水流蓄能的智能水龙头的制作方法

本发明属于电子信息技术领域，涉及一种水流蓄能的智能水龙头。

背景技术：

水力发电已经有一百多年的历史，目前国内外都有在这方面的设计和发明，但是家庭自来水发电的应用还比较少见。比如：jinwoohan曾设计了自来水发电机(minihydroturbine),可加装在自来水管上，这样，一旦你打开水龙头，水流的力量就会推动水轮转动发电。平时，这些电力被储存在蓄电池中，需要的时候，又可以通过配套的插座将之转化为220v供家用电器使用，积少成多。当然，考虑到家庭使用自来水的频率，这些电应该不会太多。又如:h2o™，tangogroup/egroup公司发明的水力发电收音机（h2opowerradio），给收音机内置了一部超迷你尺寸的水力发电机，并可以将它接在淋浴的出水口，这样，一开始洗澡，水流就能流过收音机，带动发电机发电，进而让收音机工作起来。而且不用担心一旦关掉水龙头收音机就哑了，h2opowerradio还内置有充电电池，多余的电力能储存起来，确保在涂抹浴液的时候也能收听到广播。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供了一种水流蓄能的智能水龙头。

本发明解决技术问题所采取的技术方案为：

本发明包括发电蓄能模块、红外感应模块、电磁阀和手动阀。

所述的发电蓄能模块包括微型水轮发电机，储能单元和稳压单元，所述的微型水轮发电机安装在进水管中，进水管中的水流流动带动微型水轮发电机发电，所述的微型水轮发电机的输出端与稳压单元的输入端连接，所述稳压单元的输出端与储能单元的输入端连接，所述的储能单元给红外感应模块和电磁阀供电。

所述的红外感应模块包括红外发射电路、红外接收电路和信号放大与处理电路，所述的红外发射电路安装在水龙头的下方，用于感测是否有物体靠近所述水龙头；所述的红外接收电路用于接收反射的红外信号，并将该红外信号转换为电信号，通过信号放大与处理电路连接所述的电磁阀。

所述的进水管通过发电蓄能模块后差分成两个支路，其中的一个支路上安装有所述电磁阀，另一个支路上安装有所述手动阀，两个支路在水龙头前汇聚在一起，与水龙头联通。

进一步说，所述的红外感应模块上还设置有信号指示灯，用于指示是否有物体靠近智能水龙头。

进一步说，在所述的储能单元和稳压单元之间还安装有充电保护模块。

进一步说，所述的储能单元采用锂电池。

进一步说，还带有流量检测模块，用于确定智能水龙头是否发生故障。

进一步说，还带有lora通讯模块，可与云端的能源监测管理系统进行通讯。

本发明的有益效果：本发明将自来水发电存储供给智能水龙头实现水龙头自动控制出水，利用水龙头开启时水流的动能转化成电能存储起来，再来控制智能水龙头，能够很好的利用这一电能，同时达到节能环保的作用，另外将计量监测下沉到终端，结合物联网通讯，可以更好地起到监控作用。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，实施例中提及的内容并非是对本发明的限定。

如图1所示，本实施例包括发电蓄能模块1、红外感应模块3、电磁阀2和手动阀4。

所述的发电蓄能模块1包括微型水轮发电机，储能单元和稳压单元，所述的微型水轮发电机安装在进水管中，进水管中的水流流动带动微型水轮发电机发电，所述的微型水轮发电机的输出端与稳压单元的输入端连接，所述稳压单元的输出端与储能单元的输入端连接，所述的储能单元给红外感应模块3和电磁阀2供电，具体可采用锂电池。微型水轮发电机输出端经过稳压模块输出一个稳定的12v直流电压，然后还可以通过充电保护模块使直流电压稳定在蓄电池的充电电压范围之内，这样可以保证蓄电池不会因为过充而损坏，保障了充电的安全。储存在蓄电池中的电能可以供信号指示灯、电磁阀等负载使用。

所述的红外感应模块3包括红外发射电路、红外接收电路和信号放大与处理电路，所述的红外发射电路安装在水龙头的下方，用于感测是否有物体靠近所述水龙头；所述的红外接收电路用于接收反射的红外信号，并将该红外信号转换为电信号，通过信号放大与处理电路连接所述的电磁阀2。红外感应模块平时信号输出高电平，发射出一定频率的红外线，当有物体进入感应范围（2-30cm）时，物体反射红外线，接收电路接收到反射回来的红外线并进行放大等处理后，信号线输出低电平。模块附设信号指示灯，当有物体进入感应范围时，信号指示灯同时点亮。

