CN108387006A - 一种双向控制的热水器漏电保护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双向控制的热水器漏电保护系统，涉及电气安全领域，包括：漏电保护器、低电压电源模块和热水器控制器；漏电保护器用于断开或接通电源；低电压电源模块用于为热水器控制器供电；热水器控制器可发出断电信号，漏电保护器接收断电信号后断开电源；与现有技术相比，通过热水器控制器可发出断电信号，漏电保护器收到该信号后，控制模块控制动作模块断开负载的电源，实现了负载控制漏电保护器，更加安全。
Description
技术领域
本发明涉及漏电保护器技术领域，尤其涉及一种双向控制的热水器漏电保护系统。
背景技术
随着生活水平的提高，家用热水器的普及率也越来越高，使用热水器触电的事件也是屡见不鲜，因此热水器需要一个漏电保护器保护使用者的安全，而现有的漏电保护器存在诸多不足。
如中国发明CN3178492A所公开的具备地线带电保护的漏电保护装置，包括各带开关的相线L、零线N、地线E三极，穿过相线L、零线N的零序电流互感器、试验电路、脱扣器、整流电路、电源降压、可控硅，还设置一个电流检测器和双输入端放大器，电流检测器的初级线圈一端与地线E连接，电流检测器的初级线圈另一端串接大阻值限流降压电路后与零线N连接，电流检测器的次级线圈与双输入端放大器的一个输入端连接，双输入端放大器的二个输出端分别与二个可控硅的触发极连接，零序电流互感器的输出端接入双输入端放大器的另一个输入端；该发明虽然能同时检测零线、火线和地线是否漏电，但该发明只会在发生漏电时断开电源，存在一定的滞后性，比如在热水器出水的瞬间发生漏电，该发明检测到漏电，再完成断开电源的动作，这段时间已经足够电倒热水器的使用者。
再如中国发明CN106440393A所公开的一种智能型出水断电控制系统及方法，涉及安全保护技术领域，所述控制系统包括：水流传感器，与电源供电模块信号连接，用于检测电热水器的出水状态，并实时将检测信息发送至电源供电模块；其中所述水流传感器为霍尔水流传感器、水流开关及水压传感器中的任意一种；电源供电模块，与所述漏电保护器插头通讯连接，用于根据所述水流传感器的检测结果，控制所述漏电保护器插头的上电和断电。本发明的智能型出水断电控制系统及方法，当热水器存在水流时即控制漏电保护器跳闸保护并同步切断热水器的电源所有连接线；该发明虽然能在热水器出水时就断开电源，但是该发明只能由漏电保护器来断开电源，并且还需内置电池，信号转换等模块，增加了元件数量，降低了可靠性。
发明内容
一、要解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺陷，家用电器的使用安全性较低的问题。
二、技术方案
为解决上述问题，特提供一种双向控制的热水器漏电保护系统，包括：漏电保护器、低电压电源模块和热水器控制器；
漏电保护器用于断开或接通电源；
低电压电源模块用于为热水器控制器供电；
热水器控制器可发出断电信号，漏电保护器接收断电信号后断开电源。
其中，双向控制的热水器漏电保护系统还包括水流检测模块，水流检测模块用于检测水流，当检测到水流时，水流检测模块发出水流信号，热水器控制器接收水流信号后控制漏电保护器断开电源；低电压电源模块还用于为水流检测模块供电。
其中，双向控制的热水器漏电保护系统还包括负载温度传感器，负载温度传感器用于检测热水器内液体的温度并将检测到的温度值发送给漏电保护器或热水器控制器；低电压电源模块还用于为负载温度传感器供电；
当负载温度传感器检测到的温度值超过设定值时，漏电保护器断开电源。
其中，漏电保护器包括：
动作模块，动作模块用于执行断开或接通电源；
漏保控制模块，漏保控制模块用于控制动作模块断开或接通电源；
漏电检测模块，漏电检测模块用于检测地线、火线和零线是否漏电，当检测到漏电时，漏电检测模块发出漏电信号，漏保控制模块接收漏电信号后，漏保控制模块控制动作模块断开电源。
其中，漏电保护器还包括温度检测模块，温度检测模块用于检测插脚和插座之间的温度，当温度值超过预设值时，温度检测模块发出高温信号，漏保控制模块接收高温信号后，漏保控制模块控制动作模块断开电源。
其中，漏电保护器还包括交流输入模块，交流输入模块与市电电连接，交流输入模块还分别与低电压电源模块和动作模块电连接，交流输入模块用于提供交流电。
其中，热水器控制器接收水流信号控制漏电保护器断开电源以后，当水流检测模块检测不到水流时，水流检测模块停止发出水流信号，漏电保护器重新上电。
