CN202058301U

CN202058301U - 一种智能家电控制器

Info

Publication number: CN202058301U
Application number: CN2011200468403U
Authority: CN
Inventors: 郑学明; 郑祖翊; 孙振升; 沈燕平
Original assignee: State Grid Information and Telecommunication Co Ltd
Current assignee: State Grid Information and Telecommunication Co Ltd
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2021-02-24

Abstract

本实用新型涉及一种智能家电控制器，包括：电源耦合电路，用于从电网中提取窄带电力线载波通信PLC信号；窄带PLC载波通信器，与电源耦合电路和处理器连接，用于将输入的窄带PLC信号转化成逻辑电平TTL；处理器，与窄带PLC载波通信器连接，用于根据输入的TTL电平确定当前的电网电价信息，并将电网电价信息转换成与家用电器对应的控制命令，以及将家电控制命令发送给通信接口；通信接口，用于将处理器转换的控制命令发送给家用电器控制接口；家用电器控制接口，用于将接收到的家电控制命令发送给家用电器，控制对应的家用电器进入对应的运行模式。实现了根据电网负荷变化情况，对家电进行自动控制的技术问题，提高了能源的使用效率。

Description

一种智能家电控制器

技术领域

本实用新型涉及电力网络网技术领域，特别涉及一种智能家电控制器。

背景技术

随着科技和社会的不断进步，智能化家居已经逐步应用到用户家庭。所述智能化家居就是对住宅小区实现智能化管理，而住宅小区智能化是利用4C技术(包括计算机、网络与通讯、自控、IC卡四种不同的技术)，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成在一起，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化管理手段，以实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。

现有智能化家居主要通过安装家庭终端实现的，具体应用为家庭内部的安防系统以及家电控制器。安防系统通过报警主机连接家庭终端组成，可实现声音报警以及手机报警。家电控制器通过控制主机连接家庭终端组成，可实现网络、手机、遥控设备等方式进行控制。

目前，智能家电控制器主要通过人工、定时等方式实现对家电的控制，不能满足智能家电全方位的需求，特别是无法根据电网负荷情况，自动控制家电，调整家电的运行模式，即不能达到合理用电的目的，降低了能源的使用效率。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种智能家电控制器，以实现根据电网负荷变化的情况，对家电进行自动控制的技术问题，从而提高能源的使用效率。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种智能家电控制器，包括：电源耦合电路、窄带PLC载波通信器、处理器、通信接口和家用电器控制接口，其中，

所述电源耦合电路，用于从电网中提取窄带电力线载波通信PLC信号；

所述窄带PLC载波通信器，与所述电源耦合电路和处理器连接，用于将输入的所述窄带PLC信号转化成逻辑电平TTL；

所述处理器，与窄带PLC载波通信器连接，用于根据输入的所述TTL电平确定当前的电网电价信息，并将所述电网电价信息转换成与家用电器对应的控制命令，以及将所述家电控制命令发送给所述通信接口；

所述通信接口，用于将所述处理器转换的所述控制命令发送给家用电器控制接口；

所述家用电器控制接口，用于将接收到的所述家电控制命令发送给家用电器，控制对应的家用电器进入对应的运行模式。

优选的，还包括：电可擦可编程只读存储器，与所述处理器连接，用于存储所述电网电价信息及与其配对的家用电器信息。

优选的，所述通信接口包括：蓝牙接口或串口接口。

本实用新型中，智能家电控制器先通过220V插头接入电网，电源耦合电路将电网中窄带PLC信号提取出来，然后将窄带PLC信号通过窄带PLC载波通信电路后转化形成逻辑电平TTL，得到对应的电价信息，通过UART串口将逻辑电平TTL传送给处理器。处理器将所述TTL转换成标准的通信协议帧，并从所述标准的通新协议帧中解析出当前的实时电网电价信息，然后通过I2C总线将电价信息及与其配对的家用电器信息存储在EEPROM中，最后，经过蓝牙等通信接口将所述家用电器控制命令传送给对应的家用电器，控制家用电器进入对应的运行模式，提高能源的使用效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种控制家用电器运行模式的方法的流程图；

