[實(shí)用新型]基于NB-IoT的智能電源插座

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821665468.2
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN208955340U
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王吉平;勞華泰;黃日添;劉慶華;覃遠(yuǎn)年;楊家豐;譚婷芳
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01R13/66
• 分類號: H01R13/66;H01R13/70;H04L29/08;G01R22/06
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 覃永峰

本實(shí)用新型公開了一種基于NB?IoT的智能電源插座，包括電源插座、NB?IoT無線通信模塊，中控電路，其包括微控制器、開關(guān)控制電路和電量計(jì)量電路，其中電量計(jì)量電路包括電量計(jì)量芯片、電流采樣電路和電壓采樣電路；所述電流采樣電路、電壓采樣電路與電量計(jì)量芯片連接；所述電量計(jì)量芯片與微控制器連接；所述微控制器通過UART串口電路與NB?IoT無線通信模塊連接；所述開關(guān)控制電路與微控制器、電源插座的電源輸出端連接；所述電流采樣電路、電壓采樣電路與電源插座的電源輸出端連接。本智能電源插座能同時(shí)檢測插入電源插座的電源輸出端負(fù)載的電壓、電流和功率，實(shí)現(xiàn)對負(fù)載用電情況的計(jì)量，通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制插座工作電流的通斷，性能高、功耗低、安全性能強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于智能家居領(lǐng)域，具體涉及基于NB-IoT(Narrow Band internet ofThing，窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)，簡稱NB-IoT)的智能電源插座。

背景技術(shù)

智能電源插座(SmartPlug)是由物聯(lián)網(wǎng)和智能家居概念相結(jié)合的一種新興電器產(chǎn)品。智能插座，是指通過在日常生活中使用的電源插座中內(nèi)置無線通信模塊，并通過智能手機(jī)應(yīng)用程序來對其進(jìn)行功能控制的插座，如通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制插座工作電流的通斷，并在工作時(shí)間內(nèi)進(jìn)行電量計(jì)量與統(tǒng)計(jì)，體現(xiàn)了一個(gè)插座的智能化，給生活帶來方便。

就目前市場上所使用的智能電源插座而言，插座的功能基本相同，最大的區(qū)別在于使用的是哪種無線通信技術(shù)，而無線通信技術(shù)性能的好壞直接影響到插座的性能以及用戶體驗(yàn)。因此本設(shè)計(jì)提出一種基于NB-IoT無線通信方式的智能電源插座。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種高性能、低功耗的基于NB-IoT的智能電源插座。

NB-IoT是萬物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支，其構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只需要180kHz的帶寬，可直接部署與GSM(Global System for Mobile Communication，全球移動通信系統(tǒng)，簡稱 GSM)網(wǎng)絡(luò)、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移動通信系統(tǒng)，簡稱UMTS)網(wǎng)絡(luò)或LTE(Long Term Evolution，長期演進(jìn)，簡稱LTE)網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本，實(shí)現(xiàn)平滑升級。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是：

基于NB-IoT的智能電源插座，包括電源插座，其設(shè)有電源輸出端，還包括

NB-IoT無線通信模塊，其包括電信模塊、射頻天線電路、USIM接口電路和UART串口電路；

中控電路，其包括微控制器(Microcontroller Unit，簡稱MCU)、開關(guān)控制電路和電量計(jì)量電路，其中電量計(jì)量電路包括電量計(jì)量芯片、電流采樣電路和電壓采樣電路；所述電流采樣電路、電壓采樣電路與電量計(jì)量芯片連接；

所述電量計(jì)量芯片與微控制器連接；

所述微控制器通過UART串口電路與NB-IoT無線通信模塊連接；

所述開關(guān)控制電路與微控制器、電源插座的電源輸出端連接；所述電流采樣電路、電壓采樣電路與電源插座的電源輸出端連接。

所述NB-IoT無線通信模塊為BC95模組。

所述微控制器為STM32L433Rx。

所述電量計(jì)量芯片為HLW8012芯片，所述電流采樣電路包括電流采樣電阻，所述電壓采樣電路包括電壓采樣電阻和分壓電阻；

電流采樣電阻串接在電量計(jì)量芯片的電流采樣信號輸入端，即電流采樣電阻串接在 HLW8012芯片的V1P管腳和V1N管腳，所述的電流采樣電阻為1mΩ的合金電阻，電流采樣電阻的接法為一端接電源插座的電源輸出端、另一端接地；