一种电采暖控制设备及电采暖系统的制作方法

1.本技术涉及电采暖技术领域，特别涉及一种电采暖控制设备及电采暖系统。


背景技术：

2.随着经济发展和人口增加，我国能源短缺、气候变化等问题日益突出，大气污染的治理已成为我国当前发展阶段面临的重大难题。采用电地暖的供热方式，具有加热快、温度分布均匀和较少的维护等优点，同时，电能又是一种清洁能源，使用电能，可以减少空气当中的二氧化硫等气体的排放，因此当前国家节能减排及环境保护政策，都大力提倡电采暖方式。
3.电采暖以其舒适健康、节省空间、节约运行费用、控制便捷和绿色环保等优点，受到越来越多用户的青睐。但在实际推广过程中，无论是集中供暖还是以各家各户独立运行的模式供暖，都还存在着供暖能耗采集不方便，不能单独统计出电采暖耗能的准确数据的问题，不方便用户和管理者分析得到更合适的供暖策略。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种电采暖控制设备及电采暖系统，解决了现有电采暖设备在供暖过程中不能单独统计出电采暖耗能的准确数据的问题。
5.本实用新型是这样实现的，一种电采暖控制设备，包括微控制器、电源接口以及电能计量装置，所述电源接口包括电源输入端和电源输出端，所述电源输入端用于连接外部电源，所述电源输出端用于连接电采暖设备；所述电源接口具有第一引脚和第二引脚；所述电能计量装置分别与所述第一引脚和所述第二引脚电连接；所述微控制器与所述电能计量装置电连接。
6.根据本技术实施例提供的电采暖控制设备，在向电采暖设备供电的过程中，通过设置电能计量装置可以测量出电采暖设备消耗的电能数据，便于统计用户每周、每月、每个采暖季中的采暖能耗，形成采暖大数据库，使得用户可以根据采暖能耗，决定采暖策略；管理部门也可以精确统计区域采暖能耗，从而分析决定供暖策略。
7.在其中一个实施例中，所述电能计量装置具有存储器，所述存储器用于存储所述电能计量装置采集到的电能数据。
8.在其中一个实施例中，所述电采暖控制设备还包括无线通讯装置，所述无线通讯装置与所述微控制器电连接，所述无线通讯装置用于与终端设备无线通讯连接。
9.在其中一个实施例中，所述电采暖控制设备还包括开关装置，所述开关装置分别与所述微控制器、所述电能计量装置和所述第二引脚电连接。
10.在其中一个实施例中，所述电采暖控制设备还包括指令操作装置，所述指令操作装置与所述微控制器电连接。
11.在其中一个实施例中，所述指令操作装置包括操作按键，所述操作按键为矩阵按键。
12.在其中一个实施例中，所述电采暖控制设备还包括显示装置，所述显示装置与所述微控制器电连接。
13.在其中一个实施例中，所述电采暖控制设备还包括内部供电装置，所述内部供电装置分别与所述电能计量装置、所述微控制器和所述无线通讯装置电连接。
14.在其中一个实施例中，所述电采暖控制设备还包括温度检测装置，所述温度检测装置与所述微控制器电连接。
15.本技术实施例还提供了一种电采暖系统，包括电采暖设备和如上述任一实施例所述的电采暖控制设备，所述电采暖控制设备的所述电源输入端连接外部电源，所述电采暖控制设备的所述电源输出端连接所述电采暖设备，所述电采暖控制设备的所述无线通讯装置与终端设备无线通讯连接。
16.本技术提供的电采暖控制设备及电采暖系统的有益效果在于：本技术在电采暖设备的供电线路上设置电能计量装置，通过电能计量装置就可以准确的测量出电采暖设备消耗的电能数据，以便准确的统计出用户每周、每月、每个采暖季中的采暖能耗，形成采暖大数据库，使得用户可以根据采暖能耗，决定采暖策略；同时供暖管理部门也可以精确统计区域采暖能耗，从而分析决定供暖策略。
附图说明
17.图1是本技术实施例提供的电采暖控制设备的结构示意图。
18.图2是本技术实施例提供的电采暖系统的结构示意图。
19.附图标记：10、电源接口；
20.20、电能计量装置；21、存储器；
21.30、微控制器；40、无线通讯装置；50、开关装置；
22.60、指令操作装置；61、操作按键；
23.70、显示装置；80、内部供电装置；90、温度检测装置；
24.100、外部电源；200、电采暖设备；300、终端设备。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
27.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.本技术实施例提供一种电采暖控制设备及电采暖系统，解决了现有电采暖设备在供暖过程中不能单独统计出电采暖耗能的准确数据的问题。
