CN105223837A - 一种家电检测保护方法、用于家电的智能插座及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用电器领域，具体涉及一种家电检测保护方法、用于家电的智能插座及洗衣机。所述方法包括步骤：S10.线路检测装置实时检测家电的电压值和电流值，并根据电压值和电流值计算功率；S20.当家电启动后，控制器绘制并保存功率曲线，同时将获得的功率曲线与数据库存储的特征功率曲线进行搜索匹配，如果匹配成功，则将家电类型设置为与特征曲线对应的家电类型；S30.根据家电类型将智能插座设置为与之相应的工作模式，当电压值Ut、电流值It和/或实时功率Pt不在所设置的工作模式对应的预设安全范围内时，所述智能插座对所述家电进行用电保护。使用该家电检测保护方法可以自动辨识家电类型，并根据家电类型采取相应的检测控制策略。

Description

一种家电检测保护方法、用于家电的智能插座及洗衣机

技术领域

本发明涉及家用电器领域，具体涉及一种家电检测保护方法、用于家电的智能插座及洗衣机。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，功能各异的家电产品已经逐渐成为人们家中不可或缺的配置，在满足日常使用的同时，人们对家电使用安全性和便利性的要求也越来越高。现有的智能插座可以串接在家电与电源之间，起到电量信息检测及控制家电通断电的功能，只能检测家电是否通断电及主动控制其通断电，但并不能自动辨识家电类型，并根据家电类型采取相应的检测控制策略。

如申请号为201210366399.6的发明专利公开了一种智能插座，包括插座本体，还包括设置于插座本体上的电能传感模块、处理器和通信模块，所述的电能传感模块作为智能插座的信号采集端与插座本体中火线、零线的电信号端相连，电能传感模块的信号输出端与处理器的信号输入端相连，处理器的通信信号端与通信模块相连，通信模块与远程控制中心的控制器进行通信。但是该发明提供的处理器不能自动辨识家电类型，及根据家电类型采取相应的检测控制策略。

然而，智能插座连接不同的家电都采用同一的安全控制策略明显不够智能。如热水器属于大功率电器，且易产生漏电，用户对其安全需求度较高，希望连接热水器的安全插座动作更灵敏一些，出现漏电即刻断电。又如，冰箱属于中等功率电器，漏电概率低，且不易经常通断电，则连接冰箱的安全插座动作灵敏度应适当降低，防止频繁通断电。

基于以上描述，亟需要一种新的家电检测保护方法，以解决现有技术中存在的智能插座不能自动辨识家电类型，也不能根据家电类型采取相应的检测控制策略的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种家电检测保护方法，使用该方法可以自动辨识家电类型，并根据家电类型采取相应的检测控制策略。

本发明的目的还在于提供一种用于家电的智能插座，该智能插座应用上述的家电检测保护方法，可以自动辨识家电类型，并根据家电类型采取相应的检测控制策略。

本发明提供的智能插座同时具有无线通信能力、耗电量感知能力以及自动通断能力。

本发明的目的还在于提供一种洗衣机，其具有上述的智能插座。

本发明实施例采用以下技术方案：

一种家电检测保护方法，包括步骤：

S10、线路检测装置实时检测家电的电压值和电流值，并根据电压值和电流值计算功率；

S20、当家电启动后，控制器绘制并保存功率曲线，同时将获得的功率曲线与数据库存储的特征功率曲线进行搜索匹配，如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配成功，则将家电类型设置为与特征曲线对应的家电类型；

S30、控制器根据家电类型将智能插座设置为与之相应的工作模式，当电压值Ut、电流值It和/或实时功率Pt不在所设置的工作模式对应的预设安全范围内时，所述智能插座对所述家电进行用电保护。

作为优选，在步骤S10之后，执行以下步骤：

S11、控制器判断家电是否启动，如果已经启动，则执行步骤S20；否则，返回执行步骤S10。

作为优选，在步骤S20中，如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配不成功，则执行步骤S201；

