一種微能耗永磁繼電器單元及導軌式智能開關的製作方法
2023-08-11 19:01:51 2
一種微能耗永磁繼電器單元及導軌式智能開關的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種微能耗永磁繼電器單元及導軌式智能開關。為了提高開關的智能化程度，所述微能耗永磁繼電器單元包括基座、蓋子、磁路控制系統、負荷通斷系統、推拉系統、外部接線系統；其中所述磁路控制系統、負荷通斷系統和推拉系統均設置在基座與蓋子形成空腔內。所述智能控制線路板單元包括電源轉換模塊、數據採集模塊、分析控制及驅動模塊和通信模塊；所述導軌式智能開關包括微能耗永磁繼電器單元、智能控制線路板單元和控制軟體單元。本實用新型具有過載保護功能、電源開關的手機或電腦遠程控制功能、家用電器及設備的遠程控制功能、自診斷返回運行狀態信息功能、電腦或手機平臺實時讀取運行數據功能、開關的自適應智能控制功能。
【專利說明】—種微能耗永磁繼電器單元及導軌式智能開關
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種微能耗永磁繼電器單元及導軌式智能開關，特別涉及的是一種具有:過載保護功能、電源開關的手機或電腦遠程控制功能、家用電器及設備的遠程控制功能、自診斷返回運行狀態信息功能、電腦或手機平臺實時讀取運行數據功能、開關的自適應智能控制功能，完全覆蓋國內外開關性能及安全標準的家用多功能的導軌式智能開關。其主要應用於家用電器、工業自動化控制、智能家居、居家養老、智慧城市、家庭能源管理等系統中。
【背景技術】
[0002]目前小型開關普遍存在，通斷能力低同時在批量生產中難以保證在容性負載的使用中，時有出現觸頭粘連，抗過載能力低，電氣壽命短；市場上新出現的各種「智能開關」，只能起到用手機或電腦實施簡單遙控動作，根本不能全部達到智能開關中的六大功能。
實用新型內容
[0003]為解決現有上述存在的問題，本實用新型旨在提出了一種微能耗永磁繼電器單元，以及實現智能控制的硬體基礎——導軌式智能開關，其具有功能齊全、安全保護性能聞、結構緊湊、加工簡單、電壽命聞、質量穩定可罪、標準化程度聞等特點。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型所採用的技術方案是:
[0005]一種微能耗永磁繼電器單元，包括基座、蓋子、磁路控制系統、負荷通斷系統、推拉系統、外部接線系統；其中所述磁路控制系統、負荷通斷系統和推拉系統均設置在基座與蓋子形成空腔內；其結構特點是，所述磁路控制系統包括銜鐵組件、夾板以及主要由左軛鐵、鐵芯、線圈骨架、線圈針腳、右軛鐵構成的線圈組件；所述負荷通斷系統包括主要由動觸點、大分流片、小分流片、動簧片、導電片和彈片構成的動片組件和主要由靜片和固定在靜片上的靜觸點構成的靜片組件；所述推拉系統包括銜鐵組件、推動卡和撥動顯示片；所述外部接線系統包括主要由進接線板構成的進線端組件和主要由出接線板構成的出線端組件，以及設置在進線端組件和出線端組件之間的耐壓隔板；所述靜片引出端呈「L」形，其端頭直接與所述進接線板固定相連；所述導電片引出端呈「L」形，其端頭直接與出接線板固定相連；順次相連的所述動簧片、大分流片、小分流片、彈片固定在動觸點與導電片之間而構成導電片組件；所述鐵芯、左軛鐵和右軛鐵在所述線圈組件通過直流電流時產生感應磁場推動銜鐵組件轉動而推動所述推動卡作往復直線運動，實現靜觸點與動觸點開與合的狀態轉換；或外力通過撥動顯示片驅動銜鐵組件轉動而推動所述推動卡作往復直線運動，實現靜觸點與動觸點開與合的狀態轉換。
[0006]以下為本實用新型的進一步改進的技術方案:
[0007]為了提高磁保持繼電器單元抗超大電流的衝擊能力，所述導電片組件在基座空腔內呈「Z」形結構分布。
[0008]為了方便採集電流參數和電壓參數，所述導電片的引出端連接有金屬取樣電阻，該金屬取樣電阻與一導電金屬板的電壓取樣線相連而形成電壓採集系統，該金屬取樣電阻與該導電金屬板的電流取樣線相連而形成電流採集系統。
[0009]所述推拉系統的銜鐵組件採用「雙翼型」結構，其中「一翼」與推動卡連接，另「一翼」與撥動顯示片連接。
