CN213750715U - 一种能识别用电设备工作状态的智能开关装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能识别用电设备工作状态的智能开关装置，包括通讯模块和驱动模块；所述通讯模块包括通讯MCU、红外通讯IC和红外发射管组件，所述通讯MCU和所述红外通讯IC一端电连接，所述红外通讯IC另一端和所述红外发射管组件电连接；所述驱动模块包括A/D电源、继电器驱动电路和计电电路，所述A/D电源输出端和所述继电器驱动电路一端电连接，所述A/D电源输出端和所述计电电路一端电连接，所述继电器驱动电路另一端和所述计电电路另一端电连接，所述计电电路用于采集开关用电信息。通过设置计电电路，能够准确判断用电设备工作状态；解决了现有技术中无法掌握用电设备状态，导致重复控制或者误控制设备的问题。

Description

一种能识别用电设备工作状态的智能开关装置

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种能识别用电设备工作状态的智能开关装置。

背景技术

随着科技进步与社会的发展，现代传感器技术、计算机技术、网络技术已融入了人们的生活之中，给人们带来极大的方便，利用这些技术来为人们服务，使人们可通过无线或者互联网远程控制家庭电器设备，因此，智能产品已经逐渐走进人们的生活，智能开关也以其多功能又方便安装的特性受到人们的关注，它和机械式墙壁开关相比，功能特色多、使用安全，而且样式美观，使得很多的年轻人都会将智能开关作为自己装修的选择。智能开关是指利用控制板和电子元器件的组合及编程，以实现电路智能开关控制的单元，考虑到常规的开关控制难以满足进一步提高控制精度和节能的要求，因此就有了智能开关的问世，智能开关是在电子墙壁开关的基础上演变而来的，引入了微电脑处理芯片，可以智能化控制家用电器的开关。智能开关使用广泛，主要应用于家居智能化改造、办公室智能化改造、工厂智能化改造、农林渔牧智能化改造等项目。

然而，目前智能开关使用无线电控制用电设备的方式为开环控制，包括红外、WIFI、RF和蓝牙等都只是对用电设备单向控制，而控制端不能识别真实的工作状态。除此之外，所有的无线遥控，都存在遥控距离有限的问题，受干扰的问题，有障碍物造成距离变近的问题，从而造成控制端虽然已发出指令，但是用电设备没能接收到到指令并真正执行，在开环控制下，一旦出错，可能会引发无法挽回的损失。

因此，需要提供一种可以完全掌握用电设备工作状态并且安全、环保的智能开关装置来解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种能识别用电设备工作状态的智能开关装置。解决了现有技术中无法掌握用电设备状态，导致重复控制或者误控制设备的问题。

本实用新型的技术效果通过如下实现的：

一种能识别用电设备工作状态的智能开关装置，包括通讯模块和驱动模块；所述通讯模块包括通讯MCU、红外通讯IC和红外发射管组件，所述通讯MCU和所述红外通讯IC一端电连接，所述红外通讯IC另一端和所述红外发射管组件电连接；所述驱动模块包括A/D电源、继电器驱动电路和计电电路，所述A/D电源输出端和所述继电器驱动电路一端电连接，所述A/D电源输出端和所述计电电路一端电连接，所述继电器驱动电路另一端和所述计电电路另一端电连接，所述计电电路用于采集开关用电信息；所述继电器驱动电路、所述计电电路分别和所述通讯MCU电连接。通过计电电路电连接于火/零线主回路检测反馈信息，经过通讯MCU反馈给用户，实现了对用电设备的闭环控制，避免了对用电设备的重复控制或者误控制，提高了控制精度及控制效果，从而确保用电设备使用安全。

进一步地，所述通讯模块还包括板载电源，所述通讯MCU、所述红外通讯IC分别和所述板载电源的输出端电连接。

进一步地，所述板载电源的输入端和所述A/D电源电连接。

进一步地，所述红外发射管组件包括内置红外发射管和外置红外发射管，所述内置红外发射管和所述外置红外发射管分别和所述红外通讯IC电连接。通过设置外置红外发射管，使得当用户需要切换用电设备工作状态时，可以对外发射信号，操作方便。通过设置内置红外发射管，可以双向实时传输数据，提高了控制精度及控制效果，使得用户可以完全掌握用电设备状态，提升了用户体验。

