CN210087661U - 一种电气柜用智能风扇 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电气柜用智能风扇，包括风扇本体和与其连接的控制系统，所述控制系统包括主控制器、温度检测单元、蓝牙模块、按键单元、风扇控制单元、电源模块和显示单元；所述温度检测单元包括温度传感器，所述温度传感器与主控制器连接；所述温度传感器，用于检测外界温度并将检测结果传输给主控制器，再由主控制器根据检测结果调节风扇控制单元；所述蓝牙模块与主控制器连接；所述风扇控制单元包括驱动芯片，所述驱动芯片通过主控制器模拟的PWM信号调节风扇本体的转速。本实用新型为保障电气柜内的电气设备及时散热，设置有两种操作模式既能够手动运行，又能够根据电气柜内的温度自动运行。

Description

一种电气柜用智能风扇

技术领域

本实用新型涉及电气柜辅助设备领域，尤其涉及一种电气柜用智能风扇。

背景技术

现有的高压、低压电气设备诸如电缆接头、断路器触头、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流设备等，在用电生产过程中特别是重负荷或高温运行期间，存在因接头过热造成断线事故的隐患。而这类电气事故给安全用电、安全供电带来了极大的威胁。高温不仅会直接导致电气材料的的机械强度、物理性能下降，严重影响电气设备的使用寿命，同时还会使电气设备发生短路酿成火灾和触电等重大事故。

现有的一些电气柜内安装有用于对高压、低压电气设备降温和除湿的风扇，但这些风扇不能自动运行，操作人员在工作时需要根据经验打开或关闭风扇，有时工作人员的判断可能会出现延误，导致电气柜内的温度过高从而引发危险事故。这些风扇在使用时一般恒速转动，不能根据电气柜内的温度自动调节转速，会造成电力资源的浪费。

发明内容

本实用新型为解决电气柜内用于降温和除湿的风扇无法根据电气柜内的温度自动开启和调节的问题，提供了一种电气柜用智能风扇，拥有两种操作模式既能够手动运行，又能够根据电气柜内的温度进行自动运行。

为实现所述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电气柜用智能风扇，包括风扇本体和与其连接的控制系统，所述控制系统包括主控制器、温度检测单元、蓝牙模块、按键单元、风扇控制单元、电源模块和显示单元；所述温度检测单元包括温度传感器，所述温度传感器与主控制器连接；所述温度传感器，用于检测外界温度并将检测结果传输给主控制器，再由主控制器根据检测结果调节风扇控制单元；所述蓝牙模块与主控制器连接；所述蓝牙模块，用于主控制器与外部通讯设备进行通信；所述风扇控制单元包括驱动芯片，所述驱动芯片通过主控制器模拟的PWM信号调节风扇本体的转速。

进一步地，所述主控制器包括单片机，所述单片机的型号为STC89C51。

进一步地，所述温度传感器为DS18B20型数字温度传感器，所述数字温度传感器的IO引脚经上拉电阻链接单片机的P1.3引脚。

进一步地，所述蓝牙模块包括型号为HC—05的蓝牙芯片，所述蓝牙芯片的RXD引脚连接单片机的P3.1引脚，蓝牙芯片的TXD引脚连接单片机的P3.2引脚。

进一步地，所述驱动芯片为L298N型芯片， L298N芯片的T1、T2引脚分别与单片机的P2.3引脚和P2.4引脚连接，L298N芯片的输出引脚OUT1与OUT2连接风扇本体。

进一步地，所述电源模块包括电源、整流电路和电压调节器，所述整流电路一端连接AC电源、另一端连接电压调节器，所述电压调节器型号为LM2596，AC电源经过电压调节器输出DC24V和DC5V电流。

进一步地，所述按键单元与单片机连接，按键单元包括S1、S2、S3三个按钮，所述按钮S1~S3的引脚1分别与单片机的P0.1~P0.3引脚连接，S1~S3的引脚3相互串联，S1~S3的引脚2和引脚4接地。

进一步地，所述显示单元包括LCD1602液晶显示器，所述LCD1602液晶显示器的RS引脚接上拉电阻，D0~D7引脚与单片机的P0.0~P0.7引脚对应连接。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型设置有温度传感器和主控制器，温度传感器检测电气柜内的温度同时将温度数据传输给主控制器，主控制器根据电气柜内的温度控制风扇启动以及风扇增速减速，同时增加了蓝牙模块，通过手机等蓝牙设备对单片机发出指令，使风扇进行工作，电气柜内的实时温度可通过显示单元进行显示，也可通过蓝牙模块发送至手机等蓝牙设备上，工作人员能够直观的看到当前电气柜内的温度以及风扇的工作情况，为了应对突发情况，除蓝牙自动控制模式外还设置有按键控制，通过按键单元的按钮对风扇进行启停或增速减速操作，以确保蓝牙设备出现问题时，风扇仍能保持正常工作，保证了电气柜内电气设备的安全运行。

