CN101674999B - 特征在于自动饮料分配机断电系统的电器控制器系统 - Google Patents

Abstract

提供一种电器控制器，其特征在于一个或多个模块，被配置用于向接收来自流体供应系统的流体的电器供电，用于接收指示流体没有被提供给电器的流体供应系统信号，以及用于切断对电器的供电。一个或多个模块可以采取电器控制器电路的形式，电器控制器电路具有被配置用于向接收来自流体供应系统的流体的电器供电的第一电路部；以及被配置用于接收指示流体没有被提供给电器的流体供应系统信号以及切断对电器的供电的第二电路部。电器控制器可以形成具有电器、电器控制器和流体供应系统的电器控制器系统的一部分。

Description

特征在于自动饮料分配机断电系统的电器控制器系统

相关申请的交叉参考

本申请要求于2007年4月16日提交的专利申请序列号60/923,958的优先权，其全部内容通过参考结合于此。

技术领域

本发明涉及一种电器控制器；以及更具体地，涉及一种用于自动饮料分配机系统的、具有自动饮料分配机断电系统(ABDSS)的电器控制器。

背景技术

在现有技术中，已知的分配系统连接至墙上电源，并且当水耗尽时，单元或电器仍尝试按其功能进行运行。这种已知分配系统的一个缺点在于，无供水意味着分配系统可能过热导致元件烧坏，并且使系统毁坏。本技术领域中需要解决这个问题。

通常，在本技术领域中已知其他专利公开了用于感应水位或液位以保护设备的技术。

例如，专利号2,088,491公开了一种用于锅炉的低水位和压力控制设备。该设备是感应水位何时降至预定水位之下并且打开或关闭阀以向锅炉添水的机械设备。基于这项技术，接收来自锅炉的水的设备并不被断开。

专利号2,290,049公开了一种用于热水加热器的保险装置，当温度开始很高时，该保险装置使用磁性开关来断开使用电磁阀的燃料供给。基于这项技术，接收来自热水加热器的水的设备并不被断开。

专利号2,496,467公开了一种泵断电装置，当流体位很低时，其并不使接收来自泵的流体的设备断开。

专利号3,614,278公开了一种用于当水位很低时使燃油器断电的警报电路；然而，接收来自燃油器的热水的设备并不被断开。

专利号4,265,598公开了一种技术，用于当池水很低时，使游泳池设备(例如，泵)退动。

专利号5,172,089公开了一种池泵故障安全开关，用于使用基于其中容纳有永磁体的浮体的技术，当池中水位降至某一水位之下时，使泵断开。接收泵送的流体(即，池)的设备(即，电器)并不被断开。

专利号6,227,806公开了一种升液泵防护装置(liftpumpguard)，其所使用的技术基于取决于升液泵是否与可选择性致动的双稳态继电器一起泵送的两种不同电流。该泵被断开，但是设备不接收流体。

专利号6,766,835公开了一种热水箱监控系统，当其所感应到的压力超过某一水平时，就断开向热水箱的供电。该技术确实使接收来自水箱的热水的任何设备都断电。

然而，这些专利中没有一个教导或建议感应在向电器、单元或其他适当设备提供流体的流体供应系统中的流体位信号、以及基于所感应的流体位信号使电器、单元或设备自动断开。

发明内容

本发明提供了一种新颖且特有的电器控制器，特征在于一个或多个模块，被配置用于向接收来自流体供应系统的流体的电器供电，用于接收指示所述流体没有被提供给电器的流体供应系统信号，以及用于切断向电器供电。

一个或多个模块可以采取电器控制器电路的形式，该电器控制器电路具有第一电路部，被配置用于向接收来自流体供应系统的流体的电器供电；以及第二电路部，被配置用于接收指示流体没有被提供给电器的流体供应系统信号以及切断向电器的供电。

电器控制器电路还可以包括第三电路部，被配置用于将电器控制器电路菊链至耦联到另一个电器的另一个电器控制器电路。在操作中，第三电路部还可以被配置为响应一个流体供应系统信号以及向另一个电器控制器提供菊链的流体供应系统信号。电器控制器电路还可以包括第四电路部，被配置为提供指示电器已被切断的警报。

