CN204538386U - 一种具有限量用电功能的多位插座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有限量用电功能的多位插座，多位插座包括底座以及多个级联插座，底座包括开关电源、第一无线通信单元以及主控制器，级联插座包括继电器、电参数检测单元以及继电器控制器。继电器控制器根据电参数检测单元检测到的电器的用电参数计算电器的用电量，主控制器根据预存的限量用电表以及计算出的电器的用电量来确定电器用电量是否超标，并在超标时将相应的电器断电，实现在一个时间周期内为接入的电器提供限制的电量，对电器的用电行为进行约束，减少浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及辅助供电设备，更具体地说，涉及一种具有限量用电功能的多位插座。
背景技术
随着科技的发展，越来越多的电器走入生产和生活中，为生产和生活带来了极大的便利。在使用电器的各种环境(例如家庭)中，电源的接入口是很有限的，无法满足众多电器的用电要求。而多位插座作为一种辅助供电设备，在占用一个电源接入口的情况下，能够为电器提供多个接入电源的插口，这样就很好地解决电源接入口不足的问题，因此多位插座也成为了日常生产和生活中必不可少的工具。
目前的多位插座，能够实现检测接入的电器的电参数，电参数一般包括电流和电压，然后根据电流和电压计算电器的功率等，然后将上述参数进行存储或者在多位插座上进行显示等。但是，目前的多位插座还未能实现为接入的用电器制定在一个时间周期内(例如一天)能够使用的最大用电量，从而限制电器的用电行为。
实用新型内容
本实用新型针对现有多位插座未能实现为接入的用电器制定在一个时间周期内能够使用的最大用电量，从而限制电器的用电行为的缺陷，提供一种具有限量用电功能的多位插座。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：提供一种具有限量用电功能的多位插座，包括底座以及多个用于提供外接用电设备的供电插口的级联插座，所述级联插座包括：
继电器；
与所述继电器连接，用于检测接入供电插口的电器的用电参数的电参数检测单元；
分别与所述继电器以及所述电参数检测单元连接，用于根据接收到的通断指令控制所述继电器使供电插口接入市电或者与市电断开，以及用于根据检测到的电器的用电参数计算电器的用电量的继电器控制器；
所述底座包括：
用于将接入的市电转换为直流电，从而为所述底座以及多个所述级联插座提供工作电源的开关电源；
用于与外部控制设备进行无线通信的第一无线通信单元；
分别与所述第一无线通信单元以及各级联插座的继电器控制器连接，用于根据预先存储的记载了在一个时间周期内接入供电插口的电器及其最大用电量的限量用电表以及所述继电器控制器计算出的电器的用电量来确定在当前时间周期内电器用电量是否超标，并在电器用电量超标时生成关断指令并发送到所述继电器控制器以控制所述继电器将供电插口与市电断开的主控制器。
优选地，所述主控制器包括：
多个用于将计算出的电器的用电量与该电器的最大用电量进行比较，并输出比较结果的比较单元；一个级联插座对应一个比较单元；
用于存储所述限量用电表的存储单元；以及
分别与所述比较单元、所述存储单元以及各级联插座的继电器控制器连接，用于在一个时间周期内所述比较结果为计算出的电器的用电量大于或者等于该电器的最大用电量时，生成关断指令并发送到与输出该比较结果的比较单元相对应的继电器控制器以控制所述继电器将供电插口与市电断开的主控制单元。
优选地，所述主控制单元通过通信串口与各级联插座的继电器控制器连接。
优选地，所述底座还包括与所述主控制器连接，用于与其他所述多位插座进行无线通信的第二无线通信单元。
优选地，所述第一无线通信单元包括wifi模块；所述第二无线通信单元包括zigbee模块。
优选地，所述底座还包括与所述主控制器连接，用于在一个时间周期内计算出的电器的用电量大于或者等于该电器的最大用电量时进行报警的报警单元。
优选地，所述底座还包括分别连接于所述主控制器与所述第一无线通信单元之间、以及所述主控制器与所述第二无线通信单元之间的光耦隔离。
优选地，所述级联插座还包括与所述继电器控制器连接，用于指示继电器的通断状态的指示单元)。
优选地，所述级联插座还包括与所述继电器控制器连接，用于控制供电插口通断的硬件开关。
优选地，本实用新型的具有限量用电功能的多位插座还包括设置在所述多位插座的壳体上，与所述主控制器连接的显示单元。
本实用新型的具有限量用电功能的多位插座具有以下有益效果：继电器控制器根据电参数检测单元检测到的电器的用电参数计算电器的用电量，主控制器根据预存的限量用电表以及计算出的电器的用电量来确定电器用电量是否超标，并在超标时将相应的电器断电，实现在一个时间周期内为接入的电器提供限制的电量，对电器的用电行为进行约束，减少浪费。
附图说明
图1为本实用新型的具有限量用电功能的多位插座第一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型的具有限量用电功能的多位插座第一实施例中主控制器的结构示意图；
图3为本实用新型的具有限量用电功能的多位插座第二实施例中底座的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例对本实用新型做进一步的解释说明。
