CN210225058U - 一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子电力控制技术领域，公开了一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置，包括：电流检测单元、控制执行单元、用电端指令识别单元、控制中心单元、放电保护单元、用户启动单元，电流检测电路输入端与电力传输单相电相连，电流检测电路输出端通过导线与控制中心单元相连、控制中心单元通过用电端指令识别单元与控制执行单元输入端相连，控制执行单元一端输出开关与放电保护单元相连，另一端输出开关与单相电相连；用户启动单元与电力传输单相电相连。本实用新型不仅送电端可以控制电力传输的“送”与“断”，而且用电端也可以控制电力传输的“送”与“断”。并且是用电端在无源条件下来完成电力传输的。

Description

一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置

技术领域

本实用新型涉及电子电力控制技术领域，尤其涉及一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置及方法。

背景技术

公知的，电力的使用是电力传输的最终目的，也是其最重要的组成部分，而电力的控制则是电力传输的全部核心，所谓控制，就是电力的“送”和“断”，通常情况下，用电设备就是用电终端，电力控制方就是传送端，一个供电回路中的电力传送端控制着电力的“送出”或“切断”，其决定着用电终端的作用，在这个回路中，用电终端终始是被动的，是受控制的一方，而电力传送端则是绝对的占据主动的一方；在现实生产过程中，电力一般送至相应的配电机构，这主要是根据用电的容量而决定的，但其基本形式不变，通过一级传递一级，直至到用电终端，这种传输和控制模式是目前电力使用中最为普遍的手段；其中，配电机构包括配电室、配电柜、配电箱等中控制电力传送的是各种功能的“电力断路器”或“电力接触器”等，这些东西是负责电力的传递和切断的工具，需要传输时控制其闭合，需要切断时控制切断；

上述的“需要”是指用电终端需要用电，如何在较远的距离，例如上千米、几千米或几十千米以上，将这个电信号传送到送电的控制方，通常情况下是可以借用现代科技工具：电话、网络、手机、电脑等等来传递信息，但这需要具备这些工具才行，如果现实生产中不具备工具，或是没有电信、网络信号就不便于执行相关操作了，况且这些工具本身也需要电力能源，由于用电需要传递送电信息，不用电或用完电还需要传递切断信息，因此，在实际应用中，如何快速准确地传递终端用户的实际信息是目前电力传输中的一个现实问题；

上述的“控制”是指电力的闭合传送和电力的切断停送，这个过程是指机械控制或手动控制，实际操作时，容量大的必须是间接的，不能是手动控制，但小容量的一般都是人为动作来控制的，但不管如何操作，这个控制过程必须是在收到用电方信息后，通过人为操作来实现最后控制的，即间接或直接的传送电力或切断电力；在一般情况下，电力是“常送”的形式，即用电方不用传送信息，而电力直接传输出来，不管用电终端是否用电，由于这种形式，电路中常带电，因此会产生一些相应的安全隐患；

以上内容主要阐述了目前电力传输的形式和必须具备的条件，同时也指出了现有操作中存在的不尽人意的地方，即现有的电力传输操作中存在有以下几点需要完善的地方：

1.用电方和送电方双边权利偏差过大，应加大用电方的权限；

2.单一方来确定电力传输的形式过于偏执，不利电力传转输及应用的便利和安全性；

3.电力传输中必然有损耗，如果用电方不用电应及时且自动的切断送电传输，这样有利节约能源，而且有利于人身设备的安全；

综上所述，在一个电力传输回路中，用户方实际是最主要的一方，其对什么时候用电、什么时候断电最为清楚，所以能否让用户方也具有送电方的权限来控制电力的传送与切断，同时也相应的避免电路中常带电的安全隐患，从而有效解决信息传递的这个环节所带来的诸多不便，使电力传输和使用更加便利、安全、实用和节能就成为了一个实际应用中需要解决的问题。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置及方法。具有双向控制的功能，及高安全性、高可靠性、高实用性。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下所述技术方案：

一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置，包括：电流检测单元、控制执行单元、用电端指令识别单元、控制中心单元、放电保护单元、用户启动单元，电流检测单元输入端与单相电力传输线相连，电流检测单元输出端通过导线与控制中心单元相连、控制中心单元通过用电端指令识别单元与控制执行单元输入端相连，控制执行单元一端输出开关与放电保护单元相连，另一端输出开关与单相电力传输线相连；用户启动单元与单相电力传输线相连；整机供电单元输出端与各单元的直流端相连。

进一步，所述电流检测单元为电流互感器感应的交流电电流变化信息的电流检测电路，由电流传感器B1、电阻R3、桥堆Q1、电容C5和电阻R4电连接组成，其中桥堆Q1用于将接收到的单相电力传输线路上的交流电信息整流成相应的直流电信息送至控制中心单元，进行相应的功能检测和控制。

