預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)電機(jī)、一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制裝置、一個(gè)電壓檢測裝置以及一個(gè)控制器，電壓檢測裝置在檢測到電路中存在過電壓或者欠電壓時(shí)，可以通過脫扣線圈使得斷路器及時(shí)脫扣，保護(hù)了預(yù)付費(fèi)電表的安全。
【專利說明】預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及預(yù)付費(fèi)電表，尤其涉及一種低壓領(lǐng)域的預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)付費(fèi)電表又叫做定量電能表、IC卡電度表，除了具有普通電能表的計(jì)量功能外，特別的是用戶先買電，買電后才能用電，若用完電后用戶不繼續(xù)買電，則自動(dòng)切斷電源停止供電。但是，如果電網(wǎng)電壓出現(xiàn)異常，比如出現(xiàn)過電壓或者欠電壓的情況下，預(yù)付費(fèi)電表則無法正常工作而損壞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的之一是提供一種預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)，可以在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)過電壓或者欠電壓的情況下，自動(dòng)斷開電路，保護(hù)預(yù)付費(fèi)電表的安全。
[0004]本實(shí)用新型提供了一種預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)電機(jī)、一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制裝置、一個(gè)電壓檢測裝置以及一個(gè)控制器，其中，
[0005]所述電機(jī)與一個(gè)斷路器連接，并帶動(dòng)所述斷路器合閘，所述斷路器具有脫扣線圈；
[0006]所述電壓檢測裝置與所述斷路器所在的電路連接，以檢測所述電路電壓，并生成電壓信號(hào)；
[0007]所述控制器與所述電壓檢測裝置信號(hào)連接，當(dāng)所述信號(hào)表明所述電壓高于預(yù)定最高電壓或者低于預(yù)定最低電壓時(shí)，向所述驅(qū)動(dòng)控制裝置發(fā)出脫扣驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)所述信號(hào)表明所述電壓不再高于預(yù)定最高電壓或者不再低于預(yù)定最低電壓時(shí)，向所述驅(qū)動(dòng)控制裝置發(fā)出合閘驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0008]所述驅(qū)動(dòng)控制裝置與所述斷路器的脫扣線圈連接，并與所述控制器信號(hào)連接，以根據(jù)所述脫扣驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述脫扣線圈使得所述斷路器脫扣，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置還與所述電機(jī)連接，以根據(jù)所述合閘驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。
[0009]這樣，當(dāng)電網(wǎng)中的電壓出現(xiàn)過電壓或者欠電壓的情況下，可以及時(shí)地?cái)嚅_電路，防止對預(yù)付費(fèi)電表造成損害，而且還可以保護(hù)用戶的負(fù)載設(shè)備的安全，而當(dāng)電壓恢復(fù)正常的情況下，又可以自動(dòng)重合閘，重新恢復(fù)正常工作，無需用戶手動(dòng)操作斷路器，避免了觸電危險(xiǎn)。
[0010]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓檢測裝置包括一個(gè)比較器以及與該比較器連接的至少一個(gè)電阻，且所述電阻接入所述斷路器所在的電路，所述比較器與所述控制器連接。
[0011]通過電阻與比較器，可以將輸入的電路中的交流電壓差分縮小，便于控制器進(jìn)行判斷是否出現(xiàn)過電壓或者欠電壓，或者電壓是否恢復(fù)正常，從而以一種簡單的方式實(shí)現(xiàn)對電壓的檢測。
[0012]在本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例中，還包括與所述控制器連接的兩個(gè)霍爾傳感器，所述霍爾傳感器的位置分別對應(yīng)于斷路器的分閘和合閘狀態(tài)，并在所述斷路器處于分閘或者合閘狀態(tài)時(shí)向所述控制器發(fā)出信號(hào)。
[0013]當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，其中的磁鐵也會(huì)一起隨之旋轉(zhuǎn)，通過霍爾傳感器進(jìn)行檢測，便可以判斷轉(zhuǎn)動(dòng)到什么位置，是否已經(jīng)使得斷路器重新合閘或者已經(jīng)分閘成功，有效識(shí)別了電機(jī)的狀態(tài)，從而可以更精確地控制電機(jī)的運(yùn)行和停止。
