CN110297453B - 智能感应控制插座及智能控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能感应控制插座及智能控制方法，包括市电接入端、AC转DC电源模块、控制输出端、插座面板、固态继电器、MCU微控制器、电流互感器以及面板形变检测装置；市电接入端通过固态继电器以及控制输出端接入插座面板；市电接入端与AC转DC电源模块相连；AC转DC电源模块分别与固态继电器以及MCU微控制器相连；面板形变检测装置设置在插座面板上并用于检测插座面板的形变；面板形变检测装置与MCU微控制器相连；固态继电器和控制输出端之间设置有电流互感器；电流互感器接入MCU微控制器；MCU微控制器与固态继电器相连。本发明可防触电、防触点氧化、具有防过流保护以及提升插座安全性能和使用寿命的优点。

Description

智能感应控制插座及智能控制方法
技术领域
本发明属于智能电器领域，涉及一种插座，尤其涉及一种智能感应控制插座及智能控制方法。
背景技术
现有的插座，例如86型插座(规格86mm×86mm)往往存在以下缺陷：
1、不含其它控制和感应模块电流，不能对过流过载进行检测；
2、没有断电，其安全保护装置采用插座上盖中设有滑槽，滑槽里有滑块，通过滑块的滑动来遮挡和打开插孔，通过这套简易的传动装置达到防护作用，当滑块的弹簧失效或是滑块与滑槽干涉时导致保护装置失效时；
3、没有过流保护装置，大功率的使用全凭用户自己权衡；
4、插拔插头时易产生火花，导致触电氧化，降低使用寿命。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可防触电、防触点氧化、具有防过流保护以及提升了插座安全性能和使用寿命的智能感应控制插座及智能控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种智能感应控制插座，所述智能感应控制插座包括市电接入端、AC转DC电源模块、控制输出端、插座面板、固态继电器、MCU微控制器、电流互感器以及面板形变检测装置；所述市电接入端通过固态继电器以及控制输出端接入插座面板；所述市电接入端与AC转DC电源模块相连；所述AC转DC电源模块分别与固态继电器以及MCU微控制器相连；所述面板形变检测装置设置在插座面板上并用于检测插座面板的形变；所述面板形变检测装置与MCU微控制器相连；所述固态继电器和控制输出端之间设置有电流互感器；所述电流互感器接入MCU微控制器；所述MCU微控制器与固态继电器相连。
作为优选，本发明所采用的面板形变检测装置是压力传感器和/或电阻应变计。
作为优选，本发明所采用的所述AC转DC电源模块是海凌科HLK-5M12。
作为优选，本发明所采用的固态继电器是固特SAE4010D。
作为优选，本发明所采用的MCU微控制器的型号是N79E814AT20。
作为优选，本发明所采用的电流互感器的型号是元星TA23B71。
作为优选，本发明所采用的压力传感器的型号是全磊MPS-3119-006GC。
作为优选，本发明所采用的电阻应变计的型号是中航RNF300-AE64。
本发明还提供了一种基于如前所述的智能感应控制插座的智能控制方法，该方法包括以下步骤：
1)将市电接入端接入市电，市电通过AC转DC电源模块形成两路，一路输出为固态继电器供电，另一路输出为MCU微控制器供电；
2)当外部有用电插头插入插座面板时，紧贴在插座面板背后的压力传感器和/或电阻应变计感应到用电插头插入插座面板时插座面板的插片张开的形变，将形变信息送至MCU微控制器，MCU微控制器判定为用电插头插入动作时，打开固态继电器并接通市电接入端与控制输出端的连接，实现对用电插头的安全用电；
当外部用电插头从插座面板拔除时，设置在插座面板背后的压力传感器和/或电阻应变计感应到用电插头从插座面板拔除时插片的形变，将该形变信息输至MCU微控制器，MCU微控制器判定为用电插头拔除动作时，率先在用电插头拔除前通过固态继电器断开市电接入端与控制输出端的连接。
