专利名称：电力监测装置的制作方法
电力监测装置
技术领域：
本发明关于一种电力监测装置。更具体而言，本发明的电力监测装置可同时监测不同相位状态的多个电流回路的电力使用情况。
背景技术：
电力监测装置主要配置于客户端，用以记录客户端的电力的使用状况，俾后续相关的利用。而于现有技术中，电力监测装置大多以单独的电表完成电力监控的目的，然而，由于现有一般电表大多设计为仅能用以量测单一电流回路，若需同时检测多个电流回路则必须增加电表的数量，因此，当须进行多个电流回路检测时，除了电表硬件成本大幅提升之夕卜，亦须耗费额外的空间进行电表的配置，明显地，此种组合多电表的电流回路量测方式，将造成高硬件成本及低使用弹性。据此，现有技术中，另外发展用以同时量测多电流回路的单一智能型电表。然而，目前所发展用以量测多电流回路的单一智能型电表，其仅能同时测量具相同相位(如同属单相回路或同属三相回路)的电流回路，因此，当待测环境中同时具有不同相位的电流回路时，此种智能型电表于使用上亦受相当程度的限制。更者，无论前述一般电表或智能型电表中，用以量测待测电流回路的电流量测组件，其所能量测的相位皆已固定，因此，各电流量测组件仅能分别用于特定相位的线路上，同样地，其测量电流回路的弹性亦偏低。综上所述，如何利用单一电力测量装置同时量测多种不同相位的电流回路，且此单一电力测量装置可根据不同电流回路的线路进行电流量测组件的相应相位调整，以达低硬件成本及高使用弹性的目的，乃业界亟需努力的目标。
发明内容
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为解决前述问题，本发明提供了一种电力监测装置，其可同时监测不同相位状态的多个电流回路的电力使用情况，并可根据各电流回路的线路相位进行相应的调整。为完成前述目的，本发明提供了一种电力监测装置，电性连接于交流电源。交流电源用以提供电力予多个电流回路。多个电流回路包含待测电流回路。电力监测装置包含一电压输入接口、一电压量测单元、多个电流量测组件以及处理单元。电压输入接口用以接收该交流电源的输入电源。电压量测单元电性连接于电压输入接口，用以根据输入电源产生相对应的电压值。多个电流量测组件包含第一电流量测组件，第一电流量测组件更包含第一可卸式电流量测单元以及第一相位设定单元。第一可卸式电流量测单元用以连接至待测电流回路的第一子线路，并量测待测电流回路的第一电流值。第一相位设定单元用以将第一可卸式电流量测单元的相位组态设定至对应于第一子线路的相位状态。处理单元电性连接于电压量测单元以及第一电流量测组件，用以根据电压值以及待测电流回路的第一电流值计算电力监测数值。为完成前述目的，本发明又提供了一种电力监测装置，电性连接于交流电源。交流电源用以提供电力予多个电流回路。复数等电流回路包含第一待测电流回路以及第二待测电流回路。电力监测装置包含电压输入接口、切换开关、电压量测单元、至少一第一电流量测组件、至少一第二电流量测组件以及处理单元。电压输入接口用以接收交流电源的输入电源。切换开关用以根据交流电源的输入电源，将功率计算组态设定为三相三线回路以及三相四线回路其中之一。电压量测单元电性连接于电压输入接口，用以根据输入电源产生相对应的电压值。至少一第一电流量测组件包含第一可卸式电流量测单元以及第一相位设定单元。第一可卸式电流量测单元用以连接至第一待测电流回路，并量测第一待测电流回路的电流值。第一相位设定单元对应于第一可卸式电流量测单元，用以将第一可卸式电流单元的相位组态设定至对应于第一待测电流回路的相位状态。至少一第二电流量测组件包含第二可卸式电流量测单元以及第二相位设定单元。第二可卸式电流量测单元用以连接至第二待测电流回路，并量测第二待测电流回路的电流值。第二相位设定单元对应于第二可卸式电流量测单元，用以将第二可卸式电流量测单元的相位组态设定至对应于第二待测电流回路的相位状态。处理单元电性连接于电压量测单元、至少第一电流量测组件以及至少一第二电流量测组件，用以基于功率计算组态，根据电压值以及第一待测电流回路的电流值计算第一电力监测数值，并根据电压值以及第二待测电流回路的电流值计算第二电力监测数值。通过上述所揭露的技术特征，本发明的电力监测装置可利用多组电流量测组件，同时监测不同相位状态的待测电流回路的电力使用情况，并可通过电流量测组件的相位设定单元，根据各电流回路的线路相位进行相应的调整，如此一来，电力监测装置便可完成低硬件成本及高使用弹性的目的。在参阅图式及随后描述的实施方式后，此技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其它目的，以及本发明的技术手段及实施态样。
图1是本发明的第一实施例的电力监测装置的示意图；图2是本发明的第二实施例的电力监测装置的示意图；图3是本发明的第三实施例的电力监测装置的示意图；图4是本发明的第四实施例的电力监测装置的示意图；图5是本发明的第五实施例的电力监测装置的示意图；图6是本发明的第六实施例的电力监测装置的示意图；以及图7是本发明的第七实施例的电力监测装置的示意图。主要组件符号说明1、2、3、 4、5、6、6’ 电力监测装置11电压输入接口12电压量测单元120电压值120a、120A、120x、120X 第一相位电压值120B、120y、120Y 第二相位电压值120C、120Z第三相位电压值13电流量测组件
13a第一电流量测组件131a第一可卸式电流量测单元133a第一相位设定单元13b第二电流量测组件131b第二可卸式电流量测单元133b第二相位设定单元13c第三电流量测组件131c第三可卸式电流量测单元133c第三相位设定单元14处理单元15切换开关16输入装置160、162、164、166电流回路组态设定17 内存18显示装置19网络通信接口601电压输入接口602电压量测单元6020,6022 电压值604处理单元6040第一电力监测数值6042、6044第二电力监测数值605切换开关606输入装置6060、6062电流回路组态设定607 内存608显示装置609网络通信接口611第一电流量测组件6110a第一可卸式电流量测单兀6112a第一相位设定单元612第二电流量测组件6120a,6120b第二可卸式电流量测单元6122a、6122b第二相位设定单元7交流电源70输入电源70a、70A、70x、70X 第一相位电压值70B、70y、70Y第二相位电压值70C、70Z第三相位电压值
