本發(fā)明涉及插座領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種智能插座。

背景技術(shù)：

在日常生活中，人們的社會(huì)活動(dòng)都離不開電源插座的使用，而電源插座的難以管理，甚至有些設(shè)備是在晚上充電白天使用，但是，設(shè)備晚上充電可能存在長時(shí)間過充問題，過充可能會(huì)造成設(shè)備使用壽命的縮短或損壞，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致火災(zāi)。而目前的市面上的插座產(chǎn)品的控制功能單一，用戶對用電設(shè)備的操作僅僅局限于開關(guān)量控制，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，無法對用電設(shè)備的用電及功耗進(jìn)行監(jiān)測，也無法將用戶的用電信息統(tǒng)一收集管理，而且，在對現(xiàn)有的插座產(chǎn)品進(jìn)行開關(guān)操作時(shí)，容易產(chǎn)生火花，即瞬間大電流，很容易出現(xiàn)觸點(diǎn)燒灼的現(xiàn)象，從而減小了插座產(chǎn)品及用電設(shè)備的使用壽命，同時(shí)，也存在安全隱患，對用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，而市面上還未出現(xiàn)解決此類問題的產(chǎn)品出現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了有效解決上述問題，更好將用戶的用電信息收集管理分析，并智能控制插座，本發(fā)明提供一種智能插座。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：一種智能插座，所述智能插座包括插座面板、插座內(nèi)盒、及設(shè)置在插座內(nèi)盒的中控組件，所述插座面板扣接在所述內(nèi)盒的開口處；

所述中控組件包括連接市電的主電路板、在智能插座內(nèi)進(jìn)行核心控制的采集板、及應(yīng)用電力載波通訊的通訊板；

所述主電路板與所述插座面板平行設(shè)置，所述采集板設(shè)置在主電路板一端部面向插座面板的一側(cè)，所述通訊板設(shè)置在主電路板另一端反向插座面板的一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述插座面板朝向所述主電路板一側(cè)面上設(shè)置所述一凹槽，所述凹槽位于所述插座面板兩孔插口處的上方，所述插座面板通過所述凹槽卡接所述采集板；

所述采集板包括mcu控制計(jì)量單元。

進(jìn)一步地，所述通訊板垂直固定設(shè)置在所述主電路板朝向所述插座內(nèi)盒的一側(cè)面上，所述通訊板位于所述主電路板底部側(cè)邊上，并與所述采集板相互平行。

所述通訊板包括電力線載波通信單元。

進(jìn)一步地，所述主電路板包括電子板體、載波信號耦合單元、保險(xiǎn)單元、阻波單元、保護(hù)濾波單元、過零開關(guān)控制單元、電源單元、及ac轉(zhuǎn)dc單元；

所述電源單元設(shè)置在所述電子板體中心處，所述電子板體以所述電源單元為中心，在所述電子板體上，所述電源單元的左上位置處，設(shè)置載波信號耦合單元，所述電源單元的右上位置處，設(shè)置保險(xiǎn)單元，所述電源單元的左下位置處，設(shè)置ac轉(zhuǎn)dc單元，所述電源單元的右下位置處，設(shè)置過零開關(guān)控制單元。

進(jìn)一步地，所述過零開關(guān)控制單元包括繼電器、可控硅電子開關(guān)，所述繼電器與所述可控硅電子開關(guān)關(guān)聯(lián)使用；

所述繼電器設(shè)置在所述電子板體一側(cè)面，所述可控硅電子開關(guān)設(shè)置在相對應(yīng)所述繼電器位置的另一側(cè)面處。

進(jìn)一步地，所述阻波單元包括壓敏電阻，所述壓敏電阻設(shè)置在所述電子板體上。

進(jìn)一步地，所述電子板體兩側(cè)邊對應(yīng)向中心位置處凹陷，形成凹臺(tái)結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述載波信號耦合單元包括耦合ac轉(zhuǎn)dc單元、耦合電感等耦合電路元器件，所述電子板體上設(shè)置所述耦合ac轉(zhuǎn)dc單元、耦合電感。

