TW201427218A - 電力監測裝置 - Google Patents

Abstract

一種電力監測裝置，適用於安裝在一電力設備上，並包含：一量測單元、一無線通訊單元，及一殼體單元。該量測單元包括數個可分別同時量測該電力設備的數個電流參數的電流量測器，及一電連接該等電流量測器的電能處理器。該無線通訊單元電連接該電能處理器。該殼體單元包括一殼體，及數個分別供該等電流量測器設置的連接埠，而該殼體具有二個分別供該等連接埠安裝的開口。利用上述元件的設計，使本發明同時具備多線路量測與無線通訊的功能，藉以提升產品競爭力。

Description

電力監測裝置

本發明是有關於一種監測裝置，特別是指一種可監測用電狀態的電力監測裝置。

由於環保意識提升，一些可幫助節能減碳的產品如雨後春筍般的出現，而一種可即時量測用電狀態的電力監測裝置因應而生。所述電力監測裝置例如電錶或電力計，可結合於市內插座、插頭、開關或直接設置在配電箱上，以隨時量測並取得各種用電產品或各個用電迴路上的用電量。

但此種方式需要用到數個電力監測裝置才能同時量測到各個用電裝置或用電迴路上的用電量，導致安裝成本高又佔空間，而且每個電力監測裝置都會消耗固定的電能，在使用上不符合經濟效益。

因此，設計出一種結構創新並能同時量測多個用電迴路的用電量的電力監測裝置乃為重要課題，甚至可進一步賦予其他實用的功能，例如無線通訊，從而達到多功能的功效，如此可提升產品競爭力與實用性。

因此，本發明之目的，即在提供一種可同時量測多個用電迴路的用電狀態，並具有無線通訊功能的電力監測裝置。

於是，本發明電力監測裝置，適用於安裝在一電力設 備上，並包含：一量測單元、無線通訊單元、供電單元，以及一殼體單元。

該量測單元包括數個可分別同時量測該電力設備的數個電流參數的電流量測器，以及一電連接該等電流量測器的電能處理器。該無線通訊單元電連接該量測單元的電能處理器。該供電單元電連接該量測單元與該無線通訊單元，以提供該量測單元與該無線通訊單元電力。該殼體單元包括一界定一供該量測單元、該無線通訊單元及該供電單元設置的安裝空間的殼體，以及數個分別電連接該電能處理器的連接埠，該殼體具有二間隔設置且連通該安裝空間並分別供該等連接埠安裝的開口，該量測單元的該等電流量測器分別設置在該等連接埠上並露出於該殼體外部。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1~4，本發明電力監測裝置之較佳實施例，適用於安裝在一電力設備1上。該電力設備1包含一箱體11、一水平地固定在該箱體11內的軌道12，以及七個彼此左右相鄰地設置在該軌道12上且並聯的開關13，每一開關13都可被量測到一電壓參數與一電流參數。該軌道12包括一第一軌壁121，以及一與該第一軌壁121上下間隔的第二軌壁122。本實施例的電力設備1為一配電箱，但實施時也可以是任何可被量測到電壓大小與電流大小的電力裝置或電 子產品。此外，該等開關13可為各種型態的開關，例如無熔絲開關(NBF)、電磁開關(MC)或電力繼電器(RY)。而且實施時，該等開關13的數量不以七個為限，也可以為兩個以上，當然該電力設備1也可僅包含一個開關13。在本文中，該電力偵測裝置朝向該軌道12的一側定義為前方。

該電力監測裝置包含：一量測單元2、一無線通訊單元3、一供電單元4、一殼體單元5，以及一伺服主機6。

該量測單元2包括一用於量測該等開關13中的其中一個的電壓參數的電壓量測器21、七個可分別同時量測該等開關13的電流參數的電流量測器22，以及一電連接該電壓量測器21與該等電流量測器22的電能處理器23。在本實施例中，該電壓量測器21為一電壓量測晶片，此外，由於該等開關13並聯，使得每一開關13量測到的電壓參數都相同，因此本實施例只需要配置一個電壓量測器21即可。該等電流量測器22為一電流勾錶(圖3中僅顯示一個電流勾錶的勾頭)，並外露於該殼體單元5之外，而且該等電流量測器21的數量可配合該等開關13的數量而設置，不以七個為限。該電能處理器23可接收並計算該電壓參數與該等電流參數而得到一電能參數，該電能參數為經過每一開關13之用電迴路所消耗的電能(瓦)。

該無線通訊單元3可將該電能參數以無線通訊方式傳送出去。該無線通訊單元3包括一電連接該電能處理器23的射頻處理器31，以及一電連接該射頻處理器31並能增強無線通訊的訊號強度的天線32。實施時，該天線32外露於 該電力設備1的箱體11之外，以防止無線通訊訊號被該箱體11阻擋遮蔽而減弱。

