CN220711122U - 全直流的客房控制箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全直流的客房控制箱，涉及客房控制技术领域，包括电箱本体及封装于电箱本体内的控制电路；控制电路包括保护器组、转换器组及客房控制系统；保护器组的输入端连接外部直流电源，保护器组用于根据外部直流电源控制控制电路的通断状态；保护器组的输出端连接转换器组的输入端，转换器组的输出端连接客房控制系统的输入端，转换器组用于将外部直流电源转换为目标电源，并将目标电源输出至客房控制系统；客房控制系统的输出端连接外部供电回路，客房控制系统通过外部供电回路控制客房电器。本实用新型通过全直流的应用，省去了交流转换到直流的步骤，可提高用户效率，达成高效节能的目标。

Description

全直流的客房控制箱

技术领域

本实用新型涉及客房控制技术领域，尤其涉及一种全直流的客房控制箱。

背景技术

RCU(Room Contro l Un it，客房控制系统)通常用于智能家居行业，如酒店等。RCU具备微处理功能，即集成MCU(Mi cro Contro l Un it，微电脑控制单元)，能通过无线控制所有的客房电器、灯具及插座等。

然而，随着光储直柔技术的发展和应用，直流直接供电设备越来越多，直流直接供电的客房控制系统需求也日益提升；同时，物联网技术在发展，但是无线控灯技术仍然面临着传输距离、信号干扰等问题，而有线技术需要较高的专业施工能力，对施工方也提出了较高的调试交付能力要求。

因此，需研发一种新的施工布线简单、全直流的客房控制箱，以满足用户的实际需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种全直流的客房控制箱，通过全直流的应用，省去了交流转换到直流的步骤，达成高效节能的目标。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种全直流的客房控制箱，包括：电箱本体及封装于所述电箱本体内的控制电路；所述控制电路包括保护器组、转换器组及客房控制系统；所述保护器组的输入端连接外部直流电源，所述保护器组用于根据所述外部直流电源控制所述控制电路的通断状态；所述保护器组的输出端连接所述转换器组的输入端，所述转换器组的输出端连接所述客房控制系统的输入端，所述转换器组用于将所述外部直流电源转换为目标电源，并将所述目标电源输出至所述客房控制系统；所述客房控制系统的输出端连接外部供电回路，所述客房控制系统通过所述外部供电回路控制客房电器。

作为上述方案的改进，所述保护器组包括依次串接的漏电保护器、过流及短路保护器；所述漏电保护器包括第一正极电流转电压电路、第一负极电流转电压电路、差分放大电路、第一比较器电路及第一直流电子开关，所述第一正极电流转电压电路及第一负极电流转电压电路分别连接差分放大电路的输入端，所述差分放大电路的输出端通过所述第一比较器电路与所述第一直流电子开关连接；所述过流及短路保护器包括依次连接的第二正极电流转电压电路、滤波放大电路、第二比较器电路及第二直流电子开关。

作为上述方案的改进，所述转换器组包括220V直流到220V交流逆变器、220V直流到12V直流变换器、220V直流到24V直流变换器及220V直流到36V直流变换器中的任意一个或几个；所述220V直流到220V交流逆变器用于将220V直流电转换为220V交流电；所述220V直流到12V直流变换器用于将220V直流电转换为12V直流电；所述220V直流到24V直流变换器用于将220V直流电转换为24V直流电；所述220V直流到36V直流变换器用于将220V直流电转换为36V直流电。

作为上述方案的改进，所述客房控制系统包括MCU处理器、开关电路组、通信电路组、房务指示电路及接口保护电路，所述开关电路组、通信电路组、房务指示电路及接口保护电路分别与所述MCU处理器连接。

