CN207458333U - 一种无线控制开关装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线控制开关装置，包括开关面板、锂电池、信号发射模块，还包括：与所述锂电池连接的压电供能装置；其中，所述压电供能装置，用于通过所述开关面板的控制操作使所述压电供能装置产生形变，从而生成电能并通过所述充电控制模块存储至所述锂电池；所述锂电池用于给所述信号发射模块供电。上述无线控制开关装置可以为家用电器提供无线化长时供能控制开关。本实用新型还公开了一种无线控制开关系统，具有上述有益效果。

Description

一种无线控制开关装置及系统

技术领域

本实用新型涉及能量收集工程实现领域，特别是涉及一种无线控制开关装置以及系统。

背景技术

家居装修时，面板开关用于控制各种电器的开启与关闭。在现有条件下，家用电器与面板开关之间主要采取有线连接的方式进行连接。因此，家用电器与面板开关之间的布线问题不仅影响了家居总体设计的美感，而且长期的内嵌电线存在引起漏电的安全隐患。因此，人们提出了使用无线开关控制家用电器的方法。

但由于现有的无线开关通常是由电池供电，并不能长时间为无线开关供能。除此之外，废弃电池的处理本身就是一个重大的环境问题。

综上所述可以看出，如何增加无线控制开关电池的供电时长是目前有待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无线控制开关装置，解决了现有技术中无线控制开关电池供电时长过短的问题；本实用新型还提供了一种无线控制开关装置，具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种无线控制开关装置，包括开关面板、锂电池、信号发射模块，还包括：与所述锂电池连接的压电供能装置；其中，所述压电供能装置，用于通过所述开关面板的控制操作使所述压电供能装置产生形变，从而生成电能并通过所述充电控制模块存储至所述锂电池；所述锂电池用于给所述信号发射模块供电。

其中，所述压电供能装置为压电陶瓷制成的压电器件。

其中，所述充电控制模块通过电能收集/转换单元与所述锂电池连接，以便于将所述压电供能装置产生的电能收集/转换为所需电能储存至所述锂电池中。

其中，所述信号发射模块包括红外信号发射单元，所述红外信号发射单元用于将所述开关面板发出的开关指令转换为红外信号进行发射。

其中，所述无线控制开关装置还包括可移动式开关盒，用户利用所述可移动式开关盒上的可重复固定装置选择性固定所述无线控制开关装置。

其中，所述开关面板还包括LED灯，以便显示所述信号处理模块的工作状态。

其中，所述压电供电装置安装于所述开关面板的两侧，并通压缩弹簧与所述开关面板连接。

其中，所述开关面板包括按键开关，所述按键开关的底部安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧的另一端与所述压电供能装置连接。

本实用新型还提供了一种无线控制开关系统，包括如权利要求1-8任一项所述的无线控制开关装置、信号接收控制装置、可控硅控制装置；

其中，所述信号接收控制装置用于接收所述无线控制开关装置的信号发射装置发射的开关信号，并依据所述开关信号向所述可控硅控制装置发送驱动信号；所述可控硅控制装置用于接收所述信号接收装置发送的驱动信号，从而控制用户电器的开关。

其中，所述信号接收单元包括红外信号感测单元、控制单元和红外信号接收单元；

所述红外信号感测单元用于感应所述外信号接收单元接收的开关信号，并依据感应结果发送控制信号至所述控制单元，以便于所述控制单元控制所述外信号接收单元是否向所述可控硅控制装置发送驱动信号。

本实用新型所提供的一种无线控制开关装置，包括：开关面板，锂电池，信号发射装置，还包括与所述锂电池连接的压电供能装置。用户通过所述开关面板实施控制操作时，使所述压电供能装置产生形变；所述压电供能装置将压力形变转换为电能，并将生成的电能存储至所述锂电池；所述锂电池为所述信号发射装置供电，以便于所述信号发射装置向用户电器发射控制信号。可见，本实用新型所通过的无线开关装置，在解决现有技术中电器与面板开关有线连接带来的不便与安全隐患问题的同时，通过所述压电供电装置将用户通过开关面板对电器实施控制操作时的能量收集并转换，即将压力形变转换为所述锂电池所需的电能，从而解决了现有技术中，无线控制开关电池供电时长较短的问题。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种无线控制开关装置示意图；

图2为开关面板的一种结构图；

图3为压电供能装置的一种结构示意图；

图4为充电控制模块流程图；

图5为充电控制模块的电路原理图；

图6为本实用新型实施例提供的另一种无线控制开关装置示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种无线控制开关装置示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种无线控制开关装置，所述无线控制开关装置可以增加电池供电的时长；本实用新型还提供了一种无线控制开关系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在进行家居装修时，大多数的家用电器与面板开关之间选用有线连接的方式进行连接。但是家用电器与面板开关之间的布线不仅影响装修总体设计的美感，并且长期内嵌的电线存在漏电等安全隐患问题。基于上述问题提出无线控制电器运行和闭合的无线开关，现有的无线开关通常由电池供电，并不可以长时间供电。

