专利名称：一种基于电价的电器设备控制系统的制作方法
技术领域：
—种基于电价的电器设备控制系统技术领域[0001]本实用新型涉及电力技术领域，特别涉及一种基于电价的电器设备控制系统。
背景技术：
[0002]随着人们生活水平的提高，生活用品电气化趋势日渐明显。普通家庭内通常拥有洗衣机、冰箱、空调、电脑、电视等多种(多台)大功耗电器设备。这些电器设备对电能消耗量一般会占据家庭总能耗的很大比例。家庭用户在了解各电器设备在一定时期内的具体能耗情况后，通常希望能够根据当前电价信息对家庭用户内的各个电器设备的运行进行有规律的调整，比如，在家庭功耗超过预设的功耗范围时，适当关闭部分电器设备；还比如，对于功耗较大的电器设备，将其开启时间设定在电价低的时段，对于功耗较小的电器设备，将其运行时间设定在电价高的时段。[0003]然而，目前家庭能耗信息通常是以电费总账单的形式反馈给家庭用户，反馈周期通常以月为单位。这种方式使家庭用户不能实时掌握家庭用户内各电器设备的功耗情况，以便自动地根据电价信息对电器设备的运行进行合理的调整，从而实现节能降耗的目的。实用新型内容[0004]有鉴于现有技术不能解决基于电价进行家庭电器设备运行的自动化调整的问题，本实用新型提供了一种基于电价的电器设备控制系统，以实时获得电器设备的功耗情况，以便对电器设备运行进行合理调整，从而实现节能降耗目的。[0005]本实用新型提供的基于电价的电器设备控制系统包括:控制终端，及与控制终端分别连接的多个智能插座，每个智能插座各自连接电器设备，其中:[0006]所述控制终端包括:接收模块、第一微处理器和第一通信模块，所述接收模块，用于接收电价对应的预设功耗范围；所述第一通信模块，用于接收各智能插座发送的电器设备的功耗数据；所述第一微处理器，用于将各电器设备的功耗数据之和与预设功耗范围进行匹配；所述第一通信模块，还用于当各电器设备的功耗数据之和不在预设功耗范围内时，向至少一个智能插座发送关闭指令；[0007]所述智能插座包括:第二通信模块、第二微处理器、计量模块和继电器，所述第二通信模块，用于接收控制终端发送的关闭指令；所述第二微处理器，用于控制所述继电器断开以关闭电器设备；所述计量模块，用于计量电器设备的功耗；所述第二通信模块，还用于向控制终端发送电器设备的功耗数据。[0008]优选地，所述电价对应的预设功耗范围为阶梯电价对应的多个等级的预设功耗范围，则:[0009]第一微处理器，具体用于将各电器设备的功耗数据之和与低的一个等级的预设功耗范围进行比较；所述第一通信模块，具体用于当各电器设备的功耗数据之和不在所述低的一个等级的预设功耗范围内时，向至少一个智能插座发送关闭指令；[0010]第一微处理器，具体用于将各电器设备的功耗数据之和与高的一个等级的预设功耗范围进行比较；所述第一通信模块，具体用于当各电器设备的功耗数据之和不在所述高的一个等级的预设功耗范围内时，向剩余的至少一个智能插座发送关闭命令。[0011]优选地，所述电价对应的预设功耗范围为峰谷电价对应的峰值预设功耗范围和谷值预设功耗范围，则:[0012]第一微处理器，具体用于将各电器设备的功耗之和与峰值或谷值预设功耗范围进行比较；所述第一通信模块，具体用于当各电器设备的功耗之和不在所述峰值功耗范围或谷值功耗范围内时，向至少一个智能插座发送关闭指令。[0013]优选地，所述电价对应的预设功耗范围为实时电价对应的实时功耗范围，则:[0014]第一微处理器，具体用于将各电器设备的功耗之和与实时功耗范围进行比较；所述第一通信模块，具体用于当各电器设备的功耗之和不在所述实时功耗范围内时，向至少一个智能插座发送关闭指令。[0015]优选地，所述接收模块，还用于接收电器设备的优先级参数，则所述第一微处理器，具体用于根据电器设备的优先级次序通过第一通信模块向电器设备对应的智能插座发送关闭指令。[0016]优选地，所述控制终端还包括蜂鸣器，该蜂鸣器在各电器设备的功耗数据之和不在预设功耗范围内时发出蜂鸣声报警。[0017]本实用新型实施例提供的基于电价的电器设备控制系统包括控制终端以及与控制终端分别连接的多个智能插座，智能插座与电器设备连接，控制终端的第一微处理器将智能插座提供的电器设备的功耗数据之和与预设的与电价具有对应关系的功耗范围进行比较，如果超过该预设功耗范围，即可向智能插座发送控制指令，由智能插座的微处理器控制继电器关闭一个或多个电器设备。与现有技术相比，本实用新型实施例可根据电价对应的功耗范围，在判断各电器设备的功耗数据之和与该电价对应的功耗范围比较后，借助智能插座的继电器自动地关闭部分电器设备，从而实现了基于电价的电器设备的控制，有利于提高家庭用户的节能降耗能力。