8电流回路8a、8b、8c、8d、8e、8f 待测电流回路81a、81b、81c、81d、81e、81f 第一子线路82b、82c、82f 第二子线路83b第三子线路810a、810a、810c、810d、810e、810f 第一电流值820b、820c、820f 第二电流值830b第三电流值
具体实施方式以下将通过实施例来解释本发明内容。然而，本发明的实施例并非用以限制本发明需在如实施例所述的任何环境、应用或方式方能实施。因此，关于实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以直 接限制本发明。需说明者，以下实施例及图示中，与本发明非直接相关的组件已省略而未绘示。请参考图1，其为本发明的一第一实施例的一电力监测装置I的示意图。电力监测装置I电性连接于一交流电源7。交流电源7用以提供电力予多个电流回路8。电流回路8包含一待测电流回路8a。电力监测装置包含一电压输入接口 11、一电压量测单元12、多个电流量测组件13以及一处理单元14。多个电流量测组件13包含一第一电流量测组件13a。第一电流量测组件包含一第一可卸式电流量测单元131a以及一第一相位设定单元133a。第一实施例中各组件的功能及连接关系，将于下述的内容中详细说明。首先，电压输入接口 11用以接收交流电源7的一输入电源70，而电性连结于电压输入接口 11的电压量测单元12便可根据输入电源70判断相对应的一电压值120，俾后续电力监测装置I用以计算电力相关信息。其中，电压值120相对应于待测电流回路8a的使用电压。另一方面，第一可卸式电流量测单元131a连接至待测电流回路8a的一第一子线路81a，用以量测待测电流回路8a的一第一电流值810a。须特别说明，根据交流电源7输入至待测电流回路8a的电压型态，待测电流回路8a的第一子线路81a将具有对应的电相位状态，因此，第一相位设定单元133a则用以将第一可卸式电流量测单元131a的一相位组态设定至对应于第一子线路81a的电相位状态。举例而言，当交流电源7输入至待测电流回路8a的电压型态为R、S、T、N四种相位时，假设待测电流回路8a的第一子线路81a具R相位，则第一相位设定单元133便用以将第一可卸式电流量测单元131a的相位组态设定至对应于第一子线路81a的R相位状态，俾确�：笮缌ο喙匦畔⒓扑愕恼沸浴Ｆ渲校胩乇鹎康鳎玖煊蛉嗽笨汕宄斫猓缌骰芈返淖酉呗返腞相位状态代表电流由R相位电源线路流向N相位电源线路的电力状态。另外，前述电压量测单元12、第一可卸式电流量测单元131a以及第一相位设定单元133a常见的实施可分别为比压器、比流器以及跳线等硬件。然而，只要能完成电压判断、电流判断以及组态设定的硬件皆为本发明保护的范畴，其并非用以限制本发明的硬件实施态样。而于确认电压值120以及第一电流值810a后，处理单元14便可据以计算电力相关信息。具体而言，处理单元14电性连结至电压量测单元12以及第一电流量测组件13a，而当电压量测单元12及第一电流量测组件13a分别将电压值120以及第一电流值810a传送至处理单元14后，处理单元14便可据以计算一电力监测数值140 (例如电功率)。如此一来，通过前述第一实施例的内容可知，本发明的电力监测装置I可根据各待测电流回路中不同相位的线路，进行相应的相位组态调整，以正确获得电流回路的电力相关信息。需特别说明者，第一实施例的电力监测装置I更可包含一网络通信接口 19，用以将处理单元14计算所得的电力监测数值140传送一服务器(未绘示)，俾后续处理应用。然而，网络通信接口 19的设置为可选择性，其并非用以限制电力监测装置I的硬件实施态样。接着，请参考图2，其为本发明一第二实施例的电力监测装置2的示意图。其中，电力监测装置2更包含一切换开关15。须特别说明者，第二实施例与第一实施例中，符号相同的组件及其功能相似，于此将不再赘述。而第二实施例中，将强调当电力监测装置于不同相位配线连接交流电源时，电力监测装置的相应计算模式。具体而言，切换开关15主要用以根据交流电源7的输入电源70，将电力监测装置2的一功率计算组态设定为三相三线回路以及三相四线回路组态其中之一。其中，第二实施例将解释当切换开关15切换至三相四线回路组态，且待测电流回路8a为单相回路的情况时，电力监测装置2的运作模式。更进一步来说，一般交流电源针对三相四线回路所输入的电压型态主要分为四种电源，因此，本发明的电压输入接口 11更可用以接收输入电源70所具的四种相位电源。其中，四种相位电源至少包含一第一电源线电源70a以及一中性线电源70d，而电压量测单元12便可据以产生相对应的一第一相位电压值120a。其中，第一相位电压值120a为第一电源线电源70a与中性线电源70d的电压差值，且相对应于待测电流回路8a的使用电压。因此，于第二实施例中，当待测电流回路8a为单相回路且仅接收第一电源线电源70a以及中性线电源70d以形成回路时，处理单元14便可直接根据第一相位电压值120a (即第一电源线电源70a以及中性线电源70d的电压差)以及待测电流回路8a的第一电流值810a计算单相待测电流回路8a的电力监测数值。举例来说，交流电源针对三相四线回路所输入的电压型态主要分为R、S、T、N四种电源，因此，本发明的电压输入接口更可用以接收输入电源所具的R、S、T、N四种电源线的电源，则电压量测单元便可根据R电源线电源以及N中性线电源的电压差计算第一相位电压值。因此，当待测电流回路为单相回路且仅接收R电源线电源以及N中性线电源以形成回路时，由于电流量测单元可量待测电流回路中，对应于第一相位电压值的电流值，则处理单元便可直接根据第一相位电压值以及待测电流回路的电流值计算单相待测电流回路的电力监测数值。