帶智能檢測的空氣開關(guān)、設(shè)備及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于家庭照明設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種可以直接更換家庭內(nèi)部的空氣開關(guān)，并可實(shí)現(xiàn)智能檢測電功率的裝置。本發(fā)明所述帶智能檢測的空氣開關(guān)，包括傳統(tǒng)的空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)、電量計(jì)量單元、無線發(fā)射模塊和電路電源模塊；所述電量檢測單元用于本回路各種用電參數(shù)的統(tǒng)計(jì)；所述無線發(fā)射模塊負(fù)責(zé)通過433MHz的無線通信通道與主機(jī)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的上報(bào)。所述電路電源模塊主要負(fù)責(zé)提供電子電路所需的電源；所述傳統(tǒng)空氣開關(guān)機(jī)構(gòu)采用空氣開關(guān)原有的電子機(jī)械結(jié)構(gòu)。
【專利說明】
帶智能檢測的空氣開關(guān)、設(shè)備及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于家庭照明設(shè)備領(lǐng)域，可以直接更換家庭內(nèi)部的空氣開關(guān)，實(shí)現(xiàn)智能檢測電功率的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的通用空氣開關(guān)，是一種只要電路中電流超過額定電流就會(huì)自動(dòng)斷開的開關(guān)，主要是完成接觸和分?jǐn)嚯娐罚⑶夷軐﹄娐坊螂姎庠O(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)。但是無法實(shí)現(xiàn)對獨(dú)立回路進(jìn)行用電量的統(tǒng)計(jì)和分析，同時(shí)可以根據(jù)用戶的配置參數(shù)進(jìn)行智能通斷管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服以上缺點(diǎn)，提供一種可以實(shí)現(xiàn)對獨(dú)立回路進(jìn)行用電量的統(tǒng)計(jì)和分析，同時(shí)可以根據(jù)用戶的配置參數(shù)進(jìn)行智能通斷管理的帶智能檢測的空氣開關(guān)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種帶智能檢測的空氣開關(guān)，其特征在于，包括傳統(tǒng)的空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)、電量計(jì)量單元、無線發(fā)射模塊和電路電源模塊；
[0006]所述電量檢測單元用于本回路各種用電參數(shù)的統(tǒng)計(jì)；
[0007]所述無線發(fā)射模塊負(fù)責(zé)通過433MHz的無線通信通道與主機(jī)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的上報(bào)。
[0008]所述電路電源模塊主要負(fù)責(zé)提供電子電路所需的電源；
[0009 ]所述傳統(tǒng)空氣開關(guān)機(jī)構(gòu)米用空氣開關(guān)原有的電子機(jī)械結(jié)構(gòu)。
[0010]所述用電參數(shù)包括電壓、電流、有功功率、總功率、頻率等參數(shù)的檢測。
[0011]所述電量檢測單元，包括電量計(jì)量芯片U1、光耦芯片U2、錳銅傳感器和電阻串聯(lián)分壓電路，所述電量計(jì)量芯片Ul通過錳銅傳感器檢測到電流，通過電阻串聯(lián)分壓電路檢測到電壓，再經(jīng)過Ul內(nèi)部的DSP處理，得到電流和電壓的各種參數(shù)，對強(qiáng)電回路進(jìn)行電量各種參數(shù)計(jì)算和分析。
[0012]所述電量計(jì)量芯片Ul采用一塊BL6523B芯片；所述光藕芯片U2采用NEC2501芯片；所述晶振Yl采用3.570545Mhz ;其中，所述電量計(jì)量芯片Ul的CF腳連接光藕芯片U2，CF是有功功率PffM輸出，表示有功功率的大小;VlP腳和VlN腳、V2P腳和V2N腳分別連接錳銅傳感器，V3P腳和V3N腳連接電阻串聯(lián)分壓電路;VlP和VlN是A通道電流檢測，V2P和V2N是B通道電流檢測，￥3?和￥3~是電壓通道檢測；所述電量計(jì)量芯片1]1通過3?1接口(300、301、30(工3)，可以實(shí)時(shí)得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，再通過無線發(fā)射模塊把數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到主機(jī)。
[0013]所述無線發(fā)射模塊包括433MHz無線發(fā)射芯片U5、用于產(chǎn)生433.92MHz的晶振Yl以及433MHz的螺旋天線ANTl;所述無線發(fā)射芯片U5將所要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)FM_DATA經(jīng)過芯片內(nèi)部調(diào)制后，從PAOUT信號(hào)輸出到螺旋天線ANTI發(fā)射。
[0014]所述電路電源模塊包括AC-DC轉(zhuǎn)換主芯片Ul，LD0電源芯片U3和光耦隔離芯片U2;所述電路電源模塊用于完成市電交流電到直流電的轉(zhuǎn)換，并輸出兩路獨(dú)立隔離的直流5V電源。
[0015]本發(fā)明所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)，可以直接更替家里已安裝的空氣開關(guān)，無需該更改原有的強(qiáng)電箱的工程安裝線路圖；并且可以對每一個(gè)強(qiáng)電回路用電量統(tǒng)計(jì)，可以進(jìn)行不同時(shí)段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù);對每一個(gè)強(qiáng)電回路用電量分析，統(tǒng)計(jì)家用電器的用電情況;對每一個(gè)強(qiáng)電回路持續(xù)電流上限限制，可以監(jiān)控非常規(guī)用電情況;還可以對所有回路進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)分析，可以實(shí)現(xiàn)不同用電量的報(bào)表。
[0016]進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備，包括至少一個(gè)的上述的帶智能檢測的空氣開關(guān)，以及WiFi主機(jī)模塊；
[0017]所述帶智能檢測的空氣開關(guān)，用于實(shí)時(shí)檢測得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，并通過無線通訊的方式把數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到WiFi主機(jī)模塊；
[0018]所述WiFi主機(jī)模塊，用于與空氣開關(guān)設(shè)備外部的移動(dòng)終端進(jìn)行通訊。
[0019]進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種帶智能檢測的空氣開關(guān)系統(tǒng)，包括至少一個(gè)上述的帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備，以及移動(dòng)終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器；
