一种用电功率过大时自动断电系统及其控制方法

文档序号:1834097 发布日期:2021-11-12 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种用电功率过大时自动断电系统及其控制方法 (Automatic power-off system for over-high power consumption and control method thereof ) 是由 黄聿龙 黄杨程 陈凤山 于 2021-08-07 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用电功率过大时自动断电系统及其控制方法,属于用电器断电保护技术领域,包括控制器单元、电压采样模块、电流采样模块以及继电器模块,所述控制器单元的输入端电连接在电压采样模块、电流采样模块以及继电器模块的输出端,所述控制器单元用于对上述三个模块传输的数据进行收集和处理,所述电压采样模块、电流采样模块和继电器模块通过电路进行连接。该用电功率过大时自动断电系统及其控制方法,通过进行实时检测用电功率,在超载时进行提示或者断电,从而实现用电功率限制保护,在不增加安装复杂性的前提下,现有的插座可以进行安装适配,实现自动监控用电设备超载时及时断电,可以减少因用电超载而发生火灾的隐患。(The invention discloses an automatic power-off system when the power consumption is overlarge and a control method thereof, belonging to the technical field of power-off protection of electrical appliances. According to the automatic power-off system and the control method thereof when the power consumption is overlarge, the power consumption is detected in real time, and prompt or power-off is carried out when the power consumption is overloaded, so that power consumption limiting protection is realized, the existing socket can be installed for adaptation on the premise of not increasing installation complexity, power-off is timely carried out when automatic monitoring of overload of power consumption equipment is realized, and the hidden danger of fire disaster caused by overload of power consumption can be reduced.)

一种用电功率过大时自动断电系统及其控制方法

技术领域

本发明属于用电器断电保护技术领域,具体为一种用电功率过大时自动断电系统及其控制方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展,人们的生活水平在不断的提高,各式各样的家用电器进入平常人家的家中使用,家用电器的增多会对用电负荷造成一定的影响,从而造成一定的用电安全隐患。

现有技术中,常见的插座再使用过程中都无过载提示和断电保护,存在家用电器因超载而引发烧毁继而引发火灾风险的问题。

为此,我们提出了一种用电功率过大时自动断电系统及其控制方法。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供了一种用电功率过大时自动断电系统及其控制方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用电功率过大时自动断电系统,包括控制器单元、电压采样模块、电流采样模块以及继电器模块,所述控制器单元的输入端电连接在电压采样模块、电流采样模块以及继电器模块的输出端,所述控制器单元用于对上述三个模块传输的数据进行收集和处理,所述电压采样模块、电流采样模块和继电器模块通过电路进行连接,所述电压采样模块的输入端电连接有市电接入模块的输出端,所述电流采样模块的输出端电连接有市电输出模块的输入端,所述控制器单元的输出端电连接有过载显示模块以及过载提醒模块的输入端;

所述控制器单元包括数据采集模块、处理器模块、存储器模块以及数据反馈模块,所述数据采集模块的输入端电连接在电压采样模块、电流采样模块以及继电器模块的输出端,用于对上述三个模块传输的数据进行采集,所述数据采集模块的输出端电连接有处理器模块的输入端,所述处理器模块中内置有数据处理算法,用于对数据进行计算以及结果判断,所述处理器模块的输出端电连接有数据反馈模块以及存储器模块的输入端,所述数据反馈模块用于控制器单元下发指令给过载提醒模块和过载显示模块,所述存储器模块用于存储数据处理算法程序以及检测的数据。

进一步优化本技术方案,所述市电输出模块的硬件载体为用电插座,所述继电器模块的硬件载体中设置有继电器开关,所述过载显示模块的硬件载体为状态闪烁灯,所述过载提醒模块的硬件载体为蜂鸣报警器,所述状态闪烁灯和蜂鸣报警器均设置在用电插座的表面上。

进一步优化本技术方案,所述电压采样模块用于对市电接入模块传输的电压进行实时检测,所述电流采样模块用于对市电接入模块传输的电流进行实时检测,上述两个模块检测的数据均由控制器单元进行收集,所述控制器单元还对继电器模块的工作状态进行数据检测。

进一步优化本技术方案,所述数据处理算法中包括前端的数据读取模块,所述数据读取模块的输出端电连接有数据计算模块的输入端,所述数据计算模块的输出端电连接有数据判断模块的输入端,所述数据判断模块的输出端电连接有结果确定模块的输入端。

进一步优化本技术方案,所述数据处理算法中的数据读取模块用于接收来自数据采集模块的参数数据,所述数据计算模块基于数据模型对数据进行计算,所述数据判断模块基于计算后的数据结果对电压电流以及继电器的工作状态进行判断,是否发生超载问题,所述结果确定模块用于对判断的结果进行确定,明确是否需要进行断电保护。

一种用电功率过大时自动断电系统的控制方法,基于上述的一种用电功率过大时自动断电系统进行操作,包括以下具体步骤:

S1、通过控制器单元的数据处理算法对电流采样模块和电压采样模块的电压电流进行检测;

S2、通过控制器单元的数据处理算法对继电器模块的工作状态的参数数据进行检测;

S3、将数据处理算法得出的结果进行反馈,反馈的数据存储在存储器模块中;

S4、根据控制器单元得出的结果,进行与结果对应的相关操作。

进一步优化本技术方案,所述S3中,当数据处理算法得出的结果为正常工作状态时,存储器模块记录相应的参数数据,在S4中系统则不需要进行对应的控制操作,系统只需进行参数数据的检测工作。

进一步优化本技术方案,所述S3中,当数据处理算法得出的结果为低功率超载状态时,存储器模块记录相应的参数数据,在S4中系统下发指令给过载显示模块以及过载提醒模块,上述两个模块对应的状态闪烁灯进行闪烁,对应的蜂鸣报警器进行声鸣报警。

