CN204577756U - 用于运行中空调或机房能效评价的智能插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于运行中空调或机房能效评价的智能插座，其主要包括有CPU模块1、至少一个的功能模块如电量测量模块3以及无线通讯模块4，电能转换模块与电量测量模块、CPU模块以及无线传输模块分别电性连接，无线通讯模块双向通讯连接于CPU模块，CPU模块将转换后的耗电量信息通过无线传输模块传输至后台服务器。本实用新型的有益效果为：利用智能插座收集现场负载的运行信息，并进行能效评价，是目前实验室环境对空调能效评价的有效补充，实验室环境下的能效评价对各种侧试环境（如制冷季节、制热季节、空调种类、区域等）做出假设后，测得的功耗与实际情况下的功耗有较大的差异。

Description

用于运行中空调或机房能效评价的智能插座

技术领域

本实用新型属于智能家居技术领域，尤其涉及一种对日常正在使用的空调电器或机房收集运行信息的智能插座装置，智能插座收集现场的运行信息后通过无线传输模块传递到后台，可对家用空调及机房进行能效评价。

背景技术

随着我国经济持续高速发展和国民收入不断提高，家用电器产品的使用、数量和种类都呈快速增加和迅速普及之势，其产生的电力消耗总量也以平均每年10%的速率增长。然而我国能源形势不容乐观，强化节能优先成为国家能源战略重要选项。为此，国务院于2012年6月16日印发了《“十二五”节能环保产业发展规划》，强调节能环保产业是国家加快培育和发展的7个战略性新兴产业之一，并重点提出要求加快家电产品如空调、洗衣机、电冰箱、电视机、热水器等智能控制节能技术和待机能耗技术研发进度。

因此，国家近几年先后推出“家电下乡”、“以旧换新”、“节能惠民”三大政策，仅2012年国家财政补贴节能家电265亿元，引导家电企业加快研发节能技术，鼓励广大老百姓普及使用节能家电产品。

然而，由于能效等级根据企业委托第三方或自行检测结果标定，是一种自律行为，因此，造成一些家电企业为骗取节能补贴虚标能效等级的事件频频见诸报端。仅以最近上海市质监局发布2012年家用洗衣机、电冰箱及电视机等家电产品抽查结果来看，就有众多曾经颇为知名的品牌上榜。其报告中显示，在17批次洗衣机中，5批次不合格。而在这些不合格的产品中，曾经赫赫有名的威力、康佳、小鸭等国内品牌，还有松下等国际知名品牌，都因不合格项目涉及洗净性能、耗电量和能效等级上榜。例如在电冰箱的检验中，一台标称为1级能效等级的威力牌BCD-165MX1型号冰箱冷冻室，测试竟然达不到国家标准规定的零下18℃的最低限值。实际上，众多家用洗衣机、电冰箱能效等级早已虚标严重，3级、4级能效虚标为2级，2级能效虚标为1级，甚至还出现能效门槛还没有达到却虚标为1级能效产品。国家质检总局下设的中国质量认证中心也认识到问题的确存在，在2012年7月宣布将建立空调等家电产品长效节能评定机制，意味着未来空调节能性能的检测将有别于以往仅以实验室数据为依据的检测，而是基于产品实际使用过程中的节能指标所做出的综合性能检测。这样的测试意在强调空调等产品不仅要能效高，还要在使用周期内保持较为稳定的节能效果。

为此，本实用新型研制一种在日常使用中，可进行空调或机房能效评估的智能插座，该插座收集能效评估中的各种评价因素，如用电量、使用场所的温度、使用地点信息、使用时间、温升或温降时间等信息，这些信息通过无线传输模块送到后台，经过数据服务器的分析，得到空调产品的短时能耗和长时能效评价，用户通过浏览器，可对运行中的空调或机房能效有直观的认识，或者通过数据挖掘、与实验室测试数据相比较、不同品牌的空调能效信息比较等方法对空调和机房能效有科学的评价。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于运行中空调或机房能效评价的智能插座，在日常使用中智能插座的各模块收集现场的运行信息后通过无线传输模块传递到后台服务器，实现了对家用空调及机房的能效评价。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于运行中空调或机房能效评价的智能插座，包括有：

电能转换模块，其将交流电转换为直流电；

CPU模块；

电量测量模块，其连接于插座系统的供电接口并检测各供电接口对应的负载的耗电量，该耗电量信息经转换后传输至CPU模块；

无线通讯模块，通讯连接于后台服务器；

电能转换模块与电量测量模块、CPU模块以及无线传输模块分别电性连接，无线通讯模块双向通讯连接于CPU模块，CPU模块将转换后的耗电量信息通过无线传输模块传输至后台服务器。