該供電單元4電連接該量測單元2與該無線通訊單元3，以提供該量測單元2與該無線通訊單元3電力。實施時，該供電單元4為一交直流轉換器，可將該交流電力轉換成一可驅動本發明使用的直流電力。

參閱圖3~6，該殼體單元5包括一界定一安裝空間51的殼體7、一可相對該殼體7沿一滑動方向P滑移並用於將該殼體7固定在該軌道12上的滑扣件52、七個分別設置在殼體7上並電連接該電能處理器23的連接埠53、二分別沿該滑動方向P間隔設置並電連接該電壓量測器21、該供電單元4及該等開關13中的其中一個的導電件54、二分對應該等導電件54而彼此間隔地樞接在該殼體7上的扣壓片55，以及一設置在該殼體7上方且電連接該射頻處理器31的通訊埠56。

該殼體7的安裝空間51可供該電壓量測器21、該電能處理器23、該射頻處理器31與該供電單元4安裝。本實施例的殼體7是由兩個外殼與其他元件組合而成，所述其他元件例如一安裝板57，該等元件組合後，該殼體7具有一本體部71，以及一連接在該本體部71的前側且位於該本體部71與該軌道12之間的組裝部72。該本體部71具有二沿該滑動方向P間隔設置的連接壁711。每一連接壁711具有一連通該安裝空間51的開口712。

該組裝部72具有一鄰近且朝向該軌道12的基壁721、 二左右間隔並自該基壁721沿該滑動方向P而朝該軌道12突出的組裝壁722、彼此上下間隔並自該基壁721朝該軌道12突出且沿該滑動方向P間隔設置的一第一擋塊723、一第二擋塊724與一第三擋塊725，以及二左右間隔設置的擋扣壁726。實施時，該第一擋塊723、該第二擋塊724與該第三擋塊725是突出於該安裝板57上。

本實施例的基壁721呈階梯狀，並具有一沿該滑動方向P延伸的安裝面7211、一平行該安裝面7211且相對於該安裝面7211鄰近該軌道12的突壁面7212，以及一連接在該突壁面7212與該安裝面7211之間且水平的銜接面7213。該等擋扣壁726為左右間隔且分別自該銜接面7213朝該第一擋塊723的方向突出，該等擋扣壁726間隔地位於該基壁721的安裝面7211的前側，而且該等擋扣壁726與該安裝面7211共同界定一供該軌道12的第二軌壁122伸入的第二扣合空間727。

該滑扣件52具有二分別對應該等組裝壁722且位於該等組裝壁722與該基壁721之間的滑靠壁521、一連接在該等滑靠壁521之間且位於該第一擋塊723與該第二擋塊724之間的限位壁522、一自位於右側的滑靠壁521朝位於左側的滑靠壁521延伸且位於該限位壁522與該第二擋塊724之間的第一彈片523、一自位於左側的滑靠壁521朝位於右側的滑靠壁521延伸且位於該第二擋塊724與該第三擋塊725之間的第二彈片524，以及一連接該等滑靠壁521與該限位壁522並與該基壁721前後間隔的扣壁525。該扣壁 525與該基壁721共同界定一供該第一軌壁121伸入的第一扣合空間526。

本實施例的該等連接埠53分別對應該殼體7的該等開口712而設置，且該等連接埠53分別供該等電流量測器22插設，使該等電流量測器22可露出於該殼體7外部。在本實施例中，該等導電件54為可導電的螺絲，因此該等導電件54本身可利用螺接方式電連接兩電線並同時固定於該殼體7的組裝部72上。本實施例的每一扣壓片55可樞擺至如圖5假想線所示的位置，此時使用者可利用手工具例如螺絲起子，將該等導電件54中的其中一個螺鎖至該組裝部72上，安裝完畢後，再將該扣壓片55擺回如圖4所示的位置即可，此時，該扣壓片55可將位於同側且相鄰的導電件54與連接埠53隔開，防止插設在該連接埠53上的電流量測器22與該導電件54因接觸而互相干擾，進而影響該電壓量測器21與該電流量測器22量測到的數據。本實施例的通訊埠56是設置在位於上方的該連接壁711之遠離該組裝部72的一側，該通訊埠56供該天線32螺接，使該天線32電連接該射頻處理器31。

