[發(fā)明專(zhuān)利]帶功率計(jì)量的無(wú)線智能控制單相電源插座

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210595904.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103915730A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章東湖;孫孝年;陳俊;徐靖林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京中電華大電子設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01R13/66
• 分類(lèi)號(hào): H01R13/66;H01R13/70
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線智能電源插座，特別是帶功率計(jì)量的無(wú)線智能控制單相電源插座。

背景技術(shù)

WLAN是無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(Wireless?LocalAreaNetworks)簡(jiǎn)稱，它是相當(dāng)便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。WLAN技術(shù)能夠提供高速數(shù)據(jù)速率，其中IEEE802.11b能提供在2.4GHz頻段上的1～11Mbit/s的數(shù)據(jù)帶寬，覆蓋距離大約150m～300m；IEEE802.11g能提供在2.4GHz頻段上6～54Mbit/s的數(shù)據(jù)帶寬，覆蓋距離大約75m～150m。現(xiàn)階段，大部分智能手機(jī)、平板電腦都具備了WLAN功能。隨著WLAN?SOC低功耗單芯片的推出，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣。

目前，普通的單相電源插座常導(dǎo)通電源，不具備智能關(guān)斷與導(dǎo)通電源功能，也不能計(jì)量插座上的電壓、電流、有功功率、電能等用電數(shù)據(jù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的興起，本發(fā)明能夠解決智能用電、節(jié)約用電的需求，能夠產(chǎn)生一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是一種帶功率計(jì)量的無(wú)線智能控制單相電源插座。其目的在于，將2.4GHZ?WLAN技術(shù)用于電源插座的無(wú)線電通訊，能夠統(tǒng)計(jì)電源插座的用電數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)連接到電源插座的用電器智能控制。本發(fā)明的WLAN電路可以工作在AP或Station模式。當(dāng)本發(fā)明工作在AP模式時(shí)，可與具備WLAN功能的智能手機(jī)、平板電腦等直接連接。當(dāng)本發(fā)明工作在Station模式時(shí)，可以部署一個(gè)AP設(shè)備，將本發(fā)明與具備WLAN功能的智能手機(jī)、平板電腦等都加入該AP所建立的網(wǎng)絡(luò)；也可以將本發(fā)明與具備WLAN功能的智能手機(jī)、平板電腦等組成ADHOC網(wǎng)絡(luò)。它具備自動(dòng)節(jié)電、即時(shí)導(dǎo)通/關(guān)斷、延時(shí)導(dǎo)通/關(guān)斷、定時(shí)導(dǎo)通/關(guān)斷、監(jiān)測(cè)電流等功能，為智能家居生活提供安全、便捷的用電方式。

本發(fā)明是一種帶功率計(jì)量的無(wú)線智能控制單相電源插座。所述的單相電源插座可以是五孔單插座或者五孔聯(lián)排插座；所述的無(wú)線指WLAN無(wú)線技術(shù)，由WLAN無(wú)線模塊實(shí)現(xiàn)，WLAN模塊工作在AP或Station模式；所述的智能是指通過(guò)具備WLAN功能的智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)置電源插座控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)節(jié)電、即時(shí)導(dǎo)通/關(guān)斷、延時(shí)導(dǎo)通/關(guān)斷、定時(shí)導(dǎo)通/關(guān)斷、監(jiān)測(cè)電流、安全用電等功能。所述的功率計(jì)量是指對(duì)單相220V交流電源的用電計(jì)量，包括電壓、電流有效值，有功功率，電能等用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

無(wú)線智能控制單相電源插座包括電壓電流采樣電路、計(jì)量電路、光耦隔離電路、WLAN模塊電路、天線、繼電器電路、指示燈電路、按鍵電路、AC-DC電路、DC-DC電源電路等。其具體的技術(shù)方案如下：

電壓電流采樣電路連接到計(jì)量電路，計(jì)量電路連接到光耦隔離電路，光耦隔離電路連接到WLAN模塊電路。WLAN模塊電路還連接了繼電器電路、指示燈電路、按鍵電路、天線。AC-DC電路將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，DC-DC電源電路將直流電壓轉(zhuǎn)換為低壓直流電壓。

AC-DC隔離電路(1)將交流電壓隔離轉(zhuǎn)換為直流電壓源；DC-DC電源轉(zhuǎn)換電路(2)實(shí)現(xiàn)多路低壓電源的轉(zhuǎn)換，將直流電壓源轉(zhuǎn)為低壓直流電壓源；FLASH電路(3)存儲(chǔ)固件程序；電源降壓電路(4)將交流電壓不隔離轉(zhuǎn)換為低壓直流電壓源；計(jì)量電路(5)為電能計(jì)量主芯片電路，由電流電壓采樣電路(12)輸入采樣信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的計(jì)算；WLAN無(wú)線模塊電路(7)的GPIO口連接按鍵電路(8)、指示燈電路(9)，實(shí)現(xiàn)設(shè)置輸入和狀態(tài)指示；WLAN無(wú)線模塊電路(7)的UART通訊(或SPI)通過(guò)光耦隔離電路(6)連接到計(jì)量電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量電路的參數(shù)設(shè)置和電能參數(shù)的讀取；繼電器電路(11)由WLAN無(wú)線模塊電路的GPIO口控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源輸出導(dǎo)通與關(guān)斷。

無(wú)線智能控制單相電源插座的具體工作過(guò)程如下：

電流電壓采樣電路(12)實(shí)時(shí)工作，將采樣信號(hào)送入計(jì)量電路(5)，計(jì)量電路實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流、功率等參數(shù)的計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果寫(xiě)入寄存器。

用戶通過(guò)具備WLAN功能的手機(jī)、平板電腦等給WLAN無(wú)線模塊電路(7)發(fā)送導(dǎo)通/關(guān)斷指令，WLAN無(wú)線模塊電路(7)接收指令后立即響應(yīng)處理，直接控制繼電器電路(11)導(dǎo)通或關(guān)斷。

用戶通過(guò)具備WLAN功能的手機(jī)、平板電腦等給WLAN無(wú)線模塊電路(7)發(fā)送延時(shí)導(dǎo)通/關(guān)斷指令或定時(shí)導(dǎo)通/關(guān)斷指令，WLAN無(wú)線模塊電路(7)將接收到指令寫(xiě)入FLASH電路(3)，然后WLAN無(wú)線模塊電路(7)指令規(guī)定的時(shí)刻控制繼電器電路(11)導(dǎo)通或關(guān)斷。