作为优选，本发明所采用的步骤2)中对用电插头的安全用电的过程中，还包括：通过电流互感器实时感应电路电流的大小，并将感应的数值送到MCU微控制器，当过流时，MCU微控制器控制固态继电器断开市电接入端与控制输出端的连接。
本发明的优点是：
本发明提供了一种智能感应控制插座及智能控制方法，智能感应控制插座包括市电接入端、AC转DC电源模块、控制输出端、插座面板、固态继电器、MCU微控制器、电流互感器以及面板形变检测装置；市电接入端通过固态继电器以及控制输出端接入插座面板；市电接入端与AC转DC电源模块相连；AC转DC电源模块分别与固态继电器以及MCU微控制器相连；面板形变检测装置设置在插座面板上并用于检测插座面板的形变；面板形变检测装置与MCU微控制器相连；固态继电器和控制输出端之间设置有电流互感器；电流互感器接入MCU微控制器；MCU微控制器与固态继电器相连。本发明将市电接入到固态继电器的常开端，另一输出端与插座接线端相连；该装置内设有压力传感器和电流互感器，其中压力传感器通过感受与插座插片接触的绝缘塑料的形变来检测是否有插头插入或拔除，电流互感器用来检测负载电流。MCU通过采集压力传感器和电流互感器的数据进行分析处理，从而输出控制开关控制信号去控制固态继电器的闭合；本发明主要用于室内插座，使室内插座更智能感应插头插入，防触电氧化，防过流保护等特点，提升了插座的安全性能和使用寿命。
附图说明
图1是本发明所提供的智能感应控制插座的结构原理图；
其中：
1-AC转DC电源模块；2-市电接入端；3-控制输出端；4-插座面板；5-压力传感器；6-电流互感器；7-固态继电器；8-MCU微控制器。
具体实施方式
参见图1，本发明提供了一种智能感应控制插座，智能感应控制插座包括市电接入端2、AC转DC电源模块1、控制输出端3、插座面板4、固态继电器7、MCU微控制器8、电流互感器6以及面板形变检测装置；市电接入端2通过固态继电器7以及控制输出端3接入插座面板4；市电接入端2与AC转DC电源模块1相连；AC转DC电源模块1分别与固态继电器7以及MCU微控制器8相连；面板形变检测装置设置在插座面板4上并用于检测插座面板4的形变；面板形变检测装置与MCU微控制器8相连；固态继电器7和控制输出端3之间设置有电流互感器6；电流互感器6接入MCU微控制器8；MCU微控制器8与固态继电器7相连。面板形变检测装置是压力传感器5和/或电阻应变计。
其中，AC转DC电源模块共两路，一路输出12V直流为固态继电器供电；另一路输出5V为MCU及传感器供电。市电接入端即用户接入端；控制输出端分别与插座N、L接线端相连。本发明所采用的所述AC转DC电源模块是海凌科HLK-5M12，所采用的固态继电器是固特SAE4010D，所采用的MCU微控制器的型号是N79E814AT20，所采用的电流互感器的型号是元星TA23B71，所采用的压力传感器的型号是全磊MPS-3119-006GC，所采用的电阻应变计的型号是中航RNF300-AE64。
本发明在提供智能感应控制插座的同时，还提供了一种基于如前的智能感应控制插座的智能控制方法，该方法包括以下步骤：
1)将市电接入端2接入市电，市电通过AC转DC电源模块1形成两路，一路输出为固态继电器7供电，另一路输出为MCU微控制器8供电；
2)当外部有用电插头插入插座面板4时，紧贴在插座面板4背后的压力传感器5和/或电阻应变计感应到用电插头插入插座面板4时插座面板4的插片张开的形变，将形变信息送至MCU微控制器8，MCU微控制器8判定为用电插头插入动作时，打开固态继电器7并接通市电接入端2与控制输出端3的连接，实现对用电插头的安全用电；此外，通过电流互感器6实时感应电路电流的大小，并将感应的数值送到MCU微控制器8，当过流时，MCU微控制器8控制固态继电器7断开市电接入端2与控制输出端3的连接，从而保护电气安全，防止火灾；
