CN220435561U - 一种断电关阀设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种断电关阀设备，包括电压检测模块、防反流模块、继电器驱动模块、控制模块、第一电源模块、第二电源模块以及驱动电机；第一电源模块通过接线端子分别与电压检测模块、防反流模块连接，且电压检测模块的输出端接入到控制模块，控制模块分别控制继电器驱动模块和驱动电机，继电器驱动模块和驱动电机的电源端连接到反流模块和第二电源模块的共同输出处。第二电源模块用于当第一电源模块断电时，为控制模块、继电器驱动模块及驱动电机供电。本实用新型通过使用简单的元器件检测电源掉电，使控制模块通过第二电源的能量控制阀门关闭；阀门关闭后断开第二电源，使整个系统断电，本方案容易集成，可分散布置，便于规模化使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及阀门控制技术领域，尤其涉及一种断电关阀设备。
背景技术
在组合式空调机组应用中，要求排风阀和新风阀具有断电自动关阀的功能，防止冬季冷空气使表冷器中的水结冰，致使表冷器裂开，造成不必要的财产损失。在供热系统中，使用电磁流量计测量热水的流量，用于计算总的供热量，若突然断电不关闭阀门，则热水可以正常流过，而电磁流量计不能测量热水的流量，会造成供热量测量不准，造成供热公司的财产损失。
现有的断电关阀方式多种多样，总结起来为适用于低电压、小功率的电容储能式关阀，当检测到电源断电时，利用法拉电容储存的能量关闭阀门；这种方法的缺点是电容储存的能量不多，而要储存的能量多，成本会非常高。与此同时，还存在利用弹簧或液压装置，在断电期间关闭阀门，这种方案结构复杂，不利于阀门小型化；且通过检测220V电源是否存在来判断是否执行关阀操作，这种情况保护不了直流电源故障造成的直流电压缺失而220V交流电存在的情况，保护是不全面的。
发明内容
本实用新型提供一种断电关阀设备，以克服现有断电关阀装置结构复杂、成本高、保护不全面等技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种断电关阀设备，包括电压检测模块、防反流模块、继电器驱动模块、控制模块、第一电源模块、第二电源模块以及驱动电机；且所述第一电源模块用于为整个设备供电；所述第一电源模块通过接线端子分别与电压检测模块的输入端、防反流模块输入端连接，且所述电压检测模块的输出端接入到控制模块，所述继电器驱动模块与继电器线圈连接，所述控制模块分别与所述继电器驱动模块输入端、驱动电机连接，所述继电器驱动模块输出端与驱动电机的电源端连接至所述反流模块的输出端与第二电源模块的输出端的耦合端；所述第二电源模块用于当所述第一电源模块断电时，为所述控制模块、继电器驱动模块以及驱动电机供电。
进一步的，所述电压检测模块包括第一电阻R1、第二电阻R2以及第一三极管Q1；所述第一电阻R1的一端与接线端子J1的一端连接，所述接线端子J1的另一端接地，所述第一电阻R1的另一端与第一三极管Q1的基极连接，所述第一三极管Q1的发射极与GND接线端连接，所述第一三极管Q1的集电极、第二电阻R2的一端以及控制模块的I/O引脚连接，所述第二电阻R2的一端与CPU的电源VCPU连接。
进一步的，所述继电器驱动模块包括第三电阻R3、第四电阻R4、第二三极管Q2以及第二二极管D2；所述第三电阻R3的一端与控制模块的I/O引脚连接，所述第三电阻R3的另一端与第二三极管Q2的基极连接，所述第二三极管Q2的发射极与GND接线端连接，所述第二三极管Q2的集电极、第四电阻R4的一端以及第二二极管D2的一端连接，所述第四电阻R4的另一端与继电器K1线圈的一端连接，所述继电器K1线圈的另一端与第二二极管D2的另一端连接。
进一步的，所述防反流模块为第一二极管D1，且所述第一二极管D1的一端与接线端子J1的一端连接，所述第一二极管D1的另一端与第二二极管D2的另一端连接。
进一步的，所述驱动电机M的接线端1与控制模块的I/O引脚连接，所述驱动电机M的接线端2、第二电源模块的阴极接线端与GND接线端连接，所述驱动电机M的接线端3、第一二极管D1的另一端与继电器K1触点的一端连接，所述继电器K1触点的另一端与第二电源模块的阳极接线端连接。
