CN111129963A - 配电箱控制装置、方法及配电箱系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种配电箱控制装置、方法及配电箱系统。装置包括湿度检测装置、控制装置和除湿装置，湿度检测装置设置于配电箱内，湿度检测装置和除湿装置均连接控制装置，湿度检测装置用于检测配电箱内的实时湿度并发送至控制装置，控制装置用于根据实时湿度与预设湿度阈值的比较结果控制除湿装置的运行状态。上述配电箱控制装置、方法及配电箱系统，控制装置在判断配电箱内的实时湿度过大时控制除湿装置运行，使除湿装置降低配电箱内的空气湿度，从而减少配电箱湿度过大时在配电箱内和箱内的各个电子元器件表面产生凝露的现象，避免各器件被锈蚀，从而延长配电箱和箱内器件的使用寿命，且不容易产生漏电等现象，安全性能好，使用可靠性高。

Description

配电箱控制装置、方法及配电箱系统

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种配电箱控制装置、方法及配电箱系统。

背景技术

配电箱是指挥供电线路中各种元器件合理分配电能的控制中心，是可靠接纳上端电源，正确馈出荷载电能的控制环节，也是获取用户对供电质量满意与否的关键，在应用各种电气设备的场合被广泛使用。

配电箱内的空气相对密闭，空气中的潮湿空气进入配电箱后不能及时排出，极易在配电箱内和箱内的各个电子元器件表面产生凝露现象，从而加大设备产生锈蚀的风险，甚至导致设备出现故障，影响配电箱内器件的正常使用，还有可能造成安全隐患，传统的配电箱使用可靠性低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的配电箱使用可靠性低的问题，提供一种配电箱控制装置、方法及配电箱系统。

一种配电箱控制装置，包括湿度检测装置、控制装置和除湿装置，所述湿度检测装置设置于配电箱内，所述湿度检测装置和所述除湿装置均连接所述控制装置；

所述湿度检测装置用于检测配电箱内的实时湿度并发送至所述控制装置，所述控制装置用于根据所述实时湿度与预设湿度阈值的比较结果控制所述除湿装置的运行状态，所述除湿装置用于在运行时降低配电箱内的空气湿度。

一种配电箱控制方法，包括以下步骤：

获取配电箱内的实时湿度；

根据所述实时湿度与预设湿度阈值的比较结果发送控制指令至除湿装置，所述控制指令用于控制所述除湿装置的运行状态。

一种配电箱系统，包括配电箱和如上述的配电箱控制装置。

上述配电箱控制装置、方法及配电箱系统，湿度检测装置检测配电箱内的实时湿度并发送至控制装置，控制装置根据实时湿度与预设湿度阈值的比较结果控制除湿装置的运行状态，在判断配电箱内的实时湿度过大时控制除湿装置运行，使除湿装置降低配电箱内的空气湿度，从而减少配电箱湿度过大时在配电箱内和箱内的各个电子元器件表面产生凝露的现象，避免各器件被锈蚀，从而延长配电箱和箱内器件的使用寿命，且不容易产生漏电等现象，安全性能好，使用可靠性高。

附图说明

图1为一个实施例中配电箱控制装置的结构框图；

图2为另一个实施例中配电箱控制装置的结构框图；

图3为一个实施例中配电箱控制装置的结构图；

图4为一个实施例中配电箱控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行更加全面的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在一个实施例中，请参见图1，提供一种配电箱控制装置100，包括湿度检测装置200、控制装置100和除湿装置300，湿度检测装置200设置于配电箱内，湿度检测装置200和除湿装置300均连接控制装置100。湿度检测装置200用于检测配电箱内的实时湿度并发送至控制装置100，控制装置100用于根据实时湿度与预设湿度阈值的比较结果控制除湿装置300的运行状态，除湿装置300用于在运行时降低配电箱内的空气湿度。控制装置100根据实时湿度与预设湿度阈值的比较结果控制除湿装置300的运行状态，在判断配电箱内的实时湿度过大时控制除湿装置300运行，使除湿装置300降低配电箱内的空气湿度，从而减轻配电箱湿度过大在配电箱内和箱内的各个电子元器件表面产生凝露的现象，避免各器件被锈蚀，从而延长配电箱和箱内器件的使用寿命，且不容易产生漏电等现象，安全性能好，使用可靠性高。

