Мобильное устройство адресного управления неприоритетной нагрузкой и способ адресного управления неприоритетной нагрузкой

Мобильное устройство адресного управления неприоритетной нагрузкой и способ адресного управления неприоритетной нагрузкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области электротехники, к устройствам, повышающим эффективность использования выделенной электрической мощности, и, в частности, к устройствам лимитирования потребляемой от сети электрической мощности с помощью автоматического отключения неприоритетных нагрузок.

Техническим результатом является создание группы устройств нового типа, повышающих эффективность использования выделенной мощности за счет адресного управления неприоритетными нагрузками, и доступных для подключения по принципу - «включил - и работай» людьми, не обладающими специальными знаниями в электротехнике.

Техническая область

Настоящее изобретение относится к способу и группе устройств для автоматического управления неприоритетными нагрузками в точке их подключения в электросеть.

Уровень техники

Одним из факторов, ограничивающим широкое использование современной бытовой техники, является недостаточная электрическая мощность, выделяемая на здание, офис или квартиру, а также недостаточное сечение электропроводки, не рассчитанной на подключение дополнительной мощной нагрузки. При подключении электроприборов с суммарной мощностью больше выделенной (например, электрообогреватель и электрочайник), срабатывает вводной защитный автомат, обесточивая все помещение. По этой причине во многих домах и офисах, особенно старой постройки, затруднено подключение самой необходимой техники, такой как электробойлеры, отопительные приборы, электрические системы теплого пола, СВЧ-печи, электрочайники и т.п. Причем последствием перегрузки проводки может быть даже пожар.

Проблему увеличения количества подключаемого оборудования и лимитирования потребляемой от электросети мощности позволяют решить устройства, работающие по принципу приоритетного управления потребителями с помощью отключения неприоритетных нагрузок. Они защищают вводной автомат от отключения по перегрузке.

Такие устройства, устанавливаемые в электрощит, выпускаются многими электротехническими фирмами и называются по-разному. Например, Schneider Electric называет такие аппараты - реле отключения неприоритетной нагрузки; Moeller - реле приоритетной нагрузки; ABB - реле управления нагрузкой. Другие названия - реле приоритетов, автоматическая система управления нагрузками и т.п.

Эти устройства не дают возможности включить все приборы одновременно, как бы, выстраивая их в очередь на включение, таким образом, чтобы суммарная потребляемая ими мощность, никогда не превысила допустимую.

Эти устройства, которые можно принять за аналоги, используют следующий способ управления неприоритетной нагрузкой. С помощью датчика тока производится постоянный контроль суммарного тока потребления всех нагрузок и сравнение его текущего значения с максимально допустимой величиной. При превышении заданного порога происходит отключение линий с неприоритетными нагрузками. Обратное подключение происходит автоматически, через заданный интервал времени, если значение общего потребляемого тока опустится ниже максимально допустимого значения.

В простейшем виде такое устройство содержит: входную питающую линию, выходную приоритетную линию, выходную неприоритетную линию, датчик тока с компаратором и источником опорного напряжения, силовое реле.

Работает устройство следующим образом. Напряжение с входной питающей линии беспрепятственно поступает на выходную приоритетную линию. К ней подключаются потребители с высоким приоритетом, которые не отключаются ни при каких условиях. Суммарный потребляемый ток нагрузок измеряется датчиком тока, сигнал с которого постоянно поступает на компаратор и сравнивается с опорным напряжением, которое регулируется и составляет так называемую уставку реле, т.е. порог срабатывания.

Как только ток во входной питающей линии превысит ток уставки, компаратор изменит состояние, что приведет к срабатыванию силового реле, контакты которого отключат неприоритетную линию на время, пока общий потребляемый ток не упадет ниже тока уставки.

Как только это условие выполнится, произойдет обратный процесс - компаратор изменит состояние и реле подключит неприоритетную линию. Таким образом, все потребители снова окажутся подключенными к электропитанию.