须特别说明者，根据连接的电压相位以及电流值计算电力相关信息，乃本领域通常的知识，于此不再赘述。另一方面，由于本发明的电力监测装置可同时量测多个电流回路的电力信息，因此，当电流量测单元连接至电流回路时，电力监测装置需能分辨不同电流量测单元所连接的电流回路，以避免电力信息的计算错误。据此，第二实施例的电力监测装置2更包含一输入装置16、一内存17以及一显示装置18。具体而言，输入装置16用以接收一使用者输入的一电流回路组态设定160，其中，电流回路组态设定160使用者设定将第一电流量测组件13a配置于一量测组件群组中，换言之，该量测组件群组所代表的意义为，其所包含的电流量测组件13a用以量测同一电流回路。接着，电力监测装置2将电流回路组态设定160储存于内存17中，并通过显示装置18通知使用者第一电流量测组件13a所用以量测电流回路的群组状态。据此，使用者便可通过输入装置16设定量测组件的群组，并通过显示装置18得知目前电流量测组件与电流回路的对应关系。如此一来，通过前述第二实施例的内容可知，本发明的电力监测装置更可于确认所连接的交流电源的配电状态后，通过切换开关决定电力监测装置据以计算电力相关信息的相位依据。更者，使用者可通过输入装置决定电流回路与电流量测单元的对应关系，并通过显示装置确认此对应关系，使得本发明的电力监测装置的使用更具弹性。请参考图3，其为本发明一第三实施例的电力监测装置3的示意图。须特别说明者，第三实施例与先前实施例中，符号相同的组件及其功能相似，于此将不再赘述。而第三实施例中，同样强调当电力监测装置于不同相位配线连接交流电源时，电力监测装置的相应计算模式。具体而言，切换开关15主要用以根据交流电源7的输入电源70，将电力监测装置3的功率计算组态设定为三相三线回路以及三相四线回路组态其中之一。其中，第三实施例将解释当切换开关15切换至三相四线回路组态，且一待测电流回路Sb为三相四线回路的情况时，电力监测装置3的运作模式。更进一步而言，由于待测电流回路Sb为三相四线回路，则需额外的电流量测组件进行多个线路的电流量测，因此于第三实施例中，电力监测装置3的多个电流量测组件13更包含一第二电流量测组件13b以及一第三电流量组件13c。第二电流量测组件13b包含一第二可卸式电流量测单元131b以及一第二相位设定单元133b，第三电流量测组件13c包含一第三可卸式电流量测单元131c以及一第三相位设定单元133c。于第三实施例中，第一可卸式电流量测单元131a连接至待测电流回路Sb的一第一子线路81b，用以量测待测电流回路Sb的一第一电流值810b。其中，根据交流电源7输入至待测电流回路8b的电压型态，待测电流回路8b的第一子线路81b将具有对应的电相位状态，因此，第一相位设定单元133a则用以将第一可卸式电流量测单元131a的一相位组态设定至对应于第一子线路81b的电相位状态。类似地，第二可卸式电流量测单元131b连接至待测电流回路Sb的一第二子线路82b，用以量测待测电流回路Sb的一第二电流值820b。其中，根据交流电源7输入至待测电流回路8b的电压型态，待测电流回路8b的第二子线路82b将具有对应的电相位状态，因此，第二相位设定单元133b则用以将第二可卸式电流量测单元131b的一相位组态设定至对应于第二子线路82b的电相位状态。同样地，第三可卸式电流量测单元131c连接至待测电流回路Sb的一第三子线路83b，用以量测待测电流回路Sb的一第三电流值830b。其中，根据交流电源7输入至待测电流回路8b的电压型态，待测电流回路8b的第三子线路83b将具有对应的电相位状态，因此，第三相位设定单元133c则用以将第三可卸式电流量测单元131c的一相位组态设定至对应于第三子线路83b的电相位状态。接着，相同地，一般交流电源针对三相四线回路所输入的电压型态主要分为四种电源，因此，本发明的电压输入接口 11更可用以接收输入电源70所具的四种相位电源。其中，四种相位电源包含一第一电源线电源70A、一第二电源线电源70B、一第三电源线电源70C以及一中性线电源70D，而电压量测单元12便据以产生相对应的一第一相位电压值120A、一第二相位电压值120B以及一第三相位电压值120C。类似地，第一相位电压值120A是第一电源线电源70A与中性线电源70D的电压差值，第二相位电压值120B是第二电源线电源70B与中性线电源70D的电压差值，第三相位电压值120C是第三电源线电源70C与中性线电源70D的电压差值。其中，第一相位电压值120A、第二相位电压值120B以及第三相位电压值120C对应于待测电流回路8b的子线路8lb、82b、83b的使用电压。因此，于第三实施例中，当待测电流回路8b为三相四线回路时且同时接收第一电源线电源70A、第二电源线电源70B、第三电源线电源70C以及中性线电源70D以形成回路时，则处理单元14便可直接根据第一相位电压值120A、第二相位电压值120B、第三相位电压值120C以及待测电流回路8b的第一电流值810b、第二电流值820b以及第三电流值830b计算三相待测电流回路8b的电力监测数值。举例来说，交流电源针对三相四线回路所输入的电压型态主要分为R、S、T、N四种电源，因此，本发明的电压输入接口更可用以接收输入电源所具的R电源线电源、S电源线电源、T电源线电源以及N中性线电源四种电源，则电压量测单元便据以产生相对应的R相位电压值、S相位电压值、T相位电压值。其中，R相位电压值是R电源线电源与N中性线电源的电压差值，S相位电压值是S电源线电源与N中性线电源的电压差值，T相位电压值是T电源线电源与N中性线电源的电压差值。R、S、T相位电压相对应于待测电流回路的使用电压。