进一步，所述用电端指令识别单元为配合用户启动单元产生启动信号的用电端指令识别电路，由集成电路U4、电阻R1、R2、R9、R10、电容C3、C4和压敏电阻MY1电连接组成；其中，振荡电路由Bq1的电感和电路中的C3、C4、 U4组成，用于产生频率限定范围的方波；用电端指令识别单元产生的电感检测信号和电压检测信号用于判断是否将用电设备接入电力传输线路，当两种检测信号均正确，才能将用电设备接入电力传输线路。

进一步，所述制执行单元为控制执行电路，由晶体管T1、继电器JAA、二极管D2、电阻R5、R6、电容C6、以及晶体管T2、继电器JBA、二极管D3、电阻R7、R8、电容C7电连接组成；用于执行由控制中心单元下达的各种指令，操作JAA和JBA两个继电器的吸合或释放，从而达到电力的传输或电力的切断。

进一步，所述放电保护单元为用于放掉用电设备断电后剩余电能的放电模块电路，由继电器JAB、JAC转接接点和继电器JBB，JBC转接接点及放电模块电连接组成，其中的继电器JA和继电器JB和放电模块用于防止剩余电能进入到用电端指令识别单元和控制中心单元中，造成器件损坏。

进一步，所述的用户启动单元由串联的闭合按键AN1、断开按键AN2与变压器Bq1输入端相连，变压器Bq1输出端通过桥堆Qq1与继电器J1A相连；变压器Bq1输入端通过电阻电容降压装置、桥堆Qq2与继电器J2A相连；继电器 J1A电源端连接发光装置LED；继电器J2A的相应接点J2B、J2B分别连接电力传输线N、L。

进一步，所述的用户启动单元由断开按键AN2通过变压器Bq1、桥堆Qq1 与发光装置LED相连。

进一步，三相电力传输电路的远程无源控制装置与单相电力传输电路的远程无源控制装置工作原理相同，三相电力传输电路的远程无源控制装置包括电流检测单元(1)、用电端指令识别单元(2)、控制执行单元(3)、控制中心单元(4)、放电保护单元(5)、用户启动单元(6)；

所述电流检测单元(1)由传感器B1-B3，电阻R4、R11-R18，单片机U3 及其外围电路组成，可以同时监测三相电力传输电路中各相线路上的电流变化信息；

所述用电端指令识别单元(2)由集成电路U4、电阻R1、R2、R9、R10、电容C3、C4和压敏电阻MY1电连接组成；其中，振荡电路由Bq1的电感和电路中的C3、C4、U4组成，用于产生频率限定范围的方波；用电端指令识别单元(2)产生的电感检测信号和电压检测信号用于判断是否将用电设备接入电力传输线路，当两种检测信号均正确，才能将用电设备接入电力传输线路；所述用电端指令识别单元(2)只需与三相电力传输电路中的一相线路相连；

所述控制执行单元(3)为控制执行电路，由晶体管T1、继电器JAA、二极管D3、电阻R7、R8、电容C7、以及晶体管T2、继电器JBA、二极管D2、电阻R7、R8、电容C6电连接组成；用于执行由控制中心单元(4)下达的各种指令，操作JAA和JBA两个继电器的吸合或释放，从而达到电力的传输或电力的切断；

所述放电保护单元(5)为用于放掉用电设备断电后剩余电能的放电模块电路，由继电器JAA的转接接点JAB、JAC和继电器JBA转接接点JBB，JBC转接接点及放电模块电连接组成，其中的继电器JAA和继电器JBA和放电模块用于防止剩余电能进入到用电端指令识别单元(2)和控制中心单元(4)中，造成器件损坏；

所述用户启动单元(6)由串联的闭合按键AN1、断开按键AN2与变压器 Bq1输入端相连，变压器Bq1输出端通过桥堆Qq1与继电器J1A相连；变压器 Bq1输入端通过电阻电容降压装置、桥堆Qq2与继电器J2A相连；继电器J1A 电源端连接发光装置LED；继电器J2A的相应接点J2B、J2B分别连接电力传输线N、L；

所述用户启动单元(6)还可以由断开按键AN2通过变压器Bq1、桥堆Qq1 与发光装置LED相连。

进一步，一种基于电力传输及应用的远程无源控制方法，是采用双边权限，送电端能够控制电力传输的“送”与“断”，用电端也能够控制电力传输的“送”与“断”；送电端权限是“有源”的一方，用电端的权限是“无源”的一方，其中用电端“无源”一方的控制电力传输的“送”与“断”；其步骤如下：

