帶智能檢測的空氣開關、設備及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于家庭照明設備領域，特別涉及一種可以直接更換家庭內部的空氣開關，并可實現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，包括傳統(tǒng)的空氣開關結構、電量計量單元、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的統(tǒng)計；所述無線發(fā)射模塊負責通過433MHz的無線通信通道與主機模塊進行數據的上報。所述電路電源模塊主要負責提供電子電路所需的電源；所述傳統(tǒng)空氣開關機構采用空氣開關原有的電子機械結構。
【專利說明】
帶智能檢測的空氣開關、設備及系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于家庭照明設備領域，可以直接更換家庭內部的空氣開關，實現智能檢測電功率的裝置。
【背景技術】
[0002]現有的通用空氣開關，是一種只要電路中電流超過額定電流就會自動斷開的開關，主要是完成接觸和分斷電路，并且能對電路或電氣設備發(fā)生的短路、嚴重過載及欠電壓等進行保護。但是無法實現對獨立回路進行用電量的統(tǒng)計和分析，同時可以根據用戶的配置參數進行智能通斷管理。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服以上缺點，提供一種可以實現對獨立回路進行用電量的統(tǒng)計和分析，同時可以根據用戶的配置參數進行智能通斷管理的帶智能檢測的空氣開關。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0005]—種帶智能檢測的空氣開關，其特征在于，包括傳統(tǒng)的空氣開關結構、電量計量單元、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的統(tǒng)計；
[0007]所述無線發(fā)射模塊負責通過433MHz的無線通信通道與主機模塊進行數據的上報。
[0008]所述電路電源模塊主要負責提供電子電路所需的電源；
[0009 ]所述傳統(tǒng)空氣開關機構米用空氣開關原有的電子機械結構。
[0010]所述用電參數包括電壓、電流、有功功率、總功率、頻率等參數的檢測。
[0011]所述電量檢測單元，包括電量計量芯片U1、光耦芯片U2、錳銅傳感器和電阻串聯分壓電路，所述電量計量芯片Ul通過錳銅傳感器檢測到電流，通過電阻串聯分壓電路檢測到電壓，再經過Ul內部的DSP處理，得到電流和電壓的各種參數，對強電回路進行電量各種參數計算和分析。
[0012]所述電量計量芯片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；所述電量計量芯片1]1通過3?1接口(300、301、30(工3)，可以實時得到電量的各種綜合數據，再通過無線發(fā)射模塊把數據及時發(fā)送到主機。
[0013]所述無線發(fā)射模塊包括433MHz無線發(fā)射芯片U5、用于產生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)送的數據信號FM_DATA經過芯片內部調制后，從PAOUT信號輸出到螺旋天線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換，并輸出兩路獨立隔離的直流5V電源。
[0015]本發(fā)明所述的帶智能檢測的空氣開關，可以直接更替家里已安裝的空氣開關，無需該更改原有的強電箱的工程安裝線路圖；并且可以對每一個強電回路用電量統(tǒng)計，可以進行不同時段進行統(tǒng)計數據;對每一個強電回路用電量分析，統(tǒng)計家用電器的用電情況;對每一個強電回路持續(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行綜合數據分析，可以實現不同用電量的報表。
[0016]進一步地，本發(fā)明還提供一種帶智能檢測的空氣開關設備，包括至少一個的上述的帶智能檢測的空氣開關，以及WiFi主機模塊；
[0017]所述帶智能檢測的空氣開關，用于實時檢測得到電量的各種綜合數據，并通過無線通訊的方式把數據及時發(fā)送到WiFi主機模塊；
[0018]所述WiFi主機模塊，用于與空氣開關設備外部的移動終端進行通訊。
[0019]進一步地，本發(fā)明還提供一種帶智能檢測的空氣開關系統(tǒng)，包括至少一個上述的帶智能檢測的空氣開關設備，以及移動終端或遠程服務器；
[0020]所述帶智能檢測的空氣開關設備，用于實時檢測得到電量的各種綜合數據，并通過無線通訊的方式把數據及時發(fā)送到WiFi主機模塊進行處理；
[0021]所述移動終端或遠程服務器，與WiFi主機模塊進行連接和通訊，用于對帶智能檢測的空氣開關設備的進行遠程的管理和控制。
[0022]本發(fā)明所述的帶智能檢測的空氣開關設備和系統(tǒng)，除了具備上述帶智能檢測的空氣開關的各種優(yōu)點外，所述的帶智能檢測的空氣開關設備也可以在新設計的工程中應用，在整機成本增加不超過20 %的情況下，可實現智能檢測和遠程控制；并且將所述帶智能檢測的空氣開關設備與移動終端或遠程服務器組成系統(tǒng)后，通過WiFi主機模塊，還可以實現移動終端或遠程服務器對帶智能檢測的空氣開關設備的進行遠程的管理和控制。
【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的結構框架圖。
[0024]圖2是本發(fā)明所述的帶智能檢測的空氣開關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設備的結構框架圖。
