CN114280362A - 交直流计量系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交直流计量系统及装置，包括信号采样模块、波形选择模块、有效值模块、功率模块、能量模块以及寄存器；信号采样模块用于采集电信号，并将电信号采样为波形信号输出至波形选择模块；波形选择模块用于对波形信号进行选择；有效值模块用于根据第一波形计算有效值，并将有效值输出至寄存器；功率模块用于根据第二波形计算功率值，并将功率值输出至能量模块以及寄存器；能量模块根据功率值计算能量值，并将能量值输出至寄存器。本系统在免于计算芯片的更换的情况下，就能够将电信号的各个参数进行计算。

Description

交直流计量系统及装置

技术领域

本发明涉及交直流电能计量技术领域，具体涉及一种交直流计量系统及装置。

背景技术

现如今，各种各样的场景都需要各种计量的芯片，但是在各种各样的场合所需要计量的场合不一样，从而导致电路方案的不一致，现在需要一种能够一种不需要将多种计量芯片的系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中需要各种计量芯片的缺陷，提供一种交直溜计量系统及装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：包括信号采样模块、波形选择模块、有效值模块、功率模块、能量模块以及寄存器；

信号采样模块用于采集电信号，并将电信号采样为波形信号输出至波形选择模块；

波形信号包括直流电压波形信号、直流电流波形信号、交流电压波形信号、交流电流波形信号；

波形选择模块用于对波形信号进行选择，得到第一波形并输出至有效值模块，还用于得到第二波形并输出至功率模块；

有效值模块用于根据第一波形计算有效值，并将有效值输出至寄存器；

功率模块用于根据第二波形计算功率值，并将功率值输出至能量模块以及寄存器；

能量模块根据功率值计算能量值，并将能量值输出至寄存器。

优选地，系统包括至少两个信号采样模块，一个信号采样模块对一个电信号进行采样。

优选地，波形选择模块对各个电信号按照时分复用进行处理，生成与不同电信号对应的第一波形以及第二波形。

优选地，有效值模块对不同电信号对应的第一波形按照时分复用进行计算，得出不同电信号对应的有效值；

和/或，

功率模块对于不同电信号对应的第二波形按照时分复用进行计算，得出不同电信号对应的功率值；

和/或，

能量模块对于不同电信号对应的功率值按照时分复用计算，得出不同功率对应的能量值。

优选地，交直流计量系统还包括交直流配置模块；

寄存器还用于生成功率配置信号以及有效值配置信号，并将功率配置信号以及有效值配置信号输入交直流配置模块；

功率配置信号包括直流功率信号、交流功率信号、交直流功率信号、总直流功率、总交流功率、总交直流功率信号中的至少一种；

有效值配置信号包括电流有效值信号以及电压有效值信号；

交直流配置模块用于根据不同的有效值配置信号选择对应的第一波形，还用于根据不同的配置信号选择对应的第二波形。

优选地，寄存器还用于将计算时限发送至有效值模块；

当计算时限大于第一有效值的计算时间，有效值模块用于选择第一有效值算法计算有效值；

当计算时限小于或者等于第一有效时间，有效值模块用于选择第二有效值算法计算有效值；

其中，第一有效值算法的精度大于第二有效值算法的精度，且第一有效值算法的计算时间大于第二有效值算法的计算时间。

优选地，有效值模块还用于对第一波形的周期、过零时刻、失压时刻、过压时刻中的至少一种进行获取。

优选地，功率模块用于计算第二波形的直流功率、交流功率、功率因子以及夹角的至少一种。