进一步地，所述驱动模块还包括火/零线接口，所述A/D电源的输入端和所述继电器驱动电路的输出端分别和所述火/零线接口电连接。

进一步地，所述计电电路包括计电IC和检测电阻组件，所述计电IC和所述检测电阻组件电连接，所述计电IC和所述A/D电源电连接。

进一步地，所述检测电阻组件包括电压检测电阻，所述电压检测电阻和所述火/零线接口并联。

进一步地，所述检测电阻组件还包括电流检测电阻，所述电流检测电阻和所述火/零线接口串联。

进一步地，所述通讯模块还包括用户交互按钮，所述用户交互按钮和所述通讯MCU电连接。

进一步地，所述通讯MCU还包括无线通讯装置，所述无线通讯装置用于反馈用电设备信息。

如上所述，本实用新型具有如下有益效果：

1)通过计电电路电连接于火/零线主回路检测反馈信息，经过通讯MCU反馈给用户，实现了对用电设备的闭环控制，避免了对用电设备的重复控制或者误控制，提高了控制精度及控制效果，从而确保用电设备使用安全。

2)通过设置内置红外发射管，可以双向实时传输数据，提高了控制精度及控制效果，使得用户可以完全掌握用电设备状态，提升了用户体验。

3)通过设置外置红外发射管，使得当用户需要切换用电设备工作状态时，可以对外发射信号，操作方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，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，还能够根据这些附图获得其它附图。

图1为本申请实施例智能开关装置原理框图。

其中，图中附图标记对应为：

通讯模块1、通讯MCU 11、无线通讯装置111、红外通讯IC 12、内置红外发射管13、外置红外发射管14、用户交互按钮15、板载电源16、驱动模块2、A/D电源21、继电器驱动电路22、计电IC 23、电压检测电阻24、电流检测电阻25、火/零线接口26。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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的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。

实施例1：

如图1所示，一种能识别用电设备工作状态的智能开关装置，包括通讯模块1和驱动模块2；通讯模块1包括通讯MCU 11、红外通讯IC 12、红外发射管组件、板载电源16和用户交互按钮15，通讯MCU 11和红外通讯IC 12一端电连接，红外通讯IC 12另一端和红外发射管组件电连接，通讯MCU 11、红外通讯IC 12分别和板载电源16的输出端电连接，板载电源16的输入端和A/D电源21电连接，用户交互按钮15和通讯MCU 11电连接。板载电源分别给通讯MCU和红外通讯IC供电，用户交互按钮驱动通讯MCU，通讯MCU驱动红外通讯IC，然后红外通讯IC驱动外置红外发射管对用电设备发出控制信号，切换用电设备的工作状态。通过设置外置红外发射管，使得当用户需要切换用电设备工作状态时，可以对外发射信号，操作方便。

驱动模块2包括A/D电源21、继电器驱动电路22和计电电路，A/D电源21输出端和继电器驱动电路22一端电连接，A/D电源21输出端和计电电路一端电连接，继电器驱动电路22另一端和计电电路另一端电连接，计电电路用于采集开关用电信息，红外发射管组件包括内置红外发射管13和外置红外发射管14，内置红外发射管13和外置红外发射管14分别和红外通讯IC 12电连接；继电器驱动电路22、计电电路分别和通讯MCU 11电连接，驱动模块2还包括火/零线接口26，A/D电源21的输入端和继电器驱动电路22的输出端分别和火/零线接口26电连接，计电电路包括计电IC 23和检测电阻组件，计电IC 23和检测电阻组件电连接，计电IC 23和A/D电源21电连接。检测电阻组件包括电压检测电阻24，电压检测电阻24和火/零线接口26并联。检测电阻组件还包括电流检测电阻25，电流检测电阻25和火/零线接口26串联。A/D电源通过和火/零线接口电连接，将AC交流电转化为DC直流电，供电给计电IC、继电器驱动电路和通讯模块中的板载电源，继电器及驱动电路通过通讯模块中的通讯MCU控制开关的闭合，从而切换电路导通、断开状态，火/零线接口为用户提供接线口，计电电路设有多个检测电阻支路，使其通过火/零线接口电接入开关火/零线主回路，采集用电设备的用电信息，其中，电压检测电阻并联于开关火/零线主回路，经过多个电阻分压，把比例缩小的电压信号传到计电IC，电流检测电阻串联于开关火/零线主回路，检测电阻阻值很小不会对电能产生过多消耗，当继电器闭合时(火线(零线)输入-电流检测电阻-继电器-火线(零线)输出,电压检测电阻并联于零线(火线))，电压检测电阻产生压降，把微小的电压信号传到计电IC，计电IC将信号传递给通讯MCU，通讯MCU接收反馈信息，计算后通过内置红外发射管把有用信息反馈给用户。通过计电电路电连接于火/零线主回路检测反馈信息，经过通讯MCU反馈给用户，实现了对用电设备的闭环控制，避免了对用电设备的重复控制或者误控制，提高了控制精度及控制效果，从而确保用电设备使用安全。通过设置内置红外发射管，可以双向实时传输数据，提高了控制精度及控制效果，使得用户可以完全掌握用电设备状态，提升了用户体验。

