電熱水器控制系統及電熱水器的制作方法

本發明涉及熱水器技術領域，具體而言，涉及一種電熱水器控制系統及電熱水器。

背景技術：

隨著社會的不斷發展和進步，為滿足用戶的需求，熱水器技術也在不斷發展和進步，現階段，電熱水器已經走進了千家萬戶，給用戶的用水帶來極大便利。然而，在電熱水器給用戶帶來便利的同時，也不可避免的存在著安全隱患，威脅著用戶的生命財產安全，我國每年都有多起因使用電熱水器而引起傷亡事故的事件發生，因此如何保證用戶在使用電熱水器的過程的用電安全，減少事故發生，一直以來都是本領域技術人員關注的重點。

現有的電熱水器是通過水流量傳感器霍爾元件來檢測水流信號，當檢測到用戶有用水行為后，通過邏輯控制驅動智能漏電保護插頭的脫扣器脫扣，以控制電熱水器在通水時斷電，保證用戶電熱水器的使用安全。當用戶停止用水或者水流信號消失一段時間后，通過控制系統重新發送閉合指令控制智能漏電保護插頭復位，三極自動閉合，以控制電熱水器在斷水時通電工作。但是現有的解決方案如果水流量傳感器出現故障，則無法檢測水流信號，電熱水器在通水時智能漏電保護插頭不能跳閘，用戶依然在電熱水器的工作狀態下用水，存在一定的風險。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種電熱水器控制系統，以解決水流量傳感器出現故障時，用戶仍然在電熱水器通電狀態下使用，無法保證用戶的洗浴安全問題。

本發明的目的在于提供一種電熱水器，以解決水流量傳感器出現故障時，用戶仍然在電熱水器通電狀態下使用，無法保證用戶的洗浴安全問題。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提出一種電熱水器控制系統，應用于電熱水器，所述電熱水器控制系統包括電源模塊、漏電保護插頭、單片機、第一溫度傳感器及第二溫度傳感器，所述電源模塊、漏電保護插頭、第一溫度傳感器及所述第二溫度傳感器均與所述單片機電連接，所述電源模塊還與所述漏電保護插頭電連接，所述第一溫度傳感器設置在所述電熱水器的內膽中，所述第二溫度傳感器設置在所述電熱水器的出水管路；所述電源模塊用于在所述漏電保護插頭閉合時充電，以及在所述漏電保護插頭斷開時放電；所述第一溫度傳感器用于檢測所述電熱水器的內膽溫度，所述第二溫度傳感器用于檢測所述電熱水器的出水溫度；所述單片機用于讀取所述內膽溫度和所述出水溫度，并依據所述內膽溫度和所述出水溫度控制所述漏電保護插頭斷開或者閉合。

第二方面，本發明實施例還提出一種電熱水器，所述電熱水器包括電熱水器控制系統，所述電熱水器控制系統包括電源模塊、漏電保護插頭、單片機、第一溫度傳感器及第二溫度傳感器，所述電源模塊、漏電保護插頭、第一溫度傳感器及所述第二溫度傳感器均與所述單片機電連接，所述電源模塊還與所述漏電保護插頭電連接，所述第一溫度傳感器設置在所述電熱水器的內膽中，所述第二溫度傳感器設置在所述電熱水器的出水管路；所述電源模塊用于在所述漏電保護插頭閉合時充電，以及在所述漏電保護插頭斷開時放電；所述第一溫度傳感器用于檢測所述電熱水器的內膽溫度，所述第二溫度傳感器用于檢測所述電熱水器的出水溫度；所述單片機用于讀取所述內膽溫度和所述出水溫度，并依據所述內膽溫度和所述出水溫度控制所述漏電保護插頭斷開或者閉合。

相對現有技術，本發明具有以下有益效果：

本發明提供的電熱水器控制系統包括電源模塊、漏電保護插頭、單片機、第一溫度傳感器及第二溫度傳感器，所述電源模塊、漏電保護插頭、第一溫度傳感器及所述第二溫度傳感器均與所述單片機電連接，所述電源模塊還與所述漏電保護插頭電連接，所述第一溫度傳感器設置在所述電熱水器的內膽中，所述第二溫度傳感器設置在所述電熱水器的出水管路；所述電源模塊用于在所述漏電保護插頭閉合時充電，以及在所述漏電保護插頭斷開時放電；所述第一溫度傳感器用于檢測所述電熱水器的內膽溫度，所述第二溫度傳感器用于檢測所述電熱水器的出水溫度；所述單片機用于讀取所述內膽溫度和所述出水溫度，并依據所述內膽溫度和所述出水溫度控制所述漏電保護插頭斷開或者閉合。該電熱水器控制系統通過控制漏電保護插頭三極自動斷開和閉合，實現了電熱水器出水即斷電，用戶停止用水電熱水器通電，保證了用戶的安全洗浴。此外，通過溫度檢測的方式實現電熱水器的通斷電，在水流量傳感器出現故障的情況下，仍能及時準確地做出判斷，切斷漏電保護插頭三極，進一步保障電熱水器的使用安全。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本發明第一實施例所提供的電熱水器控制系統的功能模塊圖。