[0010]進一步地，一種導軌式智能開關，包括智能控制線路板單元和控制軟體單元，其特點是，還包括至少一個如上所述的微能耗永磁繼電器單元；所述微能耗永磁繼電器單元與智能控制線路板單元之間設有耐壓擋壁。
[0011]所述智能控制線路板單元主要由電源轉換模塊、數據採集模塊、分析控制及驅動模塊和通信模塊組成；電源供電從220V通過電源轉換模塊轉換為需要的電壓，並分別輸送給數據採集模塊、分析控制及驅動模塊和通信模塊。
[0012]電源插座固定於豎板上，且橫跨控制線路板的下板和上板；控制線路板上板或下板上固定有外部擴充口插座；控制線路板的下板和上板採用雙層、雙面元器分布。
[0013]所述微能耗永磁繼電器單兀為多個，多個微能耗永磁繼電器單兀為多個並排布置。
[0014]進一步地，本實用新型的軌道式開關智能的控制方法包括:
[0015]I )、從磁保持繼電器單元中的電壓採集系統和電流採集系統採集數據給數據採集模塊，通過強弱電隔離模塊將強電信號轉為弱電信號，同時mcu通過隔離和採集通信，做相應的處理後，由分析控制模塊控制紅外線接發模塊、驅動模塊、外擴口模塊，並通過連接線連接到移動通信模塊上與通信模塊、電源轉換模塊交互；
[0016]2)、由紅外線接發模塊控制家用電器開關，由驅動模塊根據功能需求控制磁保持繼電器的靜觸點與動觸點的開與合，由移動通信模塊接收信息後，將實時運行數據發送給電腦或手機；
[0017]3)、電腦或手機信息通過移動通信模塊接收信息後，傳送給分析控制及驅動模塊，進行下個循環控制。
[0018]以下為本實用新型進一步的解釋說明:
[0019]一種導軌式智能開關，包括磁保持繼電器單元101、智能控制線路板單元102和控制軟體單元103三個單元。如圖2所示,磁保持繼電器單元101和智能控制線路板單元102採用強、弱電模塊化結構；如圖4所示，在強、弱電模塊化結構之間，在基座11中的d處設有耐壓擋壁，從而保證磁保持繼電器單元101與智能控制線路板單元102的高耐壓等級；同樣，在基座11中的e處也設有耐壓擋壁，確保靜片組件與導電片組件的高耐壓等級；每個單元為獨立個體，可以獨立使用，也可以多個並排成組使用。
[0020]具體而言，a如圖1所示，負載電源線埠在底部，左側埠為進線，右側埠為出線；b.如圖1所示，控制線路板的專供電源插座和功能外部擴充口插座位於本體100的頂部；c.本體100正面設有一個ON或OFF的顯示窗口，如果需要也可以手工撥動此撥動顯示片13，進行人工幹預實施負載電源開與合的狀態轉換；d.如圖3所示，每個本體100為獨立個體，可以單個使用，也可以多個並排成組使用；e.負載迴路中，進線和出線的耐壓，由圖1所示的b檔壁來隔離保證；多體並批使用時，各體間的進線與出線的耐壓，由圖1所示的a或c檔壁來隔離保證；f.外形尺寸符合國內外的標準、可以直接與市場上的家用斷路器並排使用。[0021]本實用新型採用標準化、模塊化結構。負載電源線埠在底部，左側埠為進線，右側埠為出線；控制線路板的專供電源插座和功能外部擴充口插座位於頂部；正面設有一個ON或OFF的顯示窗口，如果需要也可以手工撥動此撥動顯示片13，進行人工幹預實施負載電源開與合的狀態轉換；每個開關為獨立個體，可以單個使用，也可以多個並排成組使用；在負載迴路中，進線和出線的耐壓，由擋壁b來隔離保證；多個成組使用時，各體間的進線與出線的耐壓，由擋壁a或c來隔離保證；外形尺寸符合國內外的標準、可以直接與市場上的家用斷路器並排使用；
[0022]所述磁保持繼電器單元101的驅動直流脈衝電壓來至於智能控制線路板單元102:線圈組件中的針腳22，直接錫焊與控制線路的上板19上。
[0023]所述的磁保持繼電器單元101包括磁路控制系統104、負荷通斷系統105、推拉系統106、外部接線系統107、電壓採集系統108、電流採集系統109。磁路控制系統104、負荷通斷系統105和推拉系統106設置在基座11及其上方的蓋子26所形成的矩形空腔中；負荷通斷系統105中的靜片3引出端呈「L型」、端頭直接與進接線板5焊接或鉚接，同理導電片12引出端也呈「L型」、端頭直接與出接線板32焊接或鉚接；負荷通斷系統105中的動簧片10、大小分流片(大分流片8、小分流片9)、彈片31、墊片30先與動觸點7鉚接，然後導電片12與動片組件鉚接成為導電片組件；導電片組件在基座11矩形空腔內成「Z型」結構分布，提高超大電流的衝擊能力；負荷通斷系統105中的導電片12引出端呈「L型」，通過電子束焊接與金屬取樣電阻35連接，金屬取樣電阻35另一端再通過電子束焊接與導電金屬板連接，形成了電壓採集系統108和電流採集系統109 ;外部接線系統107中的進線端組件(進線框2、進線螺釘4、進接線板5)與出線端組件(出接線板32、出線框33、出線螺釘34)的中間插入耐壓隔板1，提高了絕緣性能；
