一种基于MOS管的智能家居用电控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于MOS管的智能家居用电控制系统，包含监控终端以及与其连接的家居配电终端；所述家居配电终端包含AC/DC转换电路、高频变压器、充电控制电路、蓄电池、放电控制电路、电流检测模块、电压检测模块、智能控制器、安防模块；所述智能控制器包含电能参数采集及调理模块、CPU控制模块、显示模块、通讯模块、报警模块、时钟模块、存储器模块、键盘输入模块、开关电路模块、复位电路模块、电源驱动控制模块；采用了MOS管作为功率器件，电源效率高；在设备电池充电时，能够切断电池供电，改为电源为设备供电，以保护电池，延长电池寿命；可以通过硬件和软件控制设备的开关机，还可以通过硬件复位口进行复位，从而使设备关机。

An electric control system for smart home based on MOS tube

The invention discloses an intelligent control system based on MOS Home Furnishing electricity, including monitoring terminal and its Home Furnishing distribution terminal connection; the Home Furnishing distribution terminal includes AC/DC conversion circuit, high-frequency transformer, control circuit, battery charging and discharging control circuit, current detection module, voltage detection module, intelligent controller, security module the intelligent controller; contains power parameters acquisition and processing module, CPU control module, display module, communication module, alarm module, clock module, memory module, keyboard input module, switch circuit module, reset circuit module, power drive control module; using MOS transistor as the power device, power supply device in high efficiency; when the battery is charging, can cut off the battery power to supply power to the equipment, in order to protect the battery, prolong the battery life The switchgear can be controlled by hardware and software, and it can be reset by the hardware reduction port to turn the device off.