具体地，湿度检测装置200的设置位置并不是唯一的，例如可以在配电箱的内壁上，其中，内壁包括侧面的内壁、顶部内侧和底部内侧。湿度检测装置200与配电箱内的其他器件之间的距离保持在安全距离内，避免对其他器件的工作造成干扰。进一步地，可以采用可拆卸固定的方式设置于配电箱内壁上，例如可采用卡合、螺钉螺帽连接或铰接等方式，当需要更换湿度检测装置200时，或者不需要湿度检测装置200时，可将湿度检测装置200拆卸下来，使用方便。湿度检测装置200的数量并不限定，可采用两个以上的湿度检测装置200检测配电箱内的空气湿度，各个湿度检测装置200分别设置在配电箱的不同位置，可以检测配电箱不同位置处的湿度，各个湿度检测装置200均连接控制装置100，将检测到的湿度发送至控制装置100，控制装置100根据多个湿度检测装置200的检测结果可以更加准确、全面地得到配电箱内的湿度。湿度检测装置200的结构并不是唯一的，例如可以为湿敏传感器，湿敏传感器的结构是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的感湿膜，基片设置在配电箱内壁，感湿膜设置在基片上远离配电箱内壁的一侧，当配电箱内的空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，湿敏传感器的电阻率和电阻值都发生变化，控制装置100根据湿敏传感器的电阻率和电阻值的变化值计算得到配电箱内的空气湿度，完成对配电箱内的湿度检测。采用湿敏传感器作为湿度检测装置200检测精度较高，检测结果准确。

控制装置100在获取到配电箱内的湿度后，将检测到的值与预设的湿度阈值进行比较，然后根据比较结果控制除湿装置300的运行状态。具体地，控制装置100可将接收到湿度值实时与预设湿度阈值比较，即接收到一个湿度值数据时就将接收到的湿度值与预设湿度阈值相比较，实现根据比较结果实时控制除湿装置300的工作状态，使对配电箱内的湿度控制更为准确。或者，控制装置100也可以按照预设的时间间隔将接收到湿度值与预设湿度阈值比较，即等待时长达到预设时间间隔后，将接收到的湿度值数据与预设湿度阈值相比较，然后根据比较结果控制除湿装置300的运行状态，可以节约控制流程，减轻工作负荷。控制装置100的类型并不是唯一的，包括但不限于CPLD(Complex Programmable LogicDevice，复杂可编程逻辑器件)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或单片机。

除湿装置300根据控制装置100发送的指令调整自身的运行状态，运行状态可以为开始运行、保持运行和启动运行等，其中在运行时也可以通过调整不同的功率改变除湿效果。预设湿度阈值的取值并不是唯一的，可根据实际需求调整，例如可以为70％，当配电箱内的空气湿度大于70％时，认为配电箱内湿度过大，此时控制装置100控制除湿装置300开始运行，以降低配电箱内的空气湿度。可以理解，在其他实施例中，预设湿度阈值也可以为其他取值，只要本领域技术人员认为可以实现即可。除湿装置300用于在运行时降低配电箱内的空气湿度，除湿装置300的结构和类型并不是唯一的，例如可以为冷冻式除湿装置300，冷冻式除湿装置300包括压缩机、热交换器和吸风器，压缩机、热交换器和吸风器均连接控制装置100，根据控制装置100发出的控制指令调节工作状态。工作时，吸风器将配电箱内的潮湿空气吸入装置内，通过压缩机带动热交换器，将配电箱内的潮湿空气中的水分冷凝成销水珠收集后排出配电箱外，再将处理过后的干燥的空气传输至配电箱内，如此循环使配电箱内湿度降低。可以理解，在其他实施例中，除湿装置300也可以为其他结构，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，预设湿度阈值包括湿度上限值和湿度下限值，控制装置100用于在实时湿度大于或等于湿度上限值时控制除湿装置300运行，控制装置100用于在实时湿度小于或等于湿度下限值时控制除湿装置300停止运行。控制装置100根据配电箱内的实时湿度与湿度上限值和湿度下限值的比较结果实现对除湿装置300运行状态的控制，可以实现自动打开或关闭除湿功能，提高系统的智能化程度。