該伺服主機6以無線通訊方式與該無線通訊單元3訊號連接，且用於接收該電能參數並將該電能參數經由計算處理得到用電量。所述用電量為每一開關13迴路的用電量，當然，實施時也可以將所有開關13的用電量加總，以便於觀察總用電量。此外所述用電量的單位可依使用者需求設定成千瓦小時(kW‧h)，或直接換算成電價。在本實施例 中，該伺服主機6可為電腦、手機、平板電腦，或其他可無線通訊且具備計算與顯示功能的電子裝置。

參閱圖2、5~7，本發明與該電力設備1的軌道12組合或拆離時，該滑扣件52可相對該殼體7在一扣合位置(圖6)與一非扣合位置(圖7)之間移動。當該滑扣件52位在該扣合位置時，該滑扣件52的限位壁522抵靠該第一擋塊723，且該限位壁522受該第一擋塊723擋止而限制該滑扣件52朝下移動，該第一彈片523受該第二擋塊724擋止而限制該滑扣件52朝上移動，該第二彈片524受該第三擋塊725擋止亦限制該滑扣件52朝上移動，藉此可避免該滑扣件52任意地相對該殼體7上下滑移。此時該殼體7的組裝部72的該等擋扣壁726能配合該滑扣件52的扣壁525而將該殼體7扣合在該軌道12上，而該第一扣合空間526與該第二扣合空間727則分別供該軌道12的第一軌壁121與第二軌壁122伸入。

當使用者抵抗該第一彈片523與該第二彈片524產生的彈力而將該滑扣件52朝上移動至圖7所示的非扣合位置，此時該限位壁522相對於圖6的狀態遠離該第一擋塊723，使該滑扣件52的扣壁525不再抵壓於該軌道12的第一軌壁121的前側，此時該殼體7的頂部即可朝後移動以與該第一軌壁121脫離，接著將整個殼體7略微下移，即可使該第二軌壁122脫離該殼體7，此時該殼體7與該軌道12解除固定狀態。

參閱圖5、8、9，而本發明使用時，該等導電件54可 分別透過二條第一導線81電連接該電力設備1的該等開關13中的其中任一個的兩端，進而與該等開關13形成並聯，使該電壓量測器21可量測到該電壓參數，並同時供應該供電模組4該交流電力。而該等電流量測器22只要分別勾住與該等開關13電連接的一條第二導線82，即可量測到與該等開關13相對應的該電流參數。最後該無線通訊單元3將該電能處理器23計算而來的該電能參數，以無線通訊方式傳送至該伺服主機6做進一步的處理後，使用者即可觀測到即時的用電量。

綜上所述，該量測單元2的該等電流量測器22可分別同時量測該等開關13上的電流參數，配合該電能處理器23可同時計算該電壓參數與每一開關13上的電流參數而得到該電能參數，加上該無線通訊單元3將該電能參數以無線通訊的方式傳送至該伺服主機6做後續的計算與處理，使得本發明在使用上同時具備多路量測與無線通訊的功能，而能提升產品競爭力與實用性。此外，利用該殼體單元5的滑扣件52可相對該殼體7移動的設計，使本發明可快速地與該軌道12扣合或拆離，在拆組時也相當方便。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧電力設備

11‧‧‧箱體

12‧‧‧軌道

121‧‧‧第一軌壁

122‧‧‧第二軌壁

13‧‧‧開關

2‧‧‧量測單元

21‧‧‧電壓量測器

22‧‧‧電流量測器

23‧‧‧電能處理器

3‧‧‧無線通訊單元

31‧‧‧射頻處理器

32‧‧‧天線

4‧‧‧供電單元

5‧‧‧殼體單元

51‧‧‧安裝空間

52‧‧‧滑扣件

521‧‧‧滑靠壁

522‧‧‧限位壁

523‧‧‧第一彈片

524‧‧‧第二彈片

525‧‧‧扣壁

526‧‧‧第一扣合空間

53‧‧‧連接埠

54‧‧‧導電件

55‧‧‧扣壓片

56‧‧‧通訊埠

57‧‧‧安裝板

6‧‧‧伺服主機

7‧‧‧殼體

71‧‧‧本體部

711‧‧‧連接壁

712‧‧‧開口

72‧‧‧組裝部

721‧‧‧基壁

7211‧‧‧安裝面

7212‧‧‧突壁面

7213‧‧‧銜接面

722‧‧‧組裝壁

723‧‧‧第一擋塊

724‧‧‧第二擋塊

725‧‧‧第三擋塊

726‧‧‧擋扣壁

727‧‧‧第二扣合空間

81‧‧‧第一導線

82‧‧‧第二導線

P‧‧‧滑動方向

圖1是本發明電力監測裝置的一較佳實施例的功能方 塊圖；圖2是該較佳實施例與一電力設備的立體示意圖，說明該較佳實施例與該電力設備的組合關係；圖3是該較佳實施例的局部立體分解圖；圖4是該較佳實施例的局部立體組合圖；圖5是該較佳實施例的局部側視剖視示意圖，說明該較佳實施例扣合在該電力設備的一軌道上；圖6是該較佳實施例的前視示意圖，說明一滑扣件位在一扣合位置；圖7是該較佳實施例的前視示意圖，說明該滑扣件位在一非扣合位置；圖8是一示意圖，說明該較佳實施例與該電力設備的七個開關的連接關係；及圖9是一示意圖，說明一電流量測器的使用狀態。

