智能開關(guān)組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種智能開關(guān)組件。該智能開關(guān)組件包括：機械開關(guān)，串接于向被控電器設(shè)備供電的電源線中，并配置成常閉狀態(tài)；遙控部件，與被控電器設(shè)備信號連接，并配置成按照接收到的控制指令控制被控電器設(shè)備的工作狀態(tài)；以及供電部件，與電源線隔離設(shè)置，并配置成向遙控部件供電。利用本實用新型的方案，控制電路與供電電路完全電氣隔離，避免了從電源側(cè)取電，隔離措施不到位導致的用電安全隱患，提高了電器設(shè)備的工作安全性。
【專利說明】
智能開關(guān)組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種家電控制領(lǐng)域，特別涉及一種智能開關(guān)組件。
【背景技術(shù)】
[0002]智能開關(guān)是家居智能化改造中必不可少的部件，其功能為接收用戶直接下達的或者遠程下發(fā)的控制指令，并按照控制指令進行動作，改變被控制的電器設(shè)備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)被控制的電器設(shè)備的智能控制。
[0003]智能開關(guān)一項重要的功能是關(guān)閉或者開啟被控制的電器設(shè)備，在現(xiàn)有技術(shù)中，一般是將智能開關(guān)設(shè)置于電器設(shè)備的電源線進行連接，一方面從電源線上獲取其工作的電源，另一方面智能開關(guān)按照控制指令進行開斷操作，以切斷或連通電器設(shè)備與電源的電連接?，F(xiàn)有技術(shù)的智能開關(guān)存在以下問題:從電器設(shè)備的電源線上獲取工作電源(一般為工頻電源的火線)，安全隱患較大，容易出現(xiàn)用電安全問題，另外，直接切斷電器設(shè)備的電源，容易導致電器設(shè)備突然斷電，使其控制邏輯出現(xiàn)錯誤，出現(xiàn)工作異常設(shè)置損壞的情況。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于上述問題，提出了本實用新型以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的智能開關(guān)組件。
[0005]本實用新型一個進一步的目的是開關(guān)的電氣安全性。
[0006]本實用新型提供的智能開關(guān)組件包括:機械開關(guān)，串接于向被控電器設(shè)備供電的電源線中，并配置成常閉狀態(tài);遙控部件，與被控電器設(shè)備信號連接，并配置成按照接收到的控制指令遙控被控電器設(shè)備改變其工作狀態(tài)；以及供電部件，與電源線隔離設(shè)置，并配置成向遙控部件供電。
[0007]可選地，智能開關(guān)組件布置于墻面上的開關(guān)面板內(nèi)部，并且智能開關(guān)組件串接于墻體內(nèi)的電源線上，并且機械開關(guān)的觸點由開關(guān)面板表面的觸板帶動，以改變機械開關(guān)的開斷狀態(tài)。
[0008]可選地，機械開關(guān)為雙觸點開關(guān)，其雙觸點分別串接于電源線的火線和零線中，并同時被觸板帶動。
[0009]可選地，供電部件包括儲電元件以及為儲電元件充電的充電元件，并且充電元件包括:壓電片，其一端與觸板連接，以被觸板帶動發(fā)生變形，產(chǎn)生電信號；以及調(diào)理電路，與壓電片連接，用于采集壓電片產(chǎn)生的電信號并調(diào)理為向儲電元件充電的充電信號。
[0010]可選地，智能開關(guān)組件還包括:至少一個觸控機構(gòu)，配置成獲取用戶的操作，以生成控制指令。
[0011 ]可選地，供電部件還與觸控機構(gòu)連接，以向觸控機構(gòu)供電。
[0012]可選地，遙控部件包括:Zigbee通信模塊，配置成以Zigbee協(xié)議與被控電器設(shè)備的控制器建立數(shù)據(jù)連接，以對被控電器設(shè)備進行控制。
[0013]可選地，Zigbee通信模塊預先與被控電器設(shè)備的控制終端建立通信綁定關(guān)系。[OOM]可選地，Zigbee通信模塊，還配置成以Zigbee協(xié)議接收來自于被控電器設(shè)備的控制執(zhí)行反饋信號。
[0015]可選地，被控電器設(shè)備為燈具，并且控制指令包括以下任意一項或多項:驅(qū)動燈具進入休眠待機狀態(tài)、驅(qū)動燈具開啟照明、改變燈具的照明亮度、改變燈具的光線顏色。
[0016]本實用新型的智能開關(guān)組件，利用串接于供電設(shè)備電源線的機械開關(guān)對被控電電器設(shè)備的電源線進行控制，在正常工作狀態(tài)下可以設(shè)置為常閉狀態(tài)，遙控部件與被控電器設(shè)備信號連接，按照用戶的操作對被控電器設(shè)備的工作狀態(tài)進行調(diào)整，并且遙控部件的電源由與電源線隔離設(shè)置的供電部件進行控制，控制電路與供電電路完全電氣隔離，避免了從電源側(cè)取電，隔離措施不到位導致的用電安全隱患，提高了電器設(shè)備的工作安全性。