圖2示出了本發明第二實施例所提供的電熱水器控制系統的功能模塊圖。

圖3示出了本發明第三實施例所提供的電熱水器控制系統的功能模塊圖。

圖4示出了本發明第四實施例所提供的電熱水器的結構示意圖。

圖標：100-電熱水器控制系統；200-電熱水器；110-電源模塊；120-漏電保護插頭；130-單片機；140-第一溫度傳感器；150-第二溫度傳感器；160-隔離通訊模塊；170-繼電器模塊；180-水流量傳感器；190-電源檢測模塊；101-顯示屏；171-第一繼電器；172-第二繼電器；210-電加熱器；220-內膽；230-出水管路；240-進水管路。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發明的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

第一實施例

請參照圖1，為本發明第一實施例所提供的電熱水器控制系統100的功能模塊圖。所述電熱水器控制系統100可應用于電熱水器，具體用于控制電熱水器的通電和斷電，以使用戶在用水時控制電熱水器斷電，而在用戶停止用水時控制電熱水器通電工作，保證用戶的洗浴安全。

在本實施例中，所述電熱水器控制系統100包括電源模塊110、漏電保護插頭120、單片機130、第一溫度傳感器140及第二溫度傳感器150，所述電源模塊110、漏電保護插頭120、第一溫度傳感器140及所述第二溫度傳感器150均與所述單片機130電連接，所述電源模塊110還與所述漏電保護插頭120電連接。優選地，所述第一溫度傳感器140設置在所述電熱水器的內膽中，所述第二溫度傳感器150設置在所述電熱水器的出水管路。

所述電源模塊110用于在所述漏電保護插頭120閉合時充電并給所述單片機130供電，所述電源模塊110還用于在所述漏電保護插頭120斷開時放電以給所述單片機130供電。優選地，所述電源模塊110為可充放電的蓄電池或法拉電容，當所述漏電保護插頭120閉合時，電熱水器通過所述漏電保護插頭120與外部電源通電，電源模塊110在給單片機130供電的同時充電，當漏電保護插頭120斷開時，電熱水器與外部電源斷開，此時電源模塊110開始放電并通過放電電壓給單片機130供電，以使單片機130進入低功耗的工作狀態。優選地，該電源模塊110可通過電纜線與漏電保護插頭120的電源線實現連接。

所述第一溫度傳感器140用于檢測所述電熱水器的內膽溫度，所述第二溫度傳感器150用于檢測所述電熱水器的出水溫度，所述單片機130用于讀取所述內膽溫度和所述出水溫度，并依據所述內膽溫度和所述出水溫度控制所述漏電保護插頭120斷開或者閉合。

具體地，當所述內膽溫度與所述出水溫度滿足第一預設條件時，所述單片機130向所述漏電保護插頭120發送斷電指令以使所述漏電保護插頭120斷開。當所述內膽溫度與所述出水溫度滿足第二預設條件時，所述單片機130向所述漏電保護插頭120發送通電指令以使所述漏電保護插頭120閉合。

作為一種實施方式，單片機130通過比較內膽溫度t內與出水溫度t出的大小，根據比較結果向所述漏電保護插頭120發送斷電指令以使所述漏電保護插頭120斷開。例如，當內膽溫度t內與出水溫度t出滿足下式：t出≥t內，則單片機130發送斷電指令以使所述漏電保護插頭120斷開，當單片機130發送斷電指令使所述漏電保護插頭120斷開后，單片機130通過電源模塊110的放電電壓保持低功耗的工作狀態，當單片機130判斷內膽溫度t內與出水溫度t出滿足：t出＜t內并且t出有下降的趨勢，當下降至室溫時，單片機130發送閉合指令以使所述漏電保護插頭120閉合，電熱水器與外部電源通電，開始工作。

