專利名稱：電量控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對用電設(shè)備的用電量進(jìn)行控制的裝置，尤其是適用于 家用電器的電量控制裝置。
技術(shù)背景
在經(jīng)濟(jì)的快速增長下，越來越多的用電設(shè)備(包括工業(yè)用的和家庭用的) 被推廣使用，從而帶來能源的大量消費(fèi)，為了節(jié)約用電，通常會對每個(gè)用電單 位或家庭的用電進(jìn)行計(jì)量核實(shí)，這就是我們經(jīng)?？吹降碾姸缺?包括機(jī)械式和 電子式)，然而電度表的功能只用于總電量的計(jì)量，即便是采用單片機(jī)等元件做 為數(shù)據(jù)處理器的電子式電表，其功能也局限于用電量的計(jì)算，而缺少相應(yīng)的控 制功能。將電量計(jì)量功能與其它裝置結(jié)合在一起，開發(fā)出新產(chǎn)品用來滿足不同
場合的需求顯得十分地有必要。中國專利局申請?zhí)枮?00320101062.9的專利
文獻(xiàn)公開了一種帶電度表的電源插座，在絕緣外殼中，金屬插頭、進(jìn)電線、電 度表、連接電線、多孔插座順序連接，其特征是電度表進(jìn)線為與另一電源相連 的插頭，表出線與町為用電器提供電源的插座相連接。該專利文獻(xiàn)未涉及到控 制機(jī)構(gòu)或裝置，其只能實(shí)現(xiàn)單純的計(jì)量作用。在學(xué)校、醫(yī)院或多人共同租用住 房等有多人共用大功率電器時(shí)，還需要將電量控制裝置與用電設(shè)備(一般為大 功率電器)進(jìn)行鎖定，以防止使用者通過其它方式取電而使用該用電設(shè)備，或 者為了區(qū)分彼此的用電量。在空調(diào)之類的電器使用時(shí)，通常會出現(xiàn)不是太冷或 太熱的時(shí)候也被開啟用于制熱或制冷，如此將浪費(fèi)不必要的電量。家庭中或其
它場合使用到的很多用電設(shè)備經(jīng)常處于待機(jī)狀態(tài)(家屮無人或下班時(shí))，造成不 必要的電能浪費(fèi)。在大部分城市都采用晚間用電低谷時(shí)間用電享受優(yōu)惠價(jià)，而 對熱水器和充電器之類不需要在特定時(shí)間用電的電器可以釆用這個(gè)優(yōu)惠電價(jià)時(shí) 間進(jìn)行，可目前市場上沒有此類供電裝置(插座)提供。綜上所述， 一種能對 用電設(shè)備的用電量進(jìn)行有效控制、可設(shè)有插頭鎖、。J限定空調(diào)等電器使用的環(huán) 境溫度、可根據(jù)谷電時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)時(shí)間的通斷控制的控制裝置急待開發(fā)出來。 實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供-種具有電量計(jì)量功 能并根據(jù)電量使用情況進(jìn)行報(bào)警控制，并設(shè)有電源輸出口 (可以但不僅限于插 座的形式)的電量控制裝置。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種設(shè)定用電 量并進(jìn)行電源通斷操作的電量控制裝置。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能對用電 設(shè)備的啟動溫度進(jìn)行設(shè)定的電量控制裝置。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供-種能對用電 設(shè)備的插頭進(jìn)行鎖定的電量控制裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為 一種電量控制裝置，包括殼體、電源和監(jiān)控 單元，監(jiān)控單元的一端與電源輸入端聯(lián)接，監(jiān)控單元的另一端與電源輸出端聯(lián) 接，其特征在于監(jiān)控單元設(shè)有電量檢測模塊、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)顯示器、數(shù) 據(jù)存貯器、狀態(tài)報(bào)警器和操作鍵盤，所述的電量檢測模塊、操作鍵盤與所述的 數(shù)據(jù)處理器的輸入端聯(lián)接并將信號輸送至數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)存貯器與數(shù)據(jù)處理 器設(shè)有的數(shù)據(jù)端口聯(lián)接并PT相3傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理器設(shè)有將顯示信號輸送至
