用于测量建筑物中的电功率使用情况的系统和方法和用于对其进行校准的系统和方法技术方案

某些实施例可以涉及一种使用功耗测量设备的方法。所述功耗测量设备可以机械地连接到断路器盒的表面，所述断路器盒覆盖用于建筑物的电功率基础设施的一个或多个主供电导体的至少一部分。该方法可以包括：使用所述功耗测量设备中的一个或多个传感器确定一个或多个来自所述一个或多个主供电导体的第一磁场读数；在确定所述一个或多个第一磁场读数后，电气地连接第一校准负载到所述电功率基础设施；当所述第一校准负载保持电气地连接到所述电功率基础设施时，使用所述功耗测量设备中的所述一个或多个传感器确定一个或多个来自所述一个或多个主供电导体的第二磁场读数；至少部分使用所述一个或多个第一磁场读数和所述一个或多个第二磁场读数校准所述功耗测量设备，在校准所述功耗测量设备后，使用所述功耗测量设备中的所述一个或多个传感器确定一个或多个来自所述一个或多个主供电导体的第三磁场读数；以及至少使用所述一个或多个第三磁场读数和所述一个或多个校准系数来确定被所述建筑物的所述电功率基础设施使用的电功率。校准所述功耗测量设备包括至少部分使用所述一个或多个第一磁场读数和所述一个或多个第二磁场读数确定用于所述功耗测量设备的一个或多个第一校准系数。在此还披露了其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于监控电功率的装置、设备、系统和方法，并且更具体地涉及监控在建筑物的电路断路器面板上的一个或多个主电功率导体中的电功率的装置、设备、系统和方法。
技术介绍
建筑物(例如,住宅或商业性建筑)可具有一个或多个主电功率导体来供应电功率到建筑物中的电气设备(即负载)。大多数建筑物使用具有多至三个主电功率导体的分相电功率分配系统。这些主电功率导体通过电路断路器面板进入建筑物。电路断路器面板是建筑物中用于电功率的主配电点。电路断路器面板还防止可能导致建筑物中火灾或损坏电气设备的过流。电路断路器面板可以连接到并覆盖三个主电功率导体的至少一部分。包括例如Square-D> Eaton、Cutler-Hammer、General Electric、Siemens 和Murray的电路断路器面板的不同生产厂商对于他们的电路断路器面板已经选择了不同的导体布置和配置。进一步的，对于屋内安装、屋外安装以及对于不同总量的安培比率，其中100安培(A)和200A服务是最常用的，每个生产厂商生产电路断路器面板的许多不同的配置。在多种不同类型的电路断路器面板中的不同导体布局导致在电路断路器面板的金属表面上有不同的磁场轮廓。此外，不打开断路器面板，内部导体(例如，主电功率导体)的布局是不可见的，并且需要电磁学理论详细的知识来正确地解释和建模在电路断路器面板的表面上内部导体布局转换成磁场轮廓的方式。因此，精确地测量一个或多个主电功率导体在电路断路器面板的表面上的磁场是很困难的。如果可以精确地确定一个或多个主电功率导体在电路断路器面板的表面上的磁场，可确定由建筑物中的负载使用的电流和功率。相应地，存在对一种允许非电气技师精确地确定磁场和其他与在电路断路器面板的表面上的一个或多个主电功率导体相关的参数的装置、系统和/或方法的需求或潜在需求以受益。附图说明为了进一步简化实施例的说明，提供了以下附图，其中图1根据第一实施例示出了连接到断路器面板的示例性电功率监控系统的视图；图2根据第一实施例示出了图1的示例性电功率监控系统的框图；图3根据第一实施例示出了图1的断路器面板的沿着导体3-3的剖面视图；图4示出了由导体产生的磁场导体的示例；图5根据第一实施例示出了由图1的断路器中的主电功率导体产生的磁场导体的示例；图6根据第一实施例示出了图2的传感设备的示例；图7根据第一实施例示出了图1的断路器中的主电功率导体上的图2的传感设备的示例性放置；图8根据一个实施例不出了电流传感器的电压vs时间的不例性图表；图9根据第二实施例示出了传感设备的示例；图10根据第二实施例示出了图1的断路器的主电功率导体上的图9的传感设备的示例；图11根据第一实施例示出了图1的校准设备的示例；图12根据一个实施例示出了来自图11的电平转换器的到图11的控制器的潜在输入低压信号的不例性图表；图13根据一个实施例示出了表示用于研发相位参考的方形低压信号和图12的低压信号的关系的示例性图表；图14根据第三实施例示出了切换负载的示例；图15根据第四实施例示出了切换负载的示例；图16根据第五实施例示出了切换负载的示例；图17根据第六实施例示出了切换负载的示例；图18根据一个实施例示出了一种用于校准电气监控系统的方法的流程图；图19根据一个实施例示出了确定校准系数的活动的流程图；图20根据一个实施例示出了一种用于确定主电功率导体中的预测电流的方法的流程图；图21根据一个实施例示出了两个电流传感器相对于在示例性传感设备中的主电功率导体的第一位置的示例；图22示出了预测电流与图21中的电流传感器的测量电流相比较的图表；图23根据一个实施例示出了两个电流传感器相对于在示例性传感设备中的主电功率导体的第二位置的示例；以及图24示出了预测电流与图23中的电流传感器的测量的电流相比较的图表。