一種用電管理器的製造方法
2023-06-13 07:37:21
一種用電管理器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用電管理器，包括電源電路、電壓採樣電路、微處理器、工作狀態指示電路、驅動電路、磁保持繼電器、儲能濾波電容；電源電路的輸入端為電網電壓，為微處理器、驅動電路、磁保持繼電器、儲能濾波電容供電；電壓採樣電路的輸入端為電網電壓，輸出電壓信號給微處理器；微處理器輸出工作狀態信息給工作狀態指示電路，輸出驅動信號給驅動電路，驅動電路驅動磁保持繼電器吸合或者釋放，儲能濾波電容為磁保持繼電器提供瞬間保持電能。本發明採用微處理器進行控制處理，提高了電壓採樣精度，延時時間誤差小，調整簡單，能夠實現自動恢復，操作方便、能耗較低。
【專利說明】
—種用電管理器
【技術領域】
[0001]本發明涉及電路管理領域，尤其涉及一種用電管理器。
【背景技術】
[0002]隨著我國工業的不斷發展，各種自動化、數位化的高檔家用電器得到普遍應用，所以對電力系統的供電質量要求也越來越高，不再僅僅局限在以電燈照明為主，而是對電壓範圍、頻率甚至諧波都提出了較高的要求。
[0003]目前在建築電器和農村的照明供電中，經常發生由於中性線斷線、相線與中性線反接或三相負載嚴重不平衡引起的單相供電過電壓或欠電壓的情況，該種情景下，會損壞家用電器的使用壽命。
[0004]目前過電壓、欠電壓保護類產品主要有以下幾種形式:第一種為單一電器的電壓用電管理器，該類用電管理器的主要保護對象為家用電器，如冰箱、空調等。該類用電管理器輸入米用插頭，輸出米用插座，輸出電流一般小於或等於10A,在電壓過低、過高或者短時斷電的情況下，起到自動保護的作用，但是不能從根源上解決電壓不穩定的問題，若電壓經常不穩定會縮短家用電器的壽命。損壞家用電器的壓縮機等部件；第二種為小型斷路器附加欠電壓和過電壓脫扣器，其實施容易、能耗低，但是降低了供電的連續性，保護動作後不能自動合閘恢復供電，需要人工操作；還有一種為全自動電壓用電管理器，當電路中的電壓超過負載允許的界限時，自動斷開電源，保護用電設備不因過電壓、欠電壓而引起損壞；當電源電壓恢復正常，經設定的延時後，自動接通電源；但該類用電管理器多採用簡單的模擬電路來實現，電壓採樣精度較低，調整費時，延時時間誤差較大，且由於在正常工作時繼電器長期工作，功耗較高。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種用電管理器，以解決用電過程中出現欠電壓、過電壓狀態時對欠電壓、過電壓調整費時、操作不便等問題。
[0006]為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是:
一種用電管理器，包括電源電路、電壓採樣電路、微處理器、工作狀態指示電路、驅動電路、磁保持繼電器、儲能濾波電容；電源電路的輸入端與電網連接，電源電路為微處理器、驅動電路、磁保持繼電器、儲能濾波電容供電；電壓採樣電路的輸入端與電網連接，電壓採樣電路輸出電壓信號給微處理器；微處理器輸出工作狀態信息給工作狀態指不電路、輸出驅動信號給驅動電路，驅動電路驅動串聯在用電線路上的磁保持繼電器吸合或者釋放，儲能濾波電容為磁保持繼電器提供瞬間保持電能。
[0007]本發明的進一步改進在於:所述用電管理器還包括防竊電電路，所述防竊電電路包括設置在各個相線與地線之間的信號檢測線圈，信號檢測線圈上連接有放大器和繼電器，繼電器串聯在相線上。
[0008]本發明的進一步改進在於:所述電源電路包括一整流橋和一穩壓器，所述整流橋接收電網電壓，對電網電壓進行交流變直流後，輸入至穩壓器進行穩壓後，給微處理器進行供電。
[0009]所述電壓採樣電路包括連接在所述整流橋一側的電阻Rl及電容C2。
[0010]由於採用上述技術方案，本發明所產生的有益效果在於:
本發明提供的用電管理器，當電網上電後，微處理器通過電壓採樣電路對電網電壓進行實時檢測，當檢測到電網電壓過壓或欠壓時，微處理器輸出兩組信號，一組信號輸出給工作狀態指示電路，對應的過壓或欠壓指示燈亮，另一組信號輸出釋放脈衝信號給驅動電路，由驅動電路驅動磁保持繼電器釋放，切斷主迴路，達到保護目的。當微處理器通過電壓採樣電路檢測到電壓恢復正常，輸出正常信號給工作狀態指示電路，過壓或欠壓指示燈熄滅，正常指示燈亮，若在延時時間內，電網電壓持續正常，輸出吸合脈衝信號給驅動電路，由驅動電路驅動磁保持繼電器吸合，接通主迴路，恢復供電，採用微處理器進行控制處理，提高了電壓採樣精度，延時時間誤差小，調整簡單，能夠實現自動恢復，操作方便、能耗較低。
[0011]本發明的控制線路採用高速微低功耗處理器為核心、磁保持繼電器為主電路、模數化標準設計，當供電線路出現過電壓、欠電壓時，保護器能在持續高壓衝擊下迅速、安全地切斷電路，避免異常電壓送入終端電器造成事故的發生，當電壓恢復正常值，保護器將在規定時間內自動接通電路，確保終端電器在無人值守情況下正常運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的用電管理器的結構示意圖；
