智能用电管理器.pdf

本发明涉及一种管理器，尤其是一种智能用电管理器，属于智能安全用电管理的技术领域。按照本发明提供的技术方案，所述智能用电管理器，包括用电控制器，所述用电控制器与用于检测用电电流的用电检测装置以及与用于切断电源连接的断电控制装置连接；用电控制器根据用电检测装置输入的电流值确定用电电量，当确定的用电电量与用电控制器内预设用电量不匹配或用电检测装置检测的电流值与用电控制器内预设工作电流值不匹配时，用电控制器均能通过断电控制装置切断电源的连接。本发明结构紧凑，能实现对用电状态的有效检测，实现远程的用电查询及用电管理控制，确保用电安全。

权利要求书1.   一种智能用电管理器，其特征是：包括用电控制器（1），所述用电控制器（1）与用于检测用电电流的用电检测装置（2）以及与用于切断电源连接的断电控制装置（3）连接；用电控制器（1）根据用电检测装置（2）输入的电流值确定用电电量，当确定的用电电量与用电控制器（1）内预设用电量不匹配或用电检测装置（2）检测的电流值与用电控制器（1）内预设工作电流值不匹配时，用电控制器（1）均能通过断电控制装置（3）切断电源的连接。 2.  根据权利要求1所述的智能用电管理器，其特征是：所述用电控制器（1）还与通信控制模块（4）连接，用电控制器（1）通过通信控制模块（4）与远程控制端连接，用电控制器（1）通过通信控制模块（4）能向远程控制端传输当前的电流值以及确定的用电电量。 3.  根据权利要求2所述的智能用电管理器，其特征是：所述远程控制端通过通信控制模块（4）能向用电控制器（1）传输断电控制指令，用电控制器（1）根据断电控制指令能使得断电控制装置（3）切断电源的连接。 4.  根据权利要求1所述的智能用电管理器，其特征是：所述用电控制器（1）还与信息输入模块（5）以及显示模块（6）连接，通过信息输入模块（5）能调节用电控制器（1）内的预设用电量以及预设工作电流值，用电控制器（1）能通过显示模块（6）实时显示用电检测装置（2）检测的用电电流值以及确定的用电电量。 5.  根据权利要求2所述的智能用电管理器，其特征是：所述远程控制端通过通信控制模块（4）能向用电控制器（1）传输预设信息指令，以使得用电控制器（1）根据预设信息指令设定用电控制器（1）内的预设用电量或预设工作电流值。 6.  根据权利要求2所述的智能用电管理器，其特征是：在用电控制器（1）通过断电控制装置（3）切断电源连接时，用电控制器（1）还能通过通信控制模块（4）向远程控制端发送异常报警信息或呼叫远程控制端。 7.  根据权利要求1所述的智能用电管理器，其特征是：所述用电检测装置（2）包括电流检测磁环（7）以及与所述电流检测磁环（7）连接的检测处理芯片（8）；所述检测处理芯片（8）包括稳压器、参考电压发生器、比较器U1以及锁存器；稳压器的正电压输出端分别与参考电压发生器的正电源端、比较器U1的正电源端以及锁存器的正电源端连接；参考电压发生器的输出端通过电阻R4与比较器U1的同相端连接，比较器U1的反相端与二极管D1的阴极端、二极管D2的阳极端连接，二极管D1的阳极端与稳压管Z1的阴极端、二极管D2的阴极端以及参考电压发生器的输出端连接； 比较器U1的输出端与锁存器的输入端连接，电流检测磁环（7）上设置电流检测输出线，所述电流检测输出线的一端与电阻R3的一端以及参考电压发生器的输出端连接，电流检测输出线的另一端与电阻R3的另一端以及电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与比较器U1的反相端连接；锁存器的第一锁存输出端与锁存器的第二锁存输出端间通过电容C4连接，且锁存器的第二锁存输出端与用电控制器（1）的输入端连接。 8.  根据权利要求7所述的智能用电管理器，其特征是：所述检测处理芯片（8）的电源端与电源电路连接，所述电源电路包括位于交流电源线间的压敏电阻，压敏电阻的一端通过电感L1与整流器的一输入端连接，压敏电阻的另一端与整流器的另一输入端连接，压敏电阻的一输出端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端以及稳压器的电源端连接，电容C1的另一端以及整流器的另一输出端均接地；电阻R3的一端还通过电容C2接地；比较器U1的输出端通过电容C3接地，锁存器的第二锁存输出端还与电容C5的一端连接，电容C5的另一端接地。

说明书智能用电管理器
技术领域
本发明涉及一种管理器，尤其是一种智能用电管理器，属于智能安全用电管理的技术领域。
背景技术
现在家庭用的一般是配电箱，漏电保护，开关等分开进行控制来进行家庭用电的简单管理，在装配上和统一上没有形成一个整体，并且不能及时监测用电电流大小情况及时报警并处理。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种智能用电管理器，其结构紧凑，能实现对用电状态的有效检测，实现远程的用电查询及用电管理，确保用电安全。
