智能插头及电热水器的制作方法

本实用新型涉及生活电器技术领域，特别涉及一种智能插头及具有该智能插头的电热水器。

背景技术：

电热水器是与燃气电热水器、太阳能电热水器相并列的三大电热水器之一，相对于燃气电热水器和太阳能电热水器而言，电热水器具有洁净、噪音小、投资少以及受天气影响小等优点，受到多数用户青睐。其中最常用的电热水器为储水式电热水器，此类电热水器主要部件为内胆和电加热器，冷水储存在内胆内，通过电加热器间断通电保持水温，而在使用中，由于不断有冷水补充入内胆，导致水温持续降低，就使得电加热管需要持续通电进行加热，为避免因漏电发生惨祸，电热水器上都会安装漏电保护装置。

目前漏电保护装置通过水流量传感器或者红外人体感应器检测到用户有用水行为后，通过逻辑控制驱动电加热器断电，保证了用户不会由于电加热器漏电而触电。然而，一方面，采用水流传感器进行检测的漏电保护装置，需要用户使用电热水器才断电，存在安全隐患；另外一方面，采用红外人体感应器进行检测的漏电保护装置，红外检测具有一定的方向性，必须把红外探头直线对准人体才能够检测到是否有人，从而导致检测结果可能出现偏差，使得用户同样存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种智能插头，无需用户使用电热水器就能全方面无死角的进行漏电保护，确保了用户不会由于电加热器漏电而触电，同时消除了现有漏电保护装置的安全隐患。

为实现上述目的，本实用新型提供的智能插头，所述智能插头与供电电源电连接，所述智能插头包括收容于所述智能插头内的雷达感应器以及电控组件；所述雷达感应器的信号输出端与所述电控组件的信号输入端连接：所述电控组件的控制端与所述电加热器的电源端连接；所述雷达感应器用以在检测到所述电热水器所处的房间内存在人体时，向所述电控组件发送检测信号，所述电控组件用以根据所述检测信号控制所述电热水器的电加热器与所述供电电源断开连接。

优选地，所述电控组件包括微处理器、继电器单元；其中，所述微处理器，用于根据所述雷达感应器发送的检测信号向所述继电器单元发出相应控制指令；所述继电器单元，用于根据所述控制指令执行所述电加热器与所述供电电源的接通和断开动作；所述雷达感应器的信号输出端与所述微处理器的信号输入端连接；所述微处理器的控制信号输出端与所述继电器单元的输入端连接；所述继电器单元还分别与所述供电电源及所述电加热器的电源端连接。

优选地，所述智能插头上还收容有可充电的电源模块，所述电源模块与所述供电电源电连接，所述电源模块输出端与所述雷达感应器输入端电连接，所述电源模块的输入端与所述继电器单元的输出端电连接。

优选地，所述继电器单元包括第一继电器；其中，所述第一继电器，用于执行所述电加热器与所述供电电源的火线的接通和断开动作；所述第一继电器为常闭型继电器；所述电加热器的电源端包括用于与所述供电电源的火线连接的第一电源端和用于与所述供电电源的零线连接的第二电源端；所述第一继电器的控制端所述微处理器的控制信号输出端连接，所述第一继电器的常闭端与所述电加热器的第一电源端连接，所述第一继电器的公共端与所述供电电源的火线连接。

优选地，所述继电器单元还包括第二继电器；所述第二继电器，用于执行所述电加热器与所述供电电源的零线的接通和断开动作；所述第二继电器的控制端与所述微处理器的控制信号输出端连接；所述第二继电器的常闭端与所述电加热器的第二电源端连接，所述第二继电器的公共端与所述供电电源的零线连接。

优选地，所述第一继电器与所述微处理器之间还设置有第一延时器，所述第一延时器一端与所述第一继电器的控制端连接，所述第一延时器的另一端与所述微处理器的控制信号输出端连接，且\或，所述第二继电器与所述微处理器之间还设置有第二延时器，所述第二延时器一端与所述第二继电器的控制端连接，所述第二延时器的另一端与所述微处理器的控制信号输出端连接。

优选地，所述智能插头内还收容有语音通讯装置，所述语音通讯装置用于接收用户发出的操作指令，所述语音通讯装置的信号输出端与所述微处理器的信号输入端连接；所述微处理器根据所述语音通讯装置发出的信号，向所述继电器单元发出相应控制指令；所述继电器单元根据所述控制指令执行所述电加热器的电源端与所述供电电源的接通和断开动作。