进一步优化本技术方案,所述S3中,当数据处理算法得出的结果为大功率超载状态时,存储器模块记录相应的参数数据,在S4中继电器模块中的继电器开关执行断开操作,进行断电保护。

与现有技术相比,本发明提供了一种用电功率过大时自动断电系统及其控制方法,具备以下有益效果:

该用电功率过大时自动断电系统及其控制方法,通过进行实时检测用电功率,在超载时进行提示或者断电,从而实现用电功率限制保护,在不增加安装复杂性的前提下,现有的插座可以进行安装适配,实现自动监控用电设备超载时及时断电,可以减少因用电超载而发生火灾的隐患,达到对家用电器的保护目的。

附图说明

图1为本发明提出的一种用电功率过大时自动断电系统的结构示意图;

图2为本发明提出的一种用电功率过大时自动断电系统中控制器单元的内部结构连接示意图;

图3为本发明提出的一种用电功率过大时自动断电系统中数据处理算法的内部结构示意图;

图4为本发明提出的一种用电功率过大时自动断电系统的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

实施例:

请参阅图1,一种用电功率过大时自动断电系统,包括控制器单元、电压采样模块、电流采样模块以及继电器模块,所述控制器单元的输入端电连接在电压采样模块、电流采样模块以及继电器模块的输出端,所述控制器单元用于对上述三个模块传输的数据进行收集和处理,所述电压采样模块、电流采样模块和继电器模块通过电路进行连接,所述电压采样模块的输入端电连接有市电接入模块的输出端,所述电流采样模块的输出端电连接有市电输出模块的输入端,所述控制器单元的输出端电连接有过载显示模块以及过载提醒模块的输入端;

请参阅图2,所述控制器单元包括数据采集模块、处理器模块、存储器模块以及数据反馈模块,所述数据采集模块的输入端电连接在电压采样模块、电流采样模块以及继电器模块的输出端,用于对上述三个模块传输的数据进行采集,所述数据采集模块的输出端电连接有处理器模块的输入端,所述处理器模块中内置有数据处理算法,用于对数据进行计算以及结果判断,所述处理器模块的输出端电连接有数据反馈模块以及存储器模块的输入端,所述数据反馈模块用于控制器单元下发指令给过载提醒模块和过载显示模块,所述存储器模块用于存储数据处理算法程序以及检测的数据。

具体的,所述市电输出模块的硬件载体为用电插座,所述继电器模块的硬件载体中设置有继电器开关,所述过载显示模块的硬件载体为状态闪烁灯,所述过载提醒模块的硬件载体为蜂鸣报警器,所述状态闪烁灯和蜂鸣报警器均设置在用电插座的表面上。

具体的,所述电压采样模块用于对市电接入模块传输的电压进行实时检测,所述电流采样模块用于对市电接入模块传输的电流进行实时检测,上述两个模块检测的数据均由控制器单元进行收集,所述控制器单元还对继电器模块的工作状态进行数据检测。

请参阅图3,具体的,所述数据处理算法中包括前端的数据读取模块,所述数据读取模块的输出端电连接有数据计算模块的输入端,所述数据计算模块的输出端电连接有数据判断模块的输入端,所述数据判断模块的输出端电连接有结果确定模块的输入端。

具体的,所述数据处理算法中的数据读取模块用于接收来自数据采集模块的参数数据,所述数据计算模块基于数据模型对数据进行计算,所述数据判断模块基于计算后的数据结果对电压电流以及继电器的工作状态进行判断,是否发生超载问题,所述结果确定模块用于对判断的结果进行确定,明确是否需要进行断电保护。

请参阅图4,一种用电功率过大时自动断电系统的控制方法,基于上述的一种用电功率过大时自动断电系统进行操作,包括以下具体步骤:

S1、通过控制器单元的数据处理算法对电流采样模块和电压采样模块的电压电流进行检测;

S2、通过控制器单元的数据处理算法对继电器模块的工作状态的参数数据进行检测;

S3、将数据处理算法得出的结果进行反馈,反馈的数据存储在存储器模块中;

S4、根据控制器单元得出的结果,进行与结果对应的相关操作。

具体的,所述S3中,当数据处理算法得出的结果为正常工作状态时,存储器模块记录相应的参数数据,在S4中系统则不需要进行对应的控制操作,系统只需进行参数数据的检测工作。

具体的,所述S3中,当数据处理算法得出的结果为低功率超载状态时,存储器模块记录相应的参数数据,在S4中系统下发指令给过载显示模块以及过载提醒模块,上述两个模块对应的状态闪烁灯进行闪烁,对应的蜂鸣报警器进行声鸣报警。

具体的,所述S3中,当数据处理算法得出的结果为大功率超载状态时,存储器模块记录相应的参数数据,在S4中继电器模块中的继电器开关执行断开操作,进行断电保护。

其中,控制器单元为一个电子设备,处理器模块可以是电子设备中的中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件插件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

其中,存储器模块也可以是上述控制器单元的外部存储设备,例如上述控制器单元上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,上述存储器模块还可以既包括上述控制器单元的内部存储单元也包括外部存储设备。上述存储器模块用于存储上述数据处理算法以及上述控制器单元所需的其它程序和检测的数据。上述存储器模块还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将上述系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者处理器和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本发明的有益效果是:该用电功率过大时自动断电系统及其控制方法,通过进行实时检测用电功率,在超载时进行提示或者断电,从而实现用电功率限制保护,在不增加安装复杂性的前提下,现有的插座可以进行安装适配,实现自动监控用电设备超载时及时断电,可以减少因用电超载而发生火灾的隐患,达到对家用电器的保护目的。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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