一种墙体嵌入式五孔智能插座的制作方法

本发明属于插座技术领域，具体而言，涉及一种墙体嵌入式五孔智能插座。

背景技术：

电器设备、电脑及其附属设备在使用完后，如果电源插头不拔，连接插头的电器就有待机能耗。据国家权威部门检测，电器在待机状态下耗电为使用状态下的1/3到1/5。

外接式计量插排：对各插孔耗电量进行采集、显示用电量。外接式智能插排：装有无线功能通讯模块，用户可通过智能终端远程控制插座通断电。

目前市场上的入墙式智能插座，由于国家标准86盒的尺寸限制，无法装入更多的电子控制元件，所以大都仅有一个三孔插孔，即使有五孔插座，也是将二孔插孔和三孔插孔并联通断电控制，因此无法对二孔插孔和三孔插孔分别进行单独控制，导致五孔插座的易用性受到限制。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种墙体嵌入式五孔智能插座，五孔插座的二孔插孔和三孔插孔能外接2000W至3500W负载。实现含盖所有日常使用的家用电器的通断电单独控制，对其内部结构进行了改进，装入两个AC250V/10-16A，吸合工作电压3-48V之间的继电器；为了时时提醒用户能源浪费问题，加入双通道计量模块，并同时在用户智能终端上加入耗电统计功能；提高底盒内部空间的利用率降低入墙部位厚度，大大方便装入墙体86国标暗盒，提高墙体嵌入式五孔智能插座的易用性及普及性。

本发明所采用的技术方案为：

一种墙体嵌入式五孔智能插座，包括底盒、边框以及面板；其还包括设置于所述底盒内的接线柱固定板、第一继电器、第二继电器、五孔插座内芯、开关电源模块、电量检测PCB板以及CPU主控板；

所述底盒内相对的两侧设置有预留安装孔的凸部；所述第一继电器和所述第二继电器设置于所述五孔插座内芯的同一侧面，并分别位于所述凸部的两侧；所述开关电源模块设置于所述五孔插座内芯的与所述第一继电器和所述第二继电器相对的另一侧面；所述CPU主控板设置于所述五孔插座内芯上。

进一步，所述开关电源模块提供两路独立隔离电源；其中，一路供电于所述电量检测PCB板，另一路供电于所述CPU主控板与所述第一继电器和所述第二继电器。

进一步，所述五孔插座内芯包括插座内芯上盖、插座内芯下盖、共用零线铜片、二孔插座火线铜片以及三孔插座火线铜片；所述共用零线铜片设置于所述插座内芯下盖内的左侧，所述二孔插座火线铜片和所述三孔插座火线铜片设置于所述插座内芯下盖内的右侧。

进一步，所述五孔插座内芯还包括安全门以及安全门支架；所述安全门与所述安全门支架滑动连接，并位于所述插座内芯上盖的二孔插孔处，且所述安全门与所述二孔插孔相对应的位置分别设置有斜面。

进一步，所述接线柱固定板背离所述五孔插座内芯的一面设置有接线柱，且所述底盒与所述接线柱相对应的位置设置有接线孔。

进一步，其特征在于，所述CPU主控板设置有控制模块；所述控制模块分别与所述第一继电器和所述第二继电器连接，且所述控制模块通过无线通信与用户智能终端进行交互通信。

进一步，所述CPU主控板还具有童锁功能。

进一步，所述电量检测PCB板集成有双通道电量检测模块，且所述电量检测模块与所述控制模块连接。

进一步，所述CPU主控板还设置有插座开关；所述边框设置有二孔插座指示灯、三孔插座指示灯以及童锁指示灯；所述面板以及所述边框与所述插座开关对应的位置设置有与所述插座开关匹配的开关通孔，所述开关通孔用于安装所述插座开关；所述面板与所述二孔插座指示灯、所述三孔插座指示灯以及所述童锁指示灯相对应的位置分别为指示灯发亮可透区。

