CN216792308U - 微型断路器用智能电力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微型断路器用智能电力传感器。包括主控制板、按键控制板、电源控制板和通讯控制板，按键控制板、电源控制板和通讯控制板均位于主控板体的同一侧且分别与主控制板连接。按键控制板、电源控制板和通讯控制板在主控制板的一侧上合理布置。三个副板又以与主控板平行叠加或垂直叠加方式进行分布，大大减小电路板整体的长度和宽度尺寸，而且主板与副板的连接无需使用电线焊接，直接设置对应的接触区域进行对接或通过插针端子对接，使得彼此之间连接既方便快捷又十分牢固稳定，可以充分利用空间，减小长度和宽度方向的尺寸，使智能电路传感器整体尺寸、尤其是长度和宽度尺寸更加小巧，以便适用于十分狭小的安装空间。

Description

微型断路器用智能电力传感器

技术领域

本实用新型涉及微型断路器用智能电力传感器。

背景技术

微型断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。

然而，随着科技的发展，人们的各项需求也逐渐增加，例如酒店、连锁店、敬老院等场所，客户希望知道各主电路的实时用电量、累积用电量、余额以及一段时间内的电量统计，即需要了解更加详细的用电量数据，并希望可以实时查看这些数据，且数据要能够直观显示。

因此，一种加装在微型断路器上的智能电力传感器成为解决以上问题的一种优选途径，采用这种后期加装的智能电力传感器，可直接插装在现有的微型断路器上，无需改变原有微型断路器的布局、无需更换现有微型断路器，插装即可使用，而且现有微型断路器大多情况下位于空间狭小的保护盒中，若智能电力传感器尺寸较大，将无法正常使用。因此，智能电力传感器需要尽可能减少尺寸、尤其是长度和宽度应该尽量小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种体积小巧，尤其是长宽尺寸较小的微型断路器用智能电力传感器，以便可以顺利在各种狭小空间内插装在微型断路器上使用。

本实用新型的微型断路器用智能电力传感器的技术方案如下：

微型断路器用智能电力传感器包括壳体以及安装在壳体内的以下部件：

主控制板，包括主控板体以及设置在主控板体上的主控芯片、电能计量芯片、电流采样电路、电压采样电路，主控板体的长度方向的一端的板面上焊接有公插针端子、另一端设有沿主控板体长度方向延伸的第一副板插孔，主控板体上于设置公插针端子的一端还设有沿主控板体长度方向延伸的第二副板插孔，第二副板插孔靠近主控板体的边缘设置；

按键控制板，通过按键实现与服务器云端的通断控制，包括按键板体以及设置在按键板体上的按键控制电路、程序烧录接口、LED显示电路，按键板体的一端板面上焊接有母插针端子，按键板体通过母插针端子与主控板体上的公插针端子对接，按键板体与主控板体平行设置；

电源控制板，用于转换电压，包括电源板体和设置在电源板体上的整流电路、滤波电路、DC-DC转换器，电源板体的一端插装在第一副板插孔中，第一副板插孔与电源板体接触处分别设置有相对接触连接的火线接触区和零线接触区；

通讯控制板，包括通讯板体以及设置在通讯板体上的无线通讯电路和无线通讯模组，通讯板体的一端插装在第二副板插孔中，第二副板插孔与通讯板体接触处分别设置有多个相互接触连接的连接端子；

按键控制板、电源控制板和通讯控制板均位于主控板体的同一侧。

进一步地，主控板体的中部具有用于穿装电流互感器和对应电线的避让孔，避让孔处安装有电流互感器，电流互感器位与按键控制板位于主控板体的同一侧。

进一步地，电源板体上的火线接触区位于电源板体的一侧侧面上，电源板体上的零线接触区包括两块，分别对称设置在电源板体的两侧侧面上，第一副板插孔的两侧孔沿处分别与电源板体上的两个零线接触区一一对应设置有零线接触区。

