]在本發(fā)明中,保險絲10、斷電單元40以及智能運算單元50構(gòu)成本保險絲機構(gòu)的主要組成部分,保險絲10作為熱量檢測件,斷電單元40作為工作元件且具有類似開關(guān)的作用,智能運算單元50則是核心處理元件,零部件設置合理且連接緊密,分工明確,保證了工作的可靠性。
[0038]優(yōu)選設置有一個用于容置上述保險絲10、斷電單元40以及智能運算單元50的盒體100,各個元件安裝在盒體100內(nèi)部,僅設置電線20露出盒體100并與外界電路30 (即家用電路30或者車間電路30)連接,以使得整體結(jié)構(gòu)布局緊湊,減少設備體積,便于安裝和使用。
[0039]本改進型保險絲機構(gòu)在初始狀態(tài)下,整體結(jié)構(gòu)設計合理,各個元件之間配合緊密,保險絲10的大小與普通保險絲相當,由保險絲10、斷電單元40以及智能運算單元50構(gòu)成的保險絲機構(gòu)是一種智能的“保險絲”,但是斷電單元40和智能運算單元50的加設使得保險絲機構(gòu)更具人性化,也增添了保險絲機構(gòu)功能多樣性的可能。
[0040]本改進型保險絲機構(gòu)的工作原理如下:當智能運算單元50計算所得的熱量上升至預設臨界值時,斷電單元40及時斷開電路30,而此時的保險絲10并不熔斷,進而實現(xiàn)電路30的過載保護;當智能運算單元50計算所得的熱量由預設臨界值消退至預設開啟值時,智能運算單元50控制斷電單元40導通電路30,此時電路30重新處于回路狀態(tài),保險絲機構(gòu)工作可靠,電路30的斷開和重啟智能化,使用更安全,且斷電后無需更換保險絲10,有效提高了零件的使用壽命,節(jié)約了成本。
[0041]此處,需要補充說明的是:在電路30 —開始通電時(即剛剛開啟時),可能會有一瞬間導致智能運算單元50計算所得的熱量直接跳躍到預設臨界值以上。因而本案中的智能運算單元50的設置是“當計算所得的熱量上升至預設臨界值時,斷電單元40及時斷開電路30”,也就是說,只有當電路30通電產(chǎn)生熱量后,在智能運算單元50計算得到單組或者多組數(shù)據(jù)后,且當其余數(shù)據(jù)上升至預設臨界值時,斷電單元40才會斷開電路30,智能運算單元50的設置不是一跳躍到預設臨界值就斷開電路30,對設備工作起到了可靠的保護。
[0042]相比于現(xiàn)有的電路30保險機構(gòu)(即普通的保險絲),本保險絲機構(gòu)不用到了保險絲10斷了的時候才知道電路30負荷過大,然后手動買回新的保險絲并將其裝上,減少了不必要的繁瑣工作。
[0043]此外,優(yōu)選在智能運算單元50內(nèi)部設有記憶芯片80,用于保存用戶的設置,比如預設開啟值、預設臨界值等,再次通電時可以保證各個元件的高效運作。
[0044]進一步的,為使得工作更加安全、可靠,優(yōu)選本改進型保險絲機構(gòu)還包括紐扣電池60,紐扣電池60與智能運算單元50、斷電單元40電氣連接并形成閉合回路,在電路30處于回路狀態(tài)時,紐扣電池60處于充電狀態(tài),在電路30處于斷路狀態(tài)時,紐扣電池60為智能運算單元50和斷電單元40輸送電能。
[0045]紐扣電池60的設置主要用于對應元件在電路30斷電時期的運轉(zhuǎn),以便于智能運算單元50可靠地工作,保證計算熱量的準確性,也使得斷電單元40準確地切斷或者閉合電路30,尤其是重啟電路30時,紐扣電池60為斷電單元40提供的動力支持是很有力的。
[0046]此外,紐扣電池60可以在通電時進行充電、蓄能,在斷電時配合智能運算單元50,使其可以穩(wěn)定地計算斷電時保險絲10的溫度(熱量)散發(fā)情況,如果電池的電能耗盡,那么斷電單元40則無法將電路30重新接通,那么保險絲10的溫度自然會回落至常態(tài)下的溫度。
[0047]針對本案中智能運算單元50的工作,優(yōu)選地,在電路30處于回路狀態(tài)時,智能運算單元50通過熱量產(chǎn)生公式Q = I2RT計算保險絲10具有的熱量,熱量產(chǎn)生公式由保險絲10產(chǎn)生的熱量Q、通過保險絲10的電流1、保險絲10的電阻R以及保險絲10通電的時間T構(gòu)成。
[0048]熱量產(chǎn)生公式計算所得的數(shù)據(jù)準確、變化平穩(wěn),保證了智能運算單元50工作的穩(wěn)定性。根據(jù)上述熱量產(chǎn)生公式可以獲知:保險絲10升溫的原因是時間、電流以及電阻三者相乘所產(chǎn)生的熱量所導致,在室內(nèi)或者車間內(nèi)大功率電器或者設備運轉(zhuǎn)過程中,保險絲10的熱量經(jīng)過一段時間后便很容易達到預設臨界值。當智能運算單元50計算的熱量達到預設臨界值時,及時向斷電單元40發(fā)射信號并控制其斷開電路30,不僅有效提高了電路30工作的可靠性,也對保險絲10自身進行了保護,使得斷電時保險絲10不用更換。
