相关申请的交叉引用
本申请要求2018年3月26日提交的美国专利申请第15/936,225号的标题为″感应供电电流监测(inductionpoweredelectricitycurrentmonitoring)″的优先权，该专利申请要求2017年6月26日提交的美国临时申请第62/525,116号的标题为″感应供电电流监测(inductionpoweredelectricitycurrentmonitoring)″的权益，其中每一个以全文引用方式并入本文。
本公开涉及监测电流，并且更具体地涉及感应供电电流监测。
附图说明
从以下参考附图进行的对优选实施方案的详细描述，附加方面和优势将显而易见，其中：
图1是根据本公开的一个实施方案的电流监测设备。
图2是根据本公开的另一个实施方案的电流监测设备。
图3是根据本公开的另一个实施方案的电流监测设备。
图4是根据一个实施方案的电流监测设备的处理电路的框图。
图5是根据一个实施方案的监测能量源中电流的方法的流程图。
图6是根据本公开的一个实施方案的电流监测设备和电流监测中心的框图。
具体实施方式
远程监测电可能具有挑战性，因为典型的监测设备需要电力以操作和/或将测量结果传送至远程位置。此外，当前可用的电流监测设备必须通电以提供监测或测量。
本公开提供了感应供电电流监测以及相关的设备、装置和方法。本文所公开的某些实施方案通过从受监测能量源(例如，导线)感应来收获电力，将所收获的电力存储在储能设备中，并且然后释放储能以给处理电路供电。处理电路可采取实时采样或测量，以从中推断受监测能量源内的电活动。释放的能量还可给处理电路供电以发送和/或接收信息。
通过感应收获电力，所公开的实施方案可更易于被部署在远程位置或任何位置，而不考虑接入单独的电源或连接。
从下文提供的具体实施方式以及从本文的各种实施方案、方法和示例的附图，将更好地理解本公开。然而，提供这些具体细节是出于有助于更好地理解本公开的各种实施方案的解释性目的。本发明因此不应受到具体实施方式、方法和示例的限制，而是受权利要求保护的本发明的范围和精神内的所有实施方案和方法的限制。
图1是根据本公开的一个实施方案的电流监测设备100。电流监测设备100包括感应能量传输电子部件110、储能设备120、递送电路130、电力管理电路140和处理电路150。电流监测设备100是感应式供电的，并且可监测第一电导体10(例如，受监测能量源)中的电流。第一电导体10可以是导线，诸如在建筑物的三相电力线中。在其他实施方案中，第一电导体10可以是导电面板。
感应能量传输电子部件110可以是变流器。在另一个实施方案中，感应能量传输电子部件110可以是感应频率面板(例如，与qi兼容，qi是无线电力联盟为远距离感应充电开发的开放接口标准)。感应能量传输电子部件110可从第一电导体10中电流的波动流产生波动磁场。
在一些实施方案中，第一电导体10中电流的波动流可以是交流电(ac)。在其他实施方案中，第一电导体10中电流的波动流是直流电(dc)。
波动磁场可在第二电导体132内感应出电动势以产生电能。第二电导体132可以是电耦接到递送电路130或被包括在递送电路130中的线圈或导线。第二电导体132电耦接到感应能量传输电子部件110。
递送电路130可提供从第二电导体132到储能设备120和/或处理电路150的电耦接。递送电路130可控制或引导电流递送至储能设备120或至处理电路150。换句话讲，由感应能量传输电子部件110产生的波动磁场继而在递送电路130中感应出电动势以提供电流用于将电能递送至储能设备120。
在一个实施方案中，递送电路130可包括要由电力管理电路140切换的门。例如，电力管理电路140可引导(例如，提供信号给)递送电路130的门以引导电能存储在储能设备120中。在储能设备120向处理电路150释放电能时，电力管理电路140可引导递送电路130转变(例如，切换)到向处理电路150递送电流。
储能设备120可存储由感应电动势产生的电能。在其他实施方案中，储能设备120可以是能够存储能量的任何设备，无论是电气的、机械的或是它们的组合。在一个实施方案中，储能设备120可以是电池。在另一个实施方案中，储能设备120可以是电容器。储能设备120可存储可由常数表示的量的能量，或换个方式被理解为固定的或可预测的量。储能设备120可电耦接到递送电路130并且从其接收电流以存储为能量。储能设备120在达到阈值水平的能量存储时，可向处理电路150释放储能。
