CN110086145A - 一种断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种断路器，断路器包括：主控单元、存储单元、开关单元，主控单元分别与存储单元、开关单元电连接，存储单元用于存储历史电力参数信息、通断阈值、预设指令；开关单元用于控制与断路器连接的电路的通断；主控单元用于控制自身和存储单元、开关单元执行如下步骤：主控单元获取电路的历史电力参数信息，根据历史电力参数信息确定电路的通断阈值；检测电路的当前电力参数信息，判断电力参数信息是否超过通断阈值；若是，则主控单元控制开关单元断开电路。本发明能够根据其连接的电路的电力参数情况调整断路器的通断阈值以适应不同的电路，并对其进行保护，消除了用户的困扰。
Description
技术领域
本发明涉及电路控制领域，尤其涉及一种断路器。
背景技术
断路器可用来分配电能，在异步电动机、同步电机、电视、冰箱、热水器等电器启动以及工作时对电源线路以及电器等与电相关的设备实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，断路器已经在工厂、学校、家庭等各种用电场所得到了广泛的应用。
但是，当前断路器在出厂时其通断阈值已经固定，不能根据电路的电力参数情况进行调整以适应不同的电路，因此，在将断路器安装到不合适的电路中后，会出现通断阈值大于过电压或过电流，断路器不动作，不能保护电路，或通断阈值接近正常工作电流，断路器频繁启动的情况，这些情况下断路器不能保护电路以及电路连接的电器，对用户造成了困扰。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种断路器，能够根据其连接的电路的电力参数情况调整通断阈值以适应不同的电路，并对其进行保护，消除了用户的困扰。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种断路器，其中，所述断路器包括：主控单元(101)、存储单元(102)、开关单元(103)，所述主控单元(101)分别与所述存储单元(102)、所述开关单元(103)电连接，所述存储单元(102)用于存储历史电力参数信息、通断阈值、预设指令；所述开关单元(103)用于控制与所述断路器连接的电路的通断；所述主控单元(101)用于控制自身和所述存储单元(102)、所述开关单元(103)执行如下步骤：主控单元(101)获取电路的历史电力参数信息，根据所述历史电力参数信息确定所述电路的通断阈值；检测所述电路的当前电力参数信息，判断所述电力参数信息是否超过所述通断阈值；若是，则主控单元(101)控制开关单元(103)断开所述电路。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述历史电力参数信息包括所述电路在预设时间内的电压、电流信息中的至少一种。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述主控单元(101)通过所述电路对应的集中器、存储单元(102)、互联网、智能终端中的至少一种获取历史电力参数信息。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述断路器还包括通信单元(104)，通信单元(104)与主控单元(101)电连接，用于获取和传输信息，所述主控单元(101)通过所述通信单元(104)实现人机交互，所述主控单元(101)获取电路的历史电力参数信息，根据所述历史电力参数信息确定所述电路的通断阈值的步骤之前还包括：所述主控单元(101)通过所述通信单元(104)获取指令，判断所述指令是否为预设指令；若是，所述主控单元(101)执行通过所述断路器获取历史电力参数信息的步骤。
更进一步优选的，所述主控单元(101)通过所述开关单元(103)断开所述电路的步骤之后还包括：所述主控单元(101)将述电路的电力参数信息存储在所述存储单元(102)中，并通过所述通信单元(104)将所述电力参数信息发送给预设用户。
