[发明专利]变频家电单相电源输入有功功率测量电路及方法

权利要求书

1.一种变频家电单相电源输入有功功率测量方法，其特征在于，变频家电单相电源输入有功功率测量电路包括变频驱动控制芯片以及至少一个单相有功功率仪；包括以下步骤：

变频驱动控制芯片实时测量电源输入的电压U、电流有效值I，并计算出视在功率S；

根据视在功率S计算出有功功率P：单相有功功率仪测量所需功率范围内的各点有功功率，建立所需功率范围内的视在功率与有功功率对应关系表，查询视在功率与有功功率对应关系表获得所需的有功功率P；

变频驱动控制芯片在各个功率段测量并获得每个段的各点视在功率与有功功率后，对该功率段的有功功率和视在功率进行线性化处理，构成线性计算公式，同时记录该功率段的功率范围；

判断线性计算公式与实际功率曲线在各段功率中的线性误差是否能满足测量精度的要求；若是，按照线性计算公式由视在功率S计算出有功功率P；若否，将各段功率曲线根据精度要求分成多个直线小段，使各个直线小段与功率曲线的最大线性误差都能满足测量精度的要求，对各个直线小段有功功率和视在功率进行线性化处理，获得各个直线小段相应的线性计算公式，按照线性化公式由视在功率S计算出相应的有功功率P。

2.根据权利要求1所述的变频家电单相电源输入有功功率测量方法，其特征在于，还包括，变频驱动控制芯片启动测量输入的视在功率S时同步发送通信命令至有功功率仪测量有功功率P，变频驱动控制芯片实时校正功率因数

3.根据权利要求2所述的变频家电单相电源输入有功功率测量方法，其特征在于，假设任意一个满足精度要求的功率段或直线小段的左端点为(S_m，P_m)，右端点为(S_n，P_n)，则任意一点(S_i，P_i)满足线性计算公式：

其中，S_m、P_m表示点(S_m，P_m)对应的视在功率与有功功率，S_n、P_n表示点(S_n，P_n)对应的视在功率与有功功率，(S_i，P_i)为任意点的视在功率与有功功率，即测量电源输入电压、电流有效值(U，I)，计算获得视在功率S_i后，通过线性计算公式计算出此时的有功功率P_i。

4.根据权利要求1所述的变频家电单相电源输入有功功率测量方法，其特征在于，变频家电单相电源输入有功功率测量电路还包括电压传感器、电流传感器、电压调幅电路以及电流调幅电路；

所述电压调幅电路的输入端连接电压传感器，输出端连接变频驱动控制芯片；电压传感器采集电源电压信号经电压调幅电路由双极性转换为单极性，输出单相电源电压信号至变频驱动控制芯片；

所述电流调幅电路的输入端连接电流传感器，输出端连接变频驱动控制芯片；电流传感器采集电源电流信号经电流调幅电路由双极性转换为单极性，输出单相电源电流信号至变频驱动控制芯片。

5.根据权利要求4所述的变频家电单相电源输入有功功率测量方法，其特征在于，所述电压传感器与电压调幅电路之间进一步串联第一低通滤波电路；电流传感器与电流调幅电路之间进一步串联第二低通滤波电路。

6.根据权利要求5所述的变频家电单相电源输入有功功率测量方法，其特征在于，所述电压调幅电路以及电流调幅电路采用放大倍数为1的一级放大电路。

7.根据权利要求4所述的变频家电单相电源输入有功功率测量方法，其特征在于，所述单相有功功率仪采用二进二出式接线方式，第二、三接线端子连接火线，第一接线端子连接零线，第四接线端子接入电流传感器输入端。

8.根据权利要求1所述的变频家电单相电源输入有功功率测量方法，其特征在于，所述变频驱动控制芯片与单相有功功率仪之间串联通信接口适配器。

9.根据权利要求1所述的变频家电单相电源输入有功功率测量方法，其特征在于，所述变频驱动控制芯片设有外接存储器。