本实用新型的有益效果：按照本领域惯有思维，电路板一般只设置一块，尤其是对于智能电力传感器体积较小的情况，各个电路、模块、电子元器件均布置在一块电路板上，会导致电路板长度和宽度较大，会导致智能电力传感器的尺寸较大，对于微型断路器的狭小安装空间很难布置，本实用新型通过按照主功能拆分，分别设置按键控制板、电源控制板、通讯控制板三个副板，以分别将占用体积较大的模块分布在三个副板上，三个副板又以与主控板平行叠加或垂直叠加方式进行分布，大大减小电路板整体的长度和宽度尺寸，而且主板与副板的连接无需使用电线焊接，直接设置对应的接触区域进行对接或通过插针端子对接，使得彼此之间连接既方便快捷又十分牢固稳定，三个副板分别位于同一侧，则可以充分利用高度方向的空间进行布置，各个副板之间的空间刚好可以用于设置副板上的电子元器件。可见，本实用新型的结构可以充分利用空间，减小长度和宽度方向的尺寸，使智能电路传感器整体尺寸、尤其是长度和宽度尺寸更加小巧，以便适用于十分狭小的安装空间。

附图说明

图1为本实用新型的微型断路器用智能电力传感器的一种实施方式的整体结构示意图；

图2为图1中的上壳体打开后的立体图；

图3为智能电力传感器的内部部件的立体图；

图4为图3拆除电流互感器后的立体图；

图5为主控板体的结构示意图；

图6为智能电力传感器的各控制板的连接关系原理图；

图7为智能电力传感器的工作电路原理示意图；

图中：1-上壳体，2-下壳体，3-主控制板，31-主控板体，32-公插针端子，33-第一副板插孔，34-第二副板插孔，35-避让孔，4-按键控制板，41-按键板体，42-母插针端子，43-控制按键，5-电源控制板，51-电源板体，52-火线接触区，53-零线接触区，6-通讯控制板，61-通讯板体，62-连接端子，7-零线，8-待检测电线，9-电流互感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

目前现有大部分产品均是独立式电流互感器加电能控制器的方式；在用户端安装以及空间上均存在一定的弊端；譬如额外的电力控制器需要占用用户配电箱额外的空间，在老小区改造项目上具有一定的障碍。

本申请的特点：智能电力传感器可直接安装在微型断路器的进线端或者负载端；智能电力传感器直接插入断路器接线框进行取电，并可直接接触智能电力传感器电路板上焊接的天线弹片从而对电路板进行供电；电缆(火线)穿过智能电力传感器中间的孔直接插入微型断路器的接线框。内置于智能电力传感器内部的电流互感器可进行电流采集；智能电力传感器将采集到的电流、电压、电能信号通过内置的无线通讯模组上传到云端从而得以实现电力信息的实时监控。通过本申请的方案可以在不改变配电线路以及空间的情况下完成电力云端监控；可及时识别故障用电或者非正常用电从而大大降低火灾风险。

本实用新型的智能微型断路器的一种实施方式：如图1-5所示，微型断路器用智能电力传感器包括壳体以及安装在壳体内的主控制板3、按键控制板4、电源控制板5和通讯控制板6。主控制板3是中央处理用的，同时电压，电流等信号采集，将电流信号转成电信号。按键控制板4通过按键与服务器云端进行连接，同时还可以实现移除别的设备的连接。电源控制板5将230v电压转换成超低压3.3v或者5v的。

主控制板3包括主控板体31以及设置在主控板体31上的主控芯片、电能计量芯片、电流采样电路、电压采样电路，主控芯片、电能计量芯片、电流采样电路、电压采样电路均为现有技术，不再赘述。主控板体31的长度方向的一端的板面上焊接有公插针端子32、另一端设有沿主控板体31长度方向延伸的第一副板插孔33，主控板体31上于设置公插针端子32的一端还设有沿主控板体31长度方向延伸的第二副板插孔34，第二副板插孔34靠近主控板体31的边缘设置。

按键控制板4通过按键实现与服务器云端的通断控制，包括按键板体41以及设置在按键板体41上的按键控制电路、程序烧录接口、LED显示电路，按键控制电路、程序烧录接口、LED显示电路均为现有技术，不再赘述。按键板体41的一端板面上焊接有母插针端子42，按键板体41通过母插针端子42与主控板体31上的公插针端子32对接，按键板体41与主控板体31平行设置。

电源控制板5用于转换电压，包括电源板体51和设置在电源板体51上的整流电路、滤波电路、DC-DC转换器，整流电路、滤波电路、DC-DC转换器均为现有技术，不再赘述。电源板体51的一端插装在第一副板插孔33中，第一副板插孔33与电源板体51接触处分别设置有相对接触连接的火线接触区52和零线接触区53；

