CN112327647A - 可控开关、双控开关和控制系统 - Google Patents

可控开关、双控开关和控制系统 Download PDF

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CN112327647A CN202011232873.7A CN202011232873A CN112327647A CN 112327647 A CN112327647 A CN 112327647A CN 202011232873 A CN202011232873 A CN 202011232873A CN 112327647 A CN112327647 A CN 112327647A
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Abstract

本公开是关于一种可控开关、双控开关和控制系统。该可控开关包括：无线通信模块和开关器件；所述无线通信模块与所述开关器件连接；所述无线通信模块用于在接收到切换请求时向所述开关器件发送控制指令；所述开关器件用于在接收到所述控制指令后从第一状态切换到第二状态；所述第一状态为闭合状态和断开状态中的一种，所述第二状态为闭合状态和断开状态的另一种。本实施例中可以通过无线方式控制可控开关，无需用户接触可控开关，可以扩大控制范围，有利于提升使用体验。

Description

可控开关、双控开关和控制系统
技术领域
本公开涉及控制技术领域，尤其涉及一种可控开关、双控开关和控制系统。
背景技术
随着智能家居越来越普及，传统的机械开关已无法满足人们对于智能控制家居的功能。为此，相关技术中可以对部分用电负载使用双控开关，这样，用户可以在多地操作控制同一用电负载通断电，但是仍然需要用户去对应位置有接触的操作。
发明内容
本公开提供一种可控开关、双控开关和控制系统，以解决相关技术的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种可控开关，包括：无线通信模块和开关器件；所述无线通信模块与所述开关器件连接；所述无线通信模块用于在接收到切换请求时向所述开关器件发送控制指令；所述开关器件用于在接收到所述控制指令后从第一状态切换到第二状态；所述第一状态为闭合状态和断开状态中的一种，所述第二状态为闭合状态和断开状态的另一种。
可选地，所述开关器件为单刀双掷开关或者继电器。
可选地，所述无线通信模块的供电方式以下至少一种：电池供电或者外部供电。
可选地，在外部供电时，所述可控开关还包括第一供电电路；所述第一供电电路用于在闭合状态下转换所述可控开关第一端从电网获取的电压或电流为所述无线通信模块供电。
可选地，所述开关器件包括第一端和第二端；所述第一供电电路包括第一端、第二端和第三端；所述第一供电电路的第一端与电网的第一电源线连接，所述第一供电电路的第二端与所述开关器件的第一端连接，所述第一供电电路的第三端与所述无线通信模组连接；
当所述开关器件的第一端与第二端连接时，所述开关器件处于断开状态。
可选地，在外部供电时，所述可控开关还包括第二供电电路；所述第二供电电路用于在断开状态下转换所述可控开关第一端从电网获取的电压或电流为所述无线通信模块供电。
可选地，所述开关器件包括第一端和第三端；所述第二供电电路包括第一端、第二端和第三端；所述第二供电电路的第一端与电网的第一电源线连接，所述第二供电电路的第二端与所述开关器件的第三端连接，所述第二供电电路的第三端与所述无线通信模组连接；
当所述开关器件的第一端与第三端连接时，所述开关器件处于闭合状态。
可选地，所述无线通信模块包括以下至少一种：WiFi模块、Zigbee模块或者蓝牙模块。
可选地，所述开关器件还包括按键，所述按键在被触发操作后将所述可控开关从第一状态切换到第二状态或者从第二状态切换到第一状态。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种双控开关，包括两个如第一方面所述的可控开关；
第一个可控开关的第一端与电网的第一电源线连接，
第一个可控开关的第二端与第二个可控开关的第二端连接；
第一个可控开关的第三端与第二个可控开关的第三端连接；
第二个可控开关的第一端与待控制的用电负载的第一端连接；