Основными недостатками, ограничивающими широкое применение таких устройств в быту является:

- невозможность их использования без серьезной модернизации электропроводки в доме или квартире, поскольку, даже при наличии отдельной линии электропитания на каждое помещение, отключаться будут все розетки этого помещения, потому что они объединены, т.е., например, вместе с неприоритетным отопительным прибором в конкретной комнате будет отключаться телевизор и торшер;

- при отсутствии возможности прокладки новых проводов;

- отсутствие возможности использования устройства для адресного управления нагрузкой, подключенной к конкретным розеткам в помещениях;

- высокая стоимость устройств и работ по их инсталляции;

- невозможность самостоятельной установки устройства неспециалистом;

- отсутствие мобильности и возможности переноса подобных устройств вместе с потребляющим прибором.

Известен аналог другого типа, «Устройство ограничения мощности потребляемой электроэнергии» (Патент на изобретение РФ №2141711, 10.03.1999 Опубликован: 20.11.1999. МПК Н02Н 3/093, Н02Н 9/02) включающее в себя: датчик потребляемой мощности, блок определителя перегрузки, ждущий мультивибратор, блок формирователя отключения, первый триггер, силовой коммутатор, блок повторного включения, счетчик количества включений, второй триггер, элемент "И", источник питания, сигнализатор превышения мощности, сигнализатор включения питания, пусковая кнопка, предохранитель, клеммы для установления значения максимально допустимой мощности потребляемой электроэнергии, переменный резистор.

Недостатки - те же, что у всех аналогов. Кроме того, устройство не управляет неприоритетными нагрузками, а полностью отключает подачу электроэнергии при перегрузке, если пользователь сам не отключит часть неприоритетных нагрузок вручную.

Известен аналог, устройство «Гибкая система управления электрической нагрузкой и способ ее работы» (Патент на изобретение РФ 2431172, 26.11.2006, опубл. 10.10.2011, МПК С05В 15/00, 2006.01.

Устройство управления нагрузкой для контролирования и регулирования потребления электроэнергии потребителем содержит: главный центральный процессор, соединенный с источником электроэнергии и выполненный с возможностью получения сигнала от него; запоминающее устройство, соединенное с главным центральным процессором; множество управляемых релейных блоков, соединенных с множеством нагрузок при помощи множества локальных автоматических выключателей, причем каждый блок содержит: реле, реагирующее на команды главного центрального процессора; датчик тока, электрически соединенный с реле, причем реле и датчик тока электрически соединены с главным центральным процессором, и электрическую линию, имеющую первый конец, соединяющий релейный блок с источником питания электроэнергии, и второй конец, соединяющий с локальным автоматическим выключателем, соединенным с, по меньшей мере, одной нагрузкой.

Главный центральный процессор, запоминающее устройство и релейные блоки помещены в один корпус, расположенный между главным автоматическим выключателем и локальными автоматическими выключателями.

Недостатки устройства те же, что у всех аналогов, кроме того - повышенная сложность и громоздкость.

Известен аналог, «Способ управления группой электронагревательных устройств» (Патент 2259022, 10.03.2004. Опубл.: 20.08.2005. МПК Н05В 1/02, H02J 13/00, G05D 23/00) Схема управления представляет собой потребитель, подключенный к сети электроснабжения. У потребителя установлен блок управления, который через линию связи соединен с термо-измерительными (пускорегулирующими) устройствами и датчиком мощности.

Данный способ управления группой электронагревательных устройств принят за прототип.

