计算多点传感器网络中的RMS电流和实际功率的系统和方法技术方案

根据一个方面，本发明专利技术的实施例提供一种用于监测耦合到输入线的多个电路支路的系统，该系统包括通信总线；多个传感器电路，每个传感器电路被配置成耦合到通信总线和多个电路支路中的至少一个，其中每个传感器电路还被配置成对多个电路支路中的至少一个中的电流进行采样；控制器，其被配置成耦合到通信总线和输入线，其中控制器还被配置成对输入线上的电压进行采样，并且其中控制器还被配置成经由通信总线使由多个传感器电路执行的电流采样与由控制器执行的电压采样同步。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计算多点传感器网络中的RMS电流和实际功率的系统和方法专利技术背景专利
根据本专利技术的至少一个实例一般地涉及用于监测负载中心的电流、功率和能量的系统和方法。相关技术的讨论负载中心或配电盘是供电系统的组件，其将来自电力线的电力供给分配到不同的辅助电路支路。每个辅助电路支路可被连接到不同的负载。因此，通过将电力供给分配到辅助电路支路，负载中心可以允许用户单独地控制和监测每个负载的电流、功率和能量使用。电流传感器通常用于监测负载中心的活动。例如，电流互感器(CT)通常用于监测负载中心的辅助或主要支路中的电流、功率和/或能量消耗。CT可用于通过产生减小的电流信号来测量支路中的电流，该减小的电流信号与支路中的电流成比例，可对其进行进一步处理和测量。例如，耦合到负载中心的支路的CT可以产生减小的交流(AC)信号，该交流信号与支路中的AC电流的大小成比例。然后，可以或者直接测量减小的交流(AC)信号，或者将其转换成DC信号，再对其进行测量。基于接收到的信号，可以确定辅助支路中的电流的电平。专利技术概述根据本专利技术的各方面涉及用于监测负载中心的系统和方法。在一个方面中，本专利技术的特征在于电流监测装置，其包括被配置成可拆卸地耦合到电力线并产生具有与电力线的电流电平相关的电平的参考信号的电流互感器，被连接到电流互感器且被配置成可拆卸地耦合到通信总线并将参考信号转换成数字参考信号以及向通信总线提供指示电流电平的信号的传感器电路，以及容纳传感器电路和电流互感器的壳体。在一个实施例中，传感器电路被配置成从通信总线接收电力。根据一个实施例，壳体包括容纳电流互感器的第一部分和容纳传感器电路的第二部分，并且其中第一部分可旋转地耦合到第二部分。在一个实施例中，壳体的第二部分包括被配置成将传感器电路耦合到通信总线的绝缘位移连接器。在另一个实施例中，壳体的第二部分还包括被配置成将通信总线锁定在与绝缘位移连接器相邻的位置中的盖。根据一个实施例，壳体被配置成在第一位置和第二位置之间旋转，其中，在第一位置中，壳体的第一部分远离第二部分旋转以允许外部访问内部腔室，并且其中，在第二位置中，壳体的第一部分朝向第二部分旋转，使得壳体包围内部腔室。根据另一个实施例，传感器电路还包括耦合到微控制器并被配置成接收数字参考信号以及将与数字参考信号相关的数据提供给通信总线的收发器。在一个实施例中，收发器还被配置成从通信总线接收指示电力线的电压、频率和相位信息中的至少一个的数据。在另一个实施例中，微控制器被配置成使用数字参考信号和来自通信总线的数据计算电力线的功率参数。在另一个方面中，本专利技术的特征在于一种用于监测负载中心内的电力线的方法，该方法包括将电流互感器耦合到负载中心内的电力线，将传感器电路耦合到负载中心内的通信总线，利用电流互感器产生具有与电力线的电流电平相关的电平的参考信号，利用传感器电路将参考信号转换成数字参考信号，以及将数字参考信号提供给通信总线。根据一个实施例，将电流互感器耦合到电力线的动作包括将电力线包围在电流互感器内。在另一个实施例中，将传感器电路耦合到通信总线的动作包括利用传感器电路的至少一个触点刺穿通信总线的外绝缘层以及将至少一个触点连接到通信总线内的适当导体。根据另一个实施例，所述方法还包括通过通信总线将唯一的地址分配给传感器电路。在一个实施例中，所述提供的动作包括在外部控制器指定的时间处将数字参考信号提供给通信总线。在另一个实施例中，所述方法还包括利用传感器电路从通信总线接收电力。在一个方面中，本专利技术的特征在于一种用于监测电力线中的电流的设备，该设备包括被配置成产生具有与电力线的电流电平相关的电平的参考信号的电流互感器，被配置成将参考信号转换成数字参考信号并将与数字参考信号相关的数据提供给通信总线的传感器电路，以及用于将电流互感器和传感器电路容纳在单个壳体中并将单个壳体耦合到电力线和通信总线的装置。根据一个实施例，传感器电路被配置成从通信总线接收电力。在另一个实施例中，传感器电路包括耦合到微控制器并被配置成接收数字参考信号以及将与数字参考信号相关的数据提供给通信总线的收发器。根据另一个实施例，收发器还被配置成从通信总线接收指示电力线的电压、频率和相位信息中的至少一个的数据。在一个实施例中，微控制器被配置成使用数字参考信号和来自通信总线的数据计算电力线的功率参数。在一个方面中，本专利技术的特征在于一种用于监测耦合到输入线的多个电路支路的系统，该系统包括:通信总线；多个传感器电路，每个传感器电路被配置成耦合到通信总线和多个电路支路中的至少一个，其中每个传感器电路还被配置成对多个电路支路中的至少一个中的电流进行采样；控制器，其被配置成耦合到通信总线和输入线，其中控制器还被配置成对输入线上的电压进行采样，并且其中控制器还被配置成经由通信总线使由多个传感器电路执行的电流采样与由控制器执行的电压采样同步。根据一个实施例，控制器还被配置成经由通信总线从多个传感器电路中的至少一个接收电流采样数据。在另一个实施例中，控制器还被配置成基于从多个传感器电路中的至少一个接收到的电流采样数据以及电压采样数据计算多个电路支路中的至少一个的RMS电流、功率或能量使用中的至少一个。