S201、控制器判断搜索匹配所用的时间是否超过预设值t1，如果超过，则执行步骤S202；否则，返回执行步骤S20；

S202、提示用户手动输入家电类型，用户手动输入家电类型后，执行步骤S30。

作为优选，在步骤S202中，控制器通过无线通讯模块向智能终端发送信号，智能终端提示用户手动输入家电类型，用户通过智能终端手动输入家电类型。

作为优选，在步骤S20中，所述特征功率曲线为洗衣机的洗涤阶段、漂洗阶段或脱水阶段的功率曲线。

作为优选，在步骤S20中，所述特征功率曲线为洗衣机的包括洗涤阶段、漂洗阶段和脱水阶段整个洗衣周期的完整功率曲线。

一种用于家电的智能插座，其与电源插头相连接，包括控制器以及分别与控制器相连的线路检测装置；

所述线路检测装置用于对电力接入端子引入的电压值Ut和电流值It进行采集；

所述控制器用于根据所述线路检测装置检测的电压值Ut和电流值It计算实时功率Pt，绘制并保存功率曲线，同时还用于将获得的功率曲线与数据库存储的特征功率曲线进行搜索匹配，如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配成功，则将家电类型设置为与特征曲线对应的家电类型，并根据家电类型将智能插座设置为与之相应的工作模式，当电压值Ut、电流值It和/或实时功率Pt不在所设置的工作模式对应的预设安全范围内时，所述智能插座对所述家电进行用电保护。

作为优选，所述用于家电的智能插座还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制器相连，用于与外部服务器或智能终端通讯。

作为优选，所述用于家电的智能插座还包括分别与所述控制器相连的通断电控制装置、用于将从所述电力接入端子引入的交流电变换为低压直流电供给所述控制器的电源模块、存储模块、用于在所述通断电控制装置断开后手动恢复家电供电的手动复位按钮及显示模块。

一种洗衣机，包括家电本机电脑控制板与电力接入端子，其还具有以上任一项所述的用于家电的智能插座，所述用于家电的智能插座位于所述家电本机电脑控制板与所述电力接入端子之间。

本发明实施例提出的技术方案的有益技术效果是：

由于本发明所述的家电检测保护方法，包括步骤：S10、线路检测装置实时检测家电的电压值和电流值，并根据电压值和电流值计算功率；S20、当家电启动后，控制器绘制并保存功率曲线，同时将获得的功率曲线与数据库存储的特征功率曲线进行搜索匹配，如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配成功，则将家电类型设置为与特征曲线对应的家电类型，控制器根据家电类型将智能插座设置为与之相应的工作模式，当检测的电压值Ut、电流值It和/或实时功率Pt不在所设置的工作模式对应的预设安全范围内时，所述智能插座对所述家电进行用电保护。所以使用本发明所述的家电检测保护方法可以自动辨识家电类型，并根据家电类型采取相应的检测控制策略。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明装置实施例提供的用于家电的智能插座的结构示意图；

图2是本发明装置实施例提供的用于家电的智能插座的一种优选方式的结构示意图；

图3是本发明方法实施例提供的家电检测保护方法的结构示意图；

图4是本发明方法实施例提供的家电检测保护方法的一种优选方式的结构示意图。

图中：

1、控制器；2、线路检测装置；3、通断电控制装置；4、电力接入端子；5、家电本机电脑控制板；6、电源模块；7、存储模块；8、无线通讯模块；10、手动复位按钮；11、显示模块；12、智能终端。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

装置实施例

图1是本发明装置实施例提供的用于家电的智能插座的结构示意图。如图1所示，该智能插座应用于家电时，其与电源插头相连接，智能插座包括控制器1以及分别与控制器1相连的线路检测装置2。

