中发生触电或漏电现象时，终端控制单元自动切断电源输出，确保人身安全。
[0020]7、在终端控制单兀中设直的负载介入自动识别功能。当负载插头未插入插座中，即使接到启动指令，远程电力可以送电，但本身并不启动，电源仍然不输出，只有插头插入指定插座中，按动AN后,才可完成自动供电功能。
[0021]8、在终端控制单元中设置的温度防护功能，当温度达到或超过设置温度时，终端单元会自动切断输出电力。
[0022]本实用新型所述的终端控制单元与前端控制单元配套使用，实现对电力电源的远程供电传输控制。也可以单独使用，独立作为一个多功能安全电源插座。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型前端控制单元的电路原理图。
[0024]图2是本实用新型终端控制单元的电路原理图。
【具体实施方式】
[0025]结合附图，通过实施例的方式对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不局限以下实施例如。
[0026]本实施例如所述的多功能电力电源远程控制方法，包括前端控制单元和终端控制单元，终端负载指令采取无源传送，前端电力电源的供给或关断由终端负载控制，在终端负载不工作时，电力传输线路处于无电状态，终端负载工作时，终端控制单元向前端控制单元发送用电请求指令，前端控制单元接收到终端控制单元的指令后，经识别，判断正确后，自动闭合供电回路，使电力传输线上有电力传送到终端负载，负载得电开始工作，前端电力电源的供给就会持续供电。如果负载关停，即负载实际上不用电，此时，前端电力电源的供给只延迟一定时间后就会自动切断电力供电。而且，在供电过程中，一旦电力传输线路发生中断(断线)事故，前端控制单元同样会判断识别自动切断供电，使安全供电得到可靠保证。
[0027]所述的前端控制单元采用双电桥平衡技术和双电压比较平衡技术实现远程指令识别的功能。利用电力传输线路和负载终端变压器BI初级的直流阻抗做为双电桥中的一个桥臂。平时，外线终端的变压器BI初级处于分断状态，电桥电路处于不平衡形式，PLC可编程控制器F不予识别。由于双电桥平衡具有自动识别外线桥臂直流阻抗的功能，小于或大于设置平衡时阻抗值都不予识别，所以，即使短路外线或人体触接外线，或是其它手段都很难使双电桥达到平衡条件，双电压比较都不予识别，只有与终端配套使用时才能达到平衡状态，PLC可编程控制器F才会发出启动控制指令，使继电器吸合，继电器接点转换动作，交流电源输出，同时，切断双电桥识别回路，完成远程控制的功能。
[0028]所述的终端控制单元采用的是红外光电凹型阻挡式耦合识别技术，当负载终端未介入光电耦合器中，识别电路不会发出供电指令，即使接到启动指令，远程电力可以送电，但由于没有负载介入仍然不会发出供电指令，电源仍然不会输出，只有负载终端介入光电奉禹合器中，启动送电指令，才完成自动供电功能。
[0029]本实用新型实现上述多功能电力电源远程控制方法的装置包括前端控制单元和终端控制单元。
[0030]如图1所示:前端控制单元主要由整机电源电路、功率限制电路、过电压防护电路、远程指令识别判断电路和控制、执行电路组成。
[0031]所述的整机电源电路主要由变压器BI，桥堆整流Q1，滤波电容Cl，三端稳压器组成。三端稳压器是固定输出三端稳压器。交流电经变压、整流、滤波后，由三端稳压器产生+12V，+5V的直流工作电压，为继电器和控制电路提供电源。