[0017]進一步地，本實用新型的智能開關(guān)組件，機械開關(guān)與壓電片連接，利用機械開關(guān)的觸板被操作時產(chǎn)生的形變使壓電片產(chǎn)生電信號，一方面可以為供電部件的充電元件充電，另一方面還可以向遙控部件發(fā)送操作信號，以供遙控部件識別機械開關(guān)的工作狀態(tài)。
[0018]更進一步地，本實用新型的智能開關(guān)組件，采用Zigbee通訊方式進行控制信號的傳輸，能耗小、成本低，便于對家電設(shè)備的改造和安裝，提高了用戶的使用體驗。
[0019]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本實用新型具體實施例的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本實用新型的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。
【附圖說明】
[0020]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本實用新型的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0021]圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的智能開關(guān)組件適用的家電設(shè)備控制系統(tǒng)的示意性架構(gòu)圖；以及
[0022]圖2是根據(jù)本實用新型一個實施例的智能開關(guān)組件的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型實施例提供了一種智能開關(guān)組件，圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的智能開關(guān)組件100適用的家電設(shè)備控制系統(tǒng)的示意性架構(gòu)圖。家電設(shè)備控制系統(tǒng)可以包括:被控電器設(shè)備300、智能開關(guān)組件100、電源400、控制終端200、智能家居網(wǎng)關(guān)設(shè)備500。其中電源400用于向被控電器設(shè)備300提供電能，例如可以選擇工頻的交流電源(一般家庭使用的220V生活用電)。在使用生活用電時，電源400通過零線和火線向被控電器設(shè)備300供電。
[0024]被控電器設(shè)備300可以是各種家用電器(包括冰箱、洗衣機、廚房電器、熱水器、多媒體播放設(shè)備、燈具等)。被控電器設(shè)備300的工作狀態(tài)(包括供電狀態(tài)以及運行狀態(tài))，可根據(jù)智能開關(guān)組件100的遙控信號進行調(diào)整。以燈具為例，可根據(jù)智能開關(guān)的控制指令進行關(guān)閉、開啟、調(diào)整亮度、燈光顏色等。被控電器設(shè)備300與遙控部件120可以匹配設(shè)置的無線通信模塊，以用于無線信號的傳輸。
[0025]智能家居網(wǎng)關(guān)設(shè)備500作為為整套智能家居的控制中心，將系統(tǒng)中的各類傳感器、智能開關(guān)組件等互相聯(lián)動起來，構(gòu)建出一個完整的智能家居物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)對住宅內(nèi)外環(huán)境的感知，以及對各項設(shè)備的全方位控制。智能家居網(wǎng)關(guān)設(shè)備500優(yōu)選Zigbee通信與智能開關(guān)組件100進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0026]控制終端200用于自動或者根據(jù)用戶的操作向通過智能家居網(wǎng)關(guān)設(shè)備500向遙控部件120發(fā)送控制指令，并且還可以對智能家居網(wǎng)關(guān)設(shè)備500進行配置，在本實施例中，控制終端200優(yōu)選W1-Fi與智能開關(guān)組件100實現(xiàn)數(shù)據(jù)連接?？刂平K端200可以包括各種具備一定數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)計算功能的便攜式電子設(shè)備，例如智能手機、平板電腦等。控制終端200可以根據(jù)被控電器設(shè)備300的類型和功能配置控制功能，通過屏幕、語音、動作等方式獲取用戶的操作或者按照預先配置的控制方案，以通過智能家居網(wǎng)關(guān)設(shè)備500向智能開關(guān)組件100發(fā)送控制信號，最終使被控電器設(shè)備300完成滿足用戶需要的功能。
