TWI463757B - Intelligent power management systems, devices and modules - Google Patents

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Description

智能化電力管理系統、裝置及模組
本發明是有關於一種系統、裝置及模組,特別是指一種智能化電力管理系統、裝置及模組。
變壓器因過載產生過熱而導致毀損事件經常發生,因此許多警示變壓器發生過載的方法被提出。
如圖1所示,一種習知的警示電力系統1,包含:一變壓器10、一負載11,及一溫度指示儀表12。
變壓器10接收一外部電力,並據以進行轉換而產生一驅動電力。
負載11電連接於該變壓器10以接收該驅動電力。
溫度指示儀表12連接於該變壓器10以顯示該變壓器10之溫度。
但是該習知的警示電力系統1的缺點為:必須透過人工方式來檢查該溫度指示儀表12,因此當變壓器10發生過載或故障時,溫度指示儀表12無法主動提出預警,而不具有事前預警功能。
因此,本發明之第一目的,即在提供一種具有事前預警功能的智能化電力管理系統。
該智能化電力管理系統,包含:一負載;一變壓器,接收一外部電力,並據以進行轉換而產生一驅動電力供應至該負載;及一智能化電力管理裝置,包括:一智能化電力管理模組,具有:一電壓電流量測單元,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電流及電壓,並據以運算來得到一追隨該變壓器之輸出功率變化的功率量測值;一資料處理單元,電連接於該電壓電流量測單元以接收該功率量測值並與一預設參考功率值比較以提供一指示該變壓器是否接近過載的用電資訊;及一通訊單元,電連接於該資料處理單元以接收該用電資訊,並發出一具有該用電資訊的通訊信號;及一監控主站,從該智能化電力管理模組的通訊單元接收該具有該用電資訊的通訊信號,並顯示該用電資訊以利監控。
本發明之第二目的,即在提供一種具有事前預警功能的智能化電力管理裝置。
該智能化電力管理裝置,適用於電連接於一變壓器,該變壓器用於產生一驅動電力供應至一負載,且該智能化電力管理裝置包含:一智能化電力管理模組,包括:一電壓電流量測單元,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電流及電壓,並據以運算來得到一追隨該變壓器之輸出功率變化的功率量測值;一資料處理單元,電連接於該電壓電流量測單元以接收該功率量測值並與一預設參考功率值比較以提供一指示該變壓器是否接近過載的用電資訊;及一通訊單元,電連接於該資料處理單元以接收該用電資訊,並發出一具有該用電資訊的通訊信號;及一監控主站,從該智能化電力管理模組的通訊單元接收該具有該用電資訊的通訊信號,並顯示該用電資訊以利監控。
本發明之第三目的,即在提供一種具有事前預警功能的智能化電力管理模組。
該智能化電力管理模組,適用於利用一通訊信號與一監控主站進行通訊,且該智能化電力管理模組電連接於一變壓器,該變壓器供應一驅動電力到一負載,且該智能化電力管理模組包含:一電壓電流量測單元,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電流及電壓,並據以運算來得到一追隨該變壓器之輸出功率變化的功率量測值;一資料處理單元,電連接於該電壓電流量測單元以接收該功率量測值並與一預設參考功率值比較以提供一指示該變壓器是否接近過載的用電資訊;及一通訊單元,電連接於該資料處理單元以接收該用電資訊,並發出該具有該用電資訊的通訊信號。
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。
如圖2所示,本發明智能化電力管理系統2之較佳實施例,包含:一負載3、一變壓器4,及一智能化電力管理裝置5。
變壓器4接收一外部電力,並據以進行轉換而產生一驅動電力以供應到該負載3。
該智能化電力管理裝置5包括:一智能化電力管理模組6、一監控主站7,及一用戶端8。
該智能化電力管理模組6適用於利用一通訊信號與該監控主站7進行通訊,且電連接於該變壓器4,且包括:一電壓電流量測單元61、一溫度量測單元62、一資料處理單元63,及一通訊單元64。
<電壓電流量測單元>
電壓電流量測單元61電連接於該變壓器4以偵測該驅動電力的電流及電壓,並據以運算來得到一追隨該變壓器4之輸出功率變化的功率量測值Pdet,且該電壓電流量測單元61具有:一電流偵測器611、一電壓偵測器612、一電能運算器613,及一標準電表614。
電流偵測器611電連接於該變壓器4以偵測該驅動電力的電流I,並據以轉換來得到一電流量測信號Idet,該電流量測信號的大小是追隨該驅動電力的電流變化。
電壓偵測器612電連接於該變壓器4以偵測該驅動電力的電壓V,並據以轉換來得到一電壓量測信號Vedt,該電壓量測信號的大小是追隨該驅動電力的電壓變化。
電能運算器613電連接於該電流偵測器611以接收該電流量測信號,且電連接於該電壓偵測器612以接收該電壓量測信號,並根據該電流量測信號與該電壓量測信號進行運算以得到該功率量測值Pdet,且該電能運算器613更輸出一指示該功率量測值Pdet的校調信號,且接收一控制信號來微調該功率量測值的精確度。
