专利名称：智能计量连接器的制作方法
技术领域：
智能计量连接器技术领域[0001]本实用新型涉及一种连接器装置，具体涉及一种智能计量连接器。
背景技术：
[0002]普通用于连接用电设备的连接器分为电源开关和电源插座两种。普通的电源开关 /电源插座只是机械地控制用电设备电源的供和断，主要存在如下两个不足之处1、必须手动控制，不能通过终端统一管理各用电设备电源的供和断；2、不能知道所连接的用电设备的用电量。由此，不能实现对整个家居或楼房的能源管理。[0003]如图2所示，传统的智能计量连接器，专利名称为“智能计量连接器”(中国专利号201120216918. 1)，包括一连接器91，该连接器91具有一带火线接线端921的火线电源线92和一带零线接线端931的零线电源线93 ;还包括一采样电阻94，串联接入火线电源线92中；一单相电能计量单片机集成电路，其包含有一能量测量单元951 (EMU, Energy Measuring Unit)和一微控制单兀952 (MCU, Micro Control Unit)),所述能量测量单兀 951具有两电流采样信号输入接口 9511和两电压采样信号输入接口 9512，所述电流采样信号输入接口 9511分别于采样电阻94的两端连接，所述电压采样信号输入接口 9512分别与火线接线端921和零线接线端931连接；一电源线载波信号传输单片机96，分别与单相电能计量单片机集成电路95、火线接线端921和零线接线端931连接；一电可擦可编程只读存储器97 (EEPROM)，分别与单相电能计量单片机集成电路95和电源线载波信号传输单片机96连接；一电控开关953，串联接入采样电阻94和连接器91之间的火线电源线92上并与单相电能计量单片机集成电路95连接；和一直流电源98，分别与单相电能计量单片机集成电路95、电源线载波信号传输单片机96和电可擦可编程只读存储器97连接。具有以下优点1、计量准确计量精度可与I级精度的电表相当；2、集成多种功能在具有传统的机械开关/插座功能的基础上，增加了计量和终端控制开/关，查询累计的用电电量和用电设备的瞬时功率，从而可优化能源管理；3、使用方便用户无须整改楼房原来的电路，只需要在楼房原有的开关座/插座安装上本新型智能计量开关即可；通过终端，可以方便地读取相关用电设备的用电情况，也可以任意控制电源开/关状态，方便实现楼房能源管理；4、电路功耗低整机功耗可小于I. 5W。[0004]但是这种智能计量连接器存在以下缺点[0005]I、只能够与两脚插头或三脚插头相配接，不能够与USB接口相配接；[0006]2、不能够感知光线强度而达到更加智能化；[0007]3、需要电源线与用电设备连接，不能够达到无线控制；[0008]4、不能够感知空气温度；[0009]5、不能够感知室内是否有移动物体；[0010]6、不能够直观显示各种状态。实用新型内容[0011]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种智能计量连接器，其能智能控制用电设备的开/关、能计量用电量、具有USB接口。[0012]为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案[0013]智能计量连接器，设有单相电能计量单片机集成电路和直流电源，安装有USB连接装置，该USB连接装置设有第二电控开关和USB接口，其中所述第二电控开关分别与直流电源、单相电能计量单片机集成电路及USB接口连接。[0014]进一步，单相电能计量单片机集成电路，其包含有一能量测量单元和一微控制单元，所述能量测量单元具有两电流采样信号输入接口和两电压采样信号输入接口，所述电流采样信号输入接口分别于采样电阻的两端连接，所述电压采样信号输入接口分别与火线接线端和零线接线端连接。[0015]为了能够感知光线强度，达到更加智能控制不同光线强度时候用电设备的使用状态，本实用新型还包括光敏传感器，该光敏传感器分别与单相电能计量单片机集成电路和直流电源连接。[0016]为了在不采用布线方式进行控制用电设备，本实用新型还包括无线传输模块，该无线传输模块分别与单相电能计量单片机集成电路和直流电源连接，且所述无线传输模块设有发射模块和接收模块。