[0032]所述的功率限制电路主要由电源互感器B2，桥堆整流Q2，滤波电容C2，稳压管Dw，可调电阻Rwl，隔离二极管D2、D3，电阻R16、R17、R15、R14、R23、R22，第一放大器X1、第二放大器X2和第一逻辑与门电路H2B、第二逻辑与门电路H3C组成最小功率限制和最大功率限制电路。第一放大器Xl为最大功率限制限制电路，其6脚与电阻R16、R15连接，提供基准电压；其5脚与电阻R25及隔离二极管D3连接，提供比较电压，当比较电压高于基准电压时，第一放大器Xl输出翻转，PLC可编程控制器F发出关断电源指令；第二放大器X2为最待机(最小)功率限制限制电路，其2脚与电阻R17、R14连接，提供基准电压；其3脚与电阻R22及隔离二极管D2连接，提供比较电压，第二放大器X2输出翻转，PLC可编程控制器F发出持续供电指令。当实际负载用电功率小于设定值和大于设定值时，该电路发出相应指令至识别，控制电路，迅速切断电力输出，确保线路和设备的安全。该电路采用交流电磁感应原理，经逻辑判断分析，控制执行指令至PLC可编程控制器F，达到实现待机功率限制和最大功率限制的功能。
[0033]所述的过电压防护电路主要由可调电阻Rw2，电阻R20，R19，电压比较器Z1、与门逻辑电路H1A，二极管D4组成过压防护电路。电压比较器Zl的2脚与电阻R20，R19连接，提供基准电压，电压比较器Zl的3脚与可调电阻Rw2连接，提供比较电压，当比较电压高于基准电压时，电压比较器Zl输出翻转，PLC可编程控制器F发出关断供电指令。该电路通过比较判断分析，控制与门逻辑电路HlA的3脚电位变化，达到执行指令传达至PLC可编程控制器F3脚的目的，电位平时为低电平，当交流电压升高至设定值时，经取样，比较分析后使FPLC可编程控制器3脚电位从低升为高电位，PLC可编程控制器F就下切断继电器J的指令，实现过压保护的功能。
[0034]所述的远程指令识别判断电路主要由双转换接点继电器Jl、J2，电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7,第一电压比较器Yl，第二电压比较器Y2和与门逻辑电路H4D组成，第一电压比较器Yl的2脚与电阻R2、双转换接点继电器Jl、外线N (零线)连接，第一电压比较器Yl的3脚与电阻R4、R5连接，提供基准电压；第二电压比较器Y2的5脚与电阻R6、R7连接，提供基准电压，第二电压比较器Y2的6脚与电阻R3、双转换接点继电器J2、外线L (火线)连接。其中:电阻R2、R3、R4、外线N、双转换接点继电器Jl和负载终端的变压器BI初级直流阻抗组成第一电桥电路；电阻R5、R6、R7、外线L、双转换接点继电器J2和负载终端的变压器BI初级直流阻抗组成第二电桥电路，形成双电桥平衡技术。第一电压比较器Y1、第二电压比较器Y2和与门逻辑电路H4D组成双电压比较平衡技术。该电路采用“双电桥平衡技术”和“双电压比较平衡技术”实现远程指令识别的功能。利用传输线路和终端BI初级的直流阻抗做为双电桥中的一个桥臂。平时，外线终端BI初级处于分断状态，电桥电路处于不平衡形式，H4D的11脚输出是低电平，PLC可编程控制器F不予识别。由于“双电桥平衡”具有自动识别“外线桥臂”直流阻抗的功能，小于或大于设置平衡时阻抗值都不予识别，所以，即使短路外线或人体触接外线，或是其他手段都很难使双电桥达到平衡条件，双电压比较都不予识别，也只有与终端BI配套使用时才能达到平衡状态，H4D的11脚输出为高电平，PLC可编程控制器F才会发出启动控制指令，使继电器J吸合，继电器J接点转换动作，交流电源输出，同时，切断了双电桥识别回路，由于供电时间与识别电路无关，所以，至此完成远程控制的功能。所述的“双电桥平衡技术+双电压比较技术+外线及终端指令器件直流阻抗技术”可采用PLC可编程控制器控制，也可采用数字电路或电磁感应电路，只要达到H4D输出11脚电位变化均可。也就是说，当负载终端发出用电申请指令后，通过该电路的识别、分析，如指令正确，发出相应指令来控制电路，送出电力电源，如指令不正确，控制电路不予识另1J，不输出电力电源。
[0035]所述的控制、执行电路主要由PLC可编程控制器F，二极管D6、D7，三极管T，继电器线圈J组成。PLC可编程控制器F内置有相关的数据指令，分别与各种功能相对应，根据传感的电平数据，经识别判断后在PLC可编程控制器F的第5脚，第6脚输出高电平或切断高电平，控制三极管T的导通与截止，进而控制继电器J的吸合或释放，达到电源的供给或关断之目的。