第一个可控开关或第二个可控开关用于在接收到控制指令时从第一状态切换到第二状态，以使第一个可控开关的第一端与第二个可控开关的第一端连接或者断开连接；
所述控制指令包括以下一种：所述第一个可控开关的无线通信模块接收的控制指令，所述第二个可控开关的无线通信模块接收的控制指令，第一个可控开关的按键被触发操作，或者第二个可控开关的按键被触发操作。
可选地，所述第一个可控开关的无线通信模块和所述第二个可控开关的无线通信模块配对连接，用于确定用电负载的通断状态，所述通断状态包括通电状态或者断开状态。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种控制系统，包括如第二方面所述的双控开关和用电负载；所述双控开关中第一个可控开关的第一端与电网中第一电源线连接，所述双控开关中第二个可控开关的第一端与待控制的用电负载的第一端连接；待控制的用电负载的第二端与电网的第二电源线连接；
第一个可控开关或第二个可控开关用于在接收到控制指令时从第一状态切换到第二状态，以将所述用电负载连接至电网或者从电网断开；
所述控制指令包括以下一种：所述第一个可控开关接收的控制指令，所述第二个可控开关接收的控制指令，第一个可控开关的按键被触发操作，或者第二个可控开关的按键被触发操作。
可选地，还包括网络设备，所述网络设备与第一个可控开关和第二个可控开关的至少一个保持配对，用于将接收的切换请求转发给与之保持配对的可控开关。
可选地，还包括云端，所述云端与所述网络设备保持通信链接，将从电子设备接收的切换请求转发给所述网络设备
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本公开实施例中通过在可控开关内设置无线通信模块和开关器件，使所述无线通信模块与所述开关器件连接，这样无线通信模块可以在接收到切换请求时向所述开关器件发送控制指令，使开关器件从第一状态切换到第二状态。也就是说，本实施例中可以通过无线方式控制可控开关，无需用户接触可控开关，可以扩大控制范围，有利于提升使用体验。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种控制系统的框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种双控开关的框图。
图3是根据一示例性实施例示出的另一种控制系统的框图。
图4是根据一示例性实施例示出的又一种控制系统的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。
为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种可控开关、双控开关和控制系统，其构思在于：
第一，通过在可控开关内设置无线通信模块，可以在保证接触式按键控制的基础上再实现无接触式的无线控制，有利于扩大控制范围，提升使用体验。
第二，两个可控开关可以构成双控开关，通过按压任一个可控开关的按键，可以实现异地接触式按键控制；并且，还可以通过任一个可控开关的无线通信模块来实现无接触式的无线控制，除也具有可控开关的优点外，还可以进一步扩大控制范围。
第三，当双控开关应用到控制系统后，可以采用异地、按键、无线等控制方式对控制系统中的用电负载进行控制。
进一步地，当控制系统中包括网络设备时，如路由器、网关等，可以通过电子设备登陆到云端，由云端通过网络设备对双控开关进行控制，实现云端控制的效果。
需要说明的是，考虑到可控开关是构成双控开关的一个单元，双控开关是构成控制系统的一个单元，后续将以控制系统为主要描述对象，中间穿插描述双控开关和可控开关。为方便描述，双控开关中的2个可控开关采用相同的结构实现。
另需要说明的是，可控开关或者双控开关或者控制系统内设置有电池，该电池可以为可控开关内的无线通信模块供电，从而使无线通信模块保持随时可以通信或者建立通信链接的状态，即无线通信模块可以采用电池供电方式。和/或，可控开关可以直接从为用电负载供电的电网取电，实现外部供电的方式。技术人员可以根据具体场景选择合适的供电方式，为方便说明，后续以采用外网供电为例描述以下的各实施例，但不构成对本公开实施例的限定。
图1是根据一示例性实施例示出的一种控制系统的框图，参见图1，包括双控开关1和用电负载2。双控开关1包括2个可控开关，即第一个可控开关10和第二个可控开关20。