進一步地，所述電熱水器控制系統100還可包括隔離通訊模塊160，所述隔離通訊模塊160與所述漏電保護插頭120、所述單片機130均電連接。所述單片機130與所述漏電保護插頭120通過隔離通訊模塊160實現強弱電的隔離和通訊。在本實施例中，所述隔離通訊模塊160可以集成在單片機130組成的電路中，也可以集成在漏電保護插頭120插頭中，或者作為獨立的模塊安裝在電熱水器機身上。優選地，所述隔離通訊模塊160為可實現強弱電隔離并通訊的光電耦合器或者其他具有類似功能的模塊。具體地，所述單片機130可通過隔離通訊模塊160發送斷電指令或者通電指令至漏電保護插頭120以實現漏電保護插頭120的斷開和閉合。

進一步地，所述電熱水器控制系統100還可包括繼電器模塊170，所述電熱水器包括電加熱器210，所述電加熱器210用于在通電時給電熱水器的內膽中的儲水進行加熱。所述繼電器模塊170具體可包括第一繼電器171和第二繼電器172，所述電加熱器210的一端通過所述第一繼電器171與所述漏電保護插頭120的火線極電連接，所述電加熱器210的另一端通過所述第二繼電器172與所述漏電保護插頭120的零線極電連接。當漏電保護插頭120閉合時，電加熱器210開始加熱；當漏電保護插頭120斷開時，電加熱器210與外部電源斷開，停止加熱，以實現電熱水器在用戶用水時斷電，在用戶停止用水時通電，保證用戶的洗浴安全。

需要說明的是，在本實施例中，為加強溫度判斷的準確性，可提供一種改進的實施方案，該電熱水器控制系統100還可增加第三傳感器和第四傳感器(圖中未示出)，其中，第三傳感器用于檢測外界環境溫度，第四傳感器用于檢測電熱水器的內膽頂部溫度，單片機130通過比較內膽溫度t內、出水溫度t出、外界環境溫度t環及內膽頂部溫度t頂控制漏電保護插頭120斷開或者閉合。例如，當t出≥t頂-2且t出＞t內＞t環+2時，并穩定一秒鐘，單片機130控制漏電保護插頭120斷開；當t出＜t頂-2或t出≤t內或t出≤t環≤40℃，并持續一定時間時，單片機130控制漏電保護插頭120閉合。

還需要說明的是，上述描述的內膽溫度t內與出水溫度t出，或內膽溫度t內、出水溫度t出、外界環境溫度t環及內膽頂部溫度t頂滿足判斷條件僅是一種示例，可根據實際需要做相應調整，并不以此為限定。

第二實施例

請參照圖2，為本發明第二實施例所提供的電熱水器控制系統100的功能模塊圖。與第一實施例相比，第二實施例所提供的電熱水器控制系統100的不同之處在于：所述電熱水器控制系統100還包括水流量傳感器180，所述水流量傳感器180與所述單片機130電連接，所述水流量傳感器180優選設置于所述電熱水器的進水管路或者出水管路，用于檢測是否有水流信號以得到檢測結果。所述單片機130用于在所述水流量傳感器180檢測到所述水流信號時控制所述漏電保護插頭120斷開，所述單片機130還用于在所述水流量傳感器180未檢測到所述水流信號時控制所述漏電保護插頭120閉合，從而智能地控制電熱水器通水斷電和斷水通電。

在本實施例中，所述水流量傳感器180主要由閥體、水流轉子組件和霍爾元件組成，用戶打開水閥時，水流流過水流量傳感器180，帶動磁性轉子轉動，霍爾元件輸出電信號，單片機130檢測到電信號被后，控制漏電保護插頭120斷開。

可以理解，本實施例提供的電熱水器控制系統100在實際使用中，單片機130可通過檢測的水流信號、內膽溫度和出水溫度實現電熱水器出水斷電以及斷水通電的功能，即通過雙重信號保證電熱水器能夠及時的通電和斷電。

具體地，在水流量傳感器180檢測到水流信號與單片機130讀取的內膽溫度與出水溫度滿足第一預設條件至少一種情況出現時，單片機130則通過隔離通訊模塊160向所述漏電保護插頭120發送斷電指令以使所述漏電保護插頭120斷開。也即是說，即便在水流量傳感器180出現故障無法檢測到水流信號時，單片機130通過判斷內膽溫度與出水溫度滿足第一預設條件時控制漏電保護插頭120斷開，避免用戶在電熱水器工作狀態下用水。同時，該單片機130將記錄上次斷電時沒有檢測到水流信號，水流量傳感器180可能出現故障。