上述的智能插座，还包括拨码开关系统，其以拨码方式设置于插座，并通过无线通讯模块双向通讯连接于所述CPU模块。

上述的智能插座，还包括有一温度测量模块，与所述无线通讯模块电性连接，以传输温度信息至所述CPU模块。

上述的智能插座，还包括有一GPS模块，其电连接于所述电能转换模块，并与所述 CPU模块通讯连接，以传输GPS信息。

上述的智能插座，还包括有通讯连接于所述CPU模块的LCD显示模块，以显示电量、温度及GPS信息。

上述的智能插座，所述GPS模块集成于所述无线通讯模块，其生成的GPS信息通过该无线通讯模块传输至所述CPU模块。

上述的智能插座，所述无线通讯模块为GPRS模块、3G模块、WIFI模块或蓝牙通讯模块中的一种。

上述的智能插座，所述电能转换模块为AC-DC模块或者变压器整流电路。

上述的智能插座，CPU模块带有RTC模块，LCD显示模块通过RS232串口连接于所述CPU模块。

上述的智能插座，插座系统包括有插头和插座，该插头用于输入单相交流电，该插座与负载电性连接。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型使用普通市电转换为各模块所用的直流电，无须另行配置电源；

（2）各模块均设置于在日常使用的插座中，插座系统在通电状态下，即日常使用过程中即可实现对其电连接的负载实现能效评价；

（3）检测负载的耗电量、温度、负载所在的GPS信息、温升及温降等信息，并可通过一LCD显示模块实时显示，更具便利性，同时，在LCD显示模块上显示的各种信息还可通过无线传输至后台服务器，使用者可远程观察至智能插座的各类信息并进行评价；

（4）利用智能插座收集现场负载的运行信息，并进行能效评价，是目前实验室环境对空调能效评价的有效补充，实验室环境下的能效评价对各种侧试环境（如制冷季节、制热季节、空调种类、区域等）做出假设后，测得的功耗与实际情况下的功耗有较大的差异。采用智能插座收集现场数据，用户可以查询实际的运行数据，从而有真实的能效评价感受，比较不同品牌的空调在大致相同环境下的功耗还有相对能效评价。采用现场收集空调运行信息可以防止生产厂家单纯从经济利益出发，虚标能效标识，为监督部门提供依据，并真正引导厂商走节能减排的提高产品质量之路。

说明书附图

图1是本实用新型实施例中智能插座的结构示意图；

图2为本实用新型中具体使用下的实施状态图。

图中：

1-CPU模块；2-电能转换模块；3-电量测量模块；4-无线通讯模块；5-拨码开关系统；6-温度测量模块；7-GPS模块；8-LCD显示模块；9-RTC模块。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本实用新型的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。

如图1或图2所示，本实用新型所述的用于运行中空调或机房能效评价的智能插座，其主要包括有CPU模块1、至少一个的功能模块如电量测量模块3以及无线通讯模块4。

在插座内设置一电能转换模块2，其将交流电转换为各模块所用的直流电，具体地，在本实施例中，其将220V的单相交流电源，转化为供给整个智能插座的直流电源，所述电能转换模块2可以采用AC-DC模块，或者采用变压器整流电路，将220V交流电转化为9V电源输出，再通过LDO和DC-DC进一步降压为3.3V和3.8V直流电后，供给电量测量模块和无线传输模块。

在本实施例中，如图1所示，智能插座还包括有拨码开关系统5、温度测量模块6、GPS模块7、LCD显示模块8以及集成于CPU模块的RTC模块（实时时钟电路）等，其中，图1中的粗箭头表示供电方向，细实箭头表示信息流动方向，包括时间信息、电量信息、GPS信息、体积拨码信息和温度信息。

各模块均由电能转换模块2供电，且电量测量模块2连接于插座系统的供电接口并检测各供电接口对应的负载的耗电量，该耗电量信息经转换后传输至CPU模块，另外，无线通讯模块4双向通讯连接于CPU模块1，CPU模块1将转换后的温度、耗电量等信息通过无线传输模块4传输至后台服务器，其中，如GPS模块7等的信息也可通过该无线传输模块4传输至CPU模块1，经过CPU模块1处理后再通过该无线传输模块4传输至后台服务器。

所述无线通讯模块4可心为GPRS模块、3G模块、WIFI模块或蓝牙通讯模块中的一种或几种的组合。

在进行能效评价时要求将时间信息与温度信息传送到后台，因此主控CPU模块1须带有TRC功能，可采用具有RTC功能的CPU构建主控系统，或者采用RTC模块通过串口与CPU组成主控模块。RTC模块收集现场空调运行时间信息，为了保持智能插座的计时模块在断电情况下仍能连续计时，本实施例中预设了一枚纽扣锂电池给RTC模块使用。

所述的电量测量模块3用于对连接到智能插座的负载，如空调/冰箱等的耗电量进行计量， 电量测量模块可采用锰铜分流器、霍尔传感器或者电压电流互感器测量智能插座的输入电流和电压，并进一步得到负载的功耗值，也可采用专用电量芯片（如ATT7037AU）直接测试单相输入交流电源的有功功耗、无功功率等电量。