[0024]2)繼電器採用節能型的磁保持繼電器，它的二片銜鐵36間含有永磁鐵37，當負荷通斷系統205的觸點(靜觸點6、動觸點7)需要開或合狀態時，只要向磁路控制系統104的線圈組件中針腳發出正(反)直流脈衝電壓激勵線圈，當線圈組件通過直流電流後，線圈內的鐵芯15和左軛鐵14、右軛鐵23產生感應磁場,但磁場方向與銜鐵36的固有磁場方向相反一側就相吸、相同一側就相折，推動銜鐵組進線框24轉動，從而推動推動卡28作往復直線運動，完成了靜觸點6、動觸點7開與合的狀態轉換，通常觸點處於保持狀態時，線圈不需要繼續通電，僅靠永久磁鐵的磁力就能維持繼電器的狀態不變，起到節省電能的作用。
[0025]其中，電源供電從220V通過電源轉換模塊轉換為需要的電壓，然後分別輸送給數據採集模塊、分析控制及驅動模塊和通信模塊；所述控制軟體單元包括網絡通信軟體、手機主控軟體、系統配置軟體和設備管理軟體；其中:網絡通信軟體起到手機和伺服器以及開關的網絡連接作用；手機主控軟體具有調用硬體接口，對開關進行控制的作用；系統配置軟體具備配置及存儲一些系統信息(如:用戶名、密碼、設備信息)的功能；設備管理軟體可以對新增設備配對、對設備的信息進行編輯。
[0026]所述的智能控制線路板單元102:1)按硬體來分，由電源轉換模塊110、數據採集模塊115、分析控制及驅動模塊112和通信模塊116等四大塊組成。電源供電從220V通過電源轉換模塊110轉換為需要的電壓，然後分別輸送給數據採集模塊115、分析控制及驅動模塊112和通信模塊116 ；2)按控制路徑來分，由數據採集模塊115、強弱電隔離模塊114、分析控制及驅動模塊112、紅外線接發模塊113、移動通信模塊111和外擴口模塊117等六大塊組成。首先從磁保持繼電器單元101中的電壓、電流採集系統108、109採集數據，給數據採集模塊115，通過強弱電隔離模塊114將強電信號轉為弱電信號，同時mcu通過隔離和採集通信，做相應的處理後，由分析控制模塊112控制紅外線接發模塊113、驅動模塊112、外擴口模塊117，並通過連接線連接到移動通信模塊111上，和通信模塊116、電源轉換模塊110交互等；再由紅外線接發模塊113控制家用電器開關，由驅動模塊112根據功能需求控制磁保持繼電器的觸點開與合，由移動通信模塊211接收信息後，把實時運行數據發送給電腦或手機。同樣電腦或手機信息通過移動通信模塊111接收信息後，傳送給分析控制及驅動模塊112，進行下個循環控制。
[0027]所述的控制軟體單元103由網絡通信軟體、手機主控軟體、系統配置軟體和設備管理軟體等獨立組成。網絡通信軟體起到手機和伺服器以及開關的網絡連接作用；手機主控軟體具有調用硬體接口，對開關進行控制的作用；系統配置軟體具備配置及存儲一些系統信息(如:用戶名、密碼、設備信息)的功能；設備管理軟體可以對新增設備配對、對設備的信息進行編輯；
[0028]所述的控制軟體單元103採用B/S架構(即瀏覽器和伺服器結構)的數據服務，單獨的資料庫服務及備份策略，周期性進行數據備份(每月或每月進行一次全數據備份)，確保服務穩定性；智慧型手機終端能夠以遠程和區域網的形式操作智能開關，遠程通過http通信(發起http請求，服務端響應)，區域網通過socket通信(所謂socket通常也稱作〃套接字"，應用程式通常通過〃套接字〃向網絡發出請求或者應答網絡請求)，且使用特定協議解析數據包，由硬體規約，達成遠程操作；開關連接網絡採用一鍵配置模式，通過UDP數據包(UDP是User Datagram Protocol的簡稱，中文名是用戶數據包協議，是OSI (開放式系統互聯)參考模型中一種無連接的傳輸層協議；提供面向事務的簡單不可靠信息傳送服務進行配置，手機通過長連接技術用來實時監測當前設備狀態信息，反饋給用戶；整套軟體兼容傳統PC，通過瀏覽器，訪問網頁操作，可對設備進行統一查看和管理。