[0014]在本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例中，還包括一個(gè)電源，所述電源為所述控制器提供電力，從而保證了系統(tǒng)的用電正常，從而可以在電網(wǎng)停電的情況下仍然可以保證預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)的正常工作。
[0015]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器與所述預(yù)付費(fèi)電表連接，并根據(jù)所述預(yù)付費(fèi)電表中的余額情況向所述驅(qū)動(dòng)控制裝置發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得電機(jī)帶動(dòng)斷路器合閘或者分閘。對于普通電表的收費(fèi)，需要抄表人員親自上門記錄月度或季度的用電數(shù)量，下放收費(fèi)單據(jù)，客戶在收到收費(fèi)單后到管理部門或銀行交費(fèi)。這種手工操作模式，不僅工作效率低、經(jīng)常出現(xiàn)抄錯(cuò)用戶的現(xiàn)象，而且人為因素多，抄表員甚至可以在家估表。一般的預(yù)付費(fèi)電表系統(tǒng)，客戶用電預(yù)先付費(fèi)，費(fèi)用用完自動(dòng)斷電，大大減少了抄表收費(fèi)的工作?？蛻舫渲岛?，需要手動(dòng)合閘，對客戶造成一定的危險(xiǎn)。而利用該實(shí)施例提供的預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)，則可以在當(dāng)客戶充值成功后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)重合閘，無需人工操作，避免客戶操作電擊的危險(xiǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下文將以明確易懂的方式通過對優(yōu)選實(shí)施例的說明并結(jié)合附圖來對本實(shí)用新型上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說明，其中:
[0017]圖1是本實(shí)用新型提供的一種預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型提供的預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)控制裝置的一種實(shí)施方式示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型提供的預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)中的電壓檢測裝置的一種實(shí)施方式示意圖。
[0020]標(biāo)號(hào)說明:
[0021]10負(fù)載設(shè)備；20斷路器；30電機(jī)；40驅(qū)動(dòng)控制裝置；50電壓檢測裝置；
[0022]60控制器；70預(yù)付費(fèi)電表；80電源；91，92霍爾傳感器
[0023]A51, A52, A53 比較器；
[0024]R51, R52, R53, R54, R55, R56 電阻

【具體實(shí)施方式】
[0025]為了對實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，在各圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部分。
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)電機(jī)30、一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制裝置40、一個(gè)電壓檢測裝置50以及一個(gè)控制器60，其中，
[0027]電機(jī)30與一個(gè)斷路器20連接，并帶動(dòng)斷路器20合閘，斷路器20具有脫扣線圈；
[0028]電壓檢測裝置50與斷路器20所在的電路連接，以檢測電路電壓，并生成電壓信號(hào);
[0029]控制器60與電壓檢測裝置50信號(hào)連接，當(dāng)信號(hào)表明電壓高于預(yù)定最高電壓(即過壓值)或者低于預(yù)定最低電壓(即欠壓值)時(shí)，向驅(qū)動(dòng)控制裝置40發(fā)出脫扣驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)信號(hào)表明電壓不再高于預(yù)定最高電壓或者不再低于預(yù)定最低電壓時(shí)，向驅(qū)動(dòng)控制裝置40發(fā)出合閘驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0030]驅(qū)動(dòng)控制裝置40與斷路器20的脫扣線圈連接，并與控制器60信號(hào)連接，以根據(jù)脫扣驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制脫扣線圈使得斷路器20脫扣，驅(qū)動(dòng)控制裝置40還與電機(jī)30連接，以根據(jù)合閘驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電機(jī)30旋轉(zhuǎn)。