为展示的简化和清晰，附图展示了总体的构造方式，并且众所周知的特征和技术的描述和细节可以略去以避免使本专利技术不必要地模糊。另外，附图中的元素不必按照大小绘制。例如，附图中的一些元素的大小相对于其他元素可以被放大以帮助改善对本专利技术的实施例的理解。在不同附图中的相同参考数字表示相同的元素。说明书和权利要求中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等等(如果有的话)用于在类似的元素之间区分，并且不必按照特别的序列或时间顺序描述。应理解这样使用的术语在合适的情况下是可互换的以便在此描述的实施例例如能够按不同于描述的那些或在此以其他方式描述的顺序工作。此外，术语“包括”和“具有”以及其任何变化形式旨在覆盖非排他性的包括，以便包括一系列元素的程序、方法、系统、物件、器件或设备不必限制于那些元素，而是可以包括未清楚地列出或这样的程序、方法、系统、项目、器件或设备固有的其他元素。说明书和权利要求中的术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”等等(如果有的话)用于描述的目的而不必描述永久的相对位置。应理解这样使用的术语在合适的情况下是可互换的以便在此描述的实施例例如能够在不同于描述的那些或在此以其他方式描述的其他方向工作。术语“连接”等等应广泛理解并指代电气地、机械地和/或以其他方式将两个或更多个元素或信号连接。两个或更多个电气元件可以电气地连接但不可以机械地或以其他方式连接；两个或更多个机械元件可以机械连接但不可以电气地或以其他方式连接；两个或更多个电气元件可以机械连接但不可以电气地或以其他方式连接。连接可以是持续任何时间长度，例如永久或半永久或仅片刻。“电气连接”等等应广泛理解并且包括涉及任何电气信号的连接，无论电气信号、数据信号、和/或电气信号的其他类型或组合。“机械连接”等等应广泛理解并且包括全部类型的机械连接。在词语“连接”等等附近缺少词语“可移除地”、“可移除的”等等不意味着有问题的连接等等是或不是可移除的。具体实施例方式某些实施例可以涉及一种使用功耗测量设备的方法。所述功耗测量设备可以机械地连接到断路器盒的表面，所述断路器盒覆盖用于建筑物的电功率基础设施的一个或多个主供电导体的至少一部分。该方法可以包括使用所述功耗测量设备中的一个或多个传感器确定一个或多个来自所述一个或多个主供电导体的第一磁场读数；在确定所述一个或多个第一磁场读数后，电气地连接第一校准负载到所述电功率基础设施；当所述第一校准负载保持电气地连接到所述电功率基础设施时，使用所述功耗测量设备中的所述一个或多个传感器确定一个或多个来自所述一个或多个主供电导体的第二磁场读数；至少部分使用所述一个或多个第一磁场读数和所述一个或多个第二磁场读数校准所述功耗测量设备，在校准所述功耗测量设备后，使用所述功耗测量设备中的所述一个或多个传感器确定一个或多个来自所述一个或多个主供电导体的第三磁场读数；以及至少使用所述一个或多个第三磁场读数和所述一个或多个校准系数来确定被所述建筑物的所述电功率基础设施使用的电功率。校准所述功耗测量设备包括至少部分使用所述一个或多个第一磁场读数和所述一个或多个第二磁场读数确定用于所述功耗测量设备的一个或多个第一校准系数。其他实施例可以涉及一种用于校准磁场传感器设备的方法。所述磁场传感器设备连接到断路器盒的第一表面。所述断路器盒覆盖建筑物的电功率基础设施。所述电功率基础设施具有第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.02 US 61/361,296;2010.09.03 US 61/380,1741.一种使用功耗测量设备的方法，所述功耗测量设备机械地连接到断路器盒的表面，所述断路器盒覆盖用于建筑物的电功率基础设施的一个或多个主供电导体的至少一部分，所述方法包括 使用所述功耗测量设备中的一个或多个传感器确定一个或多个来自所述一个或多个主供电导体的第一磁场读数； 在确定所述一个或多个第一磁场读数后，电气地连接第一校准负载到所述电功率基础设施； 当所述第一校准负载保持电气地连接到所述电功率基础设施时，使用所述功耗测量设备中的所述一个或多个传感器确定一个或多个来自所述一个或多个主供电导体的第二磁场读数； 至少部分使用所述一个或多个第一磁场读数和所述一个或多个第二磁场读数校准所述功耗测量设备，其中校准所述功耗测量设备包括 至少部分使用所述一个或多个第一磁场读数和所述一个或多个第二磁场读数确定用于所述功耗测量设备的一个或多个第一个校准系数； 在校准所述功耗测量设备后，使用所述功耗测量设备中的所述一个或多个传感器确定一个或多个来自所述一个或多个主供电导体的第三磁场读数；以及 至少使用所述一个或多个第三磁场读数和所述一个或多个校准系数来确定被所述建筑物的所述电功率基础设施使用的电功率。