按照本发明提供的技术方案，所述智能用电管理器，包括用电控制器，所述用电控制器与用于检测用电电流的用电检测装置以及与用于切断电源连接的断电控制装置连接；用电控制器根据用电检测装置输入的电流值确定用电电量，当确定的用电电量与用电控制器内预设用电量不匹配或用电检测装置检测的电流值与用电控制器内预设工作电流值不匹配时，用电控制器均能通过断电控制装置切断电源的连接。
所述用电控制器还与通信控制模块连接，用电控制器通过通信控制模块与远程控制端连接，用电控制器通过通信控制模块能向远程控制端传输当前的电流值以及确定的用电电量。
所述远程控制端通过通信控制模块能向用电控制器传输断电控制指令，用电控制器根据断电控制指令能使得断电控制装置切断电源的连接
所述用电控制器还与信息输入模块以及显示模块连接，通过信息输入模块能调节用电控制器内的预设用电量以及预设工作电流值，用电控制器能通过显示模块实时输出用电检测装置检测的用电电流值以及确定的用电电量。
所述远程控制端通过通信控制模块能向用电控制器传输预设信息指令，以使得用电控制器根据预设信息指令设定用电控制器内的预设用电量或预设工作电流值。
在用电控制器通过断电控制装置切断电源连接时，用电控制器还能通过通信控制模块向远程控制端发送异常报警信息或呼叫远程控制端。
所述用电检测装置包括电流检测磁环以及与所述电流检测磁环连接的检测处理芯片；所述检测处理芯片包括稳压器、参考电压发生器、比较器U1以及锁存器；稳压器的正电压输出端分别与参考电压发生器的正电源端、比较器U1的正电源端以及锁存器的正电源端连接；参考电压发生器的输出端通过电阻R4与比较器U1的同相端连接，比较器U1的反相端与二极管D1的阴极端、二极管D2的阳极端连接，二极管D1的阳极端与稳压管Z1的阴极端、二极管D2的阴极端以及参考电压发生器的输出端连接；
比较器U1的输出端与锁存器的输入端连接，电流检测磁环上设置电流检测输出线，所述电流检测输出线的一端与电阻R3的一端以及参考电压发生器的输出端连接，电流检测输出线的另一端与电阻R3的另一端以及电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与比较器U1的反相端连接；锁存器的第一锁存输出端与锁存器的第二锁存输出端间通过电容C4连接，且锁存器的第二锁存输出端与用电控制器的输入端连接。
所述检测处理芯片的电源端与电源电路连接，所述电源电路包括位于交流电源线间的压敏电阻，压敏电阻的一端通过电感L1与整流器的一输入端连接，压敏电阻的另一端与整流器的另一输入端连接，压敏电阻的一输出端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端以及稳压器的电源端连接，电容C1的另一端以及整流器的另一输出端均接地；电阻R3的一端还通过电容C2接地；比较器U1的输出端通过电容C3接地，锁存器的第二锁存输出端还与电容C5的一端连接，电容C5的另一端接地。
本发明的优点：用电控制器通过用电检测装置获取当前的用电电流，通过断电控制装置进行切断电源的连接，用电控制器能通过通信控制模块与远程控制端进行远程控制，结构紧凑，能实现对用电状态的有效检测，实现远程的用电查询及用电管理，确保用电安全。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明用电检测装置的电路原理图。
附图标记说明：1-用电控制器、2-用电检测装置、3-断电控制装置、4-通信控制模块、5-信息输入模块、6-显示模块、7-电流检测磁环以及8-检测处理芯片。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示：为了能实现对用电状态的有效检测，实现远程的用电查询及用电管理，确保用电安全，本发明包括用电控制器1，所述用电控制器1与用于检测用电电流的用电检测装置2以及与用于切断电源连接的断电控制装置3连接；用电控制器1根据用电检测装置2输入的电流值确定用电电量，当确定的用电电量与用电控制器1内预设用电量不匹配或用电检测装置2检测的电流值与用电控制器1内预设工作电流值不匹配时，用电控制器1均能通过断电控制装置3切断电源的连接。
具体地，用电控制器1可以采用现有常用的微处理芯片，如单片机等，根据用电场所以及用电需求，可以在用电控制器1内先存储相对应的预设用电量以及预设工作电流值，用电检测装置2可以获取当前与用电负载相连用电线上的用电电流，用电控制器1可以根据用电电流确定用电电量。用电控制器1在获取当前的用电电流以及确定的用电电量后，将当前用电电流与预设工作电流值比较，或将确定的用电电量与预设用电量比较，其中，所述的不匹配是指当前用电电流不在预设工作电流值的范围内，或确定的用电电量不在预设用电量的范围内。只要确定不匹配的情况，用电控制器1均能通过断电控制装置3切断外部220V交流电的连接，以确保用电的安全。断电控制装置3可以采用继电器等能切断电源的电器元件，具体可以根据需要进行选择，此处不再赘述。