更进一步优选的，所述通过所述通信单元(104)将所述信息发送给预设用户的步骤之后还包括：所述主控单元(101)通过所述通信单元(104)接受预设用户发出的导通指令，根据所述导通指令控制所述开关单元(103)导通所述电路。
在以上技术方案的基础上，所述通断阈值包括电压、电流阈值中的至少一种。
更进一步优选的，所述检测所述电路的当前电力参数信息，判断所述电路信息是否超过所述通断阈值的步骤具体包括：所述主控单元(101)获取所述电路的实时电流或实时电压，判断所述实时电流或所述实时电压是否超过所述电压、电流阈值。
更进一步优选的，所述开关单元(103)包括至少一路分开关(1031)，每条电路与至少一路分开关(1031)连接；所述主控单元(101)控制所述开关单元(103)断开所述电路的步骤具体包括：所述主控单元(101)确定所述电力参数信息超过所述通断阈值后，向所述开关单元(103)发出断开指令，所述开关单元(103)接受所述断开指令后，控制所述电路连接的所述分开关(1031)断开，断开所述电路。
更进一步优选的，所述开关单元(103)还包括至少一个驱动电机(1032)，所述分开关(1031)与所述驱动电机(1032)连接，所述控制所述电路连接的所述分开关(1031)断开的步骤具体包括：所述主控单元(101)向所述开关单元(103)发送包含第一启动指令的所述断开指令，所述驱动电机(1032)接受所述第一启动指令后工作，推动所述分开关(1031)断开。
本发明的一种断路器相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明通过断路器的主控单元获取电路的历史电力参数信息，根据该历史电力参数信息确定该电路的通断阈值，并根据电路的实时电力参数信息是否超过通断阈值来控制电路的通断，能够根据其连接的电路的电力参数情况调整断路器的通断阈值以适应不同的电路，并对其进行保护，消除了用户的困扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明断路器一实施例的结构图；
图2是本发明断路器一实施例的工作流程图；
图3是本发明断路器另一实施例的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2，图1是本发明断路器的一实施例的结构示意图，图2是本发明断路器一实施例的工作流程图。结合图1和图2对本申请的断路器进行说明。
同一条电路的电压和电力、有功功率、无功功率等电力参数往往大部分时间保持在稳定状态，仅有小部分时间发生变化，即使变化，该改变产生的电力参数波动相对于对电路的电力参数很小。因此，可以根据电路的历史电力参数情况推测电路的当前以及未来电力参数变化范围，进而确定电路的通断阈值。
本发明的断路器包括：主控单元101、存储单元102以及开关单元103，其中，主控单元101分别与存储单元102、开关单元103电连接。
在本实施例中，主控单元101通过RS-485总线分别与存储单元102和开关单元103电连接，并通过RS-485总线向存储单元102和开关单元103发送指令和传输数据。
在其他实施例中，主控单元101还可以通过RS-232总线、IEEE-488总线、USB总线以及CAN总线和LIN总线中的至少一种分别与存储单元102和开关单元103电连接，在此不做限定。
存储单元102用于存储历史电力参数信息、通断阈值、预设指令。
在本实施例中，存储单元102为EEPROM芯片，在其他实施例中存储单元102还可以为EPROM芯片，在此不做限定。
在本实施例中，存储单元102与主控单元101既可以分开设置，也可以把存储单元102合并到主控单元101中，主控单元101与存储单元102只是本发明的一种功能划分，并不代表本发明的实际结构，在此不做赘述。
开关单元103与断路器控制的电路连接，主控单元101通过开关单元103控制电路的通断。
在本实施例中，主控单元101在工作时控制自身以及开关单元103和存储单元102的工作，其中，主控单元101在工作时通过以下流程实现断路器控制电路通断的功能。
S201：获取电路的历史电力参数信息，根据历史电力参数信息确定电路的通断阈值。
