一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器的制作方法

本实用新型涉及智慧安全监控技术领域，具体涉及一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器。

背景技术：

在目前国内现代化居住格局日益封闭的情况下，财产安全问题显得尤为重要。但目前由于电池充电引起火灾的事故仍在不断发生，当遇到漏电、大功率电池充电、能耗过高等紧急情况时，住宅、财产安全就会收到严重威胁，所以智慧安全用电监控探测器的及时进行监控就显得尤为必要，检测到大功率电池充电、能耗过高等问题时，实时报警也是重中之重。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器，包括：

采集芯片u3连接有多路模拟选择开关u4和电压检测电路，用于采集电路的有功功率和无功功率和采集电压信息，所述多路模拟选择开关u4连接温度检测电路和电流检测电路，用于采集温度、电流信息后传输给采集芯片u3；

控制芯片u1连接传输芯片u2和采集芯片u3，用于将所述采集芯片u3所接收的数据远程传输至监控服务器，所述传输芯片u2连接切断电路，用于切断电路，所述控制芯片连接显示芯片，用于对控制芯片u1发出的指令进行显示；所述控制芯片连接蜂鸣器bp1，用于报警；

所述采集芯片u3的引脚18连接控制芯片u1的引脚11，用于将采集到的信息传输至控制芯片u1。

所述传输芯片u2连接收发信号单元，所述传输芯片u2连接控制芯片u1，所述收发信号单元连接切断电路，用于将所述采集芯片u3所接收的数据远程传输至监控服务器并及时切断电路。

所述蜂鸣器bp1的一端连接电源vcc，所述蜂鸣器bp1的另一端连接三极管q2的集电极，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的基级连接电阻r20的一端，所述电阻r20的另一端连接控制芯片u1的引脚36，用于所述控制芯片u1计算采集数据超过报警参数时，进行报警。

所述电流检测电路包括稳压二极管tvs1_1、稳压二极管tvs1_2、稳压二极管tvs1_3和稳压二极管tvs1_4，所述稳压二极管tvs1_1、稳压二极管tvs1_2、稳压二极管tvs1_3和稳压二极管tvs1_4的正极均接地，所述稳压二极管tvs1_1、稳压二极管tvs1_2、稳压二极管tvs1_3和稳压二极管tvs1_4负极分别连接多路模拟选择开关u4的引脚11、12、13、14，所述稳压二极管tvs1_1与电容c1_1和电阻r1_1并联，所述稳压二极管tvs1_2与电容c1_2和电阻r1_2并联，所述稳压二极管tvs1_3与电容c1_3和电阻r1_3并联，所述稳压二极管tvs1_4与电容c1_4和电阻r1_4并联，用于对电路电流的检测。

所述温度检测电路包括双向瞬变抑制二极管tvs2_1、双向瞬变抑制二极管tvs2_2、双向瞬变抑制二极管tvs2_3和双向瞬变抑制二极管tvs2_4，所述双向瞬变抑制二极管tvs2_1、双向瞬变抑制二极管tvs2_2、双向瞬变抑制二极管tvs2_3和双向瞬变抑制二极管tvs2_4的一端接地，所述双向瞬变抑制二极管tvs2_1、双向瞬变抑制二极管tvs2_2、双向瞬变抑制二极管tvs2_3和双向瞬变抑制二极管tvs2_4分别与电容c2_1、电容c2_2、电容c2_3和电容c2_4并联，所述双向瞬变抑制二极管tvs2_1、双向瞬变抑制二极管tvs2_2、双向瞬变抑制二极管tvs2_3和双向瞬变抑制二极管tvs2_4的另一端分别连接电阻r2-1、电阻r2-2、电阻r2-3和电阻r2-4的一端，所述电阻r2-1、电阻r2-2、电阻r2-3和电阻r2-4的另一端分别连接多路模拟选择开关u4的引脚1、5、2、4，所述双向瞬变抑制二极管tvs2_1、双向瞬变抑制二极管tvs2_2、双向瞬变抑制二极管tvs2_3和双向瞬变抑制二极管tvs2_4的另一端分别连接电阻r4-1、电阻r4-2、电阻r4-3和电阻r4-4的一端，所述电阻r4-1、电阻r4-2、电阻r4-3和电阻r4-4的另一端连接电源vdd，用于对温度进行检测；所述多路模拟选择开关u4的引脚3连接接口con10的端口2，所述多路模拟选择开关u4的引脚13连接电阻r12的一端，电阻r12的另一端连接接口con10的端口1，所述接口con10的端口6连接采集芯片u3的引脚20，所述接口con10的端口7连接采集芯片u3的引脚21，用于将电流检测电路和温度检测电路采集到的数据传送给采集芯片。