作为上述方案的改进，所述MCU处理器内设有12V直流到3.3V直流转换器，用于将12V直流电转换为3.3V直流电以向所述MCU处理器及外部电路供电。

作为上述方案的改进，所述开关电路组包括36V直流开关电路、36V直流调光电路、24V直流开关电路、220V直流开关电路及220V交流开关电路中的任意一个或几个；所述36V直流开关电路、36V直流调光电路、24V直流开关电路及220V直流开关电路均包括开关管驱动器、开关管及电流测量电路，所述开关管驱动器与所述开关管及电流测量电路分别连接，所述开关管与所述电流测量电路连接；所述220V交流开关电路包括依次连接的继电器驱动电路、继电器及过零检测电路。

作为上述方案的改进，所述通信电路组包括以太网通信电路和/或485通信电路。

作为上述方案的改进，所述外部供电回路包括36V直流开关照明回路、24V直流开关照明回路、36V直流调光照明回路、交流插座回路、直流设备回路、房务指示回路、485通信回路及以太网通信回路中的任意一个或几个；所述36V直流开关照明回路用于向照明灯具提供36V的直流电压；所述24V直流开关照明回路用于向照明灯具提供24V的直流电压；所述36V直流调光照明回路用于向调光灯具提供36V的直流电压并进行PWM调光；所述交流插座回路用于输出220V的交流电压以向交流设备供电；所述直流设备回路用于输出220V的直流电压以向直流设备供电；所述房务指示回路用于向指示灯及门铃供电；所述485通信回路用于与设有485接口的设备通信；所述以太网通信回路用于接入楼层交换机和/或网关。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型全直流的客房控制箱是一个集成式的电箱，内部包括了各类保护器及转换器；在客房应用场景下，可为客房里的各类设备提供一个标准的，多种输出的，含有保护等功能的集成式电箱。

本实用新型全直流的客房控制箱既考虑了直流系统和各类直流的负载的应用需求，同时也能兼容当前广泛使用的交流用电设备的场景，确保在应用全直流的客房控制箱时，客房的客人是无感的。

本实用新型通过全直流的应用，相比于传统的方案，减去了交流转换到直流的步骤，可以提高用户效率，达成高效节能的目标。

附图说明

图1是本实用新型全直流的客房控制箱的结构示意图；

图2是本实用新型中漏电保护器的结构示意图；

图3是本实用新型中过流及短路保护器的结构示意图；

图4是本实用新型中客房控制系统的结构示意图；

图5是本实用新型中36V直流开关电路、36V直流调光电路、24V直流开关电路及220V直流开关电路的结构示意图；

图6是本实用新型中36V直流开关电路、36V直流调光电路、24V直流开关电路及220V直流开关电路的电路图；

图7是本实用新型中220V交流开关电路的结构示意图；

图8是本实用新型中220V交流开关电路的电路图；

图9是本实用新型全直流的客房控制箱的应用场景图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

参见图1，图1显示了本实用新型全直流的客房控制箱的具体结构，其包括电箱本体及封装于电箱本体内的控制电路；其中，控制电路包括保护器组1、转换器组2及客房控制系统3。具体地：

保护器组1的输入端连接外部220V直流电源，保护器组1用于根据外部直流电源控制控制电路的通断状态；

保护器组1的输出端连接转换器组2的输入端，转换器组2的输出端连接客房控制系统3的输入端，转换器组2用于将外部直流电源转换为目标电源，并将目标电源输出至客房控制系统3；

客房控制系统3的输出端连接外部供电回路，客房控制系统3通过外部供电回路控制客房电器。

需要说明的是，本实用新型全直流的客房控制箱是一个集成式的电箱，内部包括了各类保护器及转换器；在客房应用场景下，可为客房里的各类设备提供一个标准的，多种输出的，含有保护等功能的集成式电箱。本实用新型全直流的客房控制箱既考虑了直流系统和各类直流的负载的应用需求，同时也能兼容当前广泛使用的交流用电设备的场景，确保在应用全直流的客房控制箱时，客房的客人是无感的。因此，通过全直流的应用，相比于传统的方案，减去了交流转换到直流的步骤，可以提高用户效率，达成高效节能的目标。

