[發(fā)明專利]用于智能家居的電能采集模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510054358.7
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104635042B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志新;黎金鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興清源電氣科技有限公司
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

1.用于智能家居的電能采集模塊，包括供電電源電路、電壓電流檢測電路、電能計量電路和數(shù)據(jù)處理電路，供電電源電路為電能計量電路、數(shù)據(jù)處理電路的芯片供電，電壓電流檢測電路將被測電壓、電流轉(zhuǎn)換成芯片輸入范圍的信號作為電能計量電路中計量芯片的輸入，其特征是：電能計量電路接收電壓、電流數(shù)字信號，計算功率、電壓、電流，通過串口輸出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理電路接收電能計量電路輸出的電能信號，作后續(xù)處理工作并通過串口輸出電能信號到通信模塊，供電電源電路為兩級電路，包括第一級電路和第二級電路，第一級電路輸入電壓為220V交流電，由電器供電電源而來，輸出電壓為5V；第二級電路輸入電壓為第一級輸出的5V直流電壓，輸出電壓為3.3V直流電壓；供電電源電路包括由四個二極管組成的全橋整流電路、三端穩(wěn)壓IC、穩(wěn)壓芯片，全橋整流電路正極輸出接三端穩(wěn)壓IC的Vin管腳，220V電源經(jīng)過四個二極管組成的全橋整流電路得到12V的波動的直流電壓，12V的波動的直流電壓輸入三端穩(wěn)壓IC，通過三端穩(wěn)壓IC得到穩(wěn)定的DC5V電壓，DC5V電壓作為穩(wěn)壓芯片的輸入，得到穩(wěn)定的DC3.3V電壓；

電壓電流檢測電路包括電壓互感器、第一電阻、第一濾波電容、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、電流互感器、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻，第二濾波電容；

電壓互感器的輸入端連接計量進(jìn)線，電壓互感器的正極端與計量進(jìn)線的正極之間串聯(lián)第一電阻，電壓互感器、電流互感器的輸入正極與計量進(jìn)線的正極之間串聯(lián)保險絲；

電壓互感器的輸出正極端連接第三電阻一端，第三電阻另一端與第四電阻串聯(lián)，第四電阻另一端連接電壓互感器的輸出負(fù)極，第二電阻一端連接第三電阻和電壓互感器的輸出正極的公共端，第二電阻另一端連接第一濾波電容，第五電阻一端連接第四電阻和電壓互感器的輸出負(fù)極的公共端，第五電阻的另一端連接第一濾波電容；

電流互感器的輸入正極連接計量進(jìn)線，電流互感器的輸入端負(fù)極連接計量出線，電流互感器的輸出正極連接第八電阻一端，第八電阻另一端與第九電阻串聯(lián)，第九電阻另一端連接電流互感器的輸出負(fù)極，第六電阻一端連接第八電阻和電流互感器的輸出正極的公共端，第六電阻另一端連接第二濾波電容，第十電阻一端連接第九電阻和電流互感器的輸出負(fù)極的公共端，第十電阻的另一端連接第二濾波電容，第七電阻的兩端分別連接電流互感器輸出的正負(fù)極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于智能家居的電能采集模塊，其特征是：電能計量電路包括芯片CS5463，芯片CS5463由DC5V供電，芯片CS5463的管腳AGND、DGND共地，時鐘晶振4.096MHz，CS5463芯片電壓通道引腳VIN±兩端輸入電壓信號，電流通道引腳IIN±兩端輸入電流信號，芯片CS5463計量了負(fù)載用電信息后通過三線串行接口(SPI)向數(shù)據(jù)處理電路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于智能家居的電能采集模塊，其特征是：數(shù)據(jù)處理電路包括芯片ATMEGA16L，芯片ATMEGA16L的VCC、AVCC管腳分別接DC5V電源，GND、AREF管腳接地，SS、MOSI、MISO、SCK管腳分別接芯片CS5463的CS、SDI、SDO、SCLK管腳，芯片ATMEGA16L驅(qū)動4401BS共陽數(shù)碼管顯示屏顯示電能信息，并通過串口向通信模塊傳輸電能數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于智能家居的電能采集模塊，其特征是：所述三端穩(wěn)壓IC型號為LM7805。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于智能家居的電能采集模塊，其特征是：所述穩(wěn)壓芯片型號為AMS1117。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于智能家居的電能采集模塊，其特征是：所述電流互感器的變比為2000:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于智能家居的電能采集模塊，其特征是：所述第一電阻阻值為110kΩ。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于智能家居的電能采集模塊，其特征是：所述第二電阻、第五電阻為470Ω。