所述电压检测电路包括二极管d1和二极管d2，所述二极管d1和二极管d2并联，所述二极管d1的正极连接二极管d2的负极、电阻r17的一端和接地，所述二极管d1的负极连接二极管d2的正极、电阻r13的一端和电阻r19的一端，所述电阻r17的另一端连接电阻r19的另一端、电容c6的一端和计量芯片u3的引脚10，所述电容c6的另一端接地，所述电阻r13的另一端连接三极管q3的集电极，所述三极管q3的发射极连接电源vdd，所述三极管q3的基级连接电阻r11的一端，所述电阻r11的另一端连接控制芯片u1的引脚48，用于向计量芯片u3发送电路电压的高压；电阻r15和电容c7并联，所述电阻r15和电容c7的一端连接计量芯片u3的引脚11，所述电阻r15和电容c7的另一端接地，用于向计量芯片u3发送电路电压的高压。

通过控制芯片u1、采集芯片u3、传输芯片u2、切断电路以及显示芯片的连接，可以实现企业或者家庭的用电过程中，当采集芯片u3采集到出现电瓶车电池充电等各种大容量充电电池用电情况或者采集到的能耗过高时，所述智慧安全用电监控探测器将实现自动报警，通过传输芯片u2和切断电路，实现了将采集芯片u3的信息进行与监控服务器之间的远程传输并切断电路。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

(1)本实用新型通过采集芯片u3与控制芯片u1连接，实现了采集电路中的有功功率和无功功率，采集电路中的电流、电压和温度信号并将采集信息传送至控制芯片u1，由所述控制芯片u1计算采集信息是否超过报警参数。

(2)本实用新型通过控制芯片u1、采集芯片u3以及显示芯片的连接，可以实现企业或者家庭的用电过程中，当采集芯片u3采集到出现电瓶车电池充电等各种大容量充电电池用电情况或者采集到的能耗过高时，所述智慧安全用电监控探测器将实现自动报警。

(3)本实用新型中通过传输芯片u2和切断电路，实现了将采集芯片u3的信息进行与监控服务器之间的远程传输和及时切断电路，把报警地址时间等信息上传到监控服务器，保护电路安全，解决了因电瓶车电池和大容量电池在家里充电引起的电气火灾事故。

附图说明

图1是本实用新型的一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器的电路框示意图；

图2是本实用新型的一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器的控制芯片u1的示意图；

图3是本实用新型的一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器的计量芯片u3的示意图；

图4是本实用新型的一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器的电流检测电路的电路原理图

图5是本实用新型的一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器的温度检测电路的电路原理图

图6是本实用新型的一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器的电压检测电路的电路原理图

图7是本实用新型的一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器的显示电路的电路原理图；

图8是本实用新型的一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器的传输电路的电路原理图；

图9是本实用新型的一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器的切断电路的电路原理图。

具体实施方式

如图1至图9所示，本实用新型提供一种防止充电电池引起火灾的智慧安全用电监控探测器，包括：

采集芯片u3连接有多路模拟选择开关u4和电压检测电路，用于采集电路的有功功率和无功功率和采集电压信息，所述多路模拟选择开关u4连接温度检测电路和电流检测电路，用于采集温度、电流信息后传输给采集芯片u3；

所述采集电路包括电流检测电路、温度检测电路和电压检测电路，用于采集智慧安全用电监控探测器的温度、电流、电压，电流检测电路包括稳压二极管tvs1_1、稳压二极管tvs1_2、稳压二极管tvs1_3和稳压二极管tvs1_4，所述稳压二极管tvs1_1、稳压二极管tvs1_2、稳压二极管tvs1_3和稳压二极管tvs1_4的正极均接地，所述稳压二极管tvs1_1、稳压二极管tvs1_2、稳压二极管tvs1_3和稳压二极管tvs1_4负极分别连接多路模拟选择开关u4的引脚11、12、13、14，所述稳压二极管tvs1_1与电容c1_1和电阻r1_1并联，所述稳压二极管tvs1_2与电容c1_2和电阻r1_2并联，所述稳压二极管tvs1_3与电容c1_3和电阻r1_3并联，所述稳压二极管tvs1_4与电容c1_4和电阻r1_4并联，用于对电路电流的检测；

