智能配电箱的制作方法

文档序号:13218681阅读:165来源:国知局
技术领域本发明是关于一种配电箱,特别是关于一种智能配电箱。

背景技术:
在家庭用电中,所有的电性回路(如:含有插座或开关的回路等)皆需连接至配电箱,以便由配电箱供电至电性回路,并由配电箱提供电性回路的过流、过载保护功能。现有配电箱是以断路器(Breaker)连接各电性回路(ElectricLoop),当该电性回路中有设备短路(Short)或接地(Grounding)而产生瞬间大电流时,才会迫使断路器受热膨胀而〝跳开〞断电,避免设备损坏或发生火灾。惟,现有配电箱无法测量线路的用电状态,且不具用电状态监控功能,随着断路器设备老化,其保护作用亦随的减弱或消失,使得用电安全产生隐忧;且,该断路器断电后,用户须以手动方式回复通电,若断电次数增加,将造成使用上的困扰。有鉴于此,有必要改善上述先前技术的缺点,以符合实际需求,提升其实用性。

技术实现要素:
本发明是提供一种智能配电箱,可依据线路监测结果自动控制开关状态。本发明揭示一种智能配电箱,包含:一处理单元;数个回路开关,电性连接该处理单元,用以控制数个电性回路的开关状态,测量各电性回路的电性状态,传送各电性状态至该处理单元;一开关总成,电性连接该处理单元,用以控制所有电性回路的开关状态,测量各电性回路的电性状态总和,传送该电性状态总和至该处理单元;及一警示单元,电性连接该处理单元,用以产生一警报;其中,该处理单元用以控制该回路开关及该开关总成的开关状态,依据各电性回路的电性状态及该电性状态总和判断各电性回路是否异常,当有电性回路异常时,控制该开关总成或该电性回路对应的回路开关为关闭状态,并发送一警示讯号至该警示单元。所述回路开关可包含一电磁开关、一测量单元及一通信单元,该电磁开关及该通信单元可分别电性连接该处理单元,该测量单元可分别电性连接该电磁开关及该通信单元。所述处理单元与电磁开关、通信单元之间可由符合Modbus规格的传输媒介电性连接。所述开关总成可包含一总开关、一测量单元及一通信单元,该总开关及该通信单元可分别电性连接该处理单元,该测量单元可分别电性连接该总开关及该通信单元。所述处理单元与总开关、通信单元之间可由符合Modbus规格的传输媒介电性连接。所述测量单元可为一电压感测元件或一电流感测元件。所述处理单元电性连接数个宅用量表,用以撷取该宅用量表输出的指数。所述处理单元与宅用量表之间可由符合Modbus规格的传输媒介电性连接。所述数个宅用量表包含一电表、一水表、一燃气表及一热量表。所述处理单元耦接一闸道器,该闸道器与该处理单元之间可由符合Ethernet规格的传输媒介耦接。所述闸道器可耦接至网际网路,用以接收来自网际网路的至少一控制命令。所述闸道器可转送该控制命令至该处理单元,使该处理单元依据该控制命令控制各回路开关及该开关总成的开关状态。所述处理单元可耦接一需量反应控制器,该需量反应控制器可传送至少一控制指令至该处理单元,使该处理单元依据该控制指令控制该数个回路开关及该开关总成的开关状态。所述处理单元可耦接一发电单元,该处理单元可控制该发电单元供电至该电性回路。所述该发电单元可为一太阳能电池模组。所述处理单元可耦接一充电单元,该处理单元可控制该充电单元对一用电器具充电。所述充电单元可为一充电桩。上揭智能配电箱,可由该处理单元自动监控线路状态,或依据外界命令或指令控制开关状态,以防范电性回路异常使用而损坏,且可整合电、水、气、热使用量,可以达成「主动监控线路」、「协同控制开关」及「整合能源资讯」等功效。附图说明图1是本发明智能配电箱实施例的方块示意图。【主要元件符号说明】1配电本体11处理单元12回路开关121电磁开关122测量单元123通信单元13开关总成131总开关132测量单元133通信单元14警示单元2宅用量表2a电表2b水表2c燃气表2d热量表3闸道器4网际网路5a需量反应控制器5b发电单元5c充电单元。