家电控制系统的制作方法

文档序号:15961457发布日期:2018-11-16 22:45阅读:103来源:国知局
本实用新型涉及电子电路
技术领域
,特别涉及一种家电控制系统。
背景技术
:目前,有线和无线的电力载波通讯技术可以直接利用家庭电路的电源总线进行交互,因而在智能家电控制中应用较为广泛。但是,电力线载波通讯的方式可能会出现用户与用户之间的家电发生控制信号串扰现象,而导致一用户发出的控制指令控制另一用户的家电设备工作,干扰家电设备的正常使用的问题。技术实现要素:本实用新型的主要目的是提出一种家电控制系统,旨在解决电力线载波通讯的方式引起用户与用户之间的家电发生控制信号串扰,干扰其他用户的家电设备正常使用的问题。为实现上述目的,本实用新型提出一种家电控制系统,所述家电控制系统包括通讯隔离电路、电力载波通讯电路及电源总线,所述电力载波通讯电路的信号传输端经所述电源总线与所述通讯隔离电路的第一输入/输出端连接,所述通讯隔离电路的第二输入/输出端经电力线接入市电电网连接;其中,所述通讯隔离电路,用于隔离所述电力载波通讯电路输出的电力载波信号流向至所述市电电网。优选地,所述通讯隔离电路包括多个通讯隔离模块,多个所述通讯隔离模块串联设置。优选地,所述电源总线包括零线及火线,所述通讯隔离模块包括LC谐振单元及隔离电容,所述LC谐振单元串联设置于所述电力载波通讯电路的信号传输端与所述零线之间;或者所述LC谐振单元串联设置于所述电力载波通讯电路的信号传输端与所述火线之间;所述隔离电容并联设置于所述零线和所述火线之间。优选地,所述LC谐振单元为并联谐振单元。优选地,所述LC谐振单元包括谐振电容及谐振电感,所述谐振电感串联设置于所述电力载波通讯电路的信号传输端与所述火线之间,或者所述谐振电感串联设置于所述电力载波通讯电路的信号传输端与所述零线之间;所述谐振电容与所述谐振电感并联设置。优选地,所述隔离电容为薄膜电容。优选地,所述家电控制系统包括空调器,所述空调器具有室内机和室外机。优选地,所述电力载波通讯电路包括设置在所述室内机内的第一电力载波通讯单元和设置在所述室外机第二电力载波通讯单元,所述第一电力载波通讯单元的输出端经所述电源总线与所述通讯隔离电路第一输入/输出端连接;所述第一电力载波通讯单元和所述第二电力载波通讯单元通讯连接。优选地,所述家电控制系统还包括用于检测所述电源总线的总电流或总功率的检测装置,所述通讯隔离电路设置于所述检测装置中。优选地,所述家电控制系统还包括防跳闸控制装置,所述防跳闸控制装置分别与家电和所述检测装置通讯连接,并根据所述检测装置检测到的当前所述电力线的总电流或总功率控制所述家电工作。本实用新型家用控制系统通过电力线接入市电电源,并经通讯隔离电路及电源总线将接入的市电电源输出至家用控制系统中各家用电器,从而为家用电器提供供电电源,并通过电力载波通讯电路实现各电器设备及控制装置之间的通讯连接,实现家用控制系统的智能控制。本实用新型还通过设置通讯隔离电路来隔离电力载波通讯隔离电路输出的电力载波信号输出的电力载波信号流向至市电电网,以防止家用控制系统内部的控制信号/检测信号经电力线串入至市电电网中,并对其他用户的家用控制系统中的电器设备的通讯进行干扰,而影响其他用户家庭中电器设备的正常使用。本实用新型解决了电力线载波通讯的方式引起用户与用户之间的家电发生控制信号串扰,而导致一用户发出的控制指令控制另一用户的家电设备工作,干扰家电设备的正常使用的问题。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型家电控制系统一实施例的功能模块示意图;图2为图1中通讯隔离电路一实施例的电路结构示意图;图3为本实用新型家电控制系统另一实施例的功能模块示意图。