通讯控制板6包括通讯板体61以及设置在通讯板体61上的无线通讯电路和无线通讯模组，无线通讯电路和无线通讯模组均为现有技术，不再赘述。通讯板体61的一端插装在第二副板插孔34中，第二副板插孔34与通讯板体61接触处分别设置有多个相互接触连接的连接端子62。

按键控制板4、电源控制板5和通讯控制板6均位于主控板体31的同一侧。

主控板体31的中部具有用于穿装电流互感器和对应电线的避让孔35，避让孔35处安装有电流互感器，电流互感器位与按键控制板4位于主控板体31的同一侧。

电源板体51上的火线接触区52位于电源板体51的一侧侧面上，电源板体51上的零线接触区53包括两块，分别对称设置在电源板体51的两侧侧面上，第一副板插孔33的两侧孔沿处分别与电源板体51上的两个零线接触区53一一对应设置有零线接触区53。

按照本领域惯有思维，电路板一般只设置一块，尤其是对于智能电力传感器体积较小的情况，各个电路、模块、电子元器件均布置在一块电路板上，会导致电路板长度和宽度较大，会导致智能电力传感器的尺寸较大，对于微型断路器的狭小安装空间很难布置，本实用新型通过按照主功能拆分，分别设置按键控制板4、电源控制板5、通讯控制板6三个副板，以分别将占用体积较大的模块分布在三个副板上，三个副板又以与主控板平行叠加或垂直叠加方式进行分布，大大减小电路板整体的长度和宽度尺寸，而且主板与副板的连接无需使用电线焊接，直接设置对应的接触区域进行对接或通过插针端子对接，使得彼此之间连接既方便快捷又十分牢固稳定，三个副板分别位于同一侧，则可以充分利用高度方向的空间进行布置，各个副板之间的空间刚好可以用于设置副板上的电子元器件。可见，本实用新型的结构可以充分利用空间，减小长度和宽度方向的尺寸，使智能电路传感器整体尺寸、尤其是长度和宽度尺寸更加小巧，以便适用于十分狭小的安装空间。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.微型断路器用智能电力传感器，包括壳体，其特征在于，还包括安装在壳体内的以下部件：

主控制板，包括主控板体以及设置在主控板体上的主控芯片、电能计量芯片、电流采样电路、电压采样电路，主控板体的长度方向的一端的板面上焊接有公插针端子、另一端设有沿主控板体长度方向延伸的第一副板插孔，主控板体上于设置公插针端子的一端还设有沿主控板体长度方向延伸的第二副板插孔，第二副板插孔靠近主控板体的边缘设置；

按键控制板，通过按键实现与服务器云端的通断控制，包括按键板体以及设置在按键板体上的按键控制电路、程序烧录接口、LED显示电路，按键板体的一端板面上焊接有母插针端子，按键板体通过母插针端子与主控板体上的公插针端子对接，按键板体与主控板体平行设置；

电源控制板，用于转换电压，包括电源板体和设置在电源板体上的整流电路、滤波电路、DC-DC转换器，电源板体的一端插装在第一副板插孔中，第一副板插孔与电源板体接触处分别设置有相对接触连接的火线接触区和零线接触区；

通讯控制板，包括通讯板体以及设置在通讯板体上的无线通讯电路和无线通讯模组，通讯板体的一端插装在第二副板插孔中，第二副板插孔与通讯板体接触处分别设置有多个相互接触连接的连接端子；

按键控制板、电源控制板和通讯控制板均位于主控板体的同一侧。

2.根据权利要求1所述的微型断路器用智能电力传感器，其特征在于，主控板体的中部具有用于穿装电流互感器和对应电线的避让孔，避让孔处安装有电流互感器，电流互感器位与按键控制板位于主控板体的同一侧。

3.根据权利要求1所述的微型断路器用智能电力传感器，其特征在于，电源板体上的火线接触区位于电源板体的一侧侧面上，电源板体上的零线接触区包括两块，分别对称设置在电源板体的两侧侧面上，第一副板插孔的两侧孔沿处分别与电源板体上的两个零线接触区一一对应设置有零线接触区。

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