CN112038130A - 智能型开关 - Google Patents

Abstract

一种智能型开关，包括设置在底座内的触头机构和电路板，盖板盖合在底座上隔离触头机构和电路板，所述盖板上设有第一附件槽，在第一附件槽内安装有电池和通讯模块附件，所述电池和通讯模块附件包括电池模块和通讯模块，第一附件槽内设有接线孔，电池模块和通讯模块的接线端通过接线孔与电路板电连接，更换电池和升级通讯模块时只需打开电池和通讯模块附件的面板，避免更换电池和升级通讯模块时触头机构和电路板暴露，提高安全性，且能够实现即插即用，无需断电。

Description

智能型开关

技术领域

本发明涉及低压电器领域，涉及一种智能型开关。

背景技术

现有智能型开关中相应技术标准为不管开关主回路处于通电状态或未通电的状态，其电池能够满足5年使用要求，电池的作用为保证时钟每天的误差精度小于0.5秒并可更换；目前行业内的技术方案为电池内置于开关本体的控制器中，打开面盖更换电池时，存在裸露控制器、触电或破环控制器的问题，且更换电池很不方便。

同时现有行业内的智能型开关中的通讯模块为内置于控制器中，例如蓝牙通信模块，当需要对蓝牙通信模块进行硬件升级时，需要对整个控制器进行更换，不方便用户的使用，更换的成本也比较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有即插即用的电池模块及可扩展通讯模块的智能型开关。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能型开关，包括设置在底座内的触头机构和电路板，盖板盖合在底座上隔离触头机构和电路板，所述盖板上设有第一附件槽，在第一附件槽内安装有电池和通讯模块附件，所述电池和通讯模块附件包括电池模块和通讯模块，第一附件槽内设有接线孔，电池模块和通讯模块的接线端通过接线孔与电路板电连接。

优选的，所述电池和通讯模块附件包括支座，所述支座内设有容纳电池模块的第一腔体，以及容纳通讯模块的第二腔体，支座安装在第一附件槽内与盖板固定连接。

优选的，所述电池模块包括容纳电池的电池支座，盖合在电池支座上的电池盖，电池盖上设有第一接插端子和第一导电片，电池支座上设有第二接插端子和第二导电片，电池安装在电池支座内，电池盖盖合在电池支座上，电池通过第一导电片和第二导电片分别与第一接插端子和第二接插端子电连接。

优选的，所述通讯模块包括通讯线路板，通讯线路板插装在第二腔体内，通讯线路板通过通讯插接线与断路器内的电路板电连接，与第二腔体匹配的顶盖与支座卡接遮盖第二腔体。

优选的，所述支座与第一附件槽卡接固定，所述支座的一个外侧壁上设有固定弹片，相对的另一个外侧壁上设有限位凸台，在盖板的第一附件槽的一个侧壁上设有与固定弹片配合的固定槽，支座安装在第一附件槽中，所述的限位凸台卡在第一附件槽中，所述固定弹片与固定槽卡牢固定。

优选的，所述电池支座成圆筒型，圆筒型的顶端一侧设有第二端子凸起，端子凸起上固定设有与电池支座轴向平行的第二接插端子，电池支座内设有一端与第二接插端子连接，另一端延伸到电池支座底部的第二导电片；所述电池盖成圆形，底面一侧设有第一导电片，底面外围凸起设有能够插入电池支座内的限位圈，顶面一侧设有电池盖手柄，电池盖侧边设有第一端子凸起，第一接插端子固定在第一端子凸起上且向电池支座方向延伸，电池盖盖合在电池支座上时，第一接插端子和第二接插端子并排设置，与电路板上对应的第三插接端子插接配合。

优选的，所述支座整体成方型，通过隔板分隔为第一方型部分和第二方型部分，第一方型部分内设有圆形的第一腔体，第二方型部分内设有方型的第二腔体，第一方型部分远离第二腔体的侧壁与第一腔体的侧壁相交且设有第一腔体缺口，电池支座安装在第一腔体内时，电池支座一侧侧壁从第一腔体缺口内伸出且堵住第一腔体缺口，所述电池支座对应第一接插端子和第二接插端子的外侧壁上设有第一导向定位筋条，所述第一方型部分在第一腔体缺口上端设有顶面延伸板，顶面延伸板上设有与第一端子凸起匹配的第一腔体插接孔，第一腔体插接孔与第一腔体缺口连通，第一接插端子和第二接插端子通过第一腔体插接孔与电路板插接配合。

