[发明专利]电源排插和功率测量方法

权利要求书

1.一种电源排插，其特征在于，具有：

第1电源线;

第2电源线，在该第2电源线与所述第1电源线之间被施加电源电压；

插头插入部；

电流测量部，其测量从所述插头插入部向外部电气设备供给的电流；

第1光电耦合器，其具有与所述第1电源线和所述第2电源线之间电连接的第1发光二极管，当所述电源电压超过第1阈值时输出电平发生变化的第1输出信号，以及

运算部，其利用根据所述第1输出信号的电平发生变化的期间的长度而推断出的所述电源电压的瞬时值、以及由所述电流测量部测量出的所述电流的瞬时值，来计算功率值。

2.根据权利要求1所述的电源排插，其特征在于，

还具有第2光电耦合器，该第2光电耦合器具有与所述第1电源线和所述第2电源线之间以与所述第1发光二极管相反的极性电连接的第2发光二极管，当所述电源电压超过第2阈值时输出电平发生变化的第2输出信号，

所述运算部根据所述第1输出信号与所述第2输出信号均为低电平的期间的长度来推断所述电源电压的瞬时值。

3.根据权利要求2所述的电源排插，其特征在于，

当将所述第1输出信号与所述第2输出信号均为低电平的期间的长度设为X时，所述运算部利用V_rms＝aX+b来计算所述电源电压的有效电压值V_rms，其中，a和b是常数，

将时刻t的所述电源电压的所述瞬时值推断为√2V_rmssin(ωt)，其中，ω是已知的角频率。

4.根据权利要求3所述的电源排插，其特征在于，

还具有温度传感器，该温度传感器测量所述第1光电耦合器与所述第2光电耦合器周围的温度，

所述运算部根据所述温度来校正所述电源电压的所述有效电压值V_rms。

5.根据权利要求4所述的电源排插，其特征在于，

当将所述温度设为Y时，所述运算部利用V_rms＝cYX+dX+b来校正所述有效电压值V_rms，其中，c和d是常数。

6.根据权利要求2至5中任意一项所述的电源排插，其特征在于，

所述运算部通过以时间对所述电源电压的所述瞬时值与所述电流的所述瞬时值的乘积进行积分，来计算有效功率值作为所述功率值。

7.根据权利要求6所述的电源排插，其特征在于，

所述运算部通过使所述电源电压的有效电压值与所述电流的有效电流值相乘，来对每个所述插头插入部计算视在功率值，根据所述有效功率值与所述视在功率值之比来计算功率因数。

8.根据权利要求6或7所述的电源排插，其特征在于，所述运算部：

以规定的采样频率对所述电流的所述瞬时值进行采样，

以所述采样频率对所述电源电压的所述瞬时值进行采样，并且

求出在同一采样点处的所述电流的所述瞬时值与所述电源电压的所述瞬时值的乘积，通过以时间对该乘积进行积分来计算所述有效功率值。

9.根据权利要求8所述的电源排插，其特征在于，

所述运算部通过对所述第1输出信号的周期进行平均分割，来确定所述采样频率。

10.根据权利要求8或9所述的电源排插，其特征在于，

所述第1阈值与所述第2阈值各自的绝对值相等，

所述运算部将所述第1输出信号与所述第2输出信号均为低电平的所述期间的长度的中点判断为过零点，将该过零点作为所述采样的起点。

11.根据权利要求2至10中任意一项所述的电源排插，其特征在于，

所述第1光电耦合器具有接收所述第1发光二极管的光的第1光电晶体管，

所述第2光电耦合器具有接收所述第2发光二极管的光的第2光电晶体管，

该电源排插还具有：

第1反相器，其使所述第1光电晶体管的发射极电压翻转来生成所述第1输出信号；和

第2反相器，其使所述第2光电晶体管的发射极电压翻转来生成所述第2输出信号。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的电源排插，其特征在于，

还具有输出端口，该输出端口与所述运算部电连接并将包含所述功率值的输出数据输出到外部。