CN217481510U - 一种易插式的多功能水泵控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种易插式的多功能水泵控制器，内部的强电动作电路包括插头及水泵支路、声光报警支路、低压电源支路：水泵支路包括串联的水泵、水泵继电器的受控触片，声光报警支路包括串联的声光报警器、声光报警继电器的受控触片，弱电控制电路包括水泵控制支路、声光报警控制支路，水泵控制支路包括液位浮球连接端、水泵继电器的控制线圈，声光报警支路包括报警浮球连接端、声光报警继电器的控制线圈。本实用新型大大提高了水泵控制器即插即用的便利性，兼顾应急特性、安全性和稳定性，并且为水泵控制提供了全面的安全保护功能，也解决传统控制器的体积偏大、使用复杂等问题，有效提高了使用安装的快捷和便利度。

Description

一种易插式的多功能水泵控制器

技术领域

本实用新型涉及水泵控制领域，具体的说，是涉及一种易插式的多功能水泵控制器。

背景技术

在城市化建设过程中，各种储水区域、排水区域均需要设置水泵进行抽水或排水的操作，使得储水区域（或排水区域）的液位控制在一定的范围内，这个过程中就需要用到水泵控制器。目前的水泵控制器分为两类，一类是传统的水泵控制器，它通过电器部件控制的，此类的控制器体积大、接线复杂，不利于有限空间或者临时应急性的场景使用；另一类是单片机控制的智能控制器，其需要用到单片机等多种元器件，受到原材料等因素的制约，控制器的产品品质和稳定性不好控制，成本造价不稳定。

另外，现有的控制器多接在市电中，通过高电压控制水泵，这会导致水泵的使用安全性较低，同时也不利于人工手动控制。

上述缺陷，值得解决。

实用新型内容

为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种易插式的多功能水泵控制器。

本实用新型技术方案如下所述：

一种易插式的多功能水泵控制器，包括控制器本体及设于所述控制器本体内的电路板，其特征在于，所述电路板上设有强电动作电路和弱电控制电路；

所述强电动作电路包括插头及位于所述插头的零火线之间的水泵支路、声光报警支路以及低压电源支路：所述水泵支路包括串联的水泵、水泵继电器的受控触片，所述声光报警支路包括串联的声光报警器、声光报警继电器的受控触片；

所述弱电控制电路包括水泵控制支路、声光报警控制支路：所述水泵控制支路包括液位浮球连接端、受控于所述液位浮球连接端的水泵继电器的控制线圈，所述水泵继电器的控制线圈与所述水泵继电器的受控触片连接；所述声光报警支路包括报警浮球连接端、受控于所述报警浮球连接端的声光报警继电器的控制线圈，所述声光报警继电器的控制线圈与声光报警器的受控触片连接。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述强电动作电路还包括过载保护器，所述声光报警支路设于所述过载保护器的输入端，所述水泵支路、所述低压电源支路均设于所述过载保护器的输出端。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述低压电源支路包括低压电源模块，所述低压电源模块的两个输入端分别与所述插头的零火线连接，其两个输出端分别与所述弱电控制电路连接。

进一步的，所述低压电源支路还包括热敏电阻，所述低压电源模块与所述热敏电阻串联于所述插头的零火线之间。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，在水泵控制支路中，所述液位浮球连接端与水泵继电器的控制线圈串联于所述低压电源支路的两个输出端。

进一步的，所述水泵控制支路还包括控制按钮，所述控制按钮的两端与所述液位浮球的两端并联，所述控制按钮的第三端与所述低压电源支路的输出正极连接。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，在所述声光报警支路中，声光报警继电器的控制线圈与开关管串联，所述开关管与所述报警浮球连接端连接，并受控于所述报警浮球连接端。

进一步的，所述开关管的控制端通过分压电路与所述低压电源支路的输出正极连接，所述分压电路还与所述报警浮球连接端的一端、第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极通过所述水泵继电器的控制线圈与所述低压电源支路的输出正极连接；

所述开关管的一控制端与所述声光报警继电器的控制线圈连接，

所述开关管的另一控制端与所述低压电源支路的输出负极连接。

更进一步的，所述开关管的一控制端还与第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述低压电源支路的输出正极连接。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型利用简单的电子器件构成控制方案，大大提高了水泵控制器的稳定性和安全性，并且通过弱电控制电路实现了水泵的控制，为水泵控制提供了安全保护功能，同时保证了人工操作的安全性；另外，本实用新型实现控制的电路板中电子器件简单，通过插头实现即插即用的便利性，兼顾应急特性、安全性和稳定性，解决传统控制器的体积偏大、使用复杂等问题，有效提高了使用安装的快捷和便利度。