數(shù)據(jù)顯示器的顯示輸出端和將舉瞀信號輸送至狀態(tài)報(bào)瞀器的報(bào)警輸出端(即在 常用電子式電表的基礎(chǔ)上增加操作鍵盤，對用電量進(jìn)行限制，超過該數(shù)額時(shí)電 表會發(fā)出報(bào)警)。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)解決方案為所述的監(jiān)控單元還設(shè)有溫度檢測模塊 和控制開關(guān)，所述的溫度檢測模塊與數(shù)據(jù)處理器的輸入端聯(lián)接并將溫度信號傳
開關(guān)觸點(diǎn)輸出端串聯(lián)于電源輸入端與電量檢測模塊之間或電量檢測模塊與電源 輸出端之間。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)解決方案為所述的電源輸出端的數(shù)量為二個(gè)或二 個(gè)以上，所述的電量檢測模塊的數(shù)量為二個(gè)或二個(gè)以上。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)解決方案為所述的殼體上設(shè)有插頭鎖，插頭鎖位 于電源輸出端的側(cè)邊，插頭鎖包括插頭扣、鎖銷和鎖頭，所述的殼體于電源輸 出端的一側(cè)位置設(shè)有矩形缺口的凹槽，凹槽兩側(cè)設(shè)有凹孔用于安裝與插頭扣鉸 鏈聯(lián)接的銷軸，鎖頭與鎖銷聯(lián)接并置于殼體內(nèi)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型因設(shè)有狀態(tài)報(bào)警 器、控制開關(guān)和插頭鎖，使本實(shí)用新型具有對用電設(shè)備的電量使用情況進(jìn)行計(jì) 量并進(jìn)行聲光報(bào)警或關(guān)閉電源等控制的功能，可有效控制用電設(shè)備的電能消耗， 特別針對多用戶共同使用電器設(shè)備的情況"F可達(dá)到區(qū)分和節(jié)省用電的目的。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的方框原理圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)J&例的外形結(jié)構(gòu)圖
圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施例數(shù)據(jù)處理器的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所^，本實(shí)用新型一種電量控制裝置，包括殼體l、電源插頭2 (電 源輸入端)、插座輸出口3 (電源輸出端)、監(jiān)控單元4，監(jiān)控單元4設(shè)有電量 檢測模塊41、數(shù)據(jù)處理器42、數(shù)據(jù)存貯器43、數(shù)據(jù)顯示器44、狀態(tài)報(bào)警器45、 操作鍵盤46、溫度計(jì)量模塊47和控制開關(guān)48，殼體1上面還設(shè)有插頭鎖11。 其中各部件的說明如下
殼體l為整個(gè)電量控制裝置的外殼，通常為塑膠材料，其內(nèi)部可裝入電量 檢測模塊41、控制開關(guān)48等元件，殼體l的表面設(shè)有與插座輸出口相對應(yīng)的插座 孔，以便用電設(shè)備的插頭取電；殼體1的表面還設(shè)有用于安裝操作鍵盤46、狀態(tài) 報(bào)臀器45 (通常為指示燈或蜂鳴器)和數(shù)據(jù)顯示器44的窗口或小孔。
電源插頭2即為權(quán)利要求書中所述的電源輸入端，與供電線路聯(lián)接，此為 電量控制裝置采用可移動結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，若用于固定安裝的結(jié)構(gòu)時(shí)，電源輸入 端不采用插頭形式，而是直接通過電線與供電線路聯(lián)接。
插座輸出口3即為權(quán)利要求書中所述的電源輸出端，與用電設(shè)備聯(lián)接，此 為最佳的實(shí)施方式，也可以采用其它接插件的形式與用電設(shè)備聯(lián)接，
監(jiān)控單元4^一個(gè)由各個(gè)部件聯(lián)接在一起的組件，其包括的電量檢測模塊 41采用現(xiàn)有技術(shù)中采用的電量檢測結(jié)構(gòu)(此為成熟技術(shù)，為節(jié)省讀者參閱時(shí)間， 在此不做描述，通常為電子式的結(jié)構(gòu)，主要檢測用電設(shè)備的實(shí)際電壓、電流、 功率、時(shí)間等參數(shù))"數(shù)據(jù)處理器42通常為設(shè)有CPU以及帶有I/0端口等其它外 部設(shè)備的單片機(jī)(微控制器)，數(shù)據(jù)存貯器43Bj以是單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有的存貯器，
