[发明专利]功率仪表装置

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种电功率仪表装置（arrangement），例如智能电功率仪表装置。

背景技术

电功率仪表适于测量与电源线相连接的电负载的功率消耗。功率仪表耦合至电源线并测量电源线处的电压和流经电源线的电流以便确定功率消耗。

传统机电功率仪表包括显示自功率仪表被安装起已消耗的功率的非电子显示器。公用事业（utility）公司的雇员有规律地（通常每年几次）评估仪表读数以便计算自上次评估起的功率消耗并且以便相应地给客户开账单。

智能电功率仪表是以下电子设备：其耦合至电力线，并且适于测量功率消耗并将表示功率消耗的测量值存储在存储设备中。可以现场读出存储器。备选地，智能仪表可以具有将智能仪表连接至通信网络的接口。经由该网络，公用事业公司可以读取存储器，使得现场不需要有雇员。该网络可以是任何合适的网络，如无线网络、电话网络或电力线。

尤其是当功率消耗数据被传输至公用事业公司时，功率消耗数据是敏感数据，这是由于这些功率消耗数据允许基于消费者的习惯来得出结论并且因此可能被可以在网络上“窃听”的未授权第三方滥用于监视目的。此外，功率消耗数据可能被消费者篡改以便减少电费。

一些智能功率仪表包括开关装置（断路器），该开关装置可以由公用事业公司远程操作以便在例如客户未付账或者正在消耗过多功率时中断电力供应。不言而喻，断路器的未授权操作可能对于消费者而且对电网的稳定性具有严重后果。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供了一种安全且防篡改的仪表。

在第一方面中，一种电功率仪表装置包括计量单元，其被配置为耦合至电力线以便确定功率消耗并且提供表示所述功率消耗的测量数据。可编程控制单元包括存储器，其被配置为存储被配置为在控制单元上运行的软件。安全单元被配置为存储至少一个密钥并确认在所述可编程控制单元的存储器中存储的软件被授权。

附图说明

现在将参照附图来解释示例。附图用于示意基本原理，使得仅示意了对于理解基本原理所必需的方面。附图不是按比例绘制的。在附图中，相同的参考字符表示相似的特征。

图1示意了根据第一实施例的功率仪表装置的框图，该功率仪表装置包括计量单元、控制单元和安全单元；

图2示意了根据第二实施例的功率仪表装置的框图；

图3示意了可以由安全单元执行的软件认证方法的一个实施例；

图4示意了包括开关电路的电功率仪表装置的实施例；

图5示意了其中控制单元包括用于与公用事业公司进行通信的通信接口的电功率仪表装置的实施例；

图6示意了由公用事业公司和安全单元执行的功率仪表认证方法的一个实施例；以及

图7示意了由公用事业公司和安全单元执行的公用事业认证方法的一个实施例。

具体实施方式

图1示出了示意电功率仪表装置（具体地是智能功率仪表装置）的第一实施例的框图。功率仪表装置包括计量单元11，该计量单元11被配置为耦合至电力线100并确定功率消耗（或者更准确地是电能消耗）。计量单元11测量经由电力线100传送的电能。这可以是从供应者（未示出）（如公用事业公司）传送至消费者（或者更准确地是传送至与电力线100相连接且由用户操作的电负载51（以虚线示意））的电能。然而，这也可以是在例如消费者对电流产生装置（如太阳能电池板）进行操作时沿相反方向从消费者传送至供应者的能量。

计量单元11包括例如感测设备12，该感测设备12耦合至电力线11并被配置为将测量信号S12提供给评估单元13。测量信号S12至少表示流经电力线11的电流，但也可以包括两个子信号，其中一个子信号表示流经电力线100的电流而一个子信号表示电力线100处可用的电压。评估单元13被配置为根据电流信号或者根据电流和电压信号来计算功率消耗。根据第一备选方案，评估单元13根据测量的电流来计算有效电流（均方根电流）并基于该有效电流以及电力线100处的电压的已知（且通常仅稍微变化）均方根值来计算功率消耗。根据第二备选方案，评估和存储单元13考虑到测量的电流值和测量的电压值两者来计算功率消耗。

评估单元13还被配置为计量所评估的功率消耗以便提供表示累积功率消耗的测量数据，其为经由电力线100传送的电能。该测量数据表示自在过去的给定时间起消耗的能量。例如，该时间可以是安装功率仪表时的时间或者上次从计量单元11读出测量数据时的时间。