图2为本实用新型提供的一种控制家用电器运行模式的装置的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种智能家电控制器的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种智能家电控制器的应用实例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。

请参阅图1，为本实用新型提供的一种智能家电控制器的结构示意图，所述智能家电控制器包括：电源耦合电路11、窄带PLC载波通信器12、处理器13、通信接口14和家用电器控制接口15。其中，所述电源耦合电路11，用于从电网中提取窄带电力线载波通信PLC信号，即先通过220V插头接入电网，再将电网中窄带电力线载波通信PLC信号提取出来；所述窄带PLC载波通信器12，与所述电源耦合电路和处理器连接，用于将输入的所述窄带PLC信号转化成逻辑电平TTL；所述处理器13，与窄带PLC载波通信器连接，用于根据输入的所述TTL电平确定当前的电网电价信息，并将所述电网电价信息转换成与家用电器对应的控制命令，以及将所述家电控制命令发送给所述通信接口，其中，根据所述TTL电平确定当前的电网电价信息包括：将所述TTL转换成标准的通信协议帧；从所述标准的通新协议帧中解析出当前的实时电网电价信息。其中，所述电网电价信息可以包括时间，电价，费率等，但并不限于此；所述通信接口14，用于将所述处理器转换的所述控制命令发送给家用电器控制接口；所述家用电器控制接口15，用于将所述家电控制命令发送给家用电器，以控制对应的家用电器进入对应的运行模式。

优选的，所述智能家电控制器还包括：电可擦可编程只读存储器，与所述处理器连接，用于存储所述电网电价信息及与其配对的家用电器信息。

优选的，所述通信接口可以包括：蓝牙接口或串口接口，但并不限于此，只要是数据传输接口都可以。

本实用新型中，智能家电控制器先通过220V插头接入电网，电源耦合电路将电网中窄带PLC信号提取出来，然后将窄带PLC信号通过窄带PLC载波通信电路后转化形成逻辑电平TTL，得到对应的电价信息，通过UART串口将逻辑电平TTL传送给处理器。处理器将所述TTL转换成标准的通信协议帧，并从所述标准的通新协议帧中解析出当前的实时电网电价信息，然后通过I2C总线将电价信息及与其配对的家用电器信息存储在EEPROM中，最后，经过蓝牙等通信接口将所述家用电器控制命令传送给对应的家用电器，控制家用电器进入对应的运行模式。

还请参阅图2，为本实用新型提供的智能家电控制器的一种应用实例的结构示意图。所述智能家电控制器包括：电源耦合电路211、窄带PLC载波通信器212、处理器213、通信接口214和家用电器控制接口215，还可以包括：电可擦可编程只读存储器EEPROM216、220V输入插头217、以及家用电器动力接口218。其中，家用电器控制接口215和家用电器动力接口218可以集成在一起，也可以独立部署在智能家电控制器中，本实施例以独立部署在智能家电控制器中为例。

所述220V输入插头217，提供电源供给，并提供电网中窄带PLC信号传送的节点。

所述电源耦合电路211，用于通过220V输入插头从窄带PLC通道中将电网中窄带PLC信号提取出来，并传送给窄带PLC载波通信器212；

所述窄带PLC载波通信电路212，用于将输入的窄带PLC信号转化形成逻辑电平TTL，其中，逻辑电平TTL是一种5V逻辑电平，是单片机通信的最基本单元，通过不同的逻辑电平TTL组合可以实现不同数据流的传送，电价信息就可以通过单片机的串口模块转化成逻辑电平TTL传送。即通过UART串口将所述逻辑电平TTL传送给处理器213；