標準電表614連接於該變壓器4以偵測該驅動電力的實際功率值,且電連接於該電能運算器613以接收該校調信號,並據此得到該實際功率值與該功率量測值Pdet的誤差,並透過一電腦(圖未示)運算其誤差之補償值後以產生該控制信號,並將該控制信號經由一通訊介面(圖未示)寫入至該電能運算器內,以達到微調該功率量測值精確度之目的。
如圖3所示,為該電壓電流量測單元61的詳細實施態樣,其中,該電流量測信號及電壓量測信號皆是一差動電壓形式且具有正、負相位,該電能運算器613具有一第一非反向輸入端V1P 、一第一反向輸入端V1N 、一第二非反向輸入端V2P ,及一第二反向輸入端V2N
電流偵測器611具有一比流器(current transformer)CT、二個第一電阻R1、二個第二電阻R2,及二個電容Cf。
該比流器CT具有一個接收該驅動電力的電流I的一次側繞組L1及一個二次側繞組L2,每一繞組L1、L2具有一正極性點端及一負極性點端,且該比流器CT根據一匝數比而在該二次側繞組L2產生一個二次側電流。
每一第一電阻R1具有一第一端及一接地的第二端,且該二第一電阻R1的第一端分別電連接於該二次側繞組L2的正、負極性點端以接收該二次側電流來產生該呈差動電壓的電流量測信號。
每一第二電阻R2具有一第一端及一第二端,且該二第二電阻R2的第一端分別電連接於該二次側繞組L2的正、負極性點端,該二第二電阻R2的第二端分別電連接於該電能運算器613的一第一非反向輸入端V1P 、一第一反向輸入端VIN ,且將該呈差動電壓的電流量測信號傳遞到該第一非反向輸入端V1P 、一第一反向輸入端V1N
每一電容Cf具有一第一端及一接地的第二端。該電流偵測器611的二電容Cf的第一端分別電連接於該二第二電阻R2的第二端。
該電壓偵測器612具有一第一電阻RA、一可變電阻RB、二個第二電阻Rf,及二個電容Cv。
該第一電阻RA具有一接收該驅動電力的電壓V的第一端,及一第二端。
該可變電阻RB具有一電連接於該第一電阻RA之第一端的第一端,及一電連接於該第二非反向輸入端V2P 的第二端。
該電壓偵測器612的每一第二電阻Rf具有一第一端,及一接地的第二端。該電壓偵測器612的該二第二電阻Rf的第一端分別電連接於該第二非反向輸入端V2P 、該第二反向輸入端V2N
該電壓偵測器612的該二電容Cv分別並聯於該二第二電阻Rf。
<溫度量測單元>
該溫度量測單元62連接於該變壓器4,用以量測該變壓器溫度而得到一溫度感測信號,且如圖4所示,該溫度量測單元62包括:一電流源621、一溫度感測器622、一放大電路623,及一電壓抵補電路624。
該電流源621用於提供一定電流,且該電流源621具有:一第一及第二二極體D1、D2、一第一電阻R1、一電晶體Q1,及一第一阻抗調變器RV1。
該第一二極體D1具有一接收一偏壓VDD的陽極,及一陰極。
該第二二極體D2具有一電連接於該第一二極體D1之陰極的陰極,及一陽極,且在本實施例中,該第二二極體D2是一齊納二極體。
該第一電阻R1電連接於該第二二極體D2之陽極與地之間。
該電晶體Q1具有一第一端、一提供該定電流的第二端,及一電連接於該第二二極體D2之陽極的控制端。在本實施例中,該電晶體Q1是一PNP型雙載子接面電晶體,且該第一端是射極、該第二端是集極,該控制端是基極。
該第一阻抗調變器RV1電連接於該電晶體Q1的第一端和該第一二極體D1的陽極之間,且具有串聯的一第二電阻R2及一第三電阻R3,其中,該第二電阻R2是一可變電阻。
該溫度感測器622連接於該變壓器4內部以量測變壓器溫度,且電連接於該電流源621以接收該定電流,且具有一追隨該變壓器溫度變化的阻抗值,並根據該定電流來產生一追隨該變壓器溫度變化的輸入電壓,且在本實施例中,該溫度感測器622的型號是PT100。
該放大電路623電連接於該溫度感測器622以接收該輸入電壓,且接收一抵補電壓,並將該輸入電壓放大且根據該抵補電壓修正電壓漂移來得到一相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓,且該放大電路623具有:第一及第二運算放大器U1、U2,及第四至第十一電阻R4~R11。
該第一運算放大器U1具有一非反相輸入端(+)、一反相輸入端(-),及一輸出端。
該第四電阻R4具有一電連接於該溫度感測器622以接收該輸入電壓的第一端,及一電連接於該第一運算放大器U1之非反相輸入端的第二端。
該第五電阻R5具有一電連接於該第一運算放大器U1之非反相輸入端的第一端,及一接地的第二端。
該第六電阻R6具有一電連接於該第一運算放大器U1之反相輸入端的第一端,及一接地的第二端。
該第七電阻R7具有一電連接於該第一運算放大器U1之非反相輸入端的第一端,及一電連接於該第一運算放大器U1之輸出端的第二端。
該第二運算放大器U2具有一非反相輸入端(+)、一反相輸入端(-),及一提供該輸出電壓的輸出端。
該第八電阻R8具有一電連接於該第一運算放大器U1之輸出端的第一端,及一電連接於該第二運算放大器U2之非反相輸入端的第二端。
第九電阻R9具有一電連接於該第二運算放大器U2之非反相輸入端的第一端,及一接地的第二端。