图1为本实用新型的具有限量用电功能的多位插座100第一实施例的结构示意图，如图1所示，在本实施例中，多位插座100包括底座10以及与底座10连接的多个级联插座20。
其中，每个级联插座20包括外接用电设备的供电插口(图1中未示出)、继电器21、电参数检测单元22以及继电器控制器23。电参数检测单元22能够检测接入供电插口的电器的用电参数，用电参数包括电流和电压。继电器控制器23能够识别继电器21的通断状态，并根据接收到的通断指令来控制继电器21闭合或者断开，继电器21闭合时接入供电插口的用电设备接入市电，继电器21断开时接入供电插口的用电设备与市电断开。继电器控制器23还能够根据检测到的电器的用电参数计算电器的用电量。
底座10包括开关电源11、第一无线通信单元12以及主控制器13。多位插座100接入市电后，开关电源11将市电的220V交流电转换为直流电，从而为底座10以及多个级联插座20中的各组件提供工作电源。
第一无线通信单元12用于与外部控制设备进行无线通信，在本实施例中，第一无线通信单元12包括WIFI模块。
主控制器13分别与第一无线通信单元12以及各级联插座20中的继电器控制器23连接。在本实施例中，主控制器13与各继电器控制器23通过通信串口连接。主控制器13为每个级联插座20分配了唯一的地址，当第一无线通信单元12接收到外部控制设备发送的通断指令时，主控制器13根据通断指令中的地址将该通断指令发送到相应的级联插座20，从而控制该级联插座20的供电插口接入市电或者与市电断开。
另外，主控制器13中预先存储了限量用电表，在限量用电表中记载了接入供电插口的电器及其在一个时间周期内(例如一天)的最大用电量。主控制器13根据限量用电表以及继电器控制器23计算出的电器的用电量来确定在当前时间周期内电器用电量是否超标，并在某个电器用电量超标时，生成关断指令并发送到相应的继电器控制器23，控制相应的继电器21断开，从而将相应的供电插口与市电断开，限制了该电器的用电行为。
具体地，在本实施例中，如图2所示，主控制器13包括主控制单元133以及分别与主控制单元133连接的多个比较单元131以及存储单元132。一个级联插座20对应一个比较单元131。存储单元132中预先存储了限量用电表，由于主控制单元133为每个级联插座20分配了唯一的地址，可以通过将级联插座20的唯一地址与最大用量对应存储来构建限量用电表。且限量用电表使用的时间周期以及其中记载的信息可以通过外部控制设备进行修改。主控制单元133根据限量用电表中记载的在一时间周期内电器的最大用电量为相应的比较单元131提供与之相应的参考电压，然后将继电器控制器23计算出的用电量对应的电压值也输入比较单元进行比较。若在一个时间周期内比较结果出现计算出的电器的用电量大于或者等于该电器的最大用电量时，主控制单元133生成关断指令，并发送到与输出该比较结果的比较单元131相对应的继电器控制器23(即输出接入了用电超标的电器的级联插座)以控制继电器21将供电插口与市电断开，从而限制了接入的电器的用电行为。
在其他实施例中，当发现有接入的电器用电量超标时，主控制器13生成提示信息，通过第一无线通信单元将提示信息发送到外部控制设备，并在接收到外部控制设备发送的关断指令时，将关断指令发送到接入了用电量超标的电器的级联插座，停止为该电器供电。在本实用新型的具有限量用电功能的多位插座100第一实施例中，通过继电器控制器23根据电参数检测单元22检测到的电器的用电参数计算电器的用电量，主控制器13根据预存的限量用电表以及计算出的电器的用电量来确定电器用电量是否超标，并在超标时将相应的电器断电，实现在一个时间周期内为接入的电器提供限制的电量，对电器的用电行为进行约束，减少浪费，提高了多位插座的智能化。
在本实用新型的具有限量用电功能的多位插座100第二实施例中，参见图1所示，在本实施例中，多位插座100包括底座10以及与底座10连接的多个级联插座20。与第一实施例的区别在于，在本实施例中，如图3所示，底座10还包括分别与主控制器13连接的第二无线通信单元14以及报警单元15，以及连接在主控制器13与第一无线通信单元12之间、主控制器13与第二无线通信单元14之间的光耦隔离16。级联插座20还包括分别与继电器控制器23连接指示单元24和硬件开关25。多位插座100还包括显示单元30。
其中，第二通信单元14用于与其他多位插座100进行无线通信，包括zigbee模块。
报警单元15用于在一个时间周期内计算出的电器的用电量大于或者等于该电器的最大用电量时进行报警。报警单元15可以包括LED灯，当在一个时间周期内计算出的电器的用电量大于或者等于该电器的最大用电量时在主控制器13的控制下发光或者闪烁。报警单元15也可以包括扬声器，在主控制器3的控制下鸣响。
级联插座20的指示单元24可以包括LED灯，用于指示继电器21的通断状态，例如LED灯点亮时表示继电器21闭合，LED灯熄灭时表示继电器21断开。另外，还可以通过操作硬件开关25来控制相应的级联插座20的供电插口接入市电或者与市电断开。但是对于用电量超标的级联插座20，硬件开关25无法将其开启。
显示单元30设置在多位插座100的壳体上，与主控制器13连接的显示单元，在主控制器13的控制下对级联插座20的用电量等信息进行显示。