Способ управления группой электронагревательных устройств, установленных у конечного потребителя, предусматривающий подключение группы электронагревательных устройств потребителя к общей сети энергоснабжения с ограниченной мощностью нагрузки, с использованием блока управления, осуществляющего управление работой электронагревательных устройств в заранее заданной последовательности, отличающийся тем, что каждому электронагревательному устройству присваивают порядковый номер, в соответствии с которым устройство с наибольшим порядковым номером в группе имеет приоритет во включении, хранят в базе данных блока управления значение мощности каждого устройства и значение предельно допустимой нагрузки сети, а также температурно-временные циклограммы, представляющие желаемое для потребителя изменение температуры нагреваемой среды в определенные периоды времени, в контрольные моменты времени отключают устройства, температура нагреваемой среды которыми выше или равна желаемому значению, и исключают их из рассмотрения, измеряют мощность, потребляемую всеми прочими электроприемниками, подключенными к данной сети электроснабжения, и вычисляют допустимое значение общей мощности электронагревательных устройств как разность между значениями предельно допустимой мощности нагрузки сети и мощности прочих электроприемников, сравнивают допустимое значение общей мощности электронагревательных устройств с помощью устройства, имеющего приоритет, если результат сравнения отрицательный, при котором допустимое значение общей мощности электронагревательных устройств меньше мощности электронагревательного устройства, имеющего приоритет, то исключают данное устройство из рассмотрения и сравнивают допустимое значение мощности электронагревательных устройств с мощностью следующего устройства, имеющего приоритет, если результат сравнения положительный, при котором допустимое значение общей мощности электронагревательных устройств больше или равно мощности электронагревательного устройства, то включают данное устройство и исключают его из дальнейшего рассмотрения, уменьшают допустимое значение общей мощности электронагревательных устройств на величину мощности включенного устройства, полученное значение сравнивают с мощностью следующего устройства, имеющего приоритет, после рассмотрения последнего устройства последовательность управления электронагревательными устройствами повторяется со следующего контрольного момента времени.

Недостатки те же, что у всех аналогов, плюс узкая, специализированная область применения.

Наиболее близким по техническому решению устройством, принятому за прототип является «Электрически управляемый размножитель» (Патент на изобретение РФ 2396652, 27.11.2006. Опубл.: 10.08.2010. МПК H01R 13/70 (2006.01), H01R 25/00 (2006.01).

Указанное устройство представляет собой электрический удлинитель с индикацией превышения допустимого тока, в котором пользователь может дистанционно, с помощью пульта, управлять включением и выключением отдельных штепсельных розеток, находящихся на корпусе удлинителя.

Устройство содержит корпус с розетками, промаркированными в соответствии с приоритетом подачи электроэнергии, индикаторные лампочки и электрическую схему в корпусе удлинителя.

Электрическая схема содержит гальваноскоп для обнаружения тока в силовом кабеле удлинителя; радиопередающий и принимающий блок управляющего сигнала, контроллер - пульт дистанционного управления (ПДУ) с радио передатчиком и кнопками, промаркированными в соответствии с приоритетом подачи электроэнергии (номерами розеток), и ряд ключей, соответствующих количеству розеток, для выборочной подачи энергии посредством ручного или дистанционного управления, если выходной сигнал от гальваноскопа о статусе нагрузки сигнализирует о превышении установленного порога перегрузки.

Работает устройство следующим образом.

В розетки удлинителя, управляемые с ПДУ включаются вилки потребителей электроэнергии, которые можно включать и выключать соответствующими кнопками на контроллере - ПДУ. При индикации перегрузки удлинителя можно отключить некоторые розетки с не нужными в данный момент (неприоритетными потребителями) или выключить все розетки.

Недостаток такого устройства - отсутствие функционала для автоматического управления неприоритетной нагрузкой при появлении сигнала о превышении установленного порога мощности; ручное управление включением-выключением нагрузок при появлении сигнала о перегрузке; ограниченная мощность подключаемой к удлинителю нагрузки; узкая область применения, в основном, для питания телевизора с сопутствующей радиотехникой.

На устранение недостатков аналогов и прототипа направлено данное изобретение.

Техническая задача

Настоящее изобретение было сделано для решения вышеупомянутых проблем и устранения недостатков, присущих аналогам и прототипу. В задачи входило и создание нового способа управления нагрузками, отличного от применяемого в аналогах и прототипе.

Первой целью данного изобретения является создание моноблочного мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой, для подключения приоритетной и неприоритетной нагрузок к одной штепсельной розетке, с автоматическим включением неприоритетной нагрузки при отключении приоритетной нагрузки, и ее отключением при включении приоритетной нагрузки; или, по другому варианту, для последовательного перебора (опроса) нескольких разно-приоритетных нагрузок до обнаружения одной, включенной в текущий момент времени.

