專利名稱：智能計量連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
智能計量連接器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種連接器裝置，具體涉及一種智能計量連接器。
背景技術(shù)：
[0002]普通用于連接用電設(shè)備的連接器分為電源開關(guān)和電源插座兩種。普通的電源開關(guān) /電源插座只是機(jī)械地控制用電設(shè)備電源的供和斷，主要存在如下兩個不足之處1、必須手動控制，不能通過終端統(tǒng)一管理各用電設(shè)備電源的供和斷；2、不能知道所連接的用電設(shè)備的用電量。由此，不能實現(xiàn)對整個家居或樓房的能源管理。[0003]如圖2所示，傳統(tǒng)的智能計量連接器，專利名稱為“智能計量連接器”(中國專利號201120216918. 1)，包括一連接器91，該連接器91具有一帶火線接線端921的火線電源線92和一帶零線接線端931的零線電源線93 ;還包括一采樣電阻94，串聯(lián)接入火線電源線92中；一單相電能計量單片機(jī)集成電路，其包含有一能量測量單元951 (EMU, Energy Measuring Unit)和一微控制單兀952 (MCU, Micro Control Unit)),所述能量測量單兀 951具有兩電流采樣信號輸入接口 9511和兩電壓采樣信號輸入接口 9512，所述電流采樣信號輸入接口 9511分別于采樣電阻94的兩端連接，所述電壓采樣信號輸入接口 9512分別與火線接線端921和零線接線端931連接；一電源線載波信號傳輸單片機(jī)96，分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路95、火線接線端921和零線接線端931連接；一電可擦可編程只讀存儲器97 (EEPROM)，分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路95和電源線載波信號傳輸單片機(jī)96連接；一電控開關(guān)953，串聯(lián)接入采樣電阻94和連接器91之間的火線電源線92上并與單相電能計量單片機(jī)集成電路95連接；和一直流電源98，分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路95、電源線載波信號傳輸單片機(jī)96和電可擦可編程只讀存儲器97連接。具有以下優(yōu)點1、計量準(zhǔn)確計量精度可與I級精度的電表相當(dāng)；2、集成多種功能在具有傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)/插座功能的基礎(chǔ)上，增加了計量和終端控制開/關(guān)，查詢累計的用電電量和用電設(shè)備的瞬時功率，從而可優(yōu)化能源管理；3、使用方便用戶無須整改樓房原來的電路，只需要在樓房原有的開關(guān)座/插座安裝上本新型智能計量開關(guān)即可；通過終端，可以方便地讀取相關(guān)用電設(shè)備的用電情況，也可以任意控制電源開/關(guān)狀態(tài)，方便實現(xiàn)樓房能源管理；4、電路功耗低整機(jī)功耗可小于I. 5W。[0004]但是這種智能計量連接器存在以下缺點[0005]I、只能夠與兩腳插頭或三腳插頭相配接，不能夠與USB接口相配接；[0006]2、不能夠感知光線強度而達(dá)到更加智能化；[0007]3、需要電源線與用電設(shè)備連接，不能夠達(dá)到無線控制；[0008]4、不能夠感知空氣溫度；[0009]5、不能夠感知室內(nèi)是否有移動物體；[0010]6、不能夠直觀顯示各種狀態(tài)。實用新型內(nèi)容[0011]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種智能計量連接器，其能智能控制用電設(shè)備的開/關(guān)、能計量用電量、具有USB接口。[0012]為達(dá)到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案[0013]智能計量連接器，設(shè)有單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源，安裝有USB連接裝置，該USB連接裝置設(shè)有第二電控開關(guān)和USB接口，其中所述第二電控開關(guān)分別與直流電源、單相電能計量單片機(jī)集成電路及USB接口連接。