下面分别对外部供电回路、保护器组1、转换器组2及客房控制系统3进行详细描述：

一、外部供电回路

本实施例中，外部供电回路包括36V直流开关照明回路、24V直流开关照明回路、36V直流调光照明回路、交流插座回路、直流设备回路、房务指示回路、485通信回路及以太网通信回路；需要说明的是，在实际应用中可根据需求设置不同的供电回路。其中：

36V直流开关照明回路用于向照明灯具提供36V的直流电压，该电压等级可以适配当前市面上常规的筒射灯具；

24V直流开关照明回路用于向照明灯具(如，通用型灯带)提供24V的直流电压，其中，一路用于夜灯指示，另一路用于氛围灯带照明；

36V直流调光照明回路用于向调光灯具(如，床头阅读灯)提供36V的直流电压并进行PWM调光，其中，该回路可通过PWM调光的形式进行调光，并保证恒压型输出；

交流插座回路用于输出220V的交流电压以向交流设备(如，电水壶、客户的各类用户设备)供电；

直流设备回路用于输出220V的直流电压以向直流设备(如，直流电视、直流冰箱、直流空调等)供电；

房务指示回路用于向指示灯(如，清扫、勿扰等多种指示灯)及直流门铃供电；

485通信回路用于与设有485接口的设备通信；其中，485通信回路有两路：一路用于控制485窗帘和窗纱电机，另一路用于接空调、开关、调光等485面板，该回路使用CAT5E线束，内部两芯线用于通信，另外2芯线用于传递12V电给各类面板供电；

以太网通信回路用于接入楼层交换机和/或网关；具体地，以太网通信回路用于接入楼层交换机，与客房控制系统3调试软件、PMS管理软件等接入，同时还与VRV空调外机网关通信，通过VRV空调外机网关控制对应的空调内机，达成空调控制的功能。

二、保护器组

本实施例中，保护器组1包括依次串接的漏电保护器11、过流及短路保护器12。

如图2所示，漏电保护器11包括第一正极电流转电压电路111、第一负极电流转电压电路112、差分放大电路113、第一比较器电路114及第一直流电子开关115，第一正极电流转电压电路111及第一负极电流转电压电路112分别连接差分放大电路113的输入端，差分放大电路113的输出端通过第一比较器电路114与第一直流电子开关115连接。

漏电保护器11通过测试直流正极和负极的电流差异判定是否漏电；当第一比较器电路114判断出差异值超过阈值时，通过第一直流电子开关115切断直流电输出；同时，漏电保护器11具备锁定状态功能，需要手动解除漏电保护状态。

如图3所示，过流及短路保护器12包括依次连接的第二正极电流转电压电路121、滤波放大电路122、第二比较器电路123及第二直流电子开关124。

过流及短路保护器12通过第二正极电流转电压电路121测量流过的电流值，当第二比较器电路123判断出电流值超过设定阈值时，通过第二直流电子开关124切断直流电输出；同时，过流及短路保护器12具备状态锁定功能，当触发过流或短路保护时，需要手动恢复供电。

三、转换器组

参见图1，本实施例中转换器组2包括220V直流到220V交流逆变器21、220V直流到12V直流变换器22、220V直流到24V直流变换器23、220V直流到36V直流变换器24及220V直流短路保护过流保护器25。需要说明的是，在实际应用中可根据需求设置不同的逆变器或变换器。其中：

220V直流到220V交流逆变器21，用于将220V直流电转换为220V交流电，并通过客房控制系统3给外部供电回路中的插座供电，该插座用于兼容常规的交流设备及一些用户的用电设备，使客人使用无感；

220V直流到12V直流变换器22，用于将220V直流电转换为12V直流电；具体地，220V直流到12V直流变换器22为DC-DC转换器，内部含有过流保护、短路保护等功能，用于给客房控制系统3供电，同时，还为外部供电回路中的12V 485智能面板、房务指示灯、门铃等设备供电；