进一步，所述用户智能终端为智能手机或平板电脑。

本发明的有益效果：

本发明所提供的墙体嵌入式五孔智能插座，为满足当前国家提倡的绿色节能智慧设区需求，以结合多种现有外置式五孔插座及嵌入式五孔插座内部结构布局及功能于一身为目的，经设计构思制样实现了墙体嵌入式86盒安装，在多家部件供应商的新品研发配合并经多次体积廋身大大方便入墙式86盒的批量安装，即实现了远程智能终端(手机)对五孔智能插座的二孔插孔和三孔插孔的单独控制及计量和计量统计，又提高了底盒内部空间的利用率，将各控制元件合理、紧凑地布置于底盒内，克服了国家标准86盒的尺寸限制，提高了嵌入式五孔智能插座的实用性及普及性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1中所述的墙体嵌入式五孔智能插座的正视图；

图2是实施例1中所述的墙体嵌入式五孔智能插座的俯视图；

图3是实施例1中所述的墙体嵌入式五孔智能插座的左视图(同右视图)；

图4是实施例1中所述的墙体嵌入式五孔智能插座的爆炸结构示意图；

图5是实施例1中所述的五孔插座内芯的正视图；

图6是实施例1中所述的五孔插座内芯的爆炸结构示意图；

图7是实施例2中所述的边框的结构示意图；

图8是实施例2中所述的一种远程控制方式的示意图；

图9是实施例2中所述的另一种远程控制方式的示意图。

图中标记为：

面板1，边框2，插座开关3，底盒4，接线孔5，接线柱6，CPU主控板7，开口8，沉余孔9，第一继电器10，第二继电器11，五孔插座内芯12，开关电源模块13，接线柱固定板14，电量检测PCB板15，凸部16，插座内芯上盖17，安全门18，斜面19，安全门支架20，二孔插座火线铜片21，三孔插座火线铜片22，共用零线铜片23，卡槽24，插座内芯下盖25，开关通孔26，二孔插座指示灯27、三孔插座指示灯28，童锁指示灯29。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例提供了一种墙体嵌入式五孔智能插座，包括底盒4、边框2、面板1以及设置于底盒4内的接线柱固定板14、第一继电器10、第二继电器11、五孔插座内芯12、开关电源模块13、电量检测PCB板15以及CPU主控板7。

其中，面板1粘贴于边框2内，并组成一体卡在底盒4端口处；接线柱固定板14设置于底盒4的底部。

电量检测PCB板15贴焊于接线柱固定板14的底面，对五孔插座内芯12的二孔插孔和三孔插孔的耗电量分别进行计量。

五孔插座内芯12设置于接线柱固定板14的顶面；第一继电器10和第二继电器11设置于五孔插座内芯12的同一侧面，且第一继电器10和第二继电器11分别与五孔插座内芯12的二孔插座内芯和三孔插座内芯连接；开关电源模块13设置于五孔插座内芯12的与第一继电器10和第二继电器11相对的另一侧面。

CPU主控板7设置于五孔插座内芯12上，且为避免继电器体积的影响，在CPU主控板7与第一继电器10和第二继电器11相对应的位置设置了开口8；CPU主控板7上的继电器驱动电路分别与第一继电器10和第二继电器11的电磁线包相连，第一继电器10和第二继电器11的一个切换触点分别与五孔插座内芯12的二孔插孔内芯和三孔插孔内芯的火线铜片相连，另一个切换触点共同接于接线柱固定板14的火线铜柱上，从而实现了二孔插孔和三孔插孔的单独控制。

底盒4相对的两内侧壁分别设置有预留安装孔的凸部16，且第一继电器10和第二继电器11分别设置于凸部的两侧，从而可以有效地利用底盒4内的空间。同时，CPU主控板7与预留安装孔相对应的位置设置有用于M4螺丝头沉余用的沉余孔9，且沉余孔9的尺寸大于M4螺丝头的尺寸，从而可以降低M4螺丝头的高度，使该五孔智能插座安装后的墙外部分的高度与市面的普通插座的高度一致；CPU主控板7卡于底盒4上。

