CN208026793U - 一种基于微电流变化检测的能耗监测装置 - Google Patents

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冯志刚
刘彬
艾小亮
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Guizhou Bao Zhida Network Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种基于微电流变化检测的能耗监测装置,包括电流检测器、恒压源电路和能耗运算监测装置,所述的电流检测器包括设置于用电系统电路总输出端的第一电流检测器和分别设置于用电系统各并联支路中的用电器电路输出端的第二电流检测器,各个电流检测器分别与能耗运算监测装置连接通讯;所述的恒压源电路设置在用电系统的并联干路输入端上,恒压源电路输入端连接市电,输出端连接用电系统,通过对用电器输出稳定的电压,然后对电流进行持续监测,再计算出用电器的电阻和能耗,从而实现对用电器系统的能耗监测,本实用新型具有自动化监测、监测准确和延长用电器寿命的优点。

Description

一种基于微电流变化检测的能耗监测装置
技术领域
[0001]本实用新型属于用电器能耗监测装置领域,尤其涉及一种基于微电流变化检测的 能耗监测装置。
背景技术
[0002]在现代的家庭生活中,电器是必不可少的一部分。而随着科技的进步和生活水平 的提高,家用电器逐渐向集体化的方向发展,形成用电器系统,如中央空调等用电器系统也 将逐渐普及。集体化的设备不仅能安装使用方便,其所需的消耗也相对较低。但是集体化的 用电器系统也存在不足之处,在后期监管和维护的成本较高,而且需要进入每家每户进行 监控和维护会造成很多不必要的麻烦,而且效率维护检测效率非常低严重制约了用电器系 统的发展。特别是用电器使用的时间长了会发生老化,老化的用电器的电阻增加,能耗增加 而且存在安全隐患,但一般家庭中很难擦觉到用电器己经老化,增加了安全风险和造成了 不必要的能源浪费。
发明内容
[0003]基于现有技术存在上述问题,本实用新型提供一种基于微电流变化检测的能耗监 测装置,包括电流检测器、恒压源电路和能耗运算监测装置,所述的电流检测器包括设置于 用电系统电路总输出端的第一电流检测器和分别设置于用电系统各并联支路中的用电器 电路输出端的第二电流检测器,各个电流检测器分别与能耗运算监测装置连接通讯;所述 的恒压源电路设置在用电系统的并联干路输入端上,恒压源电路输入端连接市电,输出端 连接用电系统,通过对用电器输出稳定的电压,然后对电流进行持续监测,再计算出用电器 的电阻和能耗,从而实现对用电器系统的能耗监测,本实用新型具有自动化监测、监测准确 和延长用电器寿命的优点。
[0004] 本实用新型通过以下详细技术方案达到目的:
[0005] 一种基于微电流变化检测的能耗监测装置,其包括电流检测器、恒压源电路和能 耗运算监测装置,所述的电流检测器包括设置于用电系统电路总输出端的第一电流检测器 和分别设置于用电系统各并联支路中的用电器电路输出端的第二电流检测器,各个电流检 测器分别与能耗运算监测装置连接通讯;所述的恒压源电路设置在用电系统的并联干路输 入端上,恒压源电路输入端连接市电,输出端连接用电系统。
[0006] 其中,所述的能耗运算监测装置包括第一主板、CPU处理器、储存模块、第一通讯模 块和报警模块;储存模块、第一通讯模块和报警模块通过第一主板通讯连接到mu处理器, 由CPU处理器控制;CPU处理器再通过通讯模块连接到电流检测器。
[0007] 其中,所述的电流检测器包括第二主板、M⑶处理器、电流检测模块、时钟模块、位 置编码生成模块和第二通讯模块,电流检测模块、时钟模块、位置编码生成模块和第二通讯 模块通过第二主板通讯连接到MCU处理器,由MCU处理器控制。
[0008] 其中,基于微电流变化检测的能耗监测装置还包括设置在恒压源电路后方的电压 检测装置,电压检测装置检测恒压源电路输出的电压并将电压数据发送到能耗运算监测装 置,增加了电压检测装置可以定时检测恒压源电路输出的电压是否恒定,作为一种自我监 测装置,保证最终的能耗监测结果准确。