13‧‧‧開關

2‧‧‧量測單元

21‧‧‧電壓量測器

22‧‧‧電流量測器

23‧‧‧電能處理器

3‧‧‧無線通訊單元

31‧‧‧射頻處理器

32‧‧‧天線

4‧‧‧供電單元

6‧‧‧伺服主機

Claims (6)

1. 一種電力監測裝置，適用於安裝在一電力設備上，並包含：一量測單元，包括數個可分別同時量測該電力設備的數個電流參數的電流量測器，以及一電連接該等電流量測器的電能處理器；一無線通訊單元，電連接該量測單元的電能處理器；一供電單元，電連接該量測單元與該無線通訊單元，以提供該量測單元與該無線通訊單元電力；及一殼體單元，包括一界定一供該量測單元、該無線通訊單元及該供電單元設置的安裝空間的殼體，以及數個分別電連接該電能處理器的連接埠，該殼體具有二間隔設置且連通該安裝空間並分別供該等連接埠安裝的開口，該量測單元的該等電流量測器分別設置在該等連接埠上並露出於該殼體外部。
2. 如請求項1所述的電力監測裝置，該電力設備還包含一箱體、數個相並聯的開關，以及一安裝在該箱體內並供該等開關設置的軌道，其中，該殼體單元還包括一可相對該殼體沿一滑動方向滑移並用於將該殼體固定在該軌道上的滑扣件。
3. 如請求項2所述的電力監測裝置，該軌道包括一第一軌壁，其中，該殼體還具有一本體部，以及一連接該本體部且位於該本體部與該軌道之間的組裝部，該組裝部具 有一鄰近該軌道的基壁、二彼此間隔並自該基壁沿該滑動方向而朝該軌道突出的組裝壁，以及位於該等組裝壁之間並自該基壁朝該軌道突出且沿該滑動方向間隔設置的一第一擋塊與一第二擋塊，該滑扣件具有二分別對應該等組裝壁且位於該等組裝壁與該基壁之間的滑靠壁、一連接在該等滑靠壁之間且位於該第一擋塊與該第二擋塊之間而可受該第一擋塊擋止的限位壁、一連接該等滑靠壁與該限位壁並與該基壁間隔的扣壁，以及一自該等滑靠壁中的其中一個朝另一滑靠壁延伸且位於該限位壁與該第二擋塊之間而可受該第二擋塊擋止的第一彈片，該扣壁與該基壁共同界定一供該第一軌壁伸入的第一扣合空間，該滑扣件可相對該殼體在一使該限位壁抵靠該第一擋塊的扣合位置，以及一使該限位壁遠離該第一擋塊的非扣合位置之間移動。
4. 如請求項3所述的電力監測裝置，該軌道還包括一沿該滑動方向而與該第一軌壁間隔設置的第二軌壁，其中，該殼體的組裝部的基壁具有一供該第一擋塊與該第二擋塊突出設置且平行該滑動方向的安裝面、一平行該安裝面且相對於該安裝面鄰近該軌道的突壁面，以及一連接在該突壁面與該安裝面之間的銜接面，該組裝部還具有一自該銜接面朝該第一擋塊的方向突出並與該基壁的安裝面間隔的擋扣壁，該擋扣壁與該基壁的安裝面共同界定一供該第二軌壁伸入的第二扣合空間。
5. 如請求項1所述的電力監測裝置，其中，該量測單元還 包括一電壓量測器，該殼體還具有一本體部，以及一連接該本體部的組裝部，該本體部具有二間隔設置且分別具有該等開口的連接壁，該殼體單元還包括二分別設置在該組裝部上且鄰近該等開口並電連接該電壓量測器、該供電單元及該電力設備的導電件，以及二分別鄰近該等連接壁且樞接在該組裝部上並可將位於同側的開口與導電件隔開的扣壓片。
6. 如請求項3所述的電力監測裝置，其中，該無線通訊單元包括一電連接該電能處理器的射頻處理器，以及一天線，該殼體單元還包括一設置在該本體部且電連接該射頻處理器的通訊埠，該天線是設置在該通訊埠上而電連接該射頻處理器。