所述线路检测装置2的一端分别与电力接入端子4的火线、零线相连，用于对电力接入端子4引入的电压值Ut和电流值It进行采集，并将所采集到的电压值Ut和电流值It传递给所述控制器1。

所述控制器1用于根据所述线路检测装置检测2发送的电压值Ut和电流值It计算实时功率Pt，绘制并保存功率曲线，同时还用于将获得的功率曲线与数据库存储的特征功率曲线进行搜索匹配，如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配成功，则将家电类型设置为与特征曲线对应的匹配家电类型，并且控制器根据匹配家电类型将智能插座设置为与之相应的工作模式，如连接家电为大功率电热水器，则适当调高负载功率限值，适当调高安全保护模块动作灵敏度防止触电；如连接家电为洗衣机或洗衣机，则适当调低负载功率限值等。当检测的电压值Ut、电流值It和/或实时功率Pt不在所设置的工作模式对应的预设安全范围内时，所述智能插座对所述家电进行用电保护。用电保护具体可包括本领域常见的过电压、过电流、短路及触漏电保护等，比如说，当检测到的家电实时功率值大于预设功率限值时，则表示实时功率Pt不在所设置的工作模式对应的预设安全范围内，则所述智能插座对所述家电进行断电，达到保护家电的目的。

作为优选，所述用于家电的智能插座还包括无线通讯模块8，所述无线通讯模块8与所述控制器1相连，用于与外部服务器或智能终端12通讯。具体的，所述无线通讯模块8为智能插座与远端服务器及手机、电脑等客户端的通讯接口，如WiFi、ZigBee等。在网络通信畅通时，如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配不成功，即辨识失败，所述控制器1通过无线通讯模块8向智能终端12发送信息，用户通过智能终端12可以收到提示，从而进行手动设置家电类型。设置家电类型后，智能插座能够根据家电类型将所述智能插座设置为与之相应的工作模式，采取与家电类型相适应的检测保护策略。另外，无线通讯模块8还可以向用户发送更精准的运行状态信息等。

图2是本发明装置实施例提供的用于家电的智能插座的一种优选方式的结构示意图。如图2所示，所述用于家电的智能插座还包括分别与所述控制器1相连的通断电控制装置3,所述通断电控制装置3一端分别与火线、零线的电力接入端子4相连，另一端与所述线路检测装置2相连，所述通断电控制装置3的信号输入端与控制器1相连；所述线路检测装置2的信号输出端与所述控制器1的信号输入端相连，所述线路检测装置2的另一端与家电本机电脑控制板5和家电中的其它用电设备，如电机等相连。

当然，所述线路检测装置2和通断电控制装置3的连接位置并不局限于以上所述，两者也可以互换位置，即所述线路检测装置2一端分别与火线、零线的电力接入端子4相连，所述线路检测装置2的信号输出端与所述控制器1的信号输入端4相连；所述通断电控制装置3的信号输入端与控制器1相连，所述通断电控制装置3另一端与家电本机电脑控制板5和家电中的其它用电设备，如电机等相连。

所述控制器1为高性能微处理器，是该装置的控制中心。所述控制器1还用于对所述线路检测装置2采集的电信息分别进行判断和统计，并根据判断结果控制所述通断电控制装置3的通断状态。作为优选方案，所述控制器1包括判断模块和统计模块，所述判断模块用于对所述线路检测装置2采集的电信息进行判断，所述统计模块用于对所述线路检测装置2采集的电信息进行统计。

于本实施例中，作为优选，所述电力接入端子4引入的电流为交流电，所述线路检测装置2所采集的电信息也为交流电信息。

所述线路检测装置2为该用于家电的智能插座的检测计量单元，用于对电力接入端子4引入的交流电信息进行采集，并将采集结果传送给控制器1。具体的，所述线路检测装置2可以检测与电力接入端子4相连的火线、零线及地线的电压、电流及电压与电流的相角等信息，并将检测数据实时传到主控器1，所述主控器1的判断模块根据内部程序算法，一方面判断线路是否出现LG反接、过电压、过电流、过功率或产生异常电弧等不安全现象发生，若有以上一种或多种不安全现象发生，立即向通断电控制装置3发出断电指令，将连接家电本机电脑控制板5的交流电源与电网断开，起到安全保护作用。另一方面，所述主控器1的统计模块根据检测的交流电信息计算家电的有功功率、无功功率及耗电量等基本用电信息。这些统计信息可作为用户后续用电的参考。

