基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的家居電器供電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的家居電器供電裝置，包括連接交流電網(wǎng)的繼電器、與家居電器相連的電源接口及分別連接繼電器與電源接口的供電檢測裝置。其中，該供電檢測裝置至少包括：與電源接口并聯(lián)連接的輸入電流采樣電路及輸入電壓采樣電路；與該輸入電流采樣電路的輸出端及該輸入電壓采樣電路的輸出端相連的微控制器，該微控制器的一個控制端口連接繼電器的控制線圈；與微控制器的通信端口相連的ZigBee芯片，以及連接ZigBee芯片的內(nèi)置天線。本實用新型可以確保家居電器的用電安全，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)容易及應(yīng)用前景較佳的優(yōu)點。
【專利說明】基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的家居電器供電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種供電裝置，尤其是涉及一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的家居電器供電裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的家居電器設(shè)備中，每個家居電器分別通過插座接入室內(nèi)電網(wǎng)，由電網(wǎng)供電。但現(xiàn)有的室內(nèi)電源插座并不能提供智能化的安全用電監(jiān)控等需求。
[0003]應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)甚至結(jié)合傳感器技術(shù)，構(gòu)建家居智能用電管理系統(tǒng)，是解決實現(xiàn)家庭用電智能化的一個有效途徑。實現(xiàn)家居智能用電，使智能電網(wǎng)延伸到用戶家中，讓用戶既能享受舒適便利的家居智能化系統(tǒng)，同時電力部門也可以根據(jù)用戶側(cè)的信息反饋，來分析和判斷用戶側(cè)的電能需求從而按需進行消峰填谷，實現(xiàn)供電的預測，進行配電的調(diào)度。
[0004]然而，如何利用現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建安全性能較高的家居智能供電裝置，成為當前急需解決的技術(shù)難題之一。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型提出一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的家居電器供電裝置，采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)芯片與上位機無線通信檢測以提高對家居電器的用電安全。
[0006]本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的家居電器供電裝置，其特征在于，包括連接交流電網(wǎng)的繼電器、與家居電器相連的電源接口及分別連接繼電器與電源接口的供電檢測裝置；
[0007]其中，該供電檢測裝置至少包括:與電源接口并聯(lián)連接的輸入電流采樣電路及輸入電壓米樣電路；與該輸入電流米樣電路的輸出端及該輸入電壓米樣電路的輸出端相連的微控制器，該微控制器的一個控制端口連接繼電器的控制線圈；與微控制器的通信端口相連的ZigBee芯片，以及連接ZigBee芯片的內(nèi)置天線。
[0008]其中，該供電檢測裝置還包括分別連接微控制器及ZigBee芯片的蓄電池。
[0009]其中，該供電檢測裝置還包括充電電路，該充電電路的輸入端連接繼電器的輸出端，該充電電路的輸出端分別連接蓄電池、微控制器及ZigBee芯片。
[0010]其中，該電源接口為電源插座或電源插孔。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0012]本實用新型的供電裝置通過在給家居電器的供電通路上設(shè)置繼電器，并檢測家居電器的工作電流與工作電壓，并將檢測數(shù)據(jù)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給上位機，在家居電器用電出現(xiàn)異常時由微控制器發(fā)出控制信號控制繼電器的常閉觸點斷開，從而確保家居電器的用電安全。本實用新型還具有電路結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)容易，為實現(xiàn)家庭用電智能化提供了解決方案，具有較佳的應(yīng)用前景等諸多優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型供電裝置與家居電器之間電氣連接的示意圖；
[0014]圖2是本實用新型一個實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本實用新型提出的供電裝置是連接在室內(nèi)交流電網(wǎng)與家居電器(比如電視機、冰箱等)之間，該供電裝置包括繼電器10、電源接口 20及分別連接繼電器10與電源接口 20的供電檢測裝置30。