附图说明

图1是本实用新型一种电气柜用智能风扇的电路原理图。

图2是本实用新型一种电气柜用智能风扇的主控制器、温度检测单元、蓝牙模块和按键单元的电路接线图。

图3是本实用新型一种电气柜用智能风扇的主控制器和风扇控制单元的电路接线图。

图4是本实用新型一种电气柜用智能风扇的主控制器和显示单元的电路接线图。

图5是本实用新型一种电气柜用智能风扇的电源模块的电路原理图之一。

图6是本实用新型一种电气柜用智能风扇的电源模块的电路原理图之二。附图中标号为：1为主控制器，2为温度检测单元，3为蓝牙模块，4为按键单元，5为风扇控制单元，6为电源模块，7为显示单元。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1~5所示，一种电气柜用智能风扇，包括风扇本体和与其连接的控制系统，所述控制系统包括主控制器1、温度检测单元2、蓝牙模块3、按键单元4、风扇控制单元5、电源模块6和显示单元7；所述温度检测单元2包括温度传感器，所述温度传感器与主控制器1连接；

所述温度传感器，用于检测外界温度并将检测结果传输给主控制器1，再由主控制器1根据检测结果调节风扇控制单元5；所述蓝牙模块3与主控制器1连接；所述蓝牙模块，用于主控制器1与外部通讯设备进行通信；所述风扇控制单元5包括驱动芯片，所述驱动芯片通过主控制器1模拟的PWM信号调节风扇本体的转速。

为优化产品结构，所述主控制器1包括单片机，所述单片机的型号为STC89C51。

如图2所示，所述温度传感器为DS18B20型数字温度传感器，所述数字温度传感器的IO引脚经4.7KΩ的上拉电阻连接单片机的P1.3引脚。

如图2所示，所述蓝牙模块3包括型号为HC—05的蓝牙芯片，所述蓝牙芯片的RXD引脚连接单片机的P3.1引脚，蓝牙芯片的TXD引脚连接单片机的P3.2引脚。

如图4所示，所述驱动芯片为L298N型芯片， L298N芯片的T1、T2引脚分别与单片机的P2.3引脚和P2.4引脚连接，L298N芯片的输出引脚OUT1与OUT2连接风扇本体。

如图5~6所示，所述电源模块6包括AC电源、整流电路和电压调节器，所述整流电路一端连接AC电源、另一端连接电压调节器，所述电压调节器型号为LM2596，AC电源经过电压调节器输出DC24V和DC5V电流。在本实施例中，AC电源采用220V市电，所述电压调节器的个数为两个，220V市电经过整流电路与第一电压调节器连接，第一电压调节器的输出端输出DC24V电流为风扇本体和第二电压调节器供电，第一电压调节器输出的DC24V电流经过第二电压调节器转化为DC5V电流，所述DC5V电流为主控制器1、温度检测单元2、蓝牙模块3、按键单元4、风扇控制单元5、和显示单元7供电。在本实施例中，所述风扇本体的电机采用苏州灿群生产的型号为57BL01的直流电机，直流电机使用时接入DC24V电源。

如图2所示，所述按键单元4与单片机连接，按键单元4包括S1、S2、S3三个按钮，其中按钮S1用于发出风扇本体启停信号，按钮S2用于发出风扇本体增速信号，按钮S3用于发出风扇本体减速信号，所述按钮S1~S3的引脚1分别与单片机的P0.1~P0.3引脚连接，按钮S1~S3的引脚3相互串联，按钮S1~S3的引脚2和引脚4接地。

如图3所示，所述显示单元7包括LCD1602液晶显示器，所述LCD1602液晶显示器的RS引脚接上拉电阻、D0~D7引脚与单片机的P0.0~P0.7引脚对应连接。在本实施例中所述的LCD1602液晶显示器可以写入两行显示内容，第一行写入电机的占空比，第二行写入温度传感器温DS18B20的温度检测数据。