附图标号说明:标号名称标号名称10通讯隔离电路P电力线20电力载波通讯电路AC电源总线111LC谐振单元AC-L火线C1隔离电容AC-N零线C2谐振电容L1谐振电感100空调器200检测装置300防跳闸控制装置本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种家电控制系统。该家电控制系统应用于空调器、洗衣机、冰箱等家用电器的控制中,这些家用电器中均可以采用电力载波通讯技术进行通讯,并实现家电智能控制。在智能家电控制中,使用有线和无线的电力载波通讯技术的智能家居可以利用家庭电路的电网进行通讯。但是,在使用电力载波的智能家电控制系统中,由于各个用户家庭之间均采用电力载波通讯技术进行通讯,这样有可能出现用户与用户之间的的智能家电控制系统相互干扰,例如A用户的控制器控制B用户家电或者执行终端动作,从而出现用户与用户之间的家电发生控制信号串扰现象,导致A用户发出的控制指令控制B用户的家电设备工作,干扰家电设备的正常使用的问题。为了解决上述问题,参照图1及图2,在本实用新型一实施例中,该家电控制系统包括通讯隔离电路10、电力载波通讯电路20及电源总线AC,所述电力载波通讯电路20的信号传输端经所述电源总线AC与所述通讯隔离电路10的第一输入/输出端连接,所述通讯隔离电路10的第二输入/输出端经所述电力线P接入市电电网连接;其中,所述通讯隔离电路10,用于隔离所述电力载波通讯电路20输出的电力载波信号流向至市电电网。本实施例中,电力线P用于将市电电网输出的交流电接入至各个用户家庭的家庭电源总线AC上,每一用户家庭的各电器设备通过电源总线AC接入市电电源,从而为各个家用电器提供供电电源。电源总线AC上的电源电压可以是220V的交流电,或者110V的交流电。当然在其他实施例中,可以适应不同国家地区的国家电网,接入电力线P传输对应的市电电压,此处不做限制。家电控制系统中包括多个家用电器,参照图1,图1中分别标记为家用电器1,家用电器2…家用电器N,这些家用电器可以是空调器、冰箱、洗衣机等,且均设置有一电力载波通讯电路20。电力载波通讯电路20一般具有耦合电路、载波通讯芯片及放大电路,其中,放大电路用于将本地载波信号进行放大处理;载波通讯芯片用于与家用电器中的主控通讯连接,并将主控输出的控制信号信号、数据传输信号等加载在电力载波信号上;耦合电路用于将加载有控制信号、数据传输信号等的电力载波信号耦合至家庭电源总线AC上。如此设置,使得放大电路将用于加载控制信号、数据传输信号的本地载波信号进行放大后,通过载波通讯芯片将加载控制信号、数据传输信号加载至该本地载波信号上,再通过耦合电路将电力载波信号耦合至家庭电源总线AC上,以传输至家电控制系统中其他的电器设备、检测装置或控制装置等。或者耦合电路从家庭电源总线AC上将其他电器设备输出的控制指令下载至载波通讯芯片,载波通讯芯片将控制装置输出的控制指令,或者检测装置输出的检测信号进行解调等信号处理后,输出至电器设备主控,从而实现各家用电器的主控之间通讯连接。可以理解的是,通讯隔离电路10用于对电力载波通讯电路20输出的电力载波进行隔离,也即通讯隔离电路10的第一输入/输出端可以理解为是与电力载波通讯电路20的信号传输端连接的一端,通讯隔离电路10的第二输入/输出端可以理解为与电力线P连接的一端。本实施例中,电力载波通讯电路20在通讯隔离电路10的作用下,其输出的电力载波信号被通讯隔离电路10阻断,使得输出至电力线P的电力载波信号的幅值远小于市电电源值而可以忽略不计。