本实施例中，通讯MCU 1还包括无线通讯装置111，无线通讯装置111用于反馈用电设备信息。电压检测电阻产生压降，把微小的电压信号传到计电IC，计电IC将信号传递给通讯MCU，通讯MCU接收反馈信息计算，通过无线通讯装置把有用信息反馈给用户。

实施例2：

一种能识别用电设备工作状态的智能开关，包括PCB硬件和开关外壳；PCB硬件分为通讯PCB(PCB-M)和驱动PCB(PCB-P)；PCB-M设有实施例1中的通讯模块1，PCB-M设有实施例1中的驱动模块2，PCB-M位于PCB-P上方，两者中间为绝缘垫片，PCB-M和PCB-P外形匹配，并且在同一个相对位置均设有连接口，利用排针进行连接，焊接后形成一个整体——PCB-M/绝缘片/PCB-P。开关外壳分为顶壳和底壳，外形为通用86式墙壁开关或者插座外置型开关，PCB硬件经螺接固定于底壳，顶壳卡接于底壳。此开关集智能开关，红外控制，电量检测具于一身，将传统智能开关的“开环控制”改变为“闭环控制”，使得红外功能兼容性进一步提高，可以完全掌握用电设备的工作状态，适用范围更加广阔。

如上所述，本实用新型具有如下有益效果：

1)通过计电电路电连接于火/零线主回路检测反馈信息，经过通讯MCU反馈给用户，实现了对用电设备的闭环控制，避免了对用电设备的重复控制或者误控制，提高了控制精度及控制效果，从而确保用电设备使用安全。

2)通过设置内置红外发射管，可以双向实时传输数据，提高了控制精度及控制效果，使得用户可以完全掌握用电设备状态，提升了用户体验。

3)通过设置外置红外发射管，使得当用户需要切换用电设备工作状态时，可以对外发射信号，操作方便。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种能识别用电设备工作状态的智能开关装置，其特征在于，包括通讯模块(1)和驱动模块(2)；所述通讯模块(1)包括通讯MCU(11)、红外通讯IC(12)和红外发射管组件，所述通讯MCU(11)和所述红外通讯IC(12)一端电连接，所述红外通讯IC(12)另一端和所述红外发射管组件电连接；所述驱动模块(2)包括A/D电源(21)、继电器驱动电路(22)和计电电路，所述A/D电源(21)输出端和所述继电器驱动电路(22)一端电连接，所述A/D电源(21)输出端和所述计电电路一端电连接，所述继电器驱动电路(22)另一端和所述计电电路另一端电连接，所述计电电路用于采集开关用电信息；所述继电器驱动电路(22)、所述计电电路分别和所述通讯MCU(11)电连接。

2.根据权利要求1所述的智能开关装置，其特征在于，所述通讯模块(1)还包括板载电源(16)，所述通讯MCU(11)、所述红外通讯IC(12)分别和所述板载电源(16)的输出端电连接。

3.根据权利要求2所述的智能开关装置，其特征在于，所述板载电源(16)的输入端和所述A/D电源(21)电连接。

4.根据权利要求2所述的智能开关装置，其特征在于，所述红外发射管组件包括内置红外发射管(13)和外置红外发射管(14)，所述内置红外发射管(13)和所述外置红外发射管(14)分别和所述红外通讯IC(12)电连接。

5.根据权利要求1所述的智能开关装置，其特征在于，所述驱动模块(2)还包括火/零线接口(26)，所述A/D电源(21)的输入端和所述继电器驱动电路(22)的输出端分别和所述火/零线接口(26)电连接。

6.根据权利要求5所述的智能开关装置，其特征在于，所述计电电路包括计电IC(23)和检测电阻组件，所述计电IC(23)和所述检测电阻组件电连接，所述计电IC(23)和所述A/D电源(21)电连接。

7.根据权利要求6所述的智能开关装置，其特征在于，所述检测电阻组件包括电压检测电阻(24)，所述电压检测电阻(24)和所述火/零线接口(26)并联。

8.根据权利要求7所述的智能开关装置，其特征在于，所述检测电阻组件还包括电流检测电阻(25)，所述电流检测电阻(25)和所述火/零线接口(26)串联。

9.根据权利要求1所述的智能开关装置，其特征在于，所述通讯模块(1)还包括用户交互按钮(15)，所述用户交互按钮(15)和所述通讯MCU(11)电连接。

10.根据权利要求1所述的智能开关装置，其特征在于，所述通讯MCU(11)还包括无线通讯装置(111)，所述无线通讯装置(111)用于反馈用电设备信息。

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