优选的，所述电池模块安装在支座的第一腔体内，支座上设有限位电池模块的卡扣。

优选的，所述通讯插接线包括通讯导线，以及连接在通讯导线两端的第四接插端子和第五接插端子，第四接插端子与通讯线路板插接连接，在第二腔体的顶部侧边上设有走线槽，通讯导线穿过走线槽沿支座侧面至盖板上的接线孔，第五接插端子穿过接线孔与电路板上的第六接插端子插接连接。

优选的，电路板包括计量板和设有控制器的主板，计量板上设有与电池模块通过插接配合实现电连接的第三插接端子，主板上设有与通讯模块通过插接配合实现电连接的第六接插端子。

优选的，底座的两端设有第一接线端子、第二接线端子，触头机构包括动触头和静触头，动触头和静触头分别与第一接线端子和第二接线端子电连接，操作机构与动触头连接，手柄与操作机构连接，通过操作机构带动动触头摆动与静触头接触和分离实现断路器的合闸和分闸；所述盖板盖合在底座上封闭底座，在盖板上设有手柄孔，手柄从手柄孔穿出。

优选的，所述盖板位于手柄孔的两侧分别设有第一附件槽和第二附件槽，第一附件槽和第二附件槽向底座一侧凸出位于操作机构的两侧，第二附件槽中安装具有电力线载波附件。

本发明的智能型开关，将电池模块和通讯模块集成为一体的电池和通讯模块附件，且装配在盖板一侧的附件槽内，通过盖板将电池模块和通讯模块与触头机构和电路板隔离，更换电池和升级通讯模块时只需打开电池和通讯模块附件的面板，避免更换电池和升级通讯模块时触头机构和电路板暴露，提高安全性，且能够实现即插即用，无需断电。

附图说明

图1是本发明智能型开关的盖板的结构示意图；

图2是本发明智能型开关去除盖板的结构示意图；

图3是本发明智能型开关和电池和通讯模块附件的装配示意图；

图4-5是本发明电池和通讯模块附件的结构示意图；

图6是本发明电池模块的结构示意图；

图7是本发明电池模块的电池支座的结构示意图；

图8是本发明电池模块的电池盖的结构示意图；

图9是本发明电池和通讯模块附件的支座101的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例，进一步说明本发明的一种智能型开关的具体实施方式。本发明的一种智能型开关不限于以下实施例的描述。

一种智能型开关，包括设置在底座6内的触头机构603和电路板，盖板4盖合在底座6上隔离触头机构603和电路板，所述盖板4上设有第一附件槽402，在第一附件槽402内安装有电池和通讯模块附件1，所述电池和通讯模块附件1包括电池模块102和通讯模块104，第一附件槽402内设有接线孔，电池模块102和通讯模块104的接线端通过接线孔与电路板电连接。

本发明的智能型开关，将电池模块102和通讯模块104集成为一体的电池和通讯模块附件1，且装配在盖板4一侧的附件槽内，通过盖板4将电池模块102和通讯模块104与触头机构603和电路板隔离，更换电池和升级通讯模块104时只需打开电池和通讯模块附件1的面板，避免更换电池和升级通讯模块104时触头机构603和电路板暴露，提高安全性，且能够实现即插即用，无需断电。

如图1-3所示，本实施例的智能型开关为一种智能型断路器，断路器的两端分别设有第一接线端子601和第二接线端子620，分别用于连接电源和负载，在断路器内设有包括动触头和静触头的触头机构603，灭弧机构604，与动触头连接的操作机构，在断路器中部设有伸出断路器壳体的手柄605，手柄605与操作机构连接，通过操作机构带动动触头摆动与静触头接触和分离实现断路器的合闸和分闸。根据需要在断路器内还设有过载保护机构、短路保护机构和漏电保护机构等保护机构，在出现过载、短路或漏电等故障时，对应的过载保护机构、短路保护机构、漏电保护机构驱动操作机构脱扣使断路器分闸实现保护。在智能型断路器内还设有电路板，电路板上设有控制器，控制器包括单片机或者微处理器MCU，控制器能够通过信号采集电路获取电路的电流和或电压信号，进行相应的故障判断触发脱扣机构实现保护，能够通过通讯模块与上位机通讯连接，进行参数配合，传送电流和或电压信息等。这属于本领域的现有技术，不再赘述。本实施的智能型断路器为三相断路器，显然也可以是单相或者更多相的断路器。