具体地，预设湿度阈值的数量并不是唯一的，在本实施例中，预设湿度阈值包括湿度上限值和湿度下限值，在实时湿度大于或等于湿度上限值时，认为当前配电箱内的湿度过大，控制装置100控制除湿装置300运行，以降低配电箱内的实时湿度，在实时湿度小于或等于湿度下限值时，认为当前配电箱内的湿度已经满足湿度要求，不会因为湿度过大对配电箱内的器件造成不利影响，此时控制装置100控制除湿装置300停止运行，不需要再降低配电箱内的湿度，还可以起到节约资源的作用。若实时湿度大于湿度下限值且小于湿度上限值，且控制装置100控制除湿装置300维持上一运行状态不变，例如，当实时湿度开始大于湿度上限值时，除湿装置300运行，配电箱内的湿度下降，当湿度下降到小于湿度上限值且大于湿度下限值，控制装置100控制除湿装置300维持在运行的状态，直至配电箱内的湿度小于湿度下限值时停止，相应地，当实时湿度开始小于湿度下限值时，除湿装置300停止运行，配电箱内的湿度上升，当湿度上升到大于湿度下限值且小于湿度上限值时，控制装置100控制除湿装置300维持在停止运行的状态，直至配电箱内的湿度大于湿度上限值时控制除湿装置300运行。

湿度上限值和湿度下限值的具体取值并不是唯一的，在本实施例中，湿度上限值可以为70％，湿度下限值可以为25％，可以理解，在其他实施例中，湿度上限值和湿度下限值也可以为其他取值，只要本领域技术人员认为可以实现即可。进一步地，在实时湿度大于湿度上限值时，还可以根据实时湿度所处的湿度范围控制除湿装置300的工作状态，以湿度上限值为70％为例，当实时湿度在70％-80％范围内时，控制除湿装置300以低功率运行，当实时湿度在80％-90％范围内时，控制除湿装置300以中功率运行，当实时湿度大于90％时，控制除湿装置300以高功率运行，在保证除湿效果的前提下，也可以起到节能环保的作用。

在一个实施例中，除湿装置300包括风扇、除湿管和制冷装置，除湿管一端设置于配电箱内，另一端与配电箱以外的区域连通，所述风扇设置于所述除湿管位于配电箱内的一端，制冷装置设置于除湿管，风扇连接控制装置100。通过风扇、除湿管和制冷装置的配合使用可以将配电箱内的空气中的水分排出到配电箱之外，从而降低配电箱内的空气湿度。

具体地，配电箱以外的区域是指以配电箱的外壳为界限，除了配电箱内部之外的区域，除湿装置300包括风扇、除湿管和制冷装置，除湿管一端靠近风扇的吹风面设置，另一端与配电箱以外的区域连通，制冷装置设置于除湿管，风扇连接控制装置100，工作时，风扇接收到控制装置100的指令开始运行，风扇的吸风面将配电箱内的潮湿空气吸入后，通过风扇的吹风面传输至除湿管，制冷装置设置于除湿管，用于降低除湿管内的温度，除湿管内的空气中的水汽经过降温后冷凝成水，再将凝结的水通过导水管等装置排出箱体外，达到对配电箱内的空气良好的除湿效果。进一步地，通过控制风扇的功率可以改变除湿装置300的输出功率大小，制冷装置也可以连接控制装置100，根据控制装置100发送的指令调整自身的运行状态，提高配电箱控制装置100的自动化程度。制冷装置的结构并不是唯一的，例如可以为半导体制冷片，半导体制冷片包括冷面和热面，冷面与除湿管相接触，热面设置于冷面远离除湿管的一侧，通上电源之后，冷面的热量被移到热面，导致冷面温度降低，热面温度升高，从而起到对与冷面接触的物体降温的作用，降低除湿管内的温度。半导体制冷片作为制冷装置结构简单，有利于节约配电箱控制装置100的使用成本。可以理解，在其他实施例中，制冷装置也可以采用其他结构的装置，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，请参见图2，配电箱控制装置100还包括供电装置400，供电装置400连接控制装置100。供电装置400可以给控制装置100提供电能，使控制装置100正常工作，提高配电箱控制装置100的使用可靠性。