[0031]這樣，當(dāng)電網(wǎng)中的電壓出現(xiàn)過電壓或者欠電壓的情況下，可以及時(shí)地?cái)嚅_電路，防止對預(yù)付費(fèi)電表70造成損害，而且還可以保護(hù)用戶的負(fù)載設(shè)備10的安全，而當(dāng)電壓恢復(fù)正常的情況下，又可以自動(dòng)重合閘，重新恢復(fù)正常工作，無需用戶手動(dòng)操作斷路器20，避免了觸電危險(xiǎn)。
[0032]電機(jī)30可以采用直流電機(jī)30或者交流電機(jī)30，通過與斷路器20 (例如微型斷路器20)的連接，可以帶動(dòng)斷路器20執(zhí)行合閘或者分閘的操作，比如，將電機(jī)30的輸出端通過連桿機(jī)構(gòu)與斷路器20的手柄連接，當(dāng)電機(jī)30驅(qū)動(dòng)軸沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以帶動(dòng)手柄運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行分閘操作，而當(dāng)電機(jī)30驅(qū)動(dòng)軸沿相反的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，則可以帶動(dòng)手柄運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行合閘操作。
[0033]而驅(qū)動(dòng)控制單元?jiǎng)t可以采用H橋驅(qū)動(dòng)芯片來控制電機(jī)30的正反轉(zhuǎn)或者脫扣線圈的動(dòng)作，如DRV8837芯片或者DRV8838芯片。圖2便示出了這樣的一種實(shí)施方式，芯片的針腳5和針腳6接收來自控制器60的指令，并通過針腳2和針腳3連接電機(jī)30的兩端或者脫扣線圈的兩端，以控制電機(jī)30或者脫扣線圈。
[0034]控制器60則可以是諸如單片機(jī)在內(nèi)的MCU，可以根據(jù)有效值算法計(jì)算并比較電壓，以判斷電壓值和過壓值/欠壓值之間的關(guān)系，如果當(dāng)前電壓值超過過壓值，則認(rèn)為當(dāng)前出現(xiàn)過電壓，控制器60則會(huì)向驅(qū)動(dòng)控制裝置40發(fā)送信號(hào)，以觸發(fā)脫扣線圈脫扣；如果當(dāng)前電壓值低于欠壓值，則認(rèn)為當(dāng)前出現(xiàn)欠電壓，控制器60也會(huì)向驅(qū)動(dòng)控制裝置40發(fā)送信號(hào)，以觸發(fā)脫扣線圈脫扣；而如果當(dāng)前電壓值恢復(fù)到欠壓值和過壓值之間的正常范圍，則認(rèn)為當(dāng)前電壓已恢復(fù)正常，控制器60會(huì)向電機(jī)30發(fā)送信號(hào)，使得其旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)斷路器20重合閘。
[0035]如圖3所示，電壓檢測裝置50包括一個(gè)比較器以及與該比較器連接的至少一個(gè)電阻，且電阻接入斷路器20所在的電路，而比較器與控制器60連接，便于控制器60來判斷當(dāng)前電壓是否為過電壓/欠電壓，又或者是否當(dāng)前電壓恢復(fù)正常。
[0036]在本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例中，控制機(jī)構(gòu)還包括與控制器60連接的兩個(gè)霍爾傳感器91和92，霍爾傳感器的位置分別對應(yīng)于斷路器20的分閘和合閘狀態(tài)，并在斷路器20處于分閘或者合閘狀態(tài)時(shí)向控制器60發(fā)出信號(hào)。
[0037]當(dāng)電機(jī)30轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，其中的磁鐵也會(huì)一起隨之旋轉(zhuǎn)，通過霍爾傳感器進(jìn)行檢測，便可以判斷轉(zhuǎn)動(dòng)到什么位置，是否已經(jīng)使得斷路器20重新合閘或者已經(jīng)分閘成功，有效識(shí)別了電機(jī)30的狀態(tài)，從而可以更精確地控制電機(jī)30的運(yùn)行和停止。
[0038]再回到圖1，在本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例中，還包括一個(gè)電源80，所述電源80為所述控制器60提供電力，從而保證了系統(tǒng)的用電正常，從而可以在電網(wǎng)停電的情況下仍然可以保證預(yù)付費(fèi)電表70控制機(jī)構(gòu)的正常工作。電源80可以是AC/DC電源，也可以是開關(guān)電源等，可以為整個(gè)系統(tǒng)提供所需的電壓。