[0014]進(jìn)一步，單相電能計量單片機(jī)集成電路，其包含有一能量測量單元和一微控制單元，所述能量測量單元具有兩電流采樣信號輸入接口和兩電壓采樣信號輸入接口，所述電流采樣信號輸入接口分別于采樣電阻的兩端連接，所述電壓采樣信號輸入接口分別與火線接線端和零線接線端連接。[0015]為了能夠感知光線強度，達(dá)到更加智能控制不同光線強度時候用電設(shè)備的使用狀態(tài)，本實用新型還包括光敏傳感器，該光敏傳感器分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源連接。[0016]為了在不采用布線方式進(jìn)行控制用電設(shè)備，本實用新型還包括無線傳輸模塊，該無線傳輸模塊分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源連接，且所述無線傳輸模塊設(shè)有發(fā)射模塊和接收模塊。這種無線控制方式可以避免因布線產(chǎn)生的外觀影響，材料浪費， 拆裝風(fēng)險，提高了拆裝效率，降低了拆裝難度。[0017]為了探測空氣溫度，以便更加智能控制用電設(shè)備不同溫度下的使用狀態(tài)，本實用新型還包括溫度傳感器，該溫度傳感器分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源連接。[0018]為了更加智能的知道室內(nèi)是否有人，從而自動控制用電設(shè)備的使用狀態(tài)，本實用新型還包括移動物體傳感器，該移動物體傳感器分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源連接，且所述移動物體傳感器為紅外線傳感器，或為雷達(dá)傳感器，或為壓力傳感器， 或為電容傳感器，或為電阻傳感器。[0019]為了能夠更加直觀的觀察和控制用電設(shè)備的狀態(tài)，本實用新型還包括顯示屏，該顯示屏分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源連接。[0020]為了方便用戶控制用電設(shè)備，本實用新型還包括一用戶終端，通過交流電源線與電源線載波信號傳輸單片機(jī)連接。[0021]進(jìn)一步，本實用新型還包括一指示燈電路，該指示燈電路與單相電能計量單片機(jī)集成電路連接。[0022]進(jìn)一步，本實用新型還包括一復(fù)位按鈕，該復(fù)位按鈕與單相電能計量單片機(jī)集成電路和電源線載波信號傳輸單片機(jī)連接。[0023]進(jìn)一步，所述連接器為電源開關(guān)或電源插座。[0024]本實用新型通過采用上述結(jié)構(gòu)，具有如下有益效果1、能智能控制用電設(shè)備的開 /關(guān)；2、能計量用電量；3、具有USB接口以適應(yīng)與更多種類的用電設(shè)備；4、無線控制用電設(shè)備，避免了布線的麻煩，節(jié)省了材料，提高了使用的安全性，增加了美觀程度；5、能夠感知光線的強度實現(xiàn)光控；6、能夠感知溫度以隨溫度改變而控制用電設(shè)備的狀態(tài)；7、能夠探測是否具有移動物體，實現(xiàn)自動開啟和關(guān)閉用電設(shè)備；8、具有顯示功能。


[0025]圖I是本實用新型的電路原理圖。[0026]圖2為傳統(tǒng)智能計量連接器的電路原理圖。[0027]現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明具體實施方式
[0028]如圖I所示，本實用新型所述的智能計量連接器，設(shè)有連接器I、采樣電阻4、第一電控開關(guān)53、單相電能計量單片機(jī)集成電路5、電源線載波信號傳輸單片機(jī)6、電可擦可編程只讀存儲器7、直流電源8和USB連接裝置，其中所述連接器I具有一帶火線接線端21的火線電源線2和一帶零線接線端31的零線電源線3 ;所述采樣電阻4串聯(lián)接入火線電源線 2中；所述第一電控開關(guān)53串聯(lián)接入采樣電阻4和連接器I之間的火線電源線2上；所述單相電能計量單片機(jī)集成電路5分別與零線電源線3、火線電源線2及第一電控開關(guān)53連接；所述電源線載波信號傳輸單片機(jī)6分別與火線電源線2、零線電源線3及單相電能計量單片機(jī)集成電路5連接；所述直流電源8分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路5及電源線載波信號傳輸單片機(jī)6連接；所述電可擦可編程只讀存儲器7分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路5和電源線載波信號傳輸單片機(jī)6連接；所述USB連接裝置設(shè)有第二電控開關(guān)56 和USB接口 11，其中所述第二電控開關(guān)56分別與直流電源8、單相電能計量單片機(jī)集成電路5及USB接口 11連接。