[發明專利]一種針對非侵入式家居電力負荷監測裝置的檢測平臺

有效

• 申請號: 201810365519.8
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108594041B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 謝岳;吳天海;董笑語
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;H02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種針對非侵入式家居電力負荷監測裝置的檢測平臺，包括程控電源(1)、第一隔離變壓器(2)、全橋整流電路(3)、逆變電路(4)、第一電阻(5)、第二隔離變壓器(6)、模擬電壓采樣電路(7)、模擬電流采樣電路(8)、信號采集與處理模塊(9)、控制與分析平臺(10)、控制與驅動電路(11)、人機交互界面(12)和非侵入式家居電力負荷監測裝置(13)；逆變電路(4)由第一電容(14)、第二電容(15)、第一功率開關(16)、第二功率開關(17)、第一續流二極管(18)、第二續流二極管(19)、電感(20)和第三電容(21)組成；模擬電壓采樣電路(7)由第二電阻(22)、第三電阻(23)和第四電容(24)組成；模擬電流采樣電路(8)由第四電阻(25)、第五電阻(26)、第六電阻(27)、第五電容(28)和第六電容(29)組成；程控電源(1)的一端分別與第一隔離變壓器(2)的一次側同名端和第二隔離變壓器(6)的一次側同名端相連，程控電源(1)的另一端分別與第一隔離變壓器(2)的一次側非同名端和第二隔離變壓器(6)的一次側非同名端相連；第一隔離變壓器(2)的二次側同名端和非同名端分別與全橋整流電路(3)的兩個輸入端相連，全橋整流電路(3)的正輸出端分別與第一電容(14)的一端、第一功率開關(16)的集電極和第一續流二極管(18)的負極相連，全橋整流電路(3)的負輸出端分別與第二電容(15)的一端、第二功率開關(17)的發射極和第二續流二極管(19)的正極相連，第一電容(14)的另一端分別與第二電容(15)的另一端和電感(20)的一端相連，第一功率開關(16)的發射極分別與第二功率開關(17)的集電極、第一續流二極管(18)的正極、第二續流二極管(19)的負極、第三電容(21)的一端、第二隔離變壓器(2)的二次側同名端、第二電阻(22)的一端、第四電阻(25)的一端和第五電阻(26)的一端相連，電感(20)的另一端分別與第三電容(21)的另一端和第一電阻(5)的一端相連，第一電阻(5)的另一端與非侵入式家居電力負荷監測裝置(13)的火線輸出端相連；第二隔離變壓器(6)的二次側非同名端分別與第四電容(24)的一端、第三電阻(23)的一端、信號采集與處理模塊(9)模擬電壓采樣端口的一端、非侵入式家居電力負荷監測裝置(13)的零線輸入端和電位參考端相連，第二電阻(22)的另一端分別與第四電容(24)的另一端、第三電阻(23)的另一端和信號采集與處理模塊(9)的模擬電壓采樣信號端口的另一端相連，第四電阻(25)的另一端分別與第六電阻(27)的一端和非侵入式家居電力負荷監測裝置(13)的火線輸入端相連，第五電阻(26)的另一端分別與第五電容(28)的一端和信號采集與處理模塊(9)的模擬電流采樣信號端口的一端相連，第六電阻(27)的另一端分別與第六電容(29)的一端和信號采集與處理模塊(9)的模擬電流采樣信號端口的另一端相連，第五電容(28)的另一端分別與第六電容(29)的另一端和電位參考端相連；第四電容(24)、第二電阻(22)與第三電阻(23)構成分壓電路，輸出模擬電壓采樣信號；第五電阻(26)、第六電阻(27)、第五電容(28)與第六電容(29)構成了抗混疊濾波電路，抗混疊濾波電路差分輸出模擬電流流過第四電阻(25)時產生的電壓信號；在人機交互界面(12)設定家居用電電壓并選擇模擬家用電器用電組合，設定的家居用電電壓及選擇的模擬家用電器用電組合信息發送至控制與分析平臺(10)，控制與分析平臺(10)將設定的家居用電電壓信息發送給程控電源(1)，程控電源(1)通過第二隔離變壓器(2)輸出模擬電壓，控制與分析平臺(10)根據選擇的模擬家用電器用電組合及設定的家居用電電壓信息產生目標用電電流數據，目標用電電流數據由控制與分析平臺(10)發送給控制與驅動電路(11)，控制與驅動電路(11)根據目標用電電流數據控制逆變電路(4)輸出端口的模擬電流，將模擬電壓和模擬電流分別加到非侵入式家居電力負荷監測裝置(13)的電壓和電流輸入端口，用以檢測非侵入式家居電力負荷監測裝置(13)的性能，信號采集與處理模塊(9)對模擬電流采樣電路(8)和模擬電壓采樣電路(7)的輸出信號進行信號調理及模數轉換，并將相應的數字信號輸入控制與分析平臺(10)以及控制與驅動電路(11)，控制與驅動電路(11)利用模擬電流采樣數字信號對模擬電流進行閉環控制，控制與分析平臺(10)通過通訊接口讀入非侵入式家居電力負荷監測裝置(13)的負荷監測結果；控制與分析平臺(10)根據設定的模擬家用電器用電組合以及得到的模擬電壓、模擬電流數字信號與接收到的非侵入式家居電力負荷監測裝置(13)的識別結果進行比較，驗證非侵入式家居電力負荷監測裝置(13)的運行性能，同時控制與分析平臺(10)將模擬電壓、模擬電流數字信號、接收到的非侵入式家居電力負荷監測裝置(13)的識別結果以及驗證的結果發送至人機交互界面(12)供查看。