CN203096875U

CN203096875U - 用于智能马桶的紧急冲水装置

Info

Publication number: CN203096875U
Application number: CN2013200796873U
Authority: CN
Inventors: 曹丹; 朱铭辉; 张�杰; 王应峰
Original assignee: Shanghai Kohler Electronics Ltd
Current assignee: Shanghai Kohler Electronics Ltd
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: US9464423B2; US20140237712A1

Abstract

本实用新型公开了一种用于智能马桶的紧急冲水装置，所述装置包括冲水开关、开关电源、冲水驱动模块，所述开关电源的电压输出端与冲水驱动模块的电源接入端连接。所述装置还包括电池、电池电压检测模块、电池自锁模块、处理单元。其中：冲水开关连接在电池阴极与电池阳极之间的回路中，并且与处理单元连接；电池电压检测模块的信号接入端与电池的电压输出端连接，电池电压检测模块的信号输出端与处理单元连接；电池自锁模块一端与处理单元连接，另一端与电池的电压输出端连接。由于本实用新型中设计了一个可切换的备用电池电路，因此在停电发生时，可以提供备用电池电源，唤醒MCU完成紧急冲洗功能。设计简单，无需增加额外的机械结构，而且成本低。

Description

用于智能马桶的紧急冲水装置

技术领域

本实用新型涉及马桶冲水装置，尤其涉及一种用于智能马桶的紧急冲水装置。

背景技术

目前，市场上的一体式冲水马桶已经有很多是无水箱的，由电磁阀控制水路进行冲水。

因此，一旦停电，电子驱动冲水装置就会失电，用户使用后不能正常冲水，必将面临使用后不能正常冲水的尴尬。若使用额外的机械部件进行停电后的冲水，不仅使得整个装置的结构复杂，还会影响马桶的外观。

实用新型内容

相对于现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种能够在停电时实现紧急冲水的紧急冲水装置。

本实用新型提供了一种用于智能马桶的紧急冲水装置，所述装置包括冲水开关、开关电源、冲水驱动模块，所述开关电源的电压输出端与冲水驱动模块的电源接入端连接。所述装置还包括电池、电池电压检测模块、电池自锁模块、处理单元。其中：冲水开关连接在电池阴极与电池阳极之间的回路中，并且与处理单元连接；电池电压检测模块的信号接入端与电池的电压输出端连接，电池电压检测模块的信号输出端与处理单元连接；电池自锁模块一端与处理单元连接，另一端与电池的电压输出端连接。

优选地，所述电池电压检测模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和第二电阻串联，串联后的电阻的一端接地，另一端与电池的电压输出端连接，第一电阻和第二电阻的连接点与处理单元的电池电压信号输入端连接。

优选地，电池的电压输出端还连接有第一晶体管，所述第一晶体管为P型场效应管，其中：第一晶体管的栅极通过第三电阻与电池阳极连接，并且第一晶体管的栅极通过第四电阻与冲水开关的一端连接，所述冲水开关的另一端连接至电池阴极；第一晶体管的源极连接至电池阳极；第一晶体管的漏极与冲水驱动模块的电源接入端连接，且第二电阻的一端通过第一晶体管的漏极、源极与电池的电压输出端连接。

优选地，所述电池自锁模块包括第一电容、第二电容、第三二极管、第四二极管、第二晶体管，第二晶体管为NPN型三极管，其中：第一电容的一端接地，另一端连接第二晶体管的基极并连接第三二极管的阴极；第三二极管的阳极连接第四二极管的阴极并连接第二电容的一端；第二电容的另一端与处理单元的自锁控制口连接；第四二极管的阳极接地；第二晶体管的发射极接地；第二晶体管的集电极与第四电阻连接。

优选地，第五电阻与第六电阻串联，且串联后的电阻一端接地，另一端与第三二极管的阴极连接，第五电阻与第六电阻的连接点与第二晶体管的基极连接。

优选地，所述冲水驱动模块包括电磁阀。

优选地，所述处理单元为MCU。

优选地，冲水开关连接到处理单元的冲水信号输入端。

优选地，第二电容通过第七电阻与处理单元的自锁控制口连接。

相对于现有技术，本实用新型中设计了一个可切换的备用电池电路，在停电发生时，可以提供备用电池电源，唤醒MCU完成紧急冲洗功能。设计简单，无需增加额外的机械结构，而且成本低。同时还不影响马桶的外观造型。

