CN207925833U - 一种具有过载保护的自关闭节能插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及插座技术领域，具体而言，涉及一种具有过载保护的自关闭节能插座，包括外壳，外壳的底部设有插头，外壳的顶部设有插孔，与插孔位置对应处设有用于与插头电连接的接触片，还包括整流滤波电路、继电器、电流传感器、温度传感器、控制器以及无线通信模块，整流滤波电路与插头以及控制器、继电器、无线通信模块以及延时模块均电连接，用于对控制器、继电器、无线通信模块以及延时模块进行供电；继电器用于控制插头和接触片之间电路的导通或关断；控制器能够根据无线通信模块接收到的控制命令控制继电器开通或关断。本实用新型提供的具有过载保护的自关闭节能插座，能够解决现有插座无法及时通知用户，无法远程控制的问题。

Description

一种具有过载保护的自关闭节能插座

技术领域

本实用新型涉及插座技术领域，具体而言，涉及一种具有过载保护的自关闭节能插座。

背景技术

随着科学技术的进步，越来越多的高能耗电器逐渐进入人们的家庭，为我们的生活创造了很多便利的同时，也造成家庭能源消耗的急剧增长。为了避免频繁插拔电源插座的麻烦，许多用户很习惯地采用不断开电源的方法，使电器长期处于待机状态。抽样调查表明，中国城市家庭的平均待机耗能已经占到了家庭总能耗的10％左右，相当于每个家庭使用着一盏15至30瓦的“长明灯”，电器待机功能在为居民用户提供便利的同时，也造成了大量的能源浪费。

不断开电源而使电器长期处于待机或工作状态还可能会引起灾难性事件，现有的插座一般都有短路保护的功能，但仅限于切断电源，由于工作时用户往往不在家中，家里发生电路事故后不能第一时间知道，无法及时的做出相应的处理，这就增加了灾难发生的可能性。此外，现有的插座不能实现远程的控制，用户出门后如果忘记关断家用电器则只能等到回家后才能进行处理，不仅浪费电能，而且增加灾难风险。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种具有过载保护的自关闭节能插座，能够解决现有插座发生事故后无法及时通知用户，无法远程控制的问题。

为了解决上述技术问题，本专利提供如下技术方案：

一种具有过载保护的自关闭节能插座，包括外壳，所述外壳的底部设有插头，外壳的顶部设有插孔，壳体内与插孔位置对应处设有用于与插头电连接的接触片，还包括：

整流滤波电路，所述整流滤波电路与插头、控制器、继电器、无线通信模块以及延时模块均电连接，用于对市电进行整流滤波后对控制器、继电器、无线通信模块以及延时模块进行供电；

继电器，所述继电器用于控制插头和接触片之间电路的导通或关断；

电流传感器，所述电流传感器用于检测接触片上的电流大小；

温度传感器，所述温度传感器用于检测插座周围的温度；

控制器，所述控制器与继电器、温度传感器以及电流传感器均信号连接，所述控制器能够根据电流传感器和温度传感器的数据控制继电器的开通或关断；

无线通信模块，所述控制器还与无线通信模块数据连接，所述无线通信模块用于与用户手机进行远程通信，所述控制器能够根据无线通信模块接收到的控制命令控制继电器开通或关断；

延时模块，所述延时模块与控制器信号连接，所述控制器能够根据温度传感器或者电流传感器的数据控制延时模块的开启或关闭，所述延时模块能够在延时结束后向控制模块发送提醒信号，所述控制器接收到提醒信号后能够控制无线通信模块向用户手机发送提醒信息。