[0029]所述銜鐵組件24採用「雙翼型」結構，其中「一翼」與推動卡28連接，當線圈組件通過直流電流後，由於固有磁場方向的作用，銜鐵組進線框24轉動，從而推動推動卡28作往復直線運動，完成了觸點(靜觸點6、動觸點7)開與合的狀態轉換；同時另「一翼」與撥動顯示片13連接，作往復直線運動，在智能開關本體100的正面窗口上顯示「OFF」或「0N」;如果需要人工進行開與合負載觸點(靜觸點6、動觸點7)時，只要人工「上」或「下」撥動顯示片13，傳遞給銜鐵組進線框24轉動，從而推動推動卡28往復運動，完成了觸點(靜觸點6、動觸點7)開與合的狀態轉換。
[0030]所述的電壓採集系統108測定導電片12的電壓取樣線29中h線點與220V電源插座20中的「零」線點是否有電壓，「有」說明本體100的負載迴路接通，否側為負載迴路斷開；同時把這種信息通過智能控制線路板單元102中的移動通信模塊111實時發送給電腦或手機，實現「自診斷返回運行狀態信息」的功能。
[0031]所述的電流採集系統109當負載迴路受到過載電流衝擊時，電流採集系統109中電流取樣線27中f線和g線瞬時採集到信息，通過驅動模塊112向繼電器單元101的線圈組件發出斷開繼電器的直流脈衝電壓，靜觸點6和動觸點7瞬時斷開，實現了過載保護；同樣通過採集到的信息，可以實時掌據家用電器或設備是否進行運行，且把這些信息返回給手機或電腦，提示給使用者；同時通過採集和儲存的大數據分析，在滿足使用者的需求下，優化出家庭最安全、最平衡的用電量，以及最省電費的開或合時間(含瞬間)，且自適應智能執行。
[0032]所述智能控制線路板單元102的用電是通過專用的電源插座20專供，電源插座20錫焊於豎板21上，且橫跨控制線路的下板16和上板19，位於本體100的上側；外擴口模快111中的二件插座17固定於控制線路板上板19或下板16上，同樣位於本體100的上側；控制線路板(下板16、上板19)採用雙層、雙面元器分布形式，減小了空間、增加了表面積，產品達到了 「小體積、多功能」的目的。
[0033]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型具有如下功能:
[0034]a.過載保護功能:當過載電流通過迴路時，電流採集系統109瞬時採集到信息，通過驅動模塊112向磁保持繼電器單元101的線圈組件發出斷開繼電器的直流脈衝電壓，繼電器斷開，起到過載保護作用；
[0035]b.基於手機或電腦的開關控制功能:短程範圍(有wifi信號)採用wifi通信控制，中程範圍(有移動通信信號)採用移動通信控制，遠程範圍(無移動通信信號)採用衛星通信(如:GPS或北鬥)控制；
[0036]c.基於手機或電腦的家用電器及設備控制功能:用手機或電腦控制智能開關本體，通過其具備的藍牙、紅外線或解碼器等控制功能，實現家用電器及設備的遠程控制；
[0037]d.自診斷返回運行狀態信息功能:通過電壓採集系統108和電流採集系統109分別自診斷其是否正常工作，及其所控制的家用電器或設備是否進行運行，且把這些信息返回給手機或電腦，提示給使用者；
[0038]e.實時讀取運行數據功能:電腦或手機通過通信平臺實時讀取家用電器或設備的用電情況，利於實時管控家用電器或設備的運行狀況；
[0039]f.自適應智能控制功能:對各控制的對象(家用電器或設備)，通過儲存的數據分析，在滿足使用者的需求下，優化出家庭最安全、最平衡的用電量，以及最省電費的開或合時間(含瞬間)，且自動執行。
[0040]以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步闡述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041]圖1是本實用新型的外形示意圖；
[0042]圖2是本實用新型的模塊構成示意圖；
[0043]圖3是本實用新型的多體並排成組示意圖；
[0044]圖4是本實用新型的結構爆炸圖；
[0045]圖5是本實用新型的繼電器單元示意圖；