附图说明

图1是本实用新型一种优选实施方式的紧急冲水装置的电路原理图。

具体实施方式

所述装置包括开关电源、冲水驱动模块，所述开关电源的电压输出端与冲水驱动模块的电源接入端连接，其特征在于：所述装置包括电池、冲水开关、电池电压检测模块、电池自锁模块、处理单元。

在如图1所示的优选实施方式中，所述开关电源用于将交流电转换为可用于冲水驱动模块的工作的直流电，例如本实施方式中的开关电源为将220V市电转换为12V直流电的电源设备。

冲水驱动模块可以由包含电磁阀的冲水驱动电路和相关机械部件实现，其可以采用各种已有的冲水驱动设备实现。

电池可以采用各种适合的电池实现，如镍氢电池、镍铬电池、锂电池等等，电池的输出电压与冲水驱动模块的工作电压一致，即与开关电源的输出电压一致，例如12V。

处理单元可以由各种适合的微控制单元（MCU）实现，在本实用新型的具体实施方式中，MCU优选地由PIC的16位单片机实现，其各控制端口的设计可以根据需要灵活设置。

冲水开关连接在电池阴极与电池阳极之间，并且与处理单元MCU连接。所述冲水开关可以是按键开关。

所述电压检测模块包括分压器，分压器可以由分压电阻实现，如图1所示，第一电阻R371和第二电阻R372构成分压器。其中，第一电阻R371和第二电阻R372串联，串联后第一电阻R371的一端接地，第二电阻R372的一端与电池的电压输出端连接。优选地，电池的电压输出端通过第一二极管D314与冲水驱动模块的电源接入端连接。第一电阻R371和第二电阻R372的连接点与处理单元MCU的相应输入端连接。

优选地，在电池的电压输出端还连接有第一晶体管Q307，如图1所示，所述第一晶体管Q307为P型场效应管AO3041A，其中，第一晶体管Q307的栅极通过第三电阻R375与电池阳极连接，并且第一晶体管Q307的栅极通过第四电阻R377与冲水开关的一端连接，所述冲水开关的另一端连接至电池阴极；第一晶体管Q307的源极连接至电池阳极；第一晶体管Q307的漏极与冲水驱动模块的电源接入端连接。

触发冲水开关后，MCU首先判断冲水驱动模块是由开关电源供电还是由电池供电。优选地，冲水开关SW1连接到处理单元的冲水信号输入端，例如，在冲水开关信号为低电平有效的设计下，如图1所示，冲水开关SW1通过第五二极管D332连接到处理单元的冲水信号输入端，且第五二极管D332与上拉电阻R323连接。在MCU接收到冲水信号输入端的开关信号后，可以立即检测冲水驱动模块的状态，如开关电源由于停电或其他故障不能供电时，冲水驱动模块则处于失电状态，如检测到该失电状态，MCU即可判定冲水驱动模块应由电池供电。

若开关电源故障，则电池供电。然后，通过电池电压检测模块检测电池电压，如果检测结果表明电池电压充足，则通过电池自锁模块保持电池向冲水驱动模块供电，冲水驱动模块即可工作，控制水路冲水。

通过电池电压检测模块检测电池电压的工作过程如下：

当用户按下按键开关SW1时，电池与按键开关SW1、第三电阻R375、第四电阻R377、第二二极管D331构成回路。从而使第一晶体管Q307导通，进而使得电池、第一晶体管Q307、第一电阻R371、第二电阻R372构成回路。由于本实施方式中的MCU是3.3V供电，所以电池电压进行分压后，要保证低于3.3V以后再进行采样。第一电阻R371、第二电阻R372构成的分压器对电池电压分压后的电压值发送到处理单元MCU进行AD采样。通过判断采样得到的数值是否高于MCU中的设定门限值来来判断电池是否充足，具体的：当采样数值高于或等于设定门限值时，表明电池电量充足；当采样数值低于设定门限值时，表明电池的电量不足。