优选地，能量值包括直流能量、交流能量、交直流能量，总直流能量、总交流能量以及总直交流能量中的至少一种。

作为本发明的第二个方面，本发明还提供一种交直流计量装置，交直流配置装置包括前述的交直流计量系统

本发明的积极进步效果在于：根据需要选择出对应的第一波形以及第二波形，并根据第一波形以及第二波形计算出相对应的有效值以及功率值。

附图说明

图1为本发明实施例1的交直流计量系统的结构示意图。

图2为本发明实施例1的交直流计量系统的数据传输示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

请参考图1，本发明提供一种交直流计量系统，包括信号采样模块1、波形选择模块2、有效值模块5、功率模块3、能量模块4以及寄存器6；

信号采样模块1用于采集电信号，并将电信号采样为波形信号输出至波形选择模块2；

波形信号包括直流电压波形信号、直流电流波形信号、交流电压波形信号、交流电流波形信号；

波形选择模块2用于对波形信号进行选择，得到第一波形并输出至有效值模块5，还用于得到第二波形并输出至功率模块3；

有效值模块5用于根据第一波形计算有效值，并将有效值输出至寄存器6；

功率模块3用于根据第二波形计算功率值，并将功率值输出至能量模块4以及寄存器6；

能量模块4根据功率值计算能量值，并将能量值输出至寄存器6。

在本实施例中，电信号包括电压信号以及电流信号，电压信号又可以划分为直流电压信号以及交流电压信号，电流信号又可以划分为直流电流信号与交流电压信号，通过将电信号进行采样成为电信号相对应的波形信号，并将波形信号选择出第一波形以及第二波形。

在本实施例中，功率模块3能够计算电信号的直流功率、交流功率以及总功率；能量模块4能够计算功率模块3所对应计算的直流电能、交流电能以及总电能；有效值模块5能够计算电信号的有效值。

具体地，系统包括至少两个信号采样模块1，一个信号采样模块1对一个电信号进行采样。

在本实施例中，能够对于多个电信号进行采样，提高对于电信号进行测量时候的效率。

具体的，波形选择模块2对各个电信号按照时分复用进行处理，生成与不同电信号对应的第一波形以及第二波形。

在本实施例中，波形选择装置使用时分复用，能够只使用一个波形选择装置，以减少波形选择模块2的硬件开销。此外，根据不同电信号对应的第一波形以及第二波形，能够计算出不同电信号的功率值、有效值以及能量值。

在本实施例中，可以计算第一电信号对应的第一直流功率、第一交流功率以及第一交直流功率。

请参考图2，例如，需要检测第一电信号的直流功率，即图2中的第一直流功率时，对第一电信号的第一电流信号以及第一电压信号进行采样，得到第一电流以及第一电压，第一电流波形包括第一直流电流以及第一交流电流，第一电压包括第一直流电压以及第一交流电压。将第一直流电压以及第一交流电压作为计算第一直流功率的第二波形的数据。第N电信号与第一电信号同理。

本实施例中，直流电流由直流电流波形信号得出；直流电压信号由直流电压波形信号得出；交流电流由交流电流波形信号得出；交流电压数据由于交流电压波形信号得出。

具体地，有效值模块5对不同电信号对应的第一波形按照时分复用进行计算，得出不同电信号对应的有效值；

和/或，

功率模块3对于不同电信号对应的第二波形按照时分复用进行计算，得出不同电信号对应的功率值；

和/或，

能量模块4对于不同电信号对应的功率值按照时分复用计算，得出不同功率对应的能量值。

在本实施例中，效值模块5能够只使用一个；功率模块3能够只使用一个；能量模块4能够只使用一个。能够减少有效值模块5、功率选择模块3以及能量模块4三者中的至少一种的硬件开销。