具体实施方式为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂,下文特举本发明的较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下:本发明全文所述的「耦接」(coupled),是指二电子元件间以耦合方式(如:利用电磁、光电或网路等耦合技术)相互连接,用以传递讯号,是本发明所属技术领域中具有通常知识者可以理解。本发明全文所述的「Modbus」,是指由Modicon公司在1979年发展出的工业通信标准协定,属于一种主从式(Master/Slave)的通讯架构,在通讯范围中,主要节点(如:处理单元)可发出询问讯息给任一从属节点(如:宅用量表),符合条件的从属节点会执行主要节点指定的动作,广泛使用于自动化、电力监控及楼宇管控等领域,是本发明所属技术领域中具有通常知识者可以理解。请参阅图1所示,其是揭示本发明智能配电箱实施例的方块示意图。其中,该智能配电箱实施例主要包含一配电本体1(如:可供组配电子元件的盘体或箱体),该配电本体1可设有一处理单元(processingunit)11、数个回路开关(loopswitch)12、一开关总成(headswitch)13及一警示单元(warningunit)14;该回路开关12电性连接该处理单元11,用以控制数个电性回路(如:智能配电箱1配接的家用插座、开关等用电回路)的开关状态,测量各电性回路的电性状态,传送各电性状态至该处理单元11;该开关总成13电性连接该处理单元11,用以控制所有电性回路的开关状态,测量各电性回路的电性状态总和,传送该电性状态总和至该处理单元11;该警示单元14,电性连接该处理单元11,用以产生一警报(如:警示声、光或文字等)。在此实施例中,该处理单元11可为具有资料处理及讯号控制功能的装置,如:内嵌Linux作业系统的嵌入式系统(EmbeddedSystem)等,以便作为一能源伺服器(EnergyServer),该处理单元11电性连接该回路开关12、开关总成13及警示单元14,用以控制该回路开关12及该开关总成13的开关状态(如:ON或OFF),及依据各电性回路的电性状态及电性状态总和判断各电性回路是否异常,当有电性回路异常时,控制该开关总成13或该电性回路对应的回路开关12为关闭状态,并发送一警示讯号(如:脉波宽度调变讯号,PWM)至该警示单元14;该回路开关12可包含一电磁开关121(MagneticSwitch)、一测量单元122(如:电压、电流或功率感测器等)及一通信单元123(如:符合Modbus协定的收发器),该电磁开关121及该通信单元123分别电性连接该处理单元11,该测量单元122分别电性连接该电磁开关121及该通信单元123,该处理单元11与该电磁开关121、该通信单元123之间可由符合Modbus规格的传输媒介(如:RS-485等)电性连接;该开关总成13可包含一总开关131、一测量单元132及一通信单元133,该总开关131及该通信单元133分别电性连接该处理单元11,该测量单元132分别电性连接该总开关131及该通信单元133,该处理单元11与该总开关131、该通信单元133之间可由符合Modbus规格的传输媒介电性连接,其中该测量单元122、132为一电压感测元件或一电流感测元件;该警示单元14可为警示声、光、文字或图案产生装置,如:蜂鸣器(buzzer)、闪光灯(flashlight)或显示器(monitor)等,惟不以此为限。请再参阅图1所示,本发明智能配电箱实施例使用时,可将该配电本体1设置于住宅墙壁,将各回路开关12中的测量单元122对应连接至少一电性回路(如:连接插座或开关的回路),用以测量各别电性回路的用电量(如:电压、电流或功率等),同时,该开关总成13中的测量单元132可测量所有电性回路的总电量,该总电量、各别电性回路的用电量可分别经由该通信单元123、133传回该处理单元11,该处理单元11可执行一监控程式,并控制该电磁开关121及总开关131的状态为〝导通〞,当该测量单元122或132的输出结果大于其对应的安全门槛值时(如:编号为10的电性回路的瞬间电流大于20安培),该处理单元11可控制对应的电磁开关121或总开关131的状态为〝断开(OFF)〞,以避免设备毁损或发生相关危害,同时,该处理单元11可产生该警示讯号(如:0x000a)至该警示单元14,以提醒用户注意用电安全;之后,当该测量单元122或132的输出结果小于其对应的安全门槛值时,则该处理单元11可控制其对应的电磁开关121或总开关131回复,以恢复供电。