[0049]此處,需要補充說明的是:上述熱量產(chǎn)生公式計算所得熱量Q的單位為“J”,即焦耳;而將上述熱量Q的單位替換為“卡”時,對應的,該熱量產(chǎn)生公式變?yōu)镼 = 0.24I2RT,0.24為二者間轉(zhuǎn)換的系數(shù)值,使用靈活,通用性廣。
[0050]進一步優(yōu)選地,在電路30處于斷路狀態(tài)時,智能運算單元50通過熱量消退公式Φ=ΚΑΔ T計算保險絲10具有的熱量,熱量消退公式由保險絲10消退的熱量Φ、保險絲10的導熱系數(shù)K、保險絲10的導熱面積A(即保險絲10的表面積)以及保險絲10斷電的時間A T構(gòu)成,此時保險絲10具有的熱量等于預設臨界值減去保險絲10消退的熱量Φ。
[0051]熱量消退公式計算所得的數(shù)據(jù)準確、變化平穩(wěn),進一步保證了智能運算單元50工作的穩(wěn)定性。
[0052]根據(jù)上述熱量消退公式可以獲知:保險絲10下降的熱量由時間、保險絲10自身的導熱系數(shù)以及導熱面積三者相乘所得,在室內(nèi)或者車間內(nèi)通風良好的情況,保險絲10的熱量散發(fā)更快,很快便可達到預設開啟值。當智能運算單元50計算的熱量達到預設開啟值時,及時向斷電單元40發(fā)射信號并控制其導通電路30,在導通后優(yōu)選斷電單元40關(guān)閉工作并回復初始狀態(tài),有效提高了電路30工作的可靠性。
[0053]在本案中,作為最優(yōu)方案,熱量消退公式可以與上述熱量產(chǎn)生公式一并使用,即:在電路30處于回路狀態(tài)時,智能運算單元50通過熱量產(chǎn)生公式Q = I2RT計算保險絲10具有的熱量,在電路30處于斷路狀態(tài)時,智能運算單元50通過熱量消退公式Φ =KAAT計算保險絲10具有的熱量,此時保險絲10具有的熱量等于預設臨界值減去保險絲10消退的熱量Φ。使得整體保險絲機構(gòu)數(shù)據(jù)獲取更加快速、精準,斷電單元40和智能運算單元50對接可靠,整體安全性能更優(yōu)。
[0054]當然,上述熱量消退公式和熱量產(chǎn)生公式也可以單獨和其他測算元件相配合,以保證智能運算單元50的正常運作。
[0055]為保證電路30運行更加穩(wěn)定,保險絲機構(gòu)工作更加可靠,優(yōu)選地,智能運算單元50設有預設報警值,預設報警值小于上述預設臨界值,當智能運算單元50計算所得的保險絲10的熱量由預設報警值至少上升預設時間后達到預設臨界值時,智能運算單元50控制斷電單元40斷開電路30 ;當智能運算單元50計算所得的保險絲10的熱量達到至預設臨界值時,但同時智能運算單元50檢測熱量超過預設報警值的時間未達到預設時間,電路30處于正常工作狀態(tài)。
[0056]由于在電路30開啟時有時可能會有一瞬間導致計算的數(shù)值過大,所以本案中的保險絲機構(gòu)不是等到一碰到預設臨界值(即計算所得熱量達到預設臨界值)就開始斷電。
[0057]本案中的智能運算單元50工作時在斷電前還設有報警階段,在斷電前先檢測是否已進入報警階段,優(yōu)選上述的預設時間為30秒,當智能運算單元50計算所得的保險絲10的熱量由預設報警值至少上升30秒后達到預設臨界值時,那么才會開始進入斷電階段,否則一直等到達到預設報警值到的時間為30秒后再斷電。
[0058]在本案中,正常工作時,進入預設報警值的時間多預設時間(30秒)> 進入預設臨界值的時間,所以即使電路30剛開啟時(例如一瞬間同時打開大量的電器)達到特別高的溫度,會同時觸動預設報警值和預設臨界值的計算,當檢測到進入預設報警值的時間的時間小于預設時間時,不會斷電;當進入預設報警值的時間超過預設時間時就進入斷電狀態(tài),保證電路30運行更加穩(wěn)定,保險絲機構(gòu)工作更加可靠。
[0059]為使得保險絲機構(gòu)的功能更多樣化,優(yōu)選智能運算單元50電氣連接有聲音報警器70,當智能運算單元50計算所得的保險絲10的熱量上升至預設報警值時,聲音報警器70發(fā)出警報,當智能運算單元50計算所得的保險絲10的熱量由預設報警值上升至預設臨界值時,聲音報警器70停止警報。
[0060]聲音報警器70的工作過程如下:當智能運算單元50計算所得的熱量將要達到預設臨界值時,聲音報警器70就會發(fā)出警報(優(yōu)選配合以警示燈),這樣就可以提醒用戶或者車間工人進行注意,適當關(guān)閉幾個高能耗電器或者設備以保證其他設備的正常運作。如果用戶不在家中,則保險絲機構(gòu)在熱量達到預設臨界值時,斷電單元40將電路30斷電以進行保護,整體結(jié)構(gòu)配合緊密,操作方便,大大提高