[0020]所述帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備，用于實(shí)時(shí)檢測得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，并通過無線通訊的方式把數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到WiFi主機(jī)模塊進(jìn)行處理；
[0021]所述移動(dòng)終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器，與WiFi主機(jī)模塊進(jìn)行連接和通訊，用于對帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備的進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理和控制。
[0022]本發(fā)明所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)，除了具備上述帶智能檢測的空氣開關(guān)的各種優(yōu)點(diǎn)外，所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備也可以在新設(shè)計(jì)的工程中應(yīng)用，在整機(jī)成本增加不超過20 %的情況下，可實(shí)現(xiàn)智能檢測和遠(yuǎn)程控制；并且將所述帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備與移動(dòng)終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器組成系統(tǒng)后，通過WiFi主機(jī)模塊，還可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器對帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備的進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理和控制。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明所述的一種帶智能檢測的空氣開關(guān)的結(jié)構(gòu)框架圖。
[0024]圖2是本發(fā)明所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)的電量檢測單元的電路圖。
[0025]圖3是本發(fā)明所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)的無線發(fā)射模塊的電路圖。
[0026]圖4是本發(fā)明所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)的電路電源模塊的電路圖。
[0027]圖5是本發(fā)明所述的一種帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架圖。
[0028]圖6是本發(fā)明所述的一種帶智能檢測的空氣開關(guān)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030]如圖1，是本發(fā)明實(shí)施例的帶智能檢測的空氣開關(guān)的結(jié)構(gòu)框架圖，包括:傳統(tǒng)的空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)、電量計(jì)量單元、無線發(fā)射模塊和電路電源模塊；
[0031]所述電量檢測單元用于本回路各種用電參數(shù)的統(tǒng)計(jì);所述用電參數(shù)包括電壓、電流、有功功率、總功率、頻率等參數(shù)的檢測。
[0032]所述無線發(fā)射模塊負(fù)責(zé)通過433MHz的無線通信通道與主機(jī)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的上報(bào)。
[0033]所述電路電源模塊主要負(fù)責(zé)提供電子電路所需的電源；
[OO34 ]所述傳統(tǒng)空氣開關(guān)機(jī)構(gòu)米用空氣開關(guān)原有的電子機(jī)械結(jié)構(gòu)。
[0035]如圖2為電量檢測單元的電路圖，主要包含以下元器件:電量計(jì)量芯片Ul(BL6523B)，光耦芯片U2(NEC2501)，晶振Yl(3.570545Mhz)，還有外圍其他的阻容元器件。其中，電量計(jì)量芯片Ul上的VlP和VlN是A通道電流檢測，V2P和V2N是B通道電流檢測，V3P和V3N是電壓通道檢測。CF是有功功率PWM輸出，表示有功功率的大小。電量計(jì)量芯片Ul通過錳銅傳感器檢測到電流，通過電阻串聯(lián)分壓電路檢測到電壓，再經(jīng)過電量計(jì)量芯片Ul內(nèi)部的DSP處理，得到電流和電壓的各種參數(shù)，對強(qiáng)電回路進(jìn)行電量各種參數(shù)計(jì)算和分析。通過SPI接口( SDO、SD1、SCK、CS)，可以實(shí)時(shí)得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，再通過無線發(fā)送模塊把這些數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到主機(jī)。
[0036]如圖3為無線發(fā)射模塊(433MHz)的電路圖，主要包含以下元器件:芯片U5(SYNl 15)是433MHz無線發(fā)射芯片，Yl(13.560MHz)是產(chǎn)生433.92MHz的晶振。C25，L5，C24是天線的匹配阻抗。ANTl是433MHz的螺旋天線。FM_DATA是所要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，通過U5調(diào)制之后，從PAOUT信號(hào)輸出到天線發(fā)射。
[0037]如圖4為電路電源模塊的電路圖，主要包含以下元器件:U1(TNY266P)是AC-DC轉(zhuǎn)換主芯片，U3(7805)是LDO電源芯片，U2(PC817)是光耦隔離芯片。本電路電源模塊主要是用于完成市電交流電到直流電的轉(zhuǎn)換，輸出兩路獨(dú)立隔離的直流5V電源。
[0038]如圖5，是本發(fā)明所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架圖；包括若干個(gè)的上述的帶智能檢測的空氣開關(guān)(1、2、……N)以及WiFi主機(jī)模塊;所述帶智能檢測的空氣開關(guān)，用于實(shí)時(shí)檢測得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，并通過無線通訊的方式把數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到WiFi主機(jī)模塊;所述WiFi主機(jī)模塊，用于與空氣開關(guān)設(shè)備外部的移動(dòng)終端進(jìn)行通訊。