因此，当待测电流回路为三相四线回路且同时接收R电源线电源、S电源线电源、T电源线电源以及N中性线电源以形成回路时，由于多个电流量测组件可检测待测电流回路中，相对于R相位电压值的第一电流值、相对于S相位电压值的第二电流值以及相对于T相位电压值的第三电流值，则处理单元便可直接根据R相位电压值、S相位电压值、T相位电压值以及待测电流回路的第一电流值、第二电流值以及第三电流值计算三相待测电流回路的电力监测数值。须特别说明者，根据连接的电压相位以及电流值计算电力相关信息，乃本领域通常的知识，于此不再赘述；更者，本领域的技术人员可轻易理解，由于单相二线以及单相三线的回路亦具有N中性线的设置，且其电力计算方式亦与三相四线的计算方式类似，因此当切换开关切换至三相四线组态时，其同样可应用于单相回路的电力信息判断与计算，同样于此不再赘述。而由于本发明的电力监测装置可同时量测多个电流回路的电力信息，因此，当电流量测单元连接至电流回路时，电力监测装置需能分辨不同电流量测单元所连接的电流回路，以避免电力信息的计算错误。则同样地，使用者亦可通过输入装置16设定量测组件的群组，并通过显示装置18得知目前电流量测组件与电流回路的对应关系。具体而言，输入装置16用以接收一使用者输入的一电流回路组态设定162，其中，电流回路组态设定162是使用者设定将第一电流量测组件13a、第二电流电测组件13b以及第三电流量测组件13c配置于一量测组件群组中，换言之，该量测组件群组所代表的意义为，其所包含的电流量测组件13a、13b、13c用以量测同一电流回路。接着，电力监测装置3将电流回路组态设定162储存于内存17中，并通过显示装置18通知使用者第一电流量测组件13a、第二电流量测组件13b以及第三电流量测组件13c所用以量测电流回路的群组状态。据此，使用者便可通过输入装置16设定量测组件的群组，并通过显示装置18得知目前电流量测组件与电流回路的对应关系。接着，请参考图4，其为本发明一第四实施例的电力监测装置4的示意图。须特别说明者，第四实施例与先前实施例中，符号相同的组件及其功能相似，于此将不再赘述。而第四实施例将解释当切换开关15切换至三相三线回路组态，且待测电流回路8a为单相回路的情况时，电力监测装置4的运作模式。同样地，一般交流电源针对三相三线回路所输入的电压型态主要分为三种电源，因此，本发明的电压输入接口 11更可用以接收输入电源70所具的三种相位电源。其中，三种相位电源包含一第一电源线电源70x以及一第二电源线电源70y，而电压量测单元12便可据以产生相对应的一第一相位电压值120x，第一相位电压值120x是第一电源线电源70x与第二电源线电源70y的电压差值。因此，于第四实施例中，当待测电流回路8a为单相回路且待测电流回路8a仅接收第一电源线电源70x以及第二电源线电源70y以形成回路时，处理单元14便可直接根据第一相位电压值120x以及待测电流回路8a的第一电流值810a计算单相待测电流回路8a的电力监测数值。举例来说，交流电源针对三相三线回路所输入电压型态主要分为R、S、T三种电源，因此，本发明的电压输入接口更可用以接收输入电源所具的R电源线电源、S电源线电源以及T电源线电源三种电源，则电压量测单元便可据以产生相对应的R相位电压值。其中，R相位电压值是R电源线电源与S电源线电源的电压差值。随后，当待测电流回路为单相回路且待测电流回路仅接收R电源线电源以及S电源线电源以形成回路时，由于电流量测组件可检测待测电流回路中，相对于R相位电压值的电流值，则处理单元便可直接根据相对应的R相位电压值以及待测电流回路的电流值计算单相待测电流回路的电力监测数值。须特别说明者，根据连接的电压相位以及电流值计算电力相关信息，乃本领域通常的知识，于此不再赘述。而由于本发明的电力监测装置可同时量测多个电流回路的电力信息，因此，当电流量测单元连接至电流回路时，电力监测装置需能分辨不同电流量测单元所连接的电流回路，以避免电力信息的计算错误。则同样地，使用者亦可通过输入装置16设定量测组件的群组，并通过显示装置18得知目前电流量测组件与电流回路的对应关系。具体而言，输入装置16用以接收一使用者输入的一电流回路组态设定164，其中，电流回路组态设定164是使用者设定将第一电流量测组件13a配置于一量测组件群组中，换言之，该量测组件群组所代表的意义为，其所包含的电流量测组件13a用以量测同一电流回路。接着，电力监测装置4将电流回路组态设定164储存于内存17中，并通过显示装置18通知使用者第一电流量测组件13a所用以量测电流回路的群组状态。据此，使用者便可通过输入装置16设定量测组件的群组，并通过显示装置18得知目前电流量测组件与电流回路的对应关系。请参考图5，其为本发明一第五实施例的电力监测装置5的示意图。须特别说明者，第五实施例与先前实施例中，符号相同的组件及其功能相似，于此将不再赘述。而第五实施例将解释当切换开关15切换至三相三线回路组态，且待测电流回路8c为三相三线回路的情况时，电力监测装置5的运作模式。更进一步而言，由于待测电流回路Sc为三相三线回路，则同样需额外的电流量测组件进行多个线路的电流量测，因此电力监测装置5的多个电流量测组件13同样包含第二电流量测组件13b，且第二电流量测组件13b包含第二可卸式电流量测单元131b以及第二相位设定单元133b。于第五实施例中，第一可卸式电流量测单元131a连接至待测电流回路Sc的一第一子线路81c，用以量测待测电流回路Sc的一第一电流值810c。其中，根据交流电源7输入至待测电流回路8c的电压型态，待测电流回路8c的第一子线路81c将具有对应的电相位状态，因此，第一相位设定单元133a则用以将第一可卸式电流量测单元131a的一相位组态设定至对应于第一子线路81c的电相位状态。类似地，第二可卸式电流量测单元131b连接至待测电流回路Sc的一第二子线路82c，用以量测待测电流回路Sc的一第二电流值820c。其中，根据交流电源7输入至待测电流回路8c的电压型态，待测电流回路Sc的第二子线路82c将具有对应的电相位状态，因此，第二相位设定单元133b则用以将第二可卸式电流量测单元131b的一相位组态设定至对应于第二子线路82c的电相位状态。