Второй целью изобретения является создание двухблочного мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой для раздельного подключения одной приоритетной и одной неприоритетной нагрузок к двум разным штепсельным розеткам, находящимся в разных помещениях, с автоматическим включением неприоритетной нагрузки при отключении приоритетной нагрузки, и ее отключением при включении приоритетной нагрузки.

Третьей целью данного изобретения является создание многоблочного мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой для раздельного подключения одной приоритетной и двух и более неприоритетных нагрузок к разным штепсельным розеткам, находящимся в разных помещениях, с автоматическим включением первой неприоритетной нагрузки при отключении приоритетной нагрузки, и ее отключением при включении приоритетной нагрузки; с автоматическим включением второй неприоритетной нагрузки при отключенной приоритетной нагрузке и отключенной первой неприоритетной нагрузке, и ее отключением при включении приоритетной нагрузки; и т.д.

Техническое решение

В соответствии с данным изобретением первой из указанных целей можно достигнуть созданием моноблочного мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой, содержащего: корпус, входную питающую линию, розетку для подключения приоритетной нагрузки и розетку для подключения неприоритетной нагрузки; датчик тока для регистрации включения приоритетной нагрузки; компаратор с источником опорного напряжения для сравнения сигнала от датчика тока с установленным порогом срабатывания; реле с силовым ключом, два красных светодиода, модуль питания схемы, логический модуль, управляющий реле таким образом, что при включенной приоритетной нагрузке силовой ключ разомкнут и напряжения сети не поступает в неприоритетную нагрузку, а при выключенной приоритетной нагрузке - силовой ключ замкнут, и напряжение сети подается в неприоритетную нагрузку до тех пор, пока не включится приоритетная нагрузка. Светодиоды индицируют включение соответствующих нагрузок.

Или, по второму варианту, моноблочного мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой, содержащего: входную питающую линию, корпус с розетками для подключения нагрузок; датчик тока для регистрации включения выбранной в текущий момент времени нагрузки; компаратор с источником опорного напряжения для сравнения сигнала от датчика тока с установленным порогом, соответствующим включенному состоянию нагрузки; переключающие контакты реле (показанные для упрощения описания и наглядности), красные светодиоды по числу нагрузок, модуль питания схемы, логический модуль, управляющий реле с переключающими ключами таким образом, что в любой момент времени замкнут только один силовой ключ, подающий напряжение в одну цепь нагрузки, и если, нагрузка включена, то она будет включена до своего выключения, затем будет подключена следующая линия, если нагрузка в ней включена, то она будет включена до своего выключения, а если не включена, то продолжится перебор нагрузок до обнаружения включенной, и т.д. Причем, для регистрации тока в нескольких нагрузках используется всего один датчик тока.

Вторую цель изобретения можно достигнуть созданием мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой, состоящего двух блоков: - для подключения приоритетной нагрузки (для краткости, назовем его - блок А), и - для подключения неприоритетной нагрузки (для краткости, назовем его - блок Б).

Блок А содержит: корпус, входную питающую линию, розетку для подключения приоритетной нагрузки, датчик тока для регистрации включения приоритетной нагрузки, компаратор с источником опорного напряжения для сравнения сигнала от датчика тока с установленным порогом срабатывания, красный светодиод для индикации включения нагрузки, зеленый светодиод для индикации работы с выключенной нагрузкой; передающий модуль для передачи команд управления на блок Б, модуль питания схемы, логический модуль, управляющий передающим модулем таким образом, что при включенной приоритетной нагрузке передающий модуль передаст дистанционную команду, запрещающую включение неприоритетной нагрузки на блок Б, а при выключенной приоритетной нагрузке - передающий модуль передаст дистанционную команду разрешающую включение неприоритетной нагрузки на блок Б до тех пор, пока не включится приоритетная нагрузка.

