[发明专利]单火线电能计量装置

说明书

本发明公开一种单火线电能计量装置，包括电压检测设备和电流采集设备；电压检测设备分别与火线和零线连接，电流采集设备与火线连接；电压检测设备检测火线和零线上交流电源的过零点信号，并在检测到过零点信号时，以第一预设频率查询电压正弦波数据表获得多个瞬时电压值，并在每次查询时同步发送采样控制信号至电流采集设备；电流采集设备根据每一采样控制信号同步采集火线上的电流信号，并得到多个瞬时电流值，根据多个瞬时电压值和多个瞬时电流值确定火线和零线上连接的负载的功率数据以及电能数据。本发明用单火线便可实现负载的功率和电能计量，解决了负载的功率和电能计量依赖零线，以及因安规问题导致现有的电能计量装置体积偏大的问题。

技术领域

本发明涉及电力计量技术领域，特别涉及一种单火线电能计量装置。

背景技术

随着社会发展和百姓生活水平的提高，各种电器的数量越来越多，当前建筑节能方案很多都要基于不同用途负载的用电量及负载质量进行实时的测量与监控，尤其是在二级、三级或者末级配电箱的输入或输出端对负载进行用电量数据的测量，进而有针对性的采取一些节能的措施，例如，对高耗能的负载进行手动控制、定时控制等以减少功率损耗。

但是现有的电能计量装置，都需要零线与火线配合才能实现，考虑到电能计量的安规问题，火线和零线之间需要保持足够的安全间距，从而导致现有的电能计量装置体积偏大的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种单火线电能计量装置，旨在解决负载的功率和电能计量依赖零线，以及因安规问题导致现有的电能计量装置体积偏大的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种单火线电能计量装置包括电压检测设备和电流采集设备，所述电压检测设备分别与火线和零线连接，所述电流采集设备与所述火线连接；

所述电压检测设备，用于检测所述火线和零线上交流电源的过零点信号，并在检测到所述过零点信号时，以第一预设频率查询电压正弦波数据表获得多个瞬时电压值，并在每次查询时同步发送采样控制信号至所述电流采集设备；

所述电流采集设备，用于根据每一所述采样控制信号同步采集所述火线上的电流信号，并得到多个瞬时电流值，根据多个所述瞬时电压值和多个所述瞬时电流值确定所述火线和零线上连接的负载的功率数据以及电能数据。

优选地，所述电压检测设备根据标准正弦交流波形获取所述电压正弦波数据表。

优选地，所述电压检测设备包括第一控制器和过零点脉冲发生电路，所述过零点脉冲发生电路分别与所述火线和所述零线连接，所述过零点脉冲发生电路的第一信号输出端与所述第一控制器的信号输入端连接，所述过零点脉冲发生电路的第二信号输出端与所述电流采集设备的信号端连接；

所述过零点脉冲发生电路，用于检测所述火线和零线上交流电源的过零点信号，并输出至所述第一控制器；

所述第一控制器，用于在获取到所述过零点信号时，以第一预设频率查询所述电压正弦波数据表获得多个瞬时电压值，并在每次查询时同步发送采样控制信号至所述电流采集设备。

优选地，所述电流采集设备包括电流采样电路和第二控制器；

所述电流采样电路与所述火线连接，所述电流采样电路的信号输出端与所述第二控制器的信号输入端连接，所述第二控制器还分别与所述过零点脉冲发生电路和所述第一控制器连接；

所述电流采样电路，用于采样所述火线上的电流信号；

所述第二控制器，用于根据每一所述采样控制信号从所述电流采样电路中得到多个瞬时电流值，根据多个所述瞬时电压值和多个所述瞬时电流值确定所述火线和零线上连接的负载的功率数据以及电能数据。

优选地，所述过零点脉冲发生电路为过零点脉冲检测芯片。

优选地，所述电流采样电路包括电流互感器和运算放大器；