当外部用电插头从插座面板4拔除时，设置在插座面板4背后的压力传感器5和/或电阻应变计感应到用电插头从插座面板4拔除时插片的形变，将该形变信息输至MCU微控制器8，MCU微控制器8判定为用电插头拔除动作时，率先在用电插头拔除前通过固态继电器7断开市电接入端2与控制输出端3的连接，防止插头拔除时火花的出现。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能感应控制插座，其特征在于：所述智能感应控制插座包括市电接入端(2)、AC转DC电源模块(1)、控制输出端(3)、插座面板(4)、固态继电器(7)、MCU微控制器(8)、电流互感器(6)以及面板形变检测装置；所述市电接入端(2)通过固态继电器(7)以及控制输出端(3)接入插座面板(4)；所述市电接入端(2)与AC转DC电源模块(1)相连；所述AC转DC电源模块(1)分别与固态继电器(7)以及MCU微控制器(8)相连；所述面板形变检测装置设置在插座面板(4)上并用于检测插座面板(4)的形变；所述面板形变检测装置与MCU微控制器(8)相连；所述固态继电器(7)和控制输出端(3)之间设置有电流互感器(6)；所述电流互感器(6)接入MCU微控制器(8)；所述MCU微控制器(8)与固态继电器(7)相连；
所述面板形变检测装置是压力传感器(5)和/或电阻应变计；
所述的智能感应控制插座的智能控制方法包括以下步骤：
1)将市电接入端(2)接入市电，市电通过AC转DC电源模块(1)形成两路，一路输出为固态继电器(7)供电，另一路输出为MCU微控制器(8)供电；
2)当外部有用电插头插入插座面板(4)时，紧贴在插座面板(4)背后的压力传感器(5)和/或电阻应变计感应到用电插头插入插座面板(4)时插座面板(4)的插片张开的形变，将形变信息送至MCU微控制器(8)，MCU微控制器(8)判定为用电插头插入动作时，打开固态继电器(7)并接通市电接入端(2)与控制输出端(3)的连接，实现对用电插头的安全用电；
当外部用电插头从插座面板(4)拔除时，设置在插座面板(4)背后的压力传感器(5)和/或电阻应变计感应到用电插头从插座面板(4)拔除时插片的形变，将该形变信息输至MCU微控制器(8)，MCU微控制器(8)判定为用电插头拔除动作时，率先在用电插头拔除前通过固态继电器(7)断开市电接入端(2)与控制输出端(3)的连接。
2.根据权利要求1所述的智能感应控制插座，其特征在于：所述AC转DC电源模块是海凌科HLK-5M12。
3.根据权利要求2所述的智能感应控制插座，其特征在于：所述固态继电器是固特SAE4010D。
4.根据权利要求3所述的智能感应控制插座，其特征在于：所述MCU微控制器的型号是N79E814AT20。
5.根据权利要求4所述的智能感应控制插座，其特征在于：所述电流互感器的型号是元星TA23B71。
6.根据权利要求5所述的智能感应控制插座，其特征在于：所述压力传感器的型号是全磊MPS-3119-006GC。
7.根据权利要求6所述的智能感应控制插座，其特征在于：所述电阻应变计的型号是中航RNF300-AE64。
8.根据权利要求1所述的智能感应控制插座，其特征在于：所述步骤2)中对用电插头的安全用电的过程中，还包括：通过电流互感器(6)实时感应电路电流的大小，并将感应的数值送到MCU微控制器(8)，当过流时，MCU微控制器(8)控制固态继电器(7)断开市电接入端(2)与控制输出端(3)的连接。
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Denomination of invention: Intelligent induction control socket and intelligent control method

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Pledgor: Hunan Lianzhi Technology Co.,Ltd.

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