進(jìn)一步地，所述mcu控制計(jì)量單元采用了集成cortex-m032位微控制器和電能計(jì)量單元的單片機(jī)。

進(jìn)一步地，所述插座面板與86盒的開口面平行設(shè)置，所述插座內(nèi)盒設(shè)置在86盒內(nèi)；

所述插座內(nèi)盒開設(shè)有通孔，所述通孔與86盒通孔位置相互對應(yīng)。

本發(fā)明的有益之處：應(yīng)用所述智能插座，通過負(fù)載漏電保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備的電流檢測和保護(hù)，通過中控組件，進(jìn)而測量負(fù)載的電壓、電流、有功功率等電流相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)收集電能計(jì)量數(shù)據(jù)，同時(shí)檢測采集、記錄和檢測電流數(shù)據(jù)，從而可遠(yuǎn)程控制插座開關(guān)電，更加安全可靠。

附圖說明

圖1為發(fā)明一實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述主電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述主電路板的位置關(guān)系圖；

圖4為本發(fā)明所示主電路板的電路信號走向圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對本發(fā)明有更好的了解，在下文對本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。

如圖1所示，為發(fā)明一實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例提供了一種智能插座，所述智能插座包括插座面板1、中控組件、插座內(nèi)盒5、及86盒，所述86盒內(nèi)嵌套安裝所述插座內(nèi)盒5，所述插座內(nèi)盒5里面固定安裝所述中控組件，所述插座面板1與所述插座內(nèi)盒5通過螺栓連接，所述插座面板1封裝在所述86盒上，形成一完整系統(tǒng)的電源插座；

所述中控組件包括數(shù)據(jù)采集板2、通訊板4、主電路板3，所述采集板2，用于收集整體電路的電流信號、通信信號、電能計(jì)量信號、及開關(guān)信號，配合所述智能插座各部分正常工作，具體為所述采集板2為mcu控制計(jì)量單元，所述mcu控制計(jì)量單元采用了集成cortex-m032位微控制器和電能計(jì)量單元的單片機(jī)，從而降低了成本并簡化系統(tǒng)外圍設(shè)計(jì)；

所述采集板2設(shè)置在相反于所述插座面板1的插口側(cè)面的另一側(cè)面，優(yōu)選為，所述采集板2設(shè)置在所述插座面板1的兩孔插口的位置處的反面上，所述插座面板1相反于插口的一側(cè)面上設(shè)置橫向凹槽，其具體為，所述插座面板1相對應(yīng)的兩孔的背面上方處設(shè)置橫向凹槽，所述凹槽形狀與所述采集板2相匹配，具體為所述凹槽與所述mcu控制計(jì)量單元之間可通過插入進(jìn)行卡接固定，符合國家插座類執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：gb2099.1/iec884-1的通用標(biāo)準(zhǔn)；

所述采集板2通過分壓電阻采集火線和零線間電壓，通過錳銅電阻采集回路電流，具體包括有功率、無功率和功率因素，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和電壓、電流采集，通過電流互感器采集火線和零線的電流矢量和，實(shí)現(xiàn)負(fù)載漏電流檢測。

如圖2所示，所述主電路板3包括電子板體、載波信號耦合單元301、保險(xiǎn)單元302、阻波單元303、保護(hù)濾波單元304、電參數(shù)采樣單元305、過零開關(guān)控制單元306、電源單元307、及ac轉(zhuǎn)dc單元308；

上述的電氣元器件全部集成設(shè)置在所述電子板體上，具體位置關(guān)系參考圖3所示的所述主電路板3的位置關(guān)系圖，所述電源單元307設(shè)置在所述電子板體中心處，所述電子板體以所述電源單元307為中心，在所述電子板體上，所述電源單元307的左上位置處，設(shè)置載波信號耦合單元301，所述電源單元307的右上位置處，設(shè)置保險(xiǎn)單元302，所述電源單元307的左下位置處，設(shè)置ac轉(zhuǎn)dc單元308，所述電源單元307的右下位置處，設(shè)置過零開關(guān)控制單元306，所述電參數(shù)采樣單元305具體為將電路中的信號采集反饋至mcu控制計(jì)量單元；

如圖4所示，為所示主電路板3中電路信號走向圖，上述電路元器件中的電路信號經(jīng)過圖示中實(shí)現(xiàn)箭頭的走向，市電a將電流通過電路輸送至所述智能插座中，經(jīng)過所述中控組件的處理，將電流輸出至插座b，提供給用電設(shè)備用電；

