CN111064280A - 一种通过pwm波调节的无线插座 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过pwm波调节的无线插座。本发明这种通过pwm波调节的无线插座安全可靠，更能保护电子设备的电池。增设了电池信息检测单元和充电负荷调节单元，可以实时检测电池的载荷信息，充电主控单元分析该实时载荷信息后，对充电负荷调节单元发出调节充电电压的指令，使充电电压更加适合电子设备的电池，避免了充电电压过高或过低的现象，不损害电池性能，延长了电池的使用寿命；通过调节脉冲调制信号来达到充电时间的调节的目的,让用户可以根据实际情况及电子设备电量情况，智能控制插座的电源输出。

Description

一种通过pwm波调节的无线插座
技术领域
本发明属于电力控制系统的技术领域，具体涉及一种通过pwm波调节的无线插座。
背景技术
当前，市电供电线路普遍采用三相四线制。所有的AC220V电源插座，其零线端与市电线路的零线连接，其火线端要么与市电线路的A相火线连接，要么是B相或C相，由建筑设计院或专业机构根据用户数量、常用电气设备的额定功率等预估分相并进行相应的线路设计，以实现三相供电的相平衡。然而，由于每一用户所使用的电气设备的数量、电功率、运行时段等差别较大，常使A、B、C三相线上的在线设备的总功率和用电负荷出现差别，使三相供电难以实现相平衡，由此增加了线路及配变设备的电损耗，并使配变设备及用电设备的安全运行受到影响。
日常生活中，若无意中将非插头的金属异物插入插座中(如孩子贪玩时造成此种情况)，则会对人体带来触电的危险。我们可以应用NFC技术，智能控制市电的对外输出，防患于未然。
普通的电源插座，在外围的用电器出现局部过载，即还没达到短路的情况下，是无法触发空气开关动作进行保护的。我们可以在用电器插头的NFC标签里，加入用电器的最大功耗信息，安全插座内的主控电路会根据识别到的相关信息，自动调整过流保护阈值，进行更有效的过流防护。
在某些应用要求高的场合，如一些公司建立有全天候局域网，其配套用的机房内的设备，所用的电源是需要实时监控的。若个别设备的供电因为某些原因而断开，而此设备在耗完备用电源的电量前并未能被机房管理员及时发现并进行有些处理，那样可能会造成整个系统的瘫痪。因此，需对现有技术加以改进。
越来越多的数码产品采用USB接口充电或供电，如手机、MP3、录音笔等。随着数码产品使用的越来越广泛以及用户的需求，市场上出现了具有USB接口的插座，供USB接头插接，实现充电或供电。
目前很多数码产品逐渐开始支持快充充电，然而现在的插座却没有能够支持快充的USB插口，无法满足用户的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种解决现有的插座在使用过程中容易产生故障，根据实际需要智能的调节充电电压后在进行充电的通过pwm波调节的无线插座。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种通过pwm波调节的无线插座,包括主板、机壳和至少一个插座模块，所述主板安装在所述机壳内，所述插座模块安装在机壳上，所述机壳内设置PCB电路板，所述PCB电路板上连接继电器和插座接触头，所述插座模块包括主控单元、驱动单元和接触器,所述驱动单元与所述主控单元信号连接，所述驱动单元包括：
波形发生模块，用于产生脉冲调制信号；
波形调节模块，信号连接所述波形发生模块，用于调节所述脉冲调制信号的占空比。
上述的通过pwm波调节的无线插座，所述驱动单元还包括充电负荷调节单元；所述充电主控单元包括信息处理中心模块、以及分别与所述信息处理中心模块相连接的通讯单元、指令输出模块、计量信息接收模块和电池信息检测单元；所述接触器分别与指令输出模块的不同接口相连接；所述电池信息检测单元还与所述插座模块连接，检测插接在插座模块的电池信息；所述充电主控单元采用CPLD控制器，接收信息处理中心模块、计量信息接收模块、电池信息检测单元传输过来的信息并进行分析处理后，向所述充电负荷调节单元发出调节充电负荷的指令，再向接触器发出控制指令，实现充电插座通/断电。
上述的通过pwm波调节的无线插座，所述波形发生模块产生的为脉冲宽度调制信号。
上述的通过pwm波调节的无线插座，所述插座模块还包括温度传感器和设置在所述PCB电路板上的报警装置，所述温度传感器设置在所述机壳内，对所述机壳内的温度值给予采集；所述温度传感器的信号输出端与所述主控单元的信号输入端连接，所述主控单元的信号输出端与所述报警装置连接；当所述温度传感器传输至所述主控单元的温度值超过预设温度阀值时，所述主控单元驱动所述报警装置进行报警。
上述的通过pwm波调节的无线插座，所述插座模块还包括无线通讯模块和移动终端，所述移动终端通过所述无线通讯模块与所述主控单元无线连接；当所述主控单元驱动所述报警装置进行报警时，同时通过所述无线通讯模块向移动终端发送报警信息。