优选地，所述雷达感应器为多普勒微波雷达。

优选地，所述电热水器包括内胆、收容在所述内胆内的电加热器以及智能插头；所述智能插头与所述电加热器电源端电连接；该智能插头包括收容于所述智能插头内的雷达感应器以及电控组件；所述雷达感应器的信号输出端与所述电控组件的信号输入端连接：所述电控组件的控制端与所述电加热器的电源端连接；所述雷达感应器用以在检测到所述电热水器所处的房间内存在人体时，向所述电控组件发送检测信号，所述电控组件用以根据所述检测信号控制所述电热水器的电加热器与所述供电电源断开连接。

优选地，所述内胆内还设置有温度检测装置，所述温度检测装置与所述电控组件连接，所述智能插头上还设置有报警装置，当所述温度检测装置检测水温大于或者等于预设值时，所述温度检测装置将温度检测信号发送至所述电控组件，所述电控组件控制所述报警装置报警。

本实用新型技术方案通过雷达感应器来检测电热水器所处的房间内是否存在人体，若存在，则通过电控组件控制电加热器与供电电源断开连接，从而消除了用户的触电风险；一方面，利用雷达感应器来进行检测的智能插头可以任意摆放，把它藏在任何隐蔽位置都不会影响它的人体感应功能，可以全方位无死角的进行检测，从而使得检测结果准确、可靠，克服了利用红外人体感应器进行检测的漏电保护装置存在的安全隐患，另一方面，利用雷达雷达感应器进行检测的智能插头，不需要用户使用电热水器就可以使得电加热器与供电电源断开连接，消除了用户因为要使用电热水器所产生的触电风险，从而消除了用水流量传感器进行检测的漏电保护装置所存在的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型智能插头的电路模块图；

图2为本实施新型另一种智能插头的电路模块图；

图3为本实用新型电热水器的电路模块图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种智能插头100，如图1所示，用于电热水器200，智能插头100与供电电源70电连接，包括收容于智能插头100内的雷达感应器30以及电控组件10；当雷达感应器30检测到电热水器200所处的房间内存在人体，雷达感应器30向电控组件10发送检测信号，电控组件10根据检测信号控制电热水器200的电加热器20与供电电源70断开连接；其中，雷达感应器30的信号输出端与电控组件10的信号输入端连接：电控组件10的控制端与电加热器20的电源端连接。

本实用新型技术方案通过采用通过雷达感应器30来检测电热水器200所处的房间内是否存在人体，若存在，则通过电控组件10控制电加热器20的电源端与供电电源70断开连接，从而消除了用户的触电风险；另外，一方面，利用雷达感应器30来进行检测的智能插头100可以任意摆放，把它藏在任何隐蔽位置都不会影响它的人体感应功能，可以全方位无死角的进行检测，从而使得检测结果准确、可靠，克服了利用红外人体感应器进行检测的漏电保护装置存在的安全隐患，另一方面，利用雷达雷达感应器30进行检测的智能插头100，不需要用户使用电热水器200就可以使得电加热器20与供电电源70断开连接，消除了用户因为要使用电热水器200所产生的触电风险，从而消除了用水流量传感器进行检测的漏电保护装置所存在的安全隐患。

另外，需要说明的是，雷达感应器30以及电控组件10都集成的收容在智能插头100内，这样用户不需要额外安装其他设备，只需将智能插头100插接于供电电源70处来进行漏电保护，如此设置，使得智能插头100安装方便，提高用户体验。

具体的说，电控组件10包括微处理器11、继电器单元13；其中，微处理器11，用于根据雷达感应器30发送的检测信号向继电器单元13发出相应控制指令；继电器单元13，用于根据控制指令执行电加热器20与供电电源70的接通和断开动作；雷达感应器30的信号输出端与微处理器11的信号输入端连接；微处理器11的控制信号输出端与继电器单元13的输入端连接；继电器单元13还分别与供电电源70及电加热器20的电源端连接。当雷达感应器30检测到电热水器200所处的房间存在人体，则向微处理器11发送检测信号，微处理器11向继电器单元13发送控制指令，继电器单元13控制电加热器20与供电电源70断开连接，从而避免用户的发生触电。需要说明的是，微处理器11可以为单片机，而继电器单元13也可以为接触器，技术人员可以根据实际需要进行选择，在此不再赘述。