附图说明

图1为本实用新型的产品结构图；

图2为本实用新型另一视角的结构图；

图3为本实用新型中电路板部分的结构示意图；

图4为本实用新型中电路板部分另一视角的示意图；

图5为本实用新型中各个接线端子的连线示意图；

图6为本实用新型中水泵自带浮球控制的电路原理图；

图7为本实用新型中水泵不带浮球控制的电路原理图。

在图中，各个附图标号为：

10、控制器本体；

20、低压电源模块；21、热敏电阻；22、插头；

30、水泵继电器；

40、声光报警继电器；

51、输入连接端子；52、输出连接端子；

61、控制按钮；62、复位按钮；

71、浮球连接端子；72、水泵连接端子。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：

如图1至图7所示，本实用新型为了解决现有水泵控制器体积大、使用不便利、安全性低等缺陷，提出了一种易插式的多功能水泵控制器。

如图1、图2所示，该易插式的多功能水泵控制器包括控制器本体10及设于控制器本体10内的电路板，整个控制功能集成于电路板实现，控制器本体10的外侧仅延伸出插头22、浮球连接端子71（包括液位浮球连接端子和预警浮球连接端子）、水泵连接端子72以及各个按键（包括控制按钮61和复位按钮62，控制按钮61直接连接于电路板的连接端子J3上），通过插头22插接于市电上即可实现控制功能，使用更加方便，在各种应用场合均可适用，尤其是应急、移动的抽排水场景，直接将控制器本体10通过插头22插接于市电上即可使用，使用非常便利。

如图3至图7所示，电路板上设有强电动作电路和弱电控制电路，强电动作电路用于实现水泵和声光报警器的驱动，并为弱电控制电路提供原始电能；弱电控制电路用于实现水泵和声光报警器的控制，保证控制部分的低压安全性。

具体的，在电路板上设有相对平行设置的输入连接端子51、输出连接端子52，输出连接端子52并排设置有热敏电阻21，输入连接端子51与输出连接端子52之间设有低压电源模块20、水泵继电器30、声光报警继电器40，电路板的背面与插头33连接。本实用新型可以充分节省电路板所占空间，实现了水泵控制器的小型化。优选的，输入连接端子51为9P端子，液位浮球连接端子、预警浮球连接端子均连接在输入连接端子51上；输出连接端子52为5P连接端子，复位按钮62声光报警继电器40均连接至输出连接端子52上。

在一个具体实施例中，输入连接端子51的各个连接端口包括水泵火线连接端、水泵地线连接端、插头地线连接端、插头零线连接端、水泵零线连接端、第一液位浮球连接端、第二液位浮球连接端、第一报警浮球连接端、第二报警浮球连接端；输出连接端子52的各个连接端口包括第一过载保护连接端、第二过载保护连接端、插头火线连接端、第一蜂鸣器连接端、第二蜂鸣器连接端。

1、强电动作电路

强电动作电路包括插头及位于插头的零火线之间的水泵支路、声光报警支路以及低压电源支路。该插头为三角插头，其零火线与市电的零火线连接，控制器本体10通过插头22插接在市电插座上即可使用，“易插”式操作，在各种应急、移动的抽排水应用场景使用非常方便。

水泵支路包括串联的水泵、水泵继电器的受控触片：水泵继电器的受控触片断开时该水泵支路断开，此时水泵处于断电不工作状态；水泵继电器的受控触片闭合时该水泵支路闭合，此时水泵受到市电的供电而动作，实现泵水操作。本实用新型中，系统通电并正常状态下的水泵继电器的受控触片处于断开状态，即水泵继电器的受控触片位于常开开关处。

声光报警支路包括串联的声光报警器、声光报警继电器的受控触片：声光报警继电器的受控触片断开时该声光报警支路断开，此时声光报警器断电不工作；声光报警继电器的受控触片闭合时该声光报警支路闭合，此时声光报警器受到市电的供电而动作，实现声光报警功能。本实用新型中，系统通电并正常状态下的声光报警继电器的受控触片处于断开状态，即声光报警继电器的受控触片位于常开开关处。

低压电源支路包括低压电源模块，低压电源模块用于接收市电的高压电转换成低压电（5V）并未弱电控制电路供电，其两个输入端分别与插头的零火线连接，其两个输出端分别与弱电控制电路连接。优选的，低压电源支路还包括热敏电阻，低压电源模块与热敏电阻串联于插头的零火线之间。

