CN110109401A - 降低电能表抄表电池功耗的方法和装置 - Google Patents

降低电能表抄表电池功耗的方法和装置 Download PDF

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孙奇烽
李文周
张�杰
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    • GPHYSICS
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors

Abstract

本发明提供了降低电能表抄表电池功耗的方法和装置,包括:采集电能表的唤醒时间和睡眠时间;根据唤醒时间,得到唤醒时间内对应的第一电流;根据睡眠时间,得到睡眠时间内对应的第二电流;根据唤醒时间、第一电流、睡眠时间和第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流,其中,唤醒时间小于睡眠时间,从而可以减少抄表电池的功耗,延长抄表电池的寿命,减少抄表电池的更换次数。

Description

降低电能表抄表电池功耗的方法和装置
技术领域
本发明涉及电力技术领域,尤其是涉及降低电能表抄表电池功耗的方法和装置。
背景技术
目前,电能表在进行性能检测后,会存储在仓库中。由于存放在仓库中,电能表不能外加220V的交流电,故不加220V交流电的电能表会处于休眠模式,目的是为了降低功耗。但是,电能表需要定时唤醒MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)来检测外部是否有唤醒操作,可通过红外抄表、按键或开表盖检测等方式进行唤醒。当采用红外抄表的方式进行唤醒时,红外传感器接收到外部的红外信号后,会生成一个上升沿的中断信号,MCU接收到中断信号后,从休眠模式切换到唤醒模式;按键或开表盖检测方式也是通过产生上升沿的中断信号触发MCU进入唤醒模式。
MCU进入唤醒模式后,由于检测到全局变量置高后会切换到外部高频信号,这时电能表的抄表电池的功耗会增加,影响抄表电池的寿命,从而需要多次更换抄表电池,提高了成本。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供降低电能表抄表电池功耗的方法和装置,可以减少抄表电池的功耗,延长抄表电池的寿命,减少抄表电池的更换次数。
第一方面,本发明实施例提供了降低电能表抄表电池功耗的方法,所述方法包括:
采集电能表的唤醒时间和睡眠时间;
根据所述唤醒时间,得到所述唤醒时间内对应的第一电流;
根据所述睡眠时间,得到所述睡眠时间内对应的第二电流;
根据所述唤醒时间、所述第一电流、所述睡眠时间和所述第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流;
其中,所述唤醒时间小于所述睡眠时间。
进一步的,所述根据所述唤醒时间、所述第一电流、所述睡眠时间和所述第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流,包括:
根据下式计算所述每个唤醒周期内电池的平均电流:
其中,I为所述每个唤醒周期内电池的平均电流,I1为所述第一电流,T1为所述唤醒时间,I2为所述第二电流,T2为所述睡眠时间。
进一步的,所述方法还包括:
获取所述电能表中抄表电池的容量;
根据所述抄表电池的容量和所述每个唤醒周期内电池的平均电流,得到所述抄表电池的使用时间。
进一步的,所述根据所述抄表电池的容量和所述每个唤醒周期内电池的平均电流,得到所述抄表电池的使用时间,包括:
根据下式计算所述抄表电池的使用时间:
其中,T为所述抄表电池的使用时间,C为所述抄表电池的容量,I为所述每个唤醒周期内电池的平均电流。
进一步的,所述唤醒时间为82ms,所述睡眠时间为5s,所述第一电流为180uA,所述第二电流为18.3uA。
第二方面,本发明实施例提供了降低电能表抄表电池功耗的装置,所述装置包括:电能表和数字万用表,其中,所述电能表包括微控制单元MCU,所述数字万用表和所述MCU相连接;
所述数字万用表,用于根据所述MCU采集的唤醒时间,得到所述唤醒时间内对应的第一电流;以及根据所述MCU采集的睡眠时间,得到所述睡眠时间内对应的第二电流,并将所述第一电流和所述第二电流发送给所述MCU;