本发明还提供了一种电器控制器系统，特征在于流体供应系统与电器控制器相结合，电器控制器被配置为向电器供电以接通和断开电器。在操作中，流体供应系统可以被配置为将来自流体供应的流体提供给电器、感应流体供应低于预定阈值以及提供指示没有流体向电器提供的流体供应系统信号。电器控制器还可以被配置为响应流体供应系统信号以及切断向电器的供电。与以上所述一致，电器控制器还可以包括电器控制器电路，其具有第一电路部，被配置用于向电器供电；以及第二电路部，被配置用于提供流体供应系统信号和切断向电器的供电。电器控制器电路还可以包括第三电路部，被配置用于将电器控制器电路菊链至耦联到另一个电器的另一个电器控制器电路，其中，第三电路部还可以被配置为响应一个流体供应系统信号以及将菊链的流体供应系统信号提供给另一个电器控制器。电器控制器电路还可以包括被配置为提供指示电器已被切断的警报的。流体供应系统可以包括第四电路部，响应流体供应系统低于预定阈值以及提供流体供应系统信号的传感器。电器控制器系统还可以包括多个电器控制器，每个均耦联到对应电器，其中，多个电器控制器可以菊链在一起，使得仅一个电器控制器连接至流体分配系统。在本实施例中，一个电器控制器可以感应一个流体供应系统信号以及将菊链的流体供应系统信号提供给下一个电器控制器。

本发明还提供了一种方法，特征在于以下步骤：向接收来自流体供应系统的流体的电器供电；接收指示流体没有被提供给电器的流体供应系统信号；以及切断向电器的供电。

本发明还提供了一种方法，特征在于以下步骤：向电器提供来自流体供应的流体；响应指示流体供应低于预定阈值的第一信号以及提供指示没有流体向电器提供的第二信号；以及通过切断向电器的供电来响应第二信号。

事实上，本发明提供既新颖又特有的方法和装置，用于感应向电器或其他适当设备提供流体的流体供应系统中的流体位信号、以及基于所感应的流体位信号来自动断开电器或设备。

本发明为现有技术提供了一个重要贡献在于，降低了当不再向电器提供要分配的流体时电器持续操作的可能性。

附图说明

图1a是根据本发明的一些实施例的电器控制器的框图。

图1b是在根据本发明的一些实施例的图1a中的电器控制器的一个特定应用的示图。

图2a是形成图1a或图1b所示的电器控制器的一部分的、根据本发明的一些实施例的控制器模块的电路图。

图2b是形成图1a或图1b所示的电器控制器的一部分的、根据本发明的一些实施例的控制器模块的另一个电路图。

图3示出了具有根据本发明的一些实施例的控制器的控制器系统。

具体实施方式

图1a和图1b示出了具有新颖且特有的电器控制器12的通常指示为10的电器控制器系统，其特征在于具有一个或多个模块的电器控制器，一个或多个模块被配置用于向接收来自流体供应系统16的流体的电器分配系统(aka电器)14供电、用于沿线16a接收指示没有向电器14提供流体的流体供应系统信号、以及用于切断向电器14的供电。

该一个或多个模块可以采取分别如下描述的、图2a或图2b中所示的电器控制器电路50或60的形式，电器控制器电路包括：第一电路部，被配置用于向接收来自流体供应系统16的流体的电器14供电；以及第二电路部，被配置用于沿线16a接收指示没有向电器14提供流体的流体供应系统信号以及切断向电器14的供电。电器控制器电路50或60还可以包括第三电路部，被配置用于将电器控制器电路50或60菊链至耦联到另一个电器14’、14”、14’”的另一个电器控制器12’、12”、12’”。操作中，第三电路部可以被配置为响应一个流体供应系统信号16a以及向另一个电器控制器12”提供菊链的流体供应系统信号16a’，如图1b所示。电器控制器电路还可以包括第四电路部，被配置为提供指示电器14已被切断的警报。

在操作中，电器控制器12充当自动饮料分配机断电系统(ABDSS)，其监控(例如)供水系统，以及通过在供水系统16中重新建立供水之前解除对电器分配系统14的供电来防止电器分配系统14变干。

如图1a或图1b所示，电器控制器12从墙电源或其他电源18连接至AC电源。电器控制器12接下来连接至供水系统16中的浮体传感器或其他适当传感器20。电器分配系统14接下来使用适当的插入式连接插入到电器控制器12中。电器控制器12接下来监控电器分配系统14和供水系统16。在供水系统16中供水耗尽的情况下，那么电器控制器12接下来关上对电器分配系统14的供电，因而保护电器分配系统14免于过热、变干等。

在本技术领域中已知例如14的电器分配系统，并且本发明的范围并不意欲受限于目前已知或者未来将开发的任何特定类型或种类。仅通过实例，电器14示出作为咖啡分配设备，但是可以采取用于其他类型或种类的流体的其他分配系统的形式。

