帶智能檢測的空氣開關(guān)、設(shè)備及系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)屬于家庭照明設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種可以直接更換家庭內(nèi)部的空氣開關(guān)、設(shè)備及系統(tǒng)。本實用新型專利技術(shù)所述帶智能檢測的空氣開關(guān)，包括傳統(tǒng)的空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)、電量計量單元、無線發(fā)射模塊和電路電源模塊；所述電量檢測單元用于本回路各種用電參數(shù)的統(tǒng)計；所述無線發(fā)射模塊負(fù)責(zé)通過433MHz的無線通信通道與主機(jī)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的上報。所述電路電源模塊主要負(fù)責(zé)提供電子電路所需的電源；所述傳統(tǒng)空氣開關(guān)機(jī)構(gòu)采用空氣開關(guān)原有的電子機(jī)械結(jié)構(gòu)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
帶智能檢測的空氣開關(guān)、設(shè)備及系統(tǒng)
本技術(shù)屬于家庭照明設(shè)備領(lǐng)域，可以直接更換家庭內(nèi)部的空氣開關(guān)，實現(xiàn)智能檢測電功率的裝置。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的通用空氣開關(guān)，是一種只要電路中電流超過額定電流就會自動斷開的開關(guān)，主要是完成接觸和分?jǐn)嚯娐罚⑶夷軐﹄娐坊螂姎庠O(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)。但是無法實現(xiàn)對獨立回路進(jìn)行用電量的統(tǒng)計和分析，同時可以根據(jù)用戶的配置參數(shù)進(jìn)行智能通斷管理。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服以上缺點，提供一種可以實現(xiàn)對獨立回路進(jìn)行用電量的統(tǒng)計和分析，同時可以根據(jù)用戶的配置參數(shù)進(jìn)行智能通斷管理的帶智能檢測的空氣開關(guān)。為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)采用的技術(shù)方案為：一種帶智能檢測的空氣開關(guān)，其特征在于，包括傳統(tǒng)的空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)、電量檢測單元、無線發(fā)射模塊和電路電源模塊；所述電量檢測單元用于本回路各種用電參數(shù)的統(tǒng)計；所述無線發(fā)射模塊負(fù)責(zé)通過433MHz的無線通信通道與主機(jī)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的上報。所述電路電源模塊主要負(fù)責(zé)提供電子電路所需的電源；所述傳統(tǒng)空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)采用空氣開關(guān)原有的電子機(jī)械結(jié)構(gòu)。所述用電參數(shù)包括電壓、電流、有功功率、總功率、頻率等參數(shù)的檢測。所述電量檢測單元，包括電量計量芯片U1、光耦芯片U2、錳銅傳感器和電阻串聯(lián)分壓電路，所述電量計量芯片U1通過錳銅傳感器檢測到電流，通過電阻串聯(lián)分壓電路檢測到電壓，再經(jīng)過U1內(nèi)部的DSP處理，得到電流和電壓的各種參數(shù)，對強(qiáng)電回路進(jìn)行電量各種參數(shù)計算和分析。所述電量計量芯片U1采用一塊BL6523B芯片；所述光耦芯片U2采用NEC2501芯片；所述電量計量芯片U1還包含一晶振Y1，晶振Y1采用3.570545Mhz；其中，所述電量計量芯片U1的CF腳連接光耦芯片U2，CF是有功功率PWM輸出，表示有功功率的大小；V1P腳和V1N腳、V2P腳和V2N腳分別連接錳銅傳感器，V3P腳和V3N腳連接電阻串聯(lián)分壓電路；V1P和V1N是A通道電流檢測，V2P和V2N是B通道電流檢測，V3P和V3N是電壓通道檢測；所述電量計量芯片U1通過SPI接口(SDO、SDI、SCK、CS)，可以實時得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，再通過無線發(fā)射模塊把數(shù)據(jù)及時發(fā)送到主機(jī)。所述無線發(fā)射模塊包括433MHz無線發(fā)射芯片U5、用于產(chǎn)生433.92MHz的晶振Y1以及433MHz的螺旋天線ANT1；所述無線發(fā)射芯片U5將所要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號FM_DATA經(jīng)過芯片內(nèi)部調(diào)制后，從PAOUT信號輸出到螺旋天線ANT1發(fā)射。所述電路電源模塊包括AC-DC轉(zhuǎn)換主芯片U1，LDO電源芯片U3和光耦隔離芯片U2；所述電路電源模塊用于完成市電交流電到直流電的轉(zhuǎn)換，并輸出兩路獨立隔離的直流5V電源。