專利名稱：智能計量連接器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種連接器裝置，具體涉及一種智能計量連接器。
背景技術：
現有用于連接用電設備的連接器分為電源開關和電源插座兩種。普通的電源開關 /電源插座只是機械地控制用電設備電源的供和斷，主要存在如下兩個不足之處1、必須手動控制，不能通過終端統一管理各用電設備電源的供和斷；2、不能知道所連接的用電設備的用電量。由此，不能實現對整個家居或樓房的能源管理。目前市場上出現一些自動計量器和遙控開關兩種不同的單獨設備。這種遙控開關采用單片機技術實現遙控或者終端控制，具體是通過用戶終端控制該用電器的開/關，但缺點在于只能控制開/關，不能查詢到相關的用電情況，無法實現科學合理的能源管理。而自動計量器也是采用單片機技術以實現對相關用電器的用電情況進行整理統計，但缺點在于只計量數據而不能智能控制電源開/關，無法實現科學合理的能源管理。
實用新型內容本實用新型的目的在于針對現有技術的不足之處，提供一種既能智能控制用電器的開/關、又能計量用電量的智能計量連接器。為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案智能計量連接器，包括一連接器，該連接器具有一帶火線接線端的火線電源線和一帶零線接線端的零線電源線；還包括一采樣電阻，串聯接入火線電源線中；一單相電能計量單片機集成電路，其包含有一能量測量單元(EMU，Energy Measuring Unit)和一微控制單元(MCU，Micro Control Unit))，所述能量測量單元具有兩電流采樣信號輸入接口和兩電壓采樣信號輸入接口，所述電流采樣信號輸入接口分別于采樣電阻的兩端連接，所述電壓采樣信號輸入接口分別與火線接線端和零線接線端連接；一電源線載波信號傳輸單片機，分別與單相電能計量單片機集成電路、火線接線端和零線接線端連接；一電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)，分別與單相電能計量單片機集成電路和電源線載波信號傳輸單片機連接；一電控開關，串聯接入采樣電阻和連接器之間的火線電源線上并與單相電能計量單片機集成電路連接；和一直流電源，分別與單相電能計量單片機集成電路、電源線載波信號傳輸單片機和電可擦可編程只讀存儲器連接。進一步，本實用新型還包括一用戶終端，通過交流電源線與電源線載波信號傳輸單片機連接。進一步，本實用新型還包括一指示燈電路，該指示燈電路與單相電能計量單片機集成電路連接。進一步，本實用新型還包括一復位按鈕，該復位按鈕與單相電能計量單片機集成電路和電源線載波信號傳輸單片機連接。作為優選，所述連接器為電源開關或電源插座。[0011]本實用新型通過采用上述結構，具有如下有益效果1、計量準確計量精度可與1 級精度的電表相當；2、集成多種功能在具有傳統的機械開關/插座功能的基礎上，增加了計量和終端控制開/關，查詢累計的用電電量和用電器的瞬時功率，從而可優化能源管理； 3、使用方便用戶無須整改樓房原來的電路，只需要在樓房原有的開關座/插座安裝上本新型智能計量開關即可；通過終端，可以方便地讀取相關用電設備的用電情況，也可以任意控制電源開/關狀態，方便實現樓房能源管理；4、電路功耗低整機功耗可小于1. 5W。
圖1是本實用新型的電路原理圖。圖中1-負載連接端；2-火線電源線；21-火線接線端；3-零線電源線；31-零線接線端；4-采樣電阻；5-單相電能計量單片機集成電路；51-能量測量單元；511-電流采樣信號輸入接口 ；512-電壓采樣信號輸入接口 ；52-微控制單元；53-電控開關；54-指示燈電路； 55-復位按鈕；6-電源線載波信號傳輸單片機；7-電可擦可編程只讀存儲器；8-直流電源； 9-用戶終端；10-交流電源線。現結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明具體實施方式