压电效应是指某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。压电器件是利用利用材料的压电效应制成的器件，本实用新型就是将基于压电效应收集的能量进行转换后存储于锂电池内，从而提供一种无线化长时供能控制开关的设计。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的一种无线控制开关装置示意图。

在本具体实施例中，所述无线控制开关装置1可以包括开关面板10，面板轴承11，充电控制模块12，锂电池连接电线13，第一压缩弹簧14，第二压缩弹簧15，压电供能装置16以及锂电池17。

请参考图1和图2，图2为开关面板的一种结构图；所述开关面板100可以包括第一版面101，第二版面102；所述开关面板可以呈方形。所述开关面板的底部中间位置安装有面板轴承11。所述第一版面101与所述第二版面102的底面分别连接第一压缩弹簧14与第二压缩弹簧15，所述第一压缩弹簧14与所述第二压缩弹簧15的底部与所述压电供能装置16连接，当按下所述第一版面101或者第二版面102时，所述第一压缩弹簧14或者所述第二压缩弹簧15受到压力，从而使所述压电供能装置16受压力形变，产生电能。

为保护所述压电供能装置16，可以在所述压电供能装置16与所述第一压缩弹簧14与所述第二压缩弹簧15的连接面上安装缓冲塑料板18。

请参考图1和图3，图3为压电供能装置的一种结构示意图。所述压电供能装置16可以为方形薄板，安装位置与所述开关面板10平行。所述压电供能装置可以包括上橡胶保护层161，压电陶瓷块162，连接在压电陶瓷块162上的金属正电极163和金属负电极164，下橡胶保护层165。

需要说明的是，所述压电供能装置可以为薄板状，也可以为其形状，在本实施例中优选地将所述压电供能装置设置为薄板状可以减小无线控制开关的体积，更便于安装，同时也减少了成本。

需要说明的是，所述压电陶瓷块162还可以为压电晶体块，在本实施例优先选择陶瓷材料制成的压电器件，是因为通过使用高效率压电陶瓷材料而借助例如用户手指的按压动作来产生控制电信号，可以所述无线控制开关装置10的结构简单，体积小巧，制造成本大大降低，并且用户使用方便。

需要说明的是，所述金属正电极163与所述金属负电极164可以选择安装在所述压电陶瓷块162外圈上任意位置，但为了所述无线控制开关装置10的整体安装结构简单，将所述金属正电极163与所述金属负电极164安装在所述压电陶瓷块162同一短边长的位置上。

所述压电供能装置16在收到压力形变后，通过所述充电控制模块12将所述压电供能装置16生成的电能收集/转换为所需电能存储至锂电池17内。所述信号发射模块20包括红外信号发射电路，所述红外信号发射电路用于将所述开关面板10发出的开关指令转换为红外信号进行发射。

请参考图4和图5，图4为充电控制模块流程图，图5为充电控制模块的电路原理图；所述压电供能装置16的金属正电极163与电阻R₁的第一端连接，电阻R₁的第二端与电阻R₂第一端、电容C₁第一端连接，电阻R₂的第二段与电阻R₃的第一端、电容C₂的第一端、运算放大器OPA2277UA的第一引脚、电容C₃的第一端连接，电容C₁的第二端与电容C₃的第二端连接，运算放大器OPA2277UA的第二引脚与电阻R₃的第二端、电容C₂的第二端、能量收集芯片LTC3105EMS的第一引脚连接，电容C₃与电容C₄的第一端连接能量收集芯片LTC3105EMS的第四引脚连接，电容C₄的第二端与能量收集芯片LTC3105EMS的第三引脚连接，能量收集芯片LTC3105EMS的第六引脚与电感L₁的第一端连接，电感L₁的第二端与电容C₅的第一端、电源S₁的正极连接，电容C₅的第二端与能量收集芯片LTC3105EMS的第七引脚、地线连接，能量收集芯片LTC3105EMS的第八引脚与电源S₁的负极、地线连接，电源S₁的正负极与所述红外信号发射电路连接。

在本实施例的开关面板10上还可以设置LED显示灯，以便于显示红外信号发射电路的工作状态。

在本实施例中，所述无线控制开关装置的开关盒可以构造成壁式开关盒形式，并固定于室内墙壁的期望位置；也可以构造成可移动式开关，并能够选择性固定于室内摆放物上的期望位置。可移动式开关盒的固定面上可以设置有可重复固定装置，可重复固定装置优选为可重复粘贴胶皮或磁铁。