基于上述结构的墙体嵌入式五孔智能插座，通过合理的结构布局将各控制元件紧凑地设置于底盒4内，提高了底盒4内部空间的利用率，从而克服了国家标准86盒的尺寸限制，将第一继电器和第二继电器装入86式的底盒内，提高了嵌入式五孔智能插座的实用性及普及性；同时，通过底盒4内的CPU主控板7以及第一继电器10和第二继电器11实现了对墙体嵌入式五孔智能插座的二孔插孔和三孔插孔通断电的单独控制及计量和计量统计，更加有利于节约电能。

其中，开关电源模块13提供两路独立隔离电源；其中，一路供电于电量检测PCB板15，另一路供电于所述CPU主控板7与第一继电器10和第二继电器11，从而保证电工安装时外露的CPU主控板7与市电的安全隔离要求。

其中，接线柱固定板14背离五孔插座内芯12的一面设置有接线柱6，且底盒4与接线柱6相对应的位置设置有接线孔5，通过相应的接线孔5以及接线柱6便于五孔插座内芯12与墙体内预埋的火线、零线以及GND地线进行接线。

五孔插座内芯12包括：插座内芯上盖17、插座内芯下盖25、共用零线铜片23、二孔插座火线铜片21以及三孔插座火线铜片22；插座内芯下盖25的底面设置有卡槽24；共用零线铜片23、二孔插座火线铜片21和三孔插座火线铜片22通过卡槽24设置于插座内芯下盖25内，且共用零线铜片23设置于插座内芯下盖25内的左侧，二孔插座火线铜片21和三孔插座火线铜片22设置于插座内芯下盖25内的右侧，符合左零右火要求；插座内芯上盖17卡接于插座内芯下盖25的端口处。

优选地，五孔插座内芯12还包括安全门18以及安全门支架20；安全门支架20设置于插座内芯下盖25内，安全门18滑动设置于安全门支架20上，且安全门18与二孔插孔相对应的一端分别设置有斜面19，并位于插座内芯上盖17的二孔插孔处，安全门18的另一端设置有弹簧。

当插头插入二孔插孔时，插头通过斜面19推动安全门18沿安全门支架20移动并挤压另一端的弹簧，从而将二孔插孔打开，便于插头插入；当拔出插头后，安全门18在弹簧的回复力的作用下沿安全门支架20移动回复到初始位置，将二孔插孔关闭，防止通过二孔插孔发生意外触电。

容易理解地，本实施例中也可以在三孔插孔处设置相应的安全门机构，防止通过三孔插孔发生意外触电。

本实施例中，为了实现第一继电器10、第二继电器11与插座内芯下盖25的外侧壁及接线柱固定板14的高压大电流连接、安装及拆卸，特设置了继电器固定PCB板。继电器固定PCB板通过插件焊接固定第一继电器10、第二继电器11、插座内芯下盖25的外侧壁以及二孔插座火线铜片21和三孔插座火线铜片22，然后继电器固定PCB板再以部件形式插焊至接线柱固定板14上。

本实施例中，为了实现开关电源模块13的安装，在插座内芯下盖15的外侧壁与开关电源模块13对应的位置设置了凹槽，且凹槽用于容纳开关电源模块13的变压器；同时，开关电源模块13竖直插焊于接线柱固定板14上。

为了实现插座内芯下盖25内的二孔插座火线铜片21和三孔插座火线铜片22与继电器固定PCB板的插焊，在插座内芯下盖25与二孔插座火线铜片21和三孔插座火线铜片22对应的位置设置了第三通孔，二孔插座火线铜片21和三孔插座火线铜片22分别穿过对应的第三通孔与继电器固定PCB板的插孔插焊；底盒4相对的两侧壁分别设置有多个散热条形通孔。

本实施例中的墙体嵌入式五孔智能插座的内部结构布局设计选用规格范围为耐压AC250V/10A-l6A，吸合工作电压3-48V，切换功率在2000W-3500W的第一继电器和第二继电器，通过上述结构布局设计将其合理地装入底盒4内。