以上所述用于家电的智能插座可以对家电负载特性做到精准的判断，具有自动通断能力，实现对线路的检测和保护，避免产生误动作，同时具有耗电量统计能力。

于本实施例中，作为优选方案，所述用于家电的智能插座还包括分别与所述控制器1相连的电源模块6、存储模块7、用于在所述通断电控制装置断开后手动恢复家电供电的手动复位按钮10及显示模块11。

所述电源模块6一端连接所述电力接入端子4，另一端连接所述控制器1，用于将从所述电力接入端子4引入的交流电变换为低压直流电供给所述控制器1。

所述存储模块7为用于家电的智能插座的存储单元，可用于保存电力接入端子4引入的电压值Ut和电流值It以及根据所述电压值Ut和电流值It计算出的实时功率Pt和绘制并保存功率曲线，同时还用于保存预先绘制并存入的特征功率曲线。并且还可以保存预设时间段的所述用于家电的智能插座的运行状态信息、家电的运行状态信息、累积耗电量、历史电压电流曲线等。

所述手动复位按钮10用于在所述通断电控制装置3断开后手动恢复家电的供电。具体的，手动复位按钮10允许用户在线路检测装置2检测到不安全现象切断电源后手动恢复家电的供电；在危险故障排除后，也可以通过手机、电脑等客户端远程控制该用于家电的智能插座恢复家电的供电。

所述显示模块11为用于家电的智能插座的显示单元，用于指示所述用于家电的智能插座的运行状态，通信状态及主要计量参数等。所述显示模块11优选为LED指示灯、数码管等。

于本实施例中，作为优选，所述智能插座与电源插头为一体结构，不会丢失。当然，并不局限于一体结构，也可以做成分体结构。

本方案还提供了一种洗衣机，包括家电本机电脑控制板5与电力接入端子4，还具有以上任一项所述的智能插座，所述智能插座与电源插头为一体结构，位于所述家电本机电脑控制板5与所述电力接入端子4之间。

具有该智能插座的洗衣机可以自动辨识洗衣机的类型，并根据洗衣机的类型采取相应的检测控制策略。将智能插座串接在家电与供电电路之间，即可以实现对家电运行状态的实时监测。智能插座能够实时检测家电电压、电流、功率等信息，将获取的家电运行功率曲线与数据库中存储的特征功率曲线进行搜索匹配，根据匹配结果自动确定所连接家电的类型。即使辨识失败，用户也可以通过智能终端收到提示，从而进行手动设置家电类型。设置家电类型后，智能插座能够采取与家电类型相适应的检测保护策略，及向用户推送更精准的运行状态信息等。

并且智能插座还可以对家电负载特性做到精准的判断，具有自动通断能力，实现对线路的检测和保护，避免产生误动作，同时具有耗电量统计能力。

于本实施例中，所述智能插座还可以应用于其它的家电，比如电冰箱、电视、空调等，并特别适用于应用在多功能物联网家电中。

方法实施例

家电种类繁多，包括：洗衣机、冰箱、空调、热水器、微波炉等，虽然同属耗电设备，但是每类家电都有其独特的工作方式，这种独特的工作方式反映到功率曲线上就能得到独一无二的特征功率曲线。如洗衣机区别于其他家电的运行方式是，在洗涤和漂洗的过程中，电机以一定的转停比进行往复正反转，这种正反转反映到功率曲线上即为只有正半周期的正弦函数曲线，我们把这一阶段的功率曲线抽取出来作为洗衣机的特征功率曲线存储于智能插座的数据库中。同样，也可以从其他家电抽取出类似的特征功率曲线按照家电类型命名保存在数据库中。智能插座连接家电和电力接入端子后，智能插座可以获取家电的实际运行功率曲线，将实际功率曲线与数据库中的特征功率曲线进行逐一对比，即可辨识出智能插座所连接的家电类型。

