[實用新型]集成式智能插座

有效

• 申請號: 201120059635.0
• 申請日: 2011-03-08
• 公開（公告）號: CN202103274U
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 顏文俊;包哲靜;吳鋼;秦偉;李沛然
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01R13/66
• 分類號: H01R13/66;H01R13/68;G05B19/042;H02H9/04
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本實用新型涉及插座裝置，特別涉及可以檢測和計量家用電器電流、電壓、頻率、有功功率、無功功率和有功電能、無線射頻數據收發的集成式智能插座。

背景技術

智能家居是智能電網的要素之一，而智能插座是智能家居設計的重要組成部分，但是，現有產品僅考慮了自身功能是否完備，與智能電網所要求的智能家居中的關鍵部分——智能交互式終端之間的工作十分獨立，智能插座測量得到的數據無法匯集到終端以進行集中發布和家庭用電的一系列精細化管理與統計，智能插座也無法從智能終端中接收控制指令以協調各家用電器的工作。

目前，智能插座設計主要依據單相電表的設計原理，電量參數計量采用單相電計量芯片實現，市場上的單相電計量芯片產品主要有ADE7755(美國，ADI)、CS5460A(美國，CRYSTAL)、ATT7053(中國，鉅泉光電)、RN8209(中國，中能微)等，其中RN8209為國家電網智能單相電表主要采用的計量芯片(占據了約70%的份額)。現有的智能插座的主要功能僅局限于：電壓、電流、有功功率、有功能量的檢測和顯示，部分產品具備了過電壓和過電流保護功能，還沒有一款產品可以實現以下全部功能：測量和顯示電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、有功能量；過電壓和過電流保護；無線數據收發。因此，本實用專利可填補此空白。

實用新型內容

本實用新型要解決的問題是，克服現有技術中的不足，提供一種集成式智能插座。

為解決技術問題，本實用新型的解決方案是：

提供一種集成式智能插座，包括用于實現電量參數計量的計量模塊、控制模塊、顯示模塊和供電模塊。其中，控制模塊與計量模塊、顯示模塊和供電模塊之間分別實現電連接。

作為一種改進，集成式智能插座還包括無線模塊，無線模塊與控制模塊之間電連接。

作為一種改進，所述無線模塊是無線發射接收模塊。

作為一種改進，集成式智能插座還包括用于實現斷電保護的保護模塊，保護模塊與控制模塊之間電連接。

作為一種改進，所述保護模塊是一個硬件模塊，包括壓敏電阻、溫度保險絲和陶瓷氣體放電管組成的復合對稱電路。

作為一種改進，所述計量模塊是單相電計量芯片。

作為一種改進，所述計量模塊是計量芯片RN8209。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：

（1）本實用新型采用國家電網單相電表標準測量芯片RN8209，不僅能測量電壓、電流、有功功率和有功能量，同時能計量無功功率及電壓頻率，且帶有過電壓和過電流保護功能，能根據不同電器需要進行過壓過流保護的設定。

（2）可以監測家用電器盡可能多的電量參數，且能根據不同家用電器功率設定其過壓過流保護參數，自動實現對用電設備的過壓過流保護。

（3）基于無線射頻技術的無線數據發射接收模塊，可在室內實現測量數據30米范圍內可靠有效傳輸，便于實現對家用電器的遠程控制和用電參數監測，可作為智能家庭用電統一采集與集中監控系統的數據采集終端。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路結構圖。

圖2是本實用新型的計量模塊原理圖。

圖3是本實用新型的防雷保護原理圖。

圖4是智能插座的正面構造圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

在圖1中，詳細給出了本實用新型的組成模塊及結構分布圖。該智能插座包括控制模塊、計量模塊、供電模塊、無線模塊、顯示模塊和保護模塊。

控制模塊包括一個控制芯片，周期性地讀取計量模塊測量得到的電壓、電流、有功功率等電量參數，并控制無線模塊發射所有的電量參數，該控制芯片選用STC89系列單片機。顯示模塊用于實時顯示各電量參數值，選用1602LCD。供電模塊用于給系統中各模塊提供電源。

計量模塊是一個單相電計量芯片，采用國家電網單相電表指定專用芯片RN8209，可以實現電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率和有功能量的計量，且測量精度可以達到0.5級計量精度。

若存在智能交互式終端，可以為該終端配置一臺無線發射接收模塊，可選用Mini2440。通過信號電路轉換實現終端與無線模塊的通訊，各插座發射的電量參數可以在終端上實時更新和發布，以及進行基于這些電參數的分析與統計；同時可通過終端對各電器發布控制指令，從而實現對家庭內部多電器的用電情況統一數據采集與集中監控。