[0027]智能開關(guān)組件100包括機械開關(guān)110、遙控部件120、以及供電部件130，其中機械開關(guān)110串接于向被控電器設(shè)備300供電的電源線中。在電源線敷設(shè)在墻壁內(nèi)的情況下，機械開關(guān)110可以布置于墻面上的開關(guān)面板內(nèi)部，并串接于墻體內(nèi)的電源線上。機械開關(guān)110的觸點由開關(guān)面板表面的觸板帶動，以改變機械開關(guān)110的開斷狀態(tài)，在默認狀態(tài)下機械開關(guān)110可以為常閉狀態(tài)，以保證被控電器設(shè)備300處于與電源400的連通狀態(tài)。
[0028]機械開關(guān)110可以布置于使用最為廣泛的86型線盒內(nèi)部。機械開關(guān)110可以為單火線開關(guān)，也可以使用零火線開關(guān)。為提高用電安全，機械開關(guān)110可以選擇使用雙觸點開關(guān)，其雙觸點分別串接于電源線的火線和零線中，并同時被觸板帶動。在另一些可選實施例中，機械開關(guān)110可以僅對電源線的火線進行開斷。
[0029]遙控部件120—方面與網(wǎng)關(guān)設(shè)備500數(shù)據(jù)連接，另一方面與被控電器設(shè)備300信號連接，可以由網(wǎng)關(guān)設(shè)備500遠程控制或者通過本地操作按鈕進行控制。遙控部件120可以按照接收到的控制指令遙控被控電器設(shè)備300改變其工作狀態(tài)。遙控部件120可以選擇布置于開關(guān)面板內(nèi)部，并通過Zigbee等無線傳輸方式向被控電器設(shè)備300發(fā)送與控制指令對應(yīng)的控制信號。遙控部件120按照用戶的操作生成控制指令，轉(zhuǎn)換無線傳輸方式的控制信號，以向被控電器設(shè)備300發(fā)送。遙控部件120不對被控電器設(shè)備300的供電線路進行操作，而通過被控電器設(shè)備300的主控器，完成休眠、啟動、運行狀態(tài)調(diào)整。
[0030]供電部件130與電源線隔離設(shè)置，以向遙控部件120供電。供電部件130可以選擇電池等部件，在遙控部件120使用低功耗Zigbee進行數(shù)據(jù)傳輸時，一般電池即可實現(xiàn)長期供電。由于供電部件130與電源線隔離設(shè)置，可以保證遙控部件120與電源線路完全隔離，避免了從電源側(cè)取電，隔離措施不到位導致的用電安全隱患，提高了電器設(shè)備的工作安全性。
[0031]另外在機械開關(guān)110為單火線情況下，使用電池等儲能部件進行供電。在機械開關(guān)110為零火線開關(guān)時，同時對零線和火線進行開關(guān)時，也可以利用變壓器從工頻用電轉(zhuǎn)換為遙控部件120的電源，以確保供電安全。
[0032]圖2是根據(jù)本實用新型一個實施例的智能開關(guān)組件100的示意圖。該實施例的智能開關(guān)組件100與圖1中示出的智能開關(guān)組件100基本一致，其中遙控部件120布置于開關(guān)面板內(nèi)部，通過Zigbee通信模塊122連接被控電器設(shè)備300以及網(wǎng)關(guān)設(shè)備500，并且供電部件130進一步包括儲電元件134以及為儲電元件134充電的充電元件132，觸控機構(gòu)140用于接收用戶的操作。
[0033 ]供電部件除了向遙控部件120供電外，還可以向觸控機構(gòu)140供電。供電部件130中的充電元件132可以優(yōu)選采用壓電原理將對機械開關(guān)110的觸板施加的動能轉(zhuǎn)換為電能。具體地，充電元件132可以包括:壓電片以及調(diào)理電路。壓電片的一端與機械開關(guān)110的觸板連接，以被觸板帶動發(fā)生變形，產(chǎn)生電信號。調(diào)理電路與壓電片連接，用于采集壓電片產(chǎn)生的電信號并調(diào)理為向儲電元件充電的充電信號。儲電元件134可以使用充電電池。
[0034]—種可選的結(jié)構(gòu)為:壓電片形成懸臂結(jié)構(gòu)，一端固定，另一端隨觸板振動，觸板在被操作時，壓電片產(chǎn)生形變，利用壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷。該壓電片可以包括多層壓電雙晶片，利用這些電荷產(chǎn)生的電信號，可以進行充電。將機械能轉(zhuǎn)換為電能。壓電片產(chǎn)生的電信號除了充電外，還可以向遙控部件120指示機械開關(guān)110的動作。例如在獲取到該充電信號后，遙控部件120確定機械開關(guān)110被用戶操作。
[0035]以上儲電元件134以及為充電元件132優(yōu)先適用于零火線開關(guān)作為機械開關(guān)110的情況使得保證遙控部件120與電源線路的火線完全隔離，避免了安全隱患。
