全文摘要
一种低压开关的智能控制器，包括控制模块，以及分别与控制模块连接的采样模块、驱动模块和NFC模块；所述控制模块包括微处理器MCU，所述采样模块用于采集低压开关所控制的电路的电流信号和电压信号并传输给控制模块；所述驱动模块的输入端与控制模块连接，输出端用于与断路器的脱扣机构连接，控制模块通过驱动模块控制低压开关脱扣；NFC模块用于存储断路器脱扣时的故障信息，当存在需要脱扣的故障时，控制模块先将故障信息存储到NFC模块中，再通过驱动模块触发低压开关脱扣，可以在智能控制器无电源情况下通过FC读卡器或者具有NFC接口的智能手机读取故障信息。
主设计要求
1.一种低压开关的智能控制器，其特征在于：包括控制模块，以及分别与控制模块连接的采样模块、驱动模块和NFC模块；所述控制模块包括微处理器MCU，所述采样模块用于采集低压开关所控制的电路的电流信号和电压信号并传输给控制模块；控制模块通过驱动模块控制低压开关脱扣；NFC模块用于存储断路器脱扣时的故障信息，当存在需要脱扣的故障时，控制模块先将故障信息存储到NFC模块中，再通过驱动模块触发低压开关脱扣。
设计方案
1.一种低压开关的智能控制器，其特征在于：包括控制模块，以及分别与控制模块连接的采样模块、驱动模块和NFC模块；所述控制模块包括微处理器MCU，所述采样模块用于采集低压开关所控制的电路的电流信号和电压信号并传输给控制模块；控制模块通过驱动模块控制低压开关脱扣；NFC模块用于存储断路器脱扣时的故障信息，当存在需要脱扣的故障时，控制模块先将故障信息存储到NFC模块中，再通过驱动模块触发低压开关脱扣。
2.根据权利要求1所述的低压开关的智能控制器，其特征在于：还包括分别与控制模块连接的通讯模块、显示模块和输入模块。
3.根据权利要求2所述的低压开关的智能控制器，其特征在于：所述的智能控制器包括底座(1)和设置在底座(1)上的面板(2)，面板(2)的上部为设有显示模块的LED显示单元的显示区域，面板(2)的下部为设有通讯模块的通讯接口的通讯区域，在显示区域和通讯区域之间为NFC天线区域，NFC天线区域与底座(1)内的NFC模块的NFC天线线圈对应设置。
4.根据权利要求2所述的低压开关的智能控制器，其特征在于：NFC模块包括NFC芯片U1，NFC芯片U1的VCC管脚与电源模块连接，NFC_INT管脚、NFC_SCL管脚、NFC_SDA管脚与控制模块的微处理器MCU连接，AC0管脚、AC1管脚与NFC天线线圈连接。
5.根据权利要求4所述的低压开关的智能控制器，其特征在于：NFC芯片U1的V_EH管脚通过电容C3接地，VSS管脚接地；且NFC芯片U1的VCC管脚经电容C2接地。
6.根据权利要求3所述的低压开关的智能控制器，其特征在于：底座(1)和面板(2)卡接固定，在面板(2)的显示区域上设有显示模块的LED显示单元和指示灯，在面板(2)的NFC天线区域设有NFC提示标识，在NFC天线区域下方对应设有NFC天线线圈，在面板(2)的通讯区域设有通讯接口；在底座(1)的一端设有用于与断路器连接的电源接口和控制接口，电源接口和控制接口并排设置。
7.根据权利要求3所述的低压开关的智能控制器，其特征在于：所述的底座(1)内设有控制电路板、显示电路板和NFC电路板，显示电路板和NFC电路板分别层叠设置在控制电路板的上方；所述的控制模块、采样模块、驱动模块、通讯模块、输入模块和电源模块设置在控制电路板上，所述的显示模块设置在显示电路板上，所述的NFC模块设置在NFC电路板上。
设计说明书
技术领域
本发明创造涉及低压电器领域，具体的涉及一种低压开关的智能控制器。
背景技术
