本發(fā)明涉及排插裝置，更具體地，涉及一種智能電源排插裝置。

背景技術(shù)：

智能化用電監(jiān)控越來越顯得重要，用電設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，需要節(jié)能，減少不必要的浪費(fèi)。用電設(shè)備的電源已經(jīng)是安裝設(shè)定好，后續(xù)改造增加用電監(jiān)控難度大，成本高。排插是日常生活中配合電源來使用的裝置，傳統(tǒng)的排插僅有通斷的功能，沒有測(cè)量系統(tǒng)，無法完成對(duì)電源處各連接設(shè)備的用電進(jìn)行監(jiān)控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷（不足），提供一種能夠?qū)﹄娫刺幱秒娗闆r進(jìn)行監(jiān)控的智能電源排插裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種智能電源排插裝置，包括主控制器系統(tǒng)、交流電輸入端以及兩端分別連接主控制器系統(tǒng)、交流電輸入端的電壓采樣電路、電流采樣電路、溫度檢測(cè)單元、電能計(jì)量單元、開關(guān)電源供電單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：

本發(fā)明的智能電源排插裝置可以用在用電設(shè)備電源處來監(jiān)控交流電壓的用電情況，該排插裝置設(shè)置了電壓采樣電路、電流采樣電路、溫度檢測(cè)單元和電能計(jì)量單元，結(jié)合主控制器系統(tǒng)可以及時(shí)檢測(cè)電源處的用電電壓、用電電流、用電功率，還可以對(duì)用電環(huán)境的溫度進(jìn)行檢測(cè)，很好地監(jiān)控了每個(gè)單獨(dú)用電設(shè)備的用電情況，從而可以根據(jù)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)采取一些節(jié)能措施，起到節(jié)能的作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種智能電源排插裝置具體實(shí)施例的電路架構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明一種智能電源排插裝置具體實(shí)施例的電路架構(gòu)圖的具體電路圖。

具體實(shí)施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對(duì)本專利的限制；

為了更好說明本實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或隱含所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接連接，可以說兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明的具體含義。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，為本發(fā)明一種智能電源排插裝置具體實(shí)施例的電路架構(gòu)圖。參見圖1，本具體實(shí)施例一種智能電源排插裝置具體包括主控制器系統(tǒng)101、交流電輸入端102以及兩端分別連接主控制器系統(tǒng)101、交流電輸入端102的電壓采樣電路103、電流采樣電路104、溫度檢測(cè)單元105、電能計(jì)量單元106、開關(guān)電源供電單元107。

本具體實(shí)施例是在普通交流排插內(nèi)置入智能控制電路，實(shí)時(shí)地監(jiān)控檢測(cè)從排插取電的用電設(shè)備的電能參數(shù)，該具體實(shí)施例通過電流采樣電路、電壓采樣電路、溫度檢測(cè)單元、電能計(jì)量單元采集到的信號(hào)輸入到主控制器系統(tǒng)中，主控制器系統(tǒng)經(jīng)過計(jì)算所采數(shù)據(jù)，得出用電設(shè)備的電能參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控用電設(shè)備各個(gè)參數(shù)的正確性，隨時(shí)存取數(shù)據(jù)。

在具體實(shí)施過程中，本具體實(shí)施例的排插裝置還包括與主控制器系統(tǒng)101連接的顯示單元108用于顯示主控制器系統(tǒng)101計(jì)算得到的各個(gè)用電參數(shù)。

在具體實(shí)施過程中，本具體實(shí)施例的排插裝置還包括與主控制器系統(tǒng)101連接的usb快充單元109，通過該ubs快充單元109可以為手機(jī)、pad等小型電氣提供電源。

在具體實(shí)施過程中，主控制器系統(tǒng)101為mcu控制單元，可以采用w79e183asg微控制器實(shí)現(xiàn)。

如圖2所示，交流電輸入端102經(jīng)過spd防浪涌突波器后再連接電壓采樣電路103、電流采樣電路104、溫度檢測(cè)單元105、電能計(jì)量單元106、開關(guān)電源供電單元107。