智能插座辨识出家电类型后，可以自动切换到到与家电类型相适应的控制模式。如连接家电为大功率电热水器，则适当调高负载功率限值，适当调高安全保护模块动作灵敏度防止触电；如连接家电为洗衣机或洗衣机，则适当调低负载功率限值等。

图3是本发明方法实施例提供的家电检测保护方法的结构示意图。如图3所示，该家电检测保护方法，包括步骤：

S10、智能插座连接家电和电力接入端子后，智能插座进入家电类型辨识模式，进入家电类型辨识模式后，线路检测装置实时检测家电的电压值Ut信息和电流值It信息，并将所检测到的家电的电压值Ut信息和电流值It信息传递给控制器，控制器根据电压值Ut信息和电流值It信息计算实时功率Pt。

S20、当家电启动后，控制器绘制并保存功率曲线，同时将获得的功率曲线与数据库存储的特征功率曲线进行搜索匹配，如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配成功，则将家电类型设置为与特征曲线对应的家电类型。

S30、控制器根据家电类型将智能插座设置为与之相应的工作模式，当检测的电压值Ut、电流值It和/或实时功率Pt不在所设置的工作模式对应的预设安全范围内时，所述智能插座对所述家电进行用电保护。

于本实施例中，所述特征功率曲线既可以选取某一阶段或某几个阶段的功率曲线(如洗涤阶段、脱水阶段等)也可以选取一个完整的工作周期的功率曲线(如包含洗涤、漂洗、脱水的完整洗衣过程的程序周期)。以某一阶段或某几个阶段的功率曲线为特征功率曲线可以辨识出家电是否为洗衣机，而以完整的工作周期的功率曲线为特征功率曲线则可以辨识出洗衣机的具体分类：波轮洗衣机、滚筒洗衣机或干衣机等。

使用本发明所述的家电检测保护方法可以自动辨识家电类型，并根据家电类型采取相应的检测控制策略。

图4是本发明方法实施例提供的家电检测保护方法的一种优选方式的结构示意图。如图4所示，作为家电检测保护方法的一种优选方式，整个家电检测保护方法包括以下步骤：

S10、智能插座连接家电和电力接入端子后，智能插座进入家电类型辨识模式，进入家电类型辨识模式后，线路检测装置实时检测家电的电压值Ut信息和电流值It信息，并将所检测到的家电的电压值Ut信息和电流值It信息传递给控制器，控制器根据电压值Ut信息和电流值It信息计算实时功率Pt。

S21、同时控制器检测家电是否启动，如果检测到家电已经启动，则执行步骤S22；否则，返回执行步骤S10。

S22、控制器绘制并保存功率曲线。

S23、控制器将获得的功率曲线与数据库存储的特征功率曲线进行搜索匹配。

S24、控制器判断步骤S23中的搜索匹配是否成功，如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配成功，则表明辨识成功，执行步骤S25；如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配不成功，则执行步骤S26。

S25、控制器将家电类型设置为与特征曲线对应的家电类型，之后执行步骤S30。

S26、控制器判断搜索匹配所用的时间是否超过预设值t1，如果超过，则表明辨识失败，执行步骤S27；否则，返回执行步骤S22。

S27、提示用户手动输入家电类型，用户手动输入家电类型后，执行步骤S30。

在该步骤中，控制器也可以通过无线通讯模块向智能终端发送信号，智能终端提示用户手动输入家电类型，用户通过智能终端手动输入家电类型。

S30、控制器根据家电类型将智能插座设置为与之相应的工作模式，当检测的电压值Ut、电流值It和/或实时功率Pt不在所设置的工作模式对应的预设安全范围内时，所述智能插座对所述家电进行用电保护。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种家电检测保护方法，其特征在于，包括步骤：