所述处理器213，是整个智能家电控制器的核心部分，协调处理各功能单元之间的数据传输。也就是说，处理器通过PLC载波通信电路212接收到逻辑电平TTL，将所述TTL转换成标准的通信协议帧，从所述标准的通新协议帧中解析出当前的实时电网电价信息，根据电网电价的高中低要求，控制家电控制接口电路执行相应的节能动作，完成一次自动控制动作。也就是说，处理器213解析出电网电价信息后，按照通信规约去识别数据中所包含的电价信息，根据电价的高中低要求，自动转换成与家电控制相关的控制命令，并通过通信接口将数据包发送到家用电器控制接口，控制家用电器完成相应节能省电动作。

所述EEPROM216，用于通过I2C总线接收处理器发送的所述电价信息及与其配对的家用电器信息，并保存。

所述通信接口214，用于将接收的处理器213发送的所述控制命令转发给家用电器控制接口215，其中，所述通信接口214可以包括蓝牙、串口等接口，当然，还可以包括其他的数据传输接口，该接口只要能实现智能家电控制器与家用电器之间的通信即可。

所述家用电器控制接口215，用于将接收到的所述控制命令发送对应的家用电器，控制所述家用电器进入对应的运行模式，实现了对家用电器的控制功能。

所述家用电器动力接口218，用于通过家电供电线路连接与所述220V输入插头217和所述电源耦合电路211之间的窄带PLC通道上。

其中，该实施例中的窄带PLC通信电路，用于智能家电控制器与电网的通信；而家电控制接口用于智能家电控制器与家用电器之间的通信。

在该实施例中，由于低压PLC技术(即窄带PLC通信电路，在用户家庭内的配电线路使用了低压PLC技术，该技术就是能将普通的电力线路作为通讯的媒介)具有无需布线、覆盖范围广(整个用户家庭)、连接方便等优点，采用低压PLC作为通信信道提高了控制效率，不受位置影响，降低施工难度。

本实用新型智能家用电器与电网直接交互，实现自动用电管理。基于网络化、融合业务与功能的原则，凭借用电信息采集系统、的网络平台，直接向家电控制器发送用电信息、用电方式以及电价政策等相关内容。建立电器与电网之间实时连接、互动、开放的数字网络，实现电力流、信息流、业务流的有机融合，满足电网双向互动需求、实现电器与电网之间的自动调节控制。提供通信与能源一体化服务、构建新型客户关系、提高全社会能源利用水平。

基于上述实施例，还请参阅图3，为本实用新型提供的一种控制家用电器运行模式的方法的流程图；本实施例中，所述方法包括：

步骤301：从电网中提取窄带电力线载波通信PLC信号；

具体包括：先通过220V插头接入电网，再将电网中窄带电力线载波通信PLC信号提取出来。

步骤302：将所述窄带PLC信号转化成逻辑电平TTL；

步骤303：根据所述逻辑电平TTL确定当前的电网电价信息；

步骤304：将所述电网电价信息转换成与家用电器对应的控制命令；

步骤305：将所述控制命令发送给对应的家用电器控制接口，以控制家用电器进入对应的运行模式。

优选的，在步骤303和步骤304之间，所述方法还可以包括：识别所述电网电价信息中的高中低要求；

其中，所述步骤304具体还包括：将所述电网电价信息的高中低要求转换成与家用电器对应的控制命令。

优选的，步骤305中，将所述控制命令发送给对应的家用电器控制接口，以控制家用电器进入对应的运行模式具体包括：

通过通信接口将所述控制命令发送给家用电器控制接口；

所述家用电器控制接口将所述控制命令发送对应的家用电器，控制所述家用电器进入对应的运行模式。

其中，所述通信接口为数据传输接口，可以包括：蓝牙接口或串口接口等，但不限于此，还可以包括其他与其功能类似的接口，本实用新型实施例不做限制。

优选的，步骤302中，所述将所述窄带PLC信号转化成逻辑电平TTL具体可以是：将窄带PLC信号通过窄带PLC载波通信电路转化形成逻辑电平 TTL。

优选的，步骤303中，所述根据所述TTL电平确定当前的电网电价信息包括：将所述TTL转换成标准的通信协议帧；从所述标准的通新协议帧中解析出当前的实时电网电价信息。其中，所述电网电价信息可以包括时间，电价，费率等，但并不限于此。