在本实施例中，主控单元101包括SOC(SystemonChip，芯片级***)，其内核基于ARM32位Cortex-MOCPU设计，实现了主控单元101与开关单元103以及存储单元102之间的RS-485本地通信。并且主控单元101还包括检测模块，该检测模块与断路器控制的电路连接，主控单元101通过该计量模块获取每条电路的电压、电流等电力参数。
在工作时，主控单元101获取断路器连接的电路在预设时间内的历史电力参数，查找并获取电力参数中的电压、电流峰值，根据该电压、电流峰值确定电路的通断阈值。其中，该通断阈值为电压、电流阈值中的至少一种。
在本实施例中，通断阈值的大小可根据电力参数中的电压、电流峰值确定，其中，若该电压、电流峰值信息为电路短路、过电压、过电流等异常情况时的电压、电流信息，则通断阈值可小于或等于该电压、电流峰值信息，但大于电路正常工作时的电压、电流信息。
若该电压、电流峰值信息为电路正常工作时的电压、电流信息，则通断阈值大于电路正常工作时的电压、电流信息。其中，通断阈值可以是正常工作时的电压、电流峰值的1.1倍、1.2倍、1.15倍以及其他倍数，在此不做限定。
其中，断路器的主控单元101获取电路的历史电力参数可以是主控单元从断路器的存储单元102中获取的，也可以是通过电网公司在用户台区设置的集中器获取的，也可以是通过有线通讯或无线通讯的方式与互联网、手机、电脑等智能终端连接后获取的，还可以是用户手动输入的，在此不做限定。
在其他实施例中，断路器的主控单元101在无法通过上述方式获取电路的历史电力参数后，还可以采集当前电路在预设时间内的电力参数，并将该电力参数设为历史电力参数，根据该历史电力参数确定电路的通断阈值。
在本实施例中，预设时间可以为一天、一周以及一个月，用户可根据自身需要设定，在此不做限定。
预设时间存储在断路器的存储单元102中，其中，预设时间可以是用户预先输入并存储在存储单元102中的，还可以是主控单元101联网后，从服务器或智能终端中下载并存储在存储单元102中的，只需主控单元101能够获取预设时间，并根据该预设时间获取电路在预设时间内的电压、电流信息即可，在此不做限定。
在本实施例中，断路器连接的电路可以是可以是一条也可以是多条，断路器的主控单元101获取每一条电路的历史电力参数，并根据该历史电力参数为每条电路分别设置对应的通断阈值。
在一个具体的实施例中，预设时间为之前二十四小时，当前时间为七点四十，断路器的主控单元101启动后，通过电路对应的集中器获取该电路在昨天七点四十至今天七点四十之间的电压、电流信息，根据该电压、电流信息确定电路的通断阈值。
在另一个具体的实施例中，预设指令为“开启”，预设时间为之前二十四小时，当前时间为七点四十，断路器的主控单元101接受用户输入的“开启”指令后，确定该指令为预设指令，主控单元101通过电路对应的集中器获取该电路在昨天七点四十至今天七点四十之间的电压、电流信息，根据该电压、电流信息确定电路的通断阈值。
S202:检测电路的当前电力参数信息，根据电力参数信息判断是否到达或超过通断阈值。若是，执行S203，若否，执行S204。
在确定电路的通断阈值后，断路器的主控单元101检测其连接的电路，获取该电路当前电力参数，根据该电力参数获取电路当前的电压、电流信息，将该信息与该电路的通断阈值进行对比，判断其是否超过通断阈值。
在本实施例中，通断阈值可以电压阈值，还可以为电流阈值，也可以是电压阈值、电流阈值的组合，在此不做赘述。
在一个具体的实施例中，通断阈值为电压阈值300V，主控单元获取电路的电路参数，根据该电路参数确定电路的实时电压值。断路器在获取电路的实时电压值后，将其与电压阈值300V进行对比，判断实时电压值是否超过300V，若超过，则确定超过通断阈值。
在另一个具体的实施例中，预设阈值为电压阈值300V、电流阈值2A，主控单元获取电路的电路参数，根据该电路参数确定电路的实时电压值和实时电流值。断路器在获取电路的实时电压值和实时电流值后，将其与电压阈值300V和电流阈值2A进行对比，若其中一个大于电压阈值或电流阈值，则确定超过通断阈值。
S203：断开电路。
主控单元101根据电路的当前电力参数确定达到或超过电路的通断阈值后，向开关单元103发出断开该电路的指令，开关单元103接受指令后断开该电路。