借此,本发明上述实施例可由该处理单元11自动监控线路状态,以防范各电性回路异常使用而损坏。请再参阅图1所示,本发明智能配电箱实施例还可由该处理单元11电性连接数个宅用量表2,如:至少一电表(electricmeter)2a、水表(watermeter)2b、燃气表(gasmeter)2c及热量表(thermalmeter)2d等能源量表,用以撷取该宅用量表2输出的指数(如:电、水、气或热使用量),作为纪录(record)、分析(analysis)或输出(output)等用途的依据,以供用户参考,该处理单元11与该宅用量表2之间可由符合Modbus规格的传输媒介电性连接,惟不以此为限。请再参阅图1所示,本发明智能配电箱实施例还可由该处理单元11耦接一闸道器3,该闸道器3与该处理单元11之间可由符合Ethernet规格的传输媒介(如:光纤等)耦接,该闸道器3可耦接至网际网路4,用以接收来自网际网路4的至少一控制命令(command,如:由远端伺服器发出的开关切换命令等),且能转送该控制命令至该处理单元11,使该处理单元11依据该控制命令控制各回路开关12及该开关总成13的开关状态,惟不以此为限。请再参阅图1所示,本发明智能配电箱实施例还可由该处理单元11耦接一需量反应控制器(demandresponsecontroller)5a、一发电单元(generator)5b及一充电单元(charger)5c,该需量反应控制器5a、发电单元5b、充电单元5c与该处理单元11之间可由符合Modbus规格的传输媒介耦接。其中,该需量反应控制器5a(如:电力公司的需量反应伺服器等)能传送至少一控制指令(instruction,如:卸载/复载指令等)至该处理单元11,使该处理单元11依据该控制指令控制该数个回路开关12及该开关总成13的开关状态;另,该处理单元11可控制该发电单元5b(如:太阳能电池模组等电力产生装置等),使该发电单元5b供电至该智能配电箱1配接的电性回路;又,该处理单元11可控制该充电单元5c(如:充电桩等),使该充电单元5c可供一用电器具(如:各式电动载具等)充电,如:将原本供应至电性回路的部分电力转移至该充电单元5c,依此类推,该处理单元11可将该发电单元5b产生的部分或全部电力供应至该充电单元5c,惟不以此为限。借助前揭的技术手段,本发明智能配电箱实施例的主要特点列举如下:该智能配电箱实施例可包含该处理单元;数个回路开关,电性连接该处理单元,用以控制数个电性回路的开关状态,测量各电性回路的电性状态,传送各电性状态至该处理单元;该开关总成,电性连接该处理单元,用以控制所有电性回路的开关状态,测量各电性回路的电性状态总和,传送该电性状态总和至该处理单元;及该警示单元,电性连接该处理单元,用以产生该警报声、光、文字或图案等。其中,该处理单元可用以控制该回路开关及该开关总成的开关状态,依据各电性回路的电性状态及该电性状态总和判断各电性回路是否异常,当有电性回路异常时,控制该开关总成或该电性回路对应的回路开关为关闭状态,并发送一警示讯号至该警示单元。其中,该处理单元可电性连接数个宅用量表,用以撷取电、水、气或热的使用量;该处理单元可耦接该闸道器至网际网路,依据该闸道器转送的控制命令控制各回路开关及该开关总成的开关状态;该处理单元可耦接该需量反应控制器、发电单元及充电单元,用以接受来自需量反应控制器的指令、接纳来自发电单元的电力及提供电力至充电单元。借此,本发明智能配电箱实施例可由该处理单元自动监控线路状态,或依据外界命令或指令控制开关状态,以防范电性回路异常使用而损坏,且可整合电、水、气、热使用量,可以达成「主动监控线路」、「协同控制开关」及「整合能源资讯」等功效。
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