接着，相同地，一般交流电源针对三相三线回路所输入的电压型态主要分为三种电源，因此，本发明的电压输入接口 11更可用以接收输入电源70所具的三种相位电源。其中，三种相位电压包含一第一电源线电源70X、一第二电源线电源70Y以及一第三电源线电源70Z，而电压量测单元12便据以产生相对应的一第一相位电压值120X以及一第二相位电压值120Y。类似地，第一相位电压值120X是第一电源线电源70X与第二电源线电源70Y的电压差值，第二相位电压值120Y是第二电源线电源70Y与第三电源线电源70Z的电压差值。其中，第一相位电压值120X、第二相位电压值120Y对应于待测电流回路8c的子线路81c、82c的使用电压。因此，于第五实施例中，当待测电流回路Sc为三相三线回路且同时接收第一电源线电源70X、第二电源线电源70Y以及第三电源线电源70Z以形成回路时，处理单元14便可直接根据第一相位电压值120X、第二相位电压值120Y以及待测电流回路Sc的第一电流值810c以及第二电流值820c计算三相待测电流回路8c的电力监测数值。举例来说，交流电源针对三相三线回路所输入的电压型态主要分为R、S、T三种电源，因此，本发明的电压输入接口更可用以接收输入电源所具的R电源线电源、S电源线电源、T电源线电源三种相位电源，则电压量测单元便据以产生相对应的R相位电压值以及S相位电压值。其中，R相位电压值是R电源线电源与S电源线电源的电压差值，S相位电压值是S电源线电源与T电源线电源的电压差值。R、S相位电压对应于待测电流回路的使用电压。因此，当待测电流回路为三相三线回路且同时接收R电源线电源、S电源线电源以及T电源线电源以形成回路时，由于多个电流量测组件可检测待测电流回路中，相对于R相位电压值的第一电流值以及相对于S相位电压的第二电流值，则处理单元便可直接根据R相位电压值、S相位电压值以及待测电流回路的第一电流值以及第二电流值计算三相待测电流回路的电力监测数值。须特别说明者，根据连接的电压相位以及电流值计算电力相关信息，乃本领域通常的知识，于此不再赘述。需特别说明者，于三相三线回路中，当三相电压处于一般正常的平衡状态时，仅需二组电流量测组件即可判断待测电流回路的电力信息。然另一方面，当三相电压的平衡状态不稳定时，亦可通过三组电流量测组件的设置，以两两一组的方式计算电力信息，使得待测电流回路的电力信息得以验证。而由于本发明的电力监测装置可同时量测多个电流回路的电力信息，因此，当电流量测单元连接至电流回路时，电力监测装置需能分辨不同电流量测单元所连接的电流回路，以避免电力信息的计算错误。则同样地，使用者亦可通过输入装置16设定量测组件的群组，并通过显示装置18得知目前电流量测组件与电流回路的对应关系。具体而言，输入装置16用以接收一使用者输入的一电流回路组态设定166，其中，电流回路组态设定166是使用者设定将第一电流量测组件13a以及第二电流电测组件13b配置于一量测组件群组中，换言之，该量测组件群组所代表的意义为，其所包含的电流量测组件13a、13b用以量测同一电流回路。接着，电力监测装置5将电流回路组态设定166储存于内存17中，并通过显示装置18通知使用者第一电流量测组件13a以及第二电流量测组件13b所用以量测电流回路的群组状态。据此，使用者便可通过输入装置16设定量测组件的群组，并通过显示装置18得知目前电流量测组件与电流回路的对应关系。接着，请参考图6，其为本发明一第六实施例的电力监测装置6的示意图。与先前实施例类似地，电力监测装置6电性连接于交流电源7。交流电源7用以提供电力予多个电流回路8。于第六实施例中，电流回路8包含一第一待测电流回路8d以及一第二待测电流回路8e。电力监测装置6包含一电压输入接口 601、一电压量测单元602、一切换开关605、至少一第一电流量测组件611、至少一第二电流量测组件612以及一处理单元604。须特别说明者，至少一电流量测组件611的数量是根据其所对应的待测电流回路决定，更进一步来说，于第六实施例中，至少一第一电流量测组件611用以量测待测电流回路8d，而由于待测电流回路8d为单相回路，其仅需量测单线路的电流，因此于第六实施例中，至少一第一电流量测组件611的数量仅需一组即可。换言之，至少一第一电流量测组件611仅须包含一第一可卸式电流量测单元6110a以及对应于第一可卸式电流量测单元6110a的一第一相位设定单元6112a。类似地，于第六实施例中，由于待测电流回路Se为单相回路，则至少一第二电流量测组件612的数量亦仅需一组，因此，至少一第二电流量测组件612仅须包含一第二可卸式电流量测单元6120a以及对应于第二可卸式电流量测单元6120a的一第二相位设定单元6122a。首先，电压输入接口 601用以接收交流电源7的输入电源70，此时，使用者便根据交流电源7的输入电源70，进行切换开关605的调整，使电力监测装置6的一功率计算组态设定为三相三线回路以及三相四线回路其中之一。于第六实施例中，切换开关605是将电力监测装置6的功率计算组态设定为三相三线回路。接着，电性连结于电压输入接口 601的电压量测单元602便可根据输入电源70 (例如前述三相三线回路实施例的R、S、T电源线电源)产生相对应的一电压值6020(例如前述三相三线回路实施例中，R、S、T相位电压值其中之一)，俾后续电力监测装置6用以计算电力相关信息。需特别强调者，为便于说明本发明的概念，本实施例主要以一组电压值6020同时作为二单相待测电流回路8d、8e的使用电压，然本领域技术人员可轻易理解，单相待测电流回路8d、8e可根据不同的线路配置，使用三相三线回路中不同相位的电压值，换言之，不同的单相待测电流回路可能使用不同相位的电压值，于此不再赘述。另一方面，第一可卸式电流量测单元61 IOa连接至第一待测电流回路8d的一第一子线路81d，用以量测待测电流回路8d的一第一电流值810d。同样地，根据交流电源7输入至待测电流回路8d的电压型态，待测电流回路8d的第一子线路81d将具有对应的电相位状态，因此，第一相位设定单元6112a则用以将第一可卸式电流量测单元6110a的一相位组态设定至对应于第一待测电流回路8d的电相位状态，即第一子线路81d的电相位状态。