①.启动过程：

当按下按钮AN2后，Bq1初级接至电力传输线L、N上，经传输一段距离后进入前端送电部分，又经相应的继电器接点JAB、JAC、JBB、JBC和电阻R9、 R10至识别单元电路中的A点和B点；通过线圈Bq1存在着的电感值，当该电感值与用电端指令识别单元设定的电感值一致时，用电端指令识别单元开始产生振荡，振荡频率根据需要设定；该振荡频率送至控制中心单元U5之中进行判断、分析，确定与程序一致时，命令其第7脚为零电位，也就是A点为零电位，识别电路停止振荡，单片机对B点进行电压测试；通过用户终端线圈Bq1 恒定的直流阻抗，将B点的电压值送至单片机相应脚内进行比较，当正确则下达相关的指令，首先下达JBA动作指令，其相关接点JBB和JBC动作，转接至放电模块上，待延时后，再下达JAA动作指令，其相应接点转接动作至电力输出线上，电力开始传送其电力；

通过两组接点的动作，用电端指令识别单元和控制中心单元与电力线路是完全断开的，防止了电力进入这些电路、从而完成启动过程；用户终端电源变压器Bq1将电力降压，再经整流，点亮发光管LED，说明送电完成；即这时候在电力送出的延时时间范围内，及时松开AN2，用电设备开始工作，则延时取消，电力仍然保持送出；如果在这个延时过程内，用电设备仍然没有工作，那么延时一到，单片机下达不用电指令，控制执行单元动作，切断电力输出；

②.正常用电过程：

在送电过程中，用电设备正常使用，且电力电流在允许范围内，经电流检测后送入单片机第15脚进行分析判断：正确则执行，电路不动作，电力继续供出，否则，会进入过载防护过程；

③.用电完毕过程：

当用电设备停止用电后，由于工作电流的突然减少，经电流检测后至单片机分析判断，如果此现象持续一定的时间，单片机作出相应动作，释放JAA继电器，将用电设备的电源断开，并与放电模块相连接，对用电设备上残余电量进行放电，一定时间后，单片机再下达JBA继电器释放指令，其相应接点又转换动作，恢复其静态位置，即外线又与用电端指令识别单元连接，为下次启动做好准备工作

④.过载防护过程：

在正常供电中，当负载故障造成负荷加重，其电流增大，且超过设定的防护值并延时规定的时间后，电流检测单元输出值被单片机迅速检测到，经分析判断做出停止供电指令，控制执行单元按照第3步骤用电完毕过程相应动作，切断电力输出，确定用电设备安全。

进一步，一种基于电力传输及应用的远程无源控制方法，是采用双边权限，送电端能够控制电力传输的“送”与“断”，用电端也能够控制电力传输的“送”与“断”；送电端权限是“有源”的一方，用电端的权限是“无源”的一方，其中用电端“无源”一方的控制电力传输的“送”与“断”；其步骤如下：

按下AN2，Bq1接入至前端识别单元中，电力送到Bq1，经Bq1降压、桥堆 Qq1整流，输出相应直流电压至J1A，继电器J1A吸合，其接点J1B、J1C闭合，完成电流自保动作，指示发光管亮，此时松开AN2即可；AN2触点被J1B接点短接，继续给Bq1供电，保持继电器J1A保持吸合状态，而J1C接点闭合，电力电源经电阻Rq2、电容Cq2降压后经桥堆Qq2整流输出直流至J2A，继电器 J2A动作，其接点J2B、J2C闭合，向用电设备供电；即使松开AN2后，电力却仍能够持续供电，通过两个继电器和阻容降压、桥式整流电路的工作电流，使电流检测单元为单片机提供最小工作参数，保证主回路电力正常工作；

如果需要切断前端供电输出，只要按下AN1后，继电器的J1A、J2A先后释放，其接点断开，立即切断了用电设备的电力；经设定时间后，外线主回路电力也随后切断；该用户启动单元不仅具有远程启动电力输出的功能，还具备远程关断电力输出的功能。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：

一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置及方法，能够在现有电力传输理念和形式上的一次提高和完善，在运用上和现有的装置有机配合，必定会收到意想不到的效果，其应用领域很大，用途极广，可根据需求生产出多种规格，多种形式的产品，并且适用于系列功率不同的单相交流断路器、系列功率不同的三相交流断路器、发电机专用的单相、三相特殊配电盘及适用于施工现场的各种配电箱、配电盘。

现在的电力传输形式是送电端决定用电端，送电端是主动的，用电端是被动的单方权限理念。但是在实际应用中，用电方应该是主动的才更加合理。我们发明的装置从根本上改变这个理念，从单一权限成为双边权限，也就是说，不仅送电端可以控制电力传输的“送”与“断”，而且用电端也可以控制电力传输的“送”与“断”。