上述的通过pwm波调节的无线插座，所述报警装置包括蜂鸣器和LED指示灯。
上述的通过pwm波调节的无线插座，所述主控单元还连接有一输入单元。
上述的通过pwm波调节的无线插座，所述通信单元包括光纤以太网通信接口和无线通信接口，所述主控单元实时从所述通信单元获取通信网络信号强弱状态信息。
本发明的优点在于：本发明这种通过pwm波调节的无线插座安全可靠，更能保护电子设备的电池。增设了电池信息检测单元和充电负荷调节单元，可以实时检测电池的载荷信息，充电主控单元分析该实时载荷信息后，对充电负荷调节单元发出调节充电电压的指令，使充电电压更加适合电子设备的电池，避免了充电电压过高或过低的现象，不损害电池性能，延长了电池的使用寿命；通过调节脉冲调制信号来达到充电时间的调节的目的，让用户可以根据实际情况及电子设备电量情况，智能控制插座的电源输出。
附图说明
图1为本发明一种通过pwm波调节的无线插座的结构示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参阅图1，本发明提供一种通过pwm波调节的无线插座,包括主板、机壳和至少一个插座模块1，所述主板安装在所述机壳内，所述插座模块1安装在机壳上，所述机壳内设置PCB电路板，所述PCB电路板上连接继电器和插座接触头，所述插座模块1包括主控单元2、驱动单元3和接触器4,所述驱动单元3与所述主控单元2信号连接，所述驱动单元3包括：
波形发生模块31，用于产生脉冲调制信号；
波形调节模块32，信号连接所述波形发生模块，用于调节所述脉冲调制信号的占空比。
调节插座的电源输出时，脉冲调制信号的信号频率是不变的，改变的是脉冲调制信号脉冲的高电平的时间，即插座的电源输出的导通时间。这种信号调节亮度相当于调节插座的电源输出的平均电流，所以电流会发生变化，所以脉冲调制信号占空比变化可以改变插座的电源输出功率的大小。
进一步地，本发明一种通过pwm波调节的无线插座的较佳实施例中，所述驱动单元3还包括充电负荷调节单元33；所述充电主控单元2包括信息处理中心模块21、以及分别与所述信息处理中心模块21相连接的通讯单元22、指令输出模块23、计量信息接收模块24和电池信息检测单元25；所述接触器4分别与所述指令输出模块23的不同接口相连接；所述电池信息检测单元25还与所述插座模块3连接，检测插接在插座模块3的电池信息；所述充电主控单元2采用CPLD控制器，接收信息处理中心模块21、计量信息接收模块24和电池信息检测单元25传输过来的信息并进行分析处理后，向所述充电负荷调节单元33发出调节充电负荷的指令，再向接触器4发出控制指令，实现充电插座通/断电。
3、如权利要求2所述的一种通过pwm波调节的无线插座，其特征在于,所述波形发生模块31产生的为脉冲宽度调制信号。PWM就是脉冲宽度调制，也就是占空比可变的脉冲波形。PWM波形对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。电流跟踪型PWM变流电路就是对变流电路采用电流跟踪控制。也就是，不用信号波对载波进行调制，而是把希望输出的电流作为指令信号，把实际电流作为反馈信号，通过二者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率器件的通断，使实际的输出跟踪电流的变化。PWM波形频率不变，直接改变脉冲的宽度，亦即控制开关元件的导通时间；比如现在是高电平导通，那么方波的A越大，B越小，导通时间就长；否则就越短。
增加脉冲调制信号的占空比还包括：当脉冲调制信号的占空比增加未到100％时，继续增加脉冲调制信号的占空比，则插座的电源输出的功率增强。随着导通时间的增长，插座的电源输出的功率增大。
增加脉冲调制信号的占空比还包括：当脉冲调制信号的占空比增加到100％时，继续增加脉冲调制信号的占空比，则插座的电源输出的亮度功率不增加，功率不增强。
进一步地，本发明一种调节手机照明亮度的方法的较佳的实施例中，当波形调节模块不发送信号至波形发生模块，还包括直接打开波形发生模块31，产生的脉冲调制信号的占空比值为100％，插座的电源输出的功率达到最大。每调节一次波形调节模块32，波形发生模块31产生的脉冲调制信号的占空比值增加/降低20％。当脉冲调制信号的占空比值增加/降低大于20％时，会导致功率的调节无法达到精准调节。
进一步地，本发明一种通过pwm波调节的无线插座的较佳实施例中，所述插座模块3还包括温度传感器34和设置在所述PCB电路板上的报警装置5，所述温度传感器34设置在所述机壳内，对所述机壳内的温度值给予采集；所述温度传感器34的信号输出端与所述主控单元2的信号输入端连接，所述主控单元2的信号输出端与所述报警装置5连接；当所述温度传感器34传输至所述主控单元2的温度值超过预设温度阀值时，所述主控单元2驱动所述报警装置5进行报警。