Блок Б содержит: корпус, входную питающую линию, розетку для подключения неприоритетной нагрузки, приемный модуль, модуль питания схемы, красный свето-диод для индикации включения нагрузки, зеленый светодиод для индикации работы с выключенной нагрузкой, реле с силовой ключом, логический модуль, управляющий реле таким образом, что при получении приемным модулем команды от блока А запрещающую включение неприоритетной нагрузки силовой ключ разомкнут и напряжение сети не поступает в эту нагрузку, а при получении приемным модулем команды от блока А разрешающей включение неприоритетной нагрузки - силовой ключ замыкается, и напряжение сети подается в неприоритетную нагрузку до тех пор, пока не включится приоритетная нагрузка на блоке А.

Дистанционные команды управления могут передаваться с помощью радиоволн на частотах 433 МГц (или в других, более высоких, разрешенных диапазонах радиочастот), по питающей электросети по международному стандарту Х10, или в инфракрасном диапазоне волн с длиной волны около 0,75-1,4 микрон. Алгоритмы управления и управляющие команды будут рассмотрены позже.

Третью цель можно достигнуть созданием многоблочного мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой, в состав которого, кроме описанных выше блоков А и Б, входит промежуточный блок В (один или более), содержащий корпус, входную питающую линию, розетку для подключения неприоритетной нагрузки, датчик тока для регистрации включения нагрузки, компаратор с источником опорного напряжения для сравнения сигнала от датчика тока с установленным порогом срабатывания, красный светодиод для индикации включения нагрузки, зеленый светодиод для индикации работы с выключенной нагрузкой, приемный модуль для приема управляющих команд от блока А, реле с силовым ключом, передающий модуль для передачи команд управления на блок Б, модуль питания схемы, логический модуль, управляющий передающим модулем и реле с силовым ключом, таким образом, что:

- при получении приемным модулем блока В команды от блока А, запрещающей включение неприоритетной нагрузки, силовой ключ разомкнут, напряжение сети не поступает в эту нагрузку, передающий модуль передаст на следующий в цепочке блок В или Б дистанционную команду, запрещающую включение подключенной к нему неприоритетной нагрузки;

- при получении приемным модулем блока В команды от блока А, разрешающей включение неприоритетной нагрузки, замкнет силовой ключ и подаст питание в неприоритетную нагрузку, подключенную к нему: если эта нагрузка включится, о чем сообщит сигнал с выхода компаратора, вызванный сигналом от датчиком тока, превышающим порог срабатывания, то передающий модуль передаст на следующий в цепочке блок В или конечный блок Б, дистанционную команду, запрещающую включение подключенной к нему неприоритетной нагрузки, а собственная неприоритетная нагрузка будет подключена до тех пор, пока не включится приоритетная нагрузка на блоке А;

- при получении приемным модулем блока В команды от блока А, разрешающей включение неприоритетной нагрузки, но при не подтверждении включения нагрузки датчиком тока с компаратором, приоритет блока В будет делегирован следующему, по цепочке блоку (В или Б), при этом силовой ключ разомкнется, отключив свою неприоритетную нагрузку, а передающий модуль передаст дистанционную команду на следующий в цепочке блок (В или Б), разрешающую включение подключенной к нему, неприоритетной нагрузки до тех пор, пока не включится приоритетная нагрузка.

Все три цели достигаются за счет использования в перечисленной группе устройств нового способа управления неприоритетной нагрузкой, отличающегося от аналогов и прототипа тем, что:

- датчик тока в изобретении находится в цепи приоритетной нагрузки (и не предназначен для измерения общего суммарного тока, протекающего через все приоритетные и неприоритетные нагрузки, на основании величины которого отключаются неприоритетные нагрузки);

- датчик тока в изобретении служит для определения текущего статуса приоритетной нагрузки: включена или выключена, на основании чего включается или выключается неприоритетная нагрузка;

- в любой момент времени к сети может быть подключена или приоритетная нагрузка, или неприоритетная нагрузка, причем, неприоритетная нагрузка может быть подключена тогда и только тогда, когда отключена приоритетная нагрузка;

- приоритетная нагрузка и неприоритетная нагрузка могут подключаться, как в одну розетку, при помощи мобильного блока, так и в розетки, находящиеся в разных помещениях, через отдельные мобильные блоки, осуществляющие автоматическое дистанционное управление неприоритетной нагрузкой в зависимости от состояния приоритетной нагрузки;

- в изобретении отсутствует задержка на включение или выключение неприоритетной нагрузки.