本实用新型的工作原理为：整流滤波电路将插头接入的市电进行滤波和整流，得到直流为继电器、控制器、无线通信模块等供电，供插座进行工作，控制器通过电流传感器和温度传感器检测插座工作电流和温度，当检测到电流过大或过小时均控制继电器关断，防止待机电流损耗，实现过载断电防护，当温度超过正常温度后也关断继电器，实现温控防护，在检测到电流过大或者温度过高后不仅关断继电器而且启动延时模块，在延时模块延时过程中，此时继电器已经关断，如果电流和温度恢复到合理范围内则关闭延时模块，如果延时模块延时结束，则表示继电器关断后插座的电流或温度依旧不正常，则存在灾害可能性，则向控制器发送提醒信号，由控制器控制无线通信模块向用户发送提醒信息；用户也可以通过手机主动向无线通信模块发送控制命令，实现对插座的远程控制。

进一步，所述壳体上还设有与控制器信号连接的指示灯。

通过指示灯可以显示插座的工作状态，如通过指示灯的颜色或亮灭来指示继电器通断状态，或插头的市电接入状态等。

进一步，所述无线通信模块为WiFi无线通信模块。

WiFi无线通信是现在常见的通信方式，每个家庭几乎都有WiFi路由器，通过WiFi无线通信模块便于将插座接入网络。

进一步，在插头和接触片之间还设有熔断器。

在控制器或电流传感器故障后，熔断器可以保证插座具有基本的短路或过载保护功能。

进一步，壳体上还设有USB接口，所述USB接口与整流滤波电路电连接，用于为USB设备供电。

现在很多设备采用USB接口供电，在插座上设置USB接口，可以避免用户外接一个电源适配器，减少用户操作。

进一步，还包括警报器，所述警报器与延时模块数据连接，所述延时模块能够在延时结束后控制警报器开启。

通过警报器对房屋内的人员进行警报提醒，以便于第一时间进行处理。

附图说明

图1为本实用新型一种具有过载保护的自关闭节能插座实施例中的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

如图1所示，本实施例的一种具有过载保护的自关闭节能插座包括外壳，外壳的底部设有插头，外壳的顶部设有插孔，壳体内与插孔位置对应处设有用于与插头电连接的接触片，在壳体内部，还设有整流滤波电路、继电器、电流传感器、温度传感器、控制器、无线通信模块、延时模块以及警报器。

具体的，整流滤波电路与插头、控制器、继电器、无线通信模块以及延时模块均电连接，用于对市电进行整流滤波后对控制器、继电器、无线通信模块以及延时模块进行供电，考虑到USB供电以及大多数芯片供电采用5V直流，本实施中，整流滤波电路输出为直流5V，整流滤波电路采用现有常用的整流滤波电路，使用变压器来进行降压，如使用变压器、整流桥和稳压芯片构成的整理滤波电路，通过变压器变压，然后整流桥进行整流，再由TPS2511等稳压芯片进行稳压，得到直流5V输出；在本实用新型的另一个实施例中，使用开关电源的方式来进行整流滤波，这已经是非常常见的电路了，如手机、平板等充电器插头、一些led台灯等均使用了开关电源电路来进行整流滤波；

继电器用于控制插头和接触片之间电路的导通或关断；电流传感器用于检测接触片上的电流大小；温度传感器用于检测插座周围的温度；控制器与继电器、温度传感器以及电流传感器均信号连接，控制器能够根据电流传感器和温度传感器的数据控制继电器的开通或关断；本实施例中，控制器优选为STM32系列单片机，其信号输入端与电流传感器、温度传感器信号连接，其信号输出端与继电器的控制引脚信号连接，电流传感器采用现有的交流电流传感器，本实施例中选择为ACS712ELCTR-20A电流传感器；温度传感器优选为DS18b20温度传感器，继电器采用HF32FA-G/005-HSL2继电器。

无线通信模块，控制器还与无线通信模块数据连接，无线通信模块用于与用户手机进行远程通信，控制器能够根据无线通信模块接收到的控制命令控制继电器开通或关断,本实施例中，无线通信模块采用ESP8266串口wifi模块，其串口引脚与控制器的串口相连接，通过串口进行数据传输；