也可以是外部存貯器。數(shù)據(jù)顯承潘44為LCD或LED顯示元件，用于顯示數(shù)據(jù)處理 器42輸出的工況信息(關(guān)于顯示驅(qū)動等技術(shù)問題因?yàn)椴皇潜緦?shí)用新型的技術(shù)特 征，更因?yàn)樗鼈兪潜拘袠I(yè)專業(yè)技術(shù)人員所知曉的，故此不做介紹，不代表本實(shí) 用新型沒有采用顯示驅(qū)動等技術(shù))。狀態(tài)報(bào)警器45為通常釆用的發(fā)聲元件(如 蜂鳴器)和發(fā)光元件(如紅色或黃色的發(fā)光二極管)，用亍輸出數(shù)據(jù)處理器42 的報(bào)黌輸出端發(fā)出的報(bào)警信號。操作鍵盤46為設(shè)于殼體1外面的一個(gè)或多個(gè)輸入 鍵，操作鍵盤46與數(shù)據(jù)處理器42的輸入端聯(lián)接，包括功能鍵、數(shù)字鍵或字母鍵， 通過不同的按鍵組合，使數(shù)據(jù)處理器42輸出不同的工況信息或進(jìn)行不同的工作 模式。溫度檢測模塊47用于檢測環(huán)境溫度，其設(shè)于殼體內(nèi)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件并盡量 接近外部的位置(在相應(yīng)的位置設(shè)有通氣孔)，其采集到的溫度信息傳送至數(shù) 據(jù)處理器42的輸入端。
插頭鎖11設(shè)于殼體1的插座輸出口的側(cè)邊位置，用于鎖住特定用電設(shè)備(通 常為耗電比較大的電器，比如空調(diào)機(jī)、電磁爐、洗衣機(jī)、電熱水器等)的插頭， 限定該用電設(shè)備的使用。如圖'2所示，插頭鎖ll包括插頭扣lll、鎖銷112和 鎖頭113，插頭扣111與殼體可采用鉸鏈方式聯(lián)接，鎖頭113可采用機(jī)械鎖結(jié)構(gòu)， 也可以采用由數(shù)據(jù)處理器42通過密碼控制的電子鎖結(jié)構(gòu)，為簡化結(jié)構(gòu)，提高本 實(shí)用新型的實(shí)用性，以機(jī)械式結(jié)構(gòu)為佳。殼體1 f插座輸出口 (電源輸出端) 的一側(cè)位置設(shè)有矩形缺口的凹槽，凹槽兩側(cè)設(shè)有凹孔用于安裝與插頭扣111鉸 鏈聯(lián)接的銷軸114，鎖頭113與鎖銷112聯(lián)接并置于殼體內(nèi)，鎖頭113的逆時(shí)針 旋轉(zhuǎn)能帶動鎖銷112旋向插頭扣111的底部內(nèi)側(cè)(以防止插頭扣111的旋轉(zhuǎn)， 達(dá)到鎖定插頭的目的)。插頭鎖li也可以采用其它的機(jī)械鎖的結(jié)構(gòu)，只要能達(dá) 到鎖定插頭的目的就行，它們都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 在殼體1上設(shè)有插頭鎖的目銜fe于限定某些特定用電設(shè)備的使用，并對其使 用進(jìn)行電量計(jì)量。在數(shù)據(jù)處理器中可以設(shè)置多個(gè)用戶，實(shí)現(xiàn)分戶計(jì)量，分戶繳 費(fèi)，比如在共同租住房屋時(shí)，就可以采用帶有插頭鎖的本實(shí)用新型(電量控制 裝置)，對每個(gè)租戶使用電器設(shè)備時(shí)采用設(shè)立帳號的方法，分戶計(jì)量，達(dá)到誰 用電誰付費(fèi)的目的，這對于外來人很多，存在共同租房比較多的地區(qū)或城市， 本實(shí)用新型具有十分寬廣的市場。
數(shù)據(jù)處理器42還可以設(shè)有內(nèi)部的定時(shí)器，對用電設(shè)備的使用時(shí)間進(jìn)行限定， 比如充電類電器可以限定于谷電時(shí)間使用；常用電器在家中無人(家用電器) 或非工作時(shí)間(工業(yè)或商業(yè)用電器設(shè)備)時(shí)切斷用電設(shè)備的電源。在使用中也 可以根據(jù)實(shí)際需要，利用數(shù)據(jù)處理器內(nèi)部的時(shí)鐘，對每個(gè)用戶(多個(gè)用戶或單 一用戶均可)限定其每天或每個(gè)月的用電量，比如限定某學(xué)生寢室每天用電3 度，當(dāng)一天的用電量在F午五點(diǎn)時(shí)就用完之后，控制開關(guān)48切斷電源不再供電， 直至第二天(可以是凌晨0點(diǎn)或早上6點(diǎn)的某一設(shè)定時(shí)間之后)才重新供電， 如此可以促使用戶積極采取節(jié)電措施，有效地控制電能消耗。