这种无线控制方式可以避免因布线产生的外观影响，材料浪费， 拆装风险，提高了拆装效率，降低了拆装难度。[0017]为了探测空气温度，以便更加智能控制用电设备不同温度下的使用状态，本实用新型还包括温度传感器，该温度传感器分别与单相电能计量单片机集成电路和直流电源连接。[0018]为了更加智能的知道室内是否有人，从而自动控制用电设备的使用状态，本实用新型还包括移动物体传感器，该移动物体传感器分别与单相电能计量单片机集成电路和直流电源连接，且所述移动物体传感器为红外线传感器，或为雷达传感器，或为压力传感器， 或为电容传感器，或为电阻传感器。[0019]为了能够更加直观的观察和控制用电设备的状态，本实用新型还包括显示屏，该显示屏分别与单相电能计量单片机集成电路和直流电源连接。[0020]为了方便用户控制用电设备，本实用新型还包括一用户终端，通过交流电源线与电源线载波信号传输单片机连接。[0021]进一步，本实用新型还包括一指示灯电路，该指示灯电路与单相电能计量单片机集成电路连接。[0022]进一步，本实用新型还包括一复位按钮，该复位按钮与单相电能计量单片机集成电路和电源线载波信号传输单片机连接。[0023]进一步，所述连接器为电源开关或电源插座。[0024]本实用新型通过采用上述结构，具有如下有益效果1、能智能控制用电设备的开 /关；2、能计量用电量；3、具有USB接口以适应与更多种类的用电设备；4、无线控制用电设备，避免了布线的麻烦，节省了材料，提高了使用的安全性，增加了美观程度；5、能够感知光线的强度实现光控；6、能够感知温度以随温度改变而控制用电设备的状态；7、能够探测是否具有移动物体，实现自动开启和关闭用电设备；8、具有显示功能。
[0025]图I是本实用新型的电路原理图。[0026]图2为传统智能计量连接器的电路原理图。[0027]现结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明具体实施方式
[0028]如图I所示，本实用新型所述的智能计量连接器，设有连接器I、采样电阻4、第一电控开关53、单相电能计量单片机集成电路5、电源线载波信号传输单片机6、电可擦可编程只读存储器7、直流电源8和USB连接装置，其中所述连接器I具有一带火线接线端21的火线电源线2和一带零线接线端31的零线电源线3 ;所述采样电阻4串联接入火线电源线 2中；所述第一电控开关53串联接入采样电阻4和连接器I之间的火线电源线2上；所述单相电能计量单片机集成电路5分别与零线电源线3、火线电源线2及第一电控开关53连接；所述电源线载波信号传输单片机6分别与火线电源线2、零线电源线3及单相电能计量单片机集成电路5连接；所述直流电源8分别与单相电能计量单片机集成电路5及电源线载波信号传输单片机6连接；所述电可擦可编程只读存储器7分别与单相电能计量单片机集成电路5和电源线载波信号传输单片机6连接；所述USB连接装置设有第二电控开关56 和USB接口 11，其中所述第二电控开关56分别与直流电源8、单相电能计量单片机集成电路5及USB接口 11连接。[0029]进一步，本实用新型智能计量连接器上设有至少一个USB连接装置。[0030]进一步，单相电能计量单片机集成电路5，其包含有一能量测量单元51和一微控制单元52，所述能量测量单元51具有两电流采样信号输入接口 511和两电压采样信号输入接口 512，所述电流采样信号输入接口 511分别于采样电阻4的两端连接，所述电压采样信号输入接口 512分别与火线接线端21和零线接线端31连接。[0031]为了能够感知光线强度，达到更加智能控制不同光线强度时候用电设备的使用状态，本实用新型还包括光敏传感器501，该光敏传感器501分别与单相电能计量单片机集成电路5和直流电源8连接。[0032]为了在不采用布线方式进行控制用电设备，本实用新型还包括无线传输模块502， 该无线传输模块502分别与单相电能计量单片机集成电路5和直流电源8连接，且所述无线传输模块502设有发射模块和接收模块。这种无线控制方式可以避免因布线产生的外观影响，材料浪费，拆装风险，提高了拆装效率，降低了拆装难度。[0033]为了探测空气温度，以便更加智能控制用电设备不同温度下的使用状态，本实用新型还包括温度传感器503，该温度传感器503分别与单相电能计量单片机集成电路5和直流电源8连接。