[實用新型]家庭電能監測管理裝置

無效

• 申請號: 201020507839.1
• 申請日: 2010-08-28
• 公開（公告）號: CN201805277U
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 繆希仁;葛炎風;林蘇斌
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本實用新型為一種電能監測裝置，特別涉及家庭中不同用電設備的耗電監測以及數據的傳輸管理裝置。?

背景技術

我國一般的家庭用戶都是通過查看電力公司安裝的電表或者月結賬單來了解家庭電能消耗情況。但是，電能表提供的數據只是代表整個家庭總的用電量，用戶無法知道各個用電回路或重要負載的具體耗電情況，無法達到有計劃地節約用電的目的。?

目前，國外的家庭能源管理系統主要研究在不改變舒適度的情況下，如何最大限度的減少家庭能源消耗，并且取得了一定的成效。在國內，家庭能源管理還處在剛剛起步階段。專利ZL200820189043中提出的一種智能家庭用電監控管理裝置，可對各配電線路進行計量、監控管理。但是，該設計只能實現家庭內部電能管理的功能，室內查詢數據的時候存在地點限制，更不用說與外部網絡進行信息交流，實現遠程監控等功能。?

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種家庭電能監測管理裝置，該裝置有利于實現家庭電能的監測與管理。?

其技術方案為：?

本實用新型設有微處理器（MCU），該微處理器的輸入端口分別連接有：多路的電量采集電路、RF無線收發模塊、時鐘電路、按鍵，該微處理器的輸出端口分別連接有多個繼電器，該微處理器的通訊端口分別連接有：電力線載波通信模塊、以太網模塊、LCD顯示、存儲器，電源分別連接到微處理器以及各個單元電路。

本實用新型提出一種家庭電能監測管理裝置，將家庭用電分為空調用電、廚房用電、照明用電和家電用電4個回路（或者按住戶配電箱的回路），實現各個回路的用電情況監測與管理；同時，利用電力線載波通信技術(PLC)與互聯網技術，實現家庭內部信息數據的內部與遠程傳輸；在用電緊張的情況下，電力部門可根據不同的負荷情況對家庭回路進行控制，保證居民基本的生活用電以及電力系統的可靠運行。?

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖。?

圖2為家庭應用的連接示意圖。?

具體實施方式

參看圖1，本實用新型由以下幾個部分組成：電量采集電路，RF無線收發模塊，電力線載波通信模塊，以太網模塊，數據存儲模塊，按鍵，時鐘電路，LCD顯示模塊，主控MCU，繼電器模塊和電源。?

設有微處理（MCU），該微處理器的輸入端口分別連接有：多路的電量采集電路、RF無線收發模塊、時鐘電路、按鍵，該微處理器的輸出端口分別連接有多個繼電器，該微處理器的通訊端口分別連接有：電力線載波通信模塊、以太網模塊、LCD顯示、存儲器，電源分別連接到微處理器以及各個單元電路。?

各組成部分的特征及其作用如下:?主控MCU作為整個裝置的核心，負責電量脈沖的計數、各種數據處理以及與各個模塊的通信；電量采集電路是用來采集各回路所消耗的電能，轉化成脈沖信號；RF無線收發模塊用來實現裝置的遙控功能；電力線載波通信模塊利用電力線載波通信的免布線、組網方便特點，實現家庭內部數據傳輸；以太網模塊是用來實現家庭電能監測與管理的用戶遠程控制以及電力部門的遠程切電；數據存儲器用來儲存各個回路的用電量；按鍵用來設置裝置的參數，查詢數據等；時鐘電路用來產生各個時段電量的時間參數；LCD是作為人機交互界面，顯示用戶執行的相應操作以及返回數據；繼電器是用來斷開或連接各回路的用電負載。?

各組成部分的相互連接關系如下：?電量采集電路將產生的電能脈沖通過普通IO口送入主控MCU，MCU對輸入的電能脈沖計數，然后轉換成相應的電量存入數據存儲器，并在LCD上顯示。電力線載波通信一端連接到220V交流線上，另一端通過SPI方式連接到MCU,利用電力線載波通信模塊，可以在家庭內部實現數據的交換；以太網模塊通過RJ45接口連接到網絡，另一端連接到MCU，實現遠程監控；通過MCU的IO口，來控制繼電器的開關，進而實現各用電回路的通斷。?

操作過程或工作原理如下:以主控MCU為核心，利用電力線載波通信與互聯網技術，實現家庭內部電能監測與管理。?

該裝置實現了家庭內部各用電回路的電能監測與管理，有利于用戶形成節約用電的意識；通過遠程通信技術，使得用戶無需在家就能了解家里的用電情況，進一步促進了家庭智能化；在用電緊張的情況下，電力部門可根據負荷的大小來選擇切斷家庭用電回路，給電力部門的限電措施提出了一種新的思路。?