其中，開關(guān)電源供電單元107包括順次連接的全橋整流電路bd2、電解電容ec48、dc-dc直流模塊，交流電輸入端102的交流電火線ac/l和交流電零線ac/n連接全橋整流電路bd2，dc-dc直流模塊產(chǎn)生直流電壓vd，直流電壓vd給智能電源排插裝置各個(gè)單元提供電能。開關(guān)電源供電單元107中的全橋整流bd2連接ac/l接入交流電，然后全橋整流電路bd2連接電解電容ec48的正負(fù)端后給dc-dc直流模塊供電，dc-dc直流模塊供電產(chǎn)生直流電源vd，vd給這種的各個(gè)單元提供電能。具體實(shí)施過程中，全橋整流電路bd2為由四個(gè)整流二極管組成的橋堆，四個(gè)整流二極管組成的橋堆所形成的交流輸入端連接ac/l和ac/n，所形成的直流輸出端連接電解電容ec48的正負(fù)極，電解電容ec48的正極連接dc-dc直流模塊，dc-dc直流模塊輸出直流電源vd。

其中，電流采樣電路104包括acs712芯片u60、電阻r426、電阻r427、電容c233、運(yùn)算放大器u61a、電阻r428、電容c234；

u60的第1和第2引腳連接交流電火線ac/l，交流電經(jīng)過u60內(nèi)部后從u60的第3和第4引腳輸出到負(fù)載端load；u60的輸出端out引腳連接r426的一端，r426的另一端連接運(yùn)算放大器u61a的正向輸入端，r427的一端連運(yùn)算放大器u61a的反向輸入端，r427的另一端連接地，c233一端連接u60的地，c233的另一端連接u60的fl引腳，起到過濾訊雜的目的；運(yùn)算放大器u61a的輸出端連接r428一端，c234的一端接地，r428另一端和c234另一端連接后將采樣信號(hào)送給主控制器系統(tǒng)的輸入口，r428和c234組成濾波電路，采樣信號(hào)經(jīng)u61a放大后通過r428和c234濾波，將濾波后的采樣信號(hào)再輸入到主控制器系統(tǒng)的u62中，如圖2所示，r428另一端和c234另一端連接到u62的第1引腳；u60的vcc引腳接開關(guān)電源供電單元，即連接直流電壓vd。本具體利用電流測(cè)試芯片acs712進(jìn)行電流采樣，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

如圖2所示，電壓采樣電路103包括電阻r429、電阻r430、電阻r431、電阻r432、電阻r433、電阻r434、運(yùn)算放大器u64a、電阻r435、電容c236，r429、r430、r431串聯(lián)連接，r429一端連接交流電火線ac/l，r431一端連接運(yùn)算放大器u64a的正向輸入端；r432、r433、r434串聯(lián)連接，r432一端連接交流電零線ac/n，r434的一端連接運(yùn)算放大器u64a的反向輸入端；運(yùn)算放大器u64a的輸出端連接r435一端，c236的一端接地，r435另一端和c236另一端連接后將交流采樣電壓送給主控制器系統(tǒng)的輸入口，如圖2所示，r435另一端和c236另一端連接后具體連接到u62的第3引腳。電阻r429、電阻r430、電阻r431、電阻r432、電阻r433、電阻r434、運(yùn)算放大器u64a、電阻r435、電容c236構(gòu)成的電壓采樣電路采樣交流采樣電壓后輸入到u62中進(jìn)行電壓計(jì)算。

電能計(jì)量單元105用于計(jì)量用電設(shè)備的電量參數(shù)，如圖2所示，電能計(jì)量單元105包括電阻r437、電容c238、電容c239、電阻r438、電阻r436、電阻r439、電阻r440、電容c242、電阻r441、電容c243、電容c237、rn8209芯片u65、光耦opto、電容c240、電容c241、晶振x1；

r437一端與r436一端相連，r437另一端與c238一端連接，再與rn8209u65的v1p引腳連接，c238另一端接地，r437與c238構(gòu)成rc低通濾波電路；r438一端與r436另一端連接，r438另一端與c239一端連接，再與rn8209u65的v1n引腳連接，c239另一端接地，r438、c239組成rc低通濾波電路，r436是連接在交流電火線ac/l上采樣電阻，其兩端串聯(lián)連接在交流電火線上，為u65計(jì)量電流提供信號(hào)；

r439、r440、c242、r441、c243、u65構(gòu)成電能計(jì)量電路電壓的測(cè)量點(diǎn)，其中r439一端連接在交流電火線ac/l上，r439另一端與r440一端、c242一端、rn8209u65的v2p引腳連接，r440和c242的另一端接地；r441和c243一端接地，r441和c243另一端連接rn8209u65的v2n引腳；