在本实用新型的具有限量用电功能的多位插座100第二实施例中，通过设置光耦隔离保证无线通信的质量。另外，当一个时间周期内计算出的电器的用电量大于或者等于该电器的最大用电量时，报警单元15将进行报警，使得使用者能够尽快了解到多位插座100各级联插座20的用电情况。再者，多位插座100的壳体上还设置了显示单元30，用户能够随时了解到多位插座100的用电参数。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种具有限量用电功能的多位插座，包括底座(10)以及多个用于提供外接用电设备的供电插口的级联插座(20)，其特征在于，所述级联插座(20)包括：
继电器(21)；
与所述继电器(21)连接，用于检测接入供电插口的电器的用电参数的电参数检测单元(22)；
分别与所述继电器(21)以及所述电参数检测单元(22)连接，用于根据接收到的通断指令控制所述继电器(21)使供电插口接入市电或者与市电断开，以及用于根据检测到的电器的用电参数计算电器的用电量的继电器控制器(23)；
所述底座(10)包括：
用于将接入的市电转换为直流电，从而为所述底座(10)以及多个所述级联插座(20)提供工作电源的开关电源(11)；
用于与外部控制设备进行无线通信的第一无线通信单元(12)；
分别与所述第一无线通信单元(12)以及各级联插座(20)的继电器控制器(23)连接，用于根据预先存储的记载了在一个时间周期内接入供电插口的电器及其最大用电量的限量用电表以及所述继电器控制器(23)计算出的电器的用电量来确定在当前时间周期内电器用电量是否超标，并在电器用电量超标时生成关断指令并发送到所述继电器控制器(23)以控制所述继电器(21)将供电插口与市电断开的主控制器(13)。
2.根据权利要求1所述的具有限量用电功能的多位插座，其特征在于，所述主控制器(13)包括：
多个用于将计算出的电器的用电量与该电器的最大用电量进行比较，并输出比较结果的比较单元(131)；一个级联插座(20)对应一个比较单元(131)；
用于存储所述限量用电表的存储单元(132)；以及
分别与所述比较单元(131)、所述存储单元(132)以及各级联插座(20)的继电器控制器(23)连接，用于在一个时间周期内所述比较结果为计算出的电器的用电量大于或者等于该电器的最大用电量时，生成关断指令并发送到与输出该比较结果的比较单元(131)相对应的继电器控制器(23)以控制所述继电器(21)将供电插口与市电断开的主控制单元(133)。
3.根据权利要求2所述的具有限量用电功能的多位插座，其特征在于，所述主控制单元(133)通过通信串口与各级联插座(20)的继电器控制器(23)连接。
4.根据权利要求3所述的具有限量用电功能的多位插座，其特征在于，所述底座(10)还包括与所述主控制器(13)连接，用于与其他所述多位插座进行无线通信的第二无线通信单元(14)。
5.根据权利要求4所述的具有限量用电功能的多位插座，其特征在于，所述第一无线通信单元(12)包括wifi模块；所述第二无线通信单元(14)包括zigbee模块。
6.根据权利要求5所述的具有限量用电功能的多位插座，其特征在于，所述底座(10)还包括与所述主控制器(12)连接，用于在一个时间周期内计算出的电器的用电量大于或者等于该电器的最大用电量时进行报警的报警单元(15)。
7.根据权利要求6所述的具有限量用电功能的多位插座，其特征在于，所述底座(10)还包括分别连接于所述主控制器(13)与所述第一无线通信单元(12)之间、以及所述主控制器(13)与所述第二无线通信单元(14)之间的光耦隔离(16)。
8.根据权利要求7所述的具有限量用电功能的多位插座，其特征在于，所述级联插座(20)还包括与所述继电器控制器(23)连接，用于指示继电器(21)的通断状态的指示单元(24)。
9.根据权利要求8所述的具有限量用电功能的多位插座，其特征在于，所述级联插座(20)还包括与所述继电器控制器(22)连接，用于控制供电插口通断的硬件开关(25)。
10.根据权利要求9所述的具有限量用电功能的多位插座，其特征在于，还包括设置在所述多位插座的壳体上，与所述主控制器(13)连接的显示单元(30)。
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| CN201520269779.7U CN204538386U (zh) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | 一种具有限量用电功能的多位插座 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106532367A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-03-22 | 北京小米移动软件有限公司 | 智能插座用电警告的方法和装置 |
| CN112991706A (zh) * | 2019-12-12 | 2021-06-18 | 北京京人电器有限公司 | 一种集控式智能预付费系统 |
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