一种低压直流燃气热水器及其用电安全控制系统技术方案

本发明专利技术涉及燃气热水器技术领域，公开一种低压直流燃气热水器及其用电安全控制系统，包括带主控制器的燃气热水器主体和电源适配器；其中，电源适配器包括交流输入接头

【技术实现步骤摘要】
一种低压直流燃气热水器及其用电安全控制系统


[0001]本专利技术涉及燃气热水器
，尤其涉及一种低压直流燃气热水器及其用电安全控制系统
。

技术介绍

[0002]目前，燃气热水器的安全保护措施都是基于正常的安装环境
。
当热水器出现漏电时，主要通过保护地线将漏电电流引向大地，并通过用户家中的漏电保护器切断输入电源的方式进行防护，但无法处理地线带电的情况
。
现有的漏水检测方式是，在进出水口各安装一个水流量传感器，通过两个水流量传感器的差值判断内部是否漏水
。
现有的漏气检测方式是，利用天然气检测器检测到天然气泄漏后发出警报通知用户检查
。
[0003]然而，在实际应用中发现，因复杂的安装和使用环境，导致现有的安全保护措施仍存在一些水
、
电
、
气相关的安全隐患
。
如：1）通过保护地线和漏电保护器进行防护的方式无法避免地线带电导致的漏电隐患，仍存在触电风险；2）由于水流量传感器之间存在误差，参数标定麻烦，且无法检测到小流量的漏水情况；3）监测天然气泄漏时仅发出警报，没有防护措施，天然气仍在房间内堆积，存在安全隐患；且不能分辨漏气的位置
。
[0004]一篇公开号为
CN105823219A
的中国专利技术专利申请公开一种采用直流电源的安全型燃气热水器，其至少包括直流风机
、
连接外接电源的导线，其中，：在燃气热水器与外接电源之间还连接有电源适配器，电源适配器将外接电源的交流电转换为直流电，进而实现用电安全
。
但是，电源适配器需要满足绝缘和防水的要求，一般使用塑料外壳，导致只能依靠被动散热，容易导致过热烧毁或工作不稳定
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种具有用电安全检测和超温保护低压直流燃气热水器，为解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件
。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用如下技术方案
。
[0007]一种低压直流燃气热水器的用电安全控制系统，包括带主控制器的燃气热水器主体和为之供电的电源适配器；其中，所述电源适配器包括交流输入接头
、
安全隔离变压器及整流装置
、
电压检测模块
、
以及输出控制和通讯模块，所述安全隔离变压器及整流装置用来变压整流获得稳定的安全低电压并输出给所述主控制器，所述电压检测模块用来检测电网的交流电压，所述输出控制和通讯模块用来在输出电压上加载频率信号
。
[0008]所述主控制器包括分离解码模块和主控芯片，所述分离解码模块用来分离输出电压上加载的频率信号，所述主控芯片用来识别频率信号并进行功率控制
。
[0009]工作时，所述电源适配器通过所述交流输入接头从电网获得交流电，再通过所述安全隔离变压器及整流装置获得稳定的安全特低电压，最终从所述输出控制和通讯模块对外输出，所述电压检测模块检测电网的交流电压
U
，并和设定的电压最小值
Umin
进行比较；当交流电压
U
低于
Umin
时，通过所述输出控制和通讯模块向输出电压上加载
k1
频率的高频
脉冲信号；该高频脉冲信号到达所述主控制器后，被所述分离解码模块从供电电压上分离脉冲信号
k1
并发送给所述主控制器芯片进行识别；所述主控制器芯片根据识别到的信号将燃气热水器主体的最大功率限制到（
Umin/220V
）
×
额定功率，并发出输入电压过低的警报
。
[0010]更为优选的是，所述电源适配器包括温度探头，所述温度探头用来检测所述电源适配器的内部环境温度
T
，并和设定的最大温度
Tmax
比较
。
[0011]当
T
大于
Tmax
时，通过所述输出控制和通讯模块向输出电压上加载
k2
频率的高频脉冲信号；该高频脉冲信号到达所述主控制器后，被所述分离解码模块从供电电压上分离脉冲信号
k2
并发送给所述主控制器芯片进行识别；所述主控制器芯片根据识别到的信号将整机功率降低一个百分比，并发出警报；等待一段时间后再次检测电源适配器的内部环境温度
T
；若温度
T
依然高于
Tmax
，则继续将整机功率降低一个百分比，直到
T
小于
Tmax
；当检测到电源适配器的内部环境温度
T
小于设定的最低温度
