CN104238479A - 一种无线智能电力装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种无线智能电力装置，包括，通信模块，用于接收电力控制信号；中央控制模块，用于根据所述电力控制信号发出控制指令；电力控制模块，用于根据所述控制指令发出控制操作；输电模块，用于传输电力到负载；通信模块接收到电力控制信号后，发送到中央控制模块形成控制指令，由电力控制模块执行指令，并作用于输电模块，完成控制。本发明实施例提供的无线智能电力装置，能够为家电的提供无线传电和智能控制结合的应用方案，优化家电使用，从而达到方便使用，节能减排，提高用户体验的效果。

Description

一种无线智能电力装置

技术领域

本发明涉及物联网智能家居领域，尤其是涉及基于无线电力传输的智能家电控制装置。

背景技术

20世纪80年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，住宅电子化（HE,Homen Electronics）出现。80年代中期，将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后，形成了住宅自动化概念（HA,Home Automation）。80年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为Smart Home，也就是现在智能家居的原型。

智能家居概念的起源甚早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（United Techno1ogies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州哈特佛市的城市地方建筑时，才出现了首栋的智能型建筑,从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。

智能家居涉及的范围非常广泛，其中最被人们所感兴趣的是如何实现家电的智能控制，例如利用一个控制器实现对全屋家电的统一控制，从而省去分别控制的麻烦，如专利公开号为CN202854570的专利，就披露了一种物联网智能家居控制系统，不仅能全方位地控制所有家居（家电）系统，而且还可以将各个家居系统的状态信息发送到用户的移动设备上，实现实时监控，操作简便，使用方便。之后又引申出采用无线网络代替布线的方式来联网家居家电设备，如专利公开号为CN202257250基于WiFi模块的智能家居控制系统；更近一步的，又有人提出了通过互联网远程控制家电设备的方案，并已经有一些实验产品出现。

目前，在家电供电上，已经有一些更为先进的研究，即采用无线传输的方式实现电能的传输，其原理是根据“电磁感应”或“电磁谐振”的原理，这些在智能家居的未来发展上将能够为家庭用电提供更加安全的使用方式，不过，将无线传电技术与智能家居控制结合的案例却未见于任何文献和公开的记载。

尽管在家电的智能控制上已经有了非常多的研究，但是，这些研究都局限在对可控家电的控制上，例如对空调、电视机等带有红外遥控的家电控制，对于没有遥控功能的，例如电灯、电饭煲、电风扇等不具有遥控功能的家电，是无法实现智能控制的。

因此，如果能够实现无线传电的智能控制覆盖到所有已有的用电设备，就需要提供一种专门的装置来实现这个功能。

发明内容

本发明实施例提出一种无线智能电力装置，包括，通信模块，用于接收电力控制信号；中央控制模块，用于根据所述电力控制信号发出控制指令；电力控制模块，用于根据所述控制指令发出控制操作；输电模块，用于传输电力到负载；通信模块接收到电力控制信号后，发送到中央控制模块形成控制指令，由电力控制模块执行指令，并作用于输电模块，完成控制。

更进一步，所述输电模块采用无线传输方式实现电力传输。

更进一步，所述通信模块采用无线通信方式。

更进一步，所述电力控制模块控制电力的开和/或关。

更进一步，所述电力控制模块控制电力书传输的电压和/或电流。

更进一步，还包括控制达成确认模块，用于确认所述控制命令送达和执行。

更进一步，所述通信模块接收来自智能家电控制平台的控制信号。

更进一步，所述所述通信模块接收来自移动终端的控制信号。

更进一步，还包括用电计量模块，用于记录一段时间内用电量。

更进一步，还包括显示模块，用于显示信息。

本发明实施例提供的无线智能电力装置，能够为家电的提供无线传电和智能控制结合的应用方案，优化家电使用，从而达到方便使用，节能减排，提高用户体验的效果。

附图说明

图1 展示无线智能电力装置结构图；

图2展示无线智能电力装置应用流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本发明实例在附图中示出，尽管将结合这些实施例来描述本发明，应该理解其并非要将本发明限制为这些实施例。相反，本发明意欲覆盖可包括在所附权利要求所限定的精神和范围内的替换、修改和等效形式。另外，在对本发明实施例的以下详述中，提出了很多具体细节以使本发明得到彻底理解。然而，本领域普通技术人员将认识到，没有这些具体细节也可实施本发明。在其它实例中，为了不必要地模糊本发明的方面，未详细描述公知的方法、过程、部件和电路。       　　