[0018]为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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获得其他的附图。[0019]图1为本实用新型的基于电价的电器设备控制系统实施例逻辑结构框图；[0020]图2为图1所述实施例的工作流程图。
具体实施方式
[0021]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。[0022]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图和具体实施方式
对本申请作进一步详细的说明。[0023]参见图1，该图示出了本实用新型一个实施例的基于电价的电器设备控制系统的逻辑结构组成。该实施例的基于电价的电器设备控制系统100包括:控制终端101，及与控制终端分别连接的多个智能插座102，每个智能插座各自连接电器设备，其中:[0024]控制终端101包括:接收模块1011、第一微处理器1012和第一通信模块1013，接收模块1011用于接收电价对应的预设功耗范围；第一微处理器1012通过第一通信模块1013接收各智能插座102发送的电器设备的功耗数据，并将各电器设备的功耗数据之和与预设功耗范围进行匹配，如果不在预设功耗范围内，则通过第一通信模块1013向至少一个智能插座102发送关闭指令。本实施例的控制终端可以是具有信息处理能力的计算机系统，比如PC系统、平板电脑等，控制终端的接收模块可以是键盘、鼠标等信息输入设备，第一微处理器由于需要处理多个智能插座发送的多个功耗数据，因此，可以选用运算处理能力较强的计算机芯片，比如，选用TI公司的基于ARM核心的LM3S9000系列。[0025]智能插座102包括:第二通信模块1021、第二微处理器1022、计量模块1023和继电器1024，第二微处理器1022通过第二通信模块1021接收控制终端101发送的关闭指令，并控制继电器1024断开以关闭对应的电器设备；计量模块1023用于计量电器设备的功耗，并通过第二通信模块1021向控制终端101发送。这里的计量模块可采用计量芯片实现，比如采用ATT7022B。[0026]值得注意的是:上述实施例中的第一通信部件、第二通信部件以及第三通信部件可以采用有线方式实现通信，也可采用无线方式通信，本实用新型对此不做限定。[0027]参见图2，该图示出了本实施例的基于电价的电器设备控制系统100的工作流程。该工作流程包括:[0028]步骤S201:控制终端通过接收模块接收电价对应的预设功耗范围；[0029]家庭用户可通过键盘、鼠标等在管理终端上输入电价对应的预设功耗范围，预设功耗范围反映用户的在某个电价下自身期望的功耗消费范围；这里的预设功耗范围通常与电价政策有关，基于不同的电价政策其预设功耗范围可能不同，通常电价高时，设定的预设范围小，电价低时，设定的预设范围大。现在比较常见的有阶梯电价、峰谷电价和实时电价等类别:[0030](I)对于阶梯电价，存在多个功耗区间。所谓阶梯电价是指阶梯式累进电价，它把户均用电量设置为若干个阶梯，第一阶梯为基数电电力设施量，此阶梯内电量较少，每千瓦时电价也较低；第二阶梯电量较高，电价也较高一些，第三阶梯电量更多，电价也更高。随着户均消费电量的增长，每千瓦时电价逐级递增。比如，某个地区实行的阶梯电价政策为:功耗在0 50千瓦时区间，电价为0.538元/千瓦时；功耗在51 200千瓦时区间，电价为0.568兀/千瓦时；功耗在201以上千瓦时，电价为0.638兀/千瓦时,用户可根据自身情况在上述功耗区间内设定自己期望消费功耗的范围，即预设功耗范围。[0031](2)对于峰谷电价，存在峰值预设功耗范围和谷值预设功耗范围。所谓峰谷电价，是指根据地区用电的情况，对用电高峰和用电低谷各执行一个电价。比如，某地区的峰谷电价政策为:将全天用电划分为两个时段，夜间22时至凌晨8时为低谷阶段，除此之外为高峰阶段，峰值阶段电价为0.568元/千瓦时，低谷阶段电价为0.288元/千瓦时，用户可根据自身情况设定自己期望消费功耗的范围，即预设功耗范围。