[发明专利]一种用于网络家电的电能计量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络家电技术领域，尤其涉及一种用于网络家电的电能计量装置及方法。

背景技术

国家发展和改革委员会于2006年12月17日发布了网络家电行业标准：QB/T 2836-2006，网络家电正式进入百姓家庭。所谓网络家电是指：在家庭网络环境下实现信息互联互通或互操作的家用电器产品。网络家电必须运行在家庭网络环境中，与家庭网络一起组成网络家电系统。网络家电与家庭网络的连接可采用以下三种形式，分别如图1、图2、图3所示。其中图1所示结构在具有较大数据流量的网络家电中使用，例如网络电视；对于主要通过家庭网络进行远程查询和控制的网络家电，主要采用图2或图3所示的结构，例如网络空调、冰箱、洗衣机等。不管采用图2还是图3所示的连接模式，通讯模块与家电内的电气控制主板都是两个独立模块，采用相同的通讯协议，只是通讯模块相对于家电内电气控制主板之间的物理位置不同而已。

通讯模块与家电侧的接口形式在QB/T 2836-2006中已经明确为四线制异步串行通讯方式；通讯模块与家庭网络间的通讯可以采用多种方式，如电力线载波、微功率无线、Zigbee等方式。

基于现有通讯模块的网络家电系统，实现了对家用电器的远程状监控，但只是监控形式的变化，并没有拓宽监控的内容。比如，不能实现家用电器的分类电能计量，消费者不能分析电能消耗分布，也就不能有针对性地调整用电习惯；不能查询网络家电的实时耗能情况，也就无法制定有针对性的电能使用策略；现有通讯模块本身也不具备控制功能，也不能对家用电器实施闭环用电控制。

随着低碳节能意识的深入，消费者对于精细用电、合理用电的要求越来越强烈。聪明的消费者除了要知道家庭的总用电量以外，还要知道所用电能的时间分布和用途分布，以调整用电习惯，在不降低用电质量的前提下节约用电；电能生产和调度企业，也希望通过引导消费者合理用电，尽量提高用电负荷率，以更少的电能产量满足同样质量的社会生产和生活用电需求，提高国家的能源利用率。达到以上目的前提是对电能的精细计量，不知道电能的使用情况，就无法制定合理的节能策略，更无法衡量节约了多少。

结合目前国家电网普遍性电力紧张的现状及网络家电的理念，对网络家电耗能情况进行监测并将监测结果实时传递至对应管理中心，作为制定用电管理策略的依据，是必要且可行的。

发明内容

本发明实施例提供一种用于网络家电的电能计量装置及方法，以实现对网络家电耗能情况进行监测，其能耗计量结果可供查询并作为家庭和电能管理部门制定用电管理策略的依据。

一方面，本发明实施例提供了一种用于网络家电的电能计量装置，所述用于网络家电的电能计量装置，包括电能计量单元、上行通讯单元、主控单元、电源管理单元，其中：所述电能计量单元，分别与所述主控单元和网络家电相连，用于向所述网络家电供电，测量并保存所述网络家电的电能计量信息；所述上行通讯单元，与所述主控单元相连，用于与家庭网络进行通讯；所述电源管理单元，用于获取市电电源输入并转换为所述用于网络家电的电能计量装置所需的直流电源，然后分别对所述电能计量单元、所述上行通讯单元所述主控单元进行供电；所述主控单元，用于管理所述电能计量单元和所述上行通讯单元，控制所述上行通讯单元从家庭网络获取查询所述网络家电的用电信息的指令并将所述网络家电的电能计量信息反馈给该家庭网络。

可选的，在本发明的一实施例中，所述用于网络家电的电能计量装置还包括下行通讯单元，所述下行通讯单元，与所述主控单元相连，用于与所述网络家电进行通讯；所述主控单元，还用于管理所述下行通讯单元，接收所述家庭网络的指令并进行判断，如果应由所述网络家电进行处理，则通过所述下行通讯单元转发，并将所述网络家电的处理结果转发至所述家庭网络。

可选的，在本发明的一实施例中，所述下行通讯单元用于采用四线制通讯信号与所述网络家电进行通讯。

可选的，在本发明的一实施例中，所述主控单元、所述电能计量单元和所述下行通讯单元通过微处理器PM-8000实现。

可选的，在本发明的一实施例中，所述电源管理单元直接采用所述网络家电的控制主板上已有的12V直流电源，或者通过变压器将220V市电降压后再经过整流、滤波稳压得到12V直流电源。

可选的，在本发明的一实施例中，所述上行通讯单元用于通过微功率无线通讯、或紫蜂Zigbee、或电力线载波与所述家庭网络进行通讯。