[0036]如图2所示:终端控制单元电路主要由整机电源供给电路、漏电保护功能电路、负载终端是否介入识别电路、指令识别执行电路和温度保护功能电路构成。
[0037]所述的整机电源供给电路主要由变压器BI，桥堆整流Q1，滤波电容C，三端稳压器Wy组成。三端稳压器Wy采用的是固定输出三端稳压器，交流电经变压、整流、滤波后，由三端稳压器产生+12V，+5V的直流工作电压，为继电器和控制电路提供电源。
[0038]所述的漏电保护功能电路主要由零序互感器B2，桥堆整流Q2，滤波电容C2，稳压管Dw，三极管Tl，二极管D5，电阻R2、R3组成。
[0039]零序互感器B2的L1、L2的圈数相等，相位相反，零序互感器B2的L3与桥堆整流Q2的输入端连接，桥堆整流Q2的输出端接滤波电容C2、稳压管Dw、三极管Tl连接，三极管Tl的输出端与电阻R2、二极管D5连接。该电路采用交流电磁感应技术和交流电相位平衡技术，控制Tl的电位变化达到切断J继电器吸合回路的作用。当发生触电、漏电现象时，该电路发生相应指令，迅速切断本电路电源输出，确保了人身安全。所述的交流电流感应技术和交流电相位平衡技术可采用PLC可编程控制器控制，也可采用数字电路或光电识别技术控制，最终控制Tl输出电位的变化，即由低电平跳至高电平，或是由高电平跌至低电平，从而达到切断继电器吸合的目的。
[0040]所述的负载终端是否介入识别电路主要由光电耦合器H1、H2，二极管D2、D3，电阻R4、R5、R6、R7、R8组成。光电耦合器H1、H2是采用的是本实用新型人已申请的专利技术。电路采用的是“红外光电凹型阻挡式耦合识别技术”控制二极管D2、D3输出电位的变化，达到控制T2三极管工作状态的作用。当凹型红外光电耦合器件中负载插头未插入时，D2、D3的输出均是低电平，而当负载插头插入时，D2、D3的输出由低电平跳至高电平，为T2三极管导通提出指令，最终实现负载介入自动识别的功能。所述的“凹型红外光电阻挡耦合识别技术”也可以PLC可编程控制器电路，或数字电路或永久磁场技术，只要使与门电路Y的输入端迪电位变化，控制继电器的吸合即可。也就是说，如果没有负载终端介入光电耦合器中，该识别电路不会发出供电指令，即使接动指令AN申请用电，但由于没有负载介入仍然不会发出供电指令，起到双保险作用。
[0041 ] 所述的指令识别执行电路主要由与门电路Y，三极管T2，继电器J组成，与门电路Y是指令识别器件，只有当与门电路Y的I脚和2脚都为高电平时，三极管T2才能导通，继电器J才会吸合，当与门电路Y的I脚和2脚有一个是低电平时，三极管不吸合或吸合时立即释放。
[0042]所述的温度保护功能电路是在BI初级线圈连接一个温度控制器WK，当负载本身的温度超过设定温度时，WK内部呈断路状态，变压器BI得不到交流电源，整机直流工作电压也随之消失，继电器J必然释放，从而切断交流电源的输出，达到温度保护的目的。
[0043]本实施例的工作原理和过程如下:
[0044]前端控制单元:接通交流电源，变压器BI得电，经降压Ql整流，Cl滤波，得到+12V直流电压，该电压经Rw2至过压比较电路和J继电器线圈。又经三端稳压Wy稳压后，得到+5V直流电压，为整个控制电路提供可靠的稳定的直流电源。按照PLC可编程控制器F程序要求，其输出5，6脚均是低电平，三极管T处于截止状态，继电器J不会吸合，电力电源不会输出。此时，由双转换接点继电器Jl、J2，电阻R2、R4、R6、R5、R7、R3，比较器Yl，Y2与门逻辑电路组成远程指令识别判断电路没有动作。由于该电路采用“双电桥平衡+双电压比较平衡”技术对负载终端的启动指令进行判断，分析识别，满足其动作条件后才会发出相应指令。