本技術(shù)所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)，可以直接更替家里已安裝的空氣開關(guān)，無需該更改原有的強(qiáng)電箱的工程安裝線路圖；并且可以對每一個強(qiáng)電回路用電量統(tǒng)計，可以進(jìn)行不同時段進(jìn)行統(tǒng)計數(shù)據(jù)；對每一個強(qiáng)電回路用電量分析，統(tǒng)計家用電器的用電情況；對每一個強(qiáng)電回路持續(xù)電流上限限制，可以監(jiān)控非常規(guī)用電情況；還可以對所有回路進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)分析，可以實現(xiàn)不同用電量的報表。進(jìn)一步地，本技術(shù)還提供一種帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備，包括至少一個的上述的帶智能檢測的空氣開關(guān)，以及WiFi主機(jī)模塊；所述帶智能檢測的空氣開關(guān)，用于實時檢測得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，并通過無線通訊的方式把數(shù)據(jù)及時發(fā)送到WiFi主機(jī)模塊；所述WiFi主機(jī)模塊，用于與空氣開關(guān)設(shè)備外部的移動終端進(jìn)行通訊。進(jìn)一步地，本技術(shù)還提供一種帶智能檢測的空氣開關(guān)系統(tǒng)，包括至少一個上述的帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備，以及移動終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器；所述帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備，用于實時檢測得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，并通過無線通訊的方式把數(shù)據(jù)及時發(fā)送到WiFi主機(jī)模塊進(jìn)行處理；所述移動終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器，與WiFi主機(jī)模塊進(jìn)行連接和通訊，用于對帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備的進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理和控制。本技術(shù)所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)，除了具備上述帶智能檢測的空氣開關(guān)的各種優(yōu)點外，所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備也可以在新設(shè)計的工程中應(yīng)用，在整機(jī)成本增加不超過20％的情況下，可實現(xiàn)智能檢測和遠(yuǎn)程控制；并且將所述帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備與移動終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器組成系統(tǒng)后，通過WiFi主機(jī)模塊，還可以實現(xiàn)移動終端或遠(yuǎn)程服務(wù)器對帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備的進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理和控制。附圖說明圖1是本技術(shù)所述的一種帶智能檢測的空氣開關(guān)的結(jié)構(gòu)框架圖。圖2是本技術(shù)所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)的電量檢測單元的電路圖。圖3是本技術(shù)所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)的無線發(fā)射模塊的電路圖。圖4是本技術(shù)所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)的電路電源模塊的電路圖。圖5是本技術(shù)所述的一種帶智能檢測的空氣開關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架圖。圖6是本技術(shù)所述的一種帶智能檢測的空氣開關(guān)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖。具體實施方式下面將結(jié)合本技術(shù)實施例中的附圖，對本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒炯夹g(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術(shù)保護(hù)的范圍。如圖1，是本技術(shù)實施例的帶智能檢測的空氣開關(guān)的結(jié)構(gòu)框架圖，包括：傳統(tǒng)的空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)、電量檢測單元、無線發(fā)射模塊和電路電源模塊；所述電量檢測單元用于本回路各種用電參數(shù)的統(tǒng)計；所述用電參數(shù)包括電壓、電流、有功功率、總功率、頻率等參數(shù)的檢測。所述無線發(fā)射模塊負(fù)責(zé)通過433MHz的無線通信通道與主機(jī)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的上報。