[0028]圖6是本發(fā)明所述的一種帶智能檢測的空氣開關系統(tǒng)的結構框架圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0030]如圖1，是本發(fā)明實施例的帶智能檢測的空氣開關的結構框架圖，包括:傳統(tǒng)的空氣開關結構、電量計量單元、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的統(tǒng)計;所述用電參數包括電壓、電流、有功功率、總功率、頻率等參數的檢測。
[0032]所述無線發(fā)射模塊負責通過433MHz的無線通信通道與主機模塊進行數據的上報。
[0033]所述電路電源模塊主要負責提供電子電路所需的電源；
[OO34 ]所述傳統(tǒng)空氣開關機構米用空氣開關原有的電子機械結構。
[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。電量計量芯片Ul通過錳銅傳感器檢測到電流，通過電阻串聯分壓電路檢測到電壓，再經過電量計量芯片Ul內部的DSP處理，得到電流和電壓的各種參數，對強電回路進行電量各種參數計算和分析。通過SPI接口( SDO、SD1、SCK、CS)，可以實時得到電量的各種綜合數據，再通過無線發(fā)送模塊把這些數據及時發(fā)送到主機。
[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)送的數據信號，通過U5調制之后，從PAOUT信號輸出到天線發(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換，輸出兩路獨立隔離的直流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設備的結構框架圖；包括若干個的上述的帶智能檢測的空氣開關(1、2、……N)以及WiFi主機模塊;所述帶智能檢測的空氣開關，用于實時檢測得到電量的各種綜合數據，并通過無線通訊的方式把數據及時發(fā)送到WiFi主機模塊;所述WiFi主機模塊，用于與空氣開關設備外部的移動終端進行通訊。
[0039]如圖6，是本發(fā)明所述的帶智能檢測的空氣開關系統(tǒng)的結構框架圖；包括帶智能檢測的空氣開關設備以及移動終端或遠程服務器;所述帶智能檢測的空氣開關設備，用于實時檢測得到電量的各種綜合數據，并通過無線通訊的方式把數據及時發(fā)送到WiFi主機模塊進行處理;所述移動終端或遠程服務器，與WiFi主機模塊進行連接和通訊，用于對帶智能檢測的空氣開關設備的進行遠程的管理和控制。
[0040]上述【具體實施方式】只是對本發(fā)明的技術方案進行詳細解釋，本發(fā)明并不只僅僅局限于上述實施例，凡是依據本發(fā)明原理的任何改進或替換，均應在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種帶智能檢測的空氣開關，其特征在于，包括傳統(tǒng)的空氣開關結構、電量計量單元、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的統(tǒng)計； 所述無線發(fā)射模塊負責通過433MHZ的無線通信通道與外部進行數據的上報； 所述電路電源模塊主要負責提供整個電子電路所需的電源； 所述傳統(tǒng)空氣開關機構采用現有的空氣開關原有的電子機械結構。2.如權利要求1所述的帶智能檢測的空氣開關，其特征在于，所述用電參數包括電壓、電流、有功功率、總功率、頻率。3.如權利要求1所述的帶智能檢測的空氣開關，其特征在于，所述電量檢測單元，包括電量計量芯片U1、光耦芯片U2、錳銅傳感器和電阻串聯分壓電路，所述電量計量芯片Ul通過錳銅傳感器檢測到電流，通過電阻串聯分壓電路檢測到電壓，再經過Ul內部的DSP處理，得到電流和電壓的各種參數，對強電回路進行電量各種參數計算和分析。4.如權利要求3所述的帶智能檢測的空氣開關，其特征在于，所述電量計量芯片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;所述電量計量芯片Ul通過SPI接口實時得到電量的各種綜合數據，再通過無線發(fā)射模塊把數據及時發(fā)送到主機。5.如權利要求1所述的帶智能檢測的空氣開關，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)送的數據信號FM_DATA經過芯片內部調制后，從PAOUT信號輸出到螺旋天線ANTl發(fā)射。6.如權利要求1所述的帶智能檢測的空氣開關，其特征在于，所述電路電源模塊包括AC-DC轉換主芯片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換，并輸出兩路獨立隔離的直流5V電源。7.—種帶智能檢測的空氣開關設備，其特征在于，包括至少一個的如權利要求1-6任一所述的帶智能檢測的空氣開關，以及WiFi主機模塊； 所述帶智能檢測的空氣開關，用于實時檢測得到電量的各種綜合數據，并通過無線通訊的方式把數據及時發(fā)送到WiFi主機模塊； 所述WiFi主機模塊，用于與空氣開關設備外部的移動終端進行通訊。8.—種帶智能檢測的空氣開關系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一個如權利要求7所述的帶智能檢測的空氣開關設備，以及移動終端或遠程服務器； 所述帶智能檢測的空氣開關設備，用于實時檢測得到電量的各種綜合數據，并通過無線通訊的方式把數據及時發(fā)送到WiFi主機模塊進行處理； 所述移動終端或遠程服務器，與WiFi主機模塊進行連接和通訊，用于對帶智能檢測的空氣開關設備的進行遠程的管理和控制。
【文檔編號】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