通过按键手动调节风扇本体转速时，按下按钮S1，S1的引脚1发出高电平信号至单片机的P0.1引脚，单片机接收到信号后控制P2.3和P2.4引脚输出高电平信号使驱动芯片L298N控制风扇本体转动，观察LCD1602液晶显示器上显示的温度检测数据；对风扇本体进行增速或减速操作；对风扇本体进行增速操作时，长按按钮S2，按钮S2输出高电平信号至单片机，单片机模拟PWM信号对风扇本体转速进行调节，长按按钮S2时LCD1602液晶显示器上显示的占空比数值增加，占空比的数值越大表示风扇本体转速越快；同上述风扇本体增速操作原理一致，风扇本体进行减速操作时长按按钮S3，LCD1602液晶显示器上显示的占空比的数值减小，风扇本体减速。

通过蓝牙信号对风扇本体转速进行自动调节时，首先通过手机等蓝牙设备对蓝牙模块3发出蓝牙信号，蓝牙模块3的TXD引脚对单片机发出控制指令，单片机的P2.3和P2.4引脚输出高电平信号使驱动芯片L298N控制风扇本体转动，同单片机开始读取温度检测单元2的测温数据，并通过测温数据模拟PWM信号对风扇本体转速进行调节，在本实施例中风扇本体的初始占空比为50％当电气柜内的温度超过30℃时风扇本体的转速增加，当电气柜内的温度低于30℃时风扇本体开始减速。当电气柜温度低于25℃时单片机的P2.3和P2.4引脚掉电，风扇本体停止转动，当电气柜温度高于27℃时单片机的P2.3和P2.4引脚输出高电平信号，风扇本体开始转动。

为了便于工作人员监控，单片机通过蓝牙模块3把温度检测单元2的检测信息传送给手机等蓝牙设备，工作人员可通过手机查看当前电气柜内的温度情况。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (8)

1.一种电气柜用智能风扇，其特征在于，包括风扇本体和与其连接的控制系统，所述控制系统包括主控制器（1）、温度检测单元（2）、蓝牙模块（3）、按键单元（4）、风扇控制单元（5）、电源模块（6）和显示单元（7）；所述温度检测单元（2）包括温度传感器，所述温度传感器与主控制器（1）连接；所述温度传感器，用于检测外界温度并将检测结果传输给主控制器（1），再由主控制器（1）根据检测结果调节风扇控制单元（5）；所述蓝牙模块（3）与主控制器（1）连接；所述蓝牙模块，用于主控制器（1）与外部通讯设备进行通信；所述风扇控制单元（5）包括驱动芯片，所述驱动芯片通过主控制器（1）模拟的PWM信号调节风扇本体的转速。

2.根据权利要求1所述的一种电气柜用智能风扇，其特征在于，所述主控制器（1）包括单片机，所述单片机的型号为STC89C51。

3.根据权利要求2所述的一种电气柜用智能风扇，其特征在于，所述温度传感器为DS18B20型数字温度传感器，所述数字温度传感器的IO引脚经上拉电阻链接单片机的P1.3引脚。

4.根据权利要求2所述的一种电气柜用智能风扇，其特征在于，所述蓝牙模块（3）包括型号为HC—05的蓝牙芯片，所述蓝牙芯片的RXD引脚连接单片机的P3.1引脚，蓝牙芯片的TXD引脚连接单片机的P3.2引脚。

5.根据权利要求1所述的一种电气柜用智能风扇，其特征在于，所述驱动芯片为L298N型芯片， L298N芯片的T1、T2引脚分别与单片机的P2.3引脚和P2.4引脚连接，L298N芯片的输出引脚OUT1与OUT2连接风扇本体。

6.根据权利要求1所述的一种电气柜用智能风扇，其特征在于，所述电源模块（6）包括AC电源、整流电路和电压调节器，所述整流电路一端连接AC电源、另一端连接电压调节器，所述电压调节器型号为LM2596，AC电源经过电压调节器输出DC24V和DC5V电流。

7.根据权利要求2所述的一种电气柜用智能风扇，其特征在于，所述按键单元（4）与单片机连接，按键单元（4）包括S1、S2、S3三个按钮，所述按钮S1~S3的引脚1分别与单片机的P0.1~P0.3引脚连接，S1~S3的引脚3相互串联，S1~S3的引脚2和引脚4接地。

8.根据权利要求2所述的一种电气柜用智能风扇，其特征在于，所述显示单元（7）包括LCD1602液晶显示器，所述LCD1602液晶显示器的RS引脚接上拉电阻，D0~D7引脚与单片机的P0.0~P0.7引脚对应连接。

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