该强电动作电路还包括过载保护器，声光报警支路设于过载保护器的输入端，水泵支路、低压电源支路均设于过载保护器的输出端。通过过载保护器实现了水泵的过载保护，避免水泵过载运行导致的烧毁等情况。

具体的，如图6、图7所示，在本实用新型的具体电路结构中，插头J2A的L线、N线均与水泵支路、声光报警支路以及低压电源支路连接：

插头J2A的L线与过载保护器J1A的3脚、4脚连接，其还与声光报警继电器的受控触片KA2A的3脚连接，声光报警继电器的受控触片KA2A的2脚悬空，其1脚与声光报警器J1B（即蜂鸣器）的2脚连接，声光报警器J1B的1脚与插头J2A的N线连接。未通电状态下，声光报警继电器的受控触片KA2A的两个出线端断开。

过载保护器J1A的5脚与水泵继电器KA1的受控触片的一端连接，水泵继电器KA1的受控触片的另一端与水泵J2B的1脚连接，水泵J2B的2脚接地，其4脚与插头J2A的N线连接。未通电状态下，水泵继电器KA1的受控触片的两个出线端断开。

过载保护器J1A的5脚与热敏电阻VR1的一端连接，热敏电阻VR1的另一端与低压电源模块DY1的2脚连接，低压电源模块DY1的1脚与插头J2A的N线连接，低压电源模块DY1的3脚输出低压电源，其4脚接地。本实施例中的低压电源模块DY1的型号为ES03-S05，热敏电阻VR1的型号为YC213。

2、弱电控制电路

弱电控制电路包括水泵控制支路、声光报警控制支路：水泵控制支路用于实现水泵支路的自动化开关控制，进而实现水泵的智能开闭；声光报警控制支路用于实现声光报警支路的自动化开关控制，进而实现声光报警器的智能开闭。

水泵控制支路包括液位浮球连接端、受控于液位浮球连接端的水泵继电器的控制线圈，水泵继电器的控制线圈与水泵继电器的受控触片连接，液位浮球连接端的控制信号可以通过水泵继电器的控制线圈实现对水泵继电器的受控触片的联动，进而实现水泵的开关控制。在水泵控制支路中，液位浮球连接端与水泵继电器的控制线圈串联于低压电源支路的两个输出端。本实施例中的水泵继电器的信号为HF2150-1A-5DE。

优选的，本实用新型中的水泵控制支路还包括控制按钮，通过控制按钮可以实现水泵的手动控制，控制按钮的两端与液位浮球的两端并联，控制按钮的第三端与低压电源支路的输出正极连接。

声光报警支路包括报警浮球连接端、受控于报警浮球连接端的声光报警继电器的控制线圈，声光报警继电器的控制线圈与声光报警器的受控触片连接，报警浮球连接端的控制信号可以通过声光报警继电器的控制线圈实现对声光报警器的受控触片的联动，进而实现声光报警器的开关控制。本实施例中，声光报警继电器的型号为JQC-3FF/005-1ZS。

在声光报警支路中，声光报警继电器的控制线圈与开关管串联，开关管与报警浮球连接端连接，并受控于报警浮球连接端。

开关管受控于报警浮球连接端的控制信号，实现声光报警支路的开关控制：开关管的控制端通过分压电路与低压电源支路的输出正极连接，分压电路还与报警浮球连接端的一端、第二二极管的阴极连接，第二二极管的阳极通过水泵继电器的控制线圈与低压电源支路的输出正极连接；开关管的一控制端与声光报警继电器的控制线圈连接；开关管的另一控制端与低压电源支路的输出负极连接。优选的，开关管的一控制端还与第一二极管的阳极连接，第一二极管的阴极与低压电源支路的输出正极连接，通过第一二极管可以避免开关管的反向击穿。

具体的，如图6、图7所示，在本实用新型的具体电路结构中，低压电源支路的输出正极分别与水泵继电器KA1的控制线圈的一端、声光报警继电器K2A的控制线圈K2AB的一端、第一二极管D1的阴极、第一电阻R1的一端连接，水泵继电器KA1的控制线圈的另一端分别连接第二二极管D2的阳极、液位浮球连接端J2C的一端、控制按钮J3的3脚，控制按钮J3的2脚通过第三电阻R3与低压电源支路的输出正极连接，第二二极管D2的阴极与第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的一端、报警浮球连接端J2D的一端连接，第二电阻R2的另一端分别与第一电容C1的一端、三极管Q1（开关管）的基极连接，三极管Q1的集电极分别与第一二极管D1的阳极、声光报警继电器K2A的控制线圈K2AB的另一端连接，控制按钮J3的1脚、液位浮球连接端J2D的另一端、报警浮球连接端J2D的另一端、第一电容C1的另一端、三极管Q1的发射极均接地。