类似地，第二可卸式电流量测单元6120a连接至第二待测电流回路Se的一第一子线路81e，用以量测待测电流回路Se的一第一电流值810e。同样地，根据交流电源7输入至待测电流回路Se的电压型态，待测电流回路Se的第一子线路Sle将具有对应的电相位状态，因此，第二相位设定单元6122a则用以将第二可卸式电流量测单元6120a的一相位组态设定至对应于第二待测电流回路Se的电相位，即第一子线路Sle的电相位状态。而于确认电压值6020、第一电流值810d以及第一电流值810e后，处理单兀604便可据以分别计算第一待测电流回路8d以及第二待测电流回路Se的电力相关信息。具体而言，处理单元604电性连结至电压量测单元602、至少一第一电流量测组件611以及至少一第二电流量测组件612，而由于电力监测装置6的功率计算组态对应于三相三线回路，因此，当电压量测单元602、至少一第一电流量测组件611以及至少一第二电流量测组件612分别将电压值6020、第一电流值SlOd以及第一电流值SlOe传送至处理单元604后，处理单元604便可基于功率计算组态(三相三线组态)，根据电压值6020以及第一电流值SlOd计算第一待测电流回路8d的一第一电力监测数值6040，并根据电压值6020以及第一电流值SlOe计算第二待测电流回路Se的一第二电力监测数值6042。如此一来，通过前述第六实施例的内容可知，本发明的电力监测装置6可检测多电流回路，以同时获得不同电流回路的电力相关信息。需特别说明者，同样地，由于本发明的电力监测装置可同时量测多个电流回路的电力信息，因此，当电流量测单元连接至电流回路时，电力监测装置需能分辨不同电流量测单元所连接的电流回路，以避免电力信息的计算错误。据此，第六实施例的电力监测装置6更可包含一输入装置606、一内存607以及一显不装置608。具体而言，输入装置606用以接收一使用者输入的一电流回路组态设定6060，其中，电流回路组态设定6060是使用者设定将至少一第一电流量测组件611配置于一第一量测组件群组中，并将至少一第二电流量测组件612配置于一第二量测组件群组中，换言之，该第一量测组件群组所代表的意义为，其所包含的至少一第一电流量测组件611用以量测同一电流回路(即第一待测电流回路8d)，且该第二量测组件群组所代表的意义为，其所包含的至少一第二电流量测组件612用以量测同一电流回路(即第二待测电流回路Se)。接着，电力监测装置6将电流回路组态设定6060储存于内存607中，并通过显示装置608通知使用者该第一量测组件群组以及该第二量测组件群组的电流量测组件状态。据此，使用者便可通过输入装置606设定量测组件的群组，并通过显示装置608得知目前电流量测组件与电流回路的对应关系。另外，第六实施例的电力监测装置6亦可包含一网络通信接口 609，用以将处理单元604计算所得的第一电力监测数值6040以及第二电力监测数值6042传送一服务器(未绘示)，俾后续处理应用。然同样地，网络通信接口 609的设置为可选择性，其并非用以限制电力监测装置6的硬件实施态样。接着，请参考图7，其为本发明一第七实施例的一电力监测装置6’的示意图。须特别说明者，第七实施例与先前实施例中，符号相同的组件及其功能相似，于此将不再赘述。而第七实施例将解释当切换开关605将功率计算组态设定为三相三线模式时，电力监测装置6’同时量测单相与三相回路的运作模式。与先前实施例类似地，电力监测装置6’电性连接于交流电源7。交流电源7用以提供电力予多个电流回路8。于第七实施例中，电流回路8包含第一待测电流回路8d以及一第二待测电流回路8f。同样地，至少一第一电流量测组件611的数量根据其所对应的待测电流回路决定，更进一步来说，于第七实施例中，同样地，至少一第一电流量测组件611用以量测待测电流回路8d，而由于待测电流回路8d为单相回路，其仅需量测单线路的电流，因此于第七实施例中，至少一第一电流量测组件611的数量仅需一组即可，换言之，至少一第一电流量测组件611仅须包含第一可卸式电流量测单元6110a以及对应于第一可卸式电流量测单元6110a的第一相位设定单元6112a。另一方面，于第七实施例中，由于待测电流回路8f为三相三线电流回路，因此，至少一第二电流量测组件612的数量需二组以完成电流的量测，换言之，至少一电流量测组件612仅须包含二组电流量测组件，即第一组:第一可卸式电流量测单元6120a以及对应于第一可卸式电流量测单元6120a的第一相位设定单元6122a ;以及第二组:一第二可卸式电流量测单元6120b以及对应于第二可卸式电流量测单元6120b的一第二相位设定单元6122b。接着，电性连结于电压输入接口 601的电压量测单兀602同样可根据输入电源70 (例如前述三相三线回路实施例的R、S、T电源线电源)产生相对应的电压值6020、6022(例如前述三相三线回路实施例中，R、S、T相位电压值其中的二)，俾后续电力监测装置6’用以计算电力相关信息。类似地，于本实施例中，主要以电压值6020对应于单相待测电流回路8d的使用电压，并以电压值6020、6022对应于三相待测电流回路8f的使用电压，然本领域技术人员同样可轻易理解，单相待测电流回路8d与三相待测电流回路8f可根据不同的线路配置，使用三相三线回路中不同相位的电压值，因此，相异的单相及三相待测电流回路可能使用不同相位的电压值，或可能使用到重复的电压值(如本实施例的电压值6020)，于此不再赘述。另一方面，类似地，第一可卸式电流量测单元6110a连接至第一待测电流回路8d的第一子线路81d，用以量测待测电流回路8d的第一电流值810d。同样地，根据交流电源7输入至待测电流回路8d的电压型态，待测电流回路8d的第一子线路81d将具有对应的电相位状态，因此，第一相位设定单元6112a则用以将第一可卸式电流量测单元61 IOa的一相位组态设定至对应于第一待测电流回路8d的电相位状态，即第一子线路81d的电相位状态。