本实施例中，电量检测PCB板15还可以设置在底盒4内的其他位置，例如将电量检测PCB板15设置于接线柱固定板14的顶面或者CPU主控板7上。

实施例2

作为实施例1中所述的墙体嵌入式五孔智能插座的一种远程控制方式，CPU主控板7设置有ZigBee模块以及输出管理模块、继电器驱动模块，所述ZigBee模块与输出管理模块连接。如图8所示，ZigBee模块依次通过Mango系统主机、因特网以及移动或电信基站与用户智能终端无线通信连接。

其中，为了应对ZigBee模块内部系统跑飞，即本领域常说的死机现象，虽然ZigBee模块已应用看门狗技术，但仍然存在极小概率短时间的死机现象，针对于该不足，因此，在上述CPU主控板7相应地设置了输出管理模块，且输出管理模块以含有时序且由至少一个高电平与至少一个低电平组合的指令形式同ZigBee通信，从而取缔了常用的以单一高电平或单一低电平的指令形式。当ZigBee模块出现异常时很容易输出单一高电平或单一低电平指令而造成继电器误动作，但不可能产生含有时序且由至少一个高电平与至少一个低电平组成的指令波形，因此，通过上述输出管理模块提高了该五孔智能插座的控制的可靠性以及抗干扰能力；优选地，输出管理模块还具有断电记忆功能，ZigBee模块依次通过输出管理模块和继电器驱动模块分别与第一继电器10和第二继电器11连接。

其中，电量检测PCB板15集成有双通道电量检测模块，且双通道电量检测模块与CPU主控板7连接，通过双通道电量检测模块分别对二孔插孔和三孔插孔的电量进行计量，并将计量结果通过CPU主控板7发送至用户智能终端，便于用户随时掌握嵌入式五孔智能插座的耗电量及以日、以月和以年的耗电统计。

CPU主控板7还设置有插座开关3，用于手动控制嵌入式五孔智能插座的通/断；同时，如图7所示，边框2设置有二孔插座指示灯27、三孔插座指示灯28以及童锁指示灯29；面板1以及边框2与插座开关3对应的位置设置有与插座开关3匹配的开关通孔26，开关通孔26用于安装插座开关3；面板1与二孔插座指示灯27、三孔插座指示灯28以及童锁指示灯29相对应的位置分别为指示灯发亮可透区，便于用户直观地了解嵌入式五孔智能插座的工作状态。第一继电器10吸合，二孔插座指示灯27点亮，二孔插孔来电；第一继电器10断开，二孔插座指示灯27灭，二孔插孔断电；第二继电器11吸合，三孔插座指示灯28点亮，三孔插孔来电；第二继电器11断开，三孔插座指示灯28灭，三孔插孔断电。同时，CPU主控板7还具有童锁功能，通过童锁功能锁定第一继电器10和第二继电器11的工作作态。当童锁功能未开启时，童锁指示灯29不亮，使用用户智能终端可对第一继电器10和第二继电器11分别进行吸合/断开控制，且按压插座开关3也可对第一继电器10和第二继电器11同时进行吸合/断开控制，若按压插座开关3前第一继电器10和第二继电器11存在一吸合、一断开的状态时，第一次按压插座开关3后会将断开的那个继电器先吸合。当用户智能终端控制CPU主控板7开启童锁功能时，童锁指示灯29点亮，第一继电器10和第二继电器11的工作状态锁定，使插座开关3失去控制功能，同时用户智能终端也需在关闭童锁功能后才能控制。

本实施例中的控制方法均为现有的控制方法，本实施例只是根据现有的现有控制方法设置了相应的功能模块，以实现墙体嵌入式五孔智能插座的远程控制。

容易理解地，本实施例中CPU主控板7还可以通过其他方式与用户智能终端进行无线通信连接，例如图9所示，作为墙体嵌入式五孔智能插座的另一种远程控制方式，控制模块还可以依次通过路由器、因特网以及移动或电信基站与用户智能终端无线通信连接。

本实施例中，用户智能终端可以为智能手机或平板电脑等智能设备。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。