插座輸出口 3 (電源輸出端)、控制開關(guān)48、電量檢測模塊41的數(shù)量為二 個(gè)或二個(gè)以上，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)電量控制裝置同時(shí)對多個(gè)用電設(shè)備進(jìn)行控制，可 實(shí)現(xiàn)多種組合，數(shù)據(jù)處理器也可以實(shí)現(xiàn)對每個(gè)用電設(shè)備的爭獨(dú)控制，比如設(shè)有 —個(gè)插頭鎖，三個(gè)插座輸出口、 二個(gè)控制開關(guān)、三個(gè)電量檢測模塊，其中一組 設(shè)有電源輸出口、插頭鎖、控制開關(guān)和電量檢測模塊，可以限定某種大功率電 器設(shè)備的使用(并有計(jì)量功能，超過設(shè)定電量值時(shí)會切斷電源)；另外一組設(shè) 有電源輸出口、控制開關(guān)和電量檢測模塊，可以實(shí)現(xiàn)對各用電設(shè)備的電量計(jì)量 并實(shí)現(xiàn)超過設(shè)定值時(shí)切斷電源的功能；還有一組設(shè)有電源輸出口和電量檢測模 塊，可以實(shí)現(xiàn)對各用電設(shè)備的電量計(jì)量但實(shí)現(xiàn)不了當(dāng)用電量超過設(shè)定值時(shí)切斷 電源的功能(可以通過狀態(tài)報(bào)警器來提醒用戶)。還可以通過數(shù)據(jù)處理器設(shè)置 的多個(gè)用戶，來實(shí)現(xiàn)分戶用電計(jì)量，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)供電使用(同時(shí)進(jìn) 行電量i卜量)，這些組合都可以依據(jù)生產(chǎn)成本、工藝以及產(chǎn)品定位、概念設(shè)計(jì)
等因素進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整，達(dá)到最佳的組合(能在最小成本的條件F最大地滿足 使用者的要求)，但這些組合變化均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
如圖3所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施例的工作流程圖(與數(shù)據(jù)處理器的內(nèi)部
程序有關(guān))，該圖說明的是--種有環(huán)境溫度檢測功能的電量控制裝置。工作流
程如下
讀取輸入端的信息(包括電量檢測模塊、溫度檢測模塊、操作鍵盤等信息，
步驟501)，若用電設(shè)備電流大于額定電流值(步驟502的N0情況)進(jìn)行控制開 關(guān)斷電(步驟503)和顯示/報(bào)警(步驟504)，若用電設(shè)備電流小于或等于額定 電流值(步驟502的YES情況)，進(jìn)行環(huán)境溫度與低溫設(shè)定值和高溫設(shè)定值比較 (步驟505)，環(huán)境溫度小于等于高溫設(shè)定值且大干等低溫設(shè)定值的條件成立時(shí) 進(jìn)行控制開關(guān)斷電(步驟506)和顯示/報(bào)警(步驟507)，環(huán)境溫度小于等于高 溫設(shè)定值且大于等低溫設(shè)定值的條件不成立時(shí)進(jìn)行記錄用電設(shè)備t作使用電 量、工作時(shí)間(步驟508)，再進(jìn)行設(shè)備用電量與電量額定值相比較(步驟509)， 當(dāng)設(shè)備用電量大于電量額定值時(shí)進(jìn)行控制開關(guān)斷電(歩驟510)和顯示/報(bào)警(步 驟511)，、一設(shè)備用電量小于等于電量額定值時(shí)再進(jìn)行設(shè)備工作時(shí)間與工作時(shí)間 額定值相比較(步驟512)，當(dāng)設(shè)備工作時(shí)間大于工作時(shí)間額定值時(shí)進(jìn)行控制開 關(guān)斷電(步驟513)和顯示/報(bào)警(步驟514)，當(dāng)設(shè)備工作時(shí)間小于等于工作時(shí) 間額定值時(shí)再重新進(jìn)行步驟501。以上工作流程適合單個(gè)電源輸出口，其它電源
輸出口的工作流程可以采用類似的工作流程，也可以采用其它的工作流程，因 為工作流程與數(shù)據(jù)處理器內(nèi)部存貯的程序有關(guān)，基于本實(shí)用新型的技術(shù)方案， 在其基礎(chǔ)上進(jìn)行工作流程的變動或改進(jìn)甚至重新開發(fā)一種新的工作流程，其都 屬f本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍。
以t各種實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說明，其目的在于幫 助讀者更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，但并不意味著本實(shí)用新型的實(shí)施方 式僅限于此。本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍均以權(quán)利要求書所述為依據(jù)(請讀者 仔細(xì)閱讀本實(shí)用新型的權(quán)利要求書)。