该三极管Q1的型号为MMBT4401LT1。

本实用新型的水泵控制器整体设计简洁、安装方便，并且其运行可靠，可实现多功能控制。根据用户的具体需求（水泵的不同结构），该水泵控制器可以实现两种运行模式。

模式一：使用水泵自带浮球控制

如图6所示，在模式一中，水泵自身带有串联的液位浮球，无需外接液位浮球使用。此时：水泵继电器的两个受控触片之间采用1.5mm电线短接，并且控制按钮J3仅连接指示灯，其1、3引脚悬空；并且模式一中无需将液位浮球连接端连接液位浮球，即图5中第一液位浮球连接端与第二液位浮球连接端之间悬空（根据具体需要，也可以将水泵自带的液位浮球连接于第一液位浮球连接端与第二液位浮球连接端之间）。将本实用新型的水泵控制器插入市电插座中，电路板供电并且低压电源模块得电，电源指示灯亮起，开始启动水泵的控制过程。

（1）水位控制功能

储水区域（或排水区域）的水位上升至水泵自带液位浮球的上位高度时触发液位浮球，使得水泵所在支路导通，水泵J2B运行，直至水位下降至水泵自带液位浮球的标准高度，此时水泵所在支路断开，水泵J2B停止运行。

在本实用新型中水位的标准高度低于液位浮球的探测高度。

（2）水泵高位预警功能

当水泵J2B自带浮球失灵，或水泵故障不运行时：储水区域（或排水区域）的水位不断上升并触发报警浮球连接端J2D连接的报警浮球，使得报警浮球连接端J2D的两端接通，使得声光报警继电器的控制线圈KA2B所在支路被短路，进而声光报警继电器的控制线圈KA2B断电，使得声光报警继电器的受控触片KA2A接通，声光报警支路关闭，使得声光报警器J1B进行声光报警。

（3）过载保护及预警功能

当水泵J2B堵转或卡住，导致水泵支路的电流过载，进而使得过载保护器J1A跳闸，使得水泵支路失电，起到了过载保护的功能。

并且在过载发生时，过载保护器J1A后端失电，导致声光报警继电器的受控触片KA2A接通，声光报警支路关闭，使得声光报警器J1B进行声光报警。

模式二：使用水泵不带浮球控制

如图7所示，在模式一中，水泵自身没有串联液位浮球，需要在图5中第一液位浮球连接端与第二液位浮球连接端之间连接外带的液位浮球，并且水泵所在支路串联有水泵继电器KA1的受控触片；控制按钮J3的1、2引脚之间连接指示灯，1、3引脚之间连接按钮。将本实用新型的水泵控制器插入市电插座中，电路板供电并且低压电源模块得电，电源指示灯亮起，开始启动水泵的控制过程，此时水泵的控制部分（水泵控制支路、声光报警控制支路）均处于低压工作状态下，系统处于安全环境。

（1）水位控制功能

本实用新型中水位控制功能包括自动控制和手动控制两种。

A.自动控制

储水区域（或排水区域）的水位上升至上位高度并触发液位浮球，使得液位浮球连接端J2C的两端接通，水泵继电器KA1的控制线圈得电，并使得水泵继电器KA1的受控触片吸合，水泵支路闭合，水泵J2B运行，直至水位下降至设定的标准高度。

水位下降至标准高度后，液位浮球断开，使得液位浮球连接端J2C的两端断开，水泵继电器KA1的控制线圈失电，并使得水泵继电器KA1的受控触片断开，水泵支路断开，水泵J2B停止。

在本实用新型中水位的标准高度低于液位浮球的上位高度，液位浮球于上位高度接通、标准高度断开。

B.手动控制

按下控制按钮J3后，水泵控制器实现自锁，进而水泵继电器KA1的受控触片吸合，水泵支路闭合，水泵J2B运行；再次按下控制按钮J3后，水泵控制器打开，进而水泵继电器KA1的受控触片断开，水泵支路断开，水泵J2B停止。