有益效果：本实用新型提供了一种断电关阀设备，通过电压检测模块来检测电源电压是否存在，若存在，则通过控制模块控制驱动电机转动，实现阀门的开启，且通过继电器驱动模块控制继电器开关闭合，使第一电源模块与第二电源模块连接并充电；若不存在，则控制模块利用第二电源模块的能量控制驱动电机关闭阀门，且阀门关闭后，控制模块控制断开继电器实现整个系统的下电，同时利用防反流模块实现阻断第二电源模块对系统外部供电。
本实用新型容易集成，可分散布置，便于规模化使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种断电关阀设备的结构示意图；
图2为本实用新型一种断电关阀设备的电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实施例提供了一种断电关阀设备，如图1至2所示，包括电压检测模块100、防反流模块101、继电器驱动模块102、控制模块CPU、第一电源模块、第二电源模块B1以及驱动电机M；且所述第一电源模块用于为整个设备供电；所述第一电源模块通过接线端子分别与电压检测模块100的输入端、防反流模块101输入端连接，且所述电压检测模块100的输出端接入到控制模块CPU，所述继电器驱动模块102与继电器K1线圈连接，所述控制模块分别控制继电器驱动模块102和驱动电机M；
所述继电器驱动模块102和驱动电机M的电源端连接到反流模块101和第二电源模块B1的共同输出处，且所述第二电源模块B1用于当所述第一电源模块断电时，对所述控制模块CPU、继电器驱动模块102以及驱动电机M供电。
本实用新型通过电压检测模块100来检测第一电源模块是否存在，若存在，则通过控制模块CPU控制驱动电机M转动，实现阀门的开启，且通过继电器K1的驱动模块102控制继电器K1触点闭合，使第一电源模块与第二电源模块B1连接并充电；若不存在，则控制模块CPU利用第二电源模块B1的能量控制驱动电机M关闭阀门，且阀门关闭后，控制模块CPU控制断开继电器K1触点，实现整个系统的下电，同时利用防反流模块101实现阻断第二电源模块B1对系统外部供电。解决了现有断电关阀装置为低电压、小功率的电容储能式关阀，利用法拉电容储存的能量关闭阀门，不适合功率较大的场合，与此同时，还解决了存在利用弹簧或液压的断电关阀装置，装置结构复杂，不利于阀门小型化；且现有的断电关阀装置仅通过检测220V电源是否存在来判断是否执行关阀操作，并保护不了直流电源故障造成的直流电压缺失而220V交流电存在的情况，本实用新型公开的一种断电关阀设备，对断电关阀的可靠性更全面。
在具体实施例中，如图2所示，所述电压检测模块100用于检测接线端子J1是否有电，包括第一电阻R1、第二电阻R2以及第一三极管Q1；所述第一三极管Q1采用MMBT9013，所述第一电阻R1的一端与接线端子J1的一端连接，所述接线端子J1的另一端接地，所述第一电阻R1的另一端与第一三极管Q1的基极连接，所述第一三极管Q1的发射极与GND接线端连接，所述第一三极管Q1的集电极、第二电阻R2的一端以及控制模块CPU的I/O引脚连接，所述第二电阻R2的一端与CPU的电源(VCPU)连接。所述第一电阻R1采用4K75Ω，第一电阻R1的作用是驱动第一三极管Q1，所述第二电阻R2采用10k，作用是上拉电阻，且在接线端子J1没电时，第一三极管Q1关闭，使控制模块CPU检测到高电平。
在具体实施例中，所述继电器驱动模块102用于控制继电器K1，进而控制第二电源模块B1供电，包括第三电阻R3、第四电阻R4、第二三极管Q2以及第二二极管D2；所述第三电阻R3的一端与控制模块CPU的I/O引脚连接，所述第三电阻R3的另一端与第二三极管Q2的基极连接，所述第二三极管Q2的发射极与GND接线端连接，所述第二三极管Q2的集电极、第四电阻R4的一端以及第二二极管D2的一端连接，所述第四电阻R4的另一端与继电器K1线圈的一端连接，所述继电器K1采用HY1Z，所述继电器K1线圈的另一端与第二二极管D2的另一端连接。所述第三电阻R3采用499Ω，作用是驱动第二三极管Q2；所述第四电阻R4采用10Ω，作用是继电器K1断开时消耗继电器K1线圈中的能量，第二三极管Q2采用MMBT9013，所述第二二极管D2采用1N4007，作用是防止继电器K1线圈断开时续流回路中过高的反相电压击穿三极管Q2。
在具体实施例中，所述防反流模块101为第一二极管D1，且所述第一二极管D1的一端与接线端子J1的一端连接，所述第一二极管D1的另一端与第二二极管D2的另一端连接。所述防反流模块101用于防止第二电源模块B1对本设备以外的设备供电，且所述第一二极管D1采用SS54。