[0034]为了更加智能的知道室内是否有人，从而自动控制用电设备的使用状态，本实用新型还包括移动物体传感器504，该移动物体传感器504分别与单相电能计量单片机集成电路5和直流电源8连接，且所述移动物体传感器504为红外线传感器，或为雷达传感器， 或为压力传感器，或为电容传感器，或为电阻传感器。[0035]为了能够更加直观的观察和控制用电设备的状态，本实用新型还包括显示屏505， 该显示屏505分别与单相电能计量单片机集成电路5和直流电源8连接。[0036]为了方便用户控制用电设备，本实用新型还包括一用户终端9，通过交流电源线 10与电源线载波信号传输单片机6连接。[0037]进一步,本实用新型还包括一指示灯电路54,该指示灯电路54与单相电能计量单片机集成电路5连接。[0038]进一步，本实用新型还包括一复位按钮55，该复位按钮55与单相电能计量单片机集成电路5和电源线载波信号传输单片机6连接。[0039]进一步，所述连接器1为电源开关或电源插座。[0040]本实用新型通过采用上述结构，具有如下有益效果1、能智能控制用电设备的开 /关；2、能计量用电量；3、具有USB接口以适应与更多种类的用电设备；4、无线控制用电设备，避免了布线的麻烦，节省了材料，提高了使用的安全性，增加了美观程度；5、能够感知光线的强度实现光控；6、能够感知温度以随温度改变而控制用电设备的状态；7、能够探测是否具有移动物体，实现自动开启和关闭用电设备；8、具有显示功能。[0041]与现有的智能计量连接器相比较，本实用新型增加了 USB连接装置、光敏传感器 501、无线传输模块502、温度传感器503、移动物体传感器504和显示屏505。[0042]本实用新型的工作过程如下[0043]当本实用新型的连接器与用电设备连接处于用电状态时，单相电能计量单片机集成电路5的能量测量单元51通过电流采样信号输入接口 511和电压采样信号输入接口 512 获得采样电阻4的采样电流值1和采样电压值U，根据采样电阻的特性U=IR ;P=UI=I2R，从而得到该用电设备的用电量值，该电能测量误差可小于O. 1%。单相电能计量单片机集成电路5的微控制单元52对采样信号进行处理，转化成相应的数字信号(如该用电设备的累计消耗电能、当前功率、当前电流大小、过去某一段时间内消耗的电能等)这些数字信号储存到电可擦可编程只读存储器7中，并经过电源线载波信号传输单片机6把这些数字信号加载到交流电源线10而传输到用户终端9，也可以通过无线传输模块502发送至用户终端9， 通过用户终端9即可实时掌握该用电设备的用电信息。用户可通过用户终端9发送控制命令，该控制命令同样加载到交流电源线10而传输到电源线载波信号传输单片机6，电源线载波信号传输单片机6将该控制命令传送到单相电能计量单片机集成电路5，也可以通过无线传输模块502到单相电能计量单片机集成电路5，单相电能计量单片机集成电路5还能从显示屏505、温度传感器503和移动物体传感器504采集信号，然后单相电能计量单片机集成电路5控制电控开关的开/关，进而控制用电设备电源的开/关。此外单相电能计量单片机集成电路5还能通过显示屏505显视信息。[0044]无线传输模块502的具体工作过程为直流电源8对无线传输模块502供电，单相电能计量单片机集成电路5的能量测量单元51通过电流采样信号输入接口 511和电压采样信号输入接口 512获得采样电阻的采样电流值1和采样电压值U，根据采样电阻的特性 U=IR ;P=UI=I2R，从而得到该用电设备的用电量值，该电能测量误差可小于O. 1%。单相电能计量单片机集成电路5的微控制单元52对采样信号进行处理，转化成相应的数字信号(如该用电设备的累计消耗电能、当前功率、当前电流大小、过去某一段时间内消耗的电能等) 这些数字信号储存到电可擦可编程只读存储器7中，并经过无线传输模块502的发射模块将信号发送至用户终端，通过用户终端9接收信号即可实时掌握该用电设备的用电信息， 同时用户终端9也可将控制命令直接发送至无线传输模块502，单相电能计量单片机集成6电路5的微控单元52控制第一电控开关53或第二电控开关56动作，实现开/闭控制。