[0036]機械開關(guān)110通過對電源線的切斷或閉合實現(xiàn)對被控電器設(shè)備300的控制，由于被控電器設(shè)備300可能設(shè)置有智能部件，如果直接切斷電源可能對這些智能部件造成不良影響，例如破壞控制邏輯，影響下次正常啟動，甚至導致被控電器設(shè)備300損壞。為了避免這一情況發(fā)生，機械開關(guān)110可以設(shè)置延時部件，在觸板被操作后，延時一定時間后執(zhí)行觸點動作;觸板被操作后到觸點動作之間的時間內(nèi)，遙控結(jié)構(gòu)利用壓電片產(chǎn)生的電信號確定機械開關(guān)110的動作情況，并向被控電器設(shè)備300發(fā)出關(guān)機信號，保證被控電器設(shè)備300利用延時時間完成關(guān)機或休眠，避免直接斷電對其造成不利影響。
[0037]機械開關(guān)110在正常工作時保持常閉狀態(tài)，以保證被控電器設(shè)備300處于與電源400的連通狀態(tài)。在被控電器設(shè)備300長時間不用、需要進行部件更換、維修、整體更換的情況下，機械開關(guān)110將零線、火線全部切斷或者將火線切斷，避免觸電的發(fā)生。遙控部件120用于對被控電器設(shè)備300工作狀態(tài)進行調(diào)整，例如按照關(guān)機控制信號控制被控電器設(shè)備300進入停止工作的休眠狀態(tài)，按照開機控制信號控制被控電器設(shè)備300從休眠狀態(tài)中被喚醒。
[0038]遙控部件120中的Zigbee通信模塊122，一方面可以接收來自于網(wǎng)關(guān)設(shè)備500的配置數(shù)據(jù)或者遠程控制數(shù)據(jù)，另一方面可以向被控電器設(shè)備300發(fā)送控制信號，并接收來自于被控電器設(shè)備300的控制執(zhí)行反饋信號，其中Zigbee通信模塊122預先與被控電器設(shè)備300的控制終端200建立通信綁定關(guān)系。Zigbee是IEEE 802.15.4協(xié)議的代名詞，是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。Zigbee依靠其近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的特點，特別適合用來組建智能家電控制網(wǎng)絡(luò)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等局域網(wǎng)絡(luò)。在本實施例中，可以利用Zigbee通信模塊122實現(xiàn)智能開關(guān)的自動組網(wǎng)，以便于對需要控制的智能開關(guān)進彳丁控制。
[0039]遙控部件120還可以以Zigbee協(xié)議向網(wǎng)關(guān)設(shè)備500發(fā)送控制指令的執(zhí)行反饋信號。以供網(wǎng)關(guān)設(shè)備500向控制終端200提供的反饋信息，以供控制終端200確認被控電器設(shè)備300的動作執(zhí)行情況。
[0040]觸控機構(gòu)140可以為一個或多個，配置成獲取用戶的操作，對應(yīng)的控制信號指令。觸控機構(gòu)140可以為按鈕等形式，具體的數(shù)量可以根據(jù)需要進行選擇，并且每個觸控機構(gòu)的作用可被配置(通過終端200的app實現(xiàn))。
[0041]本實施例的智能開關(guān)組件100優(yōu)先用于對照明燈具進行控制。以下對用于燈具的智能開關(guān)的工作原理進行介紹。
[0042]機械開關(guān)110串接于照明燈具的供電線路中，同時對火線和零線進行控制，在正常工作狀態(tài)下，機械開關(guān)110保證供電線路與燈具連通。
[0043]遙控部件120采用Zigbee通信模塊122與燈具的控制器實現(xiàn)綁定。另外每個觸控機構(gòu)140被配置為一個獨立的功能或者模式，例如打開或者關(guān)閉哪些燈光，改變燈具的照明亮度、改變燈具的光線顏色。在觸控機構(gòu)140被用戶操作后，生成控制指令，以便Zigbee通信模塊122向?qū)?yīng)的燈具發(fā)送與控制指令對應(yīng)的控制信號。例如在接收到關(guān)閉燈光的控制信號后，向燈具發(fā)出休眠待機的指令;在接收到開啟燈光的控制信號后，向燈具發(fā)出結(jié)束休眠的指令;在接收到調(diào)整燈光亮度的控制信號后，向燈具發(fā)出增強或者降低亮度的指令;在接收到調(diào)整燈光顏色的控制信號后，向燈具發(fā)出改變燈光顏色的指令。
[0044]另外在遙控部件120獲取到機械開關(guān)110被操作的信號后，向燈具發(fā)出關(guān)閉的指令，以便燈具在機械開關(guān)110斷開電源前執(zhí)行關(guān)機流程，避免突然斷電導致程序出現(xiàn)邏輯錯誤，影響下次啟動。
[0045]本實施例的智能開關(guān)組件100，結(jié)合了強電開關(guān)與無線遙控，一方面保證了用電安全，另一方面提高了用戶的使用便利性以及設(shè)備的運行可靠性。