所述断路器壳体包括底座6和盖板4，底座6和盖板4之间设有第一接线端子601、第二接线端子620、触头机构603、灭弧机构604、操作机构和电路板，以及相应的保护机构，所述动触头和静触头分别与第一接线端子601和第二接线端子620电连接。所述第一接线端子601、第二接线端子620、触头机构603、灭弧机构604、操作机构和电路板和安装在底座内，盖板4盖合在底座6上封闭底座6，隔离触头机构603和电路板，在盖板4上设有手柄孔405，手柄605从手柄孔405穿出。作为本发明的一个改进点，所述盖板4位于手柄孔405的两侧分别设有第一附件槽402和第二附件槽403，第一附件槽402和第二附件槽403向底座6一侧凸出位于操作机构的两侧，在第一附件槽402内安装有本发明的电池和通讯模块附件1，所述电池和通讯模块附件1包括电池模块102和通讯模块104，第一附件槽402内设有接线孔，电池模块102和通讯模块104的接线端通过接线孔与电路板电连接，第二附件槽403可以用于安装其他的断路器附件。本实施例中第二附件槽403中安装具有电力线载波模块的电力线载波附件5，通讯模块104为蓝牙通讯模块。

如图4-5所示，本发明的电池和通讯模块附件1包括支座101，所述支座101内设有容纳电池模块102的第一腔体1011，以及容纳通讯模块104的第二腔体1012，本实施例中，第一腔体1011为圆型腔，第二腔体1012为方型腔。支座101安装在第一附件槽402内与盖板4固定连接，优选所述支座101与第一附件槽402卡接固定。如图3-4的实施例，所述支座101的一个外侧壁上设有固定弹片1016，相对的另一个外侧壁上设有限位凸台1013，在盖板4的第一附件槽402的一个侧壁上设有与固定弹片1016配合的固定槽404，支座101安装在第一附件槽402中，所述的限位凸台1013卡在第一附件槽402中，所述固定弹片1016与固定槽404卡牢固定。

所述电池模块102包括容纳电池1022的电池支座1024，盖合在电池支座1024上的电池盖1023，电池盖1023上设有第一接插端子1021(电池正极)和第一导电片1026，电池支座1024上设有第二接插端子1025(电池负极)和第二导电片1027，电池1022安装在电池支座1024内，电池盖1023盖合在电池支座1024上，电池1022通过第一导电片1026和第二导电片1027分别与第一接插端子1021和第二接插端子1025电连接。所述电池模块102安装在支座101的第一腔体1011内，并通过支座101上的卡扣1014对电池模块102进行限位，实现即插即用，且电池模块102通过第一接插端子1021和第二接插端子1025与断路器内的电路板电连接。

具体的，如图6-8所示，所述电池支座1024成圆筒型，圆筒型的顶端一侧设有第二端子凸起，端子凸起上固定设有与电池支座1024轴向平行的第二接插端子1025，电池支座1024内设有一端与第二接插端子1025连接，另一端延伸到电池支座1024底部的第二导电片1027。所述电池盖1023成圆形，底面一侧设有第一导电片1026，底面外围凸起设有能够插入电池支座1024内的限位圈1029，顶面一侧设有电池盖手柄1020，电池盖1023侧边设有第一端子凸起，第一接插端子1021固定在第一端子凸起上且向电池支座1024方向延伸，电池盖1023盖合在电池支座1024上时，第一接插端子1021和第二接插端子1025并排设置，与电路板上对应的第三插接端子201插接配合。优选的，所述电池支座1024对应第一接插端子1021和第二接插端子1025的外侧壁上设有第一导向定位筋条1052，所述电池支座1024外侧壁上沿轴向还设有第二导向定位筋条1028。所述电池1022为大容量电表电池，可通过电池盖手柄1020打开电池盖1023更换电池。

如图4所示，所述支座101整体成方型，通过隔板分隔为第一方型部分和第二方型部分，第一方型部分内设有圆形的第一腔体1011，第二方型部分内设有方型的第二腔体1012。所述第一方型部分外侧壁与第一腔体1011之间设有加强筋，第一方型部分远离第二腔体1012的侧壁与第一腔体1011的侧壁相交且设有第一腔体缺口1051，电池支座1024安装在第一腔体1011内时，电池支座1024一侧侧壁从第一腔体缺口1051内伸出且堵住第一腔体缺口1051，优选，所述第一导向定位筋条1052与第一腔体缺口1051匹配，第一导向定位筋条1052从第一腔体缺口1051伸出。所述第一方型部分在第一腔体缺口1051上端设有顶面延伸板，顶面延伸板上设有与第一端子凸起匹配的第一腔体插接孔，第一腔体插接孔与第一腔体缺口1051连通，第一接插端子1021和第二接插端子1025通过第一腔体插接孔与电路板插接配合。