类似地，第二可卸式电流量测单元6120a连接至第二待测电流回路8f的一第一子线路81f，用以量测待测电流回路8f的一第一电流值SlOf。同样地，根据交流电源7输入至待测电流回路8f的电压型态，待测电流回路8f的第一子线路81f将具有对应的电相位状态，因此，第二相位设定单元6122a则用以将第二可卸式电流量测单元6120a的一相位组态设定至对应于第二待测电流回路8f的电相位状态，即第一子线路81f的电相位状态。另外，第二可卸式电流量测单元6120b连接至第二待测电流回路8f的一第二子线路82f，用以量测待测电流回路8f的一第二电流值820f。同样地，根据交流电源7输入至待测电流回路8f的电压型态，待测电流回路8f的第二子线路82f将具有对应的电相位状态，因此，第二相位设定单元6122b则用以将第二可卸式电流量测单元6120b的一相位组态设定至对应于第二待测电流回路8f的电相位状态，即第二子线路82f的电相位状态。而于确认电压值6020、6022、第一电流值810d、810f以及第二电流值820f后，处理单元604便可据以分别计算第一待测电流回路8d以及第二待测电流回路8f的电力相关信息。具体而言，处理单元604电性连结至电压量测单元602、至少一第一电流量测组件611以及至少一第二电流量测组件612。而由于电力监测装置6’的功率计算组态对应于三相三线回路，因此，当电压量测单元602、至少一第一电流量测组件611以及至少一第二电流量测组件612分别将电压值6020、6022、第一电流值810d、第一电流值810f以及第二电流值820f分别传送至处理单元604后，处理单元604便可基于功率计算组态，根据电压值6020以及第一电流值SlOd计算第一待测电流回路8d的一第一电力监测数值6040，并根据电压值6020、6022、第一电流值810f以及第二电流值820f计算第二待测电流回路8f的一第二电力监测数值6044。如此一来，通过前述第七实施例的内容可知，本发明的电力监测装置6’可检测多种不同相位的电流回路，以同时获得不同相位电流回路的电力相关信息。需特别说明者，第六实施例与第七实施例用以例释本发明的电力监测装置可同时检测多组电流回路，然其并非用以限制所能检测的电流回路的组合。详言的，第六实施例中仅例举多单相电流回路的检测，第七实施例仅例举单相以及三相三线电流回路的检测，然本领域的技术人员应可通过前述揭露的内容，轻易地将利用本发明的技术同时监测单相以及三相四线电流回路、多三相三线电流回路或多三相四线电流回路等电流回路组合的电力相关信息，于此不再赘述。综上所述，本发明的电力监测装置可利用多组电流量测组件，同时监测不同相位状态的待测电流回路的电力使用情况，并可通过电流量测组件的相位设定单元，根据各电流回路的线路相位进行相应的调整，如此一来，电力监测装置便可完成低硬件成本及高使用弹性的目的。惟上述实施例仅为例示性说明本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技艺的人士可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。
权利要求
1.一种电力监测装置，电性连接于一交流电源，该交流电源用以提供电力予多个电流回路，所述电流回路包含一待测电流回路，该电力监测装置包含: 一电压输入接口，用以接收该交流电源的一输入电源； 一电压量测单元，电性连接于该电压输入接口，用以根据该输入电源产生相对应的一电压值； 多个电流量测组件，包含一第一电流量测组件，该第一电流量测组件更包含: 一第一可卸式电流量测单元，用以连接至该待测电流回路的一第一子线路，并量测该待测电流回路的一第一电流值；以及 一第一相位设定单元，用以将该第一可卸式电流量测单元的一相位组态设定至对应于该第一子线路的相位状态； 一处理单元，电性连接于该电压量测单元以及该第一电流量测组件，用以根据该电压值以及该待测电流回路的该第一电流值计算一电力监测数值。
2.根据权利要求1所述的电力监测装置，其特征在于，更包含一切换开关，用以根据该交流电源的该输入电源，将该电力监测装置的一功率计算组态设定为三相三线回路组态以及三相四线回路组态其中的一。
3.根据权利要求2所述的电力监测装置，其特征在于，该输入电源至少包含一第一电源线电源以及一中 性线 电源，该电压值更包含一第一相位电压值，该第一相位电压值是该第一电源线电源与该中性线电源的电压差值，该切换开关将该电力监测装置的该功率计算组态设定为三相四线回路组态，该待测电流回路为接收该第一电源线电源以及该中性线电源的单相回路，该处理单元更用以根据该第一相位电压值以及该待测电流回路的该第一电流值计算该电力监测数值。
4.根据权利要求3所述的电力监测装置，其特征在于，更包含: 一输入装置，用以接收一使用者输入的一电流回路组态设定； 一内存，用以储存该电流回路组态设定；以及 一显示装置，用以显示该电流回路组态设定； 其中，该电流回路组态设定用以将该第一电流量测组件配置于一量测组件群组。
5.根据权利要求2所述的电力监测装置，其特征在于，所述电流量测组件更包含: 一第二电流量测组件，包含: 一第二可卸式电流量测单元，用以连接至该待测电流回路的一第二子线路，并量测该待测电流回路的一第二电流值；以及 一第二相位设定单元，用以将该第二可卸式电流量测单元的一相位组态设定至对应于该第二子线路的相位状态； 一第三电流量测组件，包含: 一第三可卸式电流量测单元，用以连接至该待测电流回路的一第三子线路，并量测该待测电流回路的一第三电流值；以及 一第三相位设定单元，用以将该第三可卸式电流量测单元的一相位组态设定至对应于该第三子线路的相位状态； 其中，该输入电源更包含一第一电源线电源、一第二电源线电源、一第三电源线电源以及一中性线电源，该电压值更包含一第一相位电压值、一第二相位电压值以及一第三相位电压值，该第一相位电压值是该第一电源线电源与该中性电电源的电压差值，该第二相位电压值是该第二电源线电源与该中性电电源的电压差值，该第三相位电压值是该第三电源线电源与该中性电电源的电压差值，该切换开关将该电力监测装置的该功率计算组态设定为三相四线回路组态，该待测电流回路为接收该第一电源线电源、该第二电源线电源、该第三电源线电源以及该中性线电源的三相回路，该处理单元更用以根据该第一相位电压值、该第二相位电压值、该第三相位电压值以及该待测电流回路的该第一电流值、该第二电流值以及该第三电流值计算该电力监测数值。