【技术实现步骤摘要】
一种基于MOS管的智能家居用电控制系统
本专利技术属于配电智能控制领域，尤其涉及一种基于MOS管的智能家居用电控制系统。
技术介绍
随着智能电网理念的提出，基于家庭智能交互终端的电能计量和营销方案已逐步形成，这意味着家居控制将迈向智能化。智能家居是近几年产生并迅速崛起的一种新型家居住宅，家居的智能化为住户提供了一种更加安全、舒适、方便、快捷和开放的智能化、信息化的生活空间，极大的方便了用户。因此，组建一套以家庭交互终端为核心的家居控制系统，对智能电网的改造和实施有重大的意义。随着分布式能源（DistributedEnergyResource,DER）的渗透率在电力系统各层级的不断提高，电力系统尤其是配电网的规划和运行方式也变得相对复杂，同时对配电网的经济性和监管方式也产生了较大的影响。为应对DER规模逐渐扩大以及用户对合理电价范围内供电可靠性的期望值日益提高等一系列变化，传统配电网已逐渐从被动模式向主动模式转变。主动配电网旨在解决电网兼容及应用大规模间歇式可再生能源，提升绿色能源利用率，优化一次能源结构等问题。针对DER接入配电网可能会给电网带来诸如影响短路水平、影响无功功率和电压分布等问题，尤其是新能源以即插即用方式接入，给配电网运行带来更多的不确定性，使得配电网更加难以控制。因此，有必要开发新的供配电设备使得配电网向主动调控、自动适应的主动配电网发展；采用锂电池供电的设备在充电时，一般会采用充电控制电路来对充电电流进行控制，而不可直接将充电电压接入电池中，否则充电电流过大会导致电池损坏或影响寿命。充电控制电路会在充电模式时切断电池对设备的供电，转而用充电电压供给设备和充电控制电路，在非充电模式时自动切换回电池对设备的供电。专利号为CN201220204041.9的技术公开了一种充电控制电路，包括三极管Q1～Q4、电阻R1～R8、电容C3、轻触开关、二极管D1及充电电池。该电路在开机状态下对设备进行充电时能自动切断已开启的电源，使设备处于不工作的状态，实现对设备的自动断电保护功能。但是该技术有以下缺点：1、使用三极管作为功率器件，电源效率较低；2、充电时设备不能工作，无法满足用户在充电时使用设备的需求；3、该电路不具有控制开关机的功能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的不足提供了一种基于MOS管的智能家居用电控制系统，其具有多重保护、计量准确、可靠性高、实用性和智能化强、成本低廉等特点，可以有效减少家居用电开支，帮助家居电器有效节能。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案一种基于MOS管的智能家居用电控制系统，包含监控终端以及与其连接的家居配电终端；所述家居配电终端包含AC/DC转换电路、高频变压器、充电控制电路、蓄电池、放电控制电路、电流检测模块、电压检测模块、智能控制器、安防模块；所述充电控制电路包括信号控制端、充电电源端、设备供电端、电池端、三极管、第一MOS管和第二MOS管；其中，所述充电电源端通过串联的第一电阻和第二电阻接地；所述三极管的基极分别连接所述信号控制端和充电电源端，所述三极管的集电极通过第四电阻连接所述第二MOS管的栅极，还通过第三电阻连接所述第一MOS管的源极，所述三极管的发射极接地；所述第二MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，漏极连接所述设备供电端；所述第一MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，栅极连接所述第一电阻和第二电阻的连接点，漏极连接所述电池端；市电经过依次连接的AC/DC转换电路、高频变压器、充电控制电路连接蓄电池，用于市电输入的交流电转换成直流电，经过高频变压器变压，进而通过充电控制电路给蓄电池充电；所述蓄电池与放电控制电路连接，用于控制蓄电池放电提供家居用电；所述电流检测模块连接充电控制电路的输出端、放电控制电路的输出端以及智能控制器的输入端，用于实时采集蓄电池的充电电流及放电电流参数，以及用于将采集的电流信号参数上传至智能控制器；所述电压检测模块分别连接蓄电池和智能控制器，用于采集蓄电池电压，进而上传至智能控制器；所述智能控制器还与安防模块连接，用于实现供电保护。作为本专利技术一种基于MOS管的智能家居用电控制系统的进一步优选方案，所述智能控制器包含CPU控制模块以及分别与其连接的电能参数采集及调理模块、显示模块、通讯模块、报警模块、时钟模块、存储器模块、键盘输入模块、开关电路模块、复位电路模块、电源驱动控制模块。作为本专利技术一种基于MOS管的智能家居用电控制系统的进一步优选方案，所述安防模块包含过压保护、过流保护和短路保护。作为本专利技术一种基于MOS管的智能家居用电控制系统的进一步优选方案，所述驱动模块包含栅极驱动和基极驱动。作为本专利技术一种基于MOS管的智能家居用电控制系统的进一步优选方案，所述电流检测模块采用霍尔传感器。作为本专利技术一种基于MOS管的智能家居用电控制系统的进一步优选方案，所述CPU控制模块的芯片型号为ATT7035。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本专利技术对家用电设备的电压、电流、频率、有功和无功功率、功率因素进行测量，在得出测量和计算结果后通过通信模块向监控终端提供电能数据，实时等待监控终端指令，以此来控制智能控制器的开启和关断，从而控制与其相连的家居用电设备的关闭；2、本专利技术具有多重保护、计量准确、可靠性高、实用性和智能化强、成本低廉等特点，可以有效减少家居电器用电开支，帮助家居电器有效节能；3、采用了MOS管作为功率器件，电源效率高；在设备电池充电时，能够切断电池供电，改为电源为设备供电，以保护电池，延长电池寿命；可以通过硬件和软件控制设备的开关机，还可以通过硬件复位口进行复位，从而使设备关机。附图说明图1是本专利技术家居配电终端结构原理示意图；图2是本专利技术充电控制电路电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：如图1所示，一种基于MOS管的智能家居用电控制系统，包含监控终端以及与其连接的家居配电终端；所述家居配电终端包含AC/DC转换电路、高频变压器、充电控制电路、蓄电池、放电控制电路、电流检测模块、电压检测模块、智能控制器、安防模块；本专利技术的AC-DC转换装置省去了外部启动电路，大大降低启动部分的功耗；本专利技术可对家用电设备的电压、电流、频率、有功和无功功率、功率因素进行测量，在得出测量和计算结果后通过通信模块向监控终端提供电能数据，实时等待监控终端指令，以此来控制智能控制器的开启和关断，从而控制与其相连的家居用电设备的关闭；本专利技术具有多重保护、计量准确、可靠性高、实用性和智能化强、成本低廉等特点，可以有效减少家居电器用电开支，帮助家居电器有效节能。如图2所示，所述充电控制电路包括信号控制端、充电电源端、设备供电端、电池端、三极管、第一MOS管和第二MOS管；其中，所述充电电源端通过串联的第一电阻和第二电阻接地；所述三极管的基极分别连接所述信号控制端和充电电源端，所述三极管的集电极通过第四电阻连接所述第二MOS管的栅极，还通过第三电阻连接所述第一MOS管的源极，所述三极管的发射极接地；所述第二MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，漏极连接所述设备供电端；所述第一MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，栅极连接所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于MOS管的智能家居用电控制系统，其特征在于：包含监控终端以及与其连接的家居配电终端；所述家居配电终端包含AC/DC转换电路、高频变压器、充电控制电路、蓄电池、放电控制电路、电流检测模块、电压检测模块、智能控制器、安防模块；所述充电控制电路包括信号控制端、充电电源端、设备供电端、电池端、三极管、第一MOS管和第二MOS管；其中，所述充电电源端通过串联的第一电阻和第二电阻接地；所述三极管的基极分别连接所述信号控制端和充电电源端，所述三极管的集电极通过第四电阻连接所述第二MOS管的栅极，还通过第三电阻连接所述第一MOS管的源极，所述三极管的发射极接地；所述第二MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，漏极连接所述设备供电端；所述第一MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，栅极连接所述第一电阻和第二电阻的连接点，漏极连接所述电池端；市电经过依次连接的AC/DC转换电路、高频变压器、充电控制电路连接蓄电池，用于市电输入的交流电转换成直流电，经过高频变压器变压，进而通过充电控制电路给蓄电池充电；所述蓄电池与放电控制电路连接，用于控制蓄电池放电提供家居用电；所述电流检测模块连接充电控制电路的输出端、放电控制电路的输出端以及智能控制器的输入端，用于实时采集蓄电池的充电电流及放电电流参数，以及用于将采集的电流信号参数上传至智能控制器；所述电压检测模块分别连接蓄电池和智能控制器，用于采集蓄电池电压，进而上传至智能控制器；所述智能控制器还与安防模块连接，用于实现供电保护。...