其中，双控开关1的第一个可控开关10的第一端P1与电网中第一电源线L(俗称火线)连接，第一个可控开关10的第二端P2与第二个可控开关20的第二端P2连接；第一个可控开关10的第三端P3与第二个可控开关20的第三端P3连接；双控开关1中第二个可控开关20的第一端P1与待控制的用电负载2的第一端P1连接；待控制的用电负载2的第二端与电网的第二电源线N(俗称零线)连接。
第一个可控开关10或第二个可控开关20用于在接收到控制指令时从第一状态切换到第二状态，以将用电负载2连接至电网或者从电网切换，达到为用电负载2供电或者断电的效果。
本实施例中，上述控制指令包括以下一种：第一个可控开关接收的控制指令，第二个可控开关接收的控制指令，第一个可控开关的按键被触发操作，或者第二个可控开关的按键被触发操作。
本实施例中，双控开关1包括第一个可控开关10和第二个可控开关20，且第一个可控开关10和第二个可控开关20采用相同的结构实现。以第一个可控开关10为例。参见图2，第一个可控开关10包括无线通信模块11和开关器件12。无线通信模块11与开关器件12连接。无线通信模块11用于在接收到切换请求时向开关器件12发送控制指令；开关器件12用于在接收到控制指令后从第一状态切换到第二状态；第一状态为闭合状态和断开状态中的一种，第二状态为闭合状态和断开状态的另一种。
其中切换请求可以包括待控制的用电负载对应的双控开关、切换到的目标状态等，可以根据具体场景进行设置，在此不作限定。
其中，无线通信模块11可以包括以下至少一种：WiFi模块、Zigbee模块或者蓝牙模块。技术人员可以根据具体场景选择合适的无线通信方式，在能够实现无线通信的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。
其中，开关器件12可以采用双掷开关及其控制器或者继电器断开状态实现，当然技术人员还可以根据具体场景选择合适的开关器件，在能够实现切换至少2种状态的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。
在一实施例中，在采用外部供电时，第一可控开关10还包括第一供电电路13。该第一供电电路13可以采用AC-DC电路实现，还可以采用电流互感器或者电压互感器来实现。技术人员可以根据具体场景选择合适的取电方式，在能够实现从电网获取电压或者电流的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。本实施例中，以第一供电电路13采用获取电流的方式来无线通信模块供电，供电电流为毫安级别。
在一实施例中，第一供电电路13包括第一端、第二端和第三端，开关器件12包括第一端和第二端，当开关器件12的第一端与第二端连接时开关器件12处于断开状态。继续参见图2，第一供电电路13与开关器件12的连接关系为：第一供电电路13的第一端与双控开关1的第一端P1连接，即与电网的第一电源线L连接。第一供电电路13的第二端与开关器件12的第一端连接，第一供电电路13的第三端与无线通信模组11连接。
上述第一供电电路13的工作原理为：在第二个可控开关20的开关器件22处于闭合状态时，开关器件12和开关器件22之间可以形成通路，此时第一供电电路13可以为无线通信模块11供电。在第二个可控开关20的开关器件22处于断开状态时，开关器件12和开关器件22之间无法形成通路，此时第一供电电路13无法为无线通信模块11供电，这期间可以采用本地的电池为无线通信模块供电。可理解的是，有些用电负载工作时间可能会远大于停机时间，例如电冰箱，因此设置第一供电电路13从而保证无线通信模块处于通断状态，有利于延长电池的使用时长。
在一实施例中，在采用外部供电时，第一可控开关10还包括第二供电电路14。该第二供电电路14可以采用AC-DC电路实现，还可以采用电流互感器或者电压互感器来实现。技术人员可以根据具体场景选择合适的取电方式，在能够实现从电网获取电压或者电流的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。本实施例中，以第二供电电路14采用获取电压的方式来无线通信模块供电，供电电压为3.3V～5V之间。
