CN207502985U - 一种住宅供暖节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种住宅供暖节能控制系统，包含若干加热支路，还包含控制单元、开关单元、切换单元、交直流供电单元、电压传感器、电池组、电池管理系统、绿色充电系统；开关单元的输入分别与市电、电池组连接；开关单元的输出与切换单元相连，通过切换单元实现市电供电与电池组供电的切换；切换单元的输出与交直流供电单元的输入相连，交直流供电单元的输出分别与各加热支路连接；绿色充电系统经电池管理系统向电池组供电；电池管理系统的通讯端与控制单元通讯连接；所述电压传感器用于探测与开关切换单元连接的市电电压，其输出与控制单元的输入相连；本实用新型的有益效果在于：节约能源，适于供电较差地区使用。

Description

一种住宅供暖节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及供暖控制系统，具体涉及一种住宅供暖节能控制系统。

背景技术

地暖是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的。

现有地暖控制系统设计简单，在没有人员活动的时候仍然保持加热状态，存在能源浪费的情况，对于电网供电不稳的地区，更加重了供暖系统的使用体验，为了解决这个问题，有必要进行深入研究。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种住宅供暖节能控制系统，其目的在于实现更为绿色节能的地暖供热控制。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种住宅供暖节能控制系统，包含若干加热支路，还包含控制单元、开关单元、切换单元、交直流供电单元、电压传感器、电池组、电池管理系统、绿色充电系统；

开关单元的输入分别与市电、电池组连接，用于实现供暖系统的用电通断；开关单元的输出与切换单元相连，通过切换单元实现市电供电与电池组供电的切换；

切换单元的输出与交直流供电单元的输入相连，交直流供电单元的输出分别与各加热支路连接；

绿色充电系统经电池管理系统向电池组供电；电池管理系统的通讯端与控制单元通讯连接；所述电压传感器用于探测与开关切换单元连接的市电电压，其输出与控制单元的输入相连；

任一加热支路均包含发热线、继电器与传感单元；在同一加热支路中，继电器的开关常开触点端与加热线相连，继电器的触发端与控制单元的输出相连，继电器的公共触点端与交直流供电单元的输出相连；传感单元与控制单元通信连接，用于探测发热线所设置房间的温度及发热线所设置房间的人员保有状态。

本实用新型在使用时，将加热支路布置在房间中，传感单元布置在该房间的墙壁或天花板上，用于探测发热线所设置房间的温度及发热线所设置房间的人员保有状态。当开关单元闭合，第一切换开关、第二切换开关均处于常开状态时，则市电提供系统用电，交直流供电单元将交流的市电通过整流滤波形成为直流电供给加热支路，而传感单元获取到对应房间的温度及人员情况反馈至控制单元，并由控制单元发出对应的通断信号控制加热支路的继电器闭合或断开，从而实现加热线的加热控制；当市电欠压或电池组充电饱和时，电压传感器或电池管理系统向控制单元发出信号，控制单元触发第一切换开关、第二切换开关动作，实现电池组提供加热支路供电。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

⑴、具备温度及人员保有情况的探测，避免对无人活动的区域进行加热，节约能源；

⑵、兼具交流和直流加热使用，无逆变器，避免电能转换过程中的效率损失；

⑶、避免市电缺电时无法加热情况发生，通过增加电池组或电池充电方式可大大延长供电时长。

附图说明

图1为实施例中电路原理框图。

图2为实施例中开关单元及切换单元的电路原理框图。

图3为实施例1中控制单元与其中一路加热支路及电池管理系统的连接原理框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