所述的无线通讯模块4，可采用GPRS模块或3G模块，或者WIFI、蓝牙通信模块，其将智能插座的各附加模块（如电量测量模块3、温度测量模块6、GPS模块7，但不限于此）检测得到的电量、温度、GPS信息以及时间信息等，传送到后台服务器，通信模块采用统一的RS232接口与主控CPU模块1相连。

所述的GPS模块7，用于提供被测试电器或机房的地理位置，后台服务器通过天气预报APP程序查询该地理位置处的室外温度，GPS模块7可以采用独立的模块，也有可与无线通讯模块4设计为一个整体，通过串口与CPU主体交换信息。

所述的拨码开关系统5，对被测试的室内体积采用估算方式，并且以拨码方式设置在插座上，经过无线通信模块4传递到后台服务器进行能效评价，本实施例中，拨码采用9位，最大可评估体积为：2⁹=512m³。

所述的LCD显示模块8，用于显示电量、温度以及RTC显示的实时时钟，该部分电路便于在现场直接观测到空调用电量和制冷、制热效果，CPU模块1接收所述GPS模块7、电量测量模块3、温度测量模块6等传输的信号，并经过转换后通过LCD接口在该LCD显示模块8上显示出电量、温度及GPS位置等信息。

上述的智能插座，插座系统包括有插头和插座，该插头用于输入单相交流电，该插座与负载电性连接。

具体使用时，负载如空调或机房刚开始运行时，由用户估算室内空间大小，并设置在拨码开关上，配置智能插座的RTC时间，配置GPS天线得到智能插座的物理位置信息，这些信息通过无线传输到后台服务器，每个检测模块均可设置一指示灯，可让用户知晓该模块是否正在工作。

空调初始运行后，到室内温度稳定前，智能插座每半分钟，收集并发送一次时间、温度和电量信息到后台服务器，后台服务器根据这些数据得到空调的短时能耗图表。

在较长的时间内，如在一个季度或一年时间内，智能插座每隔较长的时间，收集一次时间信息、温度信息和电量信息，并缓存在智能插座的Flash中，每半个小时，将这些数据发送到后台服务器，后台服务器得到长时能效评价图表。

后台服务器存储和处理大量的现场数据，得到空调电器的短时能耗与长时能效评价，并且在该后台服务器上可以将后台的分析结果，通过互联网呈送给用户，用户通过第三方或独立的评级机构得到真实的能效评价，或者不同品牌电器间的相对能效。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型创造所作的举例，而并非对本实用新型具体实施方式的限定。为了清楚地说明各部件的组合关系，上面对各种说明性的部件及其连接关系围绕其功能进行了一般地描述，至于这种部件的组合是实现哪种功能，取决于特定的应用和对整个装置所施加的设计约束条件。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本权利要求的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于运行中空调或机房能效评价的智能插座，其特征在于，包括有：

电能转换模块，其将交流电转换为直流电；

CPU模块；

电量测量模块，其连接于插座系统的供电接口并检测各供电接口对应的负载的耗电量，该耗电量信息经转换后传输至CPU模块；

无线通讯模块，通讯连接于后台服务器；

电能转换模块与电量测量模块、CPU模块以及无线传输模块分别电性连接，无线通讯模块双向通讯连接于CPU模块，CPU模块将转换后的耗电量信息通过无线传输模块传输至后台服务器。

2.如权利要求1所述的智能插座，其特征在于，还包括拨码开关系统，其以拨码方式设置于插座，并通过无线通讯模块双向通讯连接于所述CPU模块。

3.如权利要求2所述的智能插座，其特征在于，还包括有一温度测量模块，与所述无线通讯模块电性连接，以传输温度信息至所述CPU模块。

4.如权利要求3所述的智能插座，其特征在于，还包括有一GPS模块，其电连接于所述电能转换模块，并与所述 CPU模块通讯连接，以传输GPS信息。

5.如权利要求4所述的智能插座，其特征在于，还包括有通讯连接于所述CPU模块的LCD显示模块，以显示电量、温度及GPS信息。

6.如权利要求4所述的智能插座，其特征在于，所述GPS模块集成于所述无线通讯模块，其生成的GPS信息通过该无线通讯模块传输至所述CPU模块。

7.如权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述无线通讯模块为GPRS模块、3G模块、WIFI模块或蓝牙通讯模块中的一种。

8.如权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述电能转换模块为AC-DC模块或者变压器整流电路。

9.如权利要求1所述的智能插座，其特征在于，CPU模块带有RTC模块，RTC模块通过RS232串口连接于所述CPU模块。

10.如权利要求1所述的智能插座，其特征在于，插座系统包括有插头和插座，该插头用于输入单相交流电，该插座与负载电性连接。