[0032](3)对于实时电价，存在实时预设功耗范围。所谓实时电价是指不同“瞬时”电价各不相同，该“瞬时”电价是基于各用电用户的使用情况的市场价格。[0033]步骤S202:智能插座的计量模块对电器设备的功耗进行计量，并通过智能插座的第二通信模块发送给控制终端；[0034]与电器设备直接连接的智能插座的计量模块将实时或周期性地电器设备的功耗进行计量，计量后将功耗数据通过智能插座的第二通信模块发送给控制终端。值得注意的是:目前出现一种称为信息家电的电器设备，该电器设备本身具有计量功能，在这种情况下，可直接由信息家电将自身监测到的能耗值发送控制终端。[0035]步骤S203:控制终端接收到各个智能插座发送的电器设备的功耗数据后，控制终端的第一微处理器对电器设备的功耗数据进行求和，将求和结果与预设功耗范围进行匹配，如果不能匹配，则执行步骤S204;[0036]控制终端一方面具有通过接收模块接收的与电价对应的预设功耗范围，另一方面从智能插座处获取了多个能耗数据，将这两个数据进行匹配。所谓匹配即是指判断多个智能插座发送的功耗数据的总和是否在预设能耗范围内，如果不在该范围内，说明家庭用户当前的开启的所有电器设备不是一个合理的方案，需要进行调整。具体匹配过程与接收模块接收的电价政策有关:[0037](I)对于电价对应的预设功耗范围为阶梯电价对应的多个等级的预设功耗范围的情况:第一微处理器将各电器设备的功耗数据之和与低的一个等级的预设功耗范围进行比较，如果不在所述低等级的预设功耗范围内，则通过所述第一通信模块向至少一个智能插座发送关闭指令；第一微处理器将各电器设备的功耗数据之和与高的一个等级的预设功耗范围进行比较，如果不在所述高等级的预设功耗范围内，则通过所述第一通信模块向剩余的至少一个智能插座发送关闭命令。[0038](2)对于电价对应的预设功耗范围为峰谷电价对应的峰值预设功耗范围和谷值预设功耗范围的情况:第一微处理器将各电器设备的功耗之和与峰值或谷值预设功耗范围进行比较，如果不在所述峰值功耗范围或谷值功耗范围内，则通过所述第一通信模块向至少一个智能插座发送关闭指令。[0039](3)对于电价对应的预设功耗范围为实时电价对应的实时功耗范围的情况:第一微处理器将各电器设备的功耗之和与实时功耗范围进行比较，如果不在所述实时功耗范围内，则通过所述第一通信模块向至少一个智能插座发送关闭指令。[0040]步骤S204:控制终端的第一微处理器通过第一通信模块向至少一个智能插座发送关闭指令；[0041]如果发现各电器设备的功耗数据和不在预设功耗范围内，则控制终端向至少一个智能插座发送控制指令。至于具体向哪个智能插座发送，不同情况可以存在差别，比如，在家庭用户对家庭内的所有电器设备平等看待时，则可随机地选择一个或多个智能插座进行关闭指令的发送，如果家庭用户对家庭的电器设备设置了优先等级，则可优先向等级低(高)的电器设备发送关闭指令。进一步，在发送关闭指令时，可以向优先级低(高)的几个同时发送关闭指令，也可先向优先级最低的电器设备对应的智能插座发送关闭指令。[0042]步骤S205:接收到控制终端发送的关闭指令后，由智能插座的第二微处理器控制继电器断开以关闭对应的电器设备。接收到关闭指令的智能插座通过对继电器的控制实现对电器设备的关闭，从而降低整个家庭用户的功耗，进而使得家庭用户内的电器设备的功耗数据总和恢复到预设功耗范围内。这里的继电器是一种具有隔离功能的自动开关元件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系，其工作原理的实质是用小电流去控制大电流运作以实现电路接通或断开的目的。本实施例提供的基于电价的电器设备控制系统包括控制终端以及与控制终端分别连接的多个智能插座，智能插座与电器设备连接，控制终端的第一微处理器将智能插座提供的电器设备的功耗数据之和与预设的与电价具有对应关系的功耗范围进行比较，如果超过该预设功耗范围，即可向智能插座发送控制指令，由智能插座的微处理器控制继电器关闭一个或多个电器设备。与现有技术相比，本实施例可根据电价对应的功耗范围，在判断各电器设备的功耗数据之和与该电价对应的功耗范围比较后，借助智能插座的继电器自动地关闭点部分电器设备，从而实现了基于电价的电器设备的控制，有利于提高家庭用户的节能降耗能力。