[0009] 其中,所述的电压检测装置包括绝缘套、定时装置、无线发送装置、微型电压检测 器、检测探针、微型电机和弹性复位部件;所述的绝缘套设有与电源线大小相匹配的穿孔, 电源线穿过穿孔并被绝缘套包裹,穿孔内壁设置有与电源线紧密贴合的导电银片,导电银 片向上伸长;检测探针通过弹性复位部件活动连接到绝缘套上;微型电机动力输出端连接 到检测探针,向下压迫检测探针并使检测探针向下移动接触到导电银片;微型电压检测器 电性连接到检测探针,同时与定时装置和无线发送装置通讯连接,微型电压检测器通过无 线发送装置连接到能耗运算监测装置。
[0010] 本实用新型具有的有益效果:在用电器系统中添加了恒压源电路,使整个电路具 有稳定的电压,稳定的电压使用电器的使用更加稳定,寿命更长;通过稳定的电压,对电路 中的电流进行实时的监测,电流监测装置的电阻少、能耗低,不会增加用电系统的能耗并且 能实现自动化的监测;监测装置设置有无线通讯模块,可以进行远程监测。
附图说明
[0011] 图1,一种基于微电流变化检测的能耗监测装置的总体连接示意图。
[0012] 图2,一种基于微电流变化检测的能耗监测装置的电流检测器和能耗运算监测装 置的连接示意图。
[0013] 图3,一种基于微电流变化检测的能耗监测装置的电压检测装置的剖面结构示意 图。
具体实施方式
[0014] 下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0015]如图1-3所示的一种基于微电流变化检测的能耗监测装置,其包括电流检测器2、 恒压源电路1、能耗运算监测装置3和电压检测装置4,所述的电流检测器2包括设置于用电 系统电路总输出端的第一电流检测器22和分别设置于用电系统各并联支路中的用电器电 路输出端的第二电流检测器21,各个电流检测器2分别与能耗运算监测装置3连接通讯;所 述的恒压源电路1设置在用电系统的并联干路输入端上,恒压源电路1输入端连接市电,输 出端连接用电系统;电压检测装置4设置在恒压源电路1后方,检测恒压源电路1输出的电压 并将电压数据发送到能耗运算监测装置3。
[0016]作为优选实施例,所述的能耗运算监测装置3包括第一主板、CPU处理器、储存模 块、第一通讯模块和报警模块;储存模块、第一通讯模块和报警模块通过第一主板通讯连接 到CPU处理器,由CPU处理器控制;CPU处理器再通过通讯模块连接到电流检测器2。
[0017]其中,所述的电流检测器2包括第二主板、M⑶处理器、电流检测模块、时钟模块、位 置编码生成模块和第二通讯模块,电流检测模块、时钟模块、位置编码生成模块和第二通讯 模块通过第二主板通讯连接到MCU处理器,由MCU处理器控制。
[0018]作为优选实施例,基于微电流变化检测的能耗监测装置还包括设置在恒压源电路 1后方的电压检测装置4,电压检测装置4检测恒压源电路1输出的电压并将电压数据发送到 能耗运算监测装置3。
[0019]作为优选实施例,所述的电压检测装置4包括绝缘套41、定时装置42、无线发送装 置43、微型电压检测器44、检测探针45、微型电机46和弹性复位部件47;所述的绝缘套41设 有与电源线大小相匹配的穿孔,电源线穿过穿孔并被绝缘套41包裹,穿孔内壁设置有与电 源线紧密贴合的导电银片411,导电银片411向上伸长;检测探针45通过弹性复位部件47活 动连接到绝缘套41上;微型电机妨动力输出端连接到检测探针45,向下压迫检测探针45并 使检测探针45向下移动接触到导电银片411;微型电压检测器44电性连接到检测探针45,同 时与定时装置42和无线发送装置43通讯连接,微型电压检测器44通过无线发送装置43连接 到能耗运算监测装置3。在完成安装的时候,绝缘套41包裹电源线的火线和零线,导电银片 411在绝缘套41的压迫下紧密贴合在裸露的电源线芯上;定时装置42在到达预设的时间是 启动微型电机46,微型电机46动力输出端带动检测探针45向下移动并与导电银片411接触 使整个电压检测电路形成回路,此时微型电压检测器44对输出电源电压进行检测,检测完 毕后微型电机46动力输出端收缩,导电银片411在弹性复位部件47的作用下复位,电压检测 电路断开,微型电压检测器44通过无线发送装置43将电压数据发送到能耗运算监测装置3, 在需要测量的时候将微型电压检测器44接入电路,不需要测量时断开电路可以避免微型电 压检测器44持续通电而影响使用寿命,也可以避免增加电路电阻,增加能耗。
