[发明专利]带功率计量的无线智能控制单相电源插座

说明书

技术领域

本发明涉及无线智能电源插座，特别是带功率计量的无线智能控制单相电源插座。

背景技术

WLAN是无线局域网络(Wireless LocalAreaNetworks)简称，它是相当便利的数据传输系统。WLAN技术能够提供高速数据速率，其中IEEE802.11b能提供在2.4GHz频段上的1～11Mbit/s的数据带宽，覆盖距离大约150m～300m；IEEE802.11g能提供在2.4GHz频段上6～54Mbit/s的数据带宽，覆盖距离大约75m～150m。现阶段，大部分智能手机、平板电脑都具备了WLAN功能。随着WLAN SOC低功耗单芯片的推出，其应用领域也越来越广。

目前，普通的单相电源插座常导通电源，不具备智能关断与导通电源功能，也不能计量插座上的电压、电流、有功功率、电能等用电数据。随着物联网和智能家居的兴起，本发明能够解决智能用电、节约用电的需求，能够产生一定的社会经济效益。

发明内容

本发明是一种带功率计量的无线智能控制单相电源插座。其目的在于，将2.4GHZ WLAN技术用于电源插座的无线电通讯，能够统计电源插座的用电数据，实现对连接到电源插座的用电器智能控制。本发明的WLAN电路可以工作在AP或Station模式。当本发明工作在AP模式时，可与具备WLAN功能的智能手机、平板电脑等直接连接。当本发明工作在Station模式时，可以部署一个AP设备，将本发明与具备WLAN功能的智能手机、平板电脑等都加入该AP所建立的网络；也可以将本发明与具备WLAN功能的智能手机、平板电脑等组成ADHOC网络。它具备自动节电、即时导通/关断、延时导通/关断、定时导通/关断、监测电流等功能，为智能家居生活提供安全、便捷的用电方式。

本发明是一种带功率计量的无线智能控制单相电源插座。所述的单相电源插座可以是五孔单插座或者五孔联排插座；所述的无线指WLAN无线技术，由WLAN无线模块实现，WLAN模块工作在AP或Station模式；所述的智能是指通过具备WLAN功能的智能手机、平板电脑等设置电源插座控制参数，实现自动节电、即时导通/关断、延时导通/关断、定时导通/关断、监测电流、安全用电等功能。所述的功率计量是指对单相220V交流电源的用电计量，包括电压、电流有效值，有功功率，电能等用电数据统计。

无线智能控制单相电源插座包括电压电流采样电路、计量电路、光耦隔离电路、WLAN模块电路、天线、继电器电路、指示灯电路、按键电路、AC-DC电路、DC-DC电源电路等。其具体的技术方案如下：

电压电流采样电路连接到计量电路，计量电路连接到光耦隔离电路，光耦隔离电路连接到WLAN模块电路。WLAN模块电路还连接了继电器电路、指示灯电路、按键电路、天线。AC-DC电路将交流电压转换为直流电压，DC-DC电源电路将直流电压转换为低压直流电压。

AC-DC隔离电路(1)将交流电压隔离转换为直流电压源；DC-DC电源转换电路(2)实现多路低压电源的转换，将直流电压源转为低压直流电压源；FLASH电路(3)存储固件程序；电源降压电路(4)将交流电压不隔离转换为低压直流电压源；计量电路(5)为电能计量主芯片电路，由电流电压采样电路(12)输入采样信号，实现对电能的计算；WLAN无线模块电路(7)的GPIO口连接按键电路(8)、指示灯电路(9)，实现设置输入和状态指示；WLAN无线模块电路(7)的UART通讯(或SPI)通过光耦隔离电路(6)连接到计量电路，实现对计量电路的参数设置和电能参数的读取；继电器电路(11)由WLAN无线模块电路的GPIO口控制，实现对电源输出导通与关断。

无线智能控制单相电源插座的具体工作过程如下：

电流电压采样电路(12)实时工作，将采样信号送入计量电路(5)，计量电路实时实现对电压、电流、功率等参数的计算，并将计算结果写入寄存器。

用户通过具备WLAN功能的手机、平板电脑等给WLAN无线模块电路(7)发送导通/关断指令，WLAN无线模块电路(7)接收指令后立即响应处理，直接控制继电器电路(11)导通或关断。

用户通过具备WLAN功能的手机、平板电脑等给WLAN无线模块电路(7)发送延时导通/关断指令或定时导通/关断指令，WLAN无线模块电路(7)将接收到指令写入FLASH电路(3)，然后WLAN无线模块电路(7)指令规定的时刻控制继电器电路(11)导通或关断。