所述的进水管通过发电蓄能模块1后差分成两个支路，其中的一个支路上安装有所述电磁阀2，另一个支路上安装有所述手动阀4，两个支路在水龙头前汇聚在一起，与水龙头联通，电磁阀2由储能单元输出12v直流电供电。

为了进一步细化流量监测以及监控水龙头是否发生故障，可在进水管道上安装流量检测模块5，流量检测模块5还可以与lora通讯模块6信号连接，通过lora通讯模块与云端的能源监测管理系统进行通讯，从而实现智能物联。

本发明的工作过程：当有人靠近水龙头时，红外感应模块控制电磁阀开启，水龙头打开放水，水流推动水轮转动，同时使铁线圈做切割磁感线运动，从而产生随时间作正弦变化的动生电动势，经过稳压单元输出稳定的直流电能并储存在蓄电池中。人离开后，延时自动关闭水龙头，其中的手动阀4处于常闭状态，当智能水龙头长期未开启导致电池耗竭时，可通过手动阀4手动开启水龙头，从而带动发电蓄能模块重新运行充电，恢复自动运行功能。

以上结合附图对本技术发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本技术发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本技术发明权利要求基础上的改动都是本技术发明的保护范围。

技术特征：

1.水流蓄能的智能水龙头，包括发电蓄能模块、红外感应模块、电磁阀和手动阀，其特征在于：

所述的发电蓄能模块包括微型水轮发电机，储能单元和稳压单元，所述的微型水轮发电机安装在进水管中，进水管中的水流流动带动微型水轮发电机发电，所述的微型水轮发电机的输出端与稳压单元的输入端连接，所述稳压单元的输出端与储能单元的输入端连接，所述的储能单元给红外感应模块和电磁阀供电；

所述的红外感应模块包括红外发射电路、红外接收电路和信号放大与处理电路，所述的红外发射电路安装在水龙头的下方，用于感测是否有物体靠近所述水龙头；所述的红外接收电路用于接收反射的红外信号，并将该红外信号转换为电信号，通过信号放大与处理电路连接所述的电磁阀；

所述的进水管通过发电蓄能模块后差分成两个支路，其中的一个支路上安装有所述电磁阀，另一个支路上安装有所述手动阀，两个支路在水龙头前汇聚在一起，与水龙头联通。

2.根据权利要求1所述的水流蓄能的智能水龙头，其特征在于：所述的红外感应模块上还设置有信号指示灯，用于指示是否有物体靠近智能水龙头。

3.根据权利要求1所述的水流蓄能的智能水龙头，其特征在于：在所述的储能单元和稳压单元之间还安装有充电保护模块。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的水流蓄能的智能水龙头，其特征在于：所述的储能单元采用锂电池。

5.根据权利要求1所述的水流蓄能的智能水龙头，其特征在于：还带有流量检测模块，用于确定智能水龙头是否发生故障。

6.根据权利要求5所述的水流蓄能的智能水龙头，其特征在于：还带有lora通讯模块，可与云端的能源监测管理系统进行通讯。

技术总结
本发明公开了一种水流蓄能的智能水龙头，它包括发电蓄能模块、红外感应模块、电磁阀和手动阀。所述的发电蓄能模块包括微型水轮发电机，储能单元和稳压单元，所述的微型水轮发电机安装在进水管中，进水管中的水流流动带动微型水轮发电机发电。所述的红外感应模块包括红外发射电路、红外接收电路和信号放大与处理电路；所述的进水管通过发电蓄能模块后差分成两个支路，其中的一个支路上安装有所述电磁阀，另一个支路上安装有所述手动阀，两个支路在水龙头前汇聚在一起，与水龙头联通。本发明将自来水发电存储供给智能水龙头，实现水龙头自动控制出水，利用水龙头开启时水流的动能转化成电能存储起来，能够利用电能，达到节能环保的作用。

技术研发人员：周巧仪;张智靓;丁柳云
受保护的技术使用者：浙江建设职业技术学院
技术研发日：2020.05.22
技术公布日：2020.07.28