[0039]如圖6，是本發(fā)明所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖；包括帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備以及移動(dòng)終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器;所述帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備，用于實(shí)時(shí)檢測得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，并通過無線通訊的方式把數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到WiFi主機(jī)模塊進(jìn)行處理;所述移動(dòng)終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器，與WiFi主機(jī)模塊進(jìn)行連接和通訊，用于對帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備的進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理和控制。
[0040]上述【具體實(shí)施方式】只是對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)解釋，本發(fā)明并不只僅僅局限于上述實(shí)施例，凡是依據(jù)本發(fā)明原理的任何改進(jìn)或替換，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶智能檢測的空氣開關(guān)，其特征在于，包括傳統(tǒng)的空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)、電量計(jì)量單元、無線發(fā)射模塊和電路電源模塊，其中: 所述電量檢測單元用于本回路各種用電參數(shù)的統(tǒng)計(jì)； 所述無線發(fā)射模塊負(fù)責(zé)通過433MHZ的無線通信通道與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)的上報(bào)； 所述電路電源模塊主要負(fù)責(zé)提供整個(gè)電子電路所需的電源； 所述傳統(tǒng)空氣開關(guān)機(jī)構(gòu)采用現(xiàn)有的空氣開關(guān)原有的電子機(jī)械結(jié)構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)，其特征在于，所述用電參數(shù)包括電壓、電流、有功功率、總功率、頻率。3.如權(quán)利要求1所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)，其特征在于，所述電量檢測單元，包括電量計(jì)量芯片U1、光耦芯片U2、錳銅傳感器和電阻串聯(lián)分壓電路，所述電量計(jì)量芯片Ul通過錳銅傳感器檢測到電流，通過電阻串聯(lián)分壓電路檢測到電壓，再經(jīng)過Ul內(nèi)部的DSP處理，得到電流和電壓的各種參數(shù)，對強(qiáng)電回路進(jìn)行電量各種參數(shù)計(jì)算和分析。4.如權(quán)利要求3所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)，其特征在于，所述電量計(jì)量芯片Ul采用一塊BL6523B芯片;所述光藕芯片U2采用NEC2501芯片;所述晶振Yl采用3.570545Mhz的晶振芯片;其中，所述電量計(jì)量芯片Ul的CF腳連接光藕芯片U2，CF是有功功率PffM輸出，表示有功功率的大小;VlP腳和VlN腳、V2P腳和V2N腳分別連接錳銅傳感器，V3P腳和V3N腳連接電阻串聯(lián)分壓電路;VlP和VlN是A通道電流檢測，V2P和V2N是B通道電流檢測，V3P和V3N是電壓通道檢測;所述電量計(jì)量芯片Ul通過SPI接口實(shí)時(shí)得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，再通過無線發(fā)射模塊把數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到主機(jī)。5.如權(quán)利要求1所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)，其特征在于，所述無線發(fā)射模塊包括433MHz無線發(fā)射芯片U5、用于產(chǎn)生433.92MHz的晶振Yl以及433MHz的螺旋天線ANTl ；所述無線發(fā)射芯片U5將所要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)FM_DATA經(jīng)過芯片內(nèi)部調(diào)制后，從PAOUT信號(hào)輸出到螺旋天線ANTl發(fā)射。6.如權(quán)利要求1所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)，其特征在于，所述電路電源模塊包括AC-DC轉(zhuǎn)換主芯片UULDO電源芯片U3和光耦隔離芯片U2;所述電路電源模塊用于完成市電交流電到直流電的轉(zhuǎn)換，并輸出兩路獨(dú)立隔離的直流5V電源。7.—種帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備，其特征在于，包括至少一個(gè)的如權(quán)利要求1-6任一所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)，以及WiFi主機(jī)模塊； 所述帶智能檢測的空氣開關(guān)，用于實(shí)時(shí)檢測得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，并通過無線通訊的方式把數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到WiFi主機(jī)模塊； 所述WiFi主機(jī)模塊，用于與空氣開關(guān)設(shè)備外部的移動(dòng)終端進(jìn)行通訊。8.—種帶智能檢測的空氣開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一個(gè)如權(quán)利要求7所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備，以及移動(dòng)終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器； 所述帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備，用于實(shí)時(shí)檢測得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，并通過無線通訊的方式把數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到WiFi主機(jī)模塊進(jìn)行處理； 所述移動(dòng)終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器，與WiFi主機(jī)模塊進(jìn)行連接和通訊，用于對帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備的進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理和控制。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK106057588SQ201610521010
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月4日
【發(fā)明人】陳太星
【申請人】福州米立科技有限公司