实施例1

一种住宅供暖节能控制系统，如图1所示，包含若干加热支路，还包含控制单元、开关单元、切换单元、交直流供电单元、电压传感器、电池组、电池管理系统、绿色充电系统；

开关单元的输入分别与市电、电池组连接，用于实现供暖系统的用电通断；开关单元的输出与切换单元相连，通过切换单元实现市电供电与电池组供电的切换；

切换单元的输出与交直流供电单元的输入相连，交直流供电单元的输出分别与各加热支路连接；

绿色充电系统经电池管理系统向电池组供电；所述绿色充电系统包含太阳能充电系统和/或风能充电系统，以实现在电网不能供电时，仍有电能提供来源对电池组进行充电；电池管理系统的通讯端与控制单元通讯连接；所述电压传感器用于探测与开关切换单元连接的市电电压，其输出与控制单元的输入相连；

任一加热支路均包含发热线、继电器与传感单元；在同一加热支路中，继电器的开关常开触点端与加热线相连，继电器的触发端与控制单元的输出相连，继电器的公共触点端与交直流供电单元的输出相连；传感单元与控制单元通信连接，用于探测发热线所设置房间的温度及发热线所设置房间的人员保有状态。

如图2所示，所述开关单元包含四刀双掷开关K1，四刀双掷开关的四个开关端分别与市电的火线L、零线N、电池组的正极B+、负极B-对应相连并引出至切换单元。通过开关单元实现对加热支路的供电控制，以适应不同季节或避免能源的浪费。

如图2所示，所述切换单元包含第一切换开关K2、第二切换开关K3；所述第一切换开关K2、第二切换开关K3为单刀双掷的继电器，第一切换开关K2的常开端、第二切换开关K3的常开端分别与连接市电火线L、零线N的四刀双掷开关K1的开关输出端对应连接；第一切换开关K2的常闭端、第二切换开关K3的常闭端分别与连接电池组B+正极、负极B-输出的四刀双掷开关K1的开关输出端对应连接；所述交直流供电单元包含整流滤波单元BR1，以适于交流电、直流电的电压输入，提供加热线供电；第一切换开关K2的公共端、第二切换开关K3的公共端与交直流供电单元中整流滤波模块BR1输入相连；第一切换开关K2的触发端、第二切换开关K3的触发端与控制单元的输出相连(图中未示出)。

所述传感单元包含温度传感器、人体红外传感器或RFID识别器，所述温度传感器用于探测发热线所设置房间的温度，所述人体红外传感器或RFID识别器用于探测发热线所设置房间的人员保有状态；如图3所示，所述控制单元包含若干组滞回比较器、电压基准单元与驱动单元，滞回比较器的其中一个输入端与其中一个电压基准单元相连，滞回比较器的另一个输入端与传感单元的输出相连，所述传感单元包含温度传感器、人体红外传感器、RFID识别器，还包含电压传感器；滞回比较器的输出与驱动单元相连，驱动单元的输出与加热支路的继电器相连，从而实现根据温度及人员的保有情况切换加热线的加热状态功能，并在市电电压不稳时切换为电池组供电。所述控制单元还包含有单片机，单片机与电池管理系统通信连接，单片机的输出经驱动单元与第一切换开关、第二切换开关的触发端相连，单片机与电池管理系统的通信及简单的逻辑输出，通过驱动单元触发继电器动作均为现有技术，在此不作赘述。需要说明的是，当使用传感单元使用有RFID识别器时，需要配合RFID标签配套使用，使用时将RFID标签粘贴于手机之类的随身携带物品，当人员持有粘贴RFID标签的物品进入RFID识别器所在区域后即间接识别出人员活动情况。本实施例不仅仅依赖单片机控制，避免了控制系统故障后整个供暖控制系统无法使用，且逻辑判断部分多采用简单的逻辑比较电路，可靠性较高，维护效率更高。另外，控制单元的供电可由配用电池结合外接电源提供，以保证其运行稳定；