Изобретение «Мобильное устройство адресного управления неприоритетной нагрузкой и способ адресного управления неприоритетной нагрузкой» содержит совокупность существенных признаков, необходимую и достаточную для достижения указанного технического результата.

Из уровня техники не известны технические решения с заявленной совокупностью существенных признаков, что подтверждает соответствие изобретения условию патентоспособности - новизна.

Краткое описание чертежей

Устройство, работа и преимущества этого изобретения станут более понятыми благодаря приведенному описанию прилагаемых чертежей. В связи с этим не делается попыток показать конструктивные и схемные особенности настоящего изобретения более детально, чем это необходимо для понимания принципов работы. Приведенное описание с чертежами лишь обеспечивает понимание возможностей практической реализации настоящего изобретения.

Фиг.1 - Представляет собой блок-схему, иллюстрирующую состав и взаимодействие основных элементов первого варианта моноблочного «Мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой»;

Фиг.2 - Представляет собой блок-схему, иллюстрирующую состав и взаимодействие основных элементов второго варианта моноблочного «Мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой»;

Фиг.3 - Представляет собой блок-схему, иллюстрирующую состав и взаимодействие основных элементов блока А «Мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой», предназначенного для подключения приоритетной нагрузки;

Фиг.4 - Представляет собой блок-схему, иллюстрирующую состав и взаимодействие основных элементов блока Б «Мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой», предназначенного для подключения неприоритетной нагрузки;

Фиг.5 - Представляет собой блок-схему, иллюстрирующую состав и взаимодействие основных элементов блока В «Мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой», предназначенного для подключения неприоритетной нагрузки и ретрансляции управляющих команд к следующему блоку;

Фиг.6 - Представляет собой концептуальную иллюстрацию одного из возможных вариантов внешнего вида блоков А, Б, В изобретения;

Фиг.7 - Представляет собой простейший пример использования «Мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой» для оптимизации энергопотребления отопительных приборов;

Осуществление изобретения

Это краткое описание не предназначено для определения ключевых признаков и объема защиты заявленного объекта изобретения, а необходимо для иллюстрации, в общем виде, его состава, принципов работы, логики взаимодействия блоков и различных вариантов исполнения.

Сущность и идея изобретения заключается в управлении неприоритетной нагрузкой в точках ее подключения к сети в соответствии с логическим принципом «ИЛИ»: пока работает приоритетная нагрузка, например, электрочайник на кухне -неприоритетная нагрузка, например, водонагреватель в ванной комнате, автоматически отключается. Как только чайник закипел и отключился - автоматически включается неприоритетная нагрузка. В нашем примере, это водонагреватель в ванной комнате.

Моноблочное «Мобильное устройство адресного управления неприоритетной нагрузкой и способ адресного управления неприоритетной нагрузкой» (первый вариант).

Первый вариант моноблочного мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой (Фиг.1), содержит: корпус - 30, входную питающую линию - 1, выходную приоритетную линию - 11 и выходную неприоритетную линию - 19; датчик тока - 2; компаратор - 3 с источником опорного напряжения - 4; реле - 16 с силовым ключом - 17, два красных светодиода - 6, модуль питания - 10, логический модуль - 5.

Устройство работает следующим образом.

После включения блока в сеть напряжение с входной питающей линии - 1 поступает на модуль питания - 10, преобразующий напряжение электросети в напряжение питания элементов схемы, и на выходную приоритетную линию - 11, выполненную, например, в виде штепсельной розетки. К ней подключается потребитель с высоким приоритетом.