电阻R2、R4、R5和第一比较器Yl组成第一电桥和第一电压比较电路，是最小外线阻抗识别电路，而电阻R6、R7、R3和第二比较器Y2组成第二电桥和第二电压比较电路，是最大外线阻抗识别电路。两路电桥、两电压比较电路，都缺少一个主要桥臂而处于不平衡状态，而缺少的桥臂就是外线总阻抗与终端控制单元中的变压器BI的初级直流直抗。设定两电桥、两电压比较器达到平衡时总的直流阻抗值，而终端和外线总直流阻抗值恰恰在这个范围中，就可以达到平衡，也就是识别判断正确，就会发出相应的指令。此时，由于终端没有按下按钮AN，两电桥缺少桥臂，两电压比较不平衡，Yl的I脚输出低电平，而Y2的7脚输出高电平。而与门逻辑电路H4D的输出是低电平，PLC可编程控制器F的I脚、5脚输出也是低电平，三极管T截止，继电器J不动作，其接点断，电力电源不供电。
[0045]当外线L、N发生短路时，其等效电路相当于Yl的2脚与Y2的6脚相连，两电桥仍不平衡，Yl的I脚仍然是低电平，Y2的7脚仍然是高电平，和上述结果一样，继电器J不会吸合，保证了外线短接时的安全。
[0046]当人体触接外线L、N时，由于人体阻抗一般较大(大约> 30ΚΩ左右)，其等放电路相当于Yl的2脚与Y2的6脚串接了一个> 30ΚΩ的电阻，计算结果两电桥和两电压比较器仍不平衡，Yl的I脚输出为高电平，而Y2的7脚输出为低电平。虽然，Yl、Y2都有变化，但输出仍不平衡，继电器J仍然不会动作。只有当Y1，Y2的两输出都是高电平时，PLC可编程控制器F才会识别才能发出继电器吸合的指令，也只有终端电路中的BI初级线圈直流阻抗+外线直流阻抗=设定阻抗识别时，两电桥两比较器才会达到平衡，真正实现高安全性。没有终端指令，用其它方法启动前端是比较困难的，尤其是在实际生产实践中更加难以达到其平衡条件。
[0047]所以，当终纟而按钮AN按下时，负载终纟而控制单兀中BI的初级线圈并接在传输线上。由于BI初级线圈的直流阻抗是在双电桥，双电压比较器设定的范围中，可以同时满足Υ1，Υ2双电压比较，双电桥平衡的条件，H4D的12脚，13脚同时为高电平，其输出11脚也是高电平，PLC可编程控制器F I脚识别后，在F第5脚输出一个延时的高电平(延时时间可根据需要设定)。三极管T导通，继电器J线圈有指令，吸合，其接点Jl，J2转换动作，构道交流电回路，电力电源通过接点向传输线路上开始供电。同时，切断双电桥，双比较的回路。如果在F5脚延时高电平过程中。终端负载一直没有实际用电，经过延时后，F5脚高电平首先恢复到低电平。继电器J释放，其接点断开，切断交流电输出回路，这个功能就是负载工作状态的自动识别之一。
[0048]在PLC可编程控制器F延时阶段中，如果负载确定工作用电，其交流电必然在Β2电流互感器次级产生一定的感应电流，经整流滤波稳压后产生一定的直流电压，该电压与负载大小，用电多少成正比变化，调节Rwl可以达到用户的实际需求。当D2输出的电压大于Χ2比较器2脚时，Χ2的I脚从低电平跳变为高电平，Η2Β整形至PLC可编程控制器F的7脚。PLC可编程控制器F接此指令后其第6脚输出高电平。使三极管T导通，继电器J吸合，负载持续得电工作，即使5脚延时到变为低电平，但6脚仍为高电平，T仍旧导通，J继电器会持续吸合，这个功能是负载工作状态自动识别之二。
[0049]当负载停止工作后，Χ2输出又变为低电平，但PLC可编程控制器F程序要求在负载停止工作后其6脚必须延时高电平一定的时间后才变为低电平。所以，当负载不工作后，传输线路的交流电源必须延时一定的设定时间后才会切断电力的输出。这个功能就是最小功率限制功能，也叫待机功率。
[0050]在正常供电过程中，如果负载电流过大，且超过设定值后，二极管D3的输出电压必然高过基准电压6脚，其Xl的7脚从低电平跳为高电平，经D5至PLC可编程控制器F的3脚，程序指令PLC可编程控制器F第5或第6脚必须为低电平，强制T截止继电器J释放，切断交流的输出，这个功能就是最大功率限制防护功能过流保护功能。