优选地，所述雷达感应器30为多普勒微波雷达。

需要说明的是，雷达感应器30可为多普勒微波雷达，多普勒微波测速原理是将微波发射到运动物体，运动物体产生反射或散射波，由于多普勒效应，反射或散射波会产生多普勒频移，利用产生的频移波与本振波进行混频再经过电子处理电路后即可得到运动物体的运动速度，另外，通过多普勒雷达，还可以检测到运动物体与电热水器200的距离。由此，在本实用新型实施例中，将雷达设置在电热水器200所处的房间(例如浴室)内，通过感应电热水器200所处的房间内人体的运动状态，例如，多普勒雷达感应到移动的人体或未感应到移动的人体，移动的人体的移动速度值。

具体的说，利用多普勒雷达检测电热水器200所处的房间内是否存在人体、人体的运动速度、以及还可以检测到人体与电热水器200的距离。并且多普勒雷达将检测到的人体的信息发送到微处理器11中，

1，当房间内存在人体，微处理器11进一步判断人体与热水器的距离是否小于或者等于预设值，预设值可以是3米，也可以是其他数值，技术人员可以根据实际需要进行选择，在此不再赘述；若是，微处理器11进一步判断人体的移动速度是否小于预定值，速度预定值可以是2米每秒，也可以是其他数值，技术人员可以根据实际需要进行选择，在此不再赘述；若是，则说明人体在触电危险区域并且人体移动的速度不足以快速离开危险区域，微处理器11向继电器单元13发送控制指令，继电器单元13控制电热水器200的电加热器20与供电电源70断开连接。

2，当房间内存在人体，微处理器11进一步判断人体与热水器的距离是否小于或者等于3米，若是，微处理器11进一步判断人体的移动速度是否小于2米每秒时，若否，则说明人体在触电危险区域但是人体移动的速度足以快速离开危险区域，且用户不具有使用热水器的可能性，则微处理器11不向继电器单元13发送控制指令，电热水器200的电加热器20与供电电源70保持原来的连接方式。

3，当房间内存在人体，微处理器11进一步判断人体与热水器的距离是否小于或者等于3米，若否，则说明人体不在触电危险区域，不具有触电危险，则微处理器11不向继电器单元13发送控制指令，电热水器200的电加热器20与供电电源70保持原来的连接方式。

4，当房间内存在人体，若否，则微处理器11不向继电器单元13发送控制指令，电热水器200的电加热器20与供电电源70保持原来的连接方式。

通过上述方式，可以在确保用户不具有触点风险的同时，使得电热水器200不需要频繁启停，从而增加了设备的寿命，同时也增加了用户的体验。

另外，如图1所示，需要说明的是，智能插头100上还收容有可充电的电源模块19，电源模块19与供电电源70电连接，电源模块19输出端与雷达感应器30输入端电连接，电源模块19的输入端与继电器单元13的输出端电连接。如此设置，在供电电源70不能给雷达感应器30或者微处理器11供电，或者出现漏电情况时，通过电源模块19仍然能够确保雷达感应器30或者微处理器11的正常工作，从而进一步确保用户的安全，进一步消除导致用户触电的隐患。

优选地，如图1所示，继电器单元13包括第一继电器131；其中，第一继电器131，用于执行电加热器20与供电电源70的火线的接通和断开动作；第一继电器131为常闭型继电器；电加热器20的电源端包括用于与供电电源70的火线连接的第一电源端和用于与供电电源70的零线连接的第二电源端；第一继电器131的控制端微处理器11的控制信号输出端连接，第一继电器131的常闭端与电加热器20的第一电源端连接，第一继电器131的公共端与所述供电电源70的火线连接。如此设置，首先，避免用户靠近电热水器200时其电加热器20处于电源接通状态而可能存在的漏电安全隐患，另外，通过第一继电器131的常闭端与电加热器20的第一电源端连接；又能在用户远离电热水器200时不影响电加热器20的正常工作。

优选地，如图1所示，继电器单元13还包括第二继电器133；第二继电器133，用于执行电加热器20与供电电源70的零线的接通和断开动作；第二继电器133的控制端与微处理器11的控制信号输出端连接；第二继电器133的常闭端与电加热器20的第二电源端连接，第二继电器133的公共端与供电电源70的零线连接。如此设置，通过增加第二继电器133，即使第一继电器131响应速度慢或者出现故障，仍然能够使得用户靠近电热水器200时其电加热器20处于电源断开状态，从而可以进一步降低用户靠近电热水器200时用户触电的几率；另外，通过第二继电器133的常闭端与电加热器20的第二电源端连接；又能在用户远离电热水器200时不影响电加热器20的正常工作。