在一实施例中，第二供电电路14包括第一端、第二端和第三端，开关器件12包括第一端和第二端，当开关器件12的第一端与第三端连接时开关器件12处于闭合状态。继续参见图2，第二供电电路14与开关器件12的连接关系为：第二供电电路14的第一端与双控开关1的第一端P1连接，即与电网的第一电源线L连接。第二供电电路14的第二端与开关器件12的第三端连接，第二供电电路14的第三端与无线通信模组11连接。
上述第二供电电路13的工作原理为：在开关器件12处于断开状态下，当第二个可控开关20的开关器件22处于断开状态时，此时第二供电电路14可以获取开关器件12两端的电压(即L与N之间的电压差)并转换后为无线通信模块11供电。当第二个可控开关20的开关器件22处于闭合状态时，开关器件12两端的电压降至0V，即第二供电电路14无法取得电压并无法为无线通信模块11供电。这期间可以采用本地的电池为无线通信模块供电。可理解的是，有些用电负载停机时间可能会远大于工作时间，如烧水壶等，因此设置第二供电电路14从而保证无线通信模块处于工作状态，有利于延长电池的使用时长。
需要说明的是，第一个可控开关10可以同时设置第一供电电路13和第二供电电路14，此时第一个可控开关10可以适用于不同工作时长的用电负载，从而无需再配置电池，避免更换电池的问题。
在一实施例中，双控开关2中，可控开关10和可控开关20中的无线通信模组可以分别与电子设备进行通信。在此基础上，当可控开关10或可控开关20中的无线通信模组与电子设备建立通信链接时，电子设备可以与该无线通信模组通信将切换请求发送给该无线通信模组。实际应用中，可控开关10和可控开关20中的无线通信模组可以同时与电子设备建立通信链接，此时，电子设备以链接信号强度较大的无线通信模组为主模组，将切换请求发送给该主模组。这样，本实施例中可以通过双控开关2对用电负载实现异地控制，扩大控制范围。
在一实施例中，双控开关2中，可控开关10和可控开关20中的无线通信模组会保持配对连接，用于确定用电负载的通断状态，通断状态包括通电状态或者断开状态。例如，当开关器件12和开关器件22的状态相同时，可以确定用电负载的通断状态为断电状态；当开关器件12和开关器件22的状态不同时，可以确定用电负载的通断状态为通电状态。这样，双控开关2中可以调整开关器件12和开关器件22中的任一个即可实现调整通电或者断电。
在一实施例中，开关器件12还包括按键，按键在被触发操作后将可控开关从第一状态切换到第二状态或者从第二状态切换到第一状态，从而可以根据用户的需求调整用电负载通电或者断电。
在一实施例中，参见图3，控制系统还包括网络设备3。该网络设备3可以与第一个可控开关和第二个可控开关的至少一个保持配对。并且网络设备3可以与电子设备4保持配对。这样，在电子设备4位于网络设备3的通信范围内时，两者可以建立通信链接，此时电子设备4可以将切换请求发送给网络设备3，网络设备3将切换请求转发给与之配对的可控开关，由可控开关响应于上述切换请求实现切换用电负载2的通电或者断电。这样，本实施例中可以方便用户在通信范围内的任一位置控制用电负载，其中通信范围可以是家庭、办公室等局部区域，例如用户可以在卧室用手机关掉客厅中的电视和电灯。
在一实施例中，参见图4，控制系统还包括云端5。该云端5可以与网络设备3通信，进一步，与登陆到云端5的可控开关(10和/或20)通信。在用户通过电子设备登陆到应用程序APP后，可以选择需要控制的用电负载，然后生成针对该用电负载的切换请求并将该切换请求上传到云端5。云端5可以查询到双控开关，并将切换请求下发到双控开关中的任一个无线通信模块。由可控开关响应于上述切换请求实现切换用电负载2的通电或者断电。这样，本实施例中可以实现异地控制用电负载，例如在办公室内通过APP控制双控开关工作关闭(忘记关掉的)用电设备，还可以在办公室内通过APP通过双控开关提前打开空调以方便回家时享受舒适的温度。
需要说明的是，用户在使用电子设备时，可以通过文字、语音或者按键来生成切换请求。以语音生成切换请求为例，电子设备可以将语音转换到文本内容，然后从文本内容中提取出关键词，例如关掉、冰箱，此时可以得到待控制的用电负载是冰箱，目标状态是关掉。之后，可以根据冰箱确定出对应的双控开关，并且根据双控开关和关掉生成预设格式的切换请求，以方便双控开关使用。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (14)