优选的，所述方法还包括：将所述电网电价信息及与其配对的家用电器信息存储到电可擦可编程只读存储器中。其目的是便于作为指导家用电器节能减排的控制依据。

本实用新型中，智能家电控制器先通过220V插头接入电网，再将电网中窄带PLC信号提取出来，然后，将此窄带PLC信号转化形成逻辑电平TTL，得到电价信息，并肩所述电价信息转换成与家用电器对应的控制命令，最后，将所述控制命令发送给家用电器控制接口，以控制家用电器进入对应的运行模式。也就是说，智能家电控制器可以感知电网，并根据电网的负荷变化控制家用电器进入不同的运行模式，实现自动调节，从而提高了能源的使用效率。

进一步，本实用新型中，可以通过通信接口(比如蓝牙、串口等)将家电控制命令传送给家用电器控制接口，家用电器控制接口将所述控制命令发送对应的家用电器，控制所述家用电器进入对应的运行模式，提高了能源的使用效率。

相应的，本实用新型实施例还提供一种控制家用电器运行模式的装置，其结构示意图详见图4，所述装置包括：提取单元41，转化单元42，确定单元43、转换单元44和控制单元45，其中，所述提取单元41，用于从电网中提取窄带电力线载波通信PLC信号；即先通过220V插头接入电网，再将电网中窄带电力线载波通信PLC信号提取出来。所述转化单元42，用于将所述窄带PLC信号转化成逻辑电平TTL，具体可以将窄带PLC信号通过窄带PLC载波通信电路转化形成逻辑电平TTL；确定单元43用于根据所述逻辑电平TTL确定当前的电网电价信息；所述转换单元44，用将所述电网电价信息转换成与家用电器对应的控制命令，并发送所述控制命令；所述控制单元45，用于将接收到的所述控制命令发送给对应的家用电器，以控制家用电器进入对应的运行模式。

优选的，所述装置还可以包括：识别单元，与确定单元连接，用于识别所述电网电价信息中的高中低要求；所述转换单元，还用于将所述电网电价信息的高中低要求转换成与家用电器对应的控制命令，并发送所述控制命令至所述控制单元。

优选的，所述控制单元包括：通信接口和家用电器控制接口，其中，所述通信接口，用于将接收到的所述控制命令发送给家用电器控制接口；所述家用电器控制接口，用于将所述控制命令发送对应的家用电器，控制所述家用电器进入对应的运行模式。

优选的，所述转化单元为窄带PLC载波通信器，用于将输入的所述窄带PLC信号转换为逻辑电平TTL；

优选的，所述确定单元为处理器，包括：协议帧转换单元和电价解析单元，其中，协议帧转换单元，用于将所述TTL转换成标准的通信协议帧；电价解析单元，用于从所述标准的通新协议帧中解析出当前的实时电网电价信息。

也就是说，窄带PLC载波通信器将逻辑电平TTL输入给主处理器(比如CPU)的串口接收器，由串口接收器将逻辑电平TTL转换成标准的通讯协议帧，然后主CPU根据标准的通讯协议解析出当前的实时电网电价。

优选的，所述装置还可以包括：存储单元，用于存储所述电网电价信息及与其配对的家用电器信息。

优选的，所述控制家用电器运行模式的装置可以集成在智能家电控制器中，或者家庭终端设备中，或独立部署，本实用新型不做限制。

本实用新型中，控制家用电器运行模式的装置可以感知电网，并根据电网的负荷变化控制家用电器进入不同的运行模式，实现自动调节，从而提高了能源的使用效率。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本实用新型可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种智能家电控制器，其特征在于，包括：电源耦合电路、窄带PLC载波通信器、处理器、通信接口和家用电器控制接口，其中，

2.根据权利要求1所述的智能家电控制器，其特征在于，还包括：电可擦可编程只读存储器，与所述处理器连接，用于存储所述电网电价信息及与其配对的家用电器信息。

3.根据权利要求1或2所述的智能家电控制器，其特征在于，所述通信接口包括：蓝牙接口或串口接口。