在所述主控单元2中预设高温阀值，插座在使用过程中因故障产生高温到危险值时(60°以上)，即超过了高温阀值，主控单元2驱动报警装置5报警。
优选的，所述温度传感器35型号为DA-02-CX。
进一步地，本发明一种通过pwm波调节的无线插座的较佳实施例中，所述插座模块3还包括无线通讯模块35和移动终端36，所述移动终端36通过所述无线通讯模块35与所述主控单元2无线连接；当所述主控单元2驱动所述报警装置5进行报警时，同时通过所述无线通讯模块35向移动终端36发送报警信息。
在事故现场无人的情况下，可通过无线通讯模块35向移动终端发出报警信息，如用户手机等，所述无线通讯模块35优选为ESP8266EX系列WIFI模块，通过ESP8266EX的数据发射端发射，与APP云端组成通讯网络。最终与用户的手机连接，从而实现各种电器参数的远程传输显示、控制，来实现报警功能。
进一步地，本发明一种通过pwm波调节的无线插座的较佳实施例中，所述报警装置5包括蜂鸣器和LED指示灯。
进一步地，本发明一种通过pwm波调节的无线插座的较佳实施例中，所述主控单元2还连接有一输入单元26。
进一步地，本发明一种通过pwm波调节的无线插座的较佳实施例中，所述通信单元22包括光纤以太网通信接口和无线通信接口，所述主控单元2实时从所述通信单元2获取通信网络信号强弱状态信息。
本发明这种通过pwm波调节的无线插座安全可靠，更能保护电子设备的电池。增设了电池信息检测单元和充电负荷调节单元，可以实时检测电池的载荷信息，充电主控单元分析该实时载荷信息后，对充电负荷调节单元发出调节充电电压的指令，使充电电压更加适合电子设备的电池，避免了充电电压过高或过低的现象，不损害电池性能，延长了电池的使用寿命；通过调节脉冲调制信号来达到充电时间的调节的目的，让用户可以根据实际情况及电子设备电量情况，智能控制插座的电源输出。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种通过pwm波调节的无线插座,包括主板、机壳和至少一个插座模块1，所述主板安装在所述机壳内，所述插座模块1安装在机壳上，所述机壳内设置PCB电路板，所述PCB电路板上连接继电器和插座接触头，其特征在于,所述插座模块1包括主控单元2、驱动单元3和接触器4,所述驱动单元3与所述主控单元2信号连接，所述驱动单元3包括：
波形发生模块31，用于产生脉冲调制信号；
波形调节模块32，信号连接所述波形发生模块，用于调节所述脉冲调制信号的占空比。
2.如权利要求1所述的一种通过pwm波调节的无线插座，其特征在于,所述驱动单元3还包括充电负荷调节单元33；所述充电主控单元2包括信息处理中心模块21、以及分别与所述信息处理中心模块21相连接的通讯单元22、指令输出模块23、计量信息接收模块24和电池信息检测单元25；所述接触器4分别与所述指令输出模块23的不同接口相连接；所述电池信息检测单元25还与所述插座模块3连接，检测插接在插座模块3的电池信息；所述充电主控单元2接收信息处理中心模块21、计量信息接收模块24和电池信息检测单元25传输过来的信息并进行分析处理后，向所述充电负荷调节单元33发出调节充电负荷的指令，再向接触器4发出控制指令，实现充电插座通/断电。
3.如权利要求2所述的一种通过pwm波调节的无线插座，其特征在于,所述波形发生模块31产生的为脉冲宽度调制信号。
4.如权利要求1所述的一种通过pwm波调节的无线插座，其特征在于,所述插座模块3还包括温度传感器34和设置在所述PCB电路板上的报警装置5，所述温度传感器34设置在所述机壳内，对所述机壳内的温度值给予采集；所述温度传感器34的信号输出端与所述主控单元2的信号输入端连接，所述主控单元2的信号输出端与所述报警装置5连接；当所述温度传感器34传输至所述主控单元2的温度值超过预设温度阀值时，所述主控单元2驱动所述报警装置5进行报警。
5.如权利要求4所述的一种通过pwm波调节的无线插座，其特征在于,所述插座模块3还包括无线通讯模块35和移动终端36，所述移动终端36通过所述无线通讯模块35与所述主控单元2无线连接；当所述主控单元2驱动所述报警装置5进行报警时，同时通过所述无线通讯模块35向移动终端36发送报警信息。
6.如权利要求4所述的一种通过pwm波调节的无线插座，其特征在于,所述报警装置5包括蜂鸣器和LED指示灯。
7.如权利要求1所述的一种通过pwm波调节的无线插座，其特征在于,所述主控单元2还连接有一输入单元26。
8.如权利要求1所述的一种通过pwm波调节的无线插座，其特征在于,所述通信单元22包括光纤以太网通信接口和无线通信接口，所述主控单元2实时从所述通信单元2获取通信网络信号强弱状态信息。
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