[0046]圖6是本實用新型的繼電器單元結構示意圖；
[0047]圖7是本實用新型的智能控制硬體框圖；
[0048]圖8是本實用新型的智能控制線路板單元中的下板結構示意圖；
[0049]圖9是本實用新型的智能控制線路板單元結構示意圖；
[0050]圖10是本實用新型的繼電器線圈與示線路板連接意圖；
[0051]圖11是本實用新型的軟體模塊框圖；
[0052]圖12是圖6的立體示意圖；[0053]圖13是本實用新型的智能控制路徑框圖；
[0054]圖14是本實用新型的智能控制線路板單元中的上板結構示意圖。
[0055]圖中:1耐壓隔板、2進線框、3靜片、4進線螺釘、5進接線板、6靜觸點、7動觸點、8大分流片、9小分流片、10動簧片、11基座、12導電片、13撥動顯示片、14左軛鐵、15鐵芯、16控制線路下板、17外部擴充口插座、18線圈骨架、19控制線路上板、20電源插座、21豎板、22線圈針腳、23右軛鐵、24銜鐵組件、25夾板、26蓋子、27電流取樣線、28推動卡、29電壓取樣線、30墊片、31彈片、32出接線板、33出線框、34出線螺釘、35金屬取樣電阻、36銜鐵、37永磁鐵；100智能開關本體、101繼電器單元、102智能控制線路板單元、103控制軟體單元、104磁路控制系統、105負荷通斷系統、106推拉系統、107外部接線系統、108電壓採集系統、109電流採集系統、110電源轉換模塊、111移動通信模塊、112分析控制及驅動模塊、113紅外線接發模塊、114強弱電隔離模塊、115數據採集模塊、116通信模塊、117外擴口模塊。
【具體實施方式】
[0056]如圖4?6所示,磁保持繼電器單元101結構包括:由基座11、銜鐵組件24、夾板25、由左軛鐵14、鐵芯15、線圈骨架18、線圈針腳22、右軛鐵23構成的線圈組件等組成的磁路控制系統104 ;由基座11、由靜片3和靜觸點6構成的靜片組件、由動觸點7、大分流片8、小分流片9、動簧片10、導電片12、墊片30和彈片31構成的動片組件等組成的負荷通斷系統105 ；由銜鐵組件24、推動卡28、撥動顯示片13組成的推拉系統106 ;耐壓隔板1、進線框2、進線螺釘4、進接線板5、出接線板32、出線框33、出線螺釘34組成的外部接線系統107 ;由導電片12中的電壓取樣線29h線、220V電源插座20中的「零線」組成的電壓採集系統108 ；由導電片12引出端中的金屬取樣電阻35、與電流取樣線27中f線和g線組成的電流採集系統109。其中:磁路控制系統104、負荷通斷系統105和推拉系統106設置在基座11及其上方的蓋子26中央所形成的矩形空腔中；外部接線系統107、電壓採集系統108和電流採集系統109設置在基座11及其上方的蓋子26下端所形成的空腔中。
[0057]所述的磁路控制系統由:鐵芯15插入骨架18後再將端頭插進軛鐵14和23小孔中鉚接固定，骨架18是通過軛鐵14和23安裝在基座11上，漆包線纏繞於骨架18上，線圈引出腳22插入骨架18;兩片銜鐵36與永磁鐵37疊置包容成工字形，再由塑壓包容後成為銜鐵組件24，軛鐵14和23的兩端部分別插套在工字形銜鐵組件24的二片銜鐵36之間，軛鐵14和23與二片銜鐵36之間設有用來實現空行程的間隙；同時，銜鐵組件24的塑壓包容體二側各有凸出同心小軸，分別插入基座11和夾板25中心孔中，夾板25再通過其安裝方孔嵌入軛鐵23凸肩和基座11圓孔內的方式相固定，基座11和夾板25中心孔用來限位銜鐵組件11，銜鐵組件11安裝在基座11和夾板25之間；此時，銜鐵組件24通過二片銜鐵36的自由端部的內側表面的端沿為繼電器動作時能夠與軛鐵相貼合。
[0058]所述的推拉系統由:推動卡28的一端卡裝在銜鐵組件24的引出柄上，推動卡28的另一端卡裝在動簧片組件中的彈簧片31端頭上，通過銜鐵組件24的轉動帶動推動卡28作往復直線運動，完成了觸點(靜觸點6、動觸點7)開與合的狀態轉換；同時引出柄另端與撥動顯示片13連接，作往復直線運動，在智能開關本體100的正面窗口上顯示「OFF」或「0N」;如果需要人工進行開與合負載觸點(靜觸點6、動觸點7)時，只要人工「上」或「下」撥動顯示片13,傳遞給銜鐵組進線框24轉動,從而推動推動卡28往復運動,完成了觸點(靜觸點6、動觸點7)開與合的狀態轉換。