通讯隔离电路10为单向隔离电路,也即通讯隔离电路10仅对电力载波通讯电路20输出至电力线P的电力载波进行隔离,而对电力线P输出至电源总线AC上的电源电压不作用,使得电力线P接入的电源电压可以经通讯隔离电路10、电源总线AC输出至家用电器的电源端,而为家用电器供电。本实用新型家用控制系统通过电力线P接入市电电源,并经通讯隔离电路10及电源总线AC将接入的市电电源输出至家用控制系统中各家用电器,从而为家用电器提供供电电源,并通过电力载波通讯电路20实现各电器设备及控制装置之间的通讯连接,实现家用控制系统的智能控制。本实用新型还通过设置通讯隔离电路10来隔离电力载波通讯隔离电路10输出的电力载波信号输出的电力载波信号流向至市电电网,以防止家用控制系统内部的控制信号/检测信号经电力线P串入至市电电网中,并对其他用户的家用控制系统中的电器设备的通讯进行干扰,而影响其他用户家庭中电器设备的正常使用。本实用新型解决了电力线P载波通讯的方式引起用户与用户之间的家电发生控制信号串扰,而导致一用户发出的控制指令控制另一用户的家电设备工作,干扰家电设备的正常使用的问题。参照图1及图2,在一优选实施例中,所述通讯隔离电路10包括多个通讯隔离模块(图未标记),多个所述通讯隔离模块串联设置。可以理解的是,通讯隔离电路10通过将接入的电力载波信号进行衰减后,使得输出至电力线P的电力载波信号远小于市电电源值,从而可以忽略不计。例如,在家用控制系统中,电力载波信号的幅值设置在8V左右,在通讯隔离电路10的衰减作用下,电力载波信号传输到电力线P,也即市电电网的信号衰减到0.5mV以下时,该信号的幅值强度低于家用控制系统能够接收到的电力载波信号幅值,从而减小用户与用户之间家用控制系统的通讯干扰。本实施例通过设置多个通讯隔离模块,并将多个通讯隔离模块串联设置,从而保证输出至电力线P的电力载波信号远小于市电电源值,以提高通讯隔离电路10的隔离效率。参照图2,在本实施例中,通讯隔离模块的数量优选为两个,且分别记为11A和11B,两个通讯隔离模块串联设置,既可以将8V左右的市电电网的信号衰减到0.5mV以下。当然在其他实施例中,通讯隔离模块还可以设置为两个以上,两个以上的通讯隔离模块的隔离效果更佳。参照图1及图2,进一步地,上述实施例中,所述电源总线AC包括零线AC-N及火线AC-L,所述通讯隔离模块包括LC谐振单元111及隔离电容C1,所述LC谐振单元111串联设置于所述电力载波通讯电路20的信号传输端与所述零线AC-N之间;或者所述LC谐振单元111串联设置于所述电力载波通讯电路20的信号传输端与所述火线AC-L之间;所述隔离电容C1并联设置于所述零线AC-N和所述火线AC-L之间。本实施例中,所述隔离电容C1为薄膜电容,优选为防短路型的薄膜电容。LC谐振单元111及隔离电容C1组成串联分压电路,以对接入的电力载波信号进行衰减,根据谐振原理,LC谐振单元111会产生一个谐振点,这个谐振点选择可以根据电力载波信号的通讯频段进行选择,在实际应用时,例如在电力载波的幅值强度为8V的家用控制系统中,LC谐振单元111的阻抗可以设置为40欧姆左右。相应地,隔离电容C1在电力载波频段下的阻抗可以设置为0.5欧姆左右,根据电路的串联分压原理,每一通讯隔离模块可以降低的幅值,约为1mV,因此两个通讯隔离模块即可实现电力载波信号的信号隔离。可以理解的是,根据分压原理,隔离电容C1和LC谐振单元111的比值越大,LC谐振单元111上所分得的电压也就越大,衰减的效果也就越好。这样,就可以通过调节隔离电容C1的电容值和/或LC谐振单元111谐振点来调节电力载波信号的衰减率。进一步地,上述实施例中,所述LC谐振单元111为并联谐振单元。可以理解的是,LC谐振单元111可以采用并联谐振单元来实现,也可以采用串联谐振单元来实现,本实施例优选采用LC谐振单元111来实现。