一种超低功耗待机智能控制电路的制作方法

本实用新型具体涉及一种超低功耗待机智能控制电路。

背景技术：

在目前倡导节能环保、低碳生活的理念下，各种电器设备已经广泛运用于家庭、电子通讯和物联网中，其具有数量庞大，待机时间长，看似设备关机，但设备的电源线始终与外界电源连接，保持通电状态的特点；目前，市场上绝大部分产品的待机功耗都有3~10W不等，甚至不乏有的更高的待机功耗，在这样一个庞大基数的电器设备群中，大量未工作的设备时刻消耗着电能，存在严重电能浪费的现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种超低功耗待机智能控制电路，以解决上述提到的大量未工作的设备时刻消耗着电能，存在严重电能浪费的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种超低功耗待机智能控制电路，其包括智能控制模块，以及与智能控制模块连接的开关部件、外部用电设备和为智能控制模块提供电源的储能模块；开关部件与外部用电设备的连接线路上设有一AC/DC模块，储能模块与AC/DC模块连接，开关部件与外部电源连接。

进一步地，储能模块包括连接的电源管理单元和直流储能模块。

进一步地，直流储能模块包括直流储能元件，直流储能元件包括充电电池、超级电容、电解电容中的一种或其组合。

进一步地，智能控制模块包括单片机和与单片机连接的掉电检测电路和传感器单元。

进一步地，传感器单元包括温度传感器、电流传感器或电压传感器。

进一步地，智能控制模块连接有一通信模块。

进一步地，通信模块为无线通信模块，无线通信模块包括LoRa、NB-IoT、WiFi、ZigBee、RF、Bluetooth、WCDMA或GPRS。

进一步地，通信模块为有线通信模块，有线通信模块包括网线、电话线、RS485或RS232。

进一步地，开关部件包括继电器、IGBT、可控硅、可控晶闸管或MOS管。

本实用新型的有益效果为：该超低功耗待机智能控制电路通过对各模块和合理布局与设计，使得整机平均功耗降低到0.1W以下，极大地节约了电能；当外部用电设备进入待机模式时，通过智能控制模块控制开关部件完全断开与外部电源的电气连接；智能控制模块进入休眠模式时只通过储能元件获得电能，当储能模块中的电能低于设定阈值时，通过智能控制模块短暂闭合开关部件，对储能模块进行充电，当储能模块中的电能处于饱和值时，通过智能控制模块断开开关部件，切断消耗外界电源的条件。

附图说明

图1示意性的给出了超低功耗待机智能控制电路的原理框图。

图2示意性的给出了超低功耗待机智能控制电路的智能控制模块的连接框图。

具体实施方式

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种实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，该超低功耗待机智能控制电路包括智能控制模块，以及与智能控制模块连接的开关部件、外部用电设备和为智能控制模块提供电源的储能模块；开关部件与外部用电设备的连接线路上设有一AC/DC模块，储能模块与AC/DC模块连接，开关部件与外部电源连接。

在具体实施中，当外部用电设备进入待机模式时，通过智能控制模块控制开关部件完全断开与外部电源的电气连接；此时，智能模块进入休眠模式，并只通过储能模块获得电能；当储能模块中的电能低于设定阈值时，通过智能控制模块短暂闭合开关部件，进而对储能模块进行充电，当储能模块中的电能处于饱和值时，通过智能控制模块断开开关部件，切断消耗外界电源的条件，进而使得整机平均功耗降低到0.1W以下，极大地节约了电能。

该超低功耗待机智能控制电路的储能模块包括连接的电源管理单元和直流储能模块，通过电源管理单元对流通直流储能模块的电流进行管理，保证其安全可靠地充放直流电；其中直流储能模块包括直流储能元件，且直流储能元件包括充电电池、超级电容、电解电容中的一种或其组合。

该超低功耗待机智能控制电路的智能控制模块包括单片机和与单片机连接的掉电检测电路和传感器单元，在实际操作中，通过掉电检测电路检测电路中是否存在掉电情况，保证该电路的可靠；且优选单片机为低功耗的微单片机，传感器单元包括温度传感器、电流传感器或电压传感器。

智能控制模块连接有一通信模块，其通信模块可为无线通信模块，也可为有线通信模块，通过通信模块接收发送控制命令和状态；优选无线通信模块包括LoRa、NB-IoT、WiFi、ZigBee、RF、Bluetooth、WCDMA或GPRS，有线通信模块包括网线、电话线、RS485或RS232，在实际操作中，可根据实际应用可选择性附加该通信模块。

该超低功耗待机智能控制电路的开关部件包括继电器、IGBT、可控硅、可控晶闸管或MOS管，在实际操作中，还可选择其它能够控制闭合/断开的开关。

该超低功耗待机智能控制电路降低待机功耗的示意性步骤如下：

当外部用电设备接通外部电源正常工作时，开关部件闭合，通过AC/DC模块提供电能给外部用电设备。

当外部用电设备进入待机模式时，智能控制模块控制开关部件完全断开与外部电源的电气连接，此时AC/DC模块不再有电压，智能控制模块进入休眠模式，此时通过储能元件提供电能维持智能控制模块的最低休眠功耗，其功耗在20uA以下。

当储能模块的电压触发智能控制模块的欠压预警阈值时，将触发中断唤醒智能控制模块，智能控制模块唤醒后，确认储能模块电能欠压状态，控制开关部件短暂闭合，外部电源经AC/DC模块转换后为储能模块充电，当储能模块中的电能处于饱和值时，通过智能控制模块断开开关部件，切断消耗外界电源的条件。

该超低功耗待机智能控制电路通过对各模块和合理布局与设计，使外部用电设备在未使用情况下，能够完全切断与外部电源之间的通电状态，进而使得整机平均功耗降低到0.1W以下，极大地节约了电能。

当外部用电设备需要从待机状态进入正常运行时，可通过智能控制模块进行如下方式进行控制（可组合选择多种或一种同时使用）：

A.通过无线（或有线）接收到来外界发来的唤醒命令。

B. 自身的物理按键。

C. 内部储能元件给智能控制模块提供的测试电源产生的电流超过阈值。

D.自身的定时器触发。

E. 自我学习设备休眠/工作时间段习惯，进行自动控制。

当检测到需要正常供电时，智能控制模块控制开关部件闭合，提供正常工作电压，设备进入正常运行模式或普通较高功耗的设备自我待机模式。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将使显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制与本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。