本实用新型“双边权限”的方法从根本上解决了很多现实问题。送电端权限很好完成，因为是“有源”的一方；而用电端的权限如何完成则比较困难：首先用电方是“无源”的，没有任何电力，不能或不方便使用其它能源；其次是如何远程控制？第三是功能如何实现？这些问题都是本实用新型解决的主要内容，即本实用新型中的用电端能够远程控制来实现通电、用电的功能，这就是说用户终端能够远距离控制送电端的电力传输与切断，而且是能够在“无源”条件下来完成的，且用电终端在切断状态下其相关电路是不带电的，这是现有技术所无法做到的。

本实用新型提出的技术方案，能够使电力传输和使用更加便利，更加安全，更加实用，更加节能，能够减少用电方和送电方双边权利偏差过大的问题，加大了用电方的权限，克服了单一方来确定电力传输的形式过于偏执，能够使电力的传输及应用更加便利和安全；如果用电方不用电，应及时且自动的切断送电传输，减少电力传输中的必然有损耗，这样有利节约能源，而且有利于人身设备的安全。

本实用新型在一个电力传输回路中，用户方实际是最主要的一方，什么时候用电、什么时候断电，用户方最为清楚，所以本实用新型让用户方也具有送电方的权限来控制电力的传送与切断，就完全解决了信息的传递这个环节而带来的诸多问题；

附图说明

图1是用户终端部分即用户启动单元一电路原理图；

图2是用户终端部分即用户启动单元二电路原理图；

图3a是单相电传输前端送电部分电路原理图；

图3b是是三相电力传输电路原理图。

图中：1、电流检测单元；2、用电端指令识别单元；3、控制执行单元；4、控制中心单元；5、放电保护单元；6、用户启动单元；7、整机供电单元。

具体实施方式

如图1、2、3a、3b所示，一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置，包括：电流检测单元1、控制执行单元3、用电端指令识别单元2、控制中心单元4、放电保护单元5、用户启动单元6，电流检测单元1输入端与单相电力传输线相连，电流检测单元1输出端通过导线与控制中心单元4相连、控制中心单元4通过用电端指令识别单元2与控制执行单元3输入端相连，控制执行单元3一端输出开关与放电保护单元5相连，另一端输出开关与单相电力传输线相连；用户启动单元6与单相电力传输线相连；整机供电单元7输出端与各单元的直流端相连。

所述电流检测单元1为电流互感器感应的交流电电流变化信息的电流检测单元1，由电流传感器B1、电阻R3、桥堆Q1、电容C5和电阻R4电连接组成，其中桥堆Q1用于将接收到的单相电力传输线路上的交流电信息整流成相应的直流电信息送至控制中心单元4，进行相应的功能检测和控制。

所述用电端指令识别单元2为配合用户启动单元6产生启动信号的用电端指令识别电路，由集成电路U4、电阻R1、R2、R9、R10、电容C3、C4和压敏电阻MY1电连接组成；其中，振荡电路由Bq1的电感和电路中的C3、C4、U4 组成，用于产生频率限定范围的方波；用电端指令识别单元2产生的电感检测信号和电压检测信号用于判断是否将用电设备接入电力传输线路，当两种检测信号均正确，才能将用电设备接入电力传输线路。

所述控制执行单元3为控制执行电路，由晶体管T1、继电器JAA、二极管D2、电阻R5、R6、电容C6、以及晶体管T2、继电器JBA、二极管D3、电阻R7、R8、电容C7电连接组成；用于执行由控制中心单元4下达的各种指令，操作 JAA和JBA两个继电器的吸合或释放，从而达到电力的传输或电力的切断。

所述放电保护单元5为用于放掉用电设备断电后剩余电能的放电模块电路，由继电器JAB、JAC转接接点和继电器JBB、JBC转接接点及放电模块电连接组成，其中的继电器JA和继电器JB和放电模块用于防止剩余电能进入到用电端指令识别单元2和控制中心单元4中，造成器件损坏。

所述的用户启动单元6由串联的闭合按键AN1、断开按键AN2与变压器Bq1 输入端相连，变压器Bq1输出端通过桥堆Qq1与继电器J1A相连；变压器Bq1 输入端通过电阻电容降压装置、桥堆Qq2与继电器J2A相连；继电器J1A电源端连接发光装置LED。