[0051]另外，如果交流电源电压超过规定值时，可调电阻Rw2的电压必然高过Zl比较器的2脚电压，其Zl的I脚输出从低电平跳至高电平经D4F的第3脚与上述一样，PLC可编程控制器发出指令，强制第5或6脚输出为低电平，T截止J继电器释放，切断交流输出。这个功能就是过电压保护功能。
[0052]在整个电路中，温度控制传感器Wk在正常温度时，其内部呈闭合状态，交流电L通过WK变压器BI —端，使变压器BI正常得电而工作。当温度超过其本身额定温度时，内部立即呈断开状态，BI变压器得不到工作交流电，整个电路的工作电源随之消失，继电器J不会吸合，或者释放，实现过温度保护目的。
[0053]终端控制电源:未按下AN时，整个控制单元没有工作电源，继电器J不吸合，整机不消耗任何电能。当按下AN时，变压器BI—端与外线L火线相接，如果是前端配电使用时，其BI初级线圈阻抗接入前端识别电路中，经分析判断后向外线供给交流电源。BI得电，经Ql整流Cl滤波，Wy稳压，先后得到+12V和+5V直流工作电压，为继电器J，控制电路提供工作电源，由光电耦合器H1、H2，电阻R4、R5、R6、R7，二极管D2、D3组成的负载组成识别电路开始工作，当H1、H2没有电器插头插入时，其D2、D3是低电平，三极管T2截止，继电器J不吸合，插座口不输出交流电源。由于负载未插入插座中，没有负载电流产生，经过一定的时间延时，前端控制单元中的指令关断交流电输出，整个传输线和终端单元恢复到无电状态。当负载插头插入光电耦合器Hl或H2时，其D2、D3输出从低电平跳为高电平，由于D5此时也是高电平时，Y输出端3脚为高电平，T2导通J继电器吸合，其接点闭合，输出交流电源。负载得电持续工作。实现负载工作状态识别目的。在负载工作期间，如果发生漏电或人们触电现象，B2的输出L3产生感应电流，经Q2整流滤波，稳压使Tl由截止变为导通。D5电位从高电平跌至低电平。Y的脚从高电平跃为低电平，三极管T2由导通为截止J继电器释放，其接点切断交流电的输出实现漏电保护功能。
[0054]在设定温度范围内时，微型温度保护开关WK内部呈闭合通路状态，一方面起启动时的换路保持作用，一方面是温度防护。当温度超过设定温度时，WK内部呈断路状态，变压器BI得不到交流电源，整机直流工作电压也随之消失，继电器J必然释放，从而切断交流电源的输出，达到温度保护的目的。
[0055]本终端控制单元可以与前端控制单元配套使用，具有发送远程启动指令的功能。也可以单独做为电源插座使用，但只有本控制单元中的功能。
【权利要求】
1.一种多功能电力电源远程控制装置，其特征是:包括前端控制单元和终端控制单元，所述前端控制单元主要由整机电源电路、功率限制电路、远程指令识别判断电路和控制、执行电路组成，所述整机电源电路为继电器和控制电路提供直流工作电压电源，所述功率限制电路实现待机功率限制和最大功率限制，所述远程指令识别判断电路通过双电桥平衡和双电压平衡，利用传输线路和终端变压器初级的直流阻抗做为双电桥中的一个桥臂，实现远程无源指令识别，所述控制、执行电路通过控制继电器的吸合或释放，执行对电源的供给或关断；所述终端控制单元电路主要由整机电源供给电路、负载终端是否介入识别电路、指令识别执行电路构成，所述的整机电源供给电路为继电器和控制电路提供直流工作电压，所述的负载终端是否介入识别电路采用红外光电凹型阻挡式耦合识别技术实现负载介入自动识别的功能，控制继电器的吸合，所述的指令识别执行电路通过控制继电器J的吸合或释放，执行对电源的供给或关断。