（2）水泵高位预警功能

当水泵J2B自带浮球失灵，或水泵故障不运行时：储水区域（或排水区域）的水位不断上升并触发报警浮球连接端J2D连接的报警浮球，使得报警浮球连接端J2D的两端接通，声光报警继电器的控制线圈KA2B所在支路被短路，声光报警继电器的控制线圈KA2B断电，进而使得声光报警继电器的受控触片KA2A接通，声光报警支路关闭，使得声光报警器J1B进行声光报警。此时，水泵继电器KA1的控制线圈得电，水泵继电器KA1的受控触片吸合，水泵支路闭合，实现强制泵水的作用。

（3）过载保护及预警功能

当水泵J2B堵转或卡住，导致水泵支路的电流过载，进而使得过载保护器J1A跳闸，使得水泵支路失电，起到了过载保护的功能。

在过载发生时，过载保护器J1A后端失电，导致声光报警继电器的受控触片KA2A接通，声光报警支路关闭，使得声光报警器J1B进行声光报警。

本实用新型通过低压电源模块的应用，使得水泵的控制部分通过继电器和二极管等时效内，避免大电流浮球直接控制水泵的启停，水泵的控制更为安全，并且配合认为的控制，增加了操作的安全性和可靠性。

另外，本实用新型将控制部分和驱动部分集成于电路板上，并通过插头实现供电即可完成水泵控制器的功能，免去现场接线（即现场打开水泵控制器箱体进行接线）的麻烦，安装方便快捷，有效避免误操作带来的安全问题，可以有效应用在各种空间受限、应急的场所，使用方便、即插即用。

本实用新型将水泵的运行控制功能、系统保护功能、接电功能通过电路板及对应的电器件实现，免去了复杂的单片机控制，节省了资源成本，并且充分节省了空间，大大的增强了产品整体功能实现的科学性和稳定性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种易插式的多功能水泵控制器，包括控制器本体及设于所述控制器本体内的电路板，其特征在于，所述电路板上设有强电动作电路和弱电控制电路；

所述强电动作电路包括插头及位于所述插头的零火线之间的水泵支路、声光报警支路以及低压电源支路：所述水泵支路包括串联的水泵、水泵继电器的受控触片，所述声光报警支路包括串联的声光报警器、声光报警继电器的受控触片；

所述弱电控制电路包括水泵控制支路、声光报警控制支路：所述水泵控制支路包括液位浮球连接端、受控于所述液位浮球连接端的水泵继电器的控制线圈，所述水泵继电器的控制线圈与所述水泵继电器的受控触片连接；所述声光报警支路包括报警浮球连接端、受控于所述报警浮球连接端的声光报警继电器的控制线圈，所述声光报警继电器的控制线圈与声光报警器的受控触片连接。

2.根据权利要求1所述的易插式的多功能水泵控制器，其特征在于，所述强电动作电路还包括过载保护器，所述声光报警支路设于所述过载保护器的输入端，所述水泵支路、所述低压电源支路均设于所述过载保护器的输出端。

3.根据权利要求1所述的易插式的多功能水泵控制器，其特征在于，所述低压电源支路包括低压电源模块，所述低压电源模块的两个输入端分别与所述插头的零火线连接，其两个输出端分别与所述弱电控制电路连接。

4.根据权利要求3所述的易插式的多功能水泵控制器，其特征在于，所述低压电源支路还包括热敏电阻，所述低压电源模块与所述热敏电阻串联于所述插头的零火线之间。

5.根据权利要求1所述的易插式的多功能水泵控制器，其特征在于，在水泵控制支路中，所述液位浮球连接端与水泵继电器的控制线圈串联于所述低压电源支路的两个输出端。

6.根据权利要求5所述的易插式的多功能水泵控制器，其特征在于，所述水泵控制支路还包括控制按钮，所述控制按钮的两端与所述液位浮球的两端并联，所述控制按钮的第三端与所述低压电源支路的输出正极连接。

7.根据权利要求1所述的易插式的多功能水泵控制器，其特征在于，在所述声光报警支路中，声光报警继电器的控制线圈与开关管串联，所述开关管与所述报警浮球连接端连接，并受控于所述报警浮球连接端。

8.根据权利要求7所述的易插式的多功能水泵控制器，其特征在于，所述开关管的控制端通过分压电路与所述低压电源支路的输出正极连接，所述分压电路还与所述报警浮球连接端的一端、第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极通过所述水泵继电器的控制线圈与所述低压电源支路的输出正极连接；

所述开关管的一控制端与所述声光报警继电器的控制线圈连接，

所述开关管的另一控制端与所述低压电源支路的输出负极连接。

9.根据权利要求8所述的易插式的多功能水泵控制器，其特征在于，所述开关管的一控制端还与第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述低压电源支路的输出正极连接。

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