温度检测电路包括双向瞬变抑制二极管tvs2_1、双向瞬变抑制二极管tvs2_2、双向瞬变抑制二极管tvs2_3和双向瞬变抑制二极管tvs2_4，所述双向瞬变抑制二极管tvs2_1、双向瞬变抑制二极管tvs2_2、双向瞬变抑制二极管tvs2_3和双向瞬变抑制二极管tvs2_4的一端接地，所述双向瞬变抑制二极管tvs2_1、双向瞬变抑制二极管tvs2_2、双向瞬变抑制二极管tvs2_3和双向瞬变抑制二极管tvs2_4分别与电容c2_1、电容c2_2、电容c2_3和电容c2_4并联，所述双向瞬变抑制二极管tvs2_1、双向瞬变抑制二极管tvs2_2、双向瞬变抑制二极管tvs2_3和双向瞬变抑制二极管tvs2_4的另一端分别连接电阻r2-1、电阻r2-2、电阻r2-3和电阻r2-4的一端，所述电阻r2-1、电阻r2-2、电阻r2-3和电阻r2-4的另一端分别连接多路模拟选择开关u4的引脚1、5、2、4，所述双向瞬变抑制二极管tvs2_1、双向瞬变抑制二极管tvs2_2、双向瞬变抑制二极管tvs2_3和双向瞬变抑制二极管tvs2_4的另一端分别连接电阻r4-1、电阻r4-2、电阻r4-3和电阻r4-4的一端，所述电阻r4-1、电阻r4-2、电阻r4-3和电阻r4-4的另一端连接电源vdd，用于对温度进行检测；所述多路模拟选择开关u4的引脚3连接接口con10的端口2，所述多路模拟选择开关u4的引脚13连接电阻r12的一端，电阻r12的另一端连接接口con10的端口1，所述接口con10的端口6连接采集芯片u3的引脚20，所述接口con10的端口7连接采集芯片u3的引脚21，用于将电流检测电路和温度检测电路采集到的数据传送给采集芯片；

电压检测电路包括二极管d1和二极管d2，所述二极管d1和二极管d2并联，所述二极管d1的正极连接二极管d2的负极、电阻r17的一端和接地，所述二极管d1的负极连接二极管d2的正极、电阻r13的一端和电阻r19的一端，所述电阻r17的另一端连接电阻r19的另一端、电容c6的一端和计量芯片u3的引脚10，所述电容c6的另一端接地，所述电阻r13的另一端连接三极管q3的集电极，所述三极管q3的发射极连接电源vdd，所述三极管q3的基级连接电阻r11的一端，所述电阻r11的另一端连接控制芯片u1的引脚48，用于向计量芯片u3发送电路电压的高压；电阻r15和电容c7并联，所述电阻r15和电容c7的一端连接计量芯片u3的引脚11，所述电阻r15和电容c7的另一端接地，用于向计量芯片u3发送电路电压的高压。

所述控制芯片连接显示芯片，用于对控制芯片u1发出的指令进行显示；显示电路以显示芯片为核心，所述显示电路包括显示芯片、报警二极管led4、故障二极管led3、通讯二极管led2和运行二极管led1，所述显示芯片的端口1连接所述报警二极管led4的一端，所述显示芯片的端口2连接电阻r15的一端，所述电阻r15的另一端连接所述控制芯片u1的引脚37，所述显示芯片的端口3连接电阻r11的一端，所述电阻r11的另一端连接所述控制芯片u1的引脚32，所述显示芯片的端口4连接所述故障二极管led3的一端，所述显示芯片的端口5连接电阻r12的一端，所述电阻r12的另一端连接所述控制芯片u1的引脚33，所述显示芯片的端口6连接所述控制芯片u1的引脚28，所述显示芯片的端口7连接所述通讯二极管led2的一端，所述显示芯片的端口8连接所述控制芯片u1的引脚27，所述显示芯片的端口9连接所述控制芯片u1的引脚26，所述显示芯片的端口10连接电阻r13的一端，所述电阻r13的另一端连接所述控制芯片u1的引脚34，所述显示芯片的端口11连接所述运行二极管led1的一端，所述显示芯片的端口12连接所述控制芯片u1的引脚25，所述报警二极管led4、故障二极管led3、通讯二极管led2和运行二极管led1的另一端连接所述控制芯片u1的引脚29，用于对控制芯片u1发出的指令进行显示。

