CN215682491U - 网关和智能配电箱 - Google Patents

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欧阳子晨
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Delixi Electric Co Ltd
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Delixi Electric Co Ltd
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems

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  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种网关和智能配电箱，网关的作用是手机APP控制智能配电箱中断路器的媒介，其中网关包括AC‑DC开关电源，MCU控制模块，WiFi模块、ZigBee/蓝牙模组、RS485单元。市电输入端连接至AC‑DC开关电源输出稳定直流电源后为其他单元供电，WiFi模块，连接MCU控制模块和天线，RS485单元的一端连接至MCU控制模块，另一端通过通信接口连接断路器的调试串口。与现有技术相比，本实用新型通过设计在智能配电箱中的网关，即可控制RS485通讯类型断路器，也可控制无线通讯类型断路器。

Description

网关和智能配电箱
技术领域
本实用新型涉及物联网网关，尤其是涉及一种网关和智能配电箱。
背景技术
随着物联网的蓬勃发展，智能工业也渐渐覆盖整个产业链，智能配电相比于传统的配电具有更易操作，更安全，更便于能源管理等诸多优点。
传统的智能家居网关通过时单独布置，例如布置在客厅等处，其可以被用于实现包括但不限于智能台灯、门窗传感器等智能家居设备的组网，但是在面对断路器的控制时，传统的网关捉襟见肘，一是距离断路器较远，二是断路器普遍不具有无线联网功能，对于后装的网关，难以预见性的在网关安装位置设置一根线缆连接网关和断路器。
此外，断路器作为一种可靠稳定的电气部件，在其核心控制电路部分增加无线模块也可能会对断路器自身性能造成影响，此类产品在研发过程中需要漫长和全方面的性能和可靠性测试，研发周期长、成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了提供一种网关和智能配电箱，通过设计在智能配电箱中的网关，从而可以近距离用线缆连接断路器上的调试串口，从而可以在不改变断路器的既有结构的情况下，实现断路器的无线控制。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种配单箱用网关，包括：
AC-DC开关电源，
MCU控制模块，供电输入端连接至AC-DC开关电源，
WiFi模块，连接MCU控制模块和天线，
RS485单元和通信接口，所述RS485单元的一端连接至MCU控制模块，另一端通过通信接口连接断路器的调试串口。
所述网关还包括按键模块，所述按键模块连接至MCU控制模块。
所述按键模块包括分压电阻、分压电容和按键开关，所述分压电阻的一端连接至AC-DC开关电源的输出端的正极，另一端连接至MCU控制模块，并通过按键开关连接至AC-DC开关电源的输出端的负极，以及通过分压电容连接至AC-DC 开关电源的输出端的负极。
所述网关还包括LED指示灯，所述LED指示灯连接至MCU控制模块。
所述LED指示灯共设有两个。
所述AC-DC开关电源包括依次连接的整流电路、直流变换电路和LDO转换电路。
所述网关还包括ZigBee模块，所述ZigBee模块连接至MCU控制模块。
所述天线为板载天线，所述ZigBee模块和WiFi模块均连接至该板载天线。
一种智能配电箱，包括箱体、断路器和上述的网关，所述断路器和网关均设于箱体中。
所述天线为板载天线，所述断路器共设有多个，所述网关分别与各断路器连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1)通过设计在智能配电箱中的网关，从而可以近距离用线缆连接断路器上的调试串口，从而可以在不改变断路器的既有结构的情况下，实现断路器的无线控制。
2)由于在智能配电箱中，可以在入户端得到电能的供电，一般强电箱和弱电箱都在入户测，可以近距离连接电信运营商的联网设备，获得更加稳定的网络信号。
3)提供了电阻和电容的按键模块的设计，可以用简化电路，从而降低成本的同时，提高可靠的输入信号。
4)多个无线模块共用板载天线，可以降低成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例中网关的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中智能配电箱的结构示意图；
图3为本实用新型实施例中AC-DC开关电源的电路示意图；
图4为本实用新型实施例中WiFi模块的电路示意图；
图5为本实用新型实施例中ZigBee模块的电路示意图；
图6为本实用新型实施例中MCU控制模块的电路示意图；
图7为本实用新型实施例中RS485单元的电路示意图；
图8为本实用新型实施例中按键模块的电路示意图；
图9为本实用新型实施例中LED指示灯部分的电路示意图；
其中：1、AC-DC开关电源，2、WiFi模块，3、MCU控制模块，4、RS485 单元，5、通信接口，6、ZigBee模块，7、按键模块，8、LED指示灯，9、断路器， 10、箱体，11、网关
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
通过在智能配电箱中设置网关，具体的，如图1和图2所示，智能配电箱包括箱体10、断路器9和网关11，断路器9和网关均设于箱体10中，天线为板载天线，断路器9共设有多个，网关11分别与各断路器9连接，网关具体包括：AC-DC开关电源1，MCU控制模块3，供电输入端连接至AC-DC开关电源1，WiFi模块2，连接MCU控制模块3和天线，RS485单元4和通信接口5，RS485单元4的一端连接至MCU控制模块3，另一端通过通信接口5连接断路器9的调试串口。
通过设计在智能配电箱中的网关，从而可以近距离用线缆连接断路器上的调试串口，从而可以在不改变断路器的既有结构的情况下，实现断路器的无线控制。
在一些实施例中，如图8所示，网关还包括按键模块7，按键模块7连接至 MCU控制模块3，按键模块7包括分压电阻、分压电容和按键开关，分压电阻的一端连接至AC-DC开关电源1的输出端的正极，另一端连接至MCU控制模块3，并通过按键开关连接至AC-DC开关电源1的输出端的负极，以及通过分压电容连接至AC-DC开关电源1的输出端的负极，可以用简化电路，从而降低成本的同时，提高可靠的输入信号。
在一些实施例中，如图9所示，网关还包括LED指示灯8，LED指示灯8连接至MCU控制模块3，LED指示灯8共设有两个。
在一些实施例中，如图3所示，AC-DC开关电源1包括依次连接的整流电路、直流变换电路和LDO转换电路。先将AC230V输入转换为5V1A直流电源，在经过LDO转换成3.3V电源，从而可以提供5V和3.3V两种电压的输出，可以覆盖大部分的电子元器件的供电需求。
在一些实施例中，网关还包括ZigBee模块6，ZigBee模块6连接至MCU控制模块3，天线为板载天线，ZigBee模块6和WiFi模块2均连接至该板载天线，多个无线模块共用板载天线，可以降低成本。本申请可以实现WiFi信号转换为 ZigBee信号或者RS485信号，而设备的外部由APP连接外网后便可将设备加入 APP进行组退网和子设备的控制。板载天线在联网组网到APP后可从服务器上接收数据下发给ZigBee模块和RS485通讯单元。ZigBee模块和RS485通讯单元上传给WiFi模块后，WiFi模块通过自带板载天线数据发送给服务器，如图4所示为 WiFi模块2的电路图，如图5为ZigBee模块6的电路图。
如图7为MCU控制模块3的电路图，其由MCU和***电路组成，MCU是上游单元WiFi模块与下游ZigBee模块和RS485通讯单元的中间介质，因WiFi模块无法与ZigBee模块和RS485通讯单元直接进行串口通讯，故需要MCU进行数据处理后便可进行通讯。RS485单元通过Modbus-RTU协议通过有线连接串口将数据发送给总线上对应地址的设备；总线上设备也可以反向将数据通过有线传输给设备中的RS485通讯单元，并通过MCU单元发回给WiFi模块。