在本技术领域中已知流体供应系统16并且本发明的范围并不意欲受限于目前已知或者未来将开发的任何特定类型或种类。仅通过实例，流体供应系统16可以采取2008年2月25日提交的第12/072,503号专利申请(其全部内容结合于此作为参考)中公开的流体供应系统的形式。如图1a或图1b所示，流体供应系统16可以包括分配系统24，其接收来自一个或多个容器26的液体或流体，沿流体线28将液体或流体提供给一个或多个电器14、14’、...，以及沿线16a提供指示没有向电器14提供流体的流体供应系统信号。在本技术领域中已知分配系统24，并且本发明的范围并不意欲受限于其被实施的方式或技术。流体供应系统16还可以包括从一个容器26中取出液体或流体的入口管30。

图1b

电器控制器12监控在贮液器或容器26中流体是否达到预设阈值，以及通过在重新建立液位阈值之前去除/应用对电器14的供电来防止电器14执行不需要的应用。

引入电器控制器12，使得其可以经由转发来自目前已知或未来将开发的任何感应接口(一个或多个)的信号的任何装置来电连接至电器14系统(一个或多个)。

电器控制器12能够将一个电器14连接至设置在控制器12上的凹插头。

操作中，只要贮液器(一个或多个)或容器26内的液位在预设的阈值，则适当的传感器20就将信号发送至控制器12。通过图2a或图2b所示的电路设计，并且在固件的帮助下，控制器12接通/断开附着在凹插头上的电器14。控制器12还对ON/OFF信号进行采样以确保其不是干扰信号。

在将“ON/OFF”信号发送至控制器12之后，可以视需要接通或断开诸如警报之类的单独输出信号。

在分配系统24不连接至控制器12的情况下，将不存在对连接至控制器12的电器14的供电。

感应设备20通常连接至单独的电力电源。

如果不连接至适当的输入电源18，则控制器12通常将不操作。

控制器12可以指示输入电源的存在，诸如照明LED。

图2a

图2a示出了用于实施电器控制器的功能的电路模块的一个实例的示意图。

如所示，经由高绝缘电源变压器TR1从117VAC50/60HZ为电路模块供电。变阻器TZ1保护电路避免在主电源侧引入瞬变的高电压。变压器TR1在次级侧使电压逐步降至18VAC。桥整流器BR1将此适当地转换为如被电容器C1和C2过滤的20VDC。该电压被直接施加给继电器RY1和RY2的线圈以及调压器U2的输入。调压器(voltageregulator)U2产生5V的低电压输出，以充电微控制器U1和其他逻辑器件。

微控制器U1是诸如MicrochipTechnologyPIC12F615的小型8位8引脚设备，并且形成控制的智能心脏。当向系统供电时，其以继电器RY1和RY2OFF(关)开始。其经由晶体管Q3启动警报压电蜂鸣器PZ1以给出一秒可听的ON(开)音调，以通知用户其正在接收电源并且启动。继电器RY1和RY2接下来接通，从而向连接至插座负载1和负载2的一个或两个电器提供AC线电压。

微控制器U1感应电缆是否通过上拉电阻R8连接至引脚1和2上的插孔J1。如果至微控制器U1的引脚2的信号是逻辑HIGH(高)，那么单元将在几秒内就经由RY1和RY2使负载断电以及产生一个2秒的嘟嘟声继而是2秒的静默的模式，然后重复以指示没有电缆连接在电器控制与瓶装水分配机之间。如果电缆和分配机相连，那么U1的引脚2出现逻辑LOW(低)并且蜂鸣器安静，同时两个继电器RY1和RY2向它们的对应负载供电。

当瓶装水分配系统在水位低运转时，其在J1的引脚4上产生接近12VDC的信号。该信号被U1的引脚4感应，其开始30秒的超时序列。如果信号返回低，则超时序列重置。如果信号持续高30秒，那么单元将切断经由RY1/RY2对两个AC负载的供电，并且可听警报将产生2个持续1/2秒的嘟嘟声，每个嘟嘟声之后是2秒的停止时间。如果浮体信号作为重新填满瓶装水箱的结果而恢复，那么该单元将自动重置，从而使警报蜂鸣器断电并且为2个AC负载重新通电。