第十電阻R10具有一電連接於該第二運算放大器U2之反相輸入端的第一端,及電連接於該第二運算放大器U2之輸出端的第二端。
第十一電阻R11具有一電連接於該第二運算放大器U2之反相輸入端的第一端,及一接收該抵補電壓的第二端。
該電壓抵補電路624用於產生該抵補電壓,且該電壓抵補電路624具有:一第三運算放大器U3、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第三二極體D3,及一第二阻抗調變器RV2。
該第三運算放大器U3具有一非反相輸入端(+)、一電連接於該第十一電阻R11之第二端的反相輸入端(-),及一電連接於該第十一電阻R11之第二端且提供該抵補電壓的輸出端。
該第十二電阻R12具有一接收該偏壓VDD的第一端,及一第二端。
第三二極體D3具有一電連接於該第十二電阻R12之第二端的陰極及一接地的陽極,且在本實施例中,該第三二極體D3是一齊納二極體。
第十三電阻R13具有一電連接於該第十二電阻R12之第二端的第一端及一電連接於該第二運算放大器U2的非反相輸入端之第二端。
該第二阻抗調變器RV2電連接於該第二運算放大器U2的非反相輸入端與地之間,且具有串聯的一第十四電阻R14及一第十五電阻R15,其中,該第十四電阻R14是一可變電阻。
<資料處理單元>
參閱圖2,該資料處理單元63電連接於該電壓電流量測單元61以接收該功率量測值Pdet並與一預設參考功率值比較以提供一指示該變壓器4是否接近過載的用電資訊,且電連接於該溫度量測單元62以接收該相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓,並根據該輸出電壓及一預設參考溫度值進行判斷,以提供一指示變壓器溫度是否過高的溫度資訊,且該資料處理單元63具有:一記憶體631、一微處理機632,及一人機介面633。
該記憶體631用於儲存該預設參考功率值,和該預設參考溫度值,在本實施例中,該記憶體631是一電子抹除式可複寫唯讀記憶體。
該微處理機632電連接於該電能運算器633以接收該功率量測值Pdet,電連接於該溫度量測單元62以接收該相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓,電連接於該記憶體631以接收該預設參考功率值及該預設參考溫度值,並分別將該功率量測值Pdet與該預設參考功率值比較以得到該用電資訊,根據該輸出電壓及該預設參考溫度值進行判斷以得到該溫度資訊,且該微處理機632更將該用電資訊及溫度資訊記錄於該記憶體631中。
如圖5所示,該人機介面633包括一顯示螢幕634和一操作按鈕635。
該顯示螢幕634電連接於該微處理機632以接收該用電資訊與該溫度資訊,並予以顯示。
該操作按鈕635電連接於該微處理機632,並可受控制以對該微處理機632進行設定操作,例如:比壓器(PT)、比流器(CT)倍比設定、溫度補償設定、通訊設定與自我測試等動作。
通訊單元64電連接於該微處理機632以接收該用電資訊和該溫度資訊,並發出一具有該用電資訊和該溫度資訊的通訊信號。
該監控主站7從該智能化電力管理模組6之通訊單元64接收該具有該用電資訊和該溫度資訊的通訊信號,並顯示該用電資訊和該溫度資訊以利監控,且該監控主站7包括一通訊單元71,及一配電圖資主機72。
該監控主站7的通訊單元71用於從該智能化電力管理模組6的通訊單元64接收該具有該用電資訊和該溫度資訊的通訊信號,並據以輸出一具有該用電資訊和該溫度資訊的數位信號。
該配電圖資主機72電連接於該監控主站7的通訊單元71以接收該數位信號,並在用電資訊接近過載時發出警示,以及在溫度資訊指示變壓器溫度過高時發出警示。
該用戶端8從該智能化電力管理模組6接收該具有該用電資訊和該溫度資訊的通訊信號,並據以對該負載3進行電能管理,且該用戶端8包括一通訊單元81,及一電腦82。
該用戶端8的通訊單元81用於從該智能化電力管理模組6的通訊單元61接收該具有該用電資訊和該溫度資訊的通訊信號,並據以輸出一具有該用電資訊和該溫度資訊的數位信號。
該電腦82電連接於該用戶端8的通訊單元81以接收該數位信號,並據以對該負載3進行電能管理,例如:變壓器4、負載3超過額定值時,可對底下用戶端8進行負載卸載控制,避免變壓器4因過載而燒毀。
又該智能化電力管理模組6、監控主站7及用戶端8的通訊單元64、71、81是符合ZigBee或PLC標準的無線通訊方式來收發信號,但不限於此,也可以有線通訊方式來收發信號,也就是說該等通訊單元64、71、81之間是有線(例如網路線、電纜線)電連接。
綜上所述,上述實施例具有以下優點:
利用該智能化電力管理模組6隨時監視變壓器4之運轉狀態,可在變壓器4接近過載或溫度過高前,事前提出預警,以避免變壓器4燒毀之情形發生。
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。
2...智能化電力管理系統
3...負載
4...變壓器
5...智能化電力管理裝置
6...智能化電力管理模組
61...電壓電流量測單元
611...電流偵測器
CT...比流器
L1...一次側繞組
L2...二次側繞組
R1...第一電阻
R2...第二電阻
Cv...電容
