[发明专利]一种基于超级电容和充电电池的无线智能墙壁开关

说明书

本发明提供了一种基于超级电容和充电电池的无线智能墙壁开关，包括：无线模块单元，包括无线模块和继电器模块，所述无线模块用于接收用户发出的开关控制指令后控制所述继电器模块闭合或断开从而控制灯具亮灭；系统供电及电池电容充电单元，包括超级电容、充电管理电路、充电电池和降压电路；单火取电单元，包括MOS管开关单元、运放单元和电压转换单元。本发明采用无线模块同用户APP通信，达到了双向通讯并实时控制灯具开关及更新灯具状态的效果；在灯具关闭时系统供电由充电电池提供，并不会从火线上窃取电流，从而有效消除了鬼火现象的产生。

技术领域

本发明属于智能开关领域，尤其是涉及一种基于超级电容和充电电池的无线智能墙壁开关。

背景技术

目前在市场上具有嵌入式系统的智能开关所面临的问题主要有:1、目前的智能开关控制多采用单向通讯——遥控器单方向向开关发出指令，由于无法实现双向通讯，开关的状态信息、自检情况等无法传送出去，同时也限制了更灵活的应用。2、为适应标准的配线方式需要通过单火线取电，采用单火取电方案时，当关灯时，需要窃取一定的电流，而现在普遍使用节能灯具——节能灯、LED灯等，由于原理性的原因，窃取的电流如果过大会造成灯具产生鬼火(闪烁)现象；而对于无线网络中的一个智能节点，设备需要以一定的功率进行接收、发送相关信息，这需要较大的瞬时电流，会加大鬼火现象。综上所述，本开关为适应这些情况和克服相应问题而设计。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于超级电容和充电电池的无线智能墙壁开关，以解决双向通讯，及当关灯时灯具闪烁的问题。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种基于超级电容和充电电池的无线智能墙壁开关，包括：

无线模块单元，包括无线模块和继电器模块，所述无线模块用于接收用户发出的开关控制指令后控制所述继电器模块闭合或断开从而控制灯具亮灭；

系统供电及电池电容充电单元，包括超级电容、充电管理电路、充电电池和降压电路，所述超级电容与单火取电单元连接，通过单火取电单元充电；所述充电电池通过降压电路为系统供电；当所述超级电容的电量达到设定值后，超级电容通过充电管理电路对所述充电电池充电，同时超级电容也经由降压电路为系统供电；

单火取电单元，包括MOS管开关单元、运放单元和电压转换单元，所述MOS管开关单元的输入端连接火线，输出端连接所述继电器模块构成灯具供电回路；所述运放单元连接所述MOS管开关单元对灯具供电回路进行斩波处理，并从MOS管开关单元取得部分电流送入到所述电压转换单元，所述电压转换单元供电给所述系统供电及电池电容充电单元。

进一步的，所述无线模块单元还包括双刀双掷按键开关，其中一路单刀单掷开关一端连接无线模块，另一端接地；另一路单刀单掷开关的一端连接所述MOS管开关单元的输出端，另一端控制连接灯具。

进一步的，所述无线模块为zigbee模块、BLE mesh模块中的至少一种，继电器模块为磁保持继电器。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

(1)本发明创造采用无线模块同用户APP通信，达到了双向通讯并实时控制灯具开关及更新灯具状态的效果。

(2)本发明创造在灯具关闭时系统供电由充电电池提供，并不会从火线上窃取电流，从而有效消除了鬼火现象的产生。

(3)本发明创造在传统的单火取电方案的基础上增加了超级电容和充电电池，采用先对超级电容充电后由超级电容对充电电池充电，从而解决了单火取电的电流太小而无法对充电电池充电的问题。

(4)本发明创造采用储能元件超级电容，在用户平均每天开灯一段时间情况下会大大提高电池的续航时间，如果开灯时间达到一定时长，理论上可以无限续航。