其中,所述LC谐振单元111包括谐振电容C2及谐振电感L1,所述谐振电感L1串联设置于所述电力载波通讯电路20的信号传输端与所述火线AC-L之间,或者所述谐振电感L1串联设置于所述电力载波通讯电路20的信号传输端与所述零线AC-N之间;所述谐振电容C2与所述谐振电感L1并联设置。本实施例中,谐振电容C2和谐振电感L1组成的LC谐振单元111可以串联设置于电源总线AC的零线AC-N上,也可以串联设置于电源总线AC的火线AC-L上,在LC谐振单元111串联设置于电源总线AC的零线AC-N或总线时,输入端是与通讯载波电路的信号传输端连接着的,输出端与电源总线AC连接。参照图1至图3,在一优选实施例中,所述家电控制系统包括空调器100,所述空调器100具有室内机(图未示出)和室外机(图未示出),所述电力载波通讯电路10设置于所述空调器100中。可以理解的是,电力载波通讯技术还可以应用于空调器100的室内机和室外机之间的通讯,并且室外机电源由室内机主控板的电源模块提供,因此室内机与室外机之间可以在室内机和室外机中设置电力载波通讯电路20进行通讯。上述实施例中,所述电力载波通讯电路20包括设置在所述室内机内的第一电力载波通讯单元(图未示出)和设置在所述室外机第二电力载波通讯单元(图未示出),所述第一电力载波通讯单元的输出端经所述电源总线AC与所述通讯隔离电路10第一输入/输出端连接;所述第一电力载波通讯单元和所述第二电力载波通讯单元通讯连接。本实施例中,为了避免室内机和室外机中在通过第一电力载波通讯单元和第二电力载波通讯单元进行通讯时,室内机输出的控制信号加载在电力载波信号或者室外机输出的检测信号加载在电力载波信号上时,通过室内机的电源线输出电源总线AC,而对其他电器设备及其他用户家庭的电器设备的正常工作产生干扰,本实施例将通讯隔离电路10串联设置于所述第一电力载波通讯单元和所述第二电力载波通讯单元之间,以隔离室外机和/室内机的电力载波信号流向至电源总线AC及市电电网,从而解决电力线P载波通讯的方式引起用户与用户之间的家电发生控制信号串扰的问题。参照图1至图3,在一优选实施例中,所述家电控制系统还包括用于检测所述电源总线AC的总电流或总功率的检测装置200,所述通讯隔离电路10设置于所述检测装置200中。本实施例中,可以理解的是,检测装置200中设置有WIFI通讯电路,载波通讯电路,微功率通讯电路或ZigBee通讯电路等通讯电路或模块,在检测装置200检测到当前电路的总电流或总功率时,检测装置200将检测的当前电路的总电流或总功率采用上述通讯电路进行输出,以使家电控制系统中的控制装置根据总电流或总功率控制家电控制系统中的家用电器工作。参照图1至图3,在一优选实施例中,所述家电控制系统还包括防跳闸控制装置300,所述防跳闸控制装置300分别与家电和所述检测装置200通讯连接,并根据所述检测装置200检测到的当前所述电源总线AC的总电流或总功率控制所述家电工作。本实施例中,防跳闸控制装置300设置有WIFI通讯电路,载波通讯电路,微功率通讯电路或ZigBee通讯电路等通讯电路或模块,防跳闸控制装置300可以通过判断当前电路的总电流是否大于预设电流阈值,或当前总功率是否大于预设功率阈值,来控制家用电器工作,例如在所述防跳闸控制装置300判定所述总电流大于预设电流阈值,或所述当前电路的总功率大于预设功率阈值时,向家用电器发送降功率指令,以令所述家用电器降频或停止运行。以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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