30.图1示出了本实用新型较佳实施例提供的电采暖控制设备的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
31.参考图1，本技术实施例提供的电采暖控制设备包括微控制器30、电源接口10以及电能计量装置20，电源接口10包括电源输入端和电源输出端，电源输入端用于连接外部电源100，电源输出端用于连接电采暖设备200；电源接口10具有第一引脚和第二引脚；电能计量装置20分别与第一引脚和第二引脚电连接；微控制器30与电能计量装置20电连接。
32.需要说明的是，本技术实施例中的微控制器30可以采用单片机，具体可以采用stm8s005k6t6c、stm32f60k或stc15w408as等型号的单片机。
33.上述电能计量装置20是用于测量、记录发电量、供(互供)电量、厂用电量、线损电量和用户用电量的计量器具。电能计量装置20指由电能表(有功、无功电能表，最大需量表，复费率电能表等)、计量用互感器(包括电压互感器和电流互感器)及二次连接线导线构成的总体。
34.上述电能计量装置20具体可以包括电流互感器、电压互感器和处理芯片；电流互感器和电压互感器分别与处理芯片相连；电源接口10的第一引脚还与处理芯片的电源端相连。该处理芯片具体可以采用单片机。本技术实施例中，有电能计量装置20对采集到的电流和电压进行初步处理，从而确定用电量，可以减少微控制器30的处理任务，使得可以选用处理能力一般的芯片作为微控制器30，从而可以降低成本。
35.本技术实施例的电能计量装置20可以实时采集电采暖设备200的能耗数据，比如电压，电流，功率等。本技术实施例的电能计量装置20具有存储器21，存储器21用于存储电能计量装置20采集到的电能数据，也即电能计量装置20将实时采集到的电采暖设备200的能耗数据保存在本地存储器21中，这样电能计量装置20就不用在采集到数据之后发送至外部的存储设备中进行存储，可以不间断的采集电采暖设备200的能耗数据，使得采集到的电采暖设备200的电能消耗数据更加准确。
36.可以理解的是，电源接口10的电源输入端连接的外部电源100为220v的市电，由于电采暖设备200的应用场合比较广泛，这样就不需要为电采暖设备200专门配备电源设备，便于用户使用；本技术实施例中电采暖设备200的供电线路为市电从电源接口10的电源输入端输入，然后220v的市电再从电源接口10的第一引脚经过电能计量装置20流入电源接口10的第二引脚，从而通过电源接口10的电源输出端输出至电采暖设备200中为其供电，在这个过程中，电能计量装置20就会采集流入电采暖设备200中的电能数据，从而准确的测量出电采暖设备200消耗的电能，便于统计用户每周、每月、每个采暖季中的采暖能耗，形成采暖大数据库，使得用户可以根据采暖能耗，决定采暖策略；管理部门也可以精确统计区域采暖能耗，从而分析决定供暖策略。
37.根据本技术实施例提供的电采暖控制设备，在向电采暖设备200供电的过程中，通过设置电能计量装置20可以测量出电采暖设备200消耗的电能数据，便于统计用户每周、每月、每个采暖季中的采暖能耗，形成采暖大数据库，使得用户可以根据采暖能耗，决定采暖
策略；管理部门也可以精确统计区域采暖能耗，从而分析决定供暖策略。
38.在其中一个实施例中，参考图1，电采暖控制设备还包括无线通讯装置40，无线通讯装置40与微控制器30电连接，无线通讯装置40用于与终端设备300无线通讯连接。
39.通过以上设置，采用无线通讯方式使得通信过程不需要布线，可以不受布线条件的限制，非常适合家庭或移动采暖计量采集的需要。无线通讯装置40与终端设备300无线通讯连接之后，微控制器30可以读取电能计量装置20的存储器21中存储的电能数据，并通过无线通讯装置40发送至终端设备300，用户就可以在终端设备300上查看电能计量装置20采集到的电采暖设备200的电能消耗数据了，对于应用在用户不易进入查看电能计量装置20的场合中的电采暖设备200来说，用户通过终端设备300就可以远程监测电采暖设备200的电能消耗，更加方便实用。
40.本技术实施例中的无线通讯装置40可以是蓝牙装置、也可以是wifi装置，本实施例不做限定。需要注意的是，蓝牙装置的可通讯距离一般比wifi装置的可通讯距离短，因此，本技术实施例的电采暖控制设备要根据电采暖设备200应用的具体场合来选择合适的无线通讯装置40，以保证用户的终端设备300可以与电采暖控制设备无线通讯连接，满足用户远程查看电采暖设备200的电能消耗数据的要求。比如，当电采暖设备200应用在用户居住的房间中时，由于电采暖设备200与终端设备300之间的距离较短，就可以采用蓝牙装置作为无线通讯装置40；当电采暖设备200应用在学校或者医院这种大型的建筑中时，通常会有很多个电采暖设备200同时工作，负责学校或者医院的供暖的管理者因为要管理整个学校或者医院的供暖，所以管理者的终端设备300不一定与每一个电采暖控制设备都能蓝牙连接成功，此时就可以采用wifi装置作为无线通讯装置40，这样管理者在学校或者医院的任意位置处都可以远程查看电采暖设备200的电能消耗情况，以便管理者做出更加合适的采暖策略。