【技术特征摘要】
1.一种基于MOS管的智能家居用电控制系统，其特征在于：包含监控终端以及与其连接的家居配电终端；所述家居配电终端包含AC/DC转换电路、高频变压器、充电控制电路、蓄电池、放电控制电路、电流检测模块、电压检测模块、智能控制器、安防模块；所述充电控制电路包括信号控制端、充电电源端、设备供电端、电池端、三极管、第一MOS管和第二MOS管；其中，所述充电电源端通过串联的第一电阻和第二电阻接地；所述三极管的基极分别连接所述信号控制端和充电电源端，所述三极管的集电极通过第四电阻连接所述第二MOS管的栅极，还通过第三电阻连接所述第一MOS管的源极，所述三极管的发射极接地；所述第二MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，漏极连接所述设备供电端；所述第一MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，栅极连接所述第一电阻和第二电阻的连接点，漏极连接所述电池端；市电经过依次连接的AC/DC转换电路、高频变压器、充电控制电路连接蓄电池，用于市电输入的交流电转换成直流电，经过高频变压器变压，进而通过充电控制电路给蓄电池充电；所述蓄电池与放电控制电路连接，用于控制蓄电池放电提供家居用电；所述电流检测模块连接充电控...

【专利技术属性】
技术研发人员：江国林，
申请(专利权)人：苏州切思特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32