CN110131861A - 线控器和电器控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种线控器和电器控制系统，线控器包括开关电源和控制器，开关电源连接控制器，还用于连接火线和电器设备。控制器在接收到启动指令时控制开关电源工作，以使开关电源对火线接入的市电进行处理，并将处理得到的电压输送至电器设备；控制器还在接收到停止指令时控制开关电源停止工作。将线控器与电器设备联动，仅需将电器设备接入零线就可能够利用线控器控制电器设备，实现对线控器的单线供电，可简化线控器的安装，不需要提前预埋线路，与传统的线控器相比，提高了安装便利性。

Description

线控器和电器控制系统

技术领域

本申请涉及电子设备控制技术领域，特别是涉及一种线控器和电器控制系统。

背景技术

随着科学的发展和社会的不断进步，空调的使用不断普及。商场、写字楼、医院等公共场所越来越青睐于安装中央空调，而空调内机需搭配线控器进行控制使用，通过线控器对空调内机进行控制。

传统的线控器是采用2线供电，而且不同空调对线控器的供电方式不同，接线方式也不同，因此安装线控器需要提前预埋线路，对于没有提前预埋线路的房间安装线控器极为不便，传统的线控器存在安装便利性差的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对传统的线控器安装便利性差的问题，提供一种可提高安装便利性的线控器和电器控制系统。

一种线控器，包括开关电源和控制器，所述开关电源连接所述控制器，还用于连接火线和电器设备，

所述控制器用于在接收到启动指令时控制所述开关电源工作，所述开关电源在工作时对火线接入的市电进行处理，并将处理得到的电压输送至所述电器设备；以及所述控制器在接收到停止指令时控制所述开关电源停止工作。

在其中一个实施例中，所述开关电源还利用处理得到的电压对所述控制器供电。

在其中一个实施例中，线控器还包括储能控制电路和供电电路，所述储能控制电路连接所述控制器、所述开关电源和所述供电电路，所述控制器还用于在所述开关电源工作时，控制所述储能控制电路利用所述开关电源处理得到的电压对所述供电电路充电；所述供电电路用于在所述开关电源停止工作时，利用存储的电能为所述控制器供电。

在其中一个实施例中，所述储能控制电路还用于在所述开关电源停止工作时，采集所述电器设备的漏电流进行存储；所述控制器还用于在开关电源停止工作时，若所述供电电路的存储电量低于预设电量阈值，则控制所述储能控制电路利用存储的漏电流对所述供电电路充电。

在其中一个实施例中，所述供电电路包括储能元件和控制电路，所述控制电路连接所述储能控制电路和所述控制器，所述储能元件连接所述控制电路。

在其中一个实施例中，线控器还包括功能电路，所述功能电路连接所述开关电源和所述供电电路。

在其中一个实施例中，线控器还包括交互装置，所述交互装置连接所述控制器和所述功能电路。

在其中一个实施例中，所述控制器为MCU。

一种电器控制系统，包括电器设备和上述线控器，所述电器设备连接零线。

在其中一个实施例中，电器控制系统还包括切换开关，所述电器设备的数量为两个或两个以上，所述电源开关连接所述切换开关，所述切换开关连接各所述电器设备。

上述线控器和电器控制系统，控制器在接收到启动指令时控制开关电源工作，以使开关电源对火线接入的市电进行处理，并将处理得到的电压输送至电器设备；控制器还在接收到停止指令时控制开关电源停止工作。将线控器与电器设备联动，仅需将电器设备接入零线就可能够利用线控器控制电器设备，实现对线控器的单线供电，可简化线控器的安装，不需要提前预埋线路，与传统的线控器相比，提高了安装便利性。

附图说明

图1为一实施例中线控器的结构框图；

图2为另一实施例中线控器的结构框图；

图3为一实施例中线控器的架构原理图；

图4为一实施例中电器控制系统的结构框图；

图5为另一实施例中电器控制系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，提供了一种线控器，如图1所示，包括开关电源110和控制器120，开关电源110连接控制器120，还用于连接火线L和电器设备200。控制器120用于在接收到启动指令时控制开关电源110工作，开关电源110在工作时对火线L接入的市电进行处理，并将处理得到的电压输送至电器设备200；以及控制器120在接收到停止指令时控制开关电源110停止工作。