Claims (10)

1.一种配电箱用网关，其特征在于，包括：
AC-DC开关电源(1)，
MCU控制模块(3)，供电输入端连接至AC-DC开关电源(1)，
WiFi模块(2)，连接MCU控制模块(3)和天线，
RS485单元(4)和通信接口(5)，所述RS485单元(4)的一端连接至MCU控制模块(3)，另一端通过通信接口(5)连接断路器(9)的调试串口。
2.根据权利要求1所述的一种配电箱用网关，其特征在于，所述网关还包括按键模块(7)，所述按键模块(7)连接至MCU控制模块(3)。
3.根据权利要求2所述的一种配电箱用网关，其特征在于，所述按键模块(7)包括分压电阻、分压电容和按键开关，所述分压电阻的一端连接至AC-DC开关电源(1)的输出端的正极，另一端连接至MCU控制模块(3)，并通过按键开关连接至AC-DC开关电源(1)的输出端的负极，以及通过分压电容连接至AC-DC开关电源(1)的输出端的负极。
4.根据权利要求1所述的一种配电箱用网关，其特征在于，所述网关还包括LED指示灯(8)，所述LED指示灯(8)连接至MCU控制模块(3)。
5.根据权利要求4所述的一种配电箱用网关，其特征在于，所述LED指示灯(8)共设有两个。
6.根据权利要求1所述的一种配电箱用网关，其特征在于，所述AC-DC开关电源(1)包括依次连接的整流电路、直流变换电路和LDO转换电路。
7.根据权利要求1所述的一种配电箱用网关，其特征在于，所述网关还包括ZigBee模块(6)，所述ZigBee模块(6)连接至MCU控制模块(3)。
8.根据权利要求7所述的一种配电箱用网关，其特征在于，所述天线为板载天线，所述ZigBee模块(6)和WiFi模块(2)均连接至该板载天线。
9.根据权利要求1所述的一种配电箱用网关，其特征在于，所述网关还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块连接至MCU控制模块(3)。
10.一种智能配电箱，其特征在于，包括箱体(10)、断路器(9)和如权利要求1-9中任一所述的网关，所述断路器(9)和网关均设于箱体(10)中。
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