具体地，交直流计量系统还包括交直流配置模块7；

寄存器6还用于生成功率配置信号以及有效值配置信号，并将功率配置信号以及有效值配置信号输入交直流配置模块7；

功率配置信号包括直流功率信号、交流功率信号、交直流功率信号、总直流功率、总交流功率、总交直流功率信号中的至少一种；

有效值配置信号包括电流有效值信号以及电压有效值信号；

交直流配置模块7用于根据不同的有效值配置信号选择对应的第一波形，还用于根据不同的配置信号选择对应的第二波形。

具体地，寄存器6还用于将计算时限发送至有效值模块5；

当计算时限大于第一有效值的计算时间，有效值模块5用于选择第一有效值算法计算有效值；

当计算时限小于或者等于第一有效时间，有效值模块5用于选择第二有效值算法计算有效值；

其中，第一有效值算法的精度大于第二有效值算法的精度，且第一有效值算法的计算时间大于第二有效值算法的计算时间。

在本实施例中，有效值模块5能够根据时限的长短选择对应的精度。

具体地，有效值模块5还用于对第一波形的周期、过零时刻、失压时刻、过压时刻中的至少一种进行获取。

具体地，功率模块3用于计算第二波形的直流功率、交流功率、功率因子以及夹角的至少一种。

具体地，能量值包括直流能量、交流能量、交直流能量，总直流能量、总交流能量以及总直交流能量中的至少一种。

实施例2

本实施例提供一种交直流计量装置，装置包括上述实施例1中的交直流计量系统。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种交直流计量系统，其特征在于，包括信号采样模块、波形选择模块、有效值模块、功率模块、能量模块以及寄存器；

所述信号采样模块用于采集电信号，并将所述电信号采样为波形信号输出至所述波形选择模块；

所述波形信号包括直流电压波形信号、直流电流波形信号、交流电压波形信号、交流电流波形信号；

所述波形选择模块用于对所述波形信号进行选择，得到第一波形并输出至所述有效值模块，还用于得到第二波形并输出至所述功率模块；

所述有效值模块用于根据所述第一波形计算有效值，并将所述有效值输出至所述寄存器；

所述功率模块用于根据所述第二波形计算功率值，并将所述功率值输出至能量模块以及所述寄存器；

所述能量模块根据所述功率值计算能量值，并将所述能量值输出至所述寄存器。

2.如权利要求1所述的交直流计量系统，其特征在于，所述系统包括至少两个信号采样模块，一个信号采样模块对一个电信号进行采样。

3.如权利要求2所述的交直流计量系统，其特征在于，所述波形选择模块对各个电信号按照时分复用进行处理，生成与不同电信号对应的第一波形以及第二波形。

4.如权利要求3所述的交直流计量系统，其特征在于，所述有效值模块对不同电信号对应的第一波形按照时分复用进行计算，得出不同电信号对应的有效值；

和/或，

所述功率模块对于不同电信号对应的第二波形按照时分复用进行计算，得出不同电信号对应的功率值；

和/或，

所述能量模块对于不同电信号对应的功率值按照时分复用计算，得出不同功率对应的能量值。

5.如权利要求1所述的交直流计量系统，其特征在于，所述交直流计量系统还包括交直流配置模块；

所述寄存器还用于生成功率配置信号以及有效值配置信号，并将所述功率配置信号以及有效值配置信号输入所述交直流配置模块；

所述功率配置信号包括直流功率信号、交流功率信号、交直流功率信号、总直流功率、总交流功率、总交直流功率信号中的至少一种；

所述有效值配置信号包括电流有效值信号以及电压有效值信号；

所述交直流配置模块用于根据不同的有效值配置信号选择对应的第一波形，还用于根据不同的配置信号选择对应的第二波形。

6.如权利要求1所述的交直流计量电路，其特征在于，所述寄存器还用于将计算时限发送至所述有效值模块；

当所述计算时限大于第一有效值的计算时间，所述有效值模块用于选择第一有效值算法计算有效值；

当所述计算时限小于或者等于第一有效时间，所述有效值模块用于选择第二有效值算法计算有效值；

其中，所述第一有效值算法的精度大于第二有效值算法的精度，且所述第一有效值算法的计算时间大于第二有效值算法的计算时间。

7.如权利要求1所述的交直流计量电路，其特征在于，所述有效值模块还用于对所述第一波形的周期、过零时刻、失压时刻、过压时刻中的至少一种进行获取。

8.如权利要求1所述的交直流计量电路，其特征在于，所述功率模块用于计算所述第二波形的直流功率、交流功率、功率因子以及夹角的至少一种。

9.如权利要求1所述的交直流计量电路，其特征在于，所述能量值包括直流能量、交流能量、交直流能量，总直流能量、总交流能量以及总直交流能量中的至少一种。

10.一种交直流计量装置，其特征在于，所述装置包括如权利要求1-9任意一项所述的交直流计量系统。

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