在具体实施例中，所述驱动电机M的接线端1与控制模块的I/O引脚连接，所述驱动电机M的接线端2、第二电源模块B1的阴极接线端与GND接线端连接，所述驱动电机M的接线端3、第一二极管D1的另一端与继电器K1触点的一端连接，所述继电器K1触点的另一端与第二电源模块B1的阳极接线端连接。所述驱动电机M采用TEC3650-2450，所述第二电源模块B1采用24V锂电池。
具体地，本实施例公开了一种断电关阀设备的工作过程为，即根据断电情况关闭阀门过程如下：
当接线端子J1接入第一电源模块的直流电压，例如24V，并通过第一二极管D1给驱动电机与控制模块供电；接线端子J1一端的Vin通过第一电阻R1导通第一三极管(或晶体管)Q1使第二电阻R2的一端为低电平，并将所述低电平进入控制模块；所述控制模块第一次上电时输出高电平，流经所述第三电阻R3控制第二三极管(或晶体管)Q2导通，使继电器K1触点导通，使第二电源模块B1与直流电源(第一电源模块)Vin相连，进而给第二电源模块B1充电；
当接线端子J1一端的Vin突然断电，则与第一电阻R1连接的第一三极管(或晶体管)Q1截止，第二电阻R2的一端为高电平，此时控制模块利用第二电源模块的能量控制电机关闭阀门，此时第一二极管D1的作用是防止第二电源模块对整个直流母线上的设备进行供电，当阀门关闭后，控制模块输出低电平，所述低电平经过R3使得第二三极管(或晶体管)Q2截止，使继电器K1触点断开，进而使得整个系统断电。
本实用新型使用简单的元器件检测电源掉电，使用第二电源模块的能源控制阀门关闭，且阀门关闭后通过控制模块断开第二电源模块，使整个系统断电；本方案容易集成，分散布置，便于规模化使用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例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例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种断电关阀设备，其特征在于，包括电压检测模块、防反流模块、继电器驱动模块、控制模块、第一电源模块、第二电源模块以及驱动电机；且所述第一电源模块用于为整个设备供电；所述第一电源模块通过接线端子分别与电压检测模块的输入端、防反流模块输入端连接，且所述电压检测模块的输出端接入到控制模块，所述继电器驱动模块与继电器线圈连接，所述控制模块分别与所述继电器驱动模块输入端、驱动电机连接，所述继电器驱动模块输出端与驱动电机的电源端连接至所述反流模块的输出端与第二电源模块的输出端的耦合端；所述第二电源模块用于当所述第一电源模块断电时，为所述控制模块、继电器驱动模块以及驱动电机供电。
2.根据权利要求1所述的一种断电关阀设备，其特征在于，所述电压检测模块包括第一电阻R1、第二电阻R2以及第一三极管Q1；所述第一电阻R1的一端与接线端子J1的一端连接，所述接线端子J1的另一端接地，所述第一电阻R1的另一端与第一三极管Q1的基极连接，所述第一三极管Q1的发射极与GND接线端连接，所述第一三极管Q1的集电极、第二电阻R2的一端以及控制模块的I/O引脚连接，所述第二电阻R2的一端与控制模块的电源VCPU连接。
3.根据权利要求1所述的一种断电关阀设备，其特征在于，所述继电器驱动模块包括第三电阻R3、第四电阻R4、第二三极管Q2以及第二二极管D2；所述第三电阻R3的一端与控制模块的I/O引脚连接，所述第三电阻R3的另一端与第二三极管Q2的基极连接，所述第二三极管Q2的发射极与GND接线端连接，所述第二三极管Q2的集电极、第四电阻R4的一端以及第二二极管D2的一端连接，所述第四电阻R4的另一端与继电器K1线圈的一端连接，所述继电器K1线圈的另一端与第二二极管D2的另一端连接。
4.根据权利要求1所述的一种断电关阀设备，其特征在于，所述防反流模块为第一二极管D1，且所述第一二极管D1的一端与接线端子J1的一端连接，所述第一二极管D1的另一端与第二二极管D2的另一端连接。
5.根据权利要求1所述的一种断电关阀设备，其特征在于，所述驱动电机M的接线端1与控制模块的I/O引脚连接，所述驱动电机M的接线端2、第二电源模块的阴极接线端与GND接线端连接，所述驱动电机M的接线端3、第一二极管D1的另一端与继电器K1触点的一端连接，所述继电器K1触点的另一端与第二电源模块的阳极接线端连接。
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