CN220691281U - 智能开关和智能开关控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能开关和智能开关控制系统，智能开关包括：电源模块、远程通信集成控制模块和继电器模块；电源模块分别与远程通信集成控制模块和继电器模块电连接，远程通信集成控制模块与继电器模块电连接；电源模块用于向远程通信集成控制模块和继电器模块供电；继电器模块用于在连通状态下控制外接的供电端与外接的电器设备连通，在断开状态下断开外接的供电端与外接的电器设备连通；远程通信集成控制模块的内部运行有业务代码的控制逻辑，业务代码包括用于对接远程终端的代码；远程通信集成控制模块用于控制继电器模块的通断状态，与远程终端进行通信。本实用新型能够减小智能开关的体积。

Description

智能开关和智能开关控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能开关和智能开关控制系统。

背景技术

现有的开关通常设置在墙壁或地面上，用户可通过控制开关来控制各种用电设备的电源供应。

现有的开关主要分为两类，一种是机械式开关，其需要用户手动操作机械式开关的开启与关闭，从而控制相应用电设备的开关状态；另一种是智能开关，用户可通过APP实现对智能开关的远程控制，从而实现远程控制相应用电设备的开关状态。但是现有的智能开关内部结构复杂，其中，电源模块、继电器模块、远程通信模块和控制模块分别作为独立的器件位于智能开关内，导致智能开关的体积较大，需要占用许多安装空间，进而不利于智能开关的安装。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供的智能开关和智能开关控制系统，通过设置远程通信集成控制模块，将智能开关的远程通讯功能和逻辑控制功能集成在一起，减少了智能开关的体积，方便智能开关的安装。

第一方面，本实用新型提供一种智能开关，包括：电源模块、远程通信集成控制模块和继电器模块；

电源模块分别与远程通信集成控制模块和继电器模块电连接，远程通信集成控制模块与继电器模块电连接；

电源模块用于向远程通信集成控制模块和继电器模块供电；

继电器模块用于在连通状态下控制外接的供电端与外接的电器设备连通，在断开状态下断开外接的供电端与外接的电器设备连通；

远程通信集成控制模块的内部运行有业务代码的控制逻辑，业务代码包括用于对接远程终端的代码；

远程通信集成控制模块用于控制继电器模块的通断状态，与远程终端进行通信。

可选地，智能开关还包括：指示灯模块；

指示灯模块与远程通信集成控制模块电连接；

指示灯模块用于指示智能开关的联网状态，以及智能开关的工作状态。

可选地，远程通信集成控制模块包括：监测管脚；

远程通信集成控制模块通过监测管脚与外接的机械开关电连接；

机械开关用于在开启状态下将外接的供电端与外接的电器设备连通，在断开状态下断开外接的供电端与外接的电器设备连通；

远程通信集成控制模块用于通过监测管脚监测机械开关的开断状态，以对继电器模块的通断状态进行调整，并将监测结果上报至远程终端，

可选地，电源模块包括：第一电源转换单元；

第一电源转换单元的输入端与供电端连接，第一电源转换单元的输出端与继电器模块电连接；

第一电源转换单元用于将供电端提供的输入电压降至第一工作电压。

可选地，电源模块还包括：第二电源转换单元；

第二电源转换单元的输入端与第一电源转换单元的输出端电连接，第二电源转换单元的输出端与远程通信集成控制模块电连接；

第二电源转换单元用于将第一工作电压降至第二工作电压。

可选地，智能开关还包括：电路板；

电源模块、远程通信集成控制模块和继电器模块均集成在电路板上。

可选地，电源模块、远程通信集成控制模块和继电器模块均采用插针式与电路板连接。

第二方面，本实施例提供一种智能开关控制系统，包括：远程终端和如上任一项的智能开关；

远程终端与远程通信集成控制模块通信连接。

可选地，远程终端包括：网关、移动终端和云平台中的至少一种。

可选地，智能开关控制系统还包括：机械开关；

远程通信集成控制模块与机械开关电连接。

本实用新型实施例提供的智能开关和智能开关控制系统，通过设置远程通信集成控制模块，不但实现了远程智能控制电器设备的开关，同时将智能开关的远程通讯功能和逻辑控制功能集成在一起，降低了智能开关的成本，减少了智能开关的体积，方便智能开关的安装。