以下详细描述的一些部分是按照过程、步骤、逻辑块、处理及对可在计算机存储器上执行的数据位的操作的其它符号表示来提出的。这些描述和表示是数据处理领域的技术人员所使用的、为了将其工作的实质最有效地传达给该领域其它技术人员的手段。这里，过程、计算机执行的步骤、逻辑块、进程等通常设想为导致期望结果的步骤或指令的自洽序列。所述步骤是需要对物理量的物理操纵的步骤。通常，尽管不必要，这些量采用能够在计算机系统中存储、传递、组合、比较或另外操纵的电或磁信号的形式。已经证明，主要是为了公共使用的原因，将这些信号称作位、值、元素、符号、字符、项目、数字等有时是方便的。       　　

然而，应牢记的是，所有这些和相似的术语应与适当的物理量相关联并且仅仅是适用于这些量的方便标记。除非特别指明，否则如以下描述中所显而易见的，应理解在整个本发明中，讨论所用的术语，如“关联”或“识别”或“再现”或“需要”或“确定”或“重复”或“执行”或“检测”或“引导”等，指的是电子系统或类似电子计算设备的动作和过程，其将电子设备的寄存器和存储器内的表示为物理(电子)量的数据操纵和变换成电子设备存储器或寄存器或者其它这样的信息存储、传输或显示设备内的类似地表示为物理量的其它数据。 

图1说明根据本发明的各种例示性实施例的展示无线智能电力装置结构图。

图1中，通信模块101是无线智能电力装置与外界进行通信的接口，目前通信技术发达，能够选用的方式非常多，李若3G、GPRS、WIFI等，但是根据观察和试验，目前大多数家庭都有宽带接入，并在家庭中建立无线局域网，那么无线智能电力装置利用这样的无线局域网就能够非常方便实现与外界通信，能够有效降低使用成本，经研究，在实际中使用ZigBee通信模块会比使用Wifi通信模块更加节约电能，并在家居范围内实现有效的信号通信。

通信模块101负责与外界进行信息通信，包括智能家电控制平台或个人移动终端102，例如智能手机等。与智能家电控制平台继续拧信息通信，则所述无线智能电力装置与其构成了一个智能家电控制系统，由无线智能电力装置来实现无遥控功能家电设备的控制功能。与移动终端的通信，则是实现个人远程家电控制，例如用户使用手机上网，即可通过手机远程遥控家里面的电器使用，开关、或者其他应用等。

更进一步的，通信模块101在这里还可以设置成或包含一个红外信号接收模块，用于接收智能家电控制装置发出的红外控制信号。

更进一步的，通信模块101还可以设置或包含电力通信网络，即利用电力信号接入到局域网或Internet网络，以防在无线网络或宽带网络出现故障的时候，可以选择使用电力通信网络进行信息通信。

中央控制模块103，用于管理其他模块，整合其他模块的工作以及完成指令、运算等，例如CPU和控制程序等，中央控制模块103从通信模块101处获取控制信息，中央控制模块103对控制信息的合法性进行确认，例如使用秘钥等方式，确认控制信息来自有效的合法发送方后，根据控制信息生成控制指令，如：关闭电灯或切点电灯电源等。发送到电力控制模块104。

