入墻式智能插座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能插座控制器，更具體地說，涉及一種入墻式智能插座。
【背景技術(shù)】
[0002]能源互聯(lián)網(wǎng)中分布式設(shè)備數(shù)量龐大，若其接入系統(tǒng)的問題均由電網(wǎng)公司進(jìn)行人工設(shè)計(jì)和規(guī)劃顯然不現(xiàn)實(shí)。未來的電網(wǎng)公司應(yīng)當(dāng)主要承擔(dān)輸配電系統(tǒng)的升級和擴(kuò)容，并確保用戶側(cè)的能量管理系統(tǒng)與調(diào)度機(jī)構(gòu)具有足夠的通信能力，而不具體干涉分布式設(shè)備的接入。這就要求能源互聯(lián)網(wǎng)具有支持分布式設(shè)備即插即用的能力，即發(fā)展支持分布式發(fā)電、儲能、可控負(fù)荷等設(shè)備即插即用的標(biāo)準(zhǔn)接口。這種標(biāo)準(zhǔn)接口包括物理和信息兩個(gè)方面。物理接口應(yīng)當(dāng)支持各種符合電氣標(biāo)準(zhǔn)的分布式設(shè)備的接入；信息接口應(yīng)當(dāng)支持各種分布式設(shè)備的識別和通信。目前已有學(xué)者提出了能源路由器的概念，實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)與上層電力網(wǎng)絡(luò)、中低壓配電網(wǎng)之間的變壓調(diào)節(jié)、交直流轉(zhuǎn)換和信息連接等功能。
[0003]能源路由器實(shí)現(xiàn)了區(qū)域子網(wǎng)之間的互聯(lián)，但是，對于每個(gè)子網(wǎng)下的終端用戶仍需要為其提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的接口，實(shí)現(xiàn)用戶端各個(gè)分布式設(shè)備的即插即用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:提供一種入墻式智能插座，在線路上實(shí)現(xiàn)用戶與供電公司在能量流和信息流的多重交互，支持用電設(shè)備的“即插即用”。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種入墻式智能插座，包括插座本體，在所述插座本體內(nèi)設(shè)置電源轉(zhuǎn)換單元、信號測量單元、開關(guān)單元、載波通信單元、DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元，所述電源轉(zhuǎn)換單元的輸入端、信號測量單元的輸入端以及載波通信單元分別并聯(lián)交流220V線路，所述開關(guān)單元串聯(lián)至交流220V線路，所述電源轉(zhuǎn)換單元的輸出端分別與信號測量單元、DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元、載波通信單元、開關(guān)單元相接，所述DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元分別與信號測量模單元、載波通信單元、開關(guān)單元相接。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述電源轉(zhuǎn)換單元包括共模信號抑制電路、AC-DC變換電路和DC-DC變換電路，所述共模信號抑制電路、AC-DC變換電路、DC-DC變換電路依次相連，其中，共模信號抑制電路連接至交流線路，DC-DC變換電路分別與信號測量單元、DSP數(shù)據(jù)處理及控制單元、載波通信單元、開關(guān)單元連接；共模信號抑制電路用于對220V交流線路的載波信號進(jìn)行衰減抑制，防止供電單元對載波通信單元造成干擾;AC-DC變換電路用于將220V交流線路的交流大電壓轉(zhuǎn)換為直流小電壓，從而給其他功能單元供電；DC-DC變換電路用于將AC-DC變換電路輸出的固定幅值的直流電壓轉(zhuǎn)換為多種幅值的直流電壓，從而滿足不同功能單元對供電電壓的需求。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述信號測量單元包括信號調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述信號調(diào)理電路連接至交流線路，用于將線路側(cè)的大電壓大電流轉(zhuǎn)換為適合模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采集的小電壓信號，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接在信號調(diào)理電路和所述DSP數(shù)據(jù)處理及控制單元之間，用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為適合DSP處理的數(shù)字信號。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述DSP數(shù)據(jù)處理及控制單元包括DSP數(shù)據(jù)信號處理器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲電路，所述DSP數(shù)字信號處理器分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、載波通信單元、開關(guān)單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲電路連接；DSP數(shù)字信號處理器為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與控制核心，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路為測量數(shù)據(jù)提供時(shí)基標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)存儲電路掉電存儲短時(shí)內(nèi)的測量數(shù)據(jù)。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明入墻式智能插座在傳統(tǒng)插座的基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)用戶與供電公司在能量流和信息流的多重交互，實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制；可對220V交流線路的電壓和電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而獲得大量的用戶用電數(shù)據(jù)，這些測量數(shù)據(jù)可以通過載波通信以及相應(yīng)的智能終端上傳到電網(wǎng)公司的數(shù)據(jù)服務(wù)中心，構(gòu)成能源互聯(lián)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)信息可為用戶用電模式分析、需求側(cè)響應(yīng)建模、開展主動(dòng)配電網(wǎng)工作等奠定基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0011]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的【具體實(shí)施方式】僅僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明。
[0013]請參閱圖1，本發(fā)明入墻式智能插座包括電源轉(zhuǎn)換單元、信號測量單元、開關(guān)單元、載波通信單元、DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元。電源轉(zhuǎn)換單元的輸入端、信號測量單元的輸入端以及載波通信單元分別并聯(lián)交流220V線路，開關(guān)單元串聯(lián)至交流220V線路；電源轉(zhuǎn)換單元的輸出端分別與信號測量單元、DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元、載波通信單元、開關(guān)單元相接，DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元分別與信號測量模單元、載波通信單元、開關(guān)單元相接?！癉SP”是數(shù)字信號處理器的英文縮寫，DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元為基于DSP的數(shù)據(jù)處理與控制單元。