S10、线路检测装置实时检测家电的电压值和电流值，并根据电压值和电流值计算功率；

S20、当家电启动后，控制器绘制并保存功率曲线，同时将获得的功率曲线与数据库存储的特征功率曲线进行搜索匹配，如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配成功，则将家电类型设置为与特征曲线对应的家电类型；

S30、控制器根据家电类型将智能插座设置为与之相应的工作模式，当电压值Ut、电流值It和/或实时功率Pt不在所设置的工作模式对应的预设安全范围内时，所述智能插座对所述家电进行用电保护。

2.如权利要求1所述的家电检测保护方法，其特征在于，在步骤S10之后，执行以下步骤：

S11、控制器判断家电是否启动，如果已经启动，则执行步骤S20；否则，返回执行步骤S10。

3.如权利要求2所述的家电检测保护方法，其特征在于，

在步骤S20中，如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配不成功，则执行步骤S201；

S201、控制器判断搜索匹配所用的时间是否超过预设值t1，如果超过，则执行步骤S202；否则，返回执行步骤S20；

S202、提示用户手动输入家电类型，用户手动输入家电类型后，执行步骤S30。

4.如权利要求3所述的家电检测保护方法，其特征在于，在步骤S202中，控制器通过无线通讯模块向智能终端发送信号，智能终端提示用户手动输入家电类型，用户通过智能终端手动输入家电类型。

5.如权利要求1所述的家电检测保护方法，其特征在于，在步骤S20中，所述特征功率曲线为洗衣机的洗涤阶段、漂洗阶段或脱水阶段的功率曲线。

6.如权利要求1所述的家电检测保护方法，其特征在于，在步骤S20中，所述特征功率曲线为洗衣机的包括洗涤阶段、漂洗阶段和脱水阶段整个洗衣周期的完整功率曲线。

7.一种用于家电的智能插座，其特征在于，与电源插头相连接，包括控制器(1)以及分别与控制器(1)相连的线路检测装置(2)；

所述线路检测装置(2)用于对电力接入端子(4)引入的电压值Ut和电流值It进行采集；

所述控制器(1)用于根据所述线路检测装置(2)检测的电压值Ut和电流值It计算实时功率Pt，绘制并保存功率曲线，同时还用于将获得的功率曲线与数据库存储的特征功率曲线进行搜索匹配，如果获得的功率曲线与数据库中的某一特征功率曲线匹配成功，则将家电类型设置为与特征曲线对应的家电类型，并根据家电类型将智能插座设置为与之相应的工作模式，当电压值Ut、电流值It和/或实时功率Pt不在所设置的工作模式对应的预设安全范围内时，所述智能插座对所述家电进行用电保护。

8.如权利要求7所述的用于家电的智能插座，其特征在于，还包括无线通讯模块(8)，所述无线通讯模块(8)与所述控制器(1)相连，用于与外部服务器或智能终端通讯。

9.如权利要求7所述的用于家电的智能插座，其特征在于，还包括分别与所述控制器(1)相连的通断电控制装置(3)、用于将从所述电力接入端子(4)引入的交流电变换为低压直流电供给所述控制器(1)的电源模块(6)、存储模块(7)、用于在所述通断电控制装置(3)断开后手动恢复家电供电的手动复位按钮(10)及显示模块(11)。

10.一种洗衣机，包括家电本机电脑控制板(5)与电力接入端子(4)，其特征在于，还具有权利要求7至9任一项所述的用于家电的智能插座，所述用于家电的智能插座位于所述家电本机电脑控制板(5)与所述电力接入端子(4)之间。