其中，漏电保护器还包括端口模块，热水器控制器通过端口模块与漏保控制模块通讯连接。
其中，双向控制的热水器漏电保护系统还包括显示模块，显示模块用于显示负载温度传感器检测到的温度值。
其中，热水器控制器可发出上电信号，漏电保护器接收上电信号后接通电源。
其中，端口模块包含信号隔离模块，信号隔离模块用于将信号的输入端和输出端进行电气隔离。
其中，双向控制的热水器漏电保护系统还包括水流检测模块，水流检测模块用于检测水流，当检测到水流时，水流检测模块发出水流信号，漏电保护器接收水流信号后断开电源；低电压电源模块还用于为水流检测模块供电。
三、本发明的有益效果
与现有技术相比，通过热水器控制器可发出断电信号，漏电保护器收到该信号后，控制模块控制动作模块断开负载的电源，实现了负载控制漏电保护器，更加安全。
附图说明
图1是本发明的实施例1的主要模块连接关系图；
图2是本发明的实施例1的模块主要连接关系图；
图3是本发明的动作模块电路图；
图4是本发明的漏保控制模块电路图；
图5是本发明的漏电检测模块电路图；
图6是本发明的端口模块电路图；
图7是本发明的温度检测模块电路图；
图8是本发明的交流输入模块电路图；
图9是本发明的低电压电源模块电路图；
图10是本发明的显示模块电路图；
图11是本发明的实施例2的主要模块连接关系图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的具体实施例中，将本发明应用在热水器上，水流检测模块采用霍尔效应水流传感器，并将霍尔效应水流传感器安装在热水器的出水口；负载温度传感器采用水温传感器，并将水温传感器设置在热水器的水箱内；
实施例1：
如图1至图9所示，上电后，交流输入模块为动作模块、漏电检测模块和低电压电源模块提供工作电压，低电压电源模块为漏保控制模块、热水器控制器、霍尔效应水流传感器和温度检测模块提供工作电压，使得本发明无需设置电池为水流传感器供电；水温传感器与热水器控制器电连接，并从热水器控制器获得工作电压。
当互感器ZCT1或者互感器ZCT2检测到漏电信号时，由单片机U1向单片机U2发出一个漏电信号，单片机U2接收漏电信号后，控制脱扣线圈RL2切断热水器的电源；如果是地线漏电，交流输入模块中的LED灯DL2会亮起，提醒使用者地线带电；
在漏电信号消失后，使用者需要手动按下开关S1进行复位，复位后重新上电，然后单片机U2控制上电线圈RL1接通热水器的电源，进一步提高安全性；
当霍尔效应水流传感器检测到水流时，霍尔效应水流传感器向热水器控制器发出水流信号，热水器控制器接收水流信号后，通过光耦OPTO1向单片机U2发出断电信号，单片机U2接收断电信号后，控制脱扣线圈RL2切断热水器的电源；传统的热水器出水断电，都是在出水后在热水器内部通过电磁阀断开，而本发明是在出水后直接断开漏电保护器，不但能达到出水断电的效果，还省去了电磁阀，成本更低，并且更加安全。
因为热水器控制器由漏电保护器中的低电压电源直接供电，所以即使热水器被切断了电源，热水器控制器依旧能正常工作；
在水流信号消失5分钟后，热水器控制器通过光耦OPTO1向单片机U2发出上电信号，单片机U2控制上电线圈RL1接通热水器的电源；使得本发明无需进行信号转换的过程，从而省去了信号转换模块和通讯模块，节约了成本，增加了可靠性，
当温度传感器RT1检测到插脚和插座之间的温度值超过预设值时，温度传感器RT1向单片机U2发出高温信号，单片机U2接收高温信号后，控制脱扣线圈RL2切断热水器的电源。
如图10所示，端口CON2与低电压电源模块电连接，端口CON1与水温传感器电连接，水温传感器将检测到的热水器水箱内的水温发送给单片机U4，单片机U4控制数码管DS1显示水温传感器检测到的温度；
热水器开始加热后，单片机U2会将加热信息通过光耦OPTO2传给热水器控制器，使得热水器控制器进行显示灯号转换。
当水温传感器检测到热水器内的水已加热至使用者设定的温度值时，热水器控制器通过光耦OPTO1向单片机U2发出断电信号，单片机U2收到该信号后，控制脱扣线圈RL2切断热水器的电源；使得热水器在保温期间，没有接通电源，使用者就没有了触电条件，更加安全；
当水温传感器检测到热水器内的水已低至需要重新加热的温度值时，热水器控制器通过光耦OPTO1向单片机U2发出上电信号，单片机U2收到上电信号后，控制上电线圈RL1接通热水器的电源。
实施例2：
如图11所示，上电后，低电压电源模块为水温传感器和热水器控制器提供电压，霍尔效应水流传感器与热水器控制器电连接，并从热水器控制器获得工作电压；水温传感器将检测到的温度值发送给漏电保护器。