[0029]進(jìn)一步，本實用新型智能計量連接器上設(shè)有至少一個USB連接裝置。[0030]進(jìn)一步，單相電能計量單片機(jī)集成電路5，其包含有一能量測量單元51和一微控制單元52，所述能量測量單元51具有兩電流采樣信號輸入接口 511和兩電壓采樣信號輸入接口 512，所述電流采樣信號輸入接口 511分別于采樣電阻4的兩端連接，所述電壓采樣信號輸入接口 512分別與火線接線端21和零線接線端31連接。[0031]為了能夠感知光線強度，達(dá)到更加智能控制不同光線強度時候用電設(shè)備的使用狀態(tài)，本實用新型還包括光敏傳感器501，該光敏傳感器501分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路5和直流電源8連接。[0032]為了在不采用布線方式進(jìn)行控制用電設(shè)備，本實用新型還包括無線傳輸模塊502， 該無線傳輸模塊502分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路5和直流電源8連接，且所述無線傳輸模塊502設(shè)有發(fā)射模塊和接收模塊。這種無線控制方式可以避免因布線產(chǎn)生的外觀影響，材料浪費，拆裝風(fēng)險，提高了拆裝效率，降低了拆裝難度。[0033]為了探測空氣溫度，以便更加智能控制用電設(shè)備不同溫度下的使用狀態(tài)，本實用新型還包括溫度傳感器503，該溫度傳感器503分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路5和直流電源8連接。[0034]為了更加智能的知道室內(nèi)是否有人，從而自動控制用電設(shè)備的使用狀態(tài)，本實用新型還包括移動物體傳感器504，該移動物體傳感器504分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路5和直流電源8連接，且所述移動物體傳感器504為紅外線傳感器，或為雷達(dá)傳感器， 或為壓力傳感器，或為電容傳感器，或為電阻傳感器。[0035]為了能夠更加直觀的觀察和控制用電設(shè)備的狀態(tài)，本實用新型還包括顯示屏505， 該顯示屏505分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路5和直流電源8連接。[0036]為了方便用戶控制用電設(shè)備，本實用新型還包括一用戶終端9，通過交流電源線 10與電源線載波信號傳輸單片機(jī)6連接。[0037]進(jìn)一步,本實用新型還包括一指示燈電路54,該指示燈電路54與單相電能計量單片機(jī)集成電路5連接。[0038]進(jìn)一步，本實用新型還包括一復(fù)位按鈕55，該復(fù)位按鈕55與單相電能計量單片機(jī)集成電路5和電源線載波信號傳輸單片機(jī)6連接。[0039]進(jìn)一步，所述連接器1為電源開關(guān)或電源插座。[0040]本實用新型通過采用上述結(jié)構(gòu)，具有如下有益效果1、能智能控制用電設(shè)備的開 /關(guān)；2、能計量用電量；3、具有USB接口以適應(yīng)與更多種類的用電設(shè)備；4、無線控制用電設(shè)備，避免了布線的麻煩，節(jié)省了材料，提高了使用的安全性，增加了美觀程度；5、能夠感知光線的強度實現(xiàn)光控；6、能夠感知溫度以隨溫度改變而控制用電設(shè)備的狀態(tài)；7、能夠探測是否具有移動物體，實現(xiàn)自動開啟和關(guān)閉用電設(shè)備；8、具有顯示功能。[0041]與現(xiàn)有的智能計量連接器相比較，本實用新型增加了 USB連接裝置、光敏傳感器 501、無線傳輸模塊502、溫度傳感器503、移動物體傳感器504和顯示屏505。