所述MCU,用于根据所述唤醒时间、所述第一电流、所述睡眠时间和所述第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流;
其中,所述唤醒时间小于所述睡眠时间。
进一步的,所述MCU具体用于:
根据下式计算所述每个唤醒周期内电池的平均电流:
其中,I为所述每个唤醒周期内电池的平均电流,I1为所述第一电流,T1为所述唤醒时间,I2为所述第二电流,T2为所述睡眠时间。
进一步的,所述MCU具体用于:
获取所述电能表中抄表电池的容量;
根据所述抄表电池的容量和所述每个唤醒周期内电池的平均电流,得到所述抄表电池的使用时间。
进一步的,所述MCU具体用于:
根据下式计算所述抄表电池的使用时间:
其中,T为所述抄表电池的使用时间,C为所述抄表电池的容量,I为所述每个唤醒周期内电池的平均电流。
进一步的,所述唤醒时间为82ms,所述睡眠时间为5s,所述第一电流为180uA,所述第二电流为18.3uA。
本发明实施例提供了降低电能表抄表电池功耗的方法和装置,包括:采集电能表的唤醒时间和睡眠时间;根据唤醒时间,得到唤醒时间内对应的第一电流;根据睡眠时间,得到睡眠时间内对应的第二电流;根据唤醒时间、第一电流、睡眠时间和第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流,其中,唤醒时间小于睡眠时间,从而可以减少抄表电池的功耗,延长抄表电池的寿命,减少抄表电池的更换次数。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的降低电能表抄表电池功耗的方法流程图;
图2为本发明实施例一提供的唤醒周期示意图;
图3为本发明实施例二提供的降低电能表抄表电池功耗的装置示意图;
图4为本发明实施例三提供的电能表示意图。
图标:
10-电能表;20-数字万用表;11-液晶显示电路;12-数据存储电路;13-红外通讯电路;14-计量电路;15-抄表电池;16-220V交流电路;17-MCU。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前,电能表在进行性能检测后,会存储在仓库中。由于存放在仓库中,电能表不能外加220V的交流电,故不加220V交流电的电能表会处于休眠模式,目的是为了降低功耗。但是,电能表需要定时唤醒MCU来检测外部是否有唤醒操作,可通过红外抄表、按键或开表盖检测等方式进行唤醒。当采用红外抄表的方式进行唤醒时,红外传感器接收到外部的红外信号后,会生成一个上升沿的中断信号,MCU接收到中断信号后,从休眠模式切换到唤醒模式;按键或开表盖检测方式也是通过产生上升沿的中断信号触发MCU进入唤醒模式。
MCU进入唤醒模式后,由于检测到全局变量置高后会切换到外部高频信号,这时电能表的抄表电池的功耗会增加,影响抄表电池的寿命,从而需要多次更换抄表电池,提高了成本。
本发明实施例提供了降低电能表抄表电池功耗的方法和装置,包括:采集电能表的唤醒时间和睡眠时间;根据唤醒时间,得到唤醒时间内对应的第一电流;根据睡眠时间,得到睡眠时间内对应的第二电流;根据唤醒时间、第一电流、睡眠时间和第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流,其中,唤醒时间小于睡眠时间,从而可以减少抄表电池的功耗,延长抄表电池的寿命,减少抄表电池的更换次数。
为便于对本实施例进行理解,下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一:
图1为本发明实施例一提供的降低电能表抄表电池功耗的方法流程图。
参照图1,该方法包括以下步骤:
步骤S101,采集电能表的唤醒时间和睡眠时间;
步骤S102,根据唤醒时间,得到唤醒时间内对应的第一电流;
步骤S103,根据睡眠时间,得到睡眠时间内对应的第二电流;
步骤S104,根据唤醒时间、第一电流、睡眠时间和第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流;
其中,唤醒时间小于睡眠时间。
本实施例中,对MCU进行定时唤醒,通过减少唤醒时间,延长睡眠时间,从而降低电池功耗。具体为,设定电能表的唤醒时间和睡眠时间,其中,唤醒时间小于睡眠时间,具体参照图2,唤醒时间为T1,睡眠时间为T2,T1和T2为一个唤醒周期。在唤醒时间T1内电能表的电池功耗为第一电流I1,在睡眠时间T2内电能表的电池功耗为第二电流I2,因此,根据唤醒时间、第一电流、睡眠时间和第二电流,得到一个唤醒周期内电池的平均电流。