6.根据权利要求5所述的电力监测装置，其特征在于，更包含: 一输入装置，用以接收一使用者输入的一电流回路组态设定； 一内存，用以储存该电流回路组态设定；以及 一显示装置，用以显示该电流回路组态设定； 其中，该电流回路组态设定用以将该第一电流量测组件、该第二电流量测组件以及该第三电流量测组件配置于一量测组件群组。
7.根据权利要求2所述的电力监测装置，其特征在于，该输入电源更包含一第一电源线电源以及一第二电源线电源，该电压值更包含一第一相位电压值，该第一相位电压值是该第一电源线电源与该第二电源线电源的电压差值，该切换开关将该电力监测装置的该功率计算组态设定为三相三线回路组 态，该待测电流回路为接收该第一电源线电源以及该第二电源线电源的单相回路，该处理单元更用以根据该第一相位电压值以及该待测电流回路的该第一电流值计算该电力监测数值。
8.根据权利要求7所述的电力监测装置，其特征在于，更包含: 一输入装置，用以接收一使用者输入的一电流回路组态设定； 一内存，用以储存该电流回路组态设定；以及 一显示装置，用以显示该电流回路组态设定； 其中，该电流回路组态设定用以将该第一电流量测组件配置于一量测组件群组。
9.根据权利要求2所述的电力监测装置，其特征在于，所述电流量测组件更包含: 一第二电流量测组件，包含: 一第二可卸式电流量测单元，用以连接至该待测电流回路的一第二子线路，并量测该待测电流回路的一第二电流值；以及 一第二相位设定单元，用以将该第二可卸式电流量测单元的一相位组态设定至对应于该第二子线路的相位状态； 其中，该输入电源更包含一第一电源线电源、一第二电源线电源以及一第三电源线电源，该电压值更包含一第一相位电压值以及一第二相位电压值，该第一相位电压值是该第一电源线电源与该第二电源线电源的电压差值，该第二相位电压值是该第二电源线电源与该第三电源线电源的电压差值，该切换开关将该电力监测装置的该功率计算组态设定为三相三线回路组态，该待测电流回路为接收该第一电源线电源、该第二电源线电源以及该第三电源线电源的三相回路，该处理单元更用以根据该第一相位电压值、该第二相位电压值以及该待测电流回路的该第一电流值以及该第二电流值计算该电力监测数值。
10.根据权利要求9所述的电力监测装置，其特征在于，更包含: 一输入装置，用以接收一使用者输入的一电流回路组态设定；一内存，用以储存该电流回路组态设定；以及 一显示装置，用以显示该电流回路组态设定； 其中，该电流回路组态设定用以将该第一电流量测组件以及该第二电流量测组件配置于一量测组件群组。
11.根据权利要求1所述的电力监测装置，其特征在于，更包含: 一网络通信接口，用以将该电力监测数值传送至一服务器。
12.一种电力监测装置，电性连接于一交流电源，该交流电源用以提供电力予多个电流回路，所述电流回路包含一第一待测电流回路以及一第二待测电流回路，该电力监测装置包含: 一电压输入接口，用以接收该交流电源的一输入电源； 一切换开关，用以根据该交流电源的该输入电源，将一功率计算组态设定为三相三线回路以及三相四线回路其中之一； 一电压量测单元，电性连接于该电压输入接口，用以根据该输入电源产生相对应的一电压值； 至少一第一电流量测组件，包含: 一第一可卸式电流量测单元，用以连接至该第一待测电流回路，并量测该第一待测电流回路的一电流值；以及 一第一相位设定单元，对应于该第一可卸式电流量测单元，用以将该第一可卸式电流量测单元的一相位组态设定至对应于该第一待测电流回路的一相位状态； 至少一第二电流量测组件，包含: 一第二可卸式电流量测单元，用以连接至该第二待测电流回路，并量测该第二待测电流回路的一电流值；以及 一第二相位设定单元，对应于该第二可卸式电流量测单元，用以将该第二可卸式电流量测单元的一相位组态设定至对应于该第二待测电流回路的一相位状态； 一处理单元，电性连接于该电压量测单元、该至少第一电流量测组件以及该至少一第二电流量测组件，用以基于该功率计算组态，根据该电压值与该第一待测电流回路的该电流值的一第一电力监测数值，并根据该电压值与该第二待测电流回路的该电流值计算一第二电力监测数值。
13.根据权利要求12所述的电力监测装置，其特征在于，更包含: 一输入装置，用以接收一使用者输入的一电流回路组态设定； 一内存，用以储存该电流回路组态设定；以及 一显示装置，用以显示该电流回路组态设定； 其中，该电流回路组态设定用以将该至少一第一电流量测组件以及该至少一第二电流量测组件分别配置于一第一量测组件群组以及一第二量测组件群组。
14.根据权利要求12所述的电力监测装置，其特征在于，更包含: 一网络通信接口 ，用以将该第一电力监测数值以及该第二电力监测数值传送至一服务器。
全文摘要
本发明提供一种电力监测装置，电性连结于提供电力予多个电流待测回路的交流电源。电力监测装置包含电压输入接口、电压量测单元、多个电流量测组件以及处理单元。电压输入接口用以接收交流电源的一输入电源。电压量测单元用以根据输入电源产生电压值。多个电流量测组件可根据多个电流回路的不同相位线路，进行相位组态的调整，并据以决定多个电流回路的电流值。处理单元用以根据电压值以及电流值计算电力监测数值。
文档编号G01R19/00GK103176028SQ20121003240
公开日2013年6月26日 申请日期2012年2月14日 优先权日2011年12月20日
发明者庄棨椉, 谢志聪 申请人:财团法人资讯工业策进会
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