[0059]所述的負荷通斷系統由:靜觸點6是鉚接於靜片3上，組成靜片組件；動觸點7是鉚接於重疊的大分流片8、小分流片9、動片10、彈簧片31和墊片30小孔上,再將重疊的大分流片8、小分流片9、動片10鉚接於導電片12上，組成動片組件；靜片組件和動片組件再分別裝入基座10上相固定。其中，導電片組件在基座11矩形空腔內成「Z」形結構分布，提聞了超大電流的衝擊能力，
[0060]所述的外部接線系統由:靜片3引出端呈「L」形、端頭直接與進接線板5焊接或鉚接，再把進接線板5套入進線框2內，固定於基座11卡槽內，用進線螺釘4旋入進線框2的螺孔，通過螺釘4旋轉時的進接線板5相對靜止，使得進線框2作直線移動而卡緊或放鬆電源進線；同理導電片12引出端也呈「L」形、端頭直接與出接線板32焊接或鉚接，再把出接線板32套入出線框33內，固定於耐壓隔板I卡槽內，用出線螺釘34旋入進線框33的螺孔，通過螺釘34旋轉時的出接線板32相對靜止，使得出線框33作直線移動而卡緊或放鬆電源進線；外部接線系統107中的進線端組件(進線框2、進線螺釘4、進接線板5)與出線端組件(出接線板32、出線框33、出線螺釘34)的中間插入耐壓隔板1，提高了絕緣性能。
[0061]所述的電壓米集系統和電流米集系統由:負荷通斷系統105中的導電片12引出端呈「L」形，通過電子束焊接與金屬取樣電阻35連接，金屬取樣電阻35另一端再通過電子束焊接與導電金屬板連接；在金屬取樣電阻35前段近焊縫處的導電片上取個f點且焊上取樣線29，在金屬取樣電阻35後段近焊縫處的導電金屬板上取個g點且焊上取樣線29，再在g點後段導電金屬板上取個h點且焊上取樣線29;當負載電流通過導電片12時，金屬取樣電阻35的存在，f點與g點產生電壓降，而折算成通過的電流值，形成了電流採集系統。同理，h點與220V電源插座20中的「零」線點是否有電壓，「有」說明本體100的負載迴路接通，否側為負載迴路斷開，而形成了電壓採集系統。通過電壓採集系統108和電流採集系統109，可以實現:a.如圖六所示，當負載迴路受到過載電流衝擊時，電流採集系統109中電流取樣線27中f線和g線瞬時採集到信息，通過驅動模塊112向繼電器單元101的線圈組件發出斷開繼電器的直流脈衝電壓，觸點(件6、件7)瞬時斷開，實現了過載保護；b.同樣通過採集到的信息，可以實時掌據家用電器或設備是否進行運行，且把這些信息返回給手機或電腦，提示給使用者；c.同時通過採集和儲存的大數據分析，在滿足使用者的需求下，優化出家庭最安全、最平衡的用電量，以及最省電費的開或合時間(含瞬間)，且於自適應智能執行。
[0062]另外，在基座11中的d和e處設有耐壓擋壁，從而保證磁保持繼電器單元101與智能控制線路板單元102的高耐壓等級，以及靜片組件與導電片組件的高耐壓等級。
[0063]如圖4、圖7、圖8所示，「智能控制線路板單元102」按硬體來分，包括:電源轉換模塊110、數據採集模塊115、分析控制及驅動模塊112和通信模塊116等四大塊組成；其中，電源供電從220V通過電源轉換模塊110轉換為需要的電壓，然後分別輸送給數據採集模塊115、分析控制及驅動模塊112和通信模塊116。
[0064]如圖4、圖7、圖8所示，「智能控制線路板單元102」按控制路徑來分，包括:數據採集模塊115、強弱電隔離模塊114、分析控制及驅動模塊112、紅外線接發模塊113、移動通信模塊111和外擴口模塊117等六大塊組成；其中，首先從磁保持繼電器單元101中的電壓、電流採集系統(108、109)採集數據，給數據採集模塊115，通過強弱電隔離模塊114將強電信號轉為弱電信號，同時mcu通過隔離和採集通信，做相應的處理後，由分析控制模塊112控制紅外線接發模塊113、驅動模塊112、外擴口模塊117，並通過連接線連接到移動通信模塊111上，和通信模塊116、電源轉換模塊110交互等；再由紅外線接發模塊113控制家用電器開關，由驅動模塊112根據功能需求控制磁保持繼電器的觸點開與合，由移動通信模塊111接收信息後，把實時運行數據發送給電腦或手機。同樣電腦或手機信息通過移動通信模塊111接收信息後，傳送給分析控制及驅動模塊112，進行下個循環控制。