所述用电控制器1还与通信控制模块4连接，用电控制器1通过通信控制模块4与远程控制端连接，用电控制器1通过通信控制模块4能向远程控制端传输当前的电流值以及确定的用电电量。所述远程控制端通过通信控制模块4能向用电控制器1传输断电控制指令，用电控制器1根据断电控制指令能使得断电控制装置3切断电源的连接。
本发明实施例中，通信控制模块4可以采用常用的无线通信模块，如3G模块、4G模块、WIFI模块，ZIGBEE模块等，只要能实现与远程控制端连接即可。远程控制端可以为移动终端或远程服务器，移动终端可以为手机、平板等可随身携带的电子设备。远程控制端与用电控制器1之间的交互可以采用多种形式，如远程控制端向用电控制器1发送请求信号，用电控制器1根据请求信号向远程控制端发送当前的电流值以及确定的用电量；用电控制器1还可以定时地向远程控制端发送当前的电流值以及确定的用电量。当用电控制器1内设置用电负载的用电量时，用电控制器1可以根据确定的用电量计算得到剩余的用电量，还可以将剩余的用电量发送给远程控制端，从而能实现对用电状态的远程监控。
进一步地，所述远程控制端通过通信控制模块4能向用电控制器1传输预设信息指令，以使得用电控制器1根据预设信息指令设定用电控制器1内的预设用电量或预设工作电流值。在用电控制器1通过断电控制装置3切断电源连接时，用电控制器1还能通过通信控制模块4向远程控制端发送异常报警信息或呼叫远程控制端。当用电控制器1呼叫远程控制端时，远程控制端与通信控制模块4须采用与移动网络进行网络通话相一致的结构。
所述用电控制器1还与信息输入模块5以及显示模块6连接，通过信息输入模块5能调节用电控制器1内的预设用电量以及预设工作电流值，用电控制器1能通过显示模块6实时输出用电检测装置2检测的用电电流值以及确定的用电电量。
本发明实施例中，信息输入模块5可以为键盘、鼠标或触摸屏等，显示模块6可以为显示屏或触摸屏等，通过信息输入模块5能向用电控制器1内输入有效信息，通过显示模块6能将所需的信息输出，具体内容均为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。
如图2所示，所述用电检测装置2包括电流检测磁环7以及与所述电流检测磁环7连接的检测处理芯片8；所述检测处理芯片8包括稳压器、参考电压发生器、比较器U1以及锁存器；稳压器的正电压输出端分别与参考电压发生器的正电源端、比较器U1的正电源端以及锁存器的正电源端连接；参考电压发生器的输出端通过电阻R4与比较器U1的同相端连接，比较器U1的反相端与二极管D1的阴极端、二极管D2的阳极端连接，二极管D1的阳极端与稳压管Z1的阴极端、二极管D2的阴极端以及参考电压发生器的输出端连接；
比较器U1的输出端与锁存器的输入端连接，电流检测磁环7上设置电流检测输出线，所述电流检测输出线的一端与电阻R3的一端以及参考电压发生器的输出端连接，电流检测输出线的另一端与电阻R3的另一端以及电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与比较器U1的反相端连接；锁存器的第一锁存输出端与锁存器的第二锁存输出端间通过电容C4连接，且锁存器的第二锁存输出端与用电控制器1的输入端连接。
所述检测处理芯片8的电源端与电源电路连接，所述电源电路包括位于交流电源线间的压敏电阻，压敏电阻的一端通过电感L1与整流器的一输入端连接，压敏电阻的另一端与整流器的另一输入端连接，压敏电阻的一输出端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端以及稳压器的电源端连接，电容C1的另一端以及整流器的另一输出端均接地；电阻R3的一端还通过电容C2接地；比较器U1的输出端通过电容C3接地，锁存器的第二锁存输出端还与电容C5的一端连接，电容C5的另一端接地。
本发明实施例中，检测处理芯片8用于将电流检测磁环7检测的电流值转换为用电控制器1能处理的电压值。电流检测磁环7包括感应线圈，与用电负载连接的线缆穿过电流检测磁环7内，电流检测磁环7上的电流检测输出线与检测处理芯片8连接。
检测处理芯片8具有八个管脚，图中的第八管脚（即图中圆圈内标号为8的管脚，下同）为电源管脚，第三管脚为接地管脚，第一管脚、第二管脚用于与电流检测输出线，第四管脚与比较器U1的输出端连接，第五管脚与锁存器的输入端连接，第六管脚以及第七管脚分别为锁存器的第一锁存输出端、第二锁存输出端。
本发明通过压敏电阻（图中标识为Z的器件）、电感L、整流器、电阻R1以及电容C1用于提供检测处理芯片8所需的工作电压，检测处理芯片8内的稳压器、参考电压发生器、比较器U1的负电源端以及锁存器的接地端均与第三管脚连接，即实现接地。
本发明用电控制器1通过用电检测装置2获取当前的用电电流，通过断电控制装置3进行切断电源的连接，用电控制器1能通过通信控制模块4与远程控制端进行远程控制，结构紧凑，能实现对用电状态的有效检测，实现远程的用电查询及用电管理，确保用电安全。