现有的低压开关，如断路器的智能控制器具有“四段”保护功能，且每段保护脱扣后均会记录脱扣信息，并将这些脱扣信息在人机界面上显示，以告知用户当前故障原因；用户通过这些故障信息进行快速排查故障。然而智能控制器在故障脱扣后通常不带电，将故障信息呈现给用户的前提为控制器必须通电(工作)，如果智能控制器不通电，用户无法观察到故障信息，则无法或不能有效进行故障排查；而如果直接给断路器合闸通电则存在较大的风险。
发明内容
本发明创造的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够在智能控制器不通电的情况下，获取脱扣故障信息的低压开关的智能控制器。
为实现上述目的，本发明创造采用了如下技术方案：
一种低压开关的智能控制器，包括控制模块，以及分别与控制模块连接的采样模块、驱动模块和NFC模块；所述控制模块包括微处理器MCU，所述采样模块用于采集低压开关所控制的电路的电流信号和电压信号并传输给控制模块；控制模块通过驱动模块控制低压开关脱扣；NFC模块用于存储断路器脱扣时的故障信息，当存在需要脱扣的故障时，控制模块先将故障信息存储到NFC模块中，再通过驱动模块触发低压开关脱扣。
优选的，还包括分别与控制模块连接的通讯模块、显示模块和输入模块。
优选的，所述的智能控制器包括底座1和设置在底座1上的面板2，面板2的上部为设有显示模块的LED显示单元的显示区域，面板2的下部为设有通讯模块的通讯接口的通讯区域，在显示区域和通讯区域之间为NFC天线区域，NFC天线区域与底座1内的NFC模块的NFC天线线圈对应设置。
优选的，NFC模块包括NFC芯片U1，NFC芯片U1的VCC管脚与电源模块连接，NFC_INT管脚、NFC_SCL管脚、NFC_SDA管脚与控制模块的微处理器MCU连接，AC0管脚、AC1管脚与NFC天线线圈连接。
优选的，NFC芯片U1的V_EH管脚通过电容C3接地，VSS管脚接地；且NFC芯片U1的VCC管脚经电容C2接地。
优选的，底座1和面板2卡接固定，在面板2的显示区域上设有显示模块的LED显示单元和指示灯，在面板2的NFC天线区域设有NFC提示标识，在NFC天线区域下方对应设有NFC天线线圈，在面板2的通讯区域设有通讯接口；在底座1的一端设有用于与断路器连接的电源接口和控制接口，电源接口和控制接口并排设置。
优选的，所述的底座1内设有控制电路板、显示电路板和NFC电路板，显示电路板和NFC电路板分别层叠设置在控制电路板的上方；所述的控制模块、采样模块、驱动模块、通讯模块、输入模块和电源模块设置在控制电路板上，所述的显示模块设置在显示电路板上，所述的NFC模块设置在NFC电路板上。
本发明创造的低压开关的智能控制器，设有NFC模块，当低压开关遇到故障进行脱扣操作时，智能控制器在断电前将脱扣的故障信息写入NFC模块。当用户需要查看智能控制器故障信息时(此时智能控制器可处于无电源状态，即智能控制器处于停止工作状态)，用户通过NFC读卡器或者具有NFC接口的智能手机端运行相应的APP，通过智能手机NFC接口读取智能控制器的NFC模块中的脱扣故障信息，便于故障分析避免合闸风险。
附图说明
图1是本发明创造智能控制器的使用示意图；
图2是本发明创造智能控制器的结构框图；
图3是本发明创造智能控制器的NFC模块的电路图。
具体实施方式
以下结合附图1至3给出的实施例，进一步说明本发明创造的低压开关的智能控制器的具体实施方式。本发明创造的低压开关的智能控制器不限于以下实施例的描述。