电力管理电路140可控制或以其他方式引导电能存储在储能设备120中。例如，电力管理电路140可引导(例如，提供信号给)递送电路130的门以引导电能存储在储能设备120中。在一些实施方案中，电力管理电路140还可控制或以其他方式引导电能从储能设备120释放。在一些实施方案中，电力管理电路140还可引导递送电路130的门转变(例如，切换)成将电流递送至处理电路150。
在一个实施方案中，电力管理电路140可包括继电器，该继电器以机电方式或电子方式打开和闭合电力管理电路140和处理电路150中的一者或两者的电路。例如，继电器可在从储能设备120释放能量时或响应于从储能设备120释放能量而闭合。继电器闭合可致使电信号引导递送电路130的门以将电流引导至处理电路150。继电器可在停止向处理电路150释放能量时或响应于停止向处理电路150释放能量而打开。继电器打开可致使电信号引导递送电路130的门以将电流引导至储能设备120。换句话讲，继电器在第一位置关闭电力管理电路140并且打开处理电路150，并且在第二位置打开电力管理电路140并且关闭处理电路150。
在一个实施方案中，处理电路150可实时检测和/或测量第一电导体10中的电流。例如，处理电路150可实时采样或读取以基于递送电路130中的电感、电压和/或电流来测量第一电导体10中的电流。如前所述，处理电路150可由从储能设备120释放的能量供电。处理电路150可电耦接到电力管理电路140以接收来自储能设备120的能量释放。
处理电路150可包括一个或多个通用设备，诸如标准微处理器。处理电路150可包括专用处理设备、或其他定制的或可编程设备。处理电路150可运行标准操作系统并且执行标准操作系统功能。
处理电路150可包括网络接口和/或无线网络接口以促进与其他计算设备和/或诸如互联网和/或其他计算网络和/或通信网络的网络的通信。
处理电路150可将信息发送至另一个计算设备12和/或网络14(例如，互联网)。在一些实施方案中，该发送可经由无线技术通过无线协议进行。该发送可包括指示对第一电导体10中的电流进行测量的数据。这样，第一电导体10中的电流可被远程(例如，从远程操作中心)监测和/或测量。此外，可从第一电导体10远程处理电流的测量结果。关于第一电导体10中电流的数据还可呈现给远程用户，诸如经由移动设备16上的应用程序。在其他实施方案中，数据可经由其他用户界面呈现，该其他用户界面包括但不限于web界面、编译程序、可下载电子表格、api、机载屏幕、声音、警报、通知等。
处理电路150还可接收信息的发送，诸如来自网络14和/或另一计算设备12。该发送可包括指令、软件和/或固件更新、设置等。
可以理解，在其他实施方案中，处理电路150可包括任何种类的消耗电路(例如，能量消耗)，该消耗电路执行操作以实现除了检测和/或测量第一电导体10(或受监测能量源)中的电流之外的各种功能。例如，处理电路150可检测或测量跨电导体或其部分两端的电压。处理电路150可仅提供数据的发送。在一些实施方案中，处理电路150可一次性收集针对不止一个受监测能量源的电压和/或电流数据。在另一个实施方案中，处理电路150可从在断电状态期间经过的时间推断消耗了多少电流和持续了多长时间。这可通过知晓用于对储能系统120充电的电流(通过电导体)量并且获得上次读取的时间戳和即时激活时间戳来实现。因此，处理电路150可推断在读取之间在第一电导体10(或受监测能量源)上消耗必需基本电流负载经过多少时间。换句话讲，电流监测设备100可通过考虑到系统需要x能量以再次通电来评估处于断电状态时的能量，因此使得能够推论(例如，给定上次测量和下次测量的时间戳)当监测设备100正在充电时发生了已知的能量的量。电流监测设备100可提供实时读取(当给监测设备100，并且具体是处理电路150供电时)和累积数据(当监测设备100正在充电时)两者。
在其他实施方案中，由处理电路150提供的处理功能可由另一个计算设备12或一些其他远程计算设备(例如，电流监测中心或诸如在云计算环境中的其他计算设备)执行。