附图说明

图1为本申请一实施例的智能开关的示意性的结构框图。

附图标记

1、电源模块；2、远程通信集成控制模块；3、继电器模块；4、指示灯模块；5、电器设备；6、机械开关；7、供电端。

具体实施方式

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，在本实用新型中，诸如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。

第一方面，本实施例提供一种智能开关，参见图1，该智能开关包括：电源模块1、远程通信集成控制模块2、继电器模块3、指示灯模块4和电路板。

所述电源模块1、所述远程通信集成控制模块2、所述继电器模块3和指示灯模块4均集成在所述电路板上。

所述电源模块1分别与所述远程通信集成控制模块2和所述继电器模块3电连接。所述远程通信集成控制模块2与所述继电器模块3电连接。所述指示灯模块4与所述远程通信集成控制模块2电连接。

所述电源模块1用于向所述远程通信集成控制模块2和所述继电器模块3供电。所述继电器模块3用于在连通状态下控制外接的供电端7与外接的电器设备5连通，在断开状态下断开外接的供电端7与外接的电器设备5连通。所述指示灯模块4用于指示所述智能开关的联网状态，以及所述智能开关的工作状态。

其中，指示灯模块4包括：第一指示灯和第二指示灯。第一指示灯用于指示智能开关是处于开启状态还是处于断电状态；第二指示灯用于指示智能开关是否联网。在本实施例中，第一指示灯为智能开关状态指示灯，第二指示灯为Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线保真)联网状态指示灯。

所述电源模块1包括：第一电源转换单元和第二电源转换单元。所述第一电源转换单元的输入端与所述供电端7连接，所述第一电源转换单元的输出端与所述继电器模块3电连接。所述第二电源转换单元的输入端与所述第一电源转换单元的输出端电连接，所述第二电源转换单元的输出端与所述远程通信集成控制模块2电连接。所述第二电源转换单元用于将第一工作电压降至第二工作电压。

在本实施例中，第一电源转换单元为插件式电源转换集成芯片，第二电源转换单元为LDO(low dropout regulator，低压差线性稳压器)；所述第一电源转换单元用于将所述供电端7提供的220V的交流电降至12V的直流电，第二电源转换单元用于将12V的直流电降至3.3V的直流电，即第一工作电压为直流的12V电压，第二工作电压为直流的3.3V电压，但并不限于此。至此，电源模块1可通过第一电源转换单元向继电器模块3提供12V的电压，并通过第二电源转换单元向远程通信集成控制模块2提供3.3V电压。如此，通过设置第一电源转换单元和第二电源转换单元，能够是智能开关整机在小电流下运行，降低了功耗，同时将第二电源转换单元限定为LDO则能够降低智能开关的制作成本。

需要说明的是，在本实施例中，远程通信集成控制模块2为一集成芯片，其集成了监测功能、远程通讯功能和逻辑控制功能。

其中，所述远程通信集成控制模块2包括：监测管脚。所述远程通信集成控制模块2通过所述监测管脚与外接的机械开关6电连接，以监测所述机械开关6的开断状态。

所述机械开关6在开启状态下能够将外接的供电端7与外接的电器设备5连通，以使电器设备5可以运行。同时机械开关6在断开状态下断开外接的供电端7与外接的电器设备5连通，以使电器设备5停止运行。

除此之外，所述远程通信集成控制模块2的内部运行有多个业务代码的控制逻辑，所述业务代码包括用于对接远程终端的代码，其中包括：对接云平台进行数据通信的代码、对接手机的APP(application，手机软件)的代码和实现手机一键配网等数据交互功能的代码。如此，远程通信集成控制模块2可以将智能开关的工作状态发送至远程终端，并接收远程终端发出的控制指令，以控制所述继电器模块3的通断状态，从而对电器设备5的用电状态进行控制。

具体的，所述远程通信集成控制模块2可以根据机械开关6的开断状态，对所述继电器模块3的通断状态进行调整，并将监测结果上报至所述远程终端。其中，所述远程终端包括：网关、移动终端和云平台中的至少一种。远程通信集成控制模块2可采用Wi-Fi模块、蓝牙模块或zigbee(紫峰)模块等通讯模块的通讯方式与远程终端通信连接。在本实施例中，远程通信集成控制模块2采用Wi-Fi模块的通讯方式与远程终端通信连接。