При включении приоритетной нагрузки (например, электрочайника) ее статус определится по наличию потребляемого ею тока датчиком тока - 2, сигнал с которого поступит на вход компаратора - 3, где сравнится с источником опорного напряжения - 4, составляющего уставку устройства. Потребляемый нагрузкой ток превысит ток уставки и компаратор - 3 изменит состояние. Сигнал с его выхода поступит на логический модуль - 5, который выдаст управляющий сигнал на реле -16, которое разомкнет силовой ключ - 17 и напряжение сети не поступит в выходную неприоритетную линию - 19 и в нагрузку.

Как только приоритетная нагрузка отключится (например, электрочайник закипит и выключится) отсутствие потребляемого ею тока зафиксируется датчиком тока - 2, сигнал с которого поступит на вход компаратора - 3, где сравнится с источником опорного напряжения - 4 и изменит состояние компаратора - 3. Сигнал с его выхода поступит на логический модуль - 5, который выдаст управляющий сигнал на реле - 16, которое замкнет силовой ключ - 17 и напряжение сети поступит в неприоритетную нагрузку, которая будет включена до тех пор, пока не включится приоритетная нагрузка. Красные светодиоды - 6 индицируют включение соответствующих нагрузок.

Моноблочное «Мобильное устройство адресного управления неприоритетной нагрузкой и способ адресного управления неприоритетной нагрузкой» (второй вариант).

Второй вариант моноблочного мобильного устройства адресного управления неприоритетной нагрузкой и способа адресного управления неприоритетной нагрузкой (Фиг.2), содержит: корпус - 30, входную питающую линию - 1, выходную, приоритетную линию - 11 и несколькими выходными неприоритетными линиями - 19; датчик тока - 2; компаратор - 3 с источником опорного напряжения - 4; реле - 16 с переключающими контактами - 28, красные светодиоды - 6 по количеству розеток для подключения нагрузки, модуль питания - 10, логический модуль - 5.

Реле - 16 с переключающими контактами - 28 выбрано, как пример, для упрощения описания работы устройства. При двух нагрузках может использоваться одно реле с переключающими контактами, а при большем количестве коммутируемых нагрузок, может использоваться несколько реле с силовыми ключами, работающие как переключатель на Фиг.2.

Устройство работает следующим образом.

После включения блока в сеть напряжение с входной питающей линии - 1 поступает на модуль питания - 10, преобразующий напряжение электросети в напряжение питания элементов схемы, и, через замкнутые переключающие контакты - 28 на выходную приоритетную линию - 11, выполненную, например, в виде штепсельной розетки. К ней подключается потребитель с высоким приоритетом. Если эта нагрузка окажется включена, то наличие потребляемого ею тока зафиксируется датчиком тока - 2, сигнал с которого поступит на вход компаратора - 3, где сравнится с источником опорного напряжения - 4. Потребляемый нагрузкой ток превысит ток уставки и компаратор - 3 изменит состояние. Сигнал с его выхода поступит на логический модуль - 5, который выдаст управляющий сигнал на реле - 16 на удержание силового ключа - 28 в подключенном к выходной приоритетной линии - 11 состоянии. Напряжение сети будет поступать в приоритетную нагрузку.

Как только нагрузка, включенная в выходную приоритетную линию - 11 выключится, отсутствие потребляемого ею тока зафиксируется датчиком тока - 2, сигнал с которого поступит на вход компаратора - 3, где сравнится с источником опорного напряжения - 4 и компаратор - 3 изменит состояние. Сигнал с его выхода поступит на логический модуль - 5, который выдаст управляющий сигнал на реле - 16 на переключение силового ключа - 28 на следующую выходную неприоритетную линию и розетку. Если нагрузка, подключенная в эту розетку, будет включена, то она будет включена до своего выключения. Затем будет подключена следующая линия. Если нагрузка в ней будет включена, то она будет включена до своего выключения, а если не включена, то продолжится последовательный перебор нагрузок до обнаружения включенной, и т.д. В конце цикла силовой ключ - 28 вернется к выходной приоритетной линии - 11.

Как видно из схемы, для регистрации тока в нескольких нагрузках используется всего один датчик тока.

Двухблочное «Мобильное устройство адресного управления неприоритетной нагрузкой и способ адресного управления неприоритетной нагрузкой».