如圖1所示，本實用新型所述的智能計量連接器，是在現有負載連接端1(連接器) 的基礎上增加采樣電阻4、單相電能計量單片機集成電路5、電控開關53、指示燈電路M、復位按鈕55、電源線載波信號傳輸單片機6、電可擦可編程只讀存儲器7、直流電源8和用戶終端9。所述的負載連接端1(連接器)為現有的電源開關或電源插座，連接有一條帶火線接線端21的火線電源線2和一條帶零線接線端31的零線電源線3。采樣電阻4串聯接入火線電源線2中。單相電能計量單片機集成電路5包含有一個能量測量單元51和一個微控制單元52，其中能量測量單元51具有兩個電流采樣信號輸入接口 511和兩個電壓采樣信號輸入接口 512，兩個電流采樣信號輸入接口 511分別于采樣電阻4的兩端連接，兩個電壓采樣信號輸入接口 512分別與火線接線端21和零線接線端22連接。電控開關53串聯接入采樣電阻4和連接器1之間的火線電源線2上并與單相電能計量單片機集成電路5連接，指示燈電路M和復位按鈕陽分別與單相電能計量單片機集成電路5連接。電源線載波信號傳輸單片機6分別與單相電能計量單片機集成電路5、火線接線端21和零線接線端 31連接。電可擦可編程只讀存儲器7分別與單相電能計量單片機集成電路5和電源線載波信號傳輸單片機6連接。直流電源8分別與單相電能計量單片機集成電路5、電源線載波信號傳輸單片機6和電可擦可編程只讀存儲器7連接，為它們提供電能。用戶終端9通過交流電源線與電源線載波信號傳輸單片機6連接。本實用新型的工作過程如下當本實用新型的連接器1與用電設備連接處于用電狀態時，單相電能計量單片機集成電路的能量測量單元通過電流采樣信號輸入接口和電壓采樣信號輸入接口獲得采樣電阻的采樣電流值I和采樣電壓值U，根據采樣電阻的特性U = IR5P = UI = I2R,從而得到該用電器的用電量值，該電能測量誤差可小于0. 1%。單相電能計量單片機集成電路的微控制單元對采樣信號進行處理，轉化成相應的數字信號(如該用電器的累計消耗電能、 當前功率、當前電流大小、過去某一段時間內消耗的電能等)這些數字信號儲存到電可擦可編程只讀存儲器中，并經過電源線載波信號傳輸單片機把這些數字信號加載到交流電源線而傳輸到用戶終端，通過用戶終端即可實時掌握該用電器的用電信息。用戶可通過用戶終端發送控制命令，該控制命令同樣加載到交流電源線而傳輸到電源線載波信號傳輸單片機，電源線載波信號傳輸單片機將該控制命令傳送到單相電能計量單片機集成電路，單相電能計量單片機集成電路控制電控開關的開/關，進而控制用電設備電源的開/關。
本實用新型的指示燈電路用于指示連接器的工作狀況，如可采用紅色指示燈作為本實用新型的電源指示燈，指示連接器是否通電/供電正常；采用綠色指示燈指示該連接器是否加入終端控制器群組，如加入群組則亮，沒加入時不亮。如果加入群組時，終端控制器可以發送命令而控制整個群組的連接器，而如果沒有加入群組時，終端控制只能通過發送單一命令分別控制連接器。而按下復位按鈕可對本實用新型進行系統復位。
權利要求1.智能計量連接器，包括一連接器，該連接器具有一帶火線接線端的火線電源線和一帶零線接線端的零線電源線，其特征在于，還包括一采樣電阻G)，串聯接入火線電源線O)中；一單相電能計量單片機集成電路(5)，其包含有一能量測量單元(51)和一微控制單元 (52)，所述能量測量單元(51)具有電流采樣信號輸入接口(511)和電壓采樣信號輸入接口 (512)，所述電流采樣信號輸入接口(511)分別于采樣電阻(4)的兩端連接，所述電壓采樣信號輸入接口(512)分別與火線接線端和零線接線端(31)連接；一電源線載波信號傳輸單片機(6)，分別與單相電能計量單片機集成電路(5)、火線接線端和零線接線端(31)連接；一電可擦可編程只讀存儲器(7)，分別與單相電能計量單片機集成電路( 和電源線載波信號傳輸單片機(6)連接；一電控開關(53)，串聯接入采樣電阻(4)和連接器之間的火線電源線上并與單相電能計量單片機集成電路( 連接；一直流電源(8)，分別與單相電能計量單片機集成電路(5)、電源線載波信號傳輸單片機(6)和電可擦可編程只讀存儲器(7)連接。
2.根據權利要求1所述的智能計量連接器，其特征在于，還包括一用戶終端(9)，通過交流電源線(10)與電源線載波信號傳輸單片機(6)連接。
3.根據權利要求1所述的智能計量連接器，其特征在于，還包括一指示燈電路(M)，該指示燈電路(54)與單相電能計量單片機集成電路(5)連接。
4.根據權利要求1所述的智能計量連接器，其特征在于，還包括一復位按鈕，該復位按鈕(5 與單相電能計量單片機集成電路( 和電源線載波信號傳輸單片機(6)連接。
5.根據權利要求1至4任一所述的智能計量連接器，其特征在于，所述連接器為電源開關或電源插座。
專利摘要本實用新型公開了一種智能計量連接器。其主要由連接器、采樣電阻、單相電能計量單片機集成電路、電源線載波信號傳輸單片機、電可擦可編程只讀存儲器、電控開關和直流電源組成。本實用新型具有計量準確、集成多種功能、使用方便和電路功耗低等特點。
文檔編號H01R13/717GK202134749SQ201120216918
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月24日 優先權日2011年6月24日
發明者黃韋樺 申請人:珠海希嗯咿電子科技有限公司