在一个实施例中，控制器还被配置成确定在电流采样和电压采样应该发生时的电压波形的相位角。根据另一个实施例，多个传感器电路中的至少一个包括被耦合到多个电路支路中的至少一个的电流互感器。在另一个方面中，本专利技术的特征在于一种用于监测耦合到电力线的多个电路支路的方法，该方法包括将传感器电路耦合到多个电路支路的每一个并耦合到通信总线，将控制器耦合到通信总线并耦合到电力线，利用传感器电路中的至少一个对多个电路支路中的至少一个中的电流进行采样，利用控制器对电力线上的电压进行采样，以及利用控制器经由通信总线使由传感器电路中的至少一个执行的电流的采样和由控制器执行的电压的采样同步。根据一个实施例，同步的动作包括通过控制器检测电力线上的电压波形，以及利用控制器确定对电流进行采样和对电压进行采样的动作应该发生时的电压波形的相位角。在一个实施例中，同步的动作还包括利用控制器经由通信总线向传感器电路的每一个广播对电流进行采样的动作应该开始，以及在广播的动作后的预定延迟之后启动对电压进行采样的动作。在另一个实施例中，同步的动作还包括利用控制器经由通信总线向传感器电路中的至少一个广播对电流进行采样的动作应该开始，以及在广播的动作后的预定延迟之后启动对电压进行采样的动作。根据另一个实施例，所述方法还包括利用控制器经由通信总线从传感器电路中的至少一个接收电流采样数据。在一个实施例中，所述方法还包括将电流采样数据传输到外部客户端。在另一个实施例中，所述方法还包括基于从传感器电路中的至少一个接收到的电流采样数据以及电压采样数据利用控制器计算多个电路支路中的至少一个的RMS电流、电压或能量使用中的至少一个。根据一个实施例，所述方法还包括将RMS电流、电压或能量使用中的至少一个传输到外部客户端。在一个实施例中，传输的动作包括将RMS电流、电压或能量使用中的至少一个无线地传输到外部客户端。在另一个实施例中，所述方法还包括利用控制器经由通信总线将唯一的地址分配给传感器电路中的每一个。根据另一个实施例，所述方法还包括利用控制器响应于接收电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测耦合到输入线的多个电路支路的系统，所述系统包括：通信总线；多个传感器电路，每个传感器电路被配置成耦合到所述通信总线和所述多个电路支路中的至少一个，其中每个传感器电路还被配置成对所述多个电路支路中的所述至少一个中的电流进行采样；控制器，其被配置成耦合到所述通信总线和所述输入线；其中所述控制器还被配置成对所述输入线上的电压进行采样；并且其中所述控制器还被配置成经由所述通信总线使由所述多个传感器电路执行的电流采样与由所述控制器执行的电压采样同步。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.19 US 13/089,7931.一种用于监测耦合到输入线的多个电路支路的系统，所述系统包括: 通信总线； 多个传感器电路，每个传感器电路被配置成耦合到所述通信总线和所述多个电路支路中的至少一个，其中每个传感器电路还被配置成对所述多个电路支路中的所述至少一个中的电流进行采样； 控制器，其被配置成耦合到所述通信总线和所述输入线；其中所述控制器还被配置成对所述输入线上的电压进行采样；并且 其中所述控制器还被配置成经由所述通信总线使由所述多个传感器电路执行的电流采样与由所述控制器执行的电压采样同步。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置成经由所述通信总线从所述多个传感器电路中的至少一个接收电流采样数据。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器还被配置成基于电压采样数据和从所述多个传感器电路中的所述至少一个接收到的所述电流采样数据计算所述多个电路支路中的至少一个的RMS电流、功率或能量使用中的至少一个。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置成确定电流采样和电压采样应该发生时的电压波形的相位角。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个传感器电路中的至少一个包括耦合到所述多个电路支路中的所述至少一个的电流互感器。6.一种用于监测耦合到电力线的多个电路支路的方法，所述方法包括: 将传感器电路耦合到所述多个电路支路的每一个并耦合到通信总线；` 将控制器耦合到所述通信总线并耦合到所述电力线； 利用所述传感器电路中的至少一个对所述多个电路支路中的至少一个中的电流进行采样； 利用所述控制器对所述电力线上的电压进行采样；以及 利用所述控制器经由所述通信总线使由所述传感器电路中的所述至少一个执行的对电流的采样与由所述控制器执行的对电压的采样同步。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述同步的动作包括: 通过所述控制器检测所述电力线上的电压波形；以及 利用所述控制器确定对电流进行采样的动作和对电压进行采样的动作应该发生时的所述电压波形的相位角。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述同步的动作还包括: 利用所述控制器经由所述通信总线向所述传感器电路的每一个广播:对电流进行采样的动作应该开始；以及 在所述广播的动作后的预定延迟之后，启动所述对电压进行采样的动作。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：维什沃斯·默罕艾拉杰·德奥卡，N·派克，詹姆士·S·斯皮塔埃尔，
申请(专利权)人：施耐德电气IT公司，
类型：
国别省市：