Tmin
时，将燃气热水器主体的功率恢复至
100%。
[0012]更为优选的是，所述百分比为
3%
‑
10%。
[0013]更为优选的是，所述等待一段时间的时长为
0.5
‑
5mi。
[0014]另一方面，本专利技术还提供一种低压直流燃气热水器，其具有如上所述的一种低压直流燃气热水器的用电安全控制系统
。
[0015]更为优选的是，在所述燃气热水器主体上安装有与所述主控制器连接的漏水检测探头，所述漏水检测探头包括绝缘的端子底座和安装在所述端子底座上的检测端子
。
[0016]所述漏水检测探头安装在所述燃气热水器主体的金属外壳的底部，并通过金属螺钉固定在热水器的金属外壳上；所述检测端子通过所述端子底座实现与所述金属外壳的绝缘；所述主控制器通过电线连接所述检测端子，并在所述检测端子上施加高电平信号，所述主控制器将信号地线连接到所述金属外壳上，使所述金属螺钉和所述信号地线通过所述金属外壳实现电连接
。
[0017]当所述燃气热水器主体出现漏水时，水流会在金属外壳的底部汇聚；当水聚集到一定程度时，所述检测端子和所述金属螺钉之间通过水形成电连接，从而使所述检测端子的高电平信号被拉低；当所述主控制器检测到所述漏水检测探头的电位为低时，判断出现漏水的情况
。
[0018]更为优选的是，在所述端子底座上设有一个高台，所述检测端子安装在所述高台上被之抬高
。
[0019]更为优选的是，在所述燃气热水器主体的金属外壳上安装有两个或多个漏水检测探头；当所述燃气热水器主体出现漏水时，判断所述漏水检测探头电位为低的数量，若数量为1个，仅发出漏水警报，若数量为2个以上，则禁止使用热水，并发出漏水警报
。
[0020]更为优选的是，在所述燃气热水器主体上安装有与所述主控制器连接的天然气检测器和风机；当所述天然气检测器检测到环境中天然气浓度
Q
超标时，启动所述风机开始排气，并发出漏气警报
。
[0021]更为优选的是，若天然气浓度
Q
在时间
t本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低压直流燃气热水器的用电安全控制系统，包括带主控制器的燃气热水器主体和为之供电的电源适配器；其特征在于，所述电源适配器包括交流输入接头
、
安全隔离变压器及整流装置
、
电压检测模块
、
以及输出控制和通讯模块，所述安全隔离变压器及整流装置用来变压整流获得稳定的安全低电压并输出给所述主控制器，所述电压检测模块用来检测电网的交流电压，所述输出控制和通讯模块用来在输出电压上加载频率信号；所述主控制器包括分离解码模块和主控芯片，所述分离解码模块用来分离输出电压上加载的频率信号，所述主控芯片用来识别频率信号并进行功率控制；工作时，所述电源适配器通过所述交流输入接头从电网获得交流电，再通过所述安全隔离变压器及整流装置获得稳定的安全特低电压，最终从所述输出控制和通讯模块对外输出，所述电压检测模块检测电网的交流电压
U
，并和设定的电压最小值
Umin
进行比较；当交流电压
U
低于
Umin
时，通过所述输出控制和通讯模块向输出电压上加载
k1
频率的高频脉冲信号；该高频脉冲信号到达所述主控制器后，被所述分离解码模块从供电电压上分离脉冲信号
k1
并发送给所述主控制器芯片进行识别；所述主控制器芯片根据识别到的信号将燃气热水器主体的最大功率限制到（
Umin/220V
）
×
额定功率，并发出输入电压过低的警报
。2.
根据权利要求1所述的一种低压直流燃气热水器的用电安全控制系统，其特征在于，所述电源适配器包括温度探头，所述温度探头用来检测所述电源适配器的内部环境温度
T
，并和设定的最大温度
Tmax
比较；当
T
大于
Tmax
时，通过所述输出控制和通讯模块向输出电压上加载
k2
频率的高频脉冲信号；该高频脉冲信号到达所述主控制器后，被所述分离解码模块从供电电压上分离脉冲信号
k2
并发送给所述主控制器芯片进行识别；所述主控制器芯片根据识别到的信号将整机功率降低一个百分比，并发出警报；等待一段时间后再次检测电源适配器的内部环境温度
T
；若温度
T
依然高于
Tmax
，则继续将整机功率降低一个百分比，直到
T
小于
Tmax
；当检测到电源适配器的内部环境温度
T
小于设定的最低温度
Tmin
时，将燃气热水...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗潘，刘兵，阳悠悠，刘帅，
申请(专利权)人：广东万家乐燃气具有限公司，
类型：发明
国别省市：