612...電壓偵測器
Rf...第二電阻
RA...第一電阻
RB...可變電阻
Cf...電容
613...電能運算器
V1P ...第一非反向輸入端
V1N ...第一反向輸入端
V2P ...第二非反向輸入端
V2N ...第二反向輸入端
614...標準電表
62...溫度量測單元
621...電流源
D1...第一二極體
D2...第二二極體
R1...第一電阻
VR1...第一阻抗調變器
R2...第二電阻
R3...第三電阻
Q1...電晶體
622...溫度感測器
623...放大電路
R4~R11...第四至第十四電阻
U1...第一運算放大器
U2...第二運算放大器
624...電壓抵補電路
R12~R13...第十二至第十三電阻
D3...第三二極體
VR2...第二阻抗調變器
R14~R15...第十四至第十五電阻
U3...第三運算放大器
63...資料處理單元
631...記憶體
632...微處理機
633...人機介面
64...通訊單元
7...監控主站
71...通訊單元
72...配電圖資主機
8...用戶端
81...通訊單元
82...電腦
圖1是一種習知的警示電力系統;
圖2是本發明智能化電力管理系統之較佳實施例;
圖3是該較佳實施例的電壓電流量測單元的詳細實施態樣;
圖4是該較佳實施例的溫度量測單元;及
圖5是該較佳實施例的人機介面。
2...智能化電力管理系統
3...負載
4...變壓器
5...智能化電力管理裝置
6...智能化電力管理模組
61...電壓電流量測單元
611...電流偵測器
612...電壓偵測器
613...電能運算器
614...標準電表
62...溫度量測單元
63...資料處理單元
631...記憶體
632...微處理機
633...人機介面
64...通訊單元
7...監控主站
71...通訊單元
72...配電圖資主機
8...用戶端
81...通訊單元
82...電腦

Claims (30)

  1. 一種智能化電力管理系統,包含:一負載;一變壓器,接收一外部電力,並據以進行轉換而產生一驅動電力供應至該負載;及一智能化電力管理裝置,包括:一智能化電力管理模組,具有:一電壓電流量測單元,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電流及電壓,並據以運算來得到一追隨該變壓器之輸出功率變化的功率量測值;一資料處理單元,電連接於該電壓電流量測單元以接收該功率量測值並與一預設參考功率值比較以提供一指示該變壓器是否接近過載的用電資訊;及一通訊單元,電連接於該資料處理單元以接收該用電資訊,並發出一具有該用電資訊的通訊信號;及一監控主站,從該智能化電力管理模組的通訊單元接收該具有該用電資訊的通訊信號,並顯示該用電資訊以利監控。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之智能化電力管理系統,該電壓電流量測單元具有:一電流偵測器,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電流,並據以轉換來得到一電流量測信號,該電流量測信號的大小是追隨該驅動電力的電流變化;一電壓偵測器,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電壓,並據以轉換來得到一電壓量測信號,該電壓量測信號的大小是追隨該驅動電力的電壓變化;及一電能運算器,電連接於該電流偵測器以接收該電流量測信號,且電連接於該電壓偵測器以接收該電壓量測信號,並根據該電流量測信號與該電壓量測信號進行運算以得到該功率量測值。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述之智能化電力管理系統,其中,該電流量測信號是一差動電壓形式且具有正、負相位,且該電能運算器具有一第一非反向輸入端及一第一反向輸入端,且該電流偵測器具有:一比流器,具有一個接收該驅動電力的電流的一次側繞組及一個二次側繞組,每一繞組具有一正極性點端及一負極性點端,且該比流器根據一匝數比而在該二次側繞組產生一個二次側電流;二個第一電阻,每一第一電阻具有一第一端及一接地的第二端,且該二第一電阻的第一端分別電連接於該二次側繞組的正、負極性點端以接收該二次側電流來產生該呈差動電壓的電流量測信號;二個第二電阻,每一第二電阻具有一第一端及一第二端,且該二第二電阻的第一端分別電連接於該二次側繞組的正、負極性點端,該二第二電阻的第二端分別電連接於該電能運算器的該第一非反向輸入端、該第一反向輸入端,且將該呈差動電壓的電流量測信號傳遞到該第一非反向輸入端、該第一反向輸入端;及二個電容,每一電容具有一第一端及一接地的第二端。該電流偵測器的二電容的第一端分別電連接於該二第二電阻的第二端。
  4. 依據申請專利範圍第2項所述之智能化電力管理系統,其中,該電壓量測信號是一差動電壓形式且具有正、負相位,且該電能運算器具有一第二非反向輸入端及一第二反向輸入端,且該電壓偵測器具有:一第一電阻,具有一接收該驅動電力的電壓的第一端,及一第二端;一可變電阻,具有一電連接於該第一電阻之第一端的第一端,及一電連接於該第二非反向輸入端的第二端;二個第二電阻,每一第二電阻具有一第一端,及一接地的第二端,該電壓偵測器的該二第二電阻的第一端分別電連接於該第二非反向輸入端、該第二反向輸入端;及二個電容,分別並聯於該二第二電阻。
