本實用新型涉及安全保護技術領域，特別涉及一種無線智能漏電保護插座。

背景技術：

電熱水器是指以電作為能源進行加熱的熱水器。是與燃氣熱水器、太陽能熱水器相并列的三大熱水器之一，電熱水器經(jīng)過十余年的發(fā)展，熱水器的技術不斷進步，也越來越受到消費者的青睞。

為了提高電熱水器的安全性能，在電熱水器中通常設有漏電保護器，現(xiàn)有的漏電保護器插頭大多數(shù)是連接在電熱水器整機上，因此產品不便于靈活升級和搭配。

技術實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術問題

本實用新型要解決的技術問題是：如何使電熱水器便于靈活升級和搭配。

(二)技術方案

本實用新型提供了一種無線智能漏電保護插座，所述無線智能漏電保護插座包括：無線傳輸模塊和漏電保護電路；

所述無線傳輸模塊，用于接收電熱水器上的無線水流傳感器發(fā)送的出水狀態(tài)，并將所述出水狀態(tài)發(fā)送至所述漏電保護電路；

所述漏電保護電路，用于根據(jù)所述出水狀態(tài)實現(xiàn)出水斷電。

優(yōu)選地，所述漏電保護電路包括：控制器、自動斷電控制模塊、執(zhí)行斷電/上電驅動模塊及觸點檢測回路；所述控制器、自動斷電控制模塊和執(zhí)行斷電/上電驅動模塊依次連接，所述執(zhí)行斷電/上電驅動模塊與電源觸點連接，所述觸點檢測回路與所述控制器連接；

所述控制器，用于通過所述自動斷電控制模塊向所述執(zhí)行斷電/上電驅動模塊發(fā)送斷電指令；

所述執(zhí)行斷電/上電驅動模塊，用于在接收到所述斷電指令時，斷開所述電源觸點；

所述觸點檢測回路，設于電源的火線與零線之間，用于檢測所述電源觸點的通斷情況，并將檢測的通斷情況反饋至所述控制器。

優(yōu)選地，所述觸點檢測回路由光電耦合器U1和降壓元件組成；

所述光電耦合器U1的輸入端與所述降壓元件串聯(lián)后設于所述電源的火線與零線之間，所述光電耦合器U1的輸出端設于所述控制器與地之間。

優(yōu)選地，所述漏電保護電路還包括：與所述控制器連接的自動上電控制模塊；

所述控制器，還用于通過所述自動上電控制模塊向所述執(zhí)行斷電/上電驅動模塊發(fā)送上電指令；

所述執(zhí)行斷電/上電驅動模塊，用于在接收到所述上電指令時，閉合所述電源觸點。

優(yōu)選地，所述漏電保護電路包括：漏電保護控制模塊、零序漏電檢測互感器和零序漏電自檢回路；所述零序漏電檢測互感器、漏電保護控制模塊和控制器依次連接，所述零序漏電自檢回路與所述控制器連接；

所述控制器，還用于向所述零序漏電自檢回路發(fā)送導通指令；

所述零序漏電自檢回路，用于在接收到所述導通指令時，進行導通；

所述零序漏電檢測互感器，用于在所述零序漏電自檢回路導通時，向所述漏電保護控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號；

所述漏電保護控制模塊，用于在接收到所述觸發(fā)信號時，向所述控制器發(fā)送漏電保護信號。

優(yōu)選地，所述零序漏電自檢回路包括：零序漏電自檢電感L1、整流二極管D2、電阻R3和三極管Q5，所述零序漏電自檢電感L1穿繞在所述零序漏電檢測互感器上，所述零序漏電自檢電感L1、整流二極管D2和電阻R3串聯(lián)連接且設于電源的火線和三極管Q5的集電極之間，所述三極管Q5的基極與所述控制器連接，所述三極管Q5的發(fā)射極接地。

優(yōu)選地，所述漏電保護電路還包括：地線漏電自檢回路和地線電流檢測互感器，所述地線電流檢測互感器和所述漏電保護控制模塊連接，所述地線漏電自檢回路與所述控制器連接；

所述地線漏電自檢回路，用于在接收到所述導通指令時，進行導通；

所述地線電流檢測互感器，用于在所述地線漏電自檢回路導通時，向所述漏電保護控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號。

優(yōu)選地，所述地線漏電自檢回路包括：地線漏電自檢電感L2、整流二極管D2、電阻R2和三極管Q4，所述地線漏電自檢電感L2穿繞在所述地線電流檢測互感器上，所述地線漏電自檢電感L2、整流二極管D2和電阻R2串聯(lián)連接且設于電源的火線和所述三極管Q4的集電極之間，所述三極管Q4的基極與所述控制器連接，所述三極管Q4的發(fā)射極接地。