进一步的,步骤S104包括:
根据公式(1)计算每个唤醒周期内电池的平均电流:
其中,I为每个唤醒周期内电池的平均电流,I1为第一电流,T1为唤醒时间,I2为第二电流,T2为睡眠时间。
进一步的,该方法还包括以下步骤:
步骤S201,获取电能表中抄表电池的容量;
步骤S202,根据抄表电池的容量和每个唤醒周期内电池的平均电流,得到抄表电池的使用时间。
进一步的,步骤S202,包括:
根据公式(2)计算抄表电池的使用时间:
其中,T为抄表电池的使用时间,C为抄表电池的容量,I为每个唤醒周期内电池的平均电流。
这里,根据公式(2)可以得到抄表电池的使用时间,如果唤醒时间为82ms,睡眠时间为5s,第一电流为180uA,第二电流为18.3uA,得到平均电流I为20.9uA;如果抄表电池的容量为1400mAh,但不限于1400mAh,则可以得到抄表电池的使用时间为66985h,大约为7.6年,考虑到电池自身损耗以及高低温对功耗的影响,按80%的容量计算,其电池的最短寿命也有6年。一般,普通抄表电池的寿命为3年左右,电能表的寿命为10左右,需要更换三次电池,而本申请只需更换一次抄表电池,从而减少抄表电池的更换次数,降低成本。
本发明实施例提供了降低电能表抄表电池功耗的方法,包括:采集电能表的唤醒时间和睡眠时间;根据唤醒时间,得到唤醒时间内对应的第一电流;根据睡眠时间,得到睡眠时间内对应的第二电流;根据唤醒时间、第一电流、睡眠时间和第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流,其中,唤醒时间小于睡眠时间,从而可以减少抄表电池的功耗,延长抄表电池的寿命,减少抄表电池的更换次数。
实施例二:
图3为本发明实施例二提供的降低电能表抄表电池功耗的装置示意图。
参照图3,该装置包括电能表10和数字万用表20,其中,电能表10包括MCU17,数字万用表20和MCU17相连接;其中,数字万用表20和MCU17可通过RS485相连接;
数字万用表20,用于根据MCU17采集的唤醒时间,得到唤醒时间内对应的第一电流;以及根据MCU17采集的睡眠时间,得到睡眠时间内对应的第二电流,并将第一电流和第二电流发送给MCU17;
MCU17用于根据唤醒时间、第一电流、睡眠时间和第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流;
其中,唤醒时间小于睡眠时间。
进一步的,MCU17具体用于:
根据公式(1)计算每个唤醒周期内电池的平均电流:
其中,I为每个唤醒周期内电池的平均电流,I1为第一电流,T1为唤醒时间,I2为第二电流,T2为睡眠时间。
进一步的,MCU17具体用于:
获取电能表中抄表电池的容量;
根据抄表电池的容量和每个唤醒周期内电池的平均电流,得到抄表电池的使用时间。
进一步的,MCU17具体用于:
根据公式(2)计算抄表电池的使用时间:
其中,T为抄表电池的使用时间,C为抄表电池的容量,I为每个唤醒周期内电池的平均电流。
进一步的,唤醒时间为82ms,睡眠时间为5s,第一电流为180uA,第二电流为18.3uA。
本发明实施例提供了降低电能表抄表电池功耗的装置,包括:采集电能表的唤醒时间和睡眠时间;根据唤醒时间,得到唤醒时间内对应的第一电流;根据睡眠时间,得到睡眠时间内对应的第二电流;根据唤醒时间、第一电流、睡眠时间和第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流,其中,唤醒时间小于睡眠时间,从而可以减少抄表电池的功耗,延长抄表电池的寿命,减少抄表电池的更换次数。
实施例三:
图4为本发明实施例三提供的电能表示意图。
参照图4,电能表10包括MCU17、液晶显示电路11、数据存储电路12、红外通讯电路13、计量电路14、抄表电池15和220V交流电路16,液晶显示电路11、数据存储电路12、红外通讯电路13、计量电路14、抄表电池15和220V交流电路16分别与MCU17相连接;
MCU17用于采集电能表的唤醒时间和睡眠时间,根据唤醒时间、第一电流、睡眠时间和第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流。
液晶显示电路11用于显示电能表的时间和电量等参数信息,从而方便用户查询参数信息;