c237一端接rn8209u65的ref引腳，另一端接地；

晶振x1、c240、c241構(gòu)成u65的無源時(shí)鐘輸入電路，其中晶振x1一端與rn8209u65的osci引腳、c240一端連接，晶振x1的另一端與rn8209u65的osco引腳、c241一端連接，c240和c241的另一端接地；

rn8209u65的tx、rx引腳經(jīng)過光耦opto后將信號(hào)送給主控制器系統(tǒng)中，即連接到u62的第14和15引腳，利用u62內(nèi)部計(jì)算所采信號(hào)，得出電能參數(shù)，利用顯示單元108可以輸出顯示計(jì)算結(jié)果。

rn8209的gnd引腳接地，其av和dv引腳均接開關(guān)電源供電單元。

rn8209內(nèi)部包含三路adc（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）電路，一路用于相線電流采樣，一路用于零線電流采樣，一路用于電壓采樣。adc采用全差分方式輸入，將測(cè)量到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到rn8209內(nèi)部電能計(jì)量單元與對(duì)應(yīng)的寄存器內(nèi)，內(nèi)部寄存器有相應(yīng)的寄存器，包括系統(tǒng)控制寄存器、計(jì)量控制寄存器、有功功率寄存器、無功功率寄存器等一系列計(jì)量用途的寄存器，u62通過控制程序?qū)Ω鱾€(gè)寄存器內(nèi)的測(cè)量數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)及邏輯運(yùn)算，將計(jì)算結(jié)果送給u62保存并顯示出來。因此電能計(jì)量單元105采用rn8209芯片實(shí)現(xiàn)具體電量計(jì)量功能，可以測(cè)量有功功率、無功功率、有功能量、無功能量，并能同時(shí)提供兩路獨(dú)立的有功功率和有效值，使得本專利的裝置能夠很好地監(jiān)控每個(gè)獨(dú)立用電設(shè)備的用電情況。

如圖2所示，溫度檢測(cè)單元105包括mcp9700芯片u63、電容c235，mcp9700u63的vo引腳連接主控制器系統(tǒng)，即連接到u62的第16引腳，其gnd引腳接地，其vcc引腳連接開關(guān)電源供電單元（即vd電壓）以及連接c235的一端，c235的另一端接地。溫度檢測(cè)單元105采用mcp9700芯片實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的采樣，mcp9700芯片將采樣到的溫度數(shù)據(jù)輸入u62中進(jìn)行保存和顯示。

如圖2所示，所述usb快充單元109包括usb接口jp1、tps2065d芯片u77、電容c686、電阻r442、電阻r444、vcc_5.0v；

其中usb接口的usb_dp、usb_dn引腳連接至主控制器系統(tǒng)，如圖2所示，usb接口的usb_dp、usb_dn連接到u62的第22和20引腳，用來傳輸數(shù)據(jù)的；usb接口的vbus引腳與tps2065du77的out-1、out-2、out-3引腳連接，為后端提供500ma的工作電流；r442一端接地，r442另一端與r444一端、tps2065du77的en引腳連接，r444的另一端與主控制器系統(tǒng)，如圖2所示，r444的另一端連接到u62的第23引腳，用來給輸出端jp1使能；u77起到usb過流保護(hù)的租用，其有一個(gè)flag的信號(hào)接回去給u62，當(dāng)負(fù)載拉的電流太大，就會(huì)切斷usb的輸出。

tps2065du77的vin-1、vin-2引腳均連接vcc_5.0v并與c686的一端連接，c686的另一端接地。

本專利設(shè)置了電壓采樣電路103、電流采樣電路104、溫度檢測(cè)單元105、電能計(jì)量單元106實(shí)現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備的用電電流、用電電壓、溫度數(shù)據(jù)和用電功率的檢測(cè)，能夠很好地監(jiān)控用電設(shè)備的用電情況，隨時(shí)關(guān)閉用電設(shè)備，起到節(jié)能的作用。而且本專利還設(shè)置了顯示單元對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，以及設(shè)置了usb快充單元為手機(jī)、pad等電氣提供電源。整個(gè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用的芯片成本較低，而且本專利實(shí)際檢測(cè)了用電設(shè)備的電能參數(shù)，方便使用者掌握實(shí)際使用情況。

相同或相似的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)相同或相似的部件；

附圖中描述位置關(guān)系的用于僅用于示例性說明，不能理解為對(duì)本專利的限制；

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。