优选地，如图1所示，第一继电器131与微处理器11之间还设置有第一延时器15，第一延时器15一端与所述第一继电器131的控制端连接，第一延时器15的另一端与微处理器11的控制信号输出端连接，且\或，第二继电器133与微处理器11之间还设置有第二延时器17，第二延时器17一端与第二继电器133的控制端连接，第二延时器17的另一端与微处理器11的控制信号输出端连接。通过设置第一延时器15和第二延时器17，可以使得智能插头100在第一延时器15和第二延时器17的延时时间内都没有再检测到用户的存在则重新给电热水器200进行供电，电加热器20重新工作，避免电热水器200频繁启停，从而增加电热水器200的使用寿命。

需要说明的是，在本实施方式中，第一延时器15和第二延时器17可以为RC延时电路，在雷达感应器30检测到电热水器200所处的房间内存在人体，雷达感应器30向所述电控组件10发送检测信号时，第一延时器15和第二延时器17不起延时作用，而在在雷达感应器30没有再检测到用户的存在，雷达感应器30向所述电控组件10发送检测信号时，第一延时器15和第二延时器17才进行延时，第一延时器15和第二延时器17的具体延时时间可以是30秒也可以是2分钟，技术人员可以根据实际需要选择第一延时器15和第二延时器17的具体结构，以及第一延时器15和第二延时器17的延时时间，在此不再赘述。

另外，为了进一步增加用户体验，如图2所示，本实用新型提供另一种智能插头100，智能插头100除了包含上述智能插头100的特征外，在其内还收容有语音通讯装置50，语音通讯装置50用于接收用户发出的操作指令，语音通讯装置50的信号输出端与微处理器11的信号输入端连接；微处理器11根据语音通讯装置50发出的信号，向继电器单元13发出相应控制指令；继电器单元13根据控制指令执行电加热器20与供电电源70的接通和断开动作。用户在处于电热水器200底下时，用户并不希望电热水器200断电，用户可以在确保自身安全的情况下，向智能插头100的语音通讯装置50发送操作指令，比如说“继续加热”，则微处理器11会控制继电器单元13动作，使得电加热器20与供电电源70的接通连接。另外，当用户在处于电热水器200底下时，用户为了进一步确保电热水器200断电，可以向智能插头100的语音通讯装置50发送操作指令，比如说“停止”，则微处理器11会控制继电器单元13动作，使得电加热器20与供电电源70的断开连接。从而，使得智能插头100可以根据用户的指令而使得电加热器20与供电电源70的断开或者接通连接，以满足用户不同使用环境，不同时刻的多样化的需要，从而增加了用户的体验。

本实用新型还提出一种电热水器200，如图3所示，该电热水器200包括内胆(图中未标示)、收容在内胆内的电加热器20和智能插头100，智能插头100与电加热器20电源端电连接，该智能插头100的具体结构参照上述实施例，由于本电热水器200采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

另外，值得一提的是，内胆内还设置有温度检测装置23，温度检测装置23与电控组件10连接，智能插头100上还设置有报警装置21，当温度检测装置23检测水温大于或者等于预设值时，将温度检测信号发送至电控组件10，电控组件10控制报警装置21报警。

具体的说，温度检测装置23包括温度传感器以及温度传感器连接的温度检测电路，温度检测电路的信号输入端与温度传感器的信号输出端连接；电控组件10包括微处理器11、继电器单元13；温度检测电路的信号输出端与微处理器11的信号输入端连接，温度检测电路的信号输出端与微处理器11的信号输入端通过无线连接，例如，WiFi，蓝牙等。另外，报警装置21，可以是扬声器。技术人员可以根据实际需要选择其他的报警装置21和无线连接的方式，在此不再赘述；

在具体的应用过程中，用户一般需要靠近电热水器200才能知道电热水器200中热水是否加热完成，此时，智能插头100会使得电热水器200的电加热器20与供电电源70断开连接，如果内胆中的热水没有达到用户设定的使用温度，则会造成电热水器200频繁启停，同时加长了电加热器20的加热时间，因此，当温度传感器检测到内胆内的温度大于或者等于预设值，即温度传感器检测到内胆的温度大于或者等于用户设定的用水温度时，温度传感器通过温度检测电路向微处理发送温度检测信号，微处理器11根据温度检测信号控制报警装置21报警。这个时候用户就可以知道电热水器200已经加热完成，可以使用，在确保用户不存在触电风险的同时避免了电热水器200的频繁启停。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。