[发明专利]一种用于电网物联的新型智能开关

说明书

本发明还属于配电网智能开关技术领域，尤其涉及一种用于电网物联的新型智能开关。包括单片机模块、电源模块、载波通信模块、无线收发模块、断电检测模块；所述单片机模块内设有处理器、锁相环、存储器、寄存器；本发明在典型断路器功能基础上增加了宽带载波通信、远程遥控等功能，可安装于综合配电箱出线侧、配电室抽屉式低压开关柜内、用户表前等任何区域，配合或加装各模块完成漏电保护自动开启、过载保护、短路保护检测等新功能，以实现配网自动化的远程控制和自动控制。

技术领域

本发明还属于配电网智能开关技术领域，尤其涉及一种用于电网物联的新型智能开关。

背景技术

随着电力体制改革深入，公司迫切需要提升服务水平、服务方式，提高自身行业竞争力，也让改革的红利真正惠及广大电力用户，同时电力用户对供电可靠性、电能质量提出更高要求，对于电能波动、短时失电、故障停电等异常的反映也更加敏感，现有电网无法满足用户新需求。

随着时代的发展，各种基于远程控制，自动控制的配电设施以及用电设施的种类和数量越来越多，对控制系统的灵活性有了更高的要求。

现在采用的手控机械开关，虽结构简单但操作麻烦，需要人直接操作，不能远程控制，湿手操作存在触电的危险，长时间使用存在漏电隐患、钟控开关应用场合有限，这些开关已经不能够满足智能化家居发展要求，而能源供需矛盾不断加剧，节能节电的要求也越来越迫切。用电设备是人们日常生活中不可缺少的设施。不合理的使用其耗电量是相当惊人的，面对日益严重的能源与环境问题。如何利用当今高科技手段解决上述矛盾也成为智能开关领域一个重要的课题。

发明内容

本发明的一种用于电网物联的新型智能开关，在典型断路器功能基础上增加了宽带载波通信、远程遥控等功能，可安装于综合配电箱出线侧、配电室抽屉式低压开关柜内、用户表前等任何区域，配合或加装各模块完成漏电保护自动开启、过载保护、短路保护检测等新功能，以实现配网自动化的远程控制和自动控制。

一种用于电网物联的新型智能开关，包括单片机模块、电源模块、载波通信模块、无线收发模块、断电检测模块；

所述单片机模块内设有处理器、锁相环、存储器、寄存器；所述寄存器用于：在每次载波通信发送开始或者结束之后发送置位信号，以防止载波通信模块复位；使能外部中断并设置边沿触发，以通过中断实现数据的收发控制；

电源模块包括与电网直接连接的整流桥，设于整流桥后侧接地的电容滤波结构，设置在整流桥与电容滤波结构中间并通过电感引出的高压输入节点；还包括通过节流电阻与高压输入节点连接的开关电源芯片提供启动电压，开关电源芯片的启动电压取自高压输入节点；还包括设置在高压输入节点与开关电源芯片端的缓冲结构，缓冲结构由变压器前级、电阻、电容以及二极管组成，其中电阻与电容并联之后串接二极管最后与变压器前级并联，高压输入节点与电阻、电容、变压器前级连接，开关电源芯片端与二极管、变压器前级连接；

载波通信模块设置为嵌入单片机或者独立设置的结构，载波通信模块通过载波接收电路实现接收调制，载波接收电路设置在载波通信模块与电力线之间；

无线收发模块用于对外部继电器或者开关装置进行无线控制，以使智能开关具备远程控制能力；无线收发模块包括红外接收探头H1、红外信号经过红外接收探头以及放大电路后传递至单片机。

对前述用于电网物联的新型智能开关的进一步优化还包括，采用具有载波通信电路的电表计量芯片作为单片机芯片，载波发送电路中信号依次经过耦合电容以及推挽电路、LC选频电路、串联谐振电路后进入电网，在推挽电路和串联谐振电路之间还设置有钳位二极管。

对前述用于电网物联的新型智能开关的进一步优化还包括，电源模块中，变压器后级输出工作电压同时连接至稳压电路，稳压电路包括与变压器后级输出侧连接的降压芯片，变压器后级从降压芯片的输入后经过斩波电路连接至端，端输出经过平滑滤波电路后得到直流电，输出侧电压同时与降压芯片的反馈段连接以保持稳定输出。