延时模块，延时模块与控制器信号连接，控制器能够根据温度传感器或者电流传感器的数据控制延时模块的开启或关闭，延时模块能够在延时结束后向控制模块发送提醒信号，控制器接收到提醒信号后能够控制无线通信模块向用户手机发送提醒信息，本实施例中，延时模块使用555定时器芯片并配以相应的外围电路实现10S的延时，延时模块的输入端与控制器的信号输出端连接，延时模块的信号输出端与控制器信号输入端以及警报器控制端信号连接。

控制器在检测到电流小于预设值时控制继电器关断插座的输出，防止待机能耗，控制器在检测到电流大于预设值或者温度大于预设温度值时关断插座并开启延时模块，在延时模块开启状态下，如果电流或温度恢复到电流预设值或预设温度以下，则控制器关闭延时模块，如果延时模块延时完成则向控制器发送提醒信号，使控制器控制无线通信模块向用户发送提醒信息，并控制警报器开启发出警报提醒。

为了能够直观的指示插座的工作状态，壳体上还可以设置一个与控制器信号连接的指示灯，本实施例中，指示灯采用红绿两色灯，继电器接通状态，指示灯为绿色，当继电器未接通时指示灯为红色。

为了能够使插座在控制器或者电流传感器损坏后依旧具备过载保护功能，在插头和接触片之间还设有熔断器。

壳体上还设有USB接口，USB接口与整流滤波电路电连接，用于为USB设备供电。

警报器与延时模块数据连接，延时模块能够在延时结束后控制警报器开启，警报器包括LED警示灯和蜂鸣器，用于通过光线和声音提醒用户注意。通过警报器对房屋内的人员进行警报提醒，以便于第一时间进行处理。

以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种具有过载保护的自关闭节能插座，包括外壳，所述外壳的底部设有插头，外壳的顶部设有插孔，壳体内与插孔位置对应处设有用于与插头电连接的接触片，还包括：

整流滤波电路，所述整流滤波电路与插头以及控制器、继电器、无线通信模块以及延时模块均电连接，用于对市电进行整流滤波后对控制器、继电器、无线通信模块以及延时模块进行供电；

继电器，所述继电器用于控制插头和接触片之间电路的导通或关断；

电流传感器，所述电流传感器用于检测接触片上的电流大小；

温度传感器，所述温度传感器用于检测插座周围的温度；

控制器，所述控制器与继电器、温度传感器以及电流传感器均信号连接，所述控制器能够根据电流传感器和温度传感器的数据控制继电器的开通或关断；

无线通信模块，所述控制器还与无线通信模块数据连接，所述无线通信模块用于与用户手机进行远程通信，所述控制器能够根据无线通信模块接收到的控制命令控制继电器开通或关断；

延时模块，所述延时模块与控制器信号连接，所述控制器能够根据温度传感器或者电流传感器的数据控制延时模块的开启或关闭，所述延时模块能够在延时结束后向控制模块发送提醒信号，所述控制器接收到提醒信号后能够控制无线通信模块向用户手机发送提醒信息。

2.根据权利要求1所述的一种具有过载保护的自关闭节能插座，其特征在于：所述壳体上还设有与控制器信号连接的指示灯。

3.根据权利要求1所述的一种具有过载保护的自关闭节能插座，其特征在于：所述无线通信模块为WiFi无线通信模块。

4.根据权利要求1所述的一种具有过载保护的自关闭节能插座，其特征在于：在插头和接触片之间还设有熔断器。

5.根据权利要求1所述的一种具有过载保护的自关闭节能插座，其特征在于：壳体上还设有USB接口，所述USB接口与整流滤波电路电连接，用于为USB设备供电。

6.根据权利要求1所述的一种具有过载保护的自关闭节能插座，其特征在于：还包括警报器，所述警报器与延时模块数据连接，所述延时模块能够在延时结束后控制警报器开启。