单元持续监控经由AC电流感应变压器L1被负载所消耗的电流。该感应经由在U形磁芯变压器内部运行的“热”线而磁性耦联。变压器在其次级产生由D1整流和由C6过滤的独立低电压AC信号。电阻器R10为变压器提供恒定阻抗。该DC信号被反馈给微控制器上的引脚7，其内部连接至ADC转换器。该逻辑信号被转换成与对应于30amp的预设值相比较的数字值。如果在短时间内超出该值，则微控制器U1将经由RY1和RY2切断两个负载。其还产生由3个1/2秒的嘟嘟声、之后是1秒的静音构成的可听警报信号。重设该条件的唯一方式是在不少于10秒的时期内将AC电源从整个单元去除。

如果电缆从第一控制器的J2连接至第二控制器的J1，那么来自第一控制器箱的输出的信号连接至第二控制器箱的输入。这使得控制器能够“菊链”，以便可以从一个瓶装水分配器控制4个、6个、8个等15amp电器。

图2b

图2b示出了用于实施电器控制器的功能的电路模块的另一个实例的示意图。

如图所示，电路模块由单个芯片8位微控制器U1、用以通过高绝缘变压器TR1将12050/60HZAC转换成低电压18和5VDC的电源和整流器桥BR1构成。微控制器经由继电器RY1和RY2控制两个30ampAC负载，RY1和RY2也使得AC负载与低电压DC控制电路绝缘。

在RY1和RY2接通之前，单元以约5秒的延迟上电。不与饮料泵相连，负载持续ON。如果与浮体开关系统的连接是经由J1作出的，那么J1引脚4连接至被R8、R11和D4保护的输入，以防止对微控制器的瞬变和静电损害。通过将5和18VoltDC之间的电压施加给J1引脚4，两个输出RY1和RY2都被断电。通常，该信号来自于指示箱空的水浮阀，因此，被该设备控制的饮料电器接下来并且仅在接下来才停用。

可以通过将来自J2引脚3的输出经由J1引脚4“菊链”至另一个设备来远程连接多个设备。绝缘的接地端经由J2引脚1和J1引脚1相连。而且，由于没有施加浮体信号或者没有连接电缆，所以高电流继电器使它们的负载接通。当在链中的第一设备检测到“空瓶(emptybott1e)”时，其启动J2引脚3上的AUX输出信号。该信号经由J1引脚4连接至链中的箱“N”以及使得其两个插座都断开。只要有可用的AC电源用于本地电器，对于理论上可以菊链的箱的数量是没有限制的。

电器控制器的功能的其他实施

本发明的范围并不意欲受限于为了提供电器控制器的功能的、图2a或图2b中所示的电路模块的特定实施。例如，构想了以下实施例，其中，使用了目前已知或者未来将开发的其他电路组件的其他电路配置可以用于实现电器控制器的所需功能。

此外，与本文中所述一致，电器控制器的功能可以使用其他硬件、软件、固件、或其组合的配置来实施，尽管本发明的范围并不意欲受限于其任何特定实施例。在典型的软件实施中，电器控制器可以包括具有微处理器或微控制器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出设备以及与其相连的控制、数据和地址总线的一个或多个基于微处理器的架构。本领域技术人员能够对这种基于微处理器的实施进行程序设计，以在无需过多实验的情况下就能够执行本文中所述的功能。本发明的范围并不意欲受限于使用目前一致或未来将开发的技术的任何特定实施。此外，本发明的范围不意欲包括作为如所示的独立模块的、或者与其他电路的组合用于实施其他模块的电路模块。

图3：控制器系统

图3示出了具有根据本发明的控制器52的、通常指示为50的控制器系统，控制器52的特征在于一个或多个模块，它们被配置用于向被控制器52控制的负载54供电、用于沿线56(例如，从诸如元件58的传感器)接收传感器输入(包含关于受控制的负载54的一个或多个操作参数的信息)、以及用于切断对受控制的负载54的供电。

在与以上所述一致的一个实施例中，受控制的负载54可以采取接收来自流体供应系统的流体的电器的形式；以及传感器输入可以包括指示流体没有被提供给电器以及用于切断对电器的供电的流体供应系统信号。还构想了以下实施例，其中，受控制的负载可以是(例如)屋顶风扇或者可以停止对屋主来说未知的工作的其他远程定位设备。在这些情况下，控制器将感应到屋顶风扇没有正常工作以及切断对它的供电。控制器还可以发出与以上所述一致的警报。

在与以上所述一致的一个实施例中，一个或多个模块可以采取控制器电路的形式，控制器电路特征在于被配置用于向接收来自流体供应系统的流体的电器供电的第一电路部；以及被配置用于接收指示流体没有被提供给电器的流体供应系统信号以及断开对电器的供电的第二电路部。