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，控制单元包含单片机、驱动单元与CAN通信主模块，各加热支路中的传感单元还包含CAN通信子模块，温度传感器、人体红外传感器或RFID识别器的输出与CAN通信子模块相连；各加热支路中传感单元的CAN通信子模块与控制单元的CAN通信主模块通过CAN总线通信连接；通过单片机实现逻辑判断是现有技术，结合CAN通信可大大节省控制单元与传感单元的连线数量，相比实施例1，本实施例所用部件更少，也更为节能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种住宅供暖节能控制系统，其特征在于：包含若干加热支路，还包含控制单元、开关单元、切换单元、交直流供电单元、电压传感器、电池组、电池管理系统、绿色充电系统；

开关单元的输入分别与市电、电池组连接，用于实现供暖系统的用电通断；开关单元的输出与切换单元相连，通过切换单元实现市电供电与电池组供电的切换；

切换单元的输出与交直流供电单元的输入相连，交直流供电单元的输出分别与各加热支路连接；

绿色充电系统经电池管理系统向电池组供电；电池管理系统的通讯端与控制单元通讯连接；所述电压传感器用于探测与开关切换单元连接的市电电压，其输出与控制单元的输入相连；

任一加热支路均包含发热线、继电器与传感单元；在同一加热支路中，继电器的开关常开触点端与加热线相连，继电器的触发端与控制单元的输出相连，继电器的公共触点端与交直流供电单元的输出相连；传感单元与控制单元连接，用于探测发热线所设置房间的温度及发热线所设置房间的人员保有状态。

2.如权利要求1所述的一种住宅供暖节能控制系统，其特征在于：所述传感单元包含温度传感器、人体红外传感器或RFID识别器，所述温度传感器用于探测发热线所设置房间的温度，所述人体红外传感器或RFID识别器用于探测发热线所设置房间的人员保有状态。

3.如权利要求2所述的一种住宅供暖节能控制系统，其特征在于：所述传感单元还包含CAN通信子模块；温度传感器、人体红外传感器或RFID识别器的输出与CAN通信模块相连；各加热支路中传感单元的CAN通信子模块与控制单元通过CAN总线通信连接。

4.如权利要求2所述的一种住宅供暖节能控制系统，其特征在于：所述切换单元包含第一切换开关、第二切换开关；所述第一切换开关、第二切换开关为电控单刀双掷开关，第一切换开关的常开端、第二切换开关的常开端分别与连接市电火线、零线的四刀双掷开关的开关端对应连接；第一切换开关的常闭端、第二切换开关的常闭端分别与连接电池组正极、负极输出的四刀双掷开关的开关端对应连接；第一切换开关的公共端、第二切换开关的公共端与交直流供电单元的输入相连；第一切换开关的触发端、第二切换开关的触发端与控制单元的输出相连。

5.如权利要求4所述的一种住宅供暖节能控制系统，其特征在于：所述控制单元包含单片机，或还包含若干组滞回比较器、电压基准单元与驱动单元；滞回比较器的其中一个输入端与其中一个电压基准单元相连，滞回比较器的另一个输入端与温度传感器、电压传感器、人体红外传感器或RFID识别器的输出相连；滞回比较器的输出与驱动单元相连，驱动单元的输出与加热支路的继电器相连，单片机与电池管理系统通信连接，单片机的输出经驱动单元与第一切换开关、第二切换开关的触发端相连。

6.如权利要求5所述的一种住宅供暖节能控制系统，其特征在于：所述控制单元还包含有CAN通信主模块。

7.如权利要求1所述的一种住宅供暖节能控制系统，其特征在于：所述交直流供电单元包含整流滤波单元，以适于交流电、直流电的电压输入，提供加热线供电。

8.如权利要求1所述的一种住宅供暖节能控制系统，其特征在于：所述绿色充电系统包含太阳能充电系统和/或风能充电系统。

9.如权利要求1所述的一种住宅供暖节能控制系统，其特征在于：所述开关单元包含四刀双掷开关，四刀双掷开关的四个开关端分别与市电的火线、零线、电池组的正极、负极对应相连并引出至切换单元。