S204：使电路保持导通状态。
断路器的主控单元101在确定电路的实时电力参数不超过通断阈值后，使电路保持导通状态，并实时获取电路的电力参数，根据该电力参数判断否超过通断阈值，并将该电力参数记录在存储单元102中。
请参阅图3，图3是本发明断路器另一实施例的结构示意图。结合图3对本发明的断路器作进一步说明。
本实施例的断路器除了包括如上所述的主控单元101、存储单元102以及开关单元103，还包括通信单元104，通信单元104用于获取和传输信息，主控单元101通过通信单元104实现人机交互。
其中，主控单元101与通信单元104电连接。
在本实施例中，通信单元104可以是WiFi、蓝牙、触摸屏等能够获取和传输用户指令的器件，在此不做赘述。
在本实施例中，为了保证通断阈值的准确性和适应不同的电路，在主控单元101获取电路的历史电力参数之前，先通过通信单元104获取用户输入的指令，判断该指令是否为预设指令，若是，则主控单元101执行获取历史电力参数的步骤。其中，预设指令存储在断路器的存储单元102中，主控单元101从存储单元102中获取预设指令，并将该预设指令与用户输入的指令进行对比，判断二者是否匹配，若匹配，则确认为预设指令，执行获取获取历史电力参数的步骤，若否，则不执行获取历史电力参数的步骤，保持初始状态。
本实施例的断路器在获取用户指令，并根据该指令获取历史电力参数后，断路器获取电路的当前电力参数以及判断是否到达或超过通断阈值的工作流程与上述实施例相同，在此不做赘述。
在本实施例中，开关单元103还包括至少一路分开关1031以及与分开关1031连接的驱动电机1032，每个驱动电机1032连接的分开关1031不同，每条电路与至少一路分开关1031连接，且每条电路连接的分开关1031不同，通过电路连接的分开关1031控制该电路的导通与关断，通过驱动电机1032带动分开关1031的关断与闭合。
断路器的主控单元101根据电路的电力参数确定达到或超过通断阈值后，查找并确定该电路连接的分开关1031，以及与该分开关1031对应连接的驱动电机1032，并向对应的驱动电机1032发出第一启动指令，驱动电机1032接受第一启动指令后工作，推动分开关1031断开，进而使当前工作的电路断开。
为了便于用户查看关断的电路信息，从而对其进行处理。在断路器控制驱动电机1032带动当前工作的电路断开后，主控单元101将当前关断的电路的名称、编号以及电路的电压、电流等相关信息记录在存储单元102中，并通过通信单元104将该信息发送给预设用户。
在本实施例中，主控单元101在通过通信单元104向预设用户发送关断的电路信息后，还可以通过通信单元104接收用户发送的开启指令，根据该开启指令控制对应的电路上的分开关1031闭合，使该电路导通。
其中，主控单元101根据用户的指令开启的电路可以是在达到通断阈值后关断的电路，也可以不是达到通断阈值后关断的电路，只需断路器能够控制该电路导通或关断即可，在此不做限定。
在其他实施例中，主控单元101在确认当前工作的电路为预设电路后，也可以不立即关断该电路，还可以先将当前工作的电路的名称、编号、电压、电流等信息发送给用户，通过通信单元104获取用户返回的指令，根据该指令关断电路或维持开启状态。
在一个具体的实施场景中，电路的通断阈值为300V，断路器的主控单元101获取电路的电力参数，根据该电力参数获取电路的实时电压值，在确定实时电压值达到或超过300V后，关断电路，将该电路关断前的电压、电流等信息通过互联网发送给用户，并根据用户返回的指令进行对应处理。
在另一个具体的实施场景中，电路的通断阈值为300V，断路器的主控单元101获取电路的电力参数，根据该电力参数获取电路的实时电压值，在确定电压值超过300V后，将2号电路电压、电流等信息通过互联网发送给用户，接收用户返回的关断指令或修改通断阈值的指令，根据该关断指令或修改通断阈值指令关断电路或修改通断阈值。