电力控制模块104，是接收中央控制模块的控制指令，完成控制操作的部分，例如使用继电器来实现电流的通导或切断，即开关功能，还可以使用电阻或晶体管等来实现电流、电压的变化控制，例如压敏电阻、二极管、三极管或晶闸管等，在必要时的后减低电流量，从而降低家电的运行效率，如电灯，在一定亮度的环境下，可以不需要完全达到额定功率即可获得舒适的亮度效果，此时可以通过降低运转效率的方式来节省电能。

输电模块105是实现电流传输的模块，可以采用传统的导线接触是电流传输，也可以采用基于无线感应式的电流传输。目前利用无线方式进行充电的技术已经面世，并在一些场合，例如咖啡厅中，为顾客提供免费的手机无线充电体验。在家居场合中，尚无使用无线输电的案例出现，但是经研究，在家居环境中使用基于“电磁感应”式的无线电力传输能够有效降低家庭用电的安全，尤其是对小孩的用电安全有非常大的意义，由于无线传电不会像传统的导线传电那样，有裸露在空气中的通电导线，减少了短路的可能性，而且小孩也无法因为触碰导线而带来触电的危险。基于此，研究开发无线传电在家居中的使用是非常有前景的，在本发明的一个优选实施例中，输电模块采用了无线输电模块，其原理与无线充电相同，在这里就不展开描述。

控制达成确认模块106，是指对电力控制模块104的控制操作达成进行确认的模块，由于控制信息可能是远程或者在无人监管的情况下进行执行的，因此有必要对操作的结果是否达成进行确认，并通过通信模块反馈到控制平台或移动终端102。控制达成确认模块106可以采用对输电模块105的检测来确认，例如控制操作是切断电源，则检测输电模块105是否处于电流断开状态。

用电计量模块107是对该无线智能电力装置一段时间内输电量进行计量的部分，目前可进行电量计量的方式非常多，这里就不展开描述。电量计量的作用是对该无线智能电力装置用电量进行监控，从而可以提醒用户某一时间段内使用电量的情况，如果使用量过大，用户有必要考虑节约用电的问题。

显示模块108，是所述无线智能电力装置信息显示部分，例如控制信息的显示，或来自用电计量模块的用电量显示等。

图2展示无线智能电力装置应用流程图：

201接收控制信息，通过无线或有线，宽带或电力线等方式，获取外部的控制信息。

202，生成控制指令，根据控制信息，经过身份验证确认后，生成控制指令，以方便下一步操作。

203，完成控制操作，根据控制指令来实现控制操作。

204，确认完成操作，确认操作完成，并返回确认信息。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线智能电力装置，其特征在于，包括，通信模块，用于接收电力控制信号；中央控制模块，用于根据所述电力控制信号发出控制指令；电力控制模块，用于根据所述控制指令发出控制操作；输电模块，用于传输电力到负载；通信模块接收到电力控制信号后，发送到中央控制模块形成控制指令，由电力控制模块执行指令，并作用于输电模块，完成控制。

2.如权利要求1所述的无线智能电力装置，其特征在于，所述输电模块采用无线传输方式实现电力传输。

3.如权利要求1所述的无线智能电力装置，其特征在于，所述通信模块采用无线通信方式。

4.如权利要求1所述的无线智能电力装置，其特征在于，所述电力控制模块控制电力的开和/或关。

5.如权利要求1所述的无线智能电力装置，其特征在于，所述电力控制模块控制电力传输的电压和/或电流。

6.如权利要求1所述的无线智能电力装置，其特征在于，还包括控制达成确认模块，用于确认所述控制命令送达和执行。

7.如权利要求1-7中任意一项所述的无线智能电力装置，其特征在于，所述通信模块接收来自智能家电控制平台的控制信号。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的无线智能电力装置，其特征在于，所述所述通信模块接收来自移动终端的控制信号。

9.如权利要求1-7中任意一项所述的无线智能电力装置，其特征在于，还包括用电计量模块，用于记录一段时间内用电量。

10.如权利要求1-7中任意一项所述的无线智能电力装置，其特征在于，还包括显示模块，用于显示信息。