[0042]本實用新型的工作過程如下[0043]當(dāng)本實用新型的連接器與用電設(shè)備連接處于用電狀態(tài)時，單相電能計量單片機(jī)集成電路5的能量測量單元51通過電流采樣信號輸入接口 511和電壓采樣信號輸入接口 512 獲得采樣電阻4的采樣電流值1和采樣電壓值U，根據(jù)采樣電阻的特性U=IR ;P=UI=I2R，從而得到該用電設(shè)備的用電量值，該電能測量誤差可小于O. 1%。單相電能計量單片機(jī)集成電路5的微控制單元52對采樣信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的數(shù)字信號(如該用電設(shè)備的累計消耗電能、當(dāng)前功率、當(dāng)前電流大小、過去某一段時間內(nèi)消耗的電能等)這些數(shù)字信號儲存到電可擦可編程只讀存儲器7中，并經(jīng)過電源線載波信號傳輸單片機(jī)6把這些數(shù)字信號加載到交流電源線10而傳輸?shù)接脩艚K端9，也可以通過無線傳輸模塊502發(fā)送至用戶終端9， 通過用戶終端9即可實時掌握該用電設(shè)備的用電信息。用戶可通過用戶終端9發(fā)送控制命令，該控制命令同樣加載到交流電源線10而傳輸?shù)诫娫淳€載波信號傳輸單片機(jī)6，電源線載波信號傳輸單片機(jī)6將該控制命令傳送到單相電能計量單片機(jī)集成電路5，也可以通過無線傳輸模塊502到單相電能計量單片機(jī)集成電路5，單相電能計量單片機(jī)集成電路5還能從顯示屏505、溫度傳感器503和移動物體傳感器504采集信號，然后單相電能計量單片機(jī)集成電路5控制電控開關(guān)的開/關(guān)，進(jìn)而控制用電設(shè)備電源的開/關(guān)。此外單相電能計量單片機(jī)集成電路5還能通過顯示屏505顯視信息。[0044]無線傳輸模塊502的具體工作過程為直流電源8對無線傳輸模塊502供電，單相電能計量單片機(jī)集成電路5的能量測量單元51通過電流采樣信號輸入接口 511和電壓采樣信號輸入接口 512獲得采樣電阻的采樣電流值1和采樣電壓值U，根據(jù)采樣電阻的特性 U=IR ;P=UI=I2R，從而得到該用電設(shè)備的用電量值，該電能測量誤差可小于O. 1%。單相電能計量單片機(jī)集成電路5的微控制單元52對采樣信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的數(shù)字信號(如該用電設(shè)備的累計消耗電能、當(dāng)前功率、當(dāng)前電流大小、過去某一段時間內(nèi)消耗的電能等) 這些數(shù)字信號儲存到電可擦可編程只讀存儲器7中，并經(jīng)過無線傳輸模塊502的發(fā)射模塊將信號發(fā)送至用戶終端，通過用戶終端9接收信號即可實時掌握該用電設(shè)備的用電信息， 同時用戶終端9也可將控制命令直接發(fā)送至無線傳輸模塊502，單相電能計量單片機(jī)集成6電路5的微控單元52控制第一電控開關(guān)53或第二電控開關(guān)56動作，實現(xiàn)開/閉控制。[0045]光敏傳感器501的具體工作過程現(xiàn)以用電設(shè)備是電燈為例子，所述光敏傳感器 501由直流電源供電，當(dāng)光線強度低于預(yù)設(shè)強度點時，單相電能計量單片機(jī)集成電路5接收到來自光敏傳感器501的信號，所述微控單元52控制第一電控開關(guān)53或第二電控開關(guān)56 動作，實現(xiàn)開啟控制；當(dāng)光線強度高于預(yù)設(shè)強度點時，單相電能計量單片機(jī)集成電路5接收到來自光敏傳感器501的信號，所述微控單元52控制第一電控開關(guān)53或第二電控開關(guān)56 動作，實現(xiàn)關(guān)閉控制。[0046]溫度傳感器503的具體工作過程現(xiàn)以用電設(shè)備是空調(diào)為例子，所述溫度傳感器 503由直流電源8供電，夏天當(dāng)室內(nèi)溫度升高至預(yù)設(shè)溫度點時，單相電能計量單片機(jī)集成電路5接收到來自溫度傳感器503的信號，微控單元52發(fā)出控制命令控制第一電控開關(guān)53 或第二電控開關(guān)56動作，實現(xiàn)開啟空調(diào)的制冷工作模式；冬天當(dāng)室內(nèi)溫度降低至預(yù)設(shè)溫度點時，單相電能計量單片機(jī)集成電路5接收到來自溫度傳感器503的信號，微控單元52發(fā)出控制命令控制第一電控開關(guān)53或第二電控開關(guān)56動作，實現(xiàn)開啟空調(diào)的制熱工作模式。