其中，电器设备200接入零线N，用户可通过线控器的交互装置输入启动指令和启动指令，从而通过线控器控制电器设备200的启动和关闭。开关电源110包括整流器和逆变器，通过整流器将外部接入的交流电整流得到直流电，再通过控制逆变器内部开关管的通断对直流电进行逆变处理得到交流电后输出至电器设备200。具体地，控制器120在接收到启动指令后，输出脉宽调制信号至开关电源110内部逆变器的开关管，控制开关管的开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压，可提高对电器设备200的供电稳定性。

控制器120的具体类型不是唯一的，可以是MCU(Micro Control Unit，微控制单元)或CPU(Central Processing Unit，中央处理器是)等，本实施例中，控制器120为MCU。电器设备200的具体类型也不是唯一的，可以是照明灯具或家庭电器等，照明灯具可以是日光灯、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯等，家庭电器可以是空调、抽油烟机、热水器等。

上述线控器，控制器120在接收到启动指令时控制开关电源110工作，以使开关电源110对火线L接入的市电进行处理，并将处理得到的电压输送至电器设备200；控制器120还在接收到停止指令时控制开关电源110停止工作。将线控器与电器设备200联动，仅需将电器设备200接入零线就可能够利用线控器控制电器设备200，实现对线控器的单线供电，可简化线控器的安装，不需要提前预埋线路，与传统的线控器相比，提高了安装便利性。

在一个实施例中，开关电源110还利用处理得到的电压对控制器120供电。具体地，开关电源110在对交流电进行整流逆变处理后，还输出处理后的电压至控制器120，确保控制器120正常工作。可以理解，在其他实施例中，控制器120也可以是由外部供电装置进行单独供电。

进一步地，在一个实施例中，如图2所示，线控器还包括储能控制电路130和供电电路140，储能控制电路130连接控制器120、开关电源110和供电电路140，控制器120还用于在开关电源110工作时，控制储能控制电路130利用开关电源110处理得到的电压对供电电路140充电；供电电路140用于在开关电源110停止工作时，利用存储的电能为控制器120供电。

具体地，储能控制电路130可包括储能电容和开关电路，开关电路连接控制器120、开关电源110和供电电路140，储能电容连接开关电路。在开关电源110工作时，控制器120控制开关电路接入开关电源110输出的电压并利用储能电容进行存储，以及通过储能电容存储的电量对供电电路140进行充电。进一步地，供电电路140还可以连接控制器120，当用户输入停止指令来电器设备200关闭时，控制器120在控制开关电源110停止工作的同时，还发送指令控制供电电路140输出储存的电能给控制器120供电，以使线控器可继续工作，例如执行其他功能操作，或再一次控制电器设备200启动等。

本实施例中，在开关电源110工作时，控制储能控制电路130利用开关电源110处理得到的电压对供电电路140充电，以使得在开关电源110停止工作时，可利用供电电路140存储的电能为控制器120供电，确保线控器正常工作，提高了线控器的使用可靠性。

此外，在一个实施例中，储能控制电路130还用于在开关电源110停止工作时，采集电器设备200的漏电流进行存储；控制器120还用于在开关电源110停止工作时，若供电电路140的存储电量低于预设电量阈值，则控制储能控制电路130利用存储的漏电流对供电电路140充电。

具体地，预设电量阈值的具体取值并不唯一，可根据实际需求设置。开关电源110停止工作后，电器设备200处于关断状态时还存在漏电流会流经开关电源110。储能控制电路130中的开关电路将流经开关电源110的漏电流收集到储能控制电路130中的储能电容进行存储。在开关电源110停止工作时，利用供电电路140存储的电量对控制器120供电会使得供电电路140存储的电量被消耗，可通过控制器120对供电电路140的剩余电量进行监控，当供电电路140的存储电量低于预设电量阈值，则利用储能控制电路130收集的漏电流对供电电路140充电，使得线控器在长期断开电源连接的状态下也能正常工作，进一步提高了线控器的使用可靠性。