[0045]光敏传感器501的具体工作过程现以用电设备是电灯为例子，所述光敏传感器 501由直流电源供电，当光线强度低于预设强度点时，单相电能计量单片机集成电路5接收到来自光敏传感器501的信号，所述微控单元52控制第一电控开关53或第二电控开关56 动作，实现开启控制；当光线强度高于预设强度点时，单相电能计量单片机集成电路5接收到来自光敏传感器501的信号，所述微控单元52控制第一电控开关53或第二电控开关56 动作，实现关闭控制。[0046]温度传感器503的具体工作过程现以用电设备是空调为例子，所述温度传感器 503由直流电源8供电，夏天当室内温度升高至预设温度点时，单相电能计量单片机集成电路5接收到来自温度传感器503的信号，微控单元52发出控制命令控制第一电控开关53 或第二电控开关56动作，实现开启空调的制冷工作模式；冬天当室内温度降低至预设温度点时，单相电能计量单片机集成电路5接收到来自温度传感器503的信号，微控单元52发出控制命令控制第一电控开关53或第二电控开关56动作，实现开启空调的制热工作模式。[0047]移动物体传感器504的具体工作过程现以用电设备为室内电灯为例，当人体从室外进入室内时，移动物体传感器504 (例如红外线传感器)探测到探测区有人经过，相电能计量单片机集成电路5接收到来自移动物体传感器504的信号，微控单元52发出控制命令控制第一电控开关53或第二电控开关56动作，现实自动控制室内电灯的开闭工作。[0048]本实用新型的指示灯电路54用于指示连接器I的工作状况，如可采用红色指示灯作为本实用新型的电源指示灯，指示连接器I是否通电/供电正常；采用绿色指示灯指示该连接器I是否加入终端控制器群组，如加入群组则亮，没加入时不亮。如果加入群组时，终端控制器可以发送命令而控制整个群组的连接器，而如果没有加入群组时，终端控制只能通过发送单一命令分别控制连接器。而按下复位按钮55可对本实用新型进行系统复位。[0049]本实用新型通过采用上述结构，具有如下有益效果1、能智能控制用电设备的开 /关；2、能计量用电量；3、具有USB接口以适应与更多种类的用电设备；4、无线控制用电设备，避免了布线的麻烦，节省了材料，提高了使用的安全性，增加了美观程度；5、能够感知光线的强度实现光控；6、能够感知温度以随温度改变而控制用电设备的状态；7、能够探测是否具有移动物体，实现自动开启和关闭用电设备；8、具有显示功能。权利要求1.智能计量连接器，设有单相电能计量单片机集成电路和直流电源，其特征在于安装有USB连接装置，该USB连接装置设有第二电控开关和USB接口，其中所述第二电控开关分别与直流电源、单相电能计量单片机集成电路及USB接口连接。
2.根据权利要求I所述的智能计量连接器，其特征在于，还包括光敏传感器，该光敏传感器分别与单相电能计量单片机集成电路和直流电源连接。
3.根据权利要求I所述的智能计量连接器，其特征在于，还包括无线传输模块，该无线传输模块分别与单相电能计量单片机集成电路和直流电源连接，且所述无线传输模块设有发射模块和接收模块。
4.根据权利要求I所述的智能计量连接器，其特征在于，还包括温度传感器，该温度传感器分别与单相电能计量单片机集成电路和直流电源连接。
5.根据权利要求I所述的智能计量连接器，其特征在于，还包括移动物体传感器，该移动物体传感器分别与单相电能计量单片机集成电路和直流电源连接，且所述移动物体传感器为红外线传感器，或为雷达传感器，或为压力传感器，或为电容传感器，或为电阻传感器。
6.根据权利要求I所述的智能计量连接器，其特征在于，还包括显示屏，该显示屏分别与单相电能计量单片机集成电路和直流电源连接。
专利摘要本实用新型公开了一种智能计量连接器。其设有单相电能计量单片机集成电路和直流电源，且安装有USB连接装置，该USB连接装置设有第二电控开关和USB接口，其中所述第二电控开关分别与直流电源、单相电能计量单片机集成电路及USB接口连接。与现有的智能计量连接器相比较，本实用新型增加了USB连接。本实用新型具有如下有益效果1、能智能控制用电设备的开/关；2、能计量用电量；3、具有USB接口以适应与更多种类的用电设备。
文档编号H01R27/00GK202817404SQ20122038969
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者黄韦桦 申请人:珠海希嗯咿电子科技有限公司