  5. 依據申請專利範圍第2項所述之智能化電力管理系統,該智能化電力管理模組更具有:一溫度量測單元,連接於該變壓器,用以量測該變壓器溫度而得到一溫度感測信號。
  6. 依據申請專利範圍第5項所述之智能化電力管理系統,該溫度量測單元具有:一電流源,用於提供一定電流;一溫度感測器,連接於該變壓器內部以量測變壓器溫度,且電連接於該電流源以接收該定電流,且具有一追隨該變壓器溫度變化的阻抗值,並根據該定電流來產生一追隨該變壓器溫度變化的輸入電壓;一放大電路,電連接於該溫度感測器以接收該輸入電壓,且接收一抵補電壓,並將該輸入電壓放大且根據該抵補電壓修正電壓漂移來得到一相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓;及一電壓抵補電路,用於產生該抵補電壓。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之智能化電力管理系統,該電流源具有:一第一二極體,具有一接收一偏壓的陽極,及一陰極;一第二二極體,具有一電連接於該第一二極體之陰極的陰極,及一陽極;一第一電阻,電連接於該第二二極體之陽極與地之間;一電晶體,具有一第一端、一提供該定電流的第二端,及一電連接於該第二二極體之陽極的控制端;及一第一阻抗調變器,電連接於該電晶體的第一端和該第一二極體的陽極之間。
  8. 依據申請專利範圍第7項所述之智能化電力管理系統,該放大電路具有:一第一運算放大器,具有一非反相輸入端、一反相輸入端,及一輸出端;一第四電阻,具有一電連接於該溫度感測器以接收該輸入電壓的第一端,及一電連接於該第一運算放大器之非反相輸入端的第二端;一第五電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之非反相輸入端的第一端,及一接地的第二端;一第六電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之反相輸入端的第一端,及一接地的第二端;一第七電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之非反相輸入端的第一端,及一電連接於該第一運算放大器之輸出端的第二端;一第二運算放大器,具有一非反相輸入端、一反相輸入端,及一提供該輸出電壓的輸出端;一第八電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之輸出端的第一端,及一電連接於該第二運算放大器之非反相輸入端的第二端;一第九電阻,具有一電連接於該第二運算放大器之非反相輸入端的第一端,及一接地的第二端;一第十電阻,具有一電連接於該第二運算放大器之反相輸入端的第一端,及電連接於該第二運算放大器之輸出端的第二端;及一第十一電阻,具有一電連接於該第二運算放大器之反相輸入端的第一端,及一接收該抵補電壓的第二端。
  9. 依據申請專利範圍第8項所述之智能化電力管理系統,該電壓抵補電路具有:一第三運算放大器,具有一非反相輸入端、一電連接於該第十一電阻之第二端的反相輸入端,及一電連接於該第十一電阻之第二端且提供該抵補電壓的輸出端;一第十二電阻,具有一接收該偏壓的第一端,及一第二端;一第三二極體,具有一電連接於該第十二電阻之第二端的陰極及一接地的陽極;一第十三電阻,具有一電連接於該第十二電阻之第二端的第一端及一電連接於該第二運算放大器的非反相輸入端之第二端;及一第二阻抗調變器,電連接於該第二運算放大器的非反相輸入端與地之間。
  10. 依據申請專利範圍第5項所述之智能化電力管理系統,該資料處理單元更電連接於該溫度量測單元以接收該相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓,並根據該輸出電壓及一預設參考溫度值進行判斷,以更提供一指示變壓器溫度是否過高的溫度資訊,且該通訊單元更接收該溫度資訊,以使該通訊信號更包括該溫度資訊,且該資料處 理單元具有:一記憶體,用於儲存該預設參考功率值,和一預設參考溫度值;及一微處理機,電連接於該電能運算器以接收該功率量測值,電連接於該溫度量測單元以接收該相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓,電連接於該記憶體以接收該預設參考功率值及該預設參考溫度值,並分別將該功率量測值與該預設參考功率值比較以得到該用電資訊,根據該輸出電壓及該預設參考溫度值進行判斷以得到該溫度資訊,且該微處理機更將該用電資訊及該溫度資訊記錄於該記憶體中。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述之智能化電力管理系統,該監控主站具有:一通訊單元,用於從該智能化電力管理模組的通訊單元接收該具有該用電資訊和該溫度資訊的通訊信號,並據以輸出一具有該用電資訊和該溫度資訊的數位信號;及一配電圖資主機,電連接於該監控主站的通訊單元以接收該數位信號,並在該用電資訊接近過載時發出警示,以及在該溫度資訊指示變壓器溫度過高時發出警示。