当霍尔效应水流传感器检测到水流时，霍尔效应水流传感器向漏电保护器发出水流信号，漏电保护器的单片机U2接收水流信号后，控制脱扣线圈RL2切断热水器的电源；
当水温传感器检测到热水器内的水已加热至使用者设定的温度值时，单片机U2控制脱扣线圈RL2切断热水器的电源。
霍尔效应水流传感器和水温传感器的信号直接发给送漏电保护器，降低了对热水器控制器的硬件和软件要求，也提高了漏电保护器的断电及时性。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (12)
1.一种双向控制的热水器漏电保护系统，其特征在于，所述双向控制的热水器漏电保护系统包括：漏电保护器、低电压电源模块和热水器控制器；
所述漏电保护器用于断开或接通电源；
所述低电压电源模块用于为所述热水器控制器供电；
所述热水器控制器可发出断电信号，所述漏电保护器接收断电信号后断开电源。
2.如权利要求1所述的一种双向控制的热水器漏电保护系统，其特征在于，所述双向控制的热水器漏电保护系统还包括水流检测模块，所述水流检测模块用于检测水流，当检测到水流时，所述水流检测模块发出水流信号，所述热水器控制器接收水流信号后控制所述漏电保护器断开电源；所述低电压电源模块还用于为所述水流检测模块供电。
3.如权利要求1所述的一种双向控制的热水器漏电保护系统，其特征在于，所述双向控制的热水器漏电保护系统还包括负载温度传感器，所述负载温度传感器用于检测热水器内液体的温度并将检测到的温度值发送给所述漏电保护器或所述热水器控制器；所述低电压电源模块还用于为所述负载温度传感器供电；
当负载温度传感器检测到的温度值超过设定值时，所述漏电保护器断开电源。
4.如权利要求1所述的一种双向控制的热水器漏电保护系统，其特征在于，所述漏电保护器包括：
动作模块，所述动作模块用于执行断开或接通电源；
漏保控制模块，所述漏保控制模块用于控制所述动作模块断开或接通电源；
漏电检测模块，所述漏电检测模块用于检测地线、火线和零线是否漏电，当检测到漏电时，所述漏电检测模块发出漏电信号，所述漏保控制模块接收漏电信号后，所述漏保控制模块控制所述动作模块断开电源。
5.如权利要求4所述的一种双向控制的热水器漏电保护系统，其特征在于，所述漏电保护器还包括温度检测模块，所述温度检测模块用于检测插脚和插座之间的温度，当温度值超过预设值时，所述温度检测模块发出高温信号，所述漏保控制模块接收高温信号后，所述漏保控制模块控制所述动作模块断开电源。
6.如权利要求4所述的一种双向控制的热水器漏电保护系统，其特征在于，所述漏电保护器还包括交流输入模块，所述交流输入模块与市电电连接，所述交流输入模块还分别与所述低电压电源模块和所述动作模块电连接，所述交流输入模块用于提供交流电。
7.如权利要求2所述的一种双向控制的热水器漏电保护系统，其特征在于，所述热水器控制器接收水流信号控制所述漏电保护器断开电源以后，当所述水流检测模块检测不到水流时，所述水流检测模块停止发出水流信号，所述漏电保护器重新上电。
8.如权利要求4所述的一种双向控制的热水器漏电保护系统，其特征在于，所述漏电保护器还包括端口模块，所述热水器控制器通过所述端口模块与所述漏保控制模块通讯连接。
9.如权利要求3所述的一种双向控制的热水器漏电保护系统，其特征在于，所述双向控制的热水器漏电保护系统还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述负载温度传感器检测到的温度值。
10.如权利要求1所述的一种双向控制的热水器漏电保护系统，其特征在于，所述热水器控制器可发出上电信号，所述漏电保护器接收上电信号后接通电源。
11.如权利要求8所述的一种出水断电的漏电保护系统，其特征在于，所述端口模块包含信号隔离模块，所述信号隔离模块用于将信号的输入端和输出端进行电气隔离。
12.如权利要求1所述的一种双向控制的热水器漏电保护系统，其特征在于，所述双向控制的热水器漏电保护系统还包括水流检测模块，所述水流检测模块用于检测水流，当检测到水流时，所述水流检测模块发出水流信号，所述漏电保护器接收水流信号后断开电源；所述低电压电源模块还用于为所述水流检测模块供电。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180810 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |