本公开总体上涉及电子系统和方法，并且在具体实施例中，涉及水过滤系统及相关方法。
背景技术：
1、水可能含有影响水质(例如，用于饮用目的)的杂质。水过滤器使用机械、化学和/或生物方法去除杂质。一种用于家用的饮用水过滤系统，可包括利用不同工艺来改善人类消耗的水质量的一个或更多个阶段。例如，图1示出了示例性反渗透(ro)过滤系统100的框图。ro过滤系统100包括沉淀物过滤阶段102、碳过滤阶段104、ro过滤阶段106以及后置过滤阶段(108)。
2、沉淀物过滤阶段102通常包括用于去除杂质(诸如污垢、锈和悬浮颗粒)的物理膜。
3、碳过滤阶段104通常包括通过吸附去除杂质(诸如氯、挥发性有机化合物(voc))的碳衬底。碳过滤阶段104还可帮助保护ro过滤阶段106的ro膜。
4、ro过滤阶段106通常包括ro膜，该ro膜将离子、不想要的分子以及大颗粒与饮用水分开。例如，ro过滤阶段104可从饮用水中去除氟化物、铅、砷和其他矿物。去除的杂质作为废水被丢弃，例如丢弃到排水管中。
5、后置过滤阶段108可包括后置碳介质(post-carbon media)和再矿化介质。阶段108的后置碳介质可去除残余的氯和其他剩余的有机颗粒，并且可改善过滤的水的味道。阶段108的再矿化介质通常将有益于人类消耗的矿物质(诸如钙、镁、钠、钾等)引回到饮用水中。再矿化阶段的输出物例如被输送至水龙头。
6、当系统100在没有再矿化介质的情况下实现并正确操作时，(例如，在阶段102、104、106或108的输出处)过滤水具有比输入水更少的杂质。水中的杂质可使用本领域已知的方法使用总溶解固体(tds)传感器来测量，并且可以以tds ppm报告。因此，当系统100正确操作时，过滤水具有比输入水更小的tds ppm。
7、当用再矿化介质实现系统100时，在阶段108的输出处的水可具有比在阶段108的输入处的水更高的tds ppm。
8、阶段102、104、106和108通常被实施为可从过滤系统附接或拆卸(例如，用于替换目的)的筒体。
9、图2示出了示例性ro过滤系统200的框图。ro过滤系统200以与ro过滤系统100类似的方式操作。然而，ro过滤系统200包括用于存储饮用水的储水箱202。
10、没有储水箱的ro过滤系统(诸如ro过滤系统100)可能需要用于推动水穿过这些过滤阶段的增压泵，并因此可能需要由总线(mains)供电。具有储水箱的ro过滤系统(诸如ro过滤系统200)可以使用来自输入水的水压来操作以填充储水箱202，并因此可以有利地避免由总线供电。
11、ro过滤系统(诸如100和200)可旨在在水槽下方使用。
12、图3示出了在水槽下方的示例性4阶段ro系统200的额外细节。如图3所示，壳体302接收输入水并提供饮用水。阶段1-4被拧入壳体302中。壳体302包括水管和储水箱202，该水管用于将水送入和送出水过滤阶段(例如，102、104、106、108)。壳体302通常附接在厨房水槽下方的橱柜中的墙壁/面板。
13、更换水过滤器(例如，102、104、106和108)的过程包括：关闭输入水，通过从壳体302中拧下水过滤器来移除待更换的水过滤器，将新的水过滤器拧入壳体302中，并且开启输入水。
14、ro系统200使用水压操作，不包括任何电子器件，并且不由总线供电。
技术实现思路
1、根据实施例，一种模块化水过滤系统包括：匣盒和底座；该匣盒包括：多个筒体接收器、匣盒输入水阀和匣盒输出阀，多个筒体接收器用于多个筒体，其中多个筒体接收器中的第一筒体接收器被配置为接收水过滤筒，其中第一筒体接收器联接在该匣盒输入水阀与该匣盒输出阀之间；该底座包括：第一接头、第二接头、第一电磁阀、底座第一阀和第一开关，该第一接头被配置为接收输入水，该第二接头被配置为提供饮用水。该底座输入水阀被配置为联接至匣盒输入水阀，该第一电磁阀具有联接在第一接头与底座输入水阀之间的水路径，该底座第一阀被配置为联接至匣盒输出阀，其中，底座被配置为当第一开关从第一状态转换到第二状态时从匣盒上拆卸，并且使第一电磁阀关闭。
2、根据实施例，底座被配置为附接至水过滤系统的匣盒。底座包括第一接头，该第一接头被配置为接收输入水；第二接头，该第二接头被配置为提供具有比输入水更少的杂质的饮用水；底座输入水阀，该底座输入水阀被配置为联接至匣盒的匣盒输入水阀；第一电磁阀，该第一电磁阀具有联接在第一接头与底座输入水阀之间的水路径；底座第一阀，该底座第一阀被配置为联接至匣盒的匣盒输出阀，以及第一开关，其中，底座被配置为当第一开关从第一状态转换到第二状态时从匣盒上拆卸，并且使第一电磁阀关闭，并且其中，底座不包括水过滤器或水过滤器接收器。
3、根据实施例，一种用于操作水过滤系统的方法包括：用第一接头接收输入水；用第二接头提供饮用水，饮用水具有比输入水更少的杂质；使第一开关从第一状态转换到第二状态；响应于第一开关从第一状态转换到第二状态，关闭第一电磁阀，第一电磁阀具有联接至第一接头的水路径，第一电磁阀在水过滤系统的壳体内部；在关闭第一电磁阀之后，在不关闭输入水的情况更换水过滤系统的水过滤器；更换水过滤器之后，打开第一电磁阀。
4、根据实施例，一种用于防止水从水过滤系统泄漏的方法。该方法包括：利用水过滤系统的底座的第一接头接收输入水；利用底座的第二接头提供饮用水，饮用水具有比输入水更少的杂质；将第一开关从第一状态转换到第二状态以将匣盒从底座上拆卸，该匣盒包括水过滤器，该水过滤器从底座接收输入水并将过滤水提供至底座，饮用水基于过滤水；以及响应于第一开关从第一状态转换到第二状态，关闭第一电磁阀，第一电磁阀具有联接至第一接头或第二接头的水路径，第一电磁阀在底座的壳体内部。
5、根据实施例，一种用于在水过滤系统中保持功率的方法。该方法包括：用第一接头接收输入水；用第二接头提供饮用水，饮用水具有比输入水少的杂质；当水过滤系统处于激活状态时，使用传感器感测水过滤系统内部的水的质量以产生传感器数据，使用控制电路收集传感器数据，并且使用控制电路的通信接口电路传输基于感测数据的信息；当水过滤系统处于低功耗状态时，通信接口电路关闭或进入低功耗状态，其中水过滤系统由电池供电，其中在激活状态期间来自电池的激活功耗高于在低功率状态期间来自电池的低功率功耗；使用流量开关检测水从第二接头流出；当水没有从第二接头流出时，进入低功率状态；以及当水开始从第二接头流出时，从低功率状态转换到激活状态。
1.一种模块化水过滤系统(400)，包括：
2.根据权利要求1所述的水过滤系统(400)，其中，所述底座(402)还包括：
3.根据权利要求2所述的水过滤系统(400)，其中，所述底座(402)还包括渗透泵(708)，所述渗透泵(708)经由第一水管联接至所述底座第一阀(734b)，并且经由第二水管联接至所述第二电磁阀(706)。
4.根据权利要求3所述的水过滤系统(400)，其中，所述底座(402)包括底座壳体(401)，所述底座壳体(401)完全封闭所述第一电磁阀和所述第二电磁阀(704，706)以及所述渗透泵(708)。
5.根据权利要求2或3所述的水过滤系统(400)，其中，所述底座(402)还包括压力传感器(722)，所述压力传感器(722)联接至第一水管，所述压力传感器(722)联接在所述第二电磁阀(706)与所述第三接头(510)之间，其中所述压力传感器(722)被配置为感测所述储水箱(202)的压力。
6.根据权利要求5所述的水过滤系统(400)，其中，所述压力传感器(722)被配置为当所述储水箱(202)的压力达到设定值时向所述第一电磁阀(704)提供信号，使得所述第一电磁阀(704)能够关闭以阻止来自所述第一接头(506)的水流。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述底座(402)包括入口歧管(502)，所述入口歧管(502)包括所述第一接头、所述第二接头和所述第三接头(504、506、510)，所述入口歧管(502)位于所述底座(402)的第一侧中，其中所述第一开关位于所述底座(402)的第二侧中，所述第二侧与所述第一侧相对。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述匣盒(404)还包括联接至第一水管的第一总溶解固体(tds)传感器(716)，所述第一tds传感器联接在所述第一筒体接收器与所述匣盒输出阀(734a)之间，其中所述第一tds传感器被配置为感测流过所述第一水管的水的质量。
9.根据权利要求8所述的水过滤系统(400)，其中，所述匣盒(404)还包括第一匣盒连接器(952a，954a)，所述第一匣盒连接器(952a，954a)被配置为电联接至所述底座(402)的第一底座连接器(952b，954b)，并且其中所述第一tds传感器电联接至所述第一匣盒连接器(952a，954a)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述多个筒体接收器(1402a、1404a、1406a、1408a、701a)包括第二筒体接收器，所述第二筒体接收器被配置为接收电池(701)，并且其中所述匣盒还包括第一匣盒连接器(952a、954a)，所述第一匣盒连接器(952a、954a)被配置为电联接至所述底座的第一底座连接器(952b、954b)，所述第一匣盒连接器(952a、954a)电联接至所述第二筒体接收器并被配置为电联接至所述电池(701)。
11.根据权利要求10所述的水过滤系统(400)，其中，所述匣盒(404)还包括电池盒，所述电池盒联接至所述第二筒体接收器。
12.根据权利要求11所述的水过滤系统(400)，其中，所述电池盒包括完全密封的不可充电电池。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述底座(402)还包括控制电路(702)，所述控制电路(702)联接至所述底座(402)的所述第一底座连接器(952b，954b)，并且被配置为经由所述底座的所述第一底座连接器(952b，954b)联接至所述电池(701)，其中所述控制电路(702)被配置为用于检测所述第一开关(408)从所述第一状态到所述第二状态的转换，并且响应于所检测到的转换，使所述第一电磁阀(704)关闭。
14.根据权利要求13所述的水过滤系统(400)，其中，所述控制电路(702)包括超级电容器(906)，所述控制电路(702)被配置为检测所述电池(701)与所述控制电路(702)的断开，并且响应于所检测到的断开，使用存储在所述超级电容器(906)中的能量使所述第一电磁阀(704)关闭。
15.根据权利要求13或14所述的水过滤系统(400)，其中，所述控制电路(702)包括超级电容器(906)，所述控制电路(702)被配置为当所述电池(701)的电池电压(vbat)下降到低于预定阈值(vthres)时，使用存储在所述超级电容器(906)中的能量使所述第一电磁阀(704)关闭。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述第一筒体接收器被配置为接收反渗透(ro)滤筒(1406)。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述多个筒体接收器(1402a、1404a、1406a、1408a、701a)包括第二筒体接收器，所述第二筒体接收器被配置为接收包括再矿化介质的后置滤筒(1408)。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述多个筒体接收器(1402a、1404a、1406a、1408a、701a)包括第二筒体接收器、第三筒体接收器和第四筒体接收器。
19.根据权利要求18所述的水过滤系统(400)，其中，所述匣盒还包括：
20.根据权利要求19所述的水过滤系统(400)，还包括可拆卸盖(406)，所述可拆卸盖(406)被配置为联接至所述匣盒(404)，其中所述匣盒(404)还包括匣盒壳体(403)，并且其中，当所述盖(406)附接至所述匣盒(404)时，所述盖(406)和所述匣盒壳体(403)完全封闭所述沉淀物滤筒(1402)、所述碳滤筒(1404)、所述ro滤筒(1406)和所述后置滤筒(1408)。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述匣盒(404)还包括：
22.根据权利要求21所述的水过滤系统(400)，其中，所述底座(402)还包括：
23.根据权利要求1至22中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述第一开关(408)包括机械杆，并且其中，所述第一开关(408)从所述第一状态转换到所述第二状态包括所述杆从第一位置转换到第二位置。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述匣盒输入水阀(730a)、所述匣盒输出阀(734a)、所述底座输入水阀(730b)和所述底座第一阀(734b)是提升阀，并且其中，当所述匣盒(404)附接至所述底座(402)时，所述匣盒输入水阀(730a)与所述底座输入水阀(730b)对准，以便形成第一提升阀对(730)，所述第一提升阀对(730)被配置为用于允许输入水从所述底座(402)流到所述匣盒(404)，并且所述匣盒输出阀(734a)与所述底座第一阀(734b)对准，以便形成第二提升阀对(734)，所述第二提升阀对(734)被配置为用于允许产物水从所述匣盒(404)流到所述底座(402)。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述底座还包括联接至第一水管的第一总溶解固体(tds)传感器(714)，所述第一tds传感器(714)联接在所述第一接头(506)与所述底座输入水阀(730b)之间，其中所述第一tds传感器(714)被配置为感测流过所述第一水管的水的质量。
26.根据权利要求25所述的水过滤系统(400)，其中，所述底座(402)还包括控制电路(702)，所述控制电路(702)被配置为从所述第一tds传感器(714)接收传感器数据，所述控制电路(702)包括通信接口电路(902)，其中所述控制电路(702)被配置为使用所述通信接口电路(902)传输基于所述传感器数据的信息。
27.根据权利要求26所述的水过滤系统(400)，其中，所述底座(402)还包括联接至第一水管的流量开关(724)，所述流量开关(724)联接至所述第二接头(504)，所述流量开关(724)被配置为感测通过所述第一水管的水流，其中所述控制电路(702)被配置为基于所述流量开关(724)的输出从低功率状态转换至激活状态。
28.根据权利要求27所述的水过滤系统(400)，其中，所述控制电路(702)被配置为使用所述通信接口电路以无线方式传输信息。
29.根据权利要求1至28中任一项所述的水过滤系统(400)，还包括盖(406)，所述盖(406)包括闩锁系统(410)，所述闩锁系统(410)被配置为将所述盖(406)从所述匣盒(404)上拆卸，其中当所述盖(406)从所述匣盒(404)拆卸时，所述多个筒体接收器(1402a、1404a、1406a、1408a、701a)是能进入的。
30.根据权利要求1至29中任一项所述的水过滤系统(400)，其中，所述水过滤系统(400)被配置为与总线电气断开。
31.一种被配置为附接至水过滤系统(400)的匣盒(404)的底座(402)，所述底座(402)包括：
32.根据权利要求31所述的底座(402)，还包括：
33.根据权利要求32所述的底座(402)，其中，所述底座(402)还包括渗透泵(708)，所述渗透泵(708)经由第一水管联接至所述底座第一阀(734b)，并且经由第二水管联接至所述第二电磁阀(706)。
34.根据权利要求33所述的底座(402)，其中，所述底座(402)包括底座壳体(401)，所述底座壳体完全封闭所述第一电磁阀和所述第二电磁阀(704、706)以及所述渗透泵(708)。
35.根据权利要求32至34中任一项所述的底座(402)，其中，所述底座(402)还包括联接至第一水管的压力传感器(722)，所述压力传感器(722)联接在所述第二电磁阀(706)与所述第三接头(510)之间，其中所述压力传感器(722)被配置为感测所述储水箱(202)的压力。
36.根据权利要求32至35中任一项所述的底座(402)，其中，所述底座(402)包括入口歧管(502)，所述入口歧管(502)包括所述第一接头、所述第二接头和所述第三接头(506、504、510)，所述入口歧管(502)位于所述底座(402)的第一侧中，其中所述第一开关(408)位于所述底座的第二侧中，所述第二侧与所述第一侧相对。
37.根据权利要求31至36中任一项所述的底座(402)，还包括：
38.根据权利要求37所述的底座(402)，其中，所述控制电路(702)包括超级电容器(906)，所述控制电路(702)被配置为检测从所述第一底座连接器(954b)接收的电力的中断，并且响应于所检测到的电力的中断，使用存储在所述超级电容器(906)中的能量使所述第一电磁阀(704)关闭。
39.根据权利要求37或38所述的底座(402)，其中，所述控制电路(702)包括超级电容器(906)，所述控制电路(702)被配置为当所述第一底座连接器处的电池电压(vbat)下降到低于预定阈值(vthres)时，使用存储在所述超级电容器中的能量使所述第一电磁阀(704)关闭。
40.根据权利要求37、38或39所述的底座(402)，所述底座还包括联接至第一水管的流量开关(724)，所述流量开关(724)联接至所述第二接头(504)，所述流量开关(724)被配置为感测通过所述第一水管的水流，其中所述控制电路(702)被配置为基于所述流量开关(724)的输出从低功率状态转换至激活状态。
41.根据权利要求37至40中任一项所述的底座(402)，还包括印刷电路板(pcb)，所述pcb包括所述控制电路(702)，其中所述pcb包括面向相同方向的多个电连接器，其中所述多个电连接器被配置为与所述第一电磁阀(704)、所述第一底座连接器(954b)和所述底座的第一传感器电联接。
42.根据权利要求31至41中任一项所述的底座(402)，所述底座还包括：
43.根据权利要求42所述的底座(402)，其中，所述底座输入水阀(730b)、所述底座第一阀(734b)、所述底座第二阀(732b)、所述底座第三阀(736b)和所述底座第四阀(738b)是提升阀。
44.根据权利要求31至43中任一项所述的底座(402)，还包括联接至第一水管的第一总溶解固体(tds)传感器(714)，所述第一tds传感器联接在所述第一接头(506)与所述底座输入水阀(730b)之间，其中所述第一tds传感器被配置为感测流过所述第一水管的水的质量。
45.根据权利要求44所述的底座(402)，其中，所述底座还包括控制电路(702)，所述控制电路(702)被配置为从所述第一tds传感器(714)接收传感器数据，所述控制电路(702)包括通信接口电路(910)，其中所述控制电路(702)被配置为使用所述通信接口电路(910)传输基于所述传感器数据的信息。
46.根据权利要求45所述的底座(402)，其中，所述控制电路(702)被配置为使用所述通信接口电路(910)以无线方式传输信息。
47.根据权利要求31至46中任一项所述的底座(402)，其中，所述底座(402)不包括电池或电池接收器，并且其中，所述底座(402)被配置为与总线电气断开。
48.一种用于操作水过滤系统的方法，所述方法包括：
49.根据权利要求48所述的方法，所述方法还包括，响应于所述第一开关从所述第一状态转换(1102)到所述第二状态，关闭(1110)第二电磁阀，所述第二电磁阀具有联接至第三接头的水路径，所述第三接头联接至储水箱，所述第二电磁阀在所述水过滤系统的所述壳体内部。
50.根据权利要求48或49所述的方法，所述方法还包括：
51.根据权利要求50所述的方法，其中，所述第一开关包括附接至所述底座的杆，并且其中，将所述第一开关从所述第一状态转换(1102)到所述第二状态包括将所述杆从第一位置转换到第二位置。
52.根据权利要求50或51所述的方法，还包括，在将所述匣盒从所述底座上拆卸(814)之后并在更换(818)所述水过滤器之前，将盖从所述匣盒上拆卸(816)以露出所述水过滤器。
53.根据权利要求50至52中任一项所述的方法，其中，拆卸(816)所述盖露出所述匣盒的电池，所述方法还包括在拆卸(816)所述盖之后更换(818)所述电池。
54.根据权利要求50至53中任一项所述的方法，还包括，在将所述匣盒从所述底座上拆卸(814)之后，通过使用提升阀防止存储在所述匣盒中的水从所述匣盒泄漏。
55.根据权利要求50至54中任一项所述的方法，还包括，在将所述匣盒从所述底座上拆卸(814)之后，使用提升阀防止存储在所述底座中的水从所述底座泄漏。
56.一种用于防止水从水过滤系统泄漏的方法，所述方法包括：
57.根据权利要求56所述的方法，其中：
58.根据权利要求56或57所述的方法，所述方法还包括：
59.根据权利要求58所述的方法，其中，所述电源是电池。
60.根据权利要求56至59中任一项所述的方法，还包括：
61.一种用于在水过滤系统中保持功率(1000)的方法，所述方法包括：
62.根据权利要求61所述的方法，其中，所述水过滤系统包括底座和匣盒，所述底座包括所述控制电路、所述第一接头和所述第二接头以及所述流量开关，所述匣盒能从所述底座上拆卸，所述匣盒包括水过滤器和所述电池。
63.根据权利要求61或62所述的方法，所述方法还包括：
64.根据权利要求63所述的方法，其中，所述传感器是第一总溶解固体(tds)传感器。