41.在其中一个实施例中，参考图1，电采暖控制设备还包括开关装置50，开关装置50分别与微控制器30、电能计量装置20和第二引脚电连接。
42.通过以上设置，开关装置50与第二引脚电连接可以控制电源接口10是否向电采暖设备200供电，如果开关装置50控制电源接口10向电采暖设备200供电，则电源接口10的第一引脚至电能计量装置20至开关装置50至电源接口10的第二引脚至电源接口10的电源输出端形成一个通路为电采暖设备200供电，此时电能计量装置20就会采集通过的其的电能数据，也就是电采暖设备200消耗的电能数据；如果开关装置50控制电源接口10不向电采暖设备200供电，那么电能计量装置20采集到的电能消耗就为零，将电能计量装置20设置在电采暖设备200的供电线路上可以使电能计量装置20独立的采集出电采暖设备200准确的电能消耗数据，给用户做良好的采暖决策参考。
43.需要说明的是，开关装置50与微控制器30电连接，一方面微控制器30会向开关装置50发送开关指令，从而开关装置50会控制电源接口10向电采暖设备200供电或者断电；另一方面微控制器30也会向开关装置50供电，由于开关装置50需要的电压很小，所以微控制器30与开关装置50电连接就可以实现对开关装置50的供电，这样也省去了开关装置50连接的电源线，降低了布线难度。
44.在其中一个实施例中，可选的，电采暖控制设备还包括指令操作装置60，指令操作装置60与微控制器30电连接。
45.需要说明的是，指令操作装置60的设置可以使用户通过指令操作装置60来输入控制指令，微控制器30接收到用户输入的控制指令之后就会根据控制指令向开关装置50发送开或者关的指令，以使开关装置50控制电源接口10向电采暖设备200供电或者不供电。
46.可以理解的是，上述通过指令操作装置60来输入控制指令的方式适合用户与电采暖控制设备距离较近时应用，比如当用户在家时，想对家中安装的电采暖设备200在工作过程中进行控制，就可以直接通过指令操作装置60来发送控制指令以控制电采暖设备200的开启或者关闭；当用户在外面时，想提前先将家中安装的电采暖设备200开启进行供暖，此时用户就可以通过终端设备300远程向无线通讯装置40发送控制指令，这种方式同样可以实现对电磁暖设备的控制。
47.具体的，用户在对电采暖设备200控制时发送的控制指令可以是控制电采暖设备200开启或者关闭的指令，也可以是控制电采暖设备200开启时长的指令，还可以是控制电采暖设备200工作模式的指令，还可以是控制电采暖设备200发热温度的指令等；当然，为了能够精准的控制电采暖设备200的开启时长，本技术实施例的微控制器30中可以自带时钟进行计时，也可以单独设置与微控制器30电连接的时钟装置来计时；电采暖设备200的工作模式可以包括恒温工作模式、睡眠工作模式、高温保护工作模式等；电采暖设备200的发热温度可以调节，这里的发热温度指的是电采暖设备200工作之后的环境温度，需要注意的是，电采暖设备200的发热温度不能无限制的升高，否则会对电采暖设备200造成损坏，因此电采暖控制设备的微控制器30中会提前存储电采暖设备200的最高发热温度值，当用户输入的温度调节指令中的温度值小于电采暖设备200的最高发热温度值时，电采暖控制设备就会控制电采暖设备200按照用户输入的温度调节指令进行温度调节，当用户输入的温度调节指令中的温度值大于电采暖设备200的最高发热温度值时，电采暖控制设备就会控制电采暖设备200按照其最高发热温度值进行温度调节，这样可以对电采暖控制设备和电采暖设备200起到高温保护的作用。
48.具体的，指令操作装置60包括操作按键61，操作按键61为矩阵按键。本实施例中的矩阵按键是比较常见的，可以减少电采暖控制设备的制作成本。
49.在其中一个实施例中，参考图1，电采暖控制设备还包括显示装置70，显示装置70与微控制器30电连接。
50.通过以上设置，在电能计量装置20采集到电采暖设备200的电能消耗数据之后，微控制器30会读取电能计量装置20的存储器21中存储的数据并发送至显示装置70进行显示，显示装置70上具体可以显示日期、实时环境温度、电采暖设备200的实时电能消耗数据、电采暖设备200的工作模式以及电采暖设备200当前的工作状态等。
