[發明專利]智能安全插座及其控制方法

在審

• 申請號: 201210108841.5
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102610970A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 姜九龍;朱杰;吳新科
• 申請（專利權）人: 耐思電氣(嘉興)有限公司
• 主分類號: H01R13/66
• 分類號: H01R13/66;H01R13/70;H01R13/717;H01R13/719;G05B19/04
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• 代理人: 暫無信息

1.一種智能安全插座，包括：主控插座、受控插座、控制電源、電流采樣單元、電壓采樣單元、功率計量處理單元、中央控制單元以及繼電器電源和開關控制單元；其特征在于：所述電流采樣單元分別與零線及主控插座連接；所述電壓采樣單元與火線相連；電流采樣單元和電壓采樣單元分別與功率計量處理單元相連接；所述中央控制單元與功率計量處理單元連接；所述開關控制單元與中央控制單元連接；所述受控插座與開關控制單元連接。

2.根據權利要求1所述的智能安全插座，其特征在于：所述電流采樣單元由一個高精度，超低阻值，大功率合金電阻和一低通濾波器組成；所述合金電阻一端與零線連接，另一端與主控插座連接，用于實現對主控插座電流的采樣。

3.根據權利要求1所述的智能安全插座，其特征在于：所述電壓采樣單元由一個取樣電阻和一個低通濾波器組成，所述取樣電阻一端與火線連接，另一端與主控插座連接，用于實現對主控插座電壓的采樣，所述低通濾波器與功率計量處理單元連接。

4.根據權利要求1所述的智能安全插座，其特征在于：所述功率計量處理單元采用專業級的功率計量芯片，電流采樣單元和電壓采樣單元所得的電壓信號經功率計量處理單元得到一組頻率與功率成正比的矩形脈沖信號，用于實現高精度的有功功率計量。

5.根據權利要求1所述的智能安全插座，其特征在于：所述繼電器電源獨立設置在智能安全插座上，與開關控制單元相連接，并用于降低智能安全插座的待機功耗。

6.根據權利要求1所述的智能安全插座，其特征在于：所述開關控制單元包括一個雙向可控硅，所述雙向可控硅的G極與中央控制單元相連，T1極直接接地，T2極與整流橋AC端連接，電容與電阻串聯后與可控硅T1和T2端相并聯，所述整流橋正極端與一電感相連，所述電感與一繼電器線圈端相連，所述繼電器線圈的另一端與整流橋的負極端相連，一電容并聯于所述繼電器線圈兩端，與繼電器線圈配合的常開輔助觸點的一端與相線連接，另一端與受控插座連接。

7.根據權利要求1所述的智能安全插座，其特征在于：所述中央控制單元還連接有設置按鍵、狀態指示燈和功率校驗電路。

8.根據權利要求6所述的智能安全插座，其特征在于：所述設置按鍵用于切換智能安全插座的狀態，分為設置模式和工作模式；所述設置模式下可設置受控插座啟動和關閉的功率值。

9.一種權利要求1所述的智能安全插座的控制方法，其特征在于包括如下步驟：

1)接入市電電源并在主控插座接入主機，在受控插座接入外圍用電電器；

2)主控插座上主機進入待機狀態；

3)長按設置按鍵，進入設置模式，狀態指示燈閃爍，電流采樣單元和電壓采樣單元把當前檢測到的主機工作電流和工作電壓信號傳送到功率計量處理單元，經功率計量處理單元運算轉換后得到一組代表功率值的矩形脈沖信號并傳送到中央控制單元，中央控制單元讀取該脈沖信號并按權利要求9所述的功率計算方式進行計算得到啟動功率和關閉功率兩個功率值，將其保存在存儲單元后自動退出設置模式，轉入工作模式；

4)電流采樣單元和電壓采樣單元實時檢測主機工作電流和工作電壓，經功率計量處理單元運算處理后得到一組代表功率值的矩形脈沖信號傳送給中央控制單元，中央控制單元實時將該功率值與存儲單元內的啟動功率和關閉功率進行比較分析，若主機功率值≥存儲單元內的啟動功率值，則中央控制單元就發出導通指令，通過開關控制單元控制受控插座導通通電，狀態指示燈點亮；若主機功率值≤存儲單元內的關閉功率值，則中央控制單元就發出關閉指，受控插座繼續關閉斷電，狀態指示燈繼續熄滅；若主機功率值小于存儲單元內的啟動功率值又大于存儲單元內的關閉功率值，則中央控制單元發出保持當前狀態不變的指令；

5)受控插座通電導通后，電流采樣單元和電壓采樣單元繼續實時檢測主機工作電流和工作電壓，經功率計量處理單元運算處理后得到一組代表功率值的矩形脈沖信號傳送給中央控制單元，中央控制單元繼續實時將該功率值與存儲單元內的啟動功率和關閉功率進行比較分析，若主機功率值≤存儲單元內的關閉功率值，則中央控制單元就發出關閉指令，通過開關控制單元控制受控插座關閉斷電，狀態指示燈關閉；若主機功率值≥存儲單元內的啟動功率值，則中央控制單元就發出啟動指令，受控插座繼續導通通電，狀態指示燈繼續點亮；若主機功率值小于存儲單元內的啟動功率值又大于存儲單元內的關閉功率值，則中央控制單元發出保持當前狀態不變的指令；

6)如果步驟4中受控插座與相線的連接被切斷，則返回執行步驟4；

7)如果更換連接在主控插座上的主機，則返回執行步驟2。