[0046]本實施例的智能開關(guān)組件100，利用串接于供電設(shè)備電源線的機械開關(guān)110對被控電電器設(shè)備的電源線進行控制，在正常工作狀態(tài)下可以設(shè)置為常閉狀態(tài)，遙控部件120與被控電器設(shè)備300信號連接，按照控制指令對被控電器設(shè)備300的工作狀態(tài)進行調(diào)整，并且遙控部件120的電源由與電源線隔離設(shè)置的供電部件130進行控制，控制電路與供電電路完全電氣隔離，避免了從電源側(cè)取電，隔離措施不到位導致的用電安全隱患，提高了電器設(shè)備的工作安全性。另外，本實用新型的智能開關(guān)組件100中，機械開關(guān)110與壓電片連接，利用機械開關(guān)110的觸板被操作時產(chǎn)生的形變使壓電片產(chǎn)生電信號，一方面可以為供電部件130的充電元件132充電，另一方面還可以向遙控部件120發(fā)送操作信號，以供遙控部件120識別機械開關(guān)110的工作狀態(tài)。
[0047]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的多個示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容直接確定或推導出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的范圍應(yīng)被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【主權(quán)項】
1.一種智能開關(guān)組件，其特征在于包括: 機械開關(guān)，串接于向被控電器設(shè)備供電的電源線中，并配置成常閉狀態(tài)； 遙控部件，與所述被控電器設(shè)備信號連接，并配置成按照接收到的控制指令遙控所述被控電器設(shè)備改變其工作狀態(tài)；以及 供電部件，與所述電源線隔離設(shè)置，并配置成向所述遙控部件供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)組件，其特征在于， 所述智能開關(guān)組件布置于墻面上的開關(guān)面板內(nèi)部，并且 所述智能開關(guān)組件串接于墻體內(nèi)的所述電源線上，并且所述機械開關(guān)的觸點由所述開關(guān)面板表面的觸板帶動，以改變所述機械開關(guān)的開斷狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能開關(guān)組件，其特征在于， 所述機械開關(guān)為雙觸點開關(guān)，其雙觸點分別串接于所述電源線的火線和零線中，并同時被所述觸板帶動。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能開關(guān)組件，其特征在于， 所述供電部件包括儲電元件以及為所述儲電元件充電的充電元件，并且所述充電元件包括: 壓電片，其一端與所述觸板連接，以被所述觸板帶動發(fā)生變形，產(chǎn)生電信號；以及調(diào)理電路，與所述壓電片連接，用于采集所述壓電片產(chǎn)生的電信號并調(diào)理為向所述儲電元件充電的充電信號。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)組件，其特征在于，所述智能開關(guān)組件還包括: 至少一個觸控機構(gòu)，配置成獲取用戶的操作，以生成所述控制指令。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能開關(guān)組件，其特征在于，所述供電部件還與所述觸控機構(gòu)連接，以向所述觸控機構(gòu)供電。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的智能開關(guān)組件，其特征在于所述遙控部件包括: Zigbee通信模塊，配置成以Zigbee協(xié)議與所述被控電器設(shè)備的控制器建立數(shù)據(jù)連接，以對所述被控電器設(shè)備進行控制。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能開關(guān)組件，其特征在于， 所述Zigbee通信模塊預先與所述被控電器設(shè)備的控制終端建立通信綁定關(guān)系。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能開關(guān)組件，其特征在于， 所述Zigbee通信模塊，還配置成以Zigbee協(xié)議接收來自于所述被控電器設(shè)備的控制執(zhí)行反饋信號。10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的智能開關(guān)組件，其特征在于， 所述被控電器設(shè)備為燈具，并且所述控制指令包括以下任意一項或多項:驅(qū)動所述燈具進入休眠待機狀態(tài)、驅(qū)動所述燈具開啟照明、改變所述燈具的照明亮度、改變所述燈具的光線顏色。
【文檔編號】H05B37/02GK205491377SQ201620067663
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】顏亨海, 劉宏偉, 何彥
【申請人】深圳市飛比電子科技有限公司