具体地，供电装置400的结构并不是唯一的，例如可以为风能发电装置等，例如当配电箱应用在室外且风能较大的区域时，可通过风能发电装置产生电能以供其他器件使用，利用自然条件供电，节约了资源，使用便捷。供电装置400还可以包括其他结构，例如充电电路和蓄电池，风能发电装置通过充电电路连接蓄电池，风能发电装置产生的电能经过充电电路的处理后蓄电池进行充电，蓄电池将自身存储的电能释放到控制装置100，或与供电装置400连接的其他装置，以供控制装置100或其他装置正常工作。充电电路包括电容降压整流部分、脉冲充电部分和放电部分，电容降压整流部分包括电容和整流桥，输入的电能经过电容后降压限流，整流桥由二极管构成，电容输出的电经过整流桥后变成脉冲直流电，脉冲充电部分包括恒流源、开关管和电阻，放电部分包括开关管和电阻，恒流源控制开关管的电位，进而调节脉冲电压的高低，放电部分的开关管在正脉冲期间截止，正脉冲过后，充电暂停，开关管导通，对蓄电池进行放电，放电的多少受电阻的限制。该充电电路既使长时间对蓄电池充电也不会对电池造成损坏，有效地延长了蓄电池的使用寿命。可以理解，在其他实施例中，充电电路也可以采用其他结构，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，供电装置400为太阳能供电装置。具体地，太阳能供电装置是由若干个太阳能电池片按一定方式组装在一块板上的组装件，太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。太阳能供电装置可直接连接控制装置100，给控制装置100充电，或者太阳能供电装置也可以连接蓄电池，用于将产生的电能给蓄电池充电，当接收不到太阳能时，可以利用蓄电池存储的电能给控制装置100供电，保证控制装置100正常点亮。采用太阳能供电装置供电可以提高配电箱控制装置100的长期稳定运行状态，提高装置的使用可靠性。

在一个实施例中，请参见图2，配电箱控制装置100还包括温度检测装置500，温度检测装置500设置于配电箱内，温度检测装置500连接控制装置100。温度检测装置500可以检测箱内的温度并发送至控制装置100，使控制装置100可以根据箱内的温度实现对其他器件的控制，使用便捷。

具体地，温度检测装置500的类型并不唯一，以热电偶温度传感器为例，热电偶由在一端连接的两条不同金属线构成，当热电偶一端受热时，热电偶电路中就有电势差，可根据电势差反映温度的大小，热电偶温度传感器可以准确检测温度，且结构简单，造价低。可以理解，在其他实施例中，也可以采用其他类型的温度检测装置500，只要能满足需求即可。

在一个实施例中，请参见图2，配电箱控制装置100还包括通信装置600，通信装置600连接控制装置100。通信装置600可以将控制装置100接收到的各部件的工作状态发送给远程终端，远程终端包括但不限于手机或电脑等终端设备，便于用户对太阳能路灯控制装置100实现在线监控，保证该装置正常工作。例如将湿度检测装置200检测到的配电箱内的实时湿度和温度检测装置500检测到的配电箱内的温度发送至远程终端，使用户更加了解实时情况，确保配电箱工作的稳定性和可靠性。可扩展地，通信装置600还可以接收远程信息，并将接收到的远程信息发送给控制装置100，控制装置100根据接收到的远程信息实现对应的控制功能，用户可以将设定的参数值通过通信装置600发送至控制装置100，例如设置湿度阈值等，控制装置100根据用户的设置调节各部件的工作状态，使用便捷。

