一种智能开关连接路由器的控制方法及智能开关与流程

本发明涉及智能开关，尤其涉及一种智能开关连接路由器的控制方法及智能开关。

背景技术：

1、当前随着智能开关设备的普及，用户对智能开关的需求也越来越多，智能开关的出现让大家更方便的控制家电、灯等设备，用户可以通过手机app客户端实现远程操作智能开关，比如远程控制开灯和关灯等。

2、目前常见的智能开关是零火开关，即需要零线和火线两根线形成回路供电，但是大多数用户侧，开关只有一根火线，如果想要安装零火开关就必须额外再接一根零线，安装局限性较大，因此出现了智能开关即“单火开关”，只需要一根火线通过内部电路形成回路供电，在只有一根火线的情况下，安装该类型的智能开关即可，其安装方便，不需要外接零线。但是单火开关需要通过用电设备对开关内部的控制模块进行供电，若供电电流过大则会造成被控设备的误启动，若供电电流的限流过多的话，则会使控制模块在高功耗工作期间由于供电不足而导致掉电重启。当单火开关连接路由器过程中，开关的瞬时功耗较大，导致开关连接路由器时出现掉电重启的问题。

3、针对单火开关目前存在的问题，一般有如下两种方案：1)采用非限流方式供电，该方案虽然能够实现达到控制模块稳定工作的目的，但是在控制模块高功耗工作时的大电流会导致被控设备误启动，用户体验较差；2)采用限流方式供电，增加超级电容在控制模块高功耗工作时反向供电，低功耗下对电容进行充电，但是此方案对电容容量要求较高，对开关的体积和成本限制较大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能开关连接路由器的控制方法及智能开关，确保智能开关连接路由器时不会发生掉电重启问题，以保证智能开关的运行过程更加稳定。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种智能开关连接路由器的控制方法，智能开关包括开关模块、开态取电模块、关态取电模块、充电限流模块以及通信模块，开关模块与待控制元件串联，开态取电模块用于在开关模块处于导通状态时从交流电源取电，关态取电模块用于在开关模块处于断开状态时从交流电源取电，充电限流模块用于分别从开态取电模块和关态取电模块取电存储，并将储能电源为通信模块供电，以及限制为通信模块的供电电流，方法包括：

3、智能开关连接路由器的过程至少依次包括第一阶段和第二阶段，在第一阶段执行完成且在第二阶段执行之前，将智能开关切换为低功耗模式，并以一预设的充电时间对储能电源充电，以补偿通信模块在第一阶段消耗的功耗。

4、进一步的，智能开关连接路由器的过程依次包括扫描阶段、认证阶段、关联阶段、握手阶段以及ip获取阶段，在每一阶段执行完成且在下一阶段执行之前，将智能开关切换为低功耗模式，并以一预设的充电时间对储能电源充电，以补偿通信模块在上一阶段消耗的功耗。

5、进一步的，充电时间的设置包括：

6、对储能电源从预设的电压阈值充电到正常电压，获取该充电过程所需要的第一充电时间，正常电压设置为智能开关满功耗状态下所需要的电压，电压阈值小于正常电压；

7、对储能电源从正常电压放电到电压阈值，获取该放电过程所需要的第一放电时间；

8、将第一充电时间与第一放电时间之比设置为充电时间。

9、进一步的，该方法包括扫描阶段的充电控制方法，其步骤包括：

10、s11、在智能开关触发连接所述路由器且未进入扫描阶段时，判断所述储能电源的电压是否低于电压阈值，若是执行步骤s12，否则执行步骤s13；

11、s12、控制所述智能开关切换为低功耗模式，对所述储能电源充电到电压阈值，执行步骤s13；

12、s13、控制智能开关切换为低功耗模式，以充电时间对储能电源充电；

13、s14、当储能电源充电完成后，控制智能开关切换为正常模式，智能开关进入扫描阶段。

14、进一步的，该方法包括认证阶段的充电控制方法，其步骤包括：

15、s21、在智能开关结束扫描阶段且未进入认证阶段时，判断储能电源的电压是否低于电压阈值，若是执行步骤s22，否则执行步骤s23；

16、s22、智能开关切换为低功耗模式，对储能电源充电到电压阈值，执行步骤s23；

17、s23、控制智能开关切换为低功耗模式，以充电时间对储能电源充电；

18、s24、当储能电源充电完成后，控制智能开关切换为正常模式，智能开关进入认证阶段。

19、进一步的，该方法包括关联阶段的充电控制方法，其步骤包括：

20、s31、在智能开关结束认证阶段且未进入关联阶段时，判断储能电源的电压是否低于电压阈值，若是执行步骤s32，否则执行步骤s33；

21、s32、智能开关切换为低功耗模式，对储能电源充电到电压阈值，执行步骤s33；

22、s33、判断智能开关所发送的认证请求数据包与所接收的认证响应数据包之间的时间差是否大于预设的时间阈值，若是执行步骤s34，否则执行s35；

23、s34、控制智能开关切换为低功耗模式，以充电时间对储能电源充电，执行步骤s35；

24、s35、控制智能开关切换为正常模式，智能开关进入关联阶段。

25、进一步的，该方法包括握手阶段的充电控制方法，其步骤包括：

26、s41、在所述握手阶段时，控制智能开关切换为正常模式；

27、s42、统计智能开关从认证阶段到握手阶段所消耗的时间，判断消耗的时间是否大于一预设的超时时间，若是执行步骤s43，否则执行步骤s44；

28、s43、智能开关退出握手阶段，重新启动连接路由器；

29、s44、智能开关准备进入ip获取阶段。

30、进一步的，超时时间根据第一充电时间与所述第一放电时间之比进行设置。

31、进一步的，该方法包括ip获取阶段的充电控制方法，其步骤包括：

32、s51、在智能开关结束所述握手阶段且未进入ip获取阶段时，判断储能电源的电压是否低于电压阈值，若是执行步骤s52，否则执行步骤s53；

33、s52、智能开关切换为低功耗模式，对储能电源充电到电压阈值，执行步骤s53；

34、s53、控制智能开关切换为低功耗模式，以充电时间对储能电源充电；

35、s54、当储能电源充电完成后，控制智能开关切换为正常模式，智能开关进入ip获取阶段。

36、为实现上述目的，本发明提供了一种智能开关，包括：

37、开关模块，与待控制元件串联；

38、通信模块，控制开关模块的导通与断开；

39、开态取电模块，在开关模块处于导通状态时从交流电源取电；

40、关态取电模块，在开关模块处于断开状态时从交流电源取电；

41、充电限流模块，分别从开态取电模块和关态取电模块取电存储，并将储能电源为通信模块供电，以及限制为通信模块的供电电流；

42、控制模块，智能开关连接路由器的过程至少依次包括第一阶段和第二阶段，在第一阶段执行完成且在第二阶段执行之前，控制模块将智能开关切换为低功耗模式，并以一预设的充电时间对储能电源充电，以补偿通信模块在第一阶段消耗的功耗。

43、本发明通过在智能开关连接路由器过程中的各个阶段，在每一个阶段执行前，控制智能开关处于低功耗状态，并且对智能开关中的储能电源充电，以补偿上一阶段所消耗的功耗，解决了开关连接路由器时发生掉电重启的技术问题，以保证开关在正常运行过程中能够更加稳定运行。