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括 电气地连接第二校准负载到所述电功率基础设施；以及 当所述第二校准负载保持电气地连接到所述电功率基础设施时，使用所述功耗测量设备中的所述一个或多个传感器确定一个或多个第四磁场读数， 其中 校准所述功耗测量设备包括 至少部分使用所述一个或多个第一磁场读数、所述一个或多个第二磁场读数、和所述一个或多个第四磁场读数确定用于所述功耗测量设备的所述一个或多个第一校准系数。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括 在电气地连接所述第二校准负载之前，从所述电功率基础设施去连接所述第一校准负载。4.根据权利要求1、2或3中任意一项所述的方法，其中 所述一个或多个传感器包括第一传感器；以及 所述一个或多个传感器的所述第一传感器处在相对于所述一个或多个主供电导体的一个位置，以使得所述电功率基础设施的第一相位分支和第二相位分支的磁场在所述一个或多个传感器的所述第一传感器处是对称的。5.根据权利要求1、2、3或4中任意一项所述的方法，其中 确定所述电功率包括 至少部分使用所述一个或多个第三磁场读数、所述一个或多个校准系数、和横跨所述建筑物的所述电功率基础设施的电压降确定被所述建筑物的所述电功率基础设施使用的所述电功率。6.根据权利要求1、2、3、4或5中任意一项所述的方法，其中 确定所述一个或多个第一校准系数包括 在一个或多个传感器校准等式中使用所述一个或多个第一磁场读数和所述一个或多个第二磁场读数以确定所述一个或多个第一校准系数。7.根据权利要求1、2、3、4、5或6中任意一项所述的方法，其中 所述一个或多个第一磁场读数包括电流测量值值和所述电流的相位角测量值；以及 所述电流的所述相位角测量值与所述电压的相位相关。8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7中任意一项所述的方法，进一步包括 在确定所述一个或多个第三磁场读数之前，从所述电功率基础设施去连接所述第一校准负载。9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8中任意一项所述的方法，其中 电气地连接所述第一校准负载到所述电功率基础设施包括 接收来自校准设备的表示所述第一校准负载已经电气地连接于所述电功率基础设施的通信，其中所述校准设备包括所述第一校准负载。10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9中任意一项所述的方法，其中 电气地连接所述第一校准负载到所述电功率基础设施包括 切换至少一个开关以电气地连接所述第一校准负载到所述电功率基础设施。11.一种用于校准磁场传感器设备的方法，所述磁场传感设备连接到断路器盒的第一表面，所述断路器盒覆盖建筑物的电功率基础设施，所述电功率基础设施具有第一相位分支和第二相位分支，所述磁场传感器设备包括两个或更多个磁场传感器，所述方法包括 确定所述磁场传感设备的所述两个或更多个磁场传感器中的第一磁场的第一振幅和第一相位角； 接收表示第一负载已经连接到所述电功率基础设施的所述第一相位分支的通信； 当所述第一负载连接到所述第一相位分支时，确定所述磁场传感设备的所述两个或更多个磁场传感器中的第二磁场的第二振幅和第二相位角； 接收表示第二负载已经连接到所述电功率基础设施的所述第二相位分支的通信； 当所述第二负载连接到所述第二相位分支时，确定所述磁场传感设备的所述两个或更多个磁场传感器中的第三磁场的第三振幅和第三相位角；以及 至少部分地使用所述两个或更多个磁场传感器中的所述第一磁场的所述第一振幅和所述第一相位角、所述两个或更多个磁场传感器中的所述第二磁场的所述第二振幅和所述第二相位角和所述两个或更多个磁场传感器中的所述第三磁场的所述第三振幅和所述第三相位角确定对于所述磁场传感器设备的一个或多个校准系数。12.根据权利要求11所述的方法，其中 接收表示所述第二负载已经从所述电功率基础设施的所述第二相位分支去连接的通信； 在所述第二负载已经连接到所述第二相位分支后，确定所述磁场传感设备的所述两个或更多个磁场传感器中的第四磁场的第四振幅和第四相位角； 确定所述两个或更多个传感器中的所述第四磁场的所述第四振幅和所述第四相位角在所述两个或更多个传感器中的所述第一磁场的所述第一振幅和所述第一相位角的量值以内。13.根据权利要求11或12中任意一项所述的方法，进一步包括 电气地连接所述第一负载到所述电功率基础设施的所述第一相位分支。14.根据权利要求11、12或13中任意一项所述的方法，进一步包括 在接收表示所述第二负载已经连接到所述电功率基础设施的所述第二相位分支的通信之前，从所述电功率基础设施的所述第一相位分支去连接所述第一负载。15.据权利要求11、12、13或14中任意一项所述的方法，进一步包括 在接收表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：SN帕特尔，S格普塔，MS雷诺兹，K约吉斯瓦恩，
申请(专利权)人：贝尔金国际股份有限公司，
类型：
国别省市：