所述的用户启动单元6还可以由闭合按键AN2通过变压器Bq1、桥堆Qq1 与发光装置LED相连。

实施例1

单相传输，参考电路原理图图3a，电路图3a是单相电传输前端送电部分原理图；装置整体基本分为两个部分，分别是用户终端部分和前端送电部分。

1.整机供电单元7，由模块U1、二极管D1，电容C1、C2和专用电源模块 U2组成。该单元是AC/DC变换电路，将交流电转变成12V和5V的直流电，供给整机使用，所以该单元叫整机供电单元7。

2.放电保护单元5由JA、JB继电器相关转换触点、放电模块组成。该单元主要是用来放掉用电设备断电后可能剩余的电能，防止这些电能进入到用电端指令识别单元2和控制中心单元4中造成器件损坏而设计的一个单元。

3.电流检测单元1由B1电流传感器、电阻R3、Q1桥堆、电容C5和电阻 R4组成。该单元作用是将电流互感器感应的电力传输线路上的交流电电流的变化信息，经桥堆整流成相应的直流信息送置控制中心单元4，进行相应的功能检测和控制。因此该单元叫电流检测单元1。

4.控制执行单元3由晶体管T1、继电器JAA、二极管D2、电阻R5、R6、电容C6、以及晶体管T2、继电器JBA、二极管D3、电阻R7、R8、电容C7组成。该单元作用是执行由控制中心单元4下达的各种指令，操作JAA和JBA两个继电器的吸合或释放，从而达到电力的传输或电力的切断，所以叫控制执行单元。

5.用电端指令识别单元2由集成电路U4，电阻R1、R2、R9、R10、电容 C3、C4和压敏电阻MY1组成。该单元是本实用新型重要电路之一，它可以配合用户启动单元6产生启动信号，给控制中心单元4判断，控制中心单元4确认无误后，向控制执行单元3下达相应的操作命令。该单元可以产生电感检测信号和电压检测信号，只有这两种检测信号全部正确，才能识别正确，缺一不可。这样做极大地提高了识别的准确度，从而保证了该装置的安全性和可靠性。

6.控制中心单元4由单片机U5及相应程序组成。该单元作用主要有3 点：

①.对电流检测单元1送来的电流变化值进行分析、判断，从而做出相应的指令下达。

②.对用户启动单元6送来的启动信号进行判断分析，当满足程序要求时，下达相应的动作命令至控制执行单元3。

③.各种程序包含自身的自检，防止死机发生。

该单元与用电端指令识别单元2必须配合统一使用才能达到"双方权限"基本平等的功能，所以也是该发明装置的重要电路之二。

7.用户启动单元6叫用户终端部分，如电路图1和图2所示，用户启动单元6分为两个基本电路，可根据终端用户的需求选择其中一个电路。

启动单元电路之一：

由AN1、AN2、J1B接点、J1C接点、变压器Bq1、桥堆Qq1、Qq2、电容Cq1、 Cq2、Cq3、二极管Dq1、Dq2、继电器J1A、J2A、以及相应接点J2B、J2C组成。

该单元是设置在用电端一方的，不工作的时候，由于接点J2B、J2C是断开的，与用电设备没有任何关系；同时AN2默认也是断开的，该单元电路与前端送电电路也不会发生任何联系。

用户按下AN2，将本单元通过电力传输线路与前端送电电路相连接，通知前端送电电路需要送电。用户按下AN1将本单元与前端送电电路断开。因此该单元的作用是远程控制前端电力的传输和切断，同时也为用电设备提供电力。该启动电路是功能比较齐全的电路，适应于要求比较高的供电场合。

启动单元电路之二由AN1、变压器Bq1、桥堆Qq1、电容Cq1、电阻Rq1、发光管LED组成。该电路作用与前述基本一致，但功能比较少，只有远程启动这一个内容，适用于要求不高的场合。

以用户启动单元电路之二实施例进行详细过程的说明

①.启动过程：当按下按钮AN2后，Bq1初级接至电力传输线L、N上，经一定的传输距离后进入前端送电部分，又经相应的继电器接点JAB、JAC、JBB、JBC和电阻R9、R10至识别单元电路中的A点和B点，由于Bq1是线圈，存在着一定的电感值，该值与识别电路设定的值一致时，识别电路开始产生振荡，振荡频率可根据需要设定。该振荡频率送至控制中心单元U5之中进行判断、分析，确定与程序一致时，命令其第7脚为零电位，也就是A点为零电位，识别电路停止振荡，单片机对B点进行电压测试。由于用户终端Bq1的直流阻抗也基本恒定，所以B点的电压值送至单片机相应脚内进行比较，如果正确则下达相关的指令。首先下达JBA动作指令，其相关接点JBB和JBC动作，转接至放电模块上，待一定的延时后，再下达JAA动作指令，其相应接点转接动作至电力输出线上，电力开始传送其电力。由于两组接点的动作，用电端指令识别单元2和控制中心单元4与电力线路是完全断开的，防止了电力进入这些电路、从而完成启动过程。由于用户启动单元6的Bq1本身是电源变压器，电力来到后，经降压整流，点亮发光管LED，说明送电完成了。这时候，及时松开AN1，电力仍然保持送出。当然，电力送出的时间，是由电流检测单元1和单片机程序配合确定的。