優(yōu)選地，所述漏電保護電路還包括：與所述控制器連接的地線帶電檢測模塊；

所述地線帶電檢測模塊，用于檢測所述電源的零線和地線之間的電壓差，在所述電壓差小于預設電壓閾值時，通過所述控制器關閉所述漏電保護控制模塊。

優(yōu)選地，所述漏電保護電路還包括：觸發(fā)控制模塊和三極管Q3，所述觸發(fā)控制模塊與所述漏電保護控制模塊連接，所述三極管Q3的集電極與所述觸發(fā)控制模塊及執(zhí)行斷電/上電驅動模塊分別連接，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述三極管Q3的基極與所述控制器連接。

(三)有益效果

本實用新型通過無線傳輸模塊接收電熱水器上的無線水流傳感器發(fā)送的出水狀態(tài)，再又漏電保護電路根據(jù)所述出水狀態(tài)實現(xiàn)出水斷電，使得漏電保護插座與電熱水器分離，利用無線水流傳感器與插座匹配使用，該配套使用在不涉及電熱水器任何變動前提下即可實現(xiàn)出水斷電功能，產品搭配升級靈活方便且高端安全。

附圖說明

圖1是本實用新型一種實施方式的無線智能漏電保護插座的電路原理圖；

圖2是本實用新型一種實施方式的無線智能漏電保護插座的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

圖1是本實用新型一種實施方式的無線智能漏電保護插座的電路原理圖；圖2是本實用新型一種實施方式的無線智能漏電保護插座的結構示意圖；參照圖1～2，所述無線智能漏電保護插座包括：無線傳輸模塊和漏電保護電路；

所述無線傳輸模塊，用于接收電熱水器上的無線水流傳感器發(fā)送的出水狀態(tài)，并將所述出水狀態(tài)發(fā)送至所述漏電保護電路；

所述漏電保護電路，用于根據(jù)所述出水狀態(tài)實現(xiàn)出水斷電。

可理解的是，所述無線水流傳感器輸出無線信號到無線智能漏電保護插座，信號傳輸方式可以是RF、藍牙或WIFI，無線信號可以是單向或雙向，無線水流傳感器用電池供電并有低電壓檢測。

本實施例通過無線傳輸模塊接收電熱水器上的無線水流傳感器發(fā)送的出水狀態(tài)，再又漏電保護電路根據(jù)所述出水狀態(tài)實現(xiàn)出水斷電，使得漏電保護插座與電熱水器分離，利用無線水流傳感器與插座匹配使用，該配套使用在不涉及電熱水器任何變動前提下即可實現(xiàn)出水斷電功能，產品搭配升級靈活方便且高端安全。

為避免因執(zhí)行電子元件潛在失效或執(zhí)行機構磨損而造成一次斷電不成功所導致的安全隱患，本實施方式中，所述漏電保護電路包括：控制器IC1、自動斷電控制模塊、執(zhí)行斷電/上電驅動模塊及觸點檢測回路；所述控制器IC1、自動斷電控制模塊和執(zhí)行斷電/上電驅動模塊依次連接，所述執(zhí)行斷電/上電驅動模塊與電源觸點連接，所述觸點檢測回路與所述控制器IC1連接；

所述控制器IC1，用于通過所述自動斷電控制模塊向所述執(zhí)行斷電/上電驅動模塊發(fā)送斷電指令；

所述執(zhí)行斷電/上電驅動模塊，用于在接收到所述斷電指令時，斷開所述電源觸點；

所述觸點檢測回路，設于電源的火線與零線之間，用于檢測所述電源觸點的通斷情況，并將檢測的通斷情況反饋至所述控制器。

為便于實現(xiàn)，所述觸點檢測回路由光電耦合器U1和降壓元件組成；

所述光電耦合器U1的輸入端與所述降壓元件串聯(lián)后設于所述電源的火線與零線之間，所述光電耦合器U1的輸出端設于所述控制器與地之間。

為便于實現(xiàn)通斷情況的檢測，在具體實現(xiàn)中，所述觸點檢測回路由光電耦合器U1和降壓元件組成，所述光電耦合器U1的輸入端與所述降壓元件串聯(lián)后設于所述電源的火線與零線之間，所述光電耦合器U1的輸出端設于所述控制器IC1與地之間。