[0016]本實用新型的供電裝置可以直接鋪設(shè)室內(nèi)電網(wǎng)時提前埋設(shè)在墻壁里，此時電源接口 20表現(xiàn)為現(xiàn)有的電源插座(或電源插孔)，由電源插座提供與家具電器的電源線進行電氣連接。本實用新型的供電裝置也用于直接對現(xiàn)有的室內(nèi)電網(wǎng)進行改造，在繼電器10的前端增加一個與現(xiàn)有的電源插座相連的電源插頭(即繼電器10通過電源插頭與室內(nèi)電網(wǎng)相連)，電源接口 20表現(xiàn)為現(xiàn)有的電源插座(或電源插孔)，通過設(shè)在繼電器10前端的電源插頭插接在已連接室內(nèi)電網(wǎng)的電源插座上即可，再將電源接口 20與家具電器的電源線進行電氣連接。
[0017]結(jié)合圖2所示的實施例，該供電檢測裝置30包括:與電源接口 20并聯(lián)連接的輸入電流采樣電路31及輸入電壓采樣電路32，分別由該輸入電流采樣電路31及輸入電壓采樣電路32對通過電源接口 20傳送至家具電器的輸入電流I (即家居電器的工作電流)及輸入電壓U(即家居電器的工作電壓)進行采樣；均與該輸入電流采樣電路31的輸出端及該輸入電壓采樣電路32的輸出端相連的微控制器33，由該微控制器33根據(jù)檢測得到的輸入電流I及輸入電壓U計算家具電器的實時功率P，并將輸入電流1、輸入電壓U及計算得到的功率P通過ZigBee芯片34借助內(nèi)置天線35無線發(fā)送給上位機(圖中未畫出)，該ZigBee芯片34與內(nèi)置天線35相連，且該該ZigBee芯片34連接在微控制器33的一個通信端口 ；連接微控制器33及ZigBee芯片34的蓄電池36，連接在繼電器10的輸出端與蓄電池36之間的充電電路37 ;微控制器33的一個控制端口連接繼電器10中的控制線圈。
[0018]其中，繼電器10可采用型號是JT18系列繼電器；微控制器33采用I/O端口自帶A/D采樣電路的單片機實現(xiàn)，比如Atmel公司生產(chǎn)的ATmegal28的低功耗單片機；ZigBee芯片34則有較多選擇，比如采用TI公司生產(chǎn)的型號是CC2530芯片，或是Atmel公司生產(chǎn)的AT86RF230芯片等。至于各芯片之間具體管腳如何連接，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)芯片生產(chǎn)商提供的技術(shù)文檔即可獲知，此乃現(xiàn)有技術(shù)，本申請不再詳細描述。
[0019]微控制器33檢測到輸入電流I或輸入電壓U超出預設(shè)閾值時，或是內(nèi)置天線35接收到上位機的控制信號，通過ZigBee芯片34傳送給微控制器33時，微控制器33的控制端口輸出一個高電平控制信號給接繼電器10中的控制線圈，使接繼電器10的輸入端與輸出端之間的常閉觸點斷開，從而使室內(nèi)電網(wǎng)的交流電無法再通過電源接口 20給家具電器供電，通過對家具電器的用電情況進行實時監(jiān)測來提高家具電器的用電安全。
[0020]在繼電器10的輸入端與輸出端之間的常閉觸點閉合時，室內(nèi)電網(wǎng)的交流電通過電源接口 20給家具電器供電，此時，交流電也通過充電電路37進行降壓、整流機濾波處理后給蓄電池36充電，同時為微控制器33及ZigBee芯片34提供工作電源。當繼電器10的輸入端與輸出端之間的常閉觸點斷開合時，室內(nèi)電網(wǎng)的交流電無法通過電源接口 20給家具電器供電，此時，由蓄電池36對微控制器33及ZigBee芯片34提供工作電源，確保供電檢測裝置30能夠繼續(xù)工作。
[0021]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的家居電器供電裝置，其特征在于，包括連接交流電網(wǎng)的繼電器、與家居電器相連的電源接口及分別連接繼電器與電源接口的供電檢測裝置； 其中，該供電檢測裝置至少包括:與電源接口并聯(lián)連接的輸入電流采樣電路及輸入電壓米樣電路；與該輸入電流米樣電路的輸出端及該輸入電壓米樣電路的輸出端相連的微控制器，該微控制器的一個控制端口連接繼電器的控制線圈；與微控制器的通信端口相連的ZigBee芯片，以及連接ZigBee芯片的內(nèi)置天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的家居電器供電裝置，其特征在于，該供電檢測裝置還包括分別連接微控制器及ZigBee芯片的蓄電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的家居電器供電裝置，其特征在于，該供電檢測裝置還包括充電電路，該充電電路的輸入端連接繼電器的輸出端，該充電電路的輸出端分別連接蓄電池、微控制器及ZigBee芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的家居電器供電裝置，其特征在于，該電源接口為電源插座或電源插孔。
【文檔編號】H02J13/00GK204145078SQ201420573158
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】廖青華, 張銳, 楊捷 申請人:河南機電高等?？茖W校