②.正常用电过程：在送电过程中，用电设备正常使用，且电力电流在允许范围内，经电流检测后送入单片机第15脚进行分析判断，正确则执行电路不动作，电力继续供出，否则会进入过载防护过程。

③.用电完毕过程：当用电设备停止用电后，由于工作电流的突然减少，经电流检测后至单片机分析判断，如果此现象持续一定的时间，单片机作出相应动作，释放JAA继电器，将用电设备的电源断开，并与放电模块相连接，对用电设备上残余电量进行放电，一定时间后，单片机再下达JBA继电器释放指令，其相应接点又转换动作，恢复其静态位置，即外线又与识别电路连接，为下次启动做好准备工作。

④过载防护过程：在正常供电中，如果由于某种原因，比如负载故障造成负荷加重，其电流增大，且超过设定的防护值并延时规定的时间后，电流检测单元1输出值被单片机迅速检测到，经分析判断做出停止供电指令，执行电路按照《用电完毕过程》相应动作，切断电力输出，确定用电设备安全。

以用户启动单元电路之二，对单相电力传输为例进行详细过程阐述，如果以用户启动单元电路之一进行过程说明其识别、控制执行单元3动作原理与上述一致，差别只在于启动单元电路之一电路动作过程。

启动单元电路之二电路，按下AN2一定时间后，当电力输送过来，LED发光管亮后即可松开AN2，此时用电设备应尽快工作，因为用电设备不工作时，电流检测到的数值肯定很小，单片机识别后有一个延时的过程，如果在这个延时过程内，用电设备开始工作，则延时取消，进行正常供电过程，如果在这个延时过程内，用电设备仍然没有工作，那么延时一到，单片机下达不用电指令，执行电路动作，切断电力输出。

启动单元电路之一动作过程说明：按下AN2，Bq1接入至前端识别单元中，经上述过程后电力送到Bq1，经降压、桥堆Qq1整流，输出相应直流电压至J1A，继电器J1A吸合，其接点J1B、J1C闭合，完成电流自保动作，指示发光管亮，此时松开AN2即可。AN2触点被J1B接点短接，继续给Bq1供电，保持继电器 J1A保持吸合状态，而JIC接点闭合，电力电源经电阻Rq2、电容Cq2降压后经桥堆Qq2整流输出直流至J2A，继电器J2A动作，其接点J2B、J2C闭合，向用电设备供电。

其中启动单元电路一和启动单元电路二的区别是：

①松开按钮后，启动单元电路二断电，如果用电设备没有工作，前端送电部分会等待一定时间后断开电源。启动单元电路之一中，即使松开AN2后，电力却仍能够持续供电，主要是该电路中增加了两个继电器和阻容降压、桥式整流电路，而这个电路和继电器的动作都消耗着电流，正是因为这些工作电流使电流检测单元1为单片机提供了最小工作参数，保证了主回路电力正常工作。

②如果需要切断前端供电输出，只要按下AN1一定时间后，继电器的J1A、 J2A先后释放，其接点断开，立即切断了用电设备的电力。经一定时间后，外线主回路电力也随后切断。所以启动单元电路之一不仅具有远程启动电力输出的功能，而且还备了远程关断电力输出的功能，这一点上很重要，用户可根据需要来选择。其中单相电指令，是指单相电是利用主回路的火线和零线进行传送指令。其中采用的集成电路及单片机型号：为STC15W408AS,N76E003系列， HT7038系统。

实施例2

三相电力传输电路说明，如图3b所示，三相电力传输电路的远程无源控制装置与单相电力传输电路的远程无源控制装置工作原理相同，且均包括电流检测单元1、用电端指令识别单元2、控制执行单元3、控制中心单元4、放电保护单元5、用户启动单元6。

电流检测单元(1)由传感器B1-B3，电阻R4、R11-R18，单片机U3及其外围电路组成，可以同时监测三相电力传输电路中各相线路上的电流变化信息。

用电端指令识别单元(2)由集成电路U4、电阻R1、R2、R9、R10、电容 C3、C4和压敏电阻MY1电连接组成；其中，振荡电路由Bq1的电感和电路中的C3、C4、U4组成，用于产生频率限定范围的方波；用电端指令识别单元(2) 产生的电感检测信号和电压检测信号用于判断是否将用电设备接入电力传输线路，当两种检测信号均正确，才能将用电设备接入电力传输线路；用电端指令识别单元(2)只需与三相电力传输电路中的一相线路相连；即只选择三相电力传输电路中的任一条火线与零线进行指令传送。