有益效果：本发明通过断路器获取电路的历史电力参数，根据该历史电力参数确定该电路的通断阈值，并根据电路的实时电力参数是否超过通断阈值来控制电路的通断，能够根据其连接的电路的电力参数情况调整通断阈值以适应不同的电路，并对其进行保护，消除了用户的困扰。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种断路器，其特征在于，所述断路器包括：主控单元(101)、存储单元(102)、开关单元(103)，所述主控单元(101)分别与所述存储单元(102)、所述开关单元(103)电连接，
所述存储单元(102)用于存储历史电力参数信息、通断阈值、预设指令；
所述开关单元(103)用于控制与所述断路器连接的电路的通断；
所述主控单元(101)用于控制自身和所述存储单元(102)、所述开关单元(103)执行如下步骤：
主控单元(101)获取电路的历史电力参数信息，根据所述历史电力参数信息确定所述电路的通断阈值；
检测所述电路的当前电力参数信息，根据所述电力参数信息判断是否到达或超过所述通断阈值；
若是，则主控单元(101)控制开关单元(103)断开所述电路。
2.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述历史电力参数信息包括所述电路在预设时间内的电压、电流信息中的至少一种。
3.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述主控单元(101)通过所述电路对应的集中器、存储单元(102)、互联网、智能终端中的至少一种获取历史电力参数信息。
4.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括通信单元(104)，通信单元(104)与主控单元(101)电连接，用于获取和传输信息，
所述主控单元(101)通过所述通信单元(104)实现人机交互，所述主控单元(101)获取电路的历史电力参数信息，根据所述历史电力参数信息确定所述电路的通断阈值的步骤之前还包括：所述主控单元(101)通过所述通信单元(104)获取指令，判断所述指令是否为预设指令；若是，所述主控单元(101)执行通过所述断路器获取历史电力参数信息的步骤。
5.如权利要求4所述的断路器，其特征在于，所述主控单元(101)通过所述开关单元(103)断开所述电路的步骤之后还包括：所述主控单元(101)将述电路的电力参数信息存储在所述存储单元(102)中，并通过所述通信单元(104)将所述电力参数信息发送给预设用户。
6.如权利要求5所述的断路器，其特征在于，所述通过所述通信单元(104)将所述信息发送给预设用户的步骤之后还包括：
所述主控单元(101)通过所述通信单元(104)接受预设用户发出的导通指令，根据所述导通指令控制所述开关单元(103)导通所述电路。
7.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述通断阈值包括电压、电流阈值中的至少一种。
8.如权利要求7所述的断路器，其特征在于，所述检测所述电路的当前电力参数信息，判断所述电路信息是否超过所述通断阈值的步骤具体包括：所述主控单元(101)获取所述电路的实时电流或实时电压，判断所述实时电流或所述实时电压是否超过所述电压、电流阈值。
9.如权利要求7所述的断路器，其特征在于，
所述开关单元(103)包括至少一路分开关(1031)，每条电路与至少一路分开关(1031)连接；
所述主控单元(101)控制所述开关单元(103)断开所述电路的步骤具体包括：
所述主控单元(101)确定所述电力参数信息超过所述通断阈值后，向所述开关单元(103)发出断开指令，所述开关单元(103)接受所述断开指令后，控制所述电路连接的所述分开关(1031)断开，断开所述电路。
10.如权利要求9所述的断路器，其特征在于，所述开关单元(103)还包括至少一个驱动电机(1032)，所述分开关(1031)与所述驱动电机(1032)连接，
所述控制所述电路连接的所述分开关(1031)断开的步骤具体包括：
所述主控单元(101)向所述开关单元(103)发送包含第一启动指令的所述断开指令，所述驱动电机(1032)接受所述第一启动指令后工作，推动所述分开关(1031)断开。
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