由上述說明可見，本實(shí)用新型具有對用電設(shè)備的電量使用情況進(jìn)行計(jì)量并 進(jìn)行聲光報(bào)警或關(guān)閉電源等控制的功能，可有效控制用電設(shè)備的電能消耗，特 別針對多用戶共同使用電器設(shè)備的情況下可達(dá)到節(jié)省用電的目的。
權(quán)利要求1、一種電量控制裝置，包括殼體、電源和監(jiān)控單元，監(jiān)控單元的一端與電源輸入端聯(lián)接，監(jiān)控單元的另一端與電源輸出端聯(lián)接，其特征在于監(jiān)控單元設(shè)有電量檢測模塊、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)顯示器、數(shù)據(jù)存貯器、狀態(tài)報(bào)警器和操作鍵盤，所述的電量檢測模塊、操作鍵盤與所述的數(shù)據(jù)處理器的輸入端聯(lián)接并將信號輸送至數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)存貯器與數(shù)據(jù)處理器設(shè)有的數(shù)據(jù)端口聯(lián)接并可相互傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理器設(shè)有將顯示信號輸送至數(shù)據(jù)顯示器的顯示輸出端和將報(bào)警信號輸送至狀態(tài)報(bào)警器的報(bào)警輸出端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電量控制裝置，其特征在于所述的監(jiān)控單元還 設(shè)有溫度檢測模塊和控制開關(guān)，所述的溫度檢測模塊與數(shù)據(jù)處理器的輸入端聯(lián) 接并將溫度信號傳送至數(shù)據(jù)處理器，所述的控制開關(guān)包括控制源輸入端和開關(guān) 觸點(diǎn)輸出端，所述控制開關(guān)的控制源輸入端與數(shù)據(jù)處理器設(shè)有的控制輸出端聯(lián) 接，所述控制開關(guān)的開關(guān)觸點(diǎn)輸出端串聯(lián)于電源輸入端與電量檢測模塊之間或電 量檢測模塊與電源輸出端之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的電量控制裝置，其特征在f:所述的電源輸 出端的數(shù)量為二個(gè)或二個(gè)以上，所述的電量檢測模塊的數(shù)量為二個(gè)或二個(gè)以上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電量控制裝置，其特扯在于所述的殼體上 設(shè)有插頭鎖，插頭鎖位亍電源輸出端的側(cè)邊，插頭鎖包括插頭扣、鎖銷和鎖頭， 所述的殼體于電源輸出端的一側(cè)位置設(shè)有矩形缺口的凹槽，凹槽兩側(cè)設(shè)有凹孔 用于安裝與插頭扣鉸鏈聯(lián)接的銷軸，鎖頭與鎖銷聯(lián)接并置于殼體內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電量控制裝置，其特征在^:所述的殼體上設(shè)有 插頭鎖，插頭鎖位于電源輸出端的側(cè)邊，插頭鎖包括插頭扣、鎖銷和鎖頭，所 述的殼體于電源輸出端的一側(cè)位置設(shè)有矩形缺口的凹槽，凹槽兩側(cè)設(shè)有凹孔用 于安裝與插頭扣鉸鏈聯(lián)接的銷軸，鎖頭與鎖銷聯(lián)接并置于殼體內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種對用電設(shè)備的用電量進(jìn)行控制的裝置，尤其是適用于家用電器的電量控制裝置，包括殼體、電源輸入端、電源輸出端和監(jiān)控單元，監(jiān)控單元包括數(shù)據(jù)處理器、電量檢測模塊、數(shù)據(jù)顯示器、數(shù)據(jù)存貯器、狀態(tài)報(bào)警器和操作鍵盤；本實(shí)用新型具有對用電設(shè)備的電量使用情況進(jìn)行計(jì)量并進(jìn)行聲光報(bào)警或關(guān)閉電源等控制的功能，可有效控制用電設(shè)備的電能消耗，特別針對多用戶共同使用電器設(shè)備的情況下可達(dá)到區(qū)分和節(jié)省用電的目的。
文檔編號H05K7/00GK201000566SQ20072011800
公開日2008年1月2日 申請日期2007年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月4日
發(fā)明者衡 王 申請人:衡 王