如图4所示，所述通讯模块104包括通讯线路板1041，通讯线路板1041插装在第二腔体1012内，通讯线路板1041通过通讯插接线与断路器内的电路板电连接，与第二腔体1012匹配的顶盖103与支座101卡接遮盖第二腔体1012。所述通讯模块104为蓝牙通讯模块，通讯线路板1041为蓝牙线路板。所述通讯插接线包括通讯导线1043，以及连接在通讯导线1043两端的第四接插端子1042和第五接插端子1044，第四接插端子1042与通讯线路板1041插接连接，在第二腔体1012的顶部侧边上设有走线槽1015，通讯导线1043穿过走线槽1015沿支座101侧面至盖板4上的接线孔，第五接插端子1044穿过接线孔与电路板上的第六接插端子301插接连接。

本实施例智能型断路器内的电路板包括计量板2和设有控制器的主板3，计量板2上设有与电池模块102通过插接配合实现电连接的第三插接端子201，主板3上设有与通讯模块104通过插接配合实现电连接的第六接插端子301，所述盖板4上的接线孔包括分别与第三插接端子201和第六接插端子301对应的第一插接孔406和第二接插孔401，控制器起到智能型断路器的保护、通讯、交互等管理功能。所述通讯模块104的第五接插端子1044通过第二接插孔401与主板3的第六接插端子301插接配合，所述电池模块102的第一接插端子1021和第二接插端子1025通过第一插接孔406与计量板2的第三插接端子201插接配合，通过电子程序控制，可实现5min对时功能，计量板2设有计量芯片，主要用于采集电路数据、如电压、电流、功率等，控制器根据计量芯片采集的数据进行保护判断，计量芯片为控制器提供电路数据信息，分担控制器压力。当然，智能型断路器内可以只设置一块一体成型的电路板，电路板上设置第三插接端子201和第六接插端子301。

如图3所示，支座101的第一腔体插接孔与第一插接孔406对应，所述支座101安装到第一附件槽402时，支座101的顶面延伸板支撑在第一附件槽402一侧顶面，且第一腔体插接孔与第一插接孔406对应，电池支座1024安装到第一腔体1011内时，电池模块102的第一接插端子1021和第二接插端子1025与第三插接端子201插接配合。更换电池时，取出电池支座1024，更换后将电池支座1024装入支座101内且实现插接配合，即插即用。更换通讯模块104时，打开顶盖103且拔下第五接插端子1044，将通讯线路板1041取出更换后装入第二腔体1012，将第五接插端子1044与第六接插端子301插接，再盖上顶盖103。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种智能型开关，包括设置在底座(6)内的触头机构(603)和电路板，盖板(4)盖合在底座(6)上隔离触头机构(603)和电路板，其特征在于：所述盖板(4)上设有第一附件槽(402)，在第一附件槽(402)内安装有电池和通讯模块附件(1)，所述电池和通讯模块附件(1)包括电池模块(102)和通讯模块(104)，第一附件槽(402)内设有接线孔，电池模块(102)和通讯模块(104)的接线端通过接线孔与电路板电连接。

2.根据权利要求1所述的智能型开关，其特征在于：所述电池和通讯模块附件(1)包括支座(101)，所述支座(101)内设有容纳电池模块(102)的第一腔体(1011)，以及容纳通讯模块(104)的第二腔体(1012)，支座(101)安装在第一附件槽(402)内与盖板(4)固定连接。

3.根据权利要求2所述的智能型开关，其特征在于：所述电池模块(102)包括容纳电池(1022)的电池支座(1024)，盖合在电池支座(1024)上的电池盖(1023)，电池盖(1023)上设有第一接插端子(1021)和第一导电片(1026)，电池支座(1024)上设有第二接插端子(1025)和第二导电片(1027)，电池(1022)安装在电池支座(1024)内，电池盖(1023)盖合在电池支座(1024)上，电池(1022)通过第一导电片(1026)和第二导电片(1027)分别与第一接插端子(1021)和第二接插端子(1025)电连接。

4.根据权利要求2所述的智能型开关，其特征在于：所述通讯模块(104)包括通讯线路板(1041)，通讯线路板(1041)插装在第二腔体(1012)内，通讯线路板(1041)通过通讯插接线与断路器内的电路板电连接，与第二腔体(1012)匹配的顶盖(103)与支座(101)卡接遮盖第二腔体(1012)。