所述降壓元件為電容C、電阻R或RC串聯(lián)電路，本實施例中，所述降壓原件采用RC串聯(lián)電路(即對應附圖中的“R”和“C”組成)。

為便于實現(xiàn)上電，所述漏電保護電路還包括：與所述控制器IC1連接的自動上電控制模塊；

所述控制器IC1，還用于通過所述自動上電控制模塊向所述執(zhí)行斷電/上電驅動模塊發(fā)送上電指令；

所述執(zhí)行斷電/上電驅動模塊，用于在接收到所述上電指令時，閉合所述電源觸點。

為避免漏電保護電路存在異常失效的潛在安全隱患，本實施例中，所述漏電保護電路包括：漏電保護控制模塊IC2、零序漏電檢測互感器和零序漏電自檢回路；所述零序漏電檢測互感器(即對應圖中的“零序漏電檢測”)、漏電保護控制模塊IC2和控制器IC1依次連接，所述零序漏電自檢回路與所述控制器IC1連接；

所述控制器IC1，還用于向所述零序漏電自檢回路發(fā)送導通指令；

所述零序漏電自檢回路，用于在接收到所述導通指令時，進行導通；

所述零序漏電檢測互感器，用于在所述零序漏電自檢回路導通時，向所述漏電保護控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號；

所述漏電保護控制模塊IC2，用于在接收到所述觸發(fā)信號時，向所述控制器發(fā)送漏電保護信號。

為便于實現(xiàn)所述零序漏電檢測互感器，本實施例中，所述零序漏電自檢回路包括：零序漏電自檢電感L1、整流二極管D2(與所述零序漏電自檢回路復用該元件)、電阻R3和三極管Q5，所述零序漏電自檢電感L1穿繞在所述零序漏電檢測互感器上，所述零序漏電自檢電感L1、整流二極管D2和電阻R3串聯(lián)連接且設于電源的火線和三極管Q5的集電極之間，所述三極管Q5的基極與所述控制器連接，所述三極管Q5的發(fā)射極接地。

為便于對所述地線電流自檢，本實施例中，所述漏電保護電路還包括：地線漏電自檢回路和地線電流檢測互感器，所述地線電流檢測互感器和所述漏電保護控制模塊連接，所述地線漏電自檢回路與所述控制器連接；

所述地線漏電自檢回路，用于在接收到所述導通指令時，進行導通；

所述地線電流檢測互感器，用于在所述地線漏電自檢回路導通時，向所述漏電保護控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號。

為便于實現(xiàn)所述地線漏電自檢回路，本實施例中，所述地線漏電自檢回路包括：地線漏電自檢電感L2、整流二極管D2、電阻R2和三極管Q4，所述地線漏電自檢電感L2穿繞在所述地線電流檢測互感器上，所述地線漏電自檢電感L2、整流二極管D2和電阻R2串聯(lián)連接且設于電源的火線和所述三極管Q4的集電極之間，所述三極管Q4的基極與所述控制器連接，所述三極管Q4的發(fā)射極接地。

為便于實現(xiàn)地線異常帶電保護，本實施例中，所述漏電保護電路還包括：與所述控制器連接的地線帶電檢測模塊；

所述地線帶電檢測模塊，用于檢測所述電源的零線和地線之間的電壓差，在所述電壓差小于預設電壓閾值時，通過所述控制器關閉所述漏電保護控制模塊。

為便于實現(xiàn)自檢，本實施例中，所述漏電保護電路還包括：觸發(fā)控制模塊和三極管Q3，所述觸發(fā)控制模塊與所述漏電保護控制模塊連接，所述三極管Q3的集電極與所述觸發(fā)控制模塊及執(zhí)行斷電/上電驅動模塊分別連接，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述三極管Q3的基極與所述控制器連接。

為便于實現(xiàn)高溫保護及高低壓保護，本實施例中，所述漏電保護電路還包括：與所述控制器連接的高溫保護模塊和/或高低壓保護模塊；

所述高溫保護模塊，用于獲取高溫信息，并將所述高溫信息發(fā)送至所述控制器；

所述高低壓保護模塊，用于獲取供電電壓的電壓信息，并將所述電壓信息發(fā)送至所述控制器。

本實施例進行自動出水斷電的工作原理為：開啟水龍頭，水流動時，無線水流傳感器檢測到水流信號，該信號經(jīng)內部處理后經(jīng)無線發(fā)射裝置對外發(fā)送斷電信號，該信號經(jīng)漏電保護插頭無線傳輸模塊IC1_C、IC1_C1腳，經(jīng)IC1接收解調后輸出斷電指令經(jīng)IC1_K腳輸出程序脈沖高電平1次，該信號經(jīng)自動斷電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅動模塊執(zhí)行斷電跳閘動作，實現(xiàn)觸點閉合狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，起到了安全保護的作用。