本发明创造的低压开关的智能控制器包括控制模块，以及分别与控制模块连接的采样模块、驱动模块和NFC模块；所述控制模块包括微处理器MCU，所述采样模块用于采集低压开关所控制的电路的电流信号和电压信号并传输给控制模块；所述驱动模块的输入端与控制模块连接，输出端用于与断路器的脱扣机构连接，控制模块通过驱动模块控制低压开关脱扣；NFC模块用于存储断路器脱扣时的故障信息，当存在需要脱扣的故障时，控制模块先将故障信息存储到NFC模块中，再通过驱动模块触发低压开关脱扣。
本发明创造的低压开关的智能控制器，设有NFC模块，当低压开关遇到故障进行脱扣操作时，智能控制器在断电前将脱扣的故障信息写入NFC模块。当用户需要查看智能控制器故障信息时(此时智能控制器可处于无电源状态，即智能控制器处于停止工作状态)，用户通过NFC读卡器或者具有NFC接口的智能手机端运行相应的APP，通过智能手机NFC接口读取智能控制器的NFC模块中的脱扣故障信息，便于故障分析避免合闸风险。
如图1-2所示，本发明创造的低压开关的智能控制器的一个优选实施例，用于断路器，可以插装在断路器本体上。所述断路器的智能控制器包括控制模块，以及分别与控制模块连接的采样模块、驱动模块、NFC模块、通讯模块、显示模块和输入模块。
所述控制模块包括微处理器MCU，采样模块用于采集断路器所控制的电路的电流信号和电压信号，并传输给控制模块；
驱动模块用于触发断路器脱扣，驱动模块的输入端与控制模块连接，输出端与断路器的脱扣机构连接，所述脱扣机构可以是电磁脱扣器，也可以是电机驱动的电动脱扣器；
所述NFC模块用于存储断路器脱扣时的故障信息，控制模块对采样模块采集的电流信号和电压信号与阈值进行比较判断，当判断存在需要脱扣的故障时，先将故障信息存储到NFC模块中，在通过驱动模块触发断路器脱扣。所述的故障信息包括故障类型、电流值、电压值等信息，还可以包括脱扣时间等其它信息。所述的需要脱扣的故障可以是过压、欠压、过载、短路、漏电和或断相等，其故障判定均属于现有技术，例如将采样模块检测的电压信号与过压阈值比较，当超过过压阈值则认为存在过压故障，在此不在赘述。在断路器脱扣后，智能控制器也断电关闭，处于无电源状态。当用户需要查看智能控制器故障信息时，用户可在具有NFC功能的智能手机端运行相应基于NFC功能的APP，通过智能手机NFC接口读取智能控制器的NFC模块中存储的故障脱扣信息。当然用户也可以通过NFC读卡器或者其它具有NFC功能的设备读取NFC模块中存储的故障脱扣信息。
所述通讯模块用于与外部设备和或远程上位机通讯。所述通讯模块包括485通讯单元和或蓝牙通讯单元和或USB通讯单元和或GPRS通讯单元和或WIFI通讯单元。
所述显示模块用于显示断路器的状态信息和或故障信息，包括LED显示单元、指示灯等。
所述输入模块用于操作设置智能控制器，包括键盘或按钮或旋钮等。
所述智能控制器还包括电源模块，用于为智能控制器的各模块供电，将外部电源转换为适于各模块使用的直流电，所述电源模块包括稳压电路和降压电路等，当然电源模块也可以采用外置的。
如图1所示，所述的智能控制器包括底座1和设置在底座1上的面板2，面板2的上部为设有显示模块的LED显示单元的显示区域，面板2的下部为设有通讯模块的通讯接口的通讯区域，在显示区域和通讯区域之间为NFC天线区域，NFC天线区域与底座1内的NFC模块的NFC天线线圈对应设置，NFC天线区域即为NFC感应区，具有NFC接口的智能手机或者读卡器靠近NFC天线区域可以读取脱扣的故障信息。
具体的，如图1所示，底座1和面板2卡接固定，在面板2的显示区域上设有显示模块的LED显示单元和指示灯，在面板2的NFC天线区域设有NFC提示标识，在NFC天线区域下方对应设有NFC天线线圈，在面板2的通讯区域设有通讯接口；在底座1的一端设有用于与断路器连接的电源接口和控制接口，电源接口和控制接口并排设置。优选的，所述的底座1内设有控制电路板、显示电路板和NFC电路板，显示电路板和NFC电路板分别层叠设置在控制电路板的上方；所述的控制模块、采样模块、驱动模块、通讯模块、输入模块和电源模块设置在控制电路板上，所述的显示模块设置在显示电路板上，所述的NFC模块设置在NFC电路板上，结构布局合理紧凑。
