电磁水表锂电池实时功耗计算电路及方法技术

本发明专利技术揭示了一种电磁水表锂电池实时功耗计算电路及方法，所述电磁水表锂电池实时功耗计算电路包括：工作状态用时测量单元、实时电流检测单元及用电量计算单元；工作状态用时测量单元用以获取电磁水表处于各工作状态下的时间；实时电流检测单元用以检测实时电流，从而检测电磁水表在各工作状态下的电流值；用电量计算单元用以计算出电磁水表在各工作状态的耗电量及各工作状态下的累计耗电量。本发明专利技术可以在使用较低功耗的情况下能实时准确检测电磁水表的整机功耗，及时了解锂电池电量的消耗情况，及时发现问题及时解决，另外可以提前发出电量预警，及时更换锂电池，保证电磁水表的正常使用。表的正常使用。表的正常使用。

【技术实现步骤摘要】
电磁水表锂电池实时功耗计算电路及方法


[0001]本专利技术属于测量装置
，涉及一种电磁水表，尤其涉及一种电磁水表锂电池实时功耗计算电路及方法。

技术介绍

[0002]现在国家大力推广智慧城市，其实智慧水务是智慧城市的一个重要部分，智慧水务的基础在于收集数据，需要大量安装流量测量仪表，现场流量测量仪表的数据上传给智慧水务系统平台，及时发现管网漏损，及时修复管网漏损，可以较大程度降低漏损量，电磁流量计和电磁水表作为一种新技术，由于其长期测量精度高、压损小、使用寿命长等优点，逐步代替其他流量计。
[0003]由于电磁水表一般安装在室外，供电很不方便，基本电磁水表都采用锂电池供电的方式，为保证电磁水表的正常使用及及时更换锂电池，所以需要对电磁水表的用电量进行监测，及时发现电磁水表的用电异常及准确判断电磁水表的锂电池更换时间，现有技术都是通过锂电池的电压来判断锂电池剩余容量，由于大容量的锂电池电压与剩余容量没有准确的对应关系，所以无法通过测量锂电池电压得出实际的剩余容量，只能通过一个电压的阈值得知锂电池没有电了，但一旦锂电池到了阈值，一般锂电池的容量只能维持很短的使用时间了，来不及时间及时更换锂电池。
[0004]有鉴于此，如今迫切需要设计一种电磁水表用电量的管理方式，以便克服现有电磁水表存在的上述缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种电磁水表锂电池实时功耗计算电路及方法，可在使用较低功耗的情况下能实时准确检测电磁水表的功耗。
[0006]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，采用如下技术方案：
[0007]一种电磁水表锂电池实时功耗计算电路，所述电磁水表锂电池实时功耗计算电路包括：
[0008]工作状态用时测量单元，用以获取电磁水表处于各工作状态下的时间；
[0009]实时电流检测单元，用以检测实时电流，从而检测电磁水表在各工作状态下的电流值；以及
[0010]用电量计算单元，用以计算出电磁水表在各工作状态的耗电量及各工作状态下的累计耗电量。
[0011]作为本专利技术的一种实施方式，电磁水表的工作状态包括休眠状态、测量状态、标定状态；所述工作状态用时测量单元分别在电磁水表处于休眠状态、测量状态、标定状态下获取各工作状态下的时间；
[0012]根据所述实时电流检测单元测量各工作状态下的电流值；经过所述用电量计算单元计算出各工作状态的耗电量，并对所有工作状态下的用电量进行累计，得到电磁水表累
计的实时用电量。
[0013]作为本专利技术的一种实施方式，所述电磁水表锂电池实时功耗计算电路进一步包括：
[0014]本地锂电池耗电量图标及报警显示单元，用以在电磁水表的显示屏上显示锂电池容量分档减少及报警的图标；以及
[0015]远传锂电池耗电量图标及报警信息发送单元，用以通过电磁水表的数据远传模块给用户系统平台发送锂电池剩余容量值及报警信息。
[0016]作为本专利技术的一种实施方式，所述实时电流检测电路包括第一芯片U1、第一连接端口J1、第二连接端口J2、若干电容及若干电阻；第一芯片U1包括第一引脚IN+引脚、第二引脚VDD-引脚、第三引脚IN-引脚、第四引脚OUT引脚、第五引脚VDD+引脚；
[0017]所述第一芯片U1的第一引脚IN+引脚通过第三电阻R3接地，第一芯片U1的第二引脚VDD-引脚连接第二电容C2的第一端，第二电容C2的第二端接地；
[0018]所述第一芯片U1的第三引脚IN-引脚分别连接第七电阻R7的第一端、第六电阻R6的第一端；第一芯片U1的第四引脚OUT引脚分别连接第六电阻R6的第二端、第四电阻R4的第一端；所述第四电阻R4的第二端分别连接第三电容C3的第一端、第五电阻R5的第一端，第三电容C3的第二端接地，第五电阻R5的第二端接地；
[0019]所述第一芯片U1的第五引脚VDD+引脚连接第一电容C1的第一端，第一电容C1的第二端接地；
[0020]所述第七电阻R7的第二端分别连接第一电阻R1的第一端、第一连接端口J1的第二引脚及电池负极电压VBAT-；第一电阻R1的第二端及第二连接端口J2的第二引脚分别接地；第一连接端口J1的第一引脚连接电池正极电压VBAT+及第二连接端口J2的第一引脚。
[0021]作为本专利技术的一种实施方式，电池负极电压VBAT-经过第一电阻R1后到接地端AGND，在第一电阻R1上得到一个微小的电压，经过第一芯片U1放大后，