在本实施例中，所述远程终端包括：网关、移动终端和云平台。其中，智能开关在与网关连接的情况下，可实现整屋中智能开关的集中管理控制。在智能开关与移动终端，如手机或笔记本电脑连接的情况下，用户可以通过移动终端查看智能开关的工作状态，也可通过移动终端向远程通信集成控制模块2发送控制指令，以对智能开关的工作状态进行控制。在智能开关与云平台连接的情况下，云平台可以根据智能开关的工作状态以及对机械开关6的监测结果，通过向远程通信集成控制模块2发送控制指令，以对智能开关的工作状态进行控制；云平台也可同时与多个智能开关中的远程通信集成控制模块2进行连接，以对多个智能开关进行管控，除此之外，用户也可以通过移动终端与云平台进行连接，通过云平台向相应的智能开关发送控制指令，并接收云平台发送的智能开关的工作状态信息。

进一步的，第一指示灯、第二指示灯、第一电源转换单元、第二电源转换单元、继电器模块3和远程通信集成控制模块2均为插针式器件，且第一指示灯、第二指示灯、第一电源转换单元、第二电源转换单元、继电器模块3和远程通信集成控制模块2均采用插针式的连接方式与电路板固定连接。其中，采用插针式的连接方式将第一指示灯、第二指示灯、第一电源转换单元、第二电源转换单元、继电器模块3和远程通信集成控制模块2分别与电路板进行固定连接，能够有效提高智能开关的散热效率，从而能够有效延长智能开关的使用寿命。

该智能开关体积小，可内置于市面上大多数机械开关6安装处的墙壁的内侧，无需更有原有的机械开关6，节省成本，同时也支持原有机械开关6的功能；同时，该智能开关安装方便，只需将监测管脚与机械开关6上的接口对接即可，并通过远程通信集成控制模块2，可以支持web(World Wide Web，全球广域网)页面控制，也可以通过手机APP进行远程控制，并支持Wi-Fi一键配网功能；

第二方面，本实施例提供一种智能开关控制系统，包括：机械开关6、远程终端和上述的智能开关。所述远程终端与智能开关中的远程通信集成控制模块2通信连接。远程通信集成控制模块2通过监测管脚与机械开关6电连接。电路板与机械开关6固定连接。

以用户使用手机APP并通过云平台与智能开关进行通信为例，智能开关控制系统的工作原理如下：

用户可通过手机APP发送控制命令给到云平台。云平台通过对应的协议分析，转发转换后的控制指令给到智能开关。智能开关接收到控制指令后，通过控制继电器模块3的连通或者断开的操作，来实现火线的接通或断开功能，从而实现外接的电器设备5通电或断电。

当用户通过机械开关6的机械按键来控制外接的电器设备5通电或断电的时候，智能开关的监测管脚监测到机械开关6的动作之后，结合目前智能开关上报至手机APP的状态进行分析，发出不同的控制，具体如下：

如果当前智能开关中的继电器模块3正处于闭合的状态，即连通状态，当收到机械开关6触发了开启的按键时候，智能开关将继续保持继电器模块3处于闭合的状态；当收到机械开关6触发了断开的按键时候，这时候智能开关则控制继电器模块3实现断开操作，即将继电器模块3切换至断开状态，从而实现电器设备5与供电端7断开，同时将切换动作和结果存储到云平台，进一步的可通过云平台发送至手机APP，进而使得手机APP显示的电器设备5的状态与当前电器设备5的状态同步，为断电状态。

如果当前智能开关中的继电器模块3正处于断开状态，当收到机械开关6触发了断开的按键时候，智能开关将继续保持继电器模块3处于断开状态；当收到机械开关6触发了开启的按键时候，这时候智能开关则控制继电器模块3切换至闭合的状态，从而实现电器设备5与供电端7连通，同时将切换动作和结果存储到云平台，进一步的可通过云平台发送至手机APP，进而使得手机APP显示的电器设备5的状态与当前电器设备5的状态同步，为通电状态。