  12. 一種智能化電力管理裝置,適用於電連接於一變壓器,該變壓器用於產生一驅動電力,且該智能化電力管理裝置包含:一智能化電力管理模組,包括:一電壓電流量測單元,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電流及電壓,並據以運算來得到一追隨該變壓器之輸出功率變化的功率量測值;一資料處理單元,電連接於該電壓電流量測單元以接收該功率量測值並與一預設參考功率值比較以提供一指示該變壓器是否接近過載的用電資訊;及一通訊單元,電連接於該資料處理單元以接收該用電資訊,並發出一具有該用電資訊的通訊信號;及一監控主站,從該智能化電力管理模組的通訊單元接收該具有該用電資訊的通訊信號,並顯示該用電資訊以利監控。
  13. 依據申請專利範圍第12項所述之智能化電力管理裝置,該電壓電流量測單元具有:一電流偵測器,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電流,並據以轉換來得到一電流量測信號,該電流量測信號的大小是追隨該驅動電力的電流變化;一電壓偵測器,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電壓,並據以轉換來得到一電壓量測信號,該電壓量測信號的大小是追隨該驅動電力的電壓變化;及一電能運算器,電連接於該電流偵測器以接收該電流量測信號,且電連接於該電壓偵測器以接收該電壓量測信號,並根據該電流量測信號與該電壓量測信號進行運算以得到該功率量測值。
  14. 依據申請專利範圍第13項所述之智能化電力管理裝置,其中,該電流量測信號是一差動電壓形式且具有正、負相位,且該電能運算器具有一第一非反向輸入端及一第一反向輸入端,且該電流偵測器具有:一比流器,具有一個接收該驅動電力的電流的一次側繞組及一個二次側繞組,每一繞組具有一正極性點端及一負極性點端,且該比流器根據一匝數比而在該二次側繞組產生一個二次側電流;二個第一電阻,每一第一電阻具有一第一端及一接地的第二端,且該二第一電阻的第一端分別電連接於該二次側繞組的正、負極性點端以接收該二次側電流來產生該呈差動電壓的電流量測信號;二個第二電阻,每一第二電阻具有一第一端及一第二端,且該二第二電阻的第一端分別電連接於該二次側繞組的正、負極性點端,該二第二電阻的第二端分別電連接於該電能運算器的該第一非反向輸入端、該第一反向輸入端,且將該呈差動電壓的電流量測信號傳遞到該第一非反向輸入端、該第一反向輸入端;及二個電容,每一電容具有一第一端及一接地的第二端。該電流偵測器的二電容的第一端分別電連接於該二第二電阻的第二端。
  15. 依據申請專利範圍第13項所述之智能化電力管理裝置,其中,該電壓量測信號是一差動電壓形式且具有正、負相位,且該電能運算器具有一第二非反向輸入端及一第二反向輸入端,且該電壓偵測器具有:一第一電阻,具有一接收該驅動電力的電壓的第一端,及一第二端;一可變電阻,具有一電連接於該第一電阻之第一端的第一端,及一電連接於該第二非反向輸入端的第二端;二個第二電阻,每一第二電阻具有一第一端,及一接地的第二端,該電壓偵測器的該二第二電阻的第一端分別電連接於該第二非反向輸入端、該第二反向輸入端;及二個電容,分別並聯於該二第二電阻。
  16. 依據申請專利範圍第13項所述之智能化電力管理裝置,該智能化電力管理模組更具有一溫度量測單元,該溫度量測單元連接於該變壓器,用以量測該變壓器溫度而得到一溫度感測信號,且該溫度量測單元具有:一電流源,用於提供一定電流;一溫度感測器,連接於該變壓器內部以量測變壓器溫度,且電連接於該電流源以接收該定電流,且具有一追隨該變壓器溫度變化的阻抗值,並根據該定電流來產生一追隨該變壓器溫度變化的輸入電壓;一放大電路,電連接於該溫度感測器以接收該輸入電壓,且接收一抵補電壓,並將該輸入電壓放大且根據該抵補電壓修正電壓漂移來得到一相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓;及一電壓抵補電路,用於產生該抵補電壓。
  17. 依據申請專利範圍第16項所述之智能化電力管理裝置,該電流源具有:一第一二極體,具有一接收一偏壓的陽極,及一陰極;一第二二極體,具有一電連接於該第一二極體之陰極的陰極,及一陽極;一第一電阻,電連接於該第二二極體之陽極與地之間;一電晶體,具有一第一端、一提供該定電流的第二端,及一電連接於該第二二極體之陽極的控制端;及一第一阻抗調變器,電連接於該電晶體的第一端和該第一二極體的陽極之間。
