[发明专利]一种基于DSP的家庭智能用电控制终端

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能电网，特别是涉及一种基于DSP的家庭智能用电控制终端，属于 电能监测及分布式能源设备控制领域。

背景技术

智能电网的指导思想就是强调与用户信息和电能的双向互动；鼓励用户改变传统的用 电方式，积极参与电网运行，根据实时电价调整用电模式。智能用电是智能电网建设的重 要环节，电网公司在掌握了用户的用电规律后，可以在影响用户生活质量的前提下指导用 户科学合理地高效用电，减少家庭能耗，从而提高居民用电效率。

现在除少数家电具有远程控制功能之外，大部分的家电设备依然是不可控的；此外， 即便是可远程控制的家电，若是每天需要用户关注电网发布的互动策略进行人工调节，这 显然增加用户的负担，从而难以推广用户参与电网运行根据实时电价调整用电模式的理念。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于DSP的家庭智能用电控制终端，支持常用家电设备的 即插即用，通过精准的用户用电监测，利用云端服务器分析用户用行为模式并制定合理的 智能用电策略自动控制各个家电的启动时间及工作时长，实现电网与用户的能量‐信息双向 互动，从而达到优化用户用电效率，减少家庭能耗的效果。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种基于DSP的家庭智能用电控制终端，其特征在于：包括中央处理单元、信息单元、 能量单元、测量单元和接口单元；中央处理单元分别与信息单元、能量单元和测量单元连 接；接口单元分别与能量单元和测量单元连接；

所述中央处理单元是以DSP为核心的控制器；

所述接口单元包括插头和插座；插头和插座通过火线、地线和零线三线连接；插头还 与接线板连接；插座还与家电设备连接；

所述信息单元包括wifi通信模块和Flash存储模块；Wifi通信模块通过家庭路由器分别 与云端服务器和用户移动终端APP连接；Flash存储模块与中央处理单元连接；

所述能量单元包括开关模块和电源转换模块；开关模块主要由继电器构成，并与接口 单元的火线串接；电源转换模块并联在接口单元的火线和零线上，电源转换模块包括自恢 复保险丝、压敏电阻、交流‐直流转换模块和LC滤波电路；交流‐直流转换模块的两个接线 口分别与接口单元的火线和零线连接，交流‐直流转换模块与零线连接的线路上串接自恢复 保险丝，火线和零线之间并接压敏电阻，压敏电阻位于自恢复保险丝与流‐直流转换模块之 间；交流‐直流转换模块的两个出口与LC滤波电路并接；LC滤波电路包括第一滤波电容， 第二滤波电容、第三滤波电容和滤波电感；第一滤波电容，第二滤波电容、第三滤波电容 并接，并联的负端接地，并联的正端输出+5V电压，在第一滤波电容和第二滤波电容的正 端之间串接滤波电感；

所述测量单元包括信号调理模块和模数转换模块；信号调理模块由电压信号调理电路 和电流信号调理电路构成；模数转换模块连接在信号调理模块和中央处理单元之间；电压 信号调理电路包括第一电阻分压电阻、第二分压电阻、第一差分放大器、第一比例电阻、 第一滤波电阻、第一滤波电容、第一旁路滤波电容和第三旁路滤波电容；第一比例电阻的 两端分别与第一差分放大器的两个引脚连接；第一分压电阻和第二分压电阻的一端分别火 线和零线连接，另一端并联连接到第一差分放大器，第一分压电阻和第二分压电阻的输出 接入到差分放大器；第一旁路滤波电容和第三旁路滤波电容分别并联接到到第一差分放大 器的负、正电源端；第一滤波电阻的一端与第一差分放大器连接，另一端与第一滤波电容 并接，并联端接电压信号调理电路的输出，输出直接与模数转换模块连接；

所述电流信号调理电路包括检流电阻、第二差分放大器、第二比例电阻、第二滤波电 阻、第二滤波电容、第二旁路滤波电容和第四旁路滤波电容；检流电阻串接在零线上，检 流电阻两端分别通过接线与第二差分放大器两个接线端连接，第二比例电阻的两端分别与 第二差分放大器的两个引脚连接；第二旁路滤波电容和第四旁路滤波电容分别并联到第二 差分放大器的负、正电源端；第二滤波电阻的一端与第二差分放大器连接，另一端与第二 滤波电容并接，并联端与压信号调理电路的输出连接，输出与模数转换模块连接。

为进一步实现本发明目的，优选地，所述中央处理单元是以DSP为核心的控制器，选 用C2000系统数字信号处理器TMS320F28035芯片或TMS320F28027芯片。