[发明专利]一种智能功率表和功率测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及用电器的有功功率测量领域，特别是涉及带智能控制的功率测量系统和方法。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的提高以及节能环保意识的不断增强，人们迫切需要实时测量并控制用电器的电能消耗。普通的家用插座已经无法满足用户的需求，既无法实时测量功率，也无法远程控制能耗。因此，智能插座应运而生。现有的智能插座大多只能远程断开电网与用电器的电连接，而不能查看用电器当前的有功功率等用电信息，有的虽然能够查看用电信息，但采用的却是电压互感器、电流互感器等传统的功率计算器，导致了测量时误差较大、电路复杂等缺点，这也限制了智能插座的快速普及。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能、高精度并且结构简单的智能功率表。

本发明为解决现有智能插座功能单一、功率测量精度差等缺点，发明了一种智能功率表，用于测量负载的用电信息，所述智能功率表包括控制模块、电源模块和功率模块。其中，所述功率模块用于感测所述负载的用电参数并产生表征用电参数的脉冲信号。所述控制模块用于根据所述脉冲信号计算所述负载的用电信息并将所述用电信息上传至外部服务器。所述电源模块用于为所述功率模块和控制模块提供电能。

所述功率模块包括与负载串联的电流采样元件、与交流输入相连的电压采样电路和功率测量芯片，其中，所述功率测量芯片根据电流采样元件测得的第一反馈电压V1和电压采样电路测得的第二反馈电压V2输出频率为fosc的脉冲信号。

所述功率测量芯片输出的脉冲信号fosc与所述负载的有效功率FCF的计算公式为：FCF＝(V1*V2*48)/(VREF*VREF)*fosc/128，其中，VREF为预设常量。

进一步地，所述控制模块根据下列公式计算所述负载的有功功率FCF：Pref/Fref＝P/F，其中，Pref和Fref为预设常量，F为测得脉冲信号的频率。

进一步地，所述控制模块是WiFi模块；所述控制模块还用于对系统进行校准。

优选的，当所述功率测量模块输出的脉冲信号的周期大于等于100ms时，所述控制模块利用计时器测量所述脉冲信号的单个脉冲周期。

优选的，当所述脉冲信号的周期小于100ms时，所述控制模块在一个预定时间T内对所述脉冲信号进行计数获取预定时间T内的脉冲个数n。

优选的，所述智能功率表还包括电磁继电器，所述电磁继电器的受控端与所述负载串联，所述电磁继电器的控制端与所述控制模块相连。

本发明还提供一种功率测量系统，用于监测负载的用电参数，所述系统包括：

具有交互界面的用户端、云服务器和如前所述的智能功率表；其中，所述云服务器与所述用于接收来自智能功率表的所述用电参数并将所述用电参数转发至所述用户端；所述用户端接收并在该交互界面显示来自所述云服务器的所述用电参数。

进一步地，所述用户端还用于接收用户指令向所述云服务器发送用于控制负载开关的指令，所述服务器向所述用户端转发所述指令，所述智能功率表响应于所述指令控制所述负载开启或断开；述智能功率表还用于向所述服务器发送负载状态，所述服务器向所述用户端转发所述负载状态，并且所述用户端还用于在用户界面显示所述负载状态。

本发明的有益效果是：实施本发明可以提高功率测量精度，降低电路规模，并且大幅提高了使用体验，方便了用户的操作。

附图说明：

图1为本发明智能功率表一种实施例的结构示意图；

图2为图1中功率模块的一种实施例的电路示意图；

图3为本发明测量功率的脉冲周期的一种实施例流程图；

图4为本发明智能功率表程序设计一种实施例的流程图；

图5为本发明校正功率程序设计一种实施例的流程图；

图6为本发明交互过程的一种实施例结构示意图。

具体实施方式