供电电路140的具体结构并不是唯一的，在一个实施例中，供电电路140包括储能元件和控制电路，控制电路连接储能控制电路130和控制器120，储能元件连接控制电路。具体地，储能元件可以是锂电池或储能电容等，在开关电源110工作时，控制器120通过控制电路接入储能控制电路130输出的电压对储能元件进行充电。当开关电源110停止工作后，控制器120通过控制电路将储能元件存储的电能输出到控制器120进行供电。此外，开关电源110停止工作后，控制器120还可在储能元件的存储电量低于预设电量阈值时，通过控制电路接入储能控制电路130收集的漏电流对储能元件进行充电，提高供电电路140的供电续航能力。

在一个实施例中，继续参照图2，线控器还包括功能电路150，功能电路150连接开关电源110和供电电路140。具体地，功能电路150可通过有线或无线的方式与电器设备200连接，可通过功能电路150对电器设备200进行功能调节，例如进行运行参数和运行模式的调整等。举例说明，用户同样可通过线控器的交互装置输入功能调节指令，从而控制功能电路150对电器设备200进行功能调节。以通过功能电路150对空调进行功能调节为例，用户通过线控器的交互装置输入功能调节指令，可实现对空调的制冷模式、制热模式调节，还可进行温度、湿度调节，以及扫风模式调节等。在开关电源110工作时，由开关电源110处理后的电压对功能电路150供电，当开关电源110停止工作后，由供电电路140利用存储的电能为功能电路150供电，确保功能电路150的正常使用。

此外，在一个实施例中，线控器还包括交互装置，交互装置连接控制器120和功能电路150。用户可通过交互装置进行人机交互，例如输入相应指令进行对应控制操作，还可以利用交互装置进行电器设备200的运行状态查询等。

交互装置的结构也不是唯一的，在一个实施例中，交互装置包括按键和显示屏，按键连接控制器120和功能电路150，显示屏连接控制器120和功能电路150。用户可通过按键发送指令至控制器120和功能电路150，进行相应的控制或查询操作，显示屏可主动显示线控器和电器设备200的状态，还可以根据用户输入的查询指令显示对应查询结果。在另一个实施例中，交互装置为触控显示屏，用户可通过触控显示屏进行人机交互，实现对线控器和电器设备200的控制和状态查询，操作简便可靠。

为便于更好地理解上述线控器，下面结合具体实施例进行详细解释说明。

如图3所示为线控器的架构原理图，为了使线控器使可以像其他家庭电器一样，房间有插座/开关就可以安装，将线控器采用单线供电。线控器可以是将预留安装插座或开关的位置直接替换为安装线控器，也可以保留插座/开关，从插座/开关取电给线控器供电。经过线控器的电源线只有一根火线L，为了让线控器正常得电，线控器还串联了日光灯或其他家庭电器等，通过日光灯或其他家庭电器到达零线，形成回路从而正常得电。此时的线控器可以作为日光灯或其他家庭电器的开关。线控器内部设置有开关电源110、供电电路140这两个给控制器120和功能电路150供电的模块，以利用线控器作为开关控制日光灯为例，当线控器打开开关时(即打开日光灯)，控制器120发出指令Ctrl1控制开关电源110工作，由经开关电源110处理的电源通过供电路径POWER1给控制器120和线控器的功能电路150进行供电，同时通过储能控制电路130给供电电路140充电，与此同时控制器120发出指令Ctrl2切断供电电路140的供电路径POWER2；当线控器关闭开关(即关闭日光灯)时，开关电源110无法得电，供电路径POWER1被切断，控制器120在执行关断开关的指令同时发出指令Ctrl2，打开供电电路140，通过供电路径POWER2给控制器120和线控器的功能电路150供电。