5.根据权利要求2所述的智能型开关，其特征在于：所述支座(101)与第一附件槽(402)卡接固定，所述支座(101)的一个外侧壁上设有固定弹片(1016)，相对的另一个外侧壁上设有限位凸台(1013)，在盖板(4)的第一附件槽(402)的一个侧壁上设有与固定弹片(1016)配合的固定槽(404)，支座(101)安装在第一附件槽(402)中，所述的限位凸台(1013)卡在第一附件槽(402)中，所述固定弹片(1016)与固定槽(404)卡牢固定。

6.根据权利要求3所述的智能型开关，其特征在于：所述电池支座(1024)成圆筒型，圆筒型的顶端一侧设有第二端子凸起，端子凸起上固定设有与电池支座(1024)轴向平行的第二接插端子(1025)，电池支座(1024)内设有一端与第二接插端子(1025)连接，另一端延伸到电池支座(1024)底部的第二导电片(1027)；所述电池盖(1023)成圆形，底面一侧设有第一导电片(1026)，底面外围凸起设有能够插入电池支座(1024)内的限位圈(1029)，顶面一侧设有电池盖手柄(1020)，电池盖(1023)侧边设有第一端子凸起，第一接插端子(1021)固定在第一端子凸起上且向电池支座(1024)方向延伸，电池盖(1023)盖合在电池支座(1024)上时，第一接插端子(1021)和第二接插端子(1025)并排设置，与电路板上对应的第三插接端子(201)插接配合。

7.根据权利要求6所述的智能型开关，其特征在于：所述支座(101)整体成方型，通过隔板分隔为第一方型部分和第二方型部分，第一方型部分内设有圆形的第一腔体(1011)，第二方型部分内设有方型的第二腔体(1012)，第一方型部分远离第二腔体(1012)的侧壁与第一腔体(1011)的侧壁相交且设有第一腔体缺口(1051)，电池支座(1024)安装在第一腔体(1011)内时，电池支座(1024)一侧侧壁从第一腔体缺口(1051)内伸出且堵住第一腔体缺口(1051)，所述电池支座(1024)对应第一接插端子(1021)和第二接插端子(1025)的外侧壁上设有第一导向定位筋条(1052)，所述第一方型部分在第一腔体缺口(1051)上端设有顶面延伸板，顶面延伸板上设有与第一端子凸起匹配的第一腔体插接孔，第一腔体插接孔与第一腔体缺口(1051)连通，第一接插端子(1021)和第二接插端子(1025)通过第一腔体插接孔与电路板插接配合。

8.根据权利要求3所述的智能型开关，其特征在于：所述电池模块(102)安装在支座(101)的第一腔体(1011)内，支座(101)上设有限位电池模块(102)的卡扣(1014)。

9.根据权利要求4所述的智能型开关，其特征在于：所述通讯插接线包括通讯导线(1043)，以及连接在通讯导线(1043)两端的第四接插端子(1042)和第五接插端子(1044)，第四接插端子(1042)与通讯线路板(1041)插接连接，在第二腔体(1012)的顶部侧边上设有走线槽(1015)，通讯导线(1043)穿过走线槽(1015)沿支座(101)侧面至盖板(4)上的接线孔，第五接插端子(1044)穿过接线孔与电路板上的第六接插端子(301)插接连接。

10.根据权利要求2所述的智能型开关，其特征在于：电路板包括计量板(2)和设有控制器的主板(3)，计量板(2)上设有与电池模块(102)通过插接配合实现电连接的第三插接端子(201)，主板(3)上设有与通讯模块(104)通过插接配合实现电连接的第六接插端子(301)。

11.根据权利要求1的智能型开关，其特征在于：底座(6)的两端设有第一接线端子(601)、第二接线端子(620)，触头机构(603)包括动触头和静触头，动触头和静触头分别与第一接线端子(601)和第二接线端子(620)电连接，操作机构与动触头连接，手柄(605)与操作机构连接，通过操作机构带动动触头摆动与静触头接触和分离实现断路器的合闸和分闸；所述盖板(4)盖合在底座(6)上封闭底座(6)，在盖板(4)上设有手柄孔(405)，手柄(605)从手柄孔(405)穿出。

12.根据权利要求11的智能型开关，其特征在于：所述盖板(4)位于手柄孔(405)的两侧分别设有第一附件槽(402)和第二附件槽(403)，第一附件槽(402)和第二附件槽(403)向底座(6)一侧凸出位于操作机构的两侧，第二附件槽(403)中安装具有电力线载波附件(5)。

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