如果当前机械开关6按键的状态是断开的状态，但是由于某些原因，如通信出现终端或通信不稳定等，致使手机APP控制的对应智能开关中的继电器模块3处于闭合的状态，此时外部的机械开关6处于断开状态，从而导致机械开关6的状态与智能开关中的继电器模块3的状态不同步。这个时候可以通过触发机械开关6进行开启再关闭的摁键操作，即可将智能开关中的继电器切换至断开状态，从而实现手机APP显示的电器设备5的状态与当前电器设备5的状态同步。其中，在通过触发机械开关6进行开启再关闭的两次摁键操作的过程中，当进行开启的摁键操作时，远程通信集成控制模块2虽然检测到机械开关6由断开状态切换至开启状态，但不会识别出此次的机械开关6的切换操作，致使手机APP显示的电器设备5的状态与当前电器设备5的状态还是不同步；只有当再次触发机械开关6，使之有开启状态切换至断开状态时，远程通信集成控制模块2才会识别出机械开关6的切换操作，并控制继电器模块3将状态切换至断开状态，从而实现手机APP显示的电器设备5的状态与当前电器设备5的状态同步，为断电状态。

同理，如果当前机械开关6的状态是开启状态，但是此时手机APP控制的对应智能开关中的继电器模块3处于断开状态，而此时外部的机械开关6则处于开启状态，即机械开关6的状态与智能开关中的继电器模块3的状态不同步。这个时候可以通过触发机械开关6进行关闭再开启的摁键操作，实现手机APP显示的电器设备5的状态与当前电器设备5的状态同步，为通电状态。

该智能开关控制系统适用范围广，不但支持远程终端的远程控制同时也可以支持原有的机械开关6的功能。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种智能开关，其特征在于，包括：电路板、电源模块、远程通信集成控制模块和继电器模块；

所述电源模块、所述远程通信集成控制模块和所述继电器模块均集成在所述电路板上；

所述电源模块分别与所述远程通信集成控制模块和所述继电器模块电连接，所述远程通信集成控制模块与所述继电器模块电连接；

所述电源模块用于向所述远程通信集成控制模块和所述继电器模块供电；

所述继电器模块用于在连通状态下控制外接的供电端与外接的电器设备连通，在断开状态下断开外接的供电端与外接的电器设备连通；

所述远程通信集成控制模块的内部运行有业务代码的控制逻辑，所述业务代码包括用于对接远程终端的代码；

所述远程通信集成控制模块用于控制所述继电器模块的通断状态，与远程终端进行通信。

2.根据权利要求1所述的智能开关，其特征在于，智能开关还包括：指示灯模块；

所述指示灯模块与所述远程通信集成控制模块电连接；

所述指示灯模块用于指示所述智能开关的联网状态，以及所述智能开关的工作状态。

3.根据权利要求1所述的智能开关，其特征在于，所述远程通信集成控制模块包括：监测管脚；

所述远程通信集成控制模块通过所述监测管脚与外接的机械开关电连接；

所述机械开关用于在开启状态下将外接的供电端与外接的电器设备连通，在断开状态下断开外接的供电端与外接的电器设备连通；

所述远程通信集成控制模块用于通过所述监测管脚监测所述机械开关的开断状态，以对所述继电器模块的通断状态进行调整，并将监测结果上报至所述远程终端。

4.根据权利要求1所述的智能开关，其特征在于，所述电源模块包括：第一电源转换单元；

所述第一电源转换单元的输入端与所述供电端连接，所述第一电源转换单元的输出端与所述继电器模块电连接；

所述第一电源转换单元用于将所述供电端提供的输入电压降至第一工作电压。

5.根据权利要求4所述的智能开关，其特征在于，所述电源模块还包括：第二电源转换单元；

所述第二电源转换单元的输入端与所述第一电源转换单元的输出端电连接，所述第二电源转换单元的输出端与所述远程通信集成控制模块电连接；

所述第二电源转换单元用于将第一工作电压降至第二工作电压。

6.根据权利要求1至5任一项所述的智能开关，其特征在于，所述电源模块、所述远程通信集成控制模块和所述继电器模块均采用插针式与所述电路板连接。

7.一种智能开关控制系统，其特征在于，包括：远程终端和如权利要求1至6任一项所述的智能开关；

所述远程终端与所述远程通信集成控制模块通信连接。

8.根据权利要求7所述的智能开关控制系统，其特征在于，所述远程终端包括：网关、移动终端和云平台中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的智能开关控制系统，其特征在于，所述智能开关控制系统还包括：机械开关；

所述远程通信集成控制模块与所述机械开关电连接。