[0065]如圖11所示，控制軟體單元103由網絡通信軟體、手機主控軟體、系統配置軟體和設備管理軟體等各獨立運行。其中:網絡通信軟體起到手機和伺服器以及開關的網絡連接作用；手機主控軟體具有調用硬體接口，對開關進行控制的作用；系統配置軟體具備配置及存儲一些系統信息(如:用戶名、密碼、設備信息)的功能；設備管理軟體可以對新增設備配對、對設備的信息進行編輯。
[0066]軟體的運行路徑:a.採用B/S架構(即瀏覽器和伺服器結構)的數據服務，單獨的資料庫服務及備份策略，周期性進行數據備份(每月或每月進行一次全數據備份)，確保服務穩定性；b.智慧型手機終端能夠以遠程和區域網的形式操作智能開關，遠程通過http通信(發起http請求，服務端響應)，區域網通過socket通信(所謂socket通常也稱作〃套接字"，應用程式通常通過〃套接字〃向網絡發出請求或者應答網絡請求)，且使用特定協議解析數據包，由硬體規約，達成遠程操作；c.開關連接網絡採用一鍵配置模式，通過UDP數據包(UDP是User Datagram Protocol的簡稱，中文名是用戶數據包協議，是OSI (開放式系統互聯)參考模型中一種無連接的傳輸層協議；d.提供面向事務的簡單不可靠信息傳送服務進行配置，手機通過長連接技術用來實時監測當前設備狀態信息，反饋給用戶整套軟體兼容傳統PC，通過瀏覽器，訪問網頁操作，可對設備進行統一查看和管理。
[0067]本實施例的導軌式智能開關具備如下功能:
[0068]過載保護功能:當負載迴路受到過載電流衝擊時，電流採集系統109中電流取樣線27中f線和g線瞬時採集到信息，通過驅動模塊112向繼電器單元101的線圈組件發出斷開繼電器的直流脈衝電壓，觸點(靜觸點6、動觸點7)瞬時斷開，實現了過載保護。同時，通過分析控制模塊112傳送給移動通信模塊111，把這些信息返回給手機或電腦，提示給使用者。
[0069]開關的手機或電腦遠程控制功能:短程範圍(有wifi信號)採用wifi通信控制，中程範圍(有移動通信信號)採用移動通信控制，遠程範圍(無移動通信信號)採用衛星通信(如:GPS或北鬥)控制；電腦或手機的開關信息，以遠程通過http通信(發起http請求，服務端響應)，區域網通過socket通信形式，發送到「智能控制線路板單元102」中的移動通信模塊111，再傳送給分析控制及驅動模塊112，向繼電器單元101的線圈組件發出斷開繼電器的直流脈衝電壓，完成觸點(靜觸點6、動觸點7)開與合的狀態轉換。同時，同時，通過分析控制模塊112傳送給移動通信模塊111，把這些信息返回給手機或電腦，提示給使用者。
[0070]家用電器及設備的遠程控制功能:用手機或電腦遠程控制「智能開關本體100」，通過其具有藍牙或紅外線或解碼器等的紅外線接發模塊，將控制信號發射給受控的家用電器及設備，實現家用電器及設備的遠程控制。
[0071]自診斷返回運行狀態信息功能:通過電壓採集系統108(圖5所示)，測定導電片12的電壓取樣線29中h線點與220V電源插座20中的「零」線點是否有電壓，如果「有」說明本體100的負載迴路接通，否側為負載迴路斷開；同時把這種信息通過智能控制線路板單元102中的移動通信模塊111實時發送給電腦或手機，實現「自診斷返回運行狀態信息」的功能。
[0072]電腦或手機平臺實時讀取運行數據功能:應用網絡通信軟體、手機主控軟體、系統配置軟體和設備管理軟體，使用通信平臺，通過瀏覽器，訪問分析模塊112中資料庫，實時讀取家用電器或設備的用電情況，利於實時管控家用電器或設備的運行狀況。
[0073]開關的自適應智能控制功能:對各控制的對象(家用電器或設備)，由智能控制線路板單元102中的分析晶片，對自身儲存的歷史大數據分析，在滿足使用者的需求下，計算、優化出家庭最安全、最平衡的用電量，以及最省電費的開或合時間(含瞬間)，定時或不定時通過分析控制及驅動模塊112，自動向繼電器單元101的線圈組件發出斷開繼電器的直流脈衝電壓，完成觸點(靜觸點6、動觸點7)開與合的狀態轉換。
[0074]上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用於更清楚地說明本實用新型，而不用於限制本實用新型的範圍，在閱讀了本實用新型之後，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