红外通讯电路13用于进行远距离的红外通讯,例如,将采集的电表数据发送给MCU17;
数据存储电路12用于存储参数信息、电量信息、时间信息、负荷曲线信息和开表盖等信息;
计量电路14用于检测和计算电能表中的电压、电流和功率等数据,并发送给MCU17;
220V交流电路16用于为电能表提供电源进行供电。
本发明实施例还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的降低电能表抄表电池功耗的方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的降低电能表抄表电池功耗的方法的步骤。
本发明实施例所提供的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种降低电能表抄表电池功耗的方法,其特征在于,所述方法包括:
采集电能表的唤醒时间和睡眠时间;
根据所述唤醒时间,得到所述唤醒时间内对应的第一电流;
根据所述睡眠时间,得到所述睡眠时间内对应的第二电流;
根据所述唤醒时间、所述第一电流、所述睡眠时间和所述第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流;
其中,所述唤醒时间小于所述睡眠时间。
2.根据权利要求1所述的降低电能表抄表电池功耗的方法,其特征在于,所述根据所述唤醒时间、所述第一电流、所述睡眠时间和所述第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流,包括:
根据下式计算所述每个唤醒周期内电池的平均电流:
其中,I为所述每个唤醒周期内电池的平均电流,I1为所述第一电流,T1为所述唤醒时间,I2为所述第二电流,T2为所述睡眠时间。
3.根据权利要求1所述的降低电能表抄表电池功耗的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述电能表中抄表电池的容量;
根据所述抄表电池的容量和所述每个唤醒周期内电池的平均电流,得到所述抄表电池的使用时间。
4.根据权利要求3所述的降低电能表抄表电池功耗的方法,其特征在于,所述根据所述抄表电池的容量和所述每个唤醒周期内电池的平均电流,得到所述抄表电池的使用时间,包括:
根据下式计算所述抄表电池的使用时间:
其中,T为所述抄表电池的使用时间,C为所述抄表电池的容量,I为所述每个唤醒周期内电池的平均电流。
5.根据权利要求2或4任一项所述的降低电能表抄表电池功耗的方法,其特征在于,所述唤醒时间为82ms,所述睡眠时间为5s,所述第一电流为180uA,所述第二电流为18.3uA。
6.一种降低电能表抄表电池功耗的装置,其特征在于,所述装置包括:电能表和数字万用表,其中,所述电能表包括微控制单元MCU,所述数字万用表和所述MCU相连接;
所述数字万用表,用于根据所述MCU采集的唤醒时间,得到所述唤醒时间内对应的第一电流;以及根据所述MCU采集的睡眠时间,得到所述睡眠时间内对应的第二电流,并将所述第一电流和所述第二电流发送给所述MCU;
所述MCU,用于根据所述唤醒时间、所述第一电流、所述睡眠时间和所述第二电流,得到每个唤醒周期内电池的平均电流;
其中,所述唤醒时间小于所述睡眠时间。
7.根据权利要求6所述的降低电能表抄表电池功耗的装置,其特征在于,所述MCU具体用于:
根据下式计算所述每个唤醒周期内电池的平均电流:
其中,I为所述每个唤醒周期内电池的平均电流,I1为所述第一电流,T1为所述唤醒时间,I2为所述第二电流,T2为所述睡眠时间。
8.根据权利要求6所述的降低电能表抄表电池功耗的装置,其特征在于,所述MCU具体用于:
获取所述电能表中抄表电池的容量;
根据所述抄表电池的容量和所述每个唤醒周期内电池的平均电流,得到所述抄表电池的使用时间。
9.根据权利要求8所述的降低电能表抄表电池功耗的装置,其特征在于,所述MCU具体用于:
根据下式计算所述抄表电池的使用时间:
其中,T为所述抄表电池的使用时间,C为所述抄表电池的容量,I为所述每个唤醒周期内电池的平均电流。
10.根据权利要求7或9任一项所述的降低电能表抄表电池功耗的装置,其特征在于,所述唤醒时间为82ms,所述睡眠时间为5s,所述第一电流为180uA,所述第二电流为18.3uA。
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