一种具有自供电功能的电热水器安全装置技术领域
本发明涉及电热水器技术领域，尤其是涉及电热水器的安全技术。
背景技术
电热水器的使用绝对安全性一直是人们追求的目标，如有采用一种水流断电的控
制系统，水流量传感器与智能插座进行配套组合，该系统安装在使用普通电源线或没有通
讯功能漏保的电热水器上，当电热水器用水时智能插座自动切断电源三极，断水后智能插
座自动闭合电源三极，电热水器恢复正常通电工作。此系统由干电池给水流量传感器模块
和通讯模块供电。干电池电量有限，使用时间短，电池电量耗尽后盒子内各模块停止工作，
用户需要频繁更换电池增加用户使用成本，加上部分地区用户不易购买到合适的电池，这
就容易带给用户极差的用户体验，让用户认为产品不可靠，如此同时也由于使用环境的因
素，干电池也极易提前损坏，从而存在安全因素。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足而提供一种使用寿命长，客户不需要经常
更换电池，利用热水器水流发电的具有自供电功能热水器安全装置。
为了达到以上目的，本发明专利采用如下技术方案：一种具有自供电功能的电热
水器安全装置，主要由水流发电模块、电源模块、水流量传感器组件、通讯模块和智能插座
组成，所述水流发电模块连接在电热水器的进出水管上，电源模块的电池与通讯模块及水
流量传感器电联接并实时为通讯模块及水流量传感器供电，电热水器的电源线插头插在智
能插座上，关闭水阀时电热水器通电正常工作；
所述电源模块由可充放电电池或法拉电容、充放电电路模块、控制电路模块组成；
所述水流量传感器组件主要由磁性转子组件、稳流组件、霍尔元件、导流筒组成，
导流筒具有正向导流特性，水正向流过时，带动磁性转子旋转；
智能插座由壳体、插脚坐、插脚、降压电路、漏电检测电路、脱扣器和通讯模块组
成；
关闭水阀时电热水器通电正常工作，水流量传感器和通讯模块由电池供电处于低
功耗的休眠状态，当有水流过水流量传感器时，检测电路被唤醒，水流量传感器经通讯模块
向智能插座发送断电指令，智能插座接收到断电指令后自动切断电源的三极，使电热水器
处于断电状态；
当水流流过水流发电模块时，产生的电能通过整流滤波稳压电路后输出稳定的电
压给电源模块的电池充电蓄能。
作为上述方案的进一步说明，所述水流发电模块、电源模块、水流量传感器、通讯
模块均组装在一盒子内并固定在电热水器进出水管上。
进一步的，所述水流发电模块由外壳、微型发电机、固定转轴、涡旋叶轮组成，涡旋
叶轮设置在进出水管内；
所述微型发电机包括永磁体转子、定子、导线，定子固定在外壳上。
进一步的，所述通讯模块为通讯线、光耦或无线通讯模块，通讯模块与智能插座通
讯模块进行双向通讯。
进一步的，所述无线通讯模块包括RF射频模块、Modbus通信模块、ZigBee通信模
块、蓝牙通信模块或WiFi通信模块。
进一步的，所述智能插座内有漏电检测电路，通过感应线圈的零火或地线出现漏
电时，感应线圈产生的电动势就会失衡，信号通过处理传递给脱扣器，脱扣器动作，切断电
源三极。
与现有技术相比，本发明专利提供的一种具有自供电的电热水器安全装置具有以
下有益效果：由水流发电模块、水流量传感器、电源模块、通讯模块和智能插座组成。水流发
电模块、水流量传感器、电源模块、通讯模块四个模块安装于盒子内，盒子和智能插座配套
使用。电热水器插头插在智能插座上，盒子安装在电热水器进出水口，当打开水阀电热水器
出水口有水流通过时，水流发电模块开始发电给电源模块的电池充电，电池同时给水流量
传感器和通讯模块供电，保证盒子和智能插座通讯正常。当断水后，水流发电模块停止发
电，电源模块的电池储存的电量可长时间维持盒子内部各模块正常工作。电源模块的电池
可循环充放电，使用寿命长，客户不需要经常更换电池，为用户节约使用成本，带给用户更
好的用户体验，本发明具有如下具体优点：
1、安全装置可自供电，客户不需要频繁更换电池为用户节约使用成本，带给用户
更好的用户体验。
2、开水时智能插座切断电源三极，断水后智能插座自动接通电源安全装置对使用
普通电源线或普通漏保的电热水器进行安全升级。
3、智能插座有漏电保护功能，当发生漏电时，智能插座切断电源三极，避免用户被
触电。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的盒子方框示意图。
图3为本发明的电源模块方框示意图。
图4为本发明的整形电路原理图。
附图标记说明：1、电热水器 2、盒子 3、进出水管路 4、智能插座 5、插头 6、电源
线。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明专利作进一步描述。
如图1、图2所示，本发明的一种具有自供电功能的电热水器安全装置，主要由水流
发电模块、电源模块、水流量传感器、通讯模块和智能插座组成，所述水流发电模块、电源模
块、水流量传感器、通讯模块均组装在一盒子2内并固定在电热水器进出水管3上。所述水流
发电模块连接在电热水器1的进出水管3上，它由外壳、微型发电机、固定转轴、涡旋叶轮与
进出水管组成。所述微型发电机包括永磁体转子、定子、导线，定子固定在外壳上。
如图3所示，所述电源模块由可充放电电池或法拉电容、充放电电路模块、控制电
路模块组成。
所述水流量传感器组件主要由磁性转子组件、稳流组件、霍尔元件、导流筒组成，
导流筒具有正向导流特性，水正向流过时，带动磁性转子旋转。
所述通讯模块可以是通讯线、光耦或无线通讯模块(包括RF射频模块、Modbus通信
模块、ZigBee通信模块、蓝牙通信模块或WiFi通信模块)，盒子内通讯模块与智能插座通讯
模块进行双向通讯。
智能插座由壳体、插脚坐、插脚、降压电路、漏电检测电路、脱扣器和通讯模块组
成。
如图1，电热水器的电源线插头5、6插在智能插座4上，关闭水阀时电热水器1通电
正常工作，盒子2内部水流量传感器和通讯模块由电池供电处于低功耗的休眠状态。
当打开水阀电热水器出水口有水流过水流量传感器时，检测电路被唤醒，水流量
传感器经通讯模块向智能插座发送断电指令，智能插座接收到断电指令后自动切断电源的
三极，使电热水器处于断电状态。
当水流流过水流发电模块时，水流推动涡旋叶轮转动，磁体转子与定子切割磁感
线产生电能，通过整流滤波稳压电路后输出稳定的电压给电源模块电池充电蓄能。电源模
块同时给水流量传感器和通讯模块供电，保证盒子和智能插座通讯正常。当断水后，水流发
电模块停止发电，电源模块储存的电量可长时间维持盒子内部各模块正常工作。
电源模块的电池实时为通讯模块及水流量传感器供电。
控制电路模块持续或间隔对水流信号进行检测，水流过水流量传感器时，通讯模
块发送断电指令给智能插座，智能插座接收到断电指令时断开电热水器电源三极；检测到
没有水流信号后，通讯模块发送闭合指令到智能插座，智能插座自动闭合电源三极，电热水
器恢复通电。
智能插座有漏电保护电路，通过感应线圈的零火或地线出现漏电时，感应线圈产
生的电动势就会失衡，信号通过处理传递给脱扣器，脱扣器动作，切断电源三极。
本发明将全部模块均设置在一个盒子内，可以对现有电热水器进行相应改装置，
方便快捷。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明
的保护范围。