具体地，通信装置600的类型并不是唯一的，只要能传输信号即可，例如可以为蓝牙通信装置600或WIFI通信装置600等，WIFI通信装置600可以将配电箱控制装置100接入互联网，然后通过远程终端控制，蓝牙通信装置600可以在没有无线局域网时进行控制，使用便捷。可扩展地，通信装置600还可以连接服务器，将数据同步到服务器中，也可以从服务器获取数据，实现数据互联，使用便捷。

在一个实施例中，配电箱控制装置100还包括显示装置，显示装置设置于配电箱的壳体上，显示装置连接控制装置100。显示装置根据控制装置100的控制显示相关信息，便于用户查看，提高使用便捷性。

具体地，显示装置显示的信息并不是唯一的，根据控制装置100发送的指令决定。例如控制装置100可将实时湿度和温度发送至显示装置进行显示，使用户了解当前配电箱内的湿度和温度，更好地对配电箱控制装置100的运行状态进行调节。显示装置的结构并不是唯一的，例如可以为显示屏，显示屏可以以文字或图表等丰富的形式进行显示信息，显示信息全面，进一步地，显示屏还可以为触控式显示屏，除了显示信息外，触控式显示屏还能接收用户指令进行对配电箱控制装置100的控制，例如控制除湿装置300运行等。或者，显示装置还可以为语音装置，通过语音装置播放信息也便于用户及时接收信息，语音装置也可以为扬声器，扬声器通过语音播报信息，使用便利性高。

为了更好地理解上述实施例，以下结合一个具体的实施例进行详细的解释说明。在一个实施例中，请参见图3，配电箱控制装置100包括湿度在线监测系统和除湿系统，湿度检测装置200检测到的配电箱内的实时湿度为检测湿度，湿度上限值为启动湿度，湿度下限值为停止湿度，湿度在线监测系统包括湿度检测装置200和控制装置100，除湿装置300为除湿系统，控制装置100通过切换控制开关模块的工作状态以控制除湿系统的运行状态，除湿系统由风扇模块、半导体制冷机构模块组成，人为设定除湿设备的启动湿度和停止湿度为预设湿度阈值，湿度在线监测系统在线监测配电箱内的湿度情况，当检测湿度＞启动湿度＞停止湿度时，自动启动除湿系统，主动将密闭空间的潮湿空气在风扇的作用下吸入除湿管，空气中的水汽经过半导体制冷机构后冷凝成水，再通过导水管排出箱体，达到良好的除湿效果。当配电箱内湿度降低，启动湿度＞检测湿度＞停止湿度时，除湿系统继续运行。当湿度进一步降低，以至于满足启动湿度＞停止湿度＞检测湿度的条件时，自动关闭除湿系统，风扇和半导体制冷机构停止运行。通信装置600为无线通讯模块，在除湿设备启动的同时通过无线通讯模块将温度、湿度等相关信息以短信方式发送给工作人员，让工作人员更加了解实时情况，确保配电箱工作的稳定性和可靠性。通过太阳能供电和设备的低功耗设计，确保设备能够长期稳定运行。配电箱控制装置100具有在线监测配电箱内的湿度功能，并具备自动启动/关闭除湿系统的功能，在除湿设备启动的同时通过无线通讯模块将温度、湿度等相关信息以短信方式发送给工作人员，让工作人员更加了解实时情况，确保配电箱工作的稳定性和可靠性。

上述配电箱控制装置100，湿度检测装置200检测配电箱内的实时湿度并发送至控制装置100，控制装置100根据实时湿度与预设湿度阈值的比较结果控制除湿装置300的运行状态，在判断配电箱内的实时湿度过大时控制除湿装置300运行，使除湿装置300降低配电箱内的空气湿度，从而减少配电箱湿度过大时在配电箱内和箱内的各个电子元器件表面产生凝露的现象，避免各器件被锈蚀，从而延长配电箱和箱内器件的使用寿命，且不容易产生漏电等现象，安全性能好，使用可靠性高。