所述控制芯片连接蜂鸣器bp1，用于报警；报警电路以蜂鸣器bp1为核心，所述蜂鸣器bp1的一端连接电源vcc，所述蜂鸣器bp1的另一端连接三极管q2的集电极，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的基级连接电阻r20的一端，所述电阻r20的另一端连接控制芯片u1的引脚36，用于所述控制芯片u1计算采集数据超过报警参数时，所述报警电路进行报警。

控制芯片u1连接传输芯片u2和采集芯片u3，用于将所述采集芯片u3所接收的数据远程传输至监控服务器，所述传输电路以传输芯片u2为核心，所述传输芯片u2包括传输芯片u2和收发信号单元，用于将所述采集芯片u3所接收的数据远程传输至监控服务器，所述传输芯片u2的端口1连接所述控制芯片u1的引脚45，所述传输芯片u2的端口2连接所述传输芯片u2的端口3、电阻r4的一端以及三极管q1的集电极，所述电阻r4的另一端接地，所述三极管q1的基极连接电阻r3的一端，所述三极管q1的发射极连接有极电容c2的正极、电容c3的一端、所述控制芯片u1的引脚41以及所述控制芯片u1的引脚42，所述有极电容c2的负极和电容c3的另一端接地，所述传输芯片u2的端口4连接所述电阻r3的另一端和所述控制芯片u1的引脚46，所述传输芯片u2的端口5连接电阻r6的一端和接地，所述电阻r6的另一端连接所述传输芯片u2的端口7、电阻r9的一端和电阻r8的一端，所述传输芯片u2的端口6连接电阻r5的一端、电阻r7的一端和电阻r9的另一端，所述电阻r5的另一端连接所述传输芯片u2的端口8和电容c9的一端，所述电容c9的另一端接地，所述电阻r7的另一端连接稳压二极管tvs1的负极、双向稳压管tvs2的一端和接口j1的端口5，所述稳压二极管tvs1的正极连接所述控制芯片u1的引脚41以及所述控制芯片u1的引脚42，所述电阻r8的另一端连接稳压二极管tvs2的负极、双向稳压管tvs2的另一端和接口j1的端口4，所述稳压二极管tvs2的正极接地，所述稳压二极管tvs1、稳压二极管tvs2、稳压二极管tvs3构成收发信号单元，用于收发无线传输信号。

所述传输芯片u2连接切断电路，所述切断电路还连接采集芯片u3，用于当采集芯片u3采集到的信息超过阈值时切断电路，保护电路安全。

所述切断电路包括继电器k1，所述继电器k1的引脚1连接接口j1的端口6，所述继电器k1的引脚3连接三极管q1的集电极和二极管d3的正极，所述继电器k1的引脚4连接接口j1的端口2和二极管d3的负极，所述继电器k1的引脚5连接接口j1的端口7，所述三极管q1的发射极连接电阻r7的一端和接地，所述三极管q1的基级连接电阻r7的另一端和电阻r6的一端，所述电阻r6的另一端连接接口con10的端口3，所述继电器k1起到切断电路的作用。

本实用新型的工作原理和工作过程如下：

所述采集芯片u3采集电路的有功功率和无功功率，采集电路中的电流、电压和温度信号并将采集信息传送至控制芯片u1，由所述控制芯片u1计算采集信息是否超过报警参数，在超过报警参数时，将信号传输至显示芯片，所述蜂鸣器进行报警，所述传输芯片u2将采集芯片u3的信息进行与监控服务器之间的远程传输并传输至切断电路，用于切断电路。

本实用新型的特点在于：包括采集芯片u3、传输芯片u2、显示芯片和控制芯片u1，实现了采集电路的有功功率和无功功率，采集电路中的电流、电压和温度信号并将采集信息传送至控制芯片u1，通过控制芯片u1、采集芯片u3、传输芯片u2、切断电路以及显示芯片的连接，可以实现企业或者家庭的用电过程中，当采集芯片u3采集到出现电瓶车电池充电等各种大容量充电电池用电情况或者采集到的能耗过高时，所述智慧安全用电监控探测器将实现自动报警，通过传输芯片u2和切断电路，实现了将采集芯片u3的信息进行与监控服务器之间的远程传输并切断电路，把报警地址时间等信息上传到监控服务器，保护电路安全，解决了因电瓶车电池和大容量电池在家里充电引起的电气火灾事故。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。