在上述实施例中，控制终端还可以增加蜂鸣器，该蜂鸣器在各电器设备的功耗数据之和不在预设功耗范围内时发出蜂鸣声报警，从而提醒家庭用户通过手动方式调整家庭内的电器设备的合理开闭。以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种基于电价的电器设备控制系统，其特征在于，该系统包括:控制终端，及与控制终端分别连接的多个智能插座，每个智能插座各自连接电器设备，其中: 所述控制终端包括:接收模块、第一微处理器和第一通信模块，所述接收模块，用于接收电价对应的预设功耗范围；所述第一通信模块，用于接收各智能插座发送的电器设备的功耗数据；所述第一微处理器，用于将各电器设备的功耗数据之和与预设功耗范围进行匹配；所述第一通信模块，还用于当各电器设备的功耗数据之和不在预设功耗范围内时，向至少一个智能插座发送关闭指令； 所述智能插座包括:第二通信模块、第二微处理器、计量模块和继电器，所述第二通信模块，用于接收控制终端发送的关闭指令；所述第二微处理器，用于控制所述继电器断开以关闭电器设备；所述计量模块，用于计量电器设备的功耗；所述第二通信模块，还用于向控制终端发送电器设备的功耗数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电价对应的预设功耗范围为阶梯电价对应的多个等级的预设功耗范围，则: 第一微处理器，具体用于将各电器设备的功耗数据之和与低的一个等级的预设功耗范围进行比较；所述第一通信模块，具体用于当各电器设备的功耗数据之和不在所述低的一个等级的预设功耗范围内时，向至少一个智能插座发送关闭指令； 第一微处理器，具体用于将各电器设备的功耗数据之和与高的一个等级的预设功耗范围进行比较；所述第一通信模块，具体用于在各电器设备的功耗数据之和不在所述高的一个等级的预设功耗范围内时，向剩余的至少一个智能插座发送关闭命令。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电价对应的预设功耗范围为峰谷电价对应的峰值预设功耗范围和谷值预设功耗范围，则: 第一微处理器，具体用于将各电器设备的功耗之和与峰值或谷值预设功耗范围进行比较；所述第一通信模块，具体用于当各电器设备的功耗之和不在所述峰值功耗范围或谷值功耗范围内时，向至少一个智能插座发送关闭指令。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电价对应的预设功耗范围为实时电价对应的实时功耗范围，则: 第一微处理器，具体用于将各电器设备的功耗之和与实时功耗范围进行比较；所述第一通信模块，具体用于当各电器设备的功耗之和不在所述实时功耗范围内时，向至少一个智能插座发送关闭指令。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收模块，还用于接收电器设备的优先级参数，则所述第一微处理器，具体用于根据电器设备的优先级次序通过第一通信模块向电器设备对应的智能插座发送关闭指令。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的系统，其特征在于，所述控制终端还包括蜂鸣器，该蜂鸣器在各电器设备的功耗数据之和不在预设功耗范围内时发出蜂鸣声报警。
专利摘要本实用新型提供了一种基于电价的电器设备控制系统。该系统包括控制终端，及与控制终端分别连接的多个智能插座，智能插座连接电器设备，其中控制终端包括接收模块、第一微处理器和第一通信模块，第一微处理器将智能插座发送的电器设备功耗数据之和与接收模块接收的预设功耗范围进行匹配，若未能匹配，则通过第一通信模块向智能插座发送关闭指令；智能插座包括第二通信模块、第二微处理器、计量模块和继电器，第二微处理器通过第二通信模块接收控制终端发送的关闭指令，并控制所述继电器断开以关闭电器设备；计量模块用于计量电器设备的功耗，并通过所述第二通信模块向控制终端发送。本实用新型可实现基于电价的电器设备控制。
文档编号H02J3/06GK203071578SQ20122020620
公开日2013年7月17日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者沈浩东, 孙国城, 王业平, 陈春, 郭剑虹, 王通, 侍必胜, 吕智灵, 陈于扬, 王海龙, 祝进, 黄素娟 申请人:国电南瑞科技股份有限公司