  18. 依據申請專利範圍第17項所述之智能化電力管理裝置,該該放大電路具有:一第一運算放大器,具有一非反相輸入端、一反相輸入端,及一輸出端;一第四電阻,具有一電連接於該溫度感測器以接收該輸入電壓的第一端,及一電連接於該第一運算放大器之非反相輸入端的第二端;一第五電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之非反相輸入端的第一端,及一接地的第二端;一第六電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之反相輸入端的第一端,及一接地的第二端;一第七電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之非反相輸入端的第一端,及一電連接於該第一運算放大器之輸出端的第二端;一第二運算放大器,具有一非反相輸入端、一反相輸入端,及一提供該輸出電壓的輸出端;一第八電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之輸出端的第一端,及一電連接於該第二運算放大器之非反相輸入端的第二端;一第九電阻,具有一電連接於該第二運算放大器之非反相輸入端的第一端,及一接地的第二端;一第十電阻,具有一電連接於該第二運算放大器之反相輸入端的第一端,及電連接於該第二運算放大器之輸出端的第二端;及一第十一電阻,具有一電連接於該第二運算放大器之反相輸入端的第一端,及一接收該抵補電壓的第二端。
  19. 依據申請專利範圍第18項所述之智能化電力管理裝置,該電壓抵補電路具有:一第三運算放大器,具有一非反相輸入端、一電連接於該第十一電阻之第二端的反相輸入端,及一電連接於該第十一電阻之第二端且提供該抵補電壓的輸出端;一第十二電阻,具有一接收該偏壓的第一端,及一第二端;一第三二極體,具有一電連接於該第十二電阻之第二端的陰極及一接地的陽極;一第十三電阻,具有一電連接於該第十二電阻之第二端的第一端及一電連接於該第二運算放大器的非反相輸入端之第二端;及一第二阻抗調變器,電連接於該第二運算放大器的非反相輸入端與地之間。
  20. 依據申請專利範圍第16項所述之智能化電力管理裝置,該資料處理單元更電連接於該溫度量測單元以接收該相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓,並根據該輸出電壓及一預設參考溫度值進行判斷,以更提供一指示變壓器溫度是否過高的溫度資訊,且該通訊單元的通訊信號更包括該溫度資訊,且該資料處理單元具有:一記憶體,用於儲存該預設參考功率值,和一預設參考溫度值,在本實施例中,該記憶體是一電子抹除式可複寫唯讀記憶體;及一微處理機,電連接於該電能運算器以接收該功率量測值,電連接於該溫度量測單元以接收該相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓,電連接於該記憶體以接收該預設參考功率值及該預設參考溫度值,並分別將該功率量測值與該預設參考功率值比較以得到該用電資訊,根據該輸出電壓及該預設參考溫度值進行判斷以得到該溫度資訊,且該微處理機更將該用電資訊及該溫度資訊記錄於該記憶體中。
  21. 依據申請專利範圍第20項所述之智能化電力管理裝置,該監控主站具有:一通訊單元,用於從該智能化電力管理模組的通訊單元接收該具有該用電資訊和該溫度資訊的通訊信號,並據以輸出一具有該用電資訊和該溫度資訊的數位信號;及一配電圖資主機,電連接於該監控主站的通訊單元以接收該數位信號,並在該用電資訊接近過載時發出警示,以及在該溫度資訊指示變壓器溫度過高時發出警示。
  22. 一種智能化電力管理模組,電連接於一變壓器,該變壓器供應一驅動電力,且該智能化電力管理模組包含:一電壓電流量測單元,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電流及電壓,並據以運算來得到一追隨該變壓器之輸出功率變化的功率量測值;一資料處理單元,電連接於該電壓電流量測單元以接收該功率量測值並與一預設參考功率值比較以提供一指示該變壓器是否接近過載的用電資訊;及一通訊單元,電連接於該資料處理單元以接收該用電資訊,並發出一具有該用電資訊的通訊信號。
  23. 依據申請專利範圍第22項所述之智能化電力管理模組,該電壓電流量測單元具有: 一電流偵測器,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電流,並據以轉換來得到一電流量測信號,該電流量測信號的大小是追隨該驅動電力的電流變化;一電壓偵測器,電連接於該變壓器以偵測該驅動電力的電壓,並據以轉換來得到一電壓量測信號,該電壓量測信號的大小是追隨該驅動電力的電壓變化;及一電能運算器,電連接於該電流偵測器以接收該電流量測信號,且電連接於該電壓偵測器以接收該電壓量測信號,並根據該電流量測信號與該電壓量測信號進行運算以得到該功率量測值。
  24. 依據申請專利範圍第23項所述之智能化電力管理模組,其中,該電流量測信號是一差動電壓形式且具有正、負相位,且該電能運算器具有一第一非反向輸入端及一第一反向輸入端,且該電流偵測器具有:一比流器,具有一個接收該驅動電力的電流的一次側繞組及一個二次側繞組,每一繞組具有一正極性點端及一負極性點端,且該比流器根據一匝數比而在該二次側繞組產生一個二次側電流;二個第一電阻,每一第一電阻具有一第一端及一接地的第二端,且該二第一電阻的第一端分別電連接於該二次側繞組的正、負極性點端以接收該二次側電流來產生該呈差動電壓的電流量測信號;二個第二電阻,每一第二電阻具有一第一端及一第二端,且該二第二電阻的第一端分別電連接於該二次側 繞組的正、負極性點端,該二第二電阻的第二端分別電連接於該電能運算器的該第一非反向輸入端、該第一反向輸入端,且將該呈差動電壓的電流量測信號傳遞到該第一非反向輸入端、該第一反向輸入端;及二個電容,每一電容具有一第一端及一接地的第二端。該電流偵測器的二電容的第一端分別電連接於該二第二電阻的第二端。