在一个实施例中，请参见图4，提供一种配电箱控制方法，包括以下步骤：

步骤S110：获取配电箱内的实时湿度。

步骤S120：根据实时湿度与预设湿度阈值的比较结果发送控制指令至除湿装置300。其中，控制指令用于控制除湿装置300的运行状态。

上述配电箱控制方法，湿度检测装置200检测配电箱内的实时湿度并发送至控制装置100，控制装置100根据实时湿度与预设湿度阈值的比较结果控制除湿装置300的运行状态，在判断配电箱内的实时湿度过大时控制除湿装置300运行，使除湿装置300降低配电箱内的空气湿度，从而减少配电箱湿度过大时在配电箱内和箱内的各个电子元器件表面产生凝露的现象，避免各器件被锈蚀，从而延长配电箱和箱内器件的使用寿命，且不容易产生漏电等现象，安全性能好，使用可靠性高。

在一个实施例中，提供一种配电箱系统，包括配电箱和如上述的配电箱控制装置100。

上述配电箱系统，湿度检测装置200检测配电箱内的实时湿度并发送至控制装置100，控制装置100根据实时湿度与预设湿度阈值的比较结果控制除湿装置300的运行状态，在判断配电箱内的实时湿度过大时控制除湿装置300运行，使除湿装置300降低配电箱内的空气湿度，从而减少配电箱湿度过大时在配电箱内和箱内的各个电子元器件表面产生凝露的现象，避免各器件被锈蚀，从而延长配电箱和箱内器件的使用寿命，且不容易产生漏电等现象，安全性能好，使用可靠性高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种配电箱控制装置，其特征在于，包括湿度检测装置、控制装置和除湿装置，所述湿度检测装置设置于配电箱内，所述湿度检测装置和所述除湿装置均连接所述控制装置；

所述湿度检测装置用于检测配电箱内的实时湿度并发送至所述控制装置，所述控制装置用于根据所述实时湿度与预设湿度阈值的比较结果控制所述除湿装置的运行状态，所述除湿装置用于在运行时降低配电箱内的空气湿度。

2.根据权利要求1所述的配电箱控制装置，其特征在于，所述预设湿度阈值包括湿度上限值和湿度下限值，所述控制装置用于在所述实时湿度大于或等于所述湿度上限值时控制所述除湿装置运行，所述控制装置用于在所述实时湿度小于或等于所述湿度下限值时控制所述除湿装置停止运行。

3.根据权利要求1所述的配电箱控制装置，其特征在于，所述除湿装置包括风扇、除湿管和制冷装置，所述除湿管一端设置于配电箱内，另一端与配电箱以外的区域连通，所述风扇设置于所述除湿管位于配电箱内的一端，所述制冷装置设置于所述除湿管，所述风扇连接所述控制装置。

4.根据权利要求1所述的配电箱控制装置，其特征在于，还包括供电装置，所述供电装置连接所述控制装置。

5.根据权利要求4所述的配电箱控制装置，其特征在于，所述供电装置为太阳能供电装置。

6.根据权利要求1所述的配电箱控制装置，其特征在于，还包括温度检测装置，所述温度检测装置设置于配电箱内，所述温度检测装置连接所述控制装置。

7.根据权利要求1所述的配电箱控制装置，其特征在于，还包括通信装置，所述通信装置连接所述控制装置。

8.根据权利要求1所述的配电箱控制装置，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置设置于配电箱的壳体上，所述显示装置连接所述控制装置。

9.一种配电箱控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取配电箱内的实时湿度；

根据所述实时湿度与预设湿度阈值的比较结果发送控制指令至除湿装置，所述控制指令用于控制所述除湿装置的运行状态。

10.一种配电箱系统，其特征在于，包括配电箱和如权利要求1-8任意一项所述的配电箱控制装置。

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