在本实施方式中，电池自锁模块包括整流电路、开关电路。所述整流电路包括由第一电容C339、第二电容C340、第三二极管D323、第四二极管D324组成的倍压整流电路。所述倍压整流电路用于对MCU发出的PWM脉冲信号进行整流，整流后成为直流电压，所述直流电压加在开关电路上。所述开关电路包括第二晶体管Q308，所述第二晶体管Q308可以采用NPN型三极管BC847C，其中第二晶体管Q308的基极与倍压整流电路的输出端连接，优选地，倍压整流电路的输出端通过由第五电阻R373、第六电阻R374组成的分压器连接至第二晶体管Q308的基极。即，第五电阻R373与第六电阻R374串联，且串联后的电阻一端接地，另一端与第三二极管的阴极连接，第五电阻R373与第六电阻R374的连接点与第二晶体管Q308的基极连接。第二晶体管Q308的发射极接地。第二晶体管Q308的集电极与第四电阻R377连接。

电池自锁模块的工作过程如下：当MCU判断为电池供电后，则通过MCU的相应的控制口（I/O）输出一路PWM脉冲信号，通过C339、C340、D323、D324滤波整流成直流电平信号来控制三极管Q308导通，Q308导通后驱动MOS管Q307导通，此时电池电压（12V）可以持续提供至冲水驱动模块的电源接入端。此时即使松开按键开关SW1，冲水驱动模块仍然能通过Q308连接电池并正常工作。在紧急冲洗过程结束后，MCU的相应端口停止输出PWM脉冲信号后，三极管Q308关断，进而使MOS管Q307关断。电池不再为冲水驱动模块提供电源，冲水驱动模块就下电了。

本领域技术人员应该理解：以上的电池电压检测模块、电池自锁模块的电路结构均为优选的示例，其他能够实现上述功能的电路结构均涵盖在本实用新型的保护范围内。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的范围。

Claims

1.一种用于智能马桶的紧急冲水装置，所述装置包括冲水开关（SW1）、开关电源、冲水驱动模块，所述开关电源的电压输出端与冲水驱动模块的电源接入端连接，其特征在于：所述装置还包括电池、电池电压检测模块、电池自锁模块、处理单元，其中：

冲水开关（SW1）连接在电池阴极与电池阳极之间的回路中，并且与处理单元连接；

电池电压检测模块的信号接入端与电池的电压输出端连接，电池电压检测模块的信号输出端与处理单元连接；

电池自锁模块一端与处理单元连接，另一端与电池的电压输出端连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池电压检测模块包括第一电阻（R371）和第二电阻（R372），所述第一电阻（R371）和第二电阻（R372）串联，串联后的电阻的一端接地，另一端与电池的电压输出端连接，第一电阻（R371）和第二电阻（R372）的连接点与处理单元的电池电压信号输入端连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，电池的电压输出端还连接有第一晶体管（Q307），所述第一晶体管（Q307）为P型场效应管，其中：第一晶体管（Q307）的栅极通过第三电阻与电池阳极连接，并且第一晶体管（Q307）的栅极通过第四电阻与冲水开关的一端连接，所述冲水开关（SW1）的另一端连接至电池阴极；第一晶体管（Q307）的源极连接至电池阳极；第一晶体管（Q307）的漏极与冲水驱动模块的电源接入端连接，且第二电阻（R372）的一端通过第一晶体管（Q307）的漏极、源极与电池的电压输出端连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电池自锁模块包括第一电容（C339）、第二电容（C340）、第三二极管（D323）、第四二极管（D324）、第二晶体管（Q308），第二晶体管（Q308）为NPN型三极管，其中：第一电容（C339）的一端接地，另一端连接第二晶体管的基极并连接第三二极管（D323）的阴极；第三二极管（D323）的阳极连接第四二极管（D324）的阴极并连接第二电容（C340）的一端；第二电容（C340）的另一端与处理单元的自锁控制口连接；第四二极管（D324）的阳极接地；第二晶体管（Q308）的发射极接地；第二晶体管（Q308）的集电极与第四电阻连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，第五电阻（R373）与第六电阻（R374）串联，且串联后的电阻一端接地，另一端与第三二极管的阴极连接，第五电阻（R373）与第六电阻（R374）的连接点与第二晶体管（Q308）的基极连接。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的装置，其特征在于，所述冲水驱动模块包括电磁阀。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元为MCU。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的装置，其特征在于，冲水开关（SW1）连接到处理单元的冲水信号输入端。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，第二电容（C340）通过第七电阻（R352）与处理单元的自锁控制口连接。