[0020] 在使用的时候,恒压源电路1向用电器系统输出稳定的电压,位于用电器系统各处 的电流检测器2实时测量系统中干路和各支路中的电流,电流检测器2的MCU处理器通过己 知的电压和检测出的电流根据欧姆定律计算出系统总电阻和各支路的电阻,并将电阻数值 和与检测时间结合绘制出电阻-时间曲线。电流检测器2每天将曲线数据添加上地址信息后 发送到能耗运算监测装置3,能耗运算监测装置3对曲线图进行分析并计算出用电系统和各 支路的能耗,当电阻值达到预设值或者曲线斜率发生骤变时,即代表用电系统某部分电器 出现了严重老化导致电阻增加或者发生问题,此时能耗运算监测装置3中的报警装置会进 行自动报警,通知维护人员进行维护并提示用电系统那一部分老化严重或者发生了问题, 需要进行维护。
[0021]装置对系统的能耗监测数据储存在储存模块中,其能耗数据可以用作其他用途, 例如进一步研宄优化用电系统、分析用户用电情况等。
[0022]以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式,其描述较为具体和详细, 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通 技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属 于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1. 一种基于微电流变化检测的能耗监测装置,其特征在于,其包括电流检测器、恒压源 电路和能耗运算监测装置,所述的电流检测器包括设置于用电系统电路总输出端的第一电 流检测器和分别设置于用电系统各并联支路中的用电器电路输出端的第二电流检测器,各 个电流检测器分别与能耗运算监测装置连接通讯;所述的恒压源电路设置在用电系统的并 联千路输入端上,恒压源电路输入端连接市电,输出端连接用电系统。
2. 根据权利要求1所述的基于微电流变化检测的能耗监测装置,其特征在于,所述的能 耗运算监测装置包括第一主板、CPU处理器、储存模块、第一通讯模块和报警模块;储存模 块、第一通讯模块和报警模块通过第一主板通讯连接到CPU处理器,由CPU处理器控制;CPU 处理器再通过通讯模块连接到电流检测器。
3. 根据权利要求1所述的基于微电流变化检测的能耗监测装置,其特征在于,所述的电 流检测器包括第二主板、MCU处理器、电流检测模块、时钟模块、位置编码生成模块和第二通 讯模块,电流检测模块、时钟模块、位置编码生成模块和第二通讯模块通过第二主板通讯连 接到MCU处理器,由MCU处理器控制。
4. 根据权利要求1-3任一所述的基于微电流变化检测的能耗监测装置,其特征在于,其 还包括设置在恒压源电路后方的电压检测装置,电压检测装置检测恒压源电路输出的电压 并将电压数据发送到能耗运算监测装置。
5. 根据权利要求4所述的基于微电流变化检测的能耗监测装置,其特征在于,所述的电 压检测装置包括绝缘套、定时装置、无线发送装置、微型电压检测器、检测探针、微型电机和 弹性复位部件;所述的绝缘套设有与电源线大小相匹配的穿孔,电源线穿过穿孔并被绝缘 套包裹,穿孔内壁设置有与电源线紧密贴合的导电银片,导电银片向上伸长;检测探针通过 弹性复位部件活动连接到绝缘套上;微型电机动力输出端连接到检测探针,向下压迫检测 探针并使检测探针向下移动接触到导电银片;微型电压检测器电性连接到检测探针,同时 与定时装置和无线发送装置通讯连接,微型电压检测器通过无线发送装置连接到能耗运算 监测装置。
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