220V直流到24V直流变换器23，用于将220V直流电转换为24V直流电；同理，220V直流到24V直流变换器23为DC-DC转换器，内部含有过流保护、短路保护等功能，用于给客房控制系统3内部24V的PWM调光组件供电，也是24V灯带等灯具的供电电能的来源；

220V直流到36V直流变换器24，用于将220V直流电转换为36V直流电；同理，220V直流到36V直流变换器24为DC-DC转换器，内部含有过流保护、短路保护等功能，用于给客房控制系统3内部36V的PWM调光组件及36V电子开关组件提供输入；并外部输出给外部供电回路中的床头阅读灯及外部开关控制的36V常规筒射灯等灯具。

四、客房控制系统

如图4所示，客房控制系统3包括MCU处理器31、开关电路组32、通信电路组33、房务指示电路及接口保护电路34，开关电路组32、通信电路组33、房务指示电路及接口保护电路34分别与MCU处理器31连接。

4.1、MCU处理器

MCU处理器31内设有12V直流到3.3V直流转换器，用于将12V直流电转换为3.3V直流电以向MCU处理器31及外部电路供电。

需要说明的是，MCU处理器31及弱电电路的总体工作电压为3.3V，因此，MCU处理器31内部设有12V直流到3.3V直流转换器，用于维护MCU处理器31及外部的电路的供电。优选地，MCU处理器31的型号为GD32F107VCT6,但不以此为限制。

4.2、开关电路组

本实施例中开关电路组32包括36V直流开关电路321、36V直流调光电路322、24V直流开关电路323、220V直流开关电路324及220V交流开关电路325；在实际应用中可根据需求设置不同的开关电路。

如图5所示，36V直流开关电路321、36V直流调光电路322、24V直流开关电路323及220V直流开关电路324均包括开关管驱动器32a、开关管32b及电流测量电路32c，开关管驱动器32a与开关管32b及电流测量电路32c分别连接，开关管32b与电流测量电路32c连接。

需要说明的是，36V直流开关电路321、36V直流调光电路322、24V直流开关电路323及220V直流开关电路324不但具备了开关驱动大功率MOSFET的能力，还具备过流保护等能力。

结合图6所示的电路图可知，各开关电路的输出端为V_PORT+和V_PORT-，U12为MOSFET(即开关管)的驱动芯片(即开关管驱动器)，同时兼具过流/短路保护的功能。MCU处理器31通过驱动芯片U12的第3脚控制MOSFET的开关；当驱动信号为高电平或低电平时，处于通断状态的，当驱动信号为PWM信号时，处于调光状态。

如图7所示，220V交流开关电路325包括依次连接的继电器驱动电路32d、继电器32e及过零检测电路32f。

为了提高继电器的使用寿命，因此需要继电器在交流过零点附近进行开关以避免大电流导致触电失效；当过零发生时，MCU处理器31内部中断检到过零点，通过继电器驱动电路32d控制继电器32e开通或是关断。同时，继电器驱动电路32d还具备吸引继电器驱动线圈内产生了反向电动势的能力。

结合图8所示的电路图可知，MCU控制信号通过达林顿管驱动继电器，通过继电器的吸合和释放来决定220V交流是否开通；使用达林顿管一方面是为了提高信号的驱动能力，另一方面可以吸收继电器线圈上的反向电动势；除此之外，使用达林顿管还可以使电路更为紧凑。

4.3、通信电路组

通信电路组33包括以太网通信电路331和/或485通信电路332(参见图4)。

下面结合具体的应用场景对本实用新型作进一步的详细描述。

如图9所示，通过该应用形式，可以达成线路简单，直流与交流兼容；在客房控制系统3内兼具了调光、开关、直流设备、交流供电等等应用；并且通过智能化面板，可以在不同的场景下切换，同时具备了良好的用户体验。

由上可知，本实用新型提出了一种基于直流、简易施工布线的一体化电箱来满足要求，其可以达成良好的用户保验，同时兼容易于客房实施，并且保持了对当前用电设备的兼容性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种全直流的客房控制箱，其特征在于，包括电箱本体及封装于所述电箱本体内的控制电路；