[0039]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器60與所述預(yù)付費(fèi)電表70連接，并根據(jù)所述預(yù)付費(fèi)電表70中的余額情況向所述驅(qū)動(dòng)控制裝置40發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得電機(jī)30帶動(dòng)斷路器20合閘或者分閘。比如，當(dāng)預(yù)付費(fèi)電表70中余額不足時(shí)，電機(jī)30可以帶動(dòng)斷路器20自動(dòng)分閘，用戶無法正常取電，而當(dāng)用戶為其預(yù)付費(fèi)電表70充值成功后，控制器60可以根據(jù)該變化，通過驅(qū)動(dòng)控制裝置40驅(qū)動(dòng)電機(jī)30，從而實(shí)現(xiàn)斷路器20的自動(dòng)重合閘，無需用戶手動(dòng)操作，避免了用戶操作時(shí)出現(xiàn)觸電的危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)付費(fèi)電表系統(tǒng)的自動(dòng)化。
[0040]在本文中，“示意性”表示“充當(dāng)實(shí)例、例子或說明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實(shí)施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)方案。
[0041]上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本實(shí)用新型的可行性實(shí)施例的具體說明，它們并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括 一個(gè)電機(jī)(30),所述電機(jī)(30)與一個(gè)斷路器(20)連接，并帶動(dòng)所述斷路器(20)合閘，所述斷路器(20)具有脫扣線圈； 一個(gè)電壓檢測裝置(50)，所述電壓檢測裝置(50)與所述斷路器(20)所在的電路連接，以檢測所述電路電壓，并生成電壓信號(hào)； 一個(gè)控制器(60)，所述控制器￠0)與所述電壓檢測裝置(50)信號(hào)連接，當(dāng)所述信號(hào)表明所述電壓高于預(yù)定最高電壓或者低于預(yù)定最低電壓時(shí)，發(fā)出脫扣驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)所述信號(hào)表明所述電壓不再高于預(yù)定最高電壓或者不再低于預(yù)定最低電壓時(shí)，發(fā)出合閘驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制裝置(40)，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置(40)與所述斷路器(20)的脫扣線圈連接，并與所述控制器(60)信號(hào)連接，以根據(jù)所述脫扣驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述脫扣線圈使得所述斷路器(20)脫扣，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置(40)還與所述電機(jī)(30)連接，以根據(jù)所述合閘驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述電機(jī)(30)的運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述電壓檢測裝置(50)包括一個(gè)比較器以及與該比較器連接的至少一個(gè)電阻，且所述電阻接入所述斷路器(20)所在的電路，所述比較器與所述控制器￠0)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括與所述控制器(60)連接的兩個(gè)霍爾傳感器(91:92)，所述霍爾傳感器(91 ^92)的位置分別對應(yīng)于斷路器(20)的分閘和合閘狀態(tài)，并在所述斷路器(20)處于分閘或者合閘狀態(tài)時(shí)向所述控制器(60)發(fā)出信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括一個(gè)電源(80),所述電源(80)為所述控制器(60)提供電力。
5.如權(quán)利要求1所述的預(yù)付費(fèi)電表控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述控制器(60)與所述預(yù)付費(fèi)電表(70)連接，并根據(jù)所述預(yù)付費(fèi)電表(70)中的余額情況向所述驅(qū)動(dòng)控制裝置(40)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得電機(jī)(30)帶動(dòng)斷路器(20)合閘或者分閘。
【文檔編號(hào)】G07F15/06GK204243724SQ201420698973
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】張紅申, 黃琦, 盧向東 申請人:西門子公司