51.在一种可选的实施方式中，上述显示装置70可以是只具有显示功能的显示屏，用来显示日期、实时环境温度、电采暖设备200的实时电能消耗数据、电采暖设备200的工作模式以及电采暖设备200当前的工作状态等，上述显示装置70也可以是具有触摸功能的触摸显示屏，除了显示功能之外，还同时具备触摸功能，此时该显示装置70就可以被当作指令操作装置60使用，用户可以在显示装置70上输入触控指令，此种情况下，本技术实施例的电采暖控制设备既可以传输按键指令，也可以传输触控指令，类似于鼠标与键盘合二为一的通用设备，传输指令方便快捷，应用更加广泛。
52.在其中一个实施例中，参考图1，电采暖控制设备还包括内部供电装置80，内部供
电装置80分别与电能计量装置20、微控制器30和无线通讯装置40电连接。
53.需要说明的是，电源接口10的第一引脚与电能计量装置20电连接，将220v的市电通入电能计量装置20中，电能计量装置20再分为两路线路，一路连接开关装置50，直接接将交流市电转接至电采暖设备200，即此路中电能计量装置20不对交流市电做任何处理，只是作为电能的传输通道，另一路连接内部供电装置80，这里的内部供电装置80实际上是一个交流转直流的转化电路，用于将外部的交流市电转换为直流电(比如24v或5v等)，从而为微控制器30和无线通讯装置40供电，而对于指令操作装置60和显示装置70来说，由于其所需的供电电压较小，因此微控制器30与其相连接就可以实现对其的供电，这里就不需要再通过内部供电装置80为指令操作装置60和显示装置70供电了，减少了布线数量，进而减少了布线的工作量。
54.具体的，上述内部供电装置80可以包括变压器、模数转换器和稳压器，通过变压器将高电压转换为低电压，通过模数转换器将模拟电压转换为数字电压，再经过稳压器将电压稳定在固定值，以为微控制器30提供稳定的电源。
55.在其中一个实施例中，参考图1，电采暖控制设备还包括温度检测装置90，温度检测装置90与微控制器30电连接。设置温度检测装置90可以实时监测安装电采暖设备200的空间中的环境温度，微控制器30会将温度检测装置90采集到的环境温度值发送至显示装置70进行显示，这样用户可以在显示装置70上观察当前的环境温度，以便及时的调节电采暖设备200的工作模式，不仅可以使环境温度更加适宜，还能节省电采暖设备200的电能消耗。
56.此外，温度检测装置90的设置可以使用户在调节电采暖设备200的发热温度时，微控制器30可以参考温度检测装置90采集到的环境温度值来调节电采暖设备200的开启或者关闭，这样能够精准的调节电采暖设备200的发热温度，即环境温度。
57.参考图2，本技术实施例还提供了一种电采暖系统，包括电采暖设备200和如上述任一实施例的电采暖控制设备，电采暖控制设备的电源输入端连接外部电源100，电采暖控制设备的电源输出端连接电采暖设备200，电采暖控制设备的无线通讯装置40与终端设备300无线通讯连接。
58.本技术实施例中的电采暖设备200可以为电暖器、电锅炉、热膜、地暖、相变电热地板和热泵等，电采暖控制设备的电源输入端连接的外部电源100为220v的市电，电采暖控制设备的无线通讯装置40无线连接的终端设备300可以是用户手持的终端、手机、平板电脑、计算机等。
59.当终端设备300是手机时，手机上可以下载专门的app软件与本技术实施例的电采暖控制设备配套使用，具体为：如果用户是初次使用电采暖设备200，那么需要在终端设备300上下载专门的app软件，然后打开app软件注册用户信息，扫描电采暖控制设备上的二维码使用户终端设备300与电采暖控制设备绑定在一起，根据app软件上的提示将电采暖控制设备连接至路由器上，注册完成。当用户需要查看电采暖设备200的能耗数据时就可以用注册的用户信息登录手机上的app软件，从而通过手机查看电采暖设备200的状态、开关、模式切换、温度设定、能耗统计、运行时长等信息，具体为在app软件上远程查看电采暖设备200的运行状态、远程开关电采暖设备200、远程进行模式切换、远程温度设定、远程查看能耗统计值及金额、远程查看电采暖设备200的运行时长；用户还可以通过手机远程操作电采暖控制设备，也就是远程向电采暖控制设备发送控制指令，这样更加方便用户使用电采暖设备
200，对电采暖设备200的推广使用带来了极大的好处。
60.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。