所述控制电路包括保护器组、转换器组及客房控制系统；

所述保护器组的输入端连接外部直流电源，所述保护器组用于根据所述外部直流电源控制所述控制电路的通断状态；

所述保护器组的输出端连接所述转换器组的输入端，所述转换器组的输出端连接所述客房控制系统的输入端，所述转换器组用于将所述外部直流电源转换为目标电源，并将所述目标电源输出至所述客房控制系统；

所述客房控制系统的输出端连接外部供电回路，所述客房控制系统通过所述外部供电回路控制客房电器。

2.如权利要求1所述的全直流的客房控制箱，其特征在于，所述保护器组包括依次串接的漏电保护器、过流及短路保护器；

所述漏电保护器包括第一正极电流转电压电路、第一负极电流转电压电路、差分放大电路、第一比较器电路及第一直流电子开关，所述第一正极电流转电压电路及第一负极电流转电压电路分别连接差分放大电路的输入端，所述差分放大电路的输出端通过所述第一比较器电路与所述第一直流电子开关连接；

所述过流及短路保护器包括依次连接的第二正极电流转电压电路、滤波放大电路、第二比较器电路及第二直流电子开关。

3.如权利要求1所述的全直流的客房控制箱，其特征在于，所述转换器组包括220V直流到220V交流逆变器、220V直流到12V直流变换器、220V直流到24V直流变换器及220V直流到36V直流变换器中的任意一个或几个；

所述220V直流到220V交流逆变器用于将220V直流电转换为220V交流电；

所述220V直流到12V直流变换器用于将220V直流电转换为12V直流电；

所述220V直流到24V直流变换器用于将220V直流电转换为24V直流电；

所述220V直流到36V直流变换器用于将220V直流电转换为36V直流电。

4.如权利要求1所述的全直流的客房控制箱，其特征在于，所述客房控制系统包括MCU处理器、开关电路组、通信电路组、房务指示电路及接口保护电路，所述开关电路组、通信电路组、房务指示电路及接口保护电路分别与所述MCU处理器连接。

5.如权利要求4所述的全直流的客房控制箱，其特征在于，所述MCU处理器内设有12V直流到3.3V直流转换器，用于将12V直流电转换为3.3V直流电以向所述MCU处理器及外部电路供电。

6.如权利要求4所述的全直流的客房控制箱，其特征在于，所述开关电路组包括36V直流开关电路、36V直流调光电路、24V直流开关电路、220V直流开关电路及220V交流开关电路中的任意一个或几个；

所述36V直流开关电路、36V直流调光电路、24V直流开关电路及220V直流开关电路均包括开关管驱动器、开关管及电流测量电路，所述开关管驱动器与所述开关管及电流测量电路分别连接，所述开关管与所述电流测量电路连接；

所述220V交流开关电路包括依次连接的继电器驱动电路、继电器及过零检测电路。

7.如权利要求4所述的全直流的客房控制箱，其特征在于，所述通信电路组包括以太网通信电路和/或485通信电路。

8.如权利要求1所述的全直流的客房控制箱，其特征在于，所述外部供电回路包括36V直流开关照明回路、24V直流开关照明回路、36V直流调光照明回路、交流插座回路、直流设备回路、房务指示回路、485通信回路及以太网通信回路中的任意一个或几个；

所述36V直流开关照明回路用于向照明灯具提供36V的直流电压；

所述24V直流开关照明回路用于向照明灯具提供24V的直流电压；

所述36V直流调光照明回路用于向调光灯具提供36V的直流电压并进行PWM调光；

所述交流插座回路用于输出220V的交流电压以向交流设备供电；

所述直流设备回路用于输出220V的直流电压以向直流设备供电；

所述房务指示回路用于向指示灯及门铃供电；

所述485通信回路用于与设有485接口的设备通信；

所述以太网通信回路用于接入楼层交换机和/或网关。