[0047]移動物體傳感器504的具體工作過程現(xiàn)以用電設(shè)備為室內(nèi)電燈為例，當(dāng)人體從室外進(jìn)入室內(nèi)時，移動物體傳感器504 (例如紅外線傳感器)探測到探測區(qū)有人經(jīng)過，相電能計量單片機(jī)集成電路5接收到來自移動物體傳感器504的信號，微控單元52發(fā)出控制命令控制第一電控開關(guān)53或第二電控開關(guān)56動作，現(xiàn)實自動控制室內(nèi)電燈的開閉工作。[0048]本實用新型的指示燈電路54用于指示連接器I的工作狀況，如可采用紅色指示燈作為本實用新型的電源指示燈，指示連接器I是否通電/供電正常；采用綠色指示燈指示該連接器I是否加入終端控制器群組，如加入群組則亮，沒加入時不亮。如果加入群組時，終端控制器可以發(fā)送命令而控制整個群組的連接器，而如果沒有加入群組時，終端控制只能通過發(fā)送單一命令分別控制連接器。而按下復(fù)位按鈕55可對本實用新型進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。[0049]本實用新型通過采用上述結(jié)構(gòu)，具有如下有益效果1、能智能控制用電設(shè)備的開 /關(guān)；2、能計量用電量；3、具有USB接口以適應(yīng)與更多種類的用電設(shè)備；4、無線控制用電設(shè)備，避免了布線的麻煩，節(jié)省了材料，提高了使用的安全性，增加了美觀程度；5、能夠感知光線的強度實現(xiàn)光控；6、能夠感知溫度以隨溫度改變而控制用電設(shè)備的狀態(tài)；7、能夠探測是否具有移動物體，實現(xiàn)自動開啟和關(guān)閉用電設(shè)備；8、具有顯示功能。權(quán)利要求1.智能計量連接器，設(shè)有單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源，其特征在于安裝有USB連接裝置，該USB連接裝置設(shè)有第二電控開關(guān)和USB接口，其中所述第二電控開關(guān)分別與直流電源、單相電能計量單片機(jī)集成電路及USB接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能計量連接器，其特征在于，還包括光敏傳感器，該光敏傳感器分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能計量連接器，其特征在于，還包括無線傳輸模塊，該無線傳輸模塊分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源連接，且所述無線傳輸模塊設(shè)有發(fā)射模塊和接收模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能計量連接器，其特征在于，還包括溫度傳感器，該溫度傳感器分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能計量連接器，其特征在于，還包括移動物體傳感器，該移動物體傳感器分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源連接，且所述移動物體傳感器為紅外線傳感器，或為雷達(dá)傳感器，或為壓力傳感器，或為電容傳感器，或為電阻傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能計量連接器，其特征在于，還包括顯示屏，該顯示屏分別與單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源連接。
專利摘要本實用新型公開了一種智能計量連接器。其設(shè)有單相電能計量單片機(jī)集成電路和直流電源，且安裝有USB連接裝置，該USB連接裝置設(shè)有第二電控開關(guān)和USB接口，其中所述第二電控開關(guān)分別與直流電源、單相電能計量單片機(jī)集成電路及USB接口連接。與現(xiàn)有的智能計量連接器相比較，本實用新型增加了USB連接。本實用新型具有如下有益效果1、能智能控制用電設(shè)備的開/關(guān)；2、能計量用電量；3、具有USB接口以適應(yīng)與更多種類的用電設(shè)備。
文檔編號H01R27/00GK202817404SQ20122038969
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者黃韋樺 申請人:珠海希嗯咿電子科技有限公司