如图3所示，NFC模块的电路图，NFC模块包括NFC芯片U1，NFC芯片U1的VCC管脚与电源模块连接，NFC_INT管脚、NFC_SCL管脚、NFC_SDA管脚与控制模块的微处理器MCU连接，AC0管脚、AC1管脚与NFC天线线圈连接。进一步，NFC芯片U1的V_EH管脚通过电容C3接地，VSS管脚接地；且NFC芯片U1的VCC管脚经电容C2接地。
优选的，所述NFC芯片U1采用型号为ST250V04K的NFC芯片，其为NFC双向存储器，当断路器遇到故障进行脱扣操作时，智能控制器在断电前将脱扣的故障信息写入NFC双向存储器，当用户需要查看智能控制器故障信息时可通过智能手机NFC接口读取NFC双向存储器中的脱扣的故障信息。
智能控制器的微处理器MCU为单片机，单片机向NFC模块读取数据流程为，指定要读取的数据地址，指定要读取的数据个数，然后启动IIC(一种集成电路间的通讯接口类型)读取，判断读取数据个数是否到，是则进入下一步，否则继续判断到数据读取完成。当要写如让数据如故障信息时，智能控制器的单片机，先指定要写入的数据，指定要写入的数据地址和指定要写入的数据个数，然后启动IIC写入，判断数据个数是否到，是则进入下一步，否则继续判断到数据写入完成。
以手机为例，智能手机向智能控制器NFC模块读取数据流程为：具有NFC功能的手机端运行相应基于NFC功能的APP，当手机靠近控制器上NFC感应区时，手机感应到智能控制器的NFC天线线圈，将搭载数据信号的电磁波发射出去，控制器上NFC模块的NFC天线线圈感应到手机发出的NFC电磁场，并将其转化为NFC芯片工作电源，同时将数据信号从载波中提取；NFC芯片根据要求，将存储的故障信息数据反馈给手机，实现无电源情况下数据通讯功能。
当然，智能手机也能向智能控制器NFC模块写入数据，写入数据流程为：将智能手机靠近智能控制器的NFC感应区；智能手机感应到NFC天线线圈，将搭载数据信号的电磁波发射出去；NFC模块的天线线圈接收到电磁波，并将其转化为NFC芯片工作电源，同时将数据信号从载波中提取，实现数据写入。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明创造所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造的具体实施只局限于这些说明。对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920091570.4
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:33(浙江)
授权编号:CN209860667U
授权时间:20191227
主分类号:H02J13/00
专利分类号:H02J13/00;H04B5/00
范畴分类:37P;
申请人:浙江正泰电器股份有限公司
第一申请人:浙江正泰电器股份有限公司
申请人地址:325603 浙江省乐清市北白象镇正泰工业园区正泰路1号
发明人:陈建余;肖磊;陈新;张地清
第一发明人:陈建余
当前权利人:浙江正泰电器股份有限公司
代理人:王茀智;龚清媛
代理机构:11365
代理机构编号:北京卓言知识产权代理事务所(普通合伙) 11365
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计