控制执行单元(3)为控制执行电路，由晶体管T1、继电器JAA、二极管 D3、电阻R7、R8、电容C7、以及晶体管T2、继电器JBA、二极管D2、电阻R7、 R8、电容C6电连接组成；用于执行由控制中心单元(4)下达的各种指令，操作JAA和JBA两个继电器的吸合或释放，从而达到电力的传输或电力的切断。

放电保护单元(5)为用于放掉用电设备断电后剩余电能的放电模块电路，由继电器JAA的转接接点JAB、JAC和继电器JBA转接接点JBB，JBC转接接点及放电模块电连接组成，其中的继电器JAA和继电器JBA和放电模块用于防止剩余电能进入到用电端指令识别单元(2)和控制中心单元(4)中，造成器件损坏。

用户启动单元(6)由串联的闭合按键AN1、断开按键AN2与变压器Bq1 输入端相连，变压器Bq1输出端通过桥堆Qq1与继电器J1A相连；变压器Bq1 输入端通过电阻电容降压装置、桥堆Qq2与继电器J2A相连；继电器J1A电源端连接发光装置LED；继电器J2A的相应接点J2B、J2B分别连接电力传输线N、 L。

用户启动单元(6)还可以由断开按键AN2通过变压器Bq1、桥堆Qq1与发光装置LED相连。

三相电力传输远程无源控制装置的传输过程与单相电力传输远程无源控制装置的动作过程是一样的，但三相电一般容量比单相电大的多，因此三相供电主回路动作接点必须满足三相用电设备的工作电流才行。其中主回路与控制回路的连接和切断技术：所谓主回路是指交流电传送回路，一般情况下单相供电时，回路上的电压值是220V/50HZ，三相供电时，回路上的电压值是 380V/50HZ，220V是相电压值，380V是线电压值。控制回路是用电端指令识别单元2、控制中心单元4，该回路是弱电形式，一般情况是DC5V供电；但是，远程启动指令是需要线路进行传送才能完成的，为了节约成本，不可能另设传送指令回路，必须利用主回路进行传送指令，当主回路没有电力传输时，则线路是与启动模块指令发送电路，以及用电端指令识别单元2、控制中心单元4通过相应的接点联系起来的；当启动指令通过主回路发送了供电要求后，用电端指令识别单元2、控制中心单元4在确认的时间内，必须完成这些电路单元与主回路进行隔离切断，防止电力高压进入弱电回路而烧坏这些单元，只有与主回路完全隔离后，主回路才开始供给电力电源。

当用户不用电时，主回路停止供电，但为了下一次启动供电过程，必须恢复主回路与用电端指令识别单元2、控制中心单元4的连接，但在连接之前，必须把主回路负载端线路上的残余电能释放掉后，才能进行连接，否则，残余电能仍然可以烧坏用电端指令识别单元2和控制中心单元4中的元器件，只有在主回路上的残余电能放完后，主回路与用电端指令识别单元2、控制中心单元4才能自动连接，为下一次远程启动提供基本条件，这个过程实际上电路行动完成的时间很短，大约在10秒左右全部确定，这也是设定放电模块单元的目的所在。

其中主回路线径达标情况下，可以识别或控制距离可达100KM左右，但这么远的距离，即使可以识别和控制，但交流电压的传输会有较大的损耗，所以在实际应用中，根本不需要那么远，基本上在5KM距离内，电压损耗很小的情况下使用就完全能够满足了。本实用新型中从终端对前端讲是最远的指令识别距离，从前端对终端来讲是最远控制距离。

Claims (8)

1.一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置，其特征在于：包括电流检测单元(1)、控制执行单元(3)、用电端指令识别单元(2)、控制中心单元(4)、放电保护单元(5)、用户启动单元(6)，电流检测单元(1)输入端与单相电力传输线路相连，电流检测单元(1)输出端通过导线与控制中心单元(4)相连、控制中心单元(4)通过用电端指令识别单元(2)与控制执行单元(3)输入端相连，控制执行单元(3)一端输出开关与放电保护单元(5)相连，另一端输出开关与单相电力传输线相连；用户启动单元(6)与单相电力传输线相连；整机供电单元(7)输出端与各单元的直流端相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置，其特征在于：所述电流检测单元(1)为电流互感器感应的交流电电流变化信息的电流检测电路，由电流传感器B1、电阻R3、桥堆Q1、电容C5和电阻R4电连接组成，其中桥堆Q1用于将接收到的单相电力传输线路上的交流电信息整流成相应的直流电信息送至控制中心单元(4)，进行相应的功能检测和控制。