在本实施例中，用户利用无线控制开关装置的开关面板，发送开关信号；所述压电供能装置利用用户按键操作产生的形变生成电能，通过充电控制电路，将所述电能收集/转换为锂电池所需电能；所述锂电池为红外信号发射电路供电，红外信号发射电路将所述开关面板的开关信号转换为红外信号进行发送。本实施例所提供的无线控制开关可以收集用户按键操作所产生的能量，并转换为锂电池所需的电能，从而实现无线控制开关的长时供能。

请参考图6，图6为本实用新型实施例提供的另一种无线控制开关装置示意图。在本实用新型的另一实施例中，无线控制开关装置的开关面板可以设置为滑动开关件20。

在本实施例中，包括压电供能装置21和压电供能装置22，将两个压电供能装置分别安装于滑动开关件20的两侧，分别通过压缩弹簧23和压缩弹簧24与滑动开关件20连接。当用户将滑动开关件20左右移动时，位于滑动开关件20两侧的压电供能装置受到挤压产生形变，从而产生电能。压电供能装置通过充电控制电线26与锂电池25连接。本具体实施例中其他组件的连接关系可参考上一实施例，在此不再赘述。

请参考图7，图7为本实用新型实施例提供的一种无线控制开关装置示意图。

本实施例所提供的无线控制开关系统包括上述实施例所提供的无线控制开关装置、信号接收控制装置、可控硅控制装置；

其中，所述信号接收控制装置用于接收所述无线控制开关装置的信号发射装置发射的开关信号，并依据所述开关信号向所述可控硅控制装置发送驱动信号；所述可控硅控制装置用于接收所述信号接收装置发送的驱动信号，从而控制用户电器的开关。用户电器的主回路开关控制单元响应于无线控制开关发射的开关信号而打开或者闭合相应的用户电器的电路。

本实施例提供的无线控制开关系统的开关，可以实现对用户电器的无线化的控制开关操作，并且所述开关可以自发进行长时供能的操作，解决了现有的家居装修中，面板开关与家用电器之间采用有线连接带来的不美观和安全隐患问题。

以上对本实用新型所提供的无线控制开关装置以及无线控制开关控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无线控制开关装置，包括开关面板、锂电池、信号发射模块，其特征在于，还包括：与所述锂电池连接的压电供能装置，充电控制模块；

其中，所述压电供能装置，用于通过所述开关面板的控制操作使所述压电供能装置产生形变，从而生成电能并通过所述充电控制模块存储至所述锂电池；所述锂电池用于给所述信号发射模块供电。

2.如权利要求1所述的无线控制开关装置，其特征在于，所述压电供能装置为压电陶瓷制成的压电器件。

3.如权利要求2所述的无线控制开关装置，其特征在于，所述充电控制模块通过电能收集/转换单元与所述锂电池连接，以便于将所述压电供能装置产生的电能收集/转换为所需电能储存至所述锂电池中。

4.如权利要求1所述的无线控制开关装置，其特征在于，所述信号发射模块包括红外信号发射单元，所述红外信号发射单元用于将所述开关面板发出的开关指令转换为红外信号进行发射。

5.如权利要求1所述的无线控制开关装置，其特征在于，还包括可移动式开关盒，用户利用所述可移动式开关盒上的可重复固定装置选择性固定所述无线控制开关装置。

6.如权利要求1所述的无线控制开关装置，其特征在于，所述开关面板还包括LED灯，以便显示所述信号处理模块的工作状态。

7.如权利要求1至6任一项所述的无线控制开关装置，其特征在于，所述压电供电装置安装于所述开关面板的两侧，并通压缩弹簧与所述开关面板连接。

8.如权利要求1至6任一项所述的无线控制开关装置，其特征在于，所述开关面板包括按键开关，所述按键开关的底部安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧的另一端与所述压电供能装置连接。

9.一种无线控制开关系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的无线控制开关装置、信号接收控制装置、可控硅控制装置；

其中，所述信号接收控制装置用于接收所述无线控制开关装置的信号发射装置发射的开关信号，并依据所述开关信号向所述可控硅控制装置发送驱动信号；

所述可控硅控制装置用于接收所述信号接收装置发送的驱动信号，从而控制用户电器的开关。

10.如权利要求9所述的无线控制开关系统，其特征在于，所述信号接收单元包括红外信号感测单元、控制单元和红外信号接收单元；

所述红外信号感测单元用于感应所述外信号接收单元接收的开关信号，并依据感应结果发送控制信号至所述控制单元，以便于所述控制单元控制所述外信号接收单元是否向所述可控硅控制装置发送驱动信号。