[0022]经过ADC模数转换进行极短时间的采样，送到MCU进行计算，得出对应工作状态下的用电量。
[0023]作为本专利技术的一种实施方式，所述用电量计算单元经过公式1得到电磁水表在对应工作状态下的用电量；
[0024]所述用电量计算单元根据公式2得到电磁水表的连续累计用电量；
[0025][0026][0027]其中，Pn为在不同状态下的实时耗电量，In为在不同状态下的瞬时电流，Vn为供电电压，P为累计用电量，t为电磁水表处于对应工作状态下的累计时间。
[0028]作为本专利技术的一种实施方式，所述工作状态用时测量单元用以实时监测电磁水表工作在上述三个状态下的那个状态，并通过MCU的定时器实时测量该工作状态的精确用时。
[0029]一种电磁水表锂电池实时功耗计算方法，所述电磁水表锂电池实时功耗计算方法包括：
[0030]工作状态用时测量步骤，分别在电磁水表处于休眠状态、测量状态、标定状态下获取各工作状态下的时间；
[0031]实时电流检测步骤，测量各工作状态下的电流值；以及
[0032]用电量计算步骤，计算出各工作状态的耗电量，并对所有工作状态下的用电量进行累计，得到电磁水表累计的实时用电量。
[0033]作为本专利技术的一种实施方式，所述电磁水表锂电池实时功耗计算方法进一步包括：
[0034]本地锂电池耗电量图标及报警显示步骤，在电磁水表的显示屏上显示锂电池容量分档减少及报警的图标；以及
[0035]远传锂电池耗电量图标及报警信息发送步骤，通过电磁水表的数据远传模块给用户系统平台发送锂电池剩余容量值及报警信息。
[0036]作为本专利技术的一种实施方式，所述用电量计算步骤中，经过公式1得到电磁水表在对应工作状态下的用电量；
[0037]所述用电量计算步骤中，根据公式2得到电磁水表的连续累计用电量；
[0038][0039][0040]其中，Pn为在不同状态下的实时耗电量，In为在不同状态下的瞬时电流，Vn为供电电压，P为累计用电量，t为电磁水表处于对应工作状态下的累计时间。
[0041]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出的电磁水表锂电池实时功耗计算电路及方法，可以在使用较低功耗的情况下能实时准确检测电磁水表的整机功耗，及时了解锂电池电量的消耗情况，及时发现问题及时解决，另外可以提前发出电量预警，及时更换锂电池，保证电磁水表的正常使用。
附图说明
[0042]图1为本专利技术一实施例中电磁水表锂电池实时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁水表锂电池实时功耗计算电路，其特征在于，所述电磁水表锂电池实时功耗计算电路包括：工作状态用时测量单元，用以获取电磁水表处于各工作状态下的时间；实时电流检测单元，用以检测实时电流，从而检测电磁水表在各工作状态下的电流值；以及用电量计算单元，用以计算出电磁水表在各工作状态的耗电量及各工作状态下的累计耗电量。2.根据权利要求1所述的电磁水表锂电池实时功耗计算电路，其特征在于，电磁水表的工作状态包括休眠状态、测量状态、标定状态；所述工作状态用时测量单元分别在电磁水表处于休眠状态、测量状态、标定状态下获取各工作状态下的时间；根据所述实时电流检测单元测量各工作状态下的电流值；经过所述用电量计算单元计算出各工作状态的耗电量，并对所有工作状态下的用电量进行累计，得到电磁水表累计的实时用电量。3.根据权利要求1所述的电磁水表锂电池实时功耗计算电路，其特征在于，所述电磁水表锂电池实时功耗计算电路进一步包括：本地锂电池耗电量图标及报警显示单元，用以在电磁水表的显示屏上显示锂电池容量分档减少及报警的图标；以及远传锂电池耗电量图标及报警信息发送单元，用以通过电磁水表的数据远传模块给用户系统平台发送锂电池剩余容量值及报警信息。4.根据权利要求1所述的电磁水表锂电池实时功耗计算电路，其特征在于：所述实时电流检测电路包括第一芯片U1、第一连接端口J1、第二连接端口J2、若干电容及若干电阻；第一芯片U1包括第一引脚IN+引脚、第二引脚VDD-引脚、第三引脚IN-引脚、第四引脚OUT引脚、第五引脚VDD+引脚；所述第一芯片U1的第一引脚IN+引脚通过第三电阻R3接地，第一芯片U1的第二引脚VDD-引脚连接第二电容C2的第一端，第二电容C2的第二端接地；所述第一芯片U1的第三引脚IN-引脚分别连接第七电阻R7的第一端、第六电阻R6的第一端；第一芯片U1的第四引脚OUT引脚分别连接第六电阻R6的第二端、第四电阻R4的第一端；所述第四电阻R4的第二端分别连接第三电容C3的第一端、第五电阻R5的第一端，第三电容C3的第二端接地，第五电阻R5的第二端接地；所述第一芯片U1的第五引脚VDD+引脚连接第一电容C1的第一端，第一电容C1的第二端接地；所述第七电阻R7的第二端分别连接第一电阻R1的第一端、第一连接端口J1的第二引脚及电池负极电压VBAT-；第一电阻R1的第二端及第二连接端口J2的第二引脚分别接地；第一连接端口J1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李繁枝，郭方恩，王鑫，
申请(专利权)人：上海锐铼水务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：