注意，重要的是本发明的范围并不意欲受限于受控负载的类型或种类，而是构想实施例用于控制除电器之外的其他类型的负载，包括目前已知和未来将开发的负载。

此外，重要的是注意本发明的范围并不意欲受限于用于感应关于负载54的一个或多个操作参数的信息的方式或技术、或者用于感应这些参数的传感器的类型或种类，而是本发明的范围意欲包括使用目前已知和未来将开发的技术来感应这些参数。

列出所有可能的应用：

饮料系统、流体分配系统、供水系统；存在供应系统、贮水器和分配系统的任何系统，在存在对电器供水或供应任何其他流体的商用应用中，流体位或存在被任何感应装置或机构检测、汽车清洗、物品清洗、蓄水池、化粪池、以及需要液位感应的任何其他可应用的应用。

Claims (12)

1.一种电器控制器，包括：

电器控制器电路，包括：

第一电路部分，被配置用于向接收来自流体供应系统的流体的电器分配系统供电，

第二电路部分，被配置用于从所述流体供应系统接收指示所述流体没有被提供给所述电器分配系统的流体供应系统信号，以及用于基于接收的所述流体供应系统信号切断对所述电器分配系统的供电，以使得当不再提供被分配的所述流体时所述电器分配系统将不再继续操作；以及

第三电路部分，被配置为用于将电器控制器电路菊链至耦联到另一个电器分配系统的另一个电器控制器电路。

2.根据权利要求1所述的电器控制器，其中，所述第三电路部分响应一个流体供应系统信号，以及将菊链的流体供应系统信号提供给所述另一个电器控制器电路。

3.根据权利要求1所述的电器控制器，其中，所述电器控制器电路具有第四电路部，其提供指示所述电器已被切断的警报。

4.一种电器控制器系统，包括：

流体供应系统，被配置用于将来自流体供应的流体提供给电器分配系统，用于感应所述流体供应低于预定阈值，以及用于提供指示没有流体向所述电器分配系统提供的流体供应系统信号；以及

电器控制器，包括电器控制器电路，所述电器控制器电路具有第一电路部分被配置用于向所述电器分配系统供电，具有第二电路部分被配置用于接收所述流体供应系统信号，以及用于基于接收的所述流体供应系统信号切断对所述电器分配系统的供电以使得当不再提供被分配的所述流体时所述电器分配系统将不再继续操作，以及具有第三电路部分被配置为用于将电器控制器电路菊链至耦联到另一个电器分配系统的另一个电器控制器电路。

5.根据权利要求4所述的电器控制器系统，其中，所述第三电路部响应一个流体供应系统信号，以及将菊链的流体供应系统信号提供给所述另一个电器控制器电路。

6.根据权利要求4所述的电器控制器系统，其中，所述电器控制器电路具有第四电路部，其提供指示所述电器分配系统已被切断的警报。

7.根据权利要求4所述的电器控制器系统，其中，所述流体供应系统包括传感器，其响应所述流体供应系统低于预定阈值以及提供所述流体供应系统信号。

8.根据权利要求4所述的电器控制器系统，其中，所述电器控制器向所述电器分配系统供电，用于使所述电器分配系统接通和断开。

9.一种电器控制器系统，包括：

流体供应系统，被配置为用于将来自流体供应的流体提供给电器分配系统，用于感应所述流体供应低于预定阈值，以及用于提供指示没有流体向所述电器分配系统提供的流体供应系统信号；以及

多个电器控制器，每个电器控制器被配置为用于响应所述流体供应系统信号，以及用于基于接收的所述流体供应系统信号切断对所述电器分配系统的供电以使得当不再提供被分配的所述流体时所述电器分配系统将不再继续操作，每个电器控制器耦联到对应电器分配系统。

10.根据权利要求9所述的电器控制器系统，其中，所述多个电器控制器菊链在一起，使得仅一个电器控制器连接至所述流体供应系统。

11.根据权利要求10所述的电器控制器系统，其中，所述一个电器控制器响应一个流体供应系统信号，以及将菊链的流体供应系统信号提供给下一个电器控制器。

12.一种方法，包括：

利用电器控制器电路的第一电路部分向接收来自流体供应系统的流体的电器分配系统供电；

利用所述电器控制器电路的第二电路部分从所述流体供应系统接收指示所述流体没有被提供给所述电器分配系统的流体供应系统信号；

基于接收的所述流体供应系统信号切断对所述电器分配系统的供电，以使得当不再提供被分配的所述流体时所述电器分配系统将不再继续操作；以及

利用所述电器控制器电路的第三电路部分将所述电器控制器电路菊链至耦联到另一个电器分配系统的另一个电器控制器电路。