1.一种可控开关，其特征在于，包括：无线通信模块和开关器件；所述无线通信模块与所述开关器件连接；所述无线通信模块用于在接收到切换请求时向所述开关器件发送控制指令；所述开关器件用于在接收到所述控制指令后从第一状态切换到第二状态；所述第一状态为闭合状态和断开状态中的一种，所述第二状态为闭合状态和断开状态的另一种。
2.根据权利要求1所述的可控开关，其特征在于，所述开关器件为单刀双掷开关或者继电器。
3.根据权利要求1所述的可控开关，其特征在于，所述无线通信模块的供电方式以下至少一种：电池供电或者外部供电。
4.根据权利要求3所述的可控开关，其特征在于，在外部供电时，所述可控开关还包括第一供电电路；所述第一供电电路用于在闭合状态下转换所述可控开关第一端从电网获取的电压或电流为所述无线通信模块供电。
5.根据权利要求4所述的可控开关，其特征在于，所述开关器件包括第一端和第二端；所述第一供电电路包括第一端、第二端和第三端；所述第一供电电路的第一端与电网的第一电源线连接，所述第一供电电路的第二端与所述开关器件的第一端连接，所述第一供电电路的第三端与所述无线通信模组连接；
当所述开关器件的第一端与第二端连接时，所述开关器件处于断开状态。
6.根据权利要求3所述的可控开关，其特征在于，在外部供电时，所述可控开关还包括第二供电电路；所述第二供电电路用于在断开状态下转换所述可控开关第一端从电网获取的电压或电流为所述无线通信模块供电。
7.根据权利要求6所述的可控开关，其特征在于，所述开关器件包括第一端和第三端；所述第二供电电路包括第一端、第二端和第三端；所述第二供电电路的第一端与电网的第一电源线连接，所述第二供电电路的第二端与所述开关器件的第三端连接，所述第二供电电路的第三端与所述无线通信模组连接；
当所述开关器件的第一端与第三端连接时，所述开关器件处于闭合状态。
8.根据权利要求1所述的可控开关，其特征在于，所述无线通信模块包括以下至少一种：WiFi模块、Zigbee模块或者蓝牙模块。
9.根据权利要求1～8任一项所述的可控开关，其特征在于，所述开关器件还包括按键，所述按键在被触发操作后将所述可控开关从第一状态切换到第二状态或者从第二状态切换到第一状态。
10.一种双控开关，其特征在于，包括两个如权利要求1～9任一项所述的可控开关；
第一个可控开关的第一端与电网的第一电源线连接，
第一个可控开关的第二端与第二个可控开关的第二端连接；
第一个可控开关的第三端与第二个可控开关的第三端连接；
第二个可控开关的第一端与待控制的用电负载的第一端连接；
第一个可控开关或第二个可控开关用于在接收到控制指令时从第一状态切换到第二状态，以使第一个可控开关的第一端与第二个可控开关的第一端连接或者断开连接；
所述控制指令包括以下一种：所述第一个可控开关的无线通信模块接收的控制指令，所述第二个可控开关的无线通信模块接收的控制指令，第一个可控开关的按键被触发操作，或者第二个可控开关的按键被触发操作。
11.根据权利要求10所述的双控开关，其特征在于，所述第一个可控开关的无线通信模块和所述第二个可控开关的无线通信模块配对连接，用于确定用电负载的通断状态，所述通断状态包括通电状态或者断电状态。
12.一种控制系统，其特征在于，包括如权利要求10或11所述的双控开关和用电负载；所述双控开关中第一个可控开关的第一端与电网中第一电源线连接，所述双控开关中第二个可控开关的第一端与待控制的用电负载的第一端连接；待控制的用电负载的第二端与电网的第二电源线连接；
第一个可控开关或第二个可控开关用于在接收到控制指令时从第一状态切换到第二状态，以将所述用电负载连接至电网或者从电网断开；
所述控制指令包括以下一种：所述第一个可控开关接收的控制指令，所述第二个可控开关接收的控制指令，第一个可控开关的按键被触发操作，或者第二个可控开关的按键被触发操作。
13.根据权利要求12所述的控制系统，其特征在于，还包括网络设备，所述网络设备与第一个可控开关和第二个可控开关的至少一个保持配对，用于将接收的切换请求转发给与之保持配对的可控开关。
14.根据权利要求12所述的控制系统，其特征在于，还包括云端，所述云端与所述网络设备保持通信链接，将从电子设备接收的切换请求转发给所述网络设备。
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