同理，當所述水流量傳感器180未檢測到水流信號或者所述內膽溫度與所述出水溫度滿足第二預設條件時，所述單片機130向所述漏電保護插頭120發送通電指令以使所述漏電保護插頭120閉合。應當理解，此時若水流量傳感器180已經出現故障，則單片機130則根據內膽溫度與出水溫度進行判斷。

第三實施例

請參照圖3，為本發明第三實施例所提供的電熱水器控制系統100的功能模塊圖。與第二實施例相比，第三實施例所提供的電熱水器控制系統100的不同之處在于：所述電熱水器控制系統100還包括電源檢測模塊190，所述電源檢測模塊190與所述電源模塊110、所述單片機130均電連接；所述單片機130還用于通過所述電源檢測模塊190檢測所述漏電保護插頭120斷開或者閉合。例如，當單片機130通過隔離通訊模塊160發送斷電指令或者通電指令后，此時并不能保證漏電保護插頭120真正斷開或者閉合。因此，單片機130需要通過電源檢測模塊190去檢測電源模塊110的供電狀態，如果電源模塊110處于放電狀態則可判定漏電保護插頭120斷開，如果電源模塊110處于充電狀態則可判定漏電保護插頭120閉合。如果單片機130在發送斷電指令一段時間內，未檢測到漏電保護插頭120斷開，則會再次發送斷電指令，直至檢測到漏電保護插頭120斷開；同理，如果單片機130在發送通電指令一段時間內，未檢測到漏電保護插頭120閉合，則會再次發送通電指令，直至檢測到漏電保護插頭120閉合。優選地，在進行預定次數發送斷電指令或者通電指令均不能相應地檢測到漏電保護插頭120斷開或者閉合時，單片機130可進行故障報警提示用戶電熱水器出現故障。

進一步地，所述電熱水器控制系統100還可包括顯示屏101，所述顯示屏101與所述單片機130電連接。所述顯示屏101可用于顯示上述的故障報警，以提醒用戶需要對電熱水器進行檢修。此外，在單片機130記錄上次斷電時沒有檢測到水流信號時，通過控制顯示屏101顯示水流量傳感器180可能出現故障以提示用戶及時更換。

第四實施例

請參照圖4，為本發明第四實施例所提供的電熱水器200的結構示意圖。該電熱水器200包括電加熱器210、內膽220、出水管路230、進水管路240及第三實施例所提供的電熱水器控制系統100，該電熱水器控制系統100與該電加熱器210電連接，其中，電熱水器控制系統100的具體內容可參照第三實施例的描述。該電熱水器控制系統100中的第一溫度傳感器140安裝在該內膽220中，第二溫度傳感器150安裝在該出水管路230中，水流量傳感器180安裝于出水管路230或者進水管路240中。當電熱水器200通水時(即有水流流過出水管路230和進水管路240)，該電熱水器控制系統100中的單片機130可控制漏電保護插頭120斷開以使電熱水器200斷電，停止工作，當電熱水器200斷水時(即沒有水流流過出水管路230和進水管路240)，該電熱水器控制系統100中的單片機130可控制漏電保護插頭120閉合以使電熱水器200通電工作。

綜上所述，本發明實施例所提供的電熱水器控制系統包括電源模塊、漏電保護插頭、單片機、第一溫度傳感器及第二溫度傳感器，所述電源模塊、漏電保護插頭、第一溫度傳感器及所述第二溫度傳感器均與所述單片機電連接，所述電源模塊還與所述漏電保護插頭電連接，所述第一溫度傳感器設置在所述電熱水器的內膽中，所述第二溫度傳感器設置在所述電熱水器的出水管路；所述電源模塊用于在所述漏電保護插頭閉合時充電，以及在所述漏電保護插頭斷開時放電；所述第一溫度傳感器用于檢測所述電熱水器的內膽溫度，所述第二溫度傳感器用于檢測所述電熱水器的出水溫度；所述單片機用于讀取所述內膽溫度和所述出水溫度，并依據所述內膽溫度和所述出水溫度控制所述漏電保護插頭斷開或者閉合。該電熱水器控制系統通過控制漏電保護插頭三極自動斷開和閉合，實現了電熱水器出水即斷電，用戶停止用水電熱水器通電，保證了用戶的安全洗浴。此外，通過溫度檢測的方式實現電熱水器的通斷電，在水流量傳感器出現故障的情況下，仍能及時準確地做出判斷，切斷漏電保護插頭三極，并告知用戶水流量傳感器出現故障。

需要說明的是，在本文中，諸如“第一”和“第二”等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。