【權利要求】
1.一種微能耗永磁繼電器單兀，包括基座(11 )、蓋子(26)、磁路控制系統(104)、負荷通斷系統(105)、推拉系統(106)、外部接線系統(107);其中所述磁路控制系統(104)、負荷通斷系統(105)和推拉系統(106)均設置在基座(11)與蓋子(26)形成空腔內；其特徵在於，所述磁路控制系統(104)包括銜鐵組件(24)、夾板(25)以及主要由左軛鐵(14)、鐵芯(15)、線圈骨架(18)、線圈針腳(22)、右軛鐵(23)構成的線圈組件；所述負荷通斷系統(105)包括主要由動觸點(7)、大分流片(8)、小分流片(9)、動簧片(10)、導電片(12)和彈片(31)構成的動片組件和主要由靜片(3)和固定在靜片(3)上的靜觸點(6)構成的靜片組件；所述推拉系統(106)包括銜鐵組件(24)、推動卡(28)和撥動顯示片(13);所述外部接線系統(107)包括主要由進接線板(5)構成的進線端組件和主要由出接線板(32)構成的出線端組件，以及設置在進線端組件和出線端組件之間的耐壓隔板(I);所述靜片(3)引出端呈「L」形，其端頭直接與所述進接線板(5)固定相連；所述導電片(12)引出端呈「L」形，其端頭直接與出接線板(32)固定相連；順次相連的所述動簧片(10)、大分流片(8)、小分流片(9)、彈片(31)固定在動觸點(7 )與導電片(12 )之間而構成導電片組件；所述鐵芯(15)、左軛鐵(14 )和右軛鐵(23)在所述線圈組件通過直流電流時產生感應磁場推動銜鐵組件(24)轉動而推動所述推動卡(28)作往復直線運動,實現靜觸點(6)與動觸點(7)開與合的狀態轉換；或外力通過撥動顯示片(13)驅動銜鐵組件(24)轉動而推動所述推動卡(28)作往復直線運動，實現靜觸點(6)與動觸點(7)開與合的狀態轉換。
2.根據權利要求1所述的微能耗永磁繼電器單元，其特徵在於，所述導電片組件在基座(11)空腔內呈「Z」形結構分布。
3.根據權利要求1所述的微能耗永磁繼電器單元，其特徵在於，所述導電片(12)的引出端連接有金屬取樣電阻(35)，該金屬取樣電阻(35)與一導電金屬板的電壓取樣線(29)相連而形成電壓米集系統(108),該金屬取樣電阻(35)與該導電金屬板的電流取樣線(27)相連而形成電流採集系統(109 )。
4.根據權利要求1所述的微能耗永磁繼電器單元，其特徵在於，所述推拉系統(106)的銜鐵組件(24)採用「雙翼型」結構，其中「一翼」與推動卡(28)連接，另「一翼」與撥動顯示片(13)連接。
5.一種導軌式智能開關，包括智能控制線路板單元(102)和控制軟體單元(103)，其特徵在於，還包括至少一個如權利要求1-4之一所述的微能耗永磁繼電器單元(101);所述微能耗永磁繼電器單元(101)與智能控制線路板單元(102)之間設有耐壓擋壁。
6.根據權利要求5所述的導軌式智能開關，其特徵在於，所述智能控制線路板單元(102)主要由電源轉換模塊(110)、數據採集模塊(115)、分析控制及驅動模塊(112)和通信模塊(116)組成；電源供電從220V通過電源轉換模塊(110)轉換為需要的電壓，並分別輸送給數據採集模塊(115)、分析控制及驅動模塊(112)和通信模塊(116)。
7.根據權利要求5所述的導軌式智能開關，其特徵在於，電源插座(20)固定於豎板(21)上，且橫跨控制線路板的下板(16)和上板(19);控制線路板上板(19)或下板(16)上固定有外部擴充口插座(17);控制線路板的下板(16)和上板(19)採用雙層、雙面元器分布。
8.根據權利要求5所述的導軌式智能開關，其特徵在於，所述微能耗永磁繼電器單元(101)為多個,多個微能耗永磁繼電器單兀(101)為多個並排布置。
【文檔編號】H01H47/00GK203826295SQ201420226061
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】樂偉敏, 王樂平, 阮海峰, 周慶樂, 萬紹平, 彭錦波 申請人:浙江朗萬電氣科技有限公司, 嘉興弘博電氣有限公司, 湖南航天經濟發展有限公司