本實施例進行自動上電的工作原理為：關閉水龍頭，無水流動時，無線水流傳感器無法檢測到水流信號,該信號經(jīng)內部處理后經(jīng)程序延時自動對外發(fā)送上電信號，該信號經(jīng)漏電保護插頭無線傳輸模塊IC1_C、IC1_C1腳，經(jīng)IC1_接收解調后輸出上電指令經(jīng)IC1_L腳輸出上電指令，經(jīng)自動上電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅動模塊實現(xiàn)上電功能。

本實施例進行觸點斷電檢測控制的工作原理為：在通電狀態(tài)，因各種原因執(zhí)行斷電跳閘時，執(zhí)行斷電/上電驅動模塊輸出斷電跳閘動作，電源觸點被同步全極斷開，此時U1檢測輸入回路無電壓輸入，導致U1輸出截止，IC1_M腳維持高電平，該持續(xù)高電平經(jīng)IC1內部核對后判定為斷電跳閘成功；若執(zhí)行斷電指令且負載觸點持續(xù)閉合時，U1輸入端電壓No經(jīng)U1、電阻R、電容C與Lo構成回路，U1導通，U1導通頻率為電源電壓頻率，該頻率作用于輸出端導致IC1_M腳同步產生電源周期性變化，該變化經(jīng)IC1判定為斷電跳閘不成功，依程序設定再次從IC1_k腳輸出斷電指令并經(jīng)自動斷電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅動模塊實現(xiàn)斷電動作，若此時斷電成功則進入待上電狀態(tài)，若再次不成功則依程序執(zhí)行斷電程序或報警程序，以警示漏電保護電路存在斷電異?，F(xiàn)象。

本實施例進行觸點上電檢測控制的工作原理為：在通電狀態(tài)，因各種原因執(zhí)行上電時，IC1_L腳輸出上電指令，經(jīng)自動上電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅動模塊實現(xiàn)上電功能；該上電執(zhí)行同步檢測電源觸點是否有效閉合到位，當上電不成功時(U1無同步脈沖輸出作用于IC1_M腳)，IC1_L依程序再次輸出上電指令，若持續(xù)2次或程序約定次數(shù)均失敗時則進入保護報警模式，以示上電不成功報警。

本實施例進行零序漏電自檢的工作原理為：在首次通電、每次上電觸點閉合前或使用中途(系統(tǒng)約定時間)時，IC1_I腳輸出高電平，Q3導通，系統(tǒng)強制關閉因IC2輸出的漏電保護控制信號。此時，IC1_J腳輸出自檢脈沖1次(程序約定，如：30mS),Q5導通，電源電壓Li經(jīng)D2、L1、R3、Q5與Ni構成回路，零序漏電檢測互感器輸出電壓到漏電保護控制模塊IC2，IC2輸出斷電指令到觸發(fā)控制模塊(該狀態(tài)因Q3導通，導致執(zhí)行斷電/上電驅動模塊接收不到斷電指令而不進行斷電保護)；與此同時，IC2輸出漏電保護信號到IC1_H腳，IC1收到漏電保護信號后判斷為漏電保護回路元件正常，功能正常。此時，IC1_F腳輸出程序約定脈沖信號1次經(jīng)Q1，Q1導通，IC2電源供電中斷，IC2實現(xiàn)復位。IC1_I腳輸出低電平，零序漏電自檢完成；當自檢過程中，IC1_H腳接收不到高電平時，IC1_K腳輸出程序脈沖高電平1次，該信號經(jīng)自動斷電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅動模塊執(zhí)行斷電跳閘動作，實現(xiàn)將電源觸點從閉合狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，起到了安全保護的作用，同時LED閃爍報警指示。