3.根据权利要求1所述的一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置，其特征在于：所述用电端指令识别单元(2)为配合用户启动单元(6)产生启动信号的用电端指令识别电路，由集成电路U4、电阻R1、R2、R9、R10、电容C3、C4和压敏电阻MY1电连接组成；其中，振荡电路由变压器Bq1的电感和电路中的C3、C4、U4组成，用于产生频率限定范围的方波；用电端指令识别单元(2)产生的电感检测信号和电压检测信号用于判断是否将用电设备接入电力传输线路，当两种检测信号均正确，才能将用电设备接入电力传输线路。

4.根据权利要求3所述的一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置，其特征在于：所述控制执行单元(3)为控制执行电路，由晶体管T1、继电器JAA、二极管D2、电阻R5、R6、电容C6、以及晶体管T2、继电器JBA、二极管D3、电阻R7、R8、电容C7电连接组成；用于执行由控制中心单元(4)下达的各种指令，操作JAA和JBA两个继电器的吸合或释放，从而达到电力的传输或电力的切断。

5.根据权利要求1所述的一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置，其特征在于：所述放电保护单元(5)为用于放掉用电设备断电后剩余电能的放电模块电路，由继电器JAB、JAC转接接点和继电器JBB，JBC转接接点及放电模块电连接组成，其中的继电器JA和继电器JB和放电模块用于防止剩余电能进入到用电端指令识别单元(2)和控制中心单元(4)中，造成器件损坏。

6.根据权利要求1所述的一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置，其特征在于：所述的用户启动单元(6)由串联的闭合按键AN1、断开按键AN2与变压器Bq1输入端相连，变压器Bq1输出端通过桥堆Qq1与继电器J1A相连；变压器Bq1输入端通过电阻电容降压装置、桥堆Qq2与继电器J2A相连；继电器J1A电源端连接发光装置LED；继电器J2A的相应接点J2B、J2B分别连接电力传输线N、L。

7.根据权利要求1所述的一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置，其特征在于：所述的用户启动单元(6)由断开按键AN2通过变压器Bq1、桥堆Qq1与发光装置LED相连。

8.一种基于电力传输及应用的远程无源控制装置，其特征在于：

三相电力传输电路的远程无源控制装置与单相电力传输电路的远程无源控制装置工作原理相同，三相电力传输电路的远程无源控制装置包括电流检测单元(1)、用电端指令识别单元(2)、控制执行单元(3)、控制中心单元(4)、放电保护单元(5)、用户启动单元(6)；

所述电流检测单元(1)由传感器B1-B3，电阻R4、R11-R18，单片机U3及其外围电路组成，可以同时监测三相电力传输电路中各相线路上的电流变化信息；

所述用电端指令识别单元(2)由集成电路U4、电阻R1、R2、R9、R10、电容C3、C4和压敏电阻MY1电连接组成；其中，振荡电路由变压器Bq1的电感和电路中的C3、C4、U4组成，用于产生频率限定范围的方波；用电端指令识别单元(2)产生的电感检测信号和电压检测信号用于判断是否将用电设备接入电力传输线路，当两种检测信号均正确，才能将用电设备接入电力传输线路；所述用电端指令识别单元(2)只需与三相电力传输电路中的一相线路相连；

所述控制执行单元(3)为控制执行电路，由晶体管T1、继电器JAA、二极管D3、电阻R7、R8、电容C7、以及晶体管T2、继电器JBA、二极管D2、电阻R7、R8、电容C6电连接组成；用于执行由控制中心单元(4)下达的各种指令，操作JAA和JBA两个继电器的吸合或释放，从而达到电力的传输或电力的切断；

所述放电保护单元(5)为用于放掉用电设备断电后剩余电能的放电模块电路，由继电器JAA的转接接点JAB、JAC和继电器JBA转接接点JBB，JBC转接接点及放电模块电连接组成，其中的继电器JAA和继电器JBA和放电模块用于防止剩余电能进入到用电端指令识别单元(2)和控制中心单元(4)中，造成器件损坏；

所述用户启动单元(6)由串联的闭合按键AN1、断开按键AN2与变压器Bq1输入端相连，变压器Bq1输出端通过桥堆Qq1与继电器J1A相连；变压器Bq1输入端通过电阻电容降压装置、桥堆Qq2与继电器J2A相连；继电器J1A电源端连接发光装置LED；继电器J2A的相应接点J2B、J2B分别连接电力传输线N、L；

所述用户启动单元(6)还可以由断开按键AN2通过变压器Bq1、桥堆Qq1与发光装置LED相连。

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