  25. 依據申請專利範圍第23項所述之智能化電力管理裝置,其中,該電壓量測信號是一差動電壓形式且具有正、負相位,且該電能運算器具有一第二非反向輸入端及一第二反向輸入端,且該電壓偵測器具有:一第一電阻,具有一接收該驅動電力的電壓的第一端,及一第二端;一可變電阻,具有一電連接於該第一電阻之第一端的第一端,及一電連接於該第二非反向輸入端的第二端;二個第二電阻,每一第二電阻具有一第一端,及一接地的第二端,該電壓偵測器的該二第二電阻的第一端分別電連接於該第二非反向輸入端、該第二反向輸入端;及二個電容,分別並聯於該二第二電阻。
  26. 依據申請專利範圍第23項所述之智能化電力管理模組,該智能化電力管理模組更具有一溫度量測單元,該溫度量測單元連接於該變壓器,用以量測該變壓器溫度而得 到一溫度感測信號,且該溫度量測單元具有:一電流源,用於提供一定電流;一溫度感測器,連接於該變壓器內部以量測變壓器溫度,且電連接於該電流源以接收該定電流,且具有一追隨該變壓器溫度變化的阻抗值,並根據該定電流來產生一追隨該變壓器溫度變化的輸入電壓;一放大電路,電連接於該溫度感測器以接收該輸入電壓,且接收一抵補電壓,並將該輸入電壓放大且根據該抵補電壓修正電壓漂移來得到一相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓;及一電壓抵補電路,用於產生該抵補電壓。
  27. 依據申請專利範圍第26項所述之智能化電力管理模組,該電流源具有:一第一二極體,具有一接收一偏壓的陽極,及一陰極;一第二二極體,具有一電連接於該第一二極體之陰極的陰極,及一陽極;一第一電阻,電連接於該第二二極體之陽極與地之間;一電晶體,具有一第一端、一提供該定電流的第二端,及一電連接於該第二二極體之陽極的控制端;及一第一阻抗調變器,電連接於該電晶體的第一端和該第一二極體的陽極之間。
  28. 依據申請專利範圍第27項所述之智能化電力管理模組, 該放大電路具有:一第一運算放大器,具有一非反相輸入端、一反相輸入端,及一輸出端;一第四電阻,具有一電連接於該溫度感測器以接收該輸入電壓的第一端,及一電連接於該第一運算放大器之非反相輸入端的第二端;一第五電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之非反相輸入端的第一端,及一接地的第二端;一第六電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之反相輸入端的第一端,及一接地的第二端;一第七電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之非反相輸入端的第一端,及一電連接於該第一運算放大器之輸出端的第二端;一第二運算放大器,具有一非反相輸入端、一反相輸入端,及一提供該輸出電壓的輸出端;一第八電阻,具有一電連接於該第一運算放大器之輸出端的第一端,及一電連接於該第二運算放大器之非反相輸入端的第二端;一第九電阻,具有一電連接於該第二運算放大器之非反相輸入端的第一端,及一接地的第二端;一第十電阻,具有一電連接於該第二運算放大器之反相輸入端的第一端,及電連接於該第二運算放大器之輸出端的第二端;及一第十一電阻,具有一電連接於該第二運算放大器 之反相輸入端的第一端,及一接收該抵補電壓的第二端。
  29. 依據申請專利範圍第28項所述之智能化電力管理模組,該電壓抵補電路具有:一第三運算放大器,具有一非反相輸入端、一電連接於該第十一電阻之第二端的反相輸入端,及一電連接於該第十一電阻之第二端且提供該抵補電壓的輸出端;一第十二電阻,具有一接收該偏壓的第一端,及一第二端;一第三二極體,具有一電連接於該第十二電阻之第二端的陰極及一接地的陽極;一第十三電阻,具有一電連接於該第十二電阻之第二端的第一端及一電連接於該第二運算放大器的非反相輸入端之第二端;及一第二阻抗調變器,電連接於該第二運算放大器的非反相輸入端與地之間。
  30. 依據申請專利範圍第26項所述之智能化電力管理模組,該資料處理單元更電連接於該溫度量測單元以接收該相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓,並根據該輸出電壓及一預設參考溫度值進行判斷,以更提供一指示變壓器溫度是否過高的溫度資訊,且該通訊單元的通訊信號更包括該溫度資訊,且該資料處理單元具有:一記憶體,用於儲存該預設參考功率值,和一預設參考溫度值;及 一微處理機,電連接於該電能運算器以接收該功率量測值,電連接於該溫度量測單元以接收該相關於該變壓器溫度變化的輸出電壓,電連接於該記憶體以接收該預設參考功率值及該預設參考溫度值,並分別將該功率量測值與該預設參考功率值比較以得到該用電資訊,根據該輸出電壓及該預設參考溫度值進行判斷以得到該溫度資訊,且該微處理機更將該用電資訊及該溫度資訊記錄於該記憶體中。
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