本實施例進行地線漏電自檢的工作原理為：在零序漏電自檢完成后、每次上電觸點閉合前或使用中途(系統(tǒng)約定時間)時，IC1_I腳輸出高電平，Q3導通，系統(tǒng)強制關閉因IC2輸出的漏電保護控制信號。此時，地線漏電_E腳輸出自檢脈沖1次(程序約定，如：30mS)，Q4導通，電源電壓Li經(jīng)D2、L2、R2、Q4與Ni構成回路，地線電流檢測互感器輸出電壓到漏電保護控制模塊IC2，IC2輸出斷電指令到觸發(fā)控制模塊(該狀態(tài)因Q3導通，導致執(zhí)行斷電/上電驅動模塊接收不到斷電指令而不進行斷電保護)；與此同時，IC2輸出漏電保護信號到IC1_H腳，IC1收到漏電保護信號后判斷為漏電保護回路元件正常，功能正常。此時，IC1_F腳輸出程序約定脈沖信號1次經(jīng)Q1，Q1導通，IC2電源供電中斷，IC2實現(xiàn)復位。IC1_I腳輸出低電平，地線漏電自檢完成；當自檢過程中，IC1_H腳接收不到高電平時，IC1_K腳輸出程序脈沖高電平1次，該信號經(jīng)自動斷電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅動模塊執(zhí)行斷電跳閘動作，實現(xiàn)觸點閉合狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，起到了安全保護的作用，同時LED閃爍報警指示。

本實施例進行零序漏電保護的工作原理為：在工作狀態(tài)，負載輸出端Lo、No對地或Eo產生漏電被零序漏電檢測線圈檢測到且達到預設范圍時，漏電保護控制模塊IC2輸出高電平至觸發(fā)控制模塊后再送到執(zhí)行斷電/上電驅動模塊實現(xiàn)斷電功能，LED指示燈閃爍報警；漏電保護電路啟動漏電自鎖程序(必須人工上電)，漏電保護時(IC1_H腳檢測到持續(xù)高電平)，IC1依約定程序從IC1_F腳輸出指定脈寬信號使Q1導通，實現(xiàn)對IC2保護芯片進行復位控制以此再次進入漏電保護檢測狀態(tài)。

本實施例進行地線異常帶電保護的工作原理為：在通電狀態(tài)，電源輸入Ni與Ei之間的端電壓小于系統(tǒng)預設值(如：36V)地線帶電檢測模塊輸出高電平至IC1_D腳，此時IC1_G腳輸出高電平使Q2導通，Q2導通將強制關閉IC2地線電流檢測功能，避免Ni與Ei之間低壓狀態(tài)時地線電流超出預設值而造成的地線電流異常保護；當Ni與Ei之間的端電壓大于系統(tǒng)預設值(如：>36V),此時地線帶電檢測模塊輸出低電平至IC1_D腳，此時IC1_G腳輸出低電平使Q2截止，Q2截止導致IC2地線電流檢測功能開啟，若此時地線電流檢測線圈檢測到電流且滿足保護時，IC2漏電保護控制模塊輸出高電平至觸發(fā)控制模塊后再執(zhí)行斷電/上電驅動模塊實現(xiàn)斷電功能，LED燈閃爍報警。與此同時，IC2漏電信號同步送到IC1_H腳實現(xiàn)通訊，漏電保護電路啟動漏電自鎖程序(必須人工上電)，漏電保護時(IC1_H腳檢測到持續(xù)高電平)，IC1依約定程序從IC1_F腳輸出指定脈寬信號使Q1導通，實現(xiàn)對IC2保護芯片進行復位控制以此再次進入漏電保護檢測狀態(tài)。

本實施例進行高溫保護的工作原理為：在通電狀態(tài)，當溫度達到系統(tǒng)預設值時，高溫保護模塊輸出高電平作用于IC1_A腳，IC1_k腳輸出斷電指令并經(jīng)自動斷電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅動模塊實現(xiàn)斷電動作，實現(xiàn)輸出斷電功能；當溫度低于系統(tǒng)預設值時IC1_A腳為地電平，該電平經(jīng)IC1分析有效后依程序執(zhí)行上電動作并從IC1_L腳輸出上電指令，經(jīng)自動上電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅動模塊實現(xiàn)上電功能。高溫保護功能同樣具備自動上電/自動斷電的二次及以上控制保護功能；

本實施例進行高低壓保護的工作原理為：在通電狀態(tài)，當供電電壓低于或高與額定電壓上下限時，高低壓保護電路輸出電壓作用IC1_B腳線性變化，該電壓經(jīng)IC1分析判定后依程序執(zhí)行，當?shù)陀诨蚋哂陬~定電壓限制時，IC1_k腳輸出斷電指令并經(jīng)自動斷電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅動模塊實現(xiàn)斷電動作,實現(xiàn)輸出斷電功能；當IC1_B腳電壓恢復到上下限范圍內時，IC1_L腳輸出上電指令，經(jīng)自動上電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅動模塊實現(xiàn)上電功能。

以上實施方式僅用于說明本實用新型，而并非對本實用新型的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本實用新型的范疇，本實用新型的專利保護范圍應由權利要求限定。