Устройство состоит из двух основных блоков, выполненных, например, в виде розеточных адаптеров (Фиг.6): один - для подключения приоритетной нагрузки (для краткости, назовем его - блок А), другой - для подключения неприоритетной нагрузки (для краткости, назовем его - блок Б). Взаимодействие между блоками дистанционное: управляющие команды от блока А к блоку Б могут передаваться с помощью радиосигнала, по питающей электросети или в инфракрасном диапазоне волн.

Далее, в описании и на чертежах, для примера, будет представлена передача управляющих команд по радиоканалу.

Блок А (Фиг.3) сдержит следующие основные элементы: входную питающую линию - 1; датчик тока - 2; компаратор - 3; источник опорного напряжения - 4; логический модуль - 5; красный светодиод - 6; зеленый светодиод - 7; радиопередающий модуль - 8 с антенной - 9, модуль питания - 10; выходную приоритетную линию - 11, корпус - 12.

Входная питающая и выходная приоритетная линии могут быть выполнены в виде штепсельной вилки и розетки для подключения нагрузки, интегрированных в корпус блока.

Блок Б (Фиг.4) содержит следующие основные элементы: входную питающую линию - 1; радиоприемный модуль - 13 с антенной - 20; модуль питания - 14, логический модуль - 15; красный светодиод - 6; зеленый светодиод - 7; реле - 16; силовой ключ - 17; корпус - 18, выходную неприоритетную линию - 19.

Входная питающая и выходная неприоритетная линии могут быть выполнены в виде штепсельной вилки и розетки для подключения нагрузки и интегрированы в корпус блока. Реле - 16 с силовым ключом - 17 может представлять собой, как электромагнитное, так и электронное реле. Вместо или вместе с радиоприемным модулем блока, работающим на частотах 433 МГц или на более высоких в разрешенных радиодиапазонах, может быть использован передатчик команд по питающей электросети по стандарту Х10 или или в инфракрасном диапазоне волн с длиной волны около 0,75-1,4 микрон.

Работа устройства

БлокА (Фиг.3) работает следующим образом.

После включения блока в сеть напряжение через входную питающую линию - 1 поступает на модуль питания - 10, преобразующий напряжение электросети в напряжение питания элементов схемы, и на выходную приоритетную линию - 11. К ней подключается приоритетный потребитель, который не отключается ни при каких условиях. (Это может быть электрочайник, электрообогреватель со встроенным термостатом, СВЧ-печь, стиральная машина и т.п.) Одновременно, логический модуль - 5 включает зеленый светодиод, индицирующий работу устройства при отключенной нагрузке, и подает управляющий сигнал на радиопередающий модуль - 8, который, через антенну - 9 передает радиокоманду блоку Б на выключение неприоритетной нагрузки в целях предотвращения рассинхронизации блоков. Такая «защитная» команда передается после каждого включения в сеть. Подробнее, о защите от рассинхронизации блоков, сказано ниже.

При включении приоритетной нагрузки (например, электрочайника) величина потребляемого ею тока зафиксируется датчиком тока - 2, сигнал с которого поступит на вход компаратора - 3, где сравнится с источником опорного напряжения - 4, составляющего уставку устройства. Если потребляемый нагрузкой ток превысит ток уставки, то компаратор - 3 изменит состояние. Сигнал с его выхода поступит на логический модуль - 5, который выдаст управляющий сигнал на радиопередающий модуль - 8, который, в свою очередь, через антенну - 9 передаст радиокоманду на блок Б на выключение неприоритетной нагрузки (даже, если она не была включена).

При этом, логический модуль - 5 включит красный светодиод - 6, сигнализирующий о включении нагрузки.

Когда потребитель выключится (чайник закипел) - ток приоритетной нагрузки, подключенной к блоку А уменьшится ниже величины уставки источника опорного напряжения - 4, вследствие чего, компаратор - 3 изменит свое состояние. Сигнал с его выхода поступит на логический модуль - 5, который подаст управляющий сигнал на радиопередающий модул