所述電路電源模塊主要負(fù)責(zé)提供電子電路所需的電源；所述傳統(tǒng)空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)采用空氣開關(guān)原有的電子機(jī)械結(jié)構(gòu)。如圖2為電量檢測單元的電路圖，主要包含以下元器件：電量計量芯片U1(BL6523B),光耦芯片U2(NEC2501),晶振Y1(3.570545Mhz),還有外圍其他的阻容元器件。其中，電量計量芯片U1上的V1P和V1N是A通道電流檢測，V2P和V2N是B通道電流檢測，V3P和V3N是電壓通道檢測。CF是有功功率PWM輸出，表示有功功率的大小。電量計量芯片U1通過錳銅傳感器檢測到電流，通過電阻串聯(lián)分壓電路檢測到電壓，再經(jīng)過電量計量芯片U1內(nèi)部的DSP處理，得到電流和電壓的各種參數(shù)，對強(qiáng)電回路進(jìn)行電量各種參數(shù)計算和分析。通過SPI接口(SDO、SDI、SCK、CS)，可以實時得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，再通過無線發(fā)送模塊把這些數(shù)據(jù)及時發(fā)送到主機(jī)。如圖3為無線發(fā)射模塊(433MHz)的電路圖，主要包含以下元器件：芯片U5(SYN115)是433MHz無線發(fā)射芯片，Y1(13.560MHz)是產(chǎn)生433.92MHz的晶振。C25，L5，C24是天線的匹配阻抗。ANT1是433MHz的螺旋天線。FM_DATA是所要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，通過U5調(diào)制之后，從PAOUT信號輸出到天線發(fā)射。如圖4為電路電源模塊的電路圖，主要包含以下元器件：U1(TNY266P)是AC-DC轉(zhuǎn)換主芯片，U3(7805)是LDO電源芯片，U2(PC817)是光耦隔離芯片。本電路電源模塊主要是用于完成市電交流電到直流電的轉(zhuǎn)換，輸出兩路獨立隔離的直流5V電源。如圖5，是本技術(shù)所述本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種帶智能檢測的空氣開關(guān)，其特征在于，包括傳統(tǒng)的空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)、電量檢測單元、無線發(fā)射模塊和電路電源模塊，其中：所述電量檢測單元用于本回路各種用電參數(shù)的統(tǒng)計；所述無線發(fā)射模塊負(fù)責(zé)通過433MHz的無線通信通道與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)的上報；所述電路電源模塊主要負(fù)責(zé)提供整個電子電路所需的電源；所述傳統(tǒng)空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)有的空氣開關(guān)原有的電子機(jī)械結(jié)構(gòu)；所述電量檢測單元，包括電量計量芯片U1、光耦芯片U2、錳銅傳感器和電阻串聯(lián)分壓電路，所述電量計量芯片U1通過錳銅傳感器檢測到電流，通過電阻串聯(lián)分壓電路檢測到電壓，再經(jīng)過U1內(nèi)部的DSP處理，得到電流和電壓的各種參數(shù)，對強(qiáng)電回路進(jìn)行電量各種參數(shù)計算和分析。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶智能檢測的空氣開關(guān)，其特征在于，包括傳統(tǒng)的空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)、電量檢測單元、無線發(fā)射模塊和電路電源模塊，其中：所述電量檢測單元用于本回路各種用電參數(shù)的統(tǒng)計；所述無線發(fā)射模塊負(fù)責(zé)通過433MHz的無線通信通道與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)的上報；所述電路電源模塊主要負(fù)責(zé)提供整個電子電路所需的電源；所述傳統(tǒng)空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)有的空氣開關(guān)原有的電子機(jī)械結(jié)構(gòu)；所述電量檢測單元，包括電量計量芯片U1、光耦芯片U2、錳銅傳感器和電阻串聯(lián)分壓電路，所述電量計量芯片U1通過錳銅傳感器檢測到電流，通過電阻串聯(lián)分壓電路檢測到電壓，再經(jīng)過U1內(nèi)部的DSP處理，得到電流和電壓的各種參數(shù)，對強(qiáng)電回路進(jìn)行電量各種參數(shù)計算和分析。2.如權(quán)利要求1所述的帶智能檢測的空氣開關(guān)，其特征在于，所述電量計量芯片U1采用一塊BL6523B芯片；所述光耦芯片U2采用NEC2501芯片；所述電量計量芯片U1還包含一晶振Y1，Y1采用3.570545Mhz的晶振芯片；其中，所述電量計量芯片U1的CF腳連接光耦芯片U2，CF是有功功率PWM輸出，表示有功功率的大??；V1P腳和V1N腳、V2P腳和V2N腳分別連接錳銅傳感器，V3P腳和V3N腳連接電阻串聯(lián)分壓電路；V1P和V1N是A通道電流檢測，V2P和V2N是B通道電流檢測，V3P和V3N是電壓通道檢測；所述電量計量芯片U1通過SPI接口實時得到電量的各種綜合數(shù)據(jù)，再通過無線發(fā)射模塊把數(shù)據(jù)及時發(fā)送到...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳太星，
申請(專利權(quán))人：福州米立科技有限公司，
類型：新型
國別省市：福建,35