所述通訊板4垂直設(shè)置在所述電子板體一側(cè)面的邊線上，所述電路元器件也設(shè)置在該側(cè)面上；

優(yōu)選的，所述電子板體與所述插座內(nèi)盒5機(jī)構(gòu)相互適應(yīng)，可固定在所述插座內(nèi)盒5中，具體為，所述電子板體兩側(cè)邊向內(nèi)凹陷出凹臺(tái)，與所述插座內(nèi)盒5形狀結(jié)構(gòu)相互配合。

上述電路元器件在所述電子板體上通過電路邏輯連接。

所述載波信號耦合單元301包括耦合ac轉(zhuǎn)dc單元308、耦合電感等耦合電路元器件，用于所述主電路板3中的信號傳遞；

所述保險(xiǎn)單元302，用于保護(hù)所述電子板體中的電路元器件的安全，預(yù)防電路中過載、短路等常見電路問題。

所述阻波單元303包括壓敏電阻，用在所述電子板體中，防護(hù)因?yàn)殡娏?yīng)系統(tǒng)的瞬時(shí)電壓突變所可能對電路的傷害。當(dāng)高壓來到時(shí)，壓敏電阻的電阻降低而將電流予以分流，防止受到過大的瞬時(shí)電壓破壞或干擾。因而保護(hù)了敏感的電子組件。

所述保護(hù)濾波單元304，具體為，用于阻止電力線上的雷擊、浪涌等干擾進(jìn)行插座內(nèi)部；為所述通訊板4的高頻電力線載波信號提供耦合通道并將高壓信號和低壓信號隔離，發(fā)送時(shí)將高頻載波信號從所述通訊板4傳輸?shù)诫娏€上，接收時(shí)將高頻載波信號從電力線上傳送到所述通訊板4；

所述過零開關(guān)控制單元306，具體為，通過將繼電器的機(jī)械觸電和可控硅的電子開關(guān)關(guān)聯(lián)使用，可控硅設(shè)置在所述零壓零流對應(yīng)所述電子板體的另一側(cè)面上，開關(guān)導(dǎo)通時(shí)先在電壓過零點(diǎn)打開可控硅開關(guān)再打開機(jī)械觸電開關(guān)，開關(guān)斷開時(shí)先斷開機(jī)械觸點(diǎn)再在電壓過零點(diǎn)斷開可控硅開關(guān)，消除開關(guān)的負(fù)載浪涌沖擊，消除機(jī)械觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)的電弧，消除可控硅導(dǎo)通時(shí)通態(tài)電壓帶來的電能損耗和發(fā)熱問題；

所述電源單元307包括電源電容，用于提供所述電子板體的的電源作用；

所述ac轉(zhuǎn)dc單元308，用于電路中交流電轉(zhuǎn)換為所述電子板體可適應(yīng)的直流電。

在其他實(shí)施例中，上述電路元器件布置安裝在所述電子板體上的位置關(guān)系，可根據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率最大的方式進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，在此不做具體限定；

所述通訊板4包括電力線載波通信單元，即為plc模塊，所述plc模塊作用是將接收到的載波信號解調(diào)出數(shù)據(jù)信號，實(shí)時(shí)采集負(fù)載火線和零線電流，對負(fù)載的電壓、電流、有功功率、無功功率等參數(shù)進(jìn)行測量，具體包括電壓信號、電流信號，并將數(shù)據(jù)信號反饋給服務(wù)器，控制零壓零開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)負(fù)載用電的控制。

所述主電路板3平行與所述插座內(nèi)盒5開口面，設(shè)置在所述插座內(nèi)盒5中，所述通訊板4設(shè)置在所述插座內(nèi)盒5與所述主電路板3之間，所述采集板2設(shè)置在所述主電路板3與所述插座面板1之間，具體為所述采集板2插入所述插座面板1朝向所述插座內(nèi)盒5一面的凹槽中，實(shí)現(xiàn)所述插座面板1、采集板2、主電路板3、通訊板4、插座內(nèi)盒5、及86盒的依次組合，形成一完整的智能插座系統(tǒng)。

所述智能插座通過采集、記錄和分析負(fù)載的電流數(shù)據(jù)，監(jiān)測負(fù)載的停機(jī)、待機(jī)、工作狀態(tài)和故障狀態(tài)，采集電流、電壓、電功率等數(shù)據(jù)，從而控制用電器開關(guān)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載用電的控制、及對負(fù)載的漏電檢測和保護(hù)。

對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在不脫離本發(fā)明的原理與精神的情況下，對實(shí)施方式所進(jìn)行的改變、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。