圖2是本發明的用電管理器的電路實現示意圖；
圖3是本發明的用電管理器包括的防竊電電路示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明:
圖1示出了本發明的用電管理器的結構示意圖，如圖1所示，所述用電管理器包括:電源電路、電壓採樣電路、微處理器、工作狀態指示電路、驅動電路、磁保持繼電器、儲能濾波電容；電源電路的輸入端為電源進線端，電源電路與單相電源線連接。電源電路輸出直流電源，為微處理器、驅動電路、磁保持繼電器、儲能濾波電容供電；電壓採樣電路的輸入端為電網電壓，電壓採樣電路同樣與電網的單相電源線連接，電壓採樣電路輸出電壓信號給微處理器。微處理器輸出兩組信號，一組信號為工作狀態信號，輸出給工作狀態指示電路，另一組為驅動信號，輸出給驅動電路，由驅動電路驅動磁保持繼電器吸合或者釋放，儲能濾波電容為磁保持繼電器提供瞬間保持電能。
[0014]圖2示出了本發明實施例提供的用電管理器的電路原理圖，當電網上電後，電網電壓通過整流橋(Dl?D4)將交流變成直流，然後通過三端穩壓器L7805穩壓後輸入至微處理器(6ZSQ336)的Vdd和Vpp 口，為微處理器進行供電，如圖2所示的由R1、C2、D7、R14、R9、C5、D8所組成的電壓採樣電路對輸入的電網電壓連續採樣，並輸出至微處理器的GP5 口接收電壓採樣電路連續檢測的電網電壓信號，當檢測到電網電壓在正常範圍(如高壓220v及其正常浮動範圍)內時，輸出兩組信號，一組信號通過GPO或GPl輸出給工作狀態指示電路，控制正常指示燈L2亮起，另一路通過GP2輸出吸合脈衝信號給由電阻及三極體組成的驅動電路，由驅動電路驅動磁保持繼電器吸合，控制開關K接通主迴路。
[0015]當電網電壓過壓或欠壓時，微處理器的GP5 口接收由R1、C2、D7、R14、R9、C5、D8所組成的電壓採樣電路採樣的電網電壓信號，當檢測到到電網電壓過壓或欠壓，輸出兩組信號，一組信號通過GPO或GPl輸出給工作狀態指示電路，控制過壓指示燈LI或欠壓指示燈L3亮，另一路通過GP4或GP2輸出釋放脈衝信號給由若干電阻及三極體組成的驅動電路，由驅動電路驅動磁保持繼電器釋放，控制開關K切斷主迴路，達到過欠壓保護目的。
[0016]當電網電壓恢復正常時，微處理器的GP4 口接收由R1、C2、D7、R14、R9、C5、D8所組成的電壓採樣電路採樣的電網電壓信號，當檢測到電網電壓恢復正常，將正常信號通過GPO或GPl 口輸出給工作狀態指示電路,此時過壓或欠壓指示燈滅,正常指示燈亮,為了進一步確保電壓的穩定性，微處理器還可以開始進行延時計時，這裡所述延時時間可以為3min，若3 min延時時間內電壓都正常，微處理器通過GP4或GP2輸出吸合脈衝信號給由若干電阻及三極體組成的驅動電路，由驅動電路驅動磁保持繼電器吸合，控制開關K接通主迴路，恢復供電，達到自複目的。
[0017]另外，本發明提供的用電管理器，當安裝在低壓電網中，正常情況下，電網相線對地洩漏電流(對於三相電網中則是不平衡洩漏電流)較小，達不到用電管理器的動作電流值，因此用電管理器還可以包括一防竊電電路，該防竊電電路可以設置在各個相線與地線之間，如圖3所示，三相線包括L1、L2、L3 ;圖3是以該防竊電電路安裝在L3相線與地線之間進行舉例說明，該防竊電電路包括依次連接的繼電器、放大器；所述放大器用於檢測用電器與相線之間的漏電信號，根據檢測到的信號控制繼電器的通斷，實現對用電器的用電保護。
【權利要求】
1.一種用電管理器，其特徵在於:包括電源電路、電壓採樣電路、微處理器、工作狀態指示電路、驅動電路、磁保持繼電器、儲能濾波電容；電源電路的輸入端與電網連接，電源電路為微處理器、驅動電路、磁保持繼電器、儲能濾波電容供電；電壓採樣電路的輸入端與電網連接，電壓米樣電路輸出電壓信號給微處理器；微處理器輸出工作狀態信息給工作狀態指示電路、輸出驅動信號給驅動電路，驅動電路驅動串聯在用電線路上的磁保持繼電器吸合或者釋放，儲能濾波電容為磁保持繼電器提供瞬間保持電能。
2.根據權利要求1所述的一種用電管理器，其特徵在於所述用電管理器還包括防竊電電路，所述防竊電電路包括設置在各個相線與地線之間的信號檢測線圈，信號檢測線圈上連接有放大器和繼電器，繼電器串聯在相線上。
3.根據權利要求1所述的一種用電管理器，其特徵在於:所述電源電路包括一整流橋和一穩壓器，所述整流橋接收電網電壓，對電網電壓進行交流變直流後，輸入至穩壓器進行穩壓後，給微處理器進行供電。
4.根據權利要求3所述的一種用電管理器，其特徵在於:所述電壓採樣電路包括連接在所述整流橋一側的電阻Rl及電容C2。
【文檔編號】H02H3/06GK104242272SQ201410486393
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月23日 優先權日:2014年9月23日
【發明者】潘旭, 徐永澤, 楊衝, 張業, 馮保全, 李燕, 倪新科 申請人:國家電網公司, 國網河北省電力公司, 國網河北省電力公司辛集市供電分公司