2.根据权利要求1所述的多功能电力电源远程控制装置，其特征是:所述前端控制单元的功率限制电路主要由电源互感器(B2)，桥堆整流(Q2)，滤波电容(C2)，稳压管(Dw)，可调电阻(Rwl)，隔离二极管(D2、D3)，电阻(町6、!?17、1?15、1?14、1?23、1?22)，第一放大器(父1)、第二放大器(X2)和第一逻辑与门电路(H2B)、第二逻辑与门电路(H3C)组成最小功率限制和最大功率限制电路，第一放大器(Xl)的6脚与电阻(R16、R15)连接，提供基准电压，其5脚与电阻(R25)及隔离二极管(D3)连接，提供比较电压，当比较电压高于基准电压时，第一放大器(Xl)输出翻转，PLC可编程控制器(F)发出关断电源指令；第二放大器(X2)的2脚与电阻(R17、R14)连接，提供基准电压，其3脚与电阻(R22)及隔离二极管(D2)连接，提供比较电压，第二放大器(X2)输出翻转，PLC可编程控制器(F)发出持续供电指令。
3.根据权利要求1所述的多功能电力电源远程控制装置，其特征是:所述前端控制单元的过电压防护电路主要由可调电阻(Rw2)，电阻(R20，R19)，电压比较器(Zl)、与门逻辑电路(HlA)，二极管(D4)组成，电压比较器(Zl)的2脚与电阻(R20，R19)连接，提供基准电压，电压比较器(Zl)的3脚与可调电阻(Rw2)连接，提供比较电压，当比较电压高于基准电压时，电压比较器(Zl)输出翻转，PLC可编程控制器(F)发出关断供电指令。
4.根据权利要求1所述的多功能电力电源远程控制装置，其特征是:所述前端控制单元的远程指令识别判断电路主要由双转换接点继电器(Jl、J2)，电阻(R2、R3、R4、R5、R6、R7),第一电压比较器(Yl)，第二电压比较器(Y2)和与门逻辑电路(H4D)组成，第一电压比较器(Yl)的2脚与电阻(R2)、双转换接点继电器(Jl)、外线(N)连接，第一电压比较器(Yl)的3脚与电阻(R4、R5)连接，提供基准电压；第二电压比较器(Y2)的5脚与电阻(R6、R7)连接，提供基准电压，第二电压比较器(Y2)的6脚与电阻(R3)、双转换接点继电器(J2)、夕卜线(L)连接，其中:电阻(R2、R3、R4)、外线(N)、双转换接点继电器(Jl)和负载终端的变压器(BI)初级直流阻抗组成第一电桥电路；电阻(R5、R6、R7)、外线(L)、双转换接点继电器(J2)和负载终端的变压器(BI)初级直流阻抗组成第二电桥电路，形成双电桥平衡技术，第一电压比较器(Yl)、第二电压比较器(Y2)和与门逻辑电路(H4D)组成双电压比较平衡技术。
5.根据权利要求1所述的多功能电力电源远程控制装置，其特征是:所述终端控制单元的漏电保护功能电路主要由零序互感器(B2)，桥堆整流(Q2)，滤波电容(C2)，稳压管(Dw)，三极管(Tl)，二极管(D5)，电阻(R2、R3)组成，零序互感器(B2)的L1、L2的圈数相等，相位相反，零序互感器(B2)的L3与桥堆整流(Q2)的输入端连接，桥堆整流(Q2)的输出端接滤波电容(C2)、稳压管(Dw)、三极管(Tl)连接，三极管(Tl)的输出端与电阻(R2)、二极管(D5)连接。
6.根据权利要求1所述的多功能电力电源远程控制装置，其特征是:所述终端控制单元的负载终端是否介入识别电路主要由光电耦合器(H1、H2)，二极管(D2、D3)，电阻(R4、R5、R6、R7、R8)组成，光电耦合器(H1、H2)采用的是红外光电凹型阻挡式耦合识别技术，控制二极管(D2、D3)输出电位的变化，达到控制三极管(T2)的工作状态。
7.根据权利要求1所述的多功能电力电源远程控制装置，其特征是:所述终端控制单元的指令识别执行电路主要由与门电路(Y)，三极管(T2)，继电器(J)组成，与门电路(Y)是指令识别器件，只有当与门电路(Y)的I脚和2脚都为高电平时，三极管(T2)才能导通，继电器(J)才会吸合，当与门电路(Y)的I脚和2脚有一个是低电平时，三极管不吸合或吸合时立即释放。
【文档编号】H02J13/00GK204179746SQ201420316779
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】郭胜利 申请人:郭胜利