当线控器断开日光灯时，由供电电路140中的锂电池供电。如果长时间断开电源连接，由于日光灯处于关断状态下仍具有微小的漏电流，这些能量被储能控制电路130收集起来(储能控制电路130此时可以看作一个电容)，当锂电池电量低于一定值时，控制器120发出指令使储能控制电路130对锂电池进行反向充电，从而实现线控器在长期断开电源连接的状态下也能正常工作。

将线控器连接其他电器设备，可以作为一个总开关控制其他电器设备。此外，还可将家庭开关和线控器采用单刀双掷的控制方式进行，既可以使用家庭开关控制电器设备，也可以使用线控器进行控制，两者互不影响。

在一个实施例中，如图4所示，还提供了一种电器控制系统，包括电器设备200和上述线控器100，电器设备200连接零线。具体地，电器设备200的数量可以是一个或多个，电器设备200的类型也不唯一，可以是照明灯具或家庭电器等，照明灯具可以是日光灯、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯等，家庭电器可以是空调、抽油烟机、热水器等。

进一步地，在一个实施例中，电器控制系统还包括切换开关300，电器设备200的数量为两个或两个以上，线控器100的电源开关连接切换开关300，切换开关300连接各电器设备200。具体地，切换开关300用于切换与线控器100和家庭开关的连接关系，当切换开关300切换至与线控器100连接时，用户可通过线控器100控制电器设备200；当切换开关300切换至与家庭开关连接时，用户则连接时，用户家庭开关控制电器设备200。

切换开关300的具体类型也不是唯一的，如图5所示，在一个实施例中，切换开关300为单刀双掷开关，以电器设备200包括日光灯和家庭电器为例，单刀双掷开关的动触点连接日光灯和家庭电器，单刀双掷开关的两个静触点分别连接线控器100和家庭开关。用户可通过投切单刀双掷开关改变电器设备200的控制方式，操作简便快捷。

上述电器控制系统，将线控器100与电器设备200联动，仅需将电器设备200接入零线就可能够利用线控器100控制电器设备200，实现对线控器100的单线供电，可简化线控器100的安装，不需要提前预埋线路，与传统的线控器相比，提高了安装便利性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种线控器，其特征在于，包括开关电源和控制器，所述开关电源连接所述控制器，还用于连接火线和电器设备，

所述控制器用于在接收到启动指令时控制所述开关电源工作，所述开关电源在工作时对火线接入的市电进行处理，并将处理得到的电压输送至所述电器设备；以及所述控制器在接收到停止指令时控制所述开关电源停止工作。

2.根据权利要求1所述的线控器，其特征在于，所述开关电源还利用处理得到的电压对所述控制器供电。

3.根据权利要求1所述的线控器，其特征在于，还包括储能控制电路和供电电路，所述储能控制电路连接所述控制器、所述开关电源和所述供电电路，所述控制器还用于在所述开关电源工作时，控制所述储能控制电路利用所述开关电源处理得到的电压对所述供电电路充电；所述供电电路用于在所述开关电源停止工作时，利用存储的电能为所述控制器供电。

4.根据权利要求3所述的线控器，其特征在于，所述储能控制电路还用于在所述开关电源停止工作时，采集所述电器设备的漏电流进行存储；所述控制器还用于在开关电源停止工作时，若所述供电电路的存储电量低于预设电量阈值，则控制所述储能控制电路利用存储的漏电流对所述供电电路充电。

5.根据权利要求3所述的线控器，其特征在于，所述供电电路包括储能元件和控制电路，所述控制电路连接所述储能控制电路和所述控制器，所述储能元件连接所述控制电路。

6.根据权利要求3所述的线控器，其特征在于，还包括功能电路，所述功能电路连接所述开关电源和所述供电电路。

7.根据权利要求6所述的线控器，其特征在于，还包括交互装置，所述交互装置连接所述控制器和所述功能电路。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的线控器，其特征在于，所述控制器为MCU。

9.一种电器控制系统，其特征在于，包括电器设备和如权利要求1-8任意一项所述的线控器，所述电器设备连接零线。

10.根据权利要求9所述的电器控制系统，其特征在于，还包括切换开关，所述电器设备的数量为两个或两个以上，所述电源开关连接所述切换开关，所述切换开关连接各所述电器设备。