[0014]電源轉(zhuǎn)換單元包括共模信號抑制電路，AC-DC變換電路，DC-DC變換電路。共模信號抑制電路、AC-DC變換電路、DC-DC變換電路依次相連；其中共模信號抑制電路連接至交流線路，DC-DC變換電路分別與信號測量單元、DSP數(shù)據(jù)處理及控制單元、載波通信單元、開關(guān)單元連接。共模信號抑制電路可以對220V交流線路中的載波信號進(jìn)行衰減抑制，防止供電單元對載波通信單元造成干擾;AC-DC變換電路可以就220V交流線路的交流大電壓轉(zhuǎn)換為直流小電壓，從而能夠給智能插座的其他功能單元供電；DC-DC變換電路可以將AC-DC變換電路輸出的固定幅值的直流電壓轉(zhuǎn)換為多種幅值的直流電壓，從而滿足不同功能單元對供電電壓的需求。
[0015]信號測量單元包括信號調(diào)電路、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。信號調(diào)理電路連接至交流線路，可以把線路側(cè)的大電壓大電流轉(zhuǎn)換為適合模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采集的小電壓信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接在信號調(diào)理電路和DSP數(shù)據(jù)處理及控制單元之間，可以將模擬信號轉(zhuǎn)換為適合DSP處理的數(shù)字信號。
[0016]DSP數(shù)據(jù)處理及控制單元包括DSP核心、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲電路。DSP數(shù)字信號處理器分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、載波通信單元、開關(guān)單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲電路連接，作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與控制核心，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路可以為測量數(shù)據(jù)提供時(shí)基標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)存儲電路可以掉電存儲短時(shí)內(nèi)的測量數(shù)據(jù)。
[0017]本新型入墻式智能插座在傳統(tǒng)插座的基礎(chǔ)上結(jié)合低壓載波通信技術(shù)可在線路上實(shí)現(xiàn)用戶與供電公司在能量流和信息流的多重交互；所述開關(guān)模塊與通信模塊結(jié)合可實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制；測量模塊采用現(xiàn)代高精度測量技術(shù)可對220V交流線路的電壓和電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而獲得大量的用戶用電數(shù)據(jù)。
[0018]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種入墻式智能插座，包括插座本體，其特征在于，在所述插座本體內(nèi)設(shè)置電源轉(zhuǎn)換單元、信號測量單元、開關(guān)單元、載波通信單元、DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元，所述電源轉(zhuǎn)換單元的輸入端、信號測量單元的輸入端以及載波通信單元分別并聯(lián)交流220V線路，所述開關(guān)單元串聯(lián)至交流220V線路，所述電源轉(zhuǎn)換單元的輸出端分別與信號測量單元、DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元、載波通信單元、開關(guān)單元相接，所述DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元分別與信號測量模單元、載波通信單元、開關(guān)單元相接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的入墻式智能插座，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換單元包括共模信號抑制電路、AC-DC變換電路和DC-DC變換電路，所述共模信號抑制電路、AC-DC變換電路、DC-DC變換電路依次相連，其中，共模信號抑制電路連接至交流線路，DC-DC變換電路分別與信號測量單元、DSP數(shù)據(jù)處理及控制單元、載波通信單元、開關(guān)單元連接；共模信號抑制電路用于對220V交流線路的載波信號進(jìn)行衰減抑制，防止供電單元對載波通信單元造成干擾;AC-DC變換電路用于將220V交流線路的交流大電壓轉(zhuǎn)換為直流小電壓，從而給其他功能單元供電；DC-DC變換電路用于將AC-DC變換電路輸出的固定幅值的直流電壓轉(zhuǎn)換為多種幅值的直流電壓，從而滿足不同功能單元對供電電壓的需求。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的入墻式智能插座，其特征在于，所述信號測量單元包括信號調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述信號調(diào)理電路連接至交流線路，用于將線路側(cè)的大電壓大電流轉(zhuǎn)換為適合模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采集的小電壓信號，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接在信號調(diào)理電路和所述DSP數(shù)據(jù)處理及控制單元之間，用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為適合DSP處理的數(shù)字信號。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的入墻式智能插座，其特征在于，所述DSP數(shù)據(jù)處理及控制單元包括DSP數(shù)據(jù)信號處理器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲電路，所述DSP數(shù)字信號處理器分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、載波通信單元、開關(guān)單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲電路連接；DSP數(shù)字信號處理器為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與控制核心，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路為測量數(shù)據(jù)提供時(shí)基標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)存儲電路掉電存儲短時(shí)內(nèi)的測量數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種入墻式智能插座，包括插座本體，在所述插座本體內(nèi)設(shè)置電源轉(zhuǎn)換單元、信號測量單元、開關(guān)單元、載波通信單元、DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元，所述電源轉(zhuǎn)換單元的輸入端、信號測量單元的輸入端以及載波通信單元分別并聯(lián)交流220V線路，所述開關(guān)單元串聯(lián)至交流220V線路，所述電源轉(zhuǎn)換單元的輸出端分別與信號測量單元、DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元、載波通信單元、開關(guān)單元相接，所述DSP數(shù)據(jù)處理與控制單元分別與信號測量模單元、載波通信單元、開關(guān)單元相接。本發(fā)明在傳統(tǒng)插座的基礎(chǔ)上結(jié)合低壓載波通信技術(shù)可在線路上實(shí)現(xiàn)用戶與供電公司在能量流和信息流的多重交互，支持用電設(shè)備的“即插即用”。
【IPC分類】H01R13/70, H01R13/66
【公開號】CN105356171
【申請?zhí)枴緾N201510801116
【發(fā)明人】董朝陽, 趙俊華, 魏文瀟, 徐茂鑫, 余濤
【申請人】中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心, 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 華南理工大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月18日