在完成所需操作时，处理电路150可放尽存储在储能设备120中的任何剩余能量，以使得确保已知量的能量被存储在储能设备120中以供在处理电路150的后续循环期间考虑。处理电路150可通过点亮发光二极管(led)，通过给单独的无线电、信标(例如，更长的蓝牙信标)、处理平台或重定位的能量剩余的其他用途供电来放尽能量。只要能量从储能设备120中抽出，则可根据需要使用这一剩余能量。
图2是根据本公开的另一个实施方案的电流监测设备200的示意图。图2的电流监测设备200可类似于上文相对于图1所述的电流监测设备100。因此，以类似的附图标记指代类似的特征部，其中首位数字增至″2″。因此上述有关类似标识的特征部的相关公开内容在下文中可能不再重复。此外，电流监测设备200的具体特征部可能未在附图中通过附图标记示出或标识，或者未在以下的书面描述中具体讨论。然而，此类特征部可能明确地与在其他实施方案中示出和/或关于此类实施方案描述的特征部相同或基本上相同。因此，此类特征部的相关描述同样适用于电流监测设备200的特征部。相对于电流监测设备100所述的特征部和相同的变型的任何合适的组合可与电流监测设备200一起采用，反之亦然。这种公开形式同样适用于在后续附图中所描绘的和此后所述的进一步的实施方案。
图2为由围绕作为导线的受监测能量源10的感应回路感应式供电的电流监测设备200。电流监测设备200包括变流器210、用于存储电能的电容器220、递送电路230、电力管理电路240和分析电路250。电流监测设备200是感应式供电的，并且可监测受监测能量源10(例如，三相电源的第一导线或其他电导体)中的电流。
在一个实施方案中，变流器210可以是具有分裂铁芯以允许变流器210被夹绕或以其他方式被钳住或被连接到受监测能量源10的ct钳(或变流器钳)。变流器210可从受监测能量源10中电流的波动流传导波动磁场。在一些实施方案中，受监测能量源10中电流的波动流可以是导线内的交流(ac)。在其他实施方案中，受监测能量源10中电流的波动流可以是在受监测能量源10内具有波动流(例如，波动强度或速率)的直流(dc)。
变流器210内的波动磁场继而可在第二导线232内传导电动势以产生电能。导线232电耦接到递送电路230或被包括在递送电路230中。
递送电路230可包括逻辑门，该逻辑门可在用于对电容器220充电的充电电路与用于向分析电路250提供电耦接的供给电路之间提供选择性切换。换句话讲，递送电路230的逻辑门可控制或引导(在导线232中感应出的)电流递送至电容器220或分析电路250。递送电路230的逻辑门可基于来自电力管理电路240的信号来响应(例如，切换)。换句话讲，由变流器210产生的波动磁场可在导线232中感应出电动势，该电动势可由递送电路230传播和引导或以其他方式控制，以向储能设备220提供电能(例如，电流)或提供电能(例如，电压)以由分析电路250分析。
电容器220可将由感应电动势产生的电能存储在导线232内。电容器220可存储固定的、可由常数表示的量的能量，或换个方式被理解为固定的或可预测的量。电容器220可电耦接到递送电路230并且从递送电路230接收电流以存储为能量。电容器220在达到阈值水平的能量存储时，可释放可用于给分析电路250供电的储能。
电力管理电路240可控制或以其他方式引导、命令或指示递送电路230的操作。电力管理电路240可包括继电器(或其他开关)以在从电容器220释放电能时操作。继电器可将信号发送至递送电路230的逻辑门，以致使逻辑门在电容器220和分析电路250之间切换感应电流的递送。换句话讲，电力管理电路240的继电器在第一位置致使电力管理电路240完成以将能量存储在电容器220中，并且在第二位置致使电路完成以引导感应电流以供分析电路250分析。
电力管理电路240还可控制电能从电容器220释放以给分析电路250供电。
在一个实施方案中，分析电路250可以是可检测和/或测量受监测能量源10中电流的处理电路。例如，分析电路250可采用实时采样或读取以确定受监测能量源10中电流的测量结果。具体地，分析电路250可实时采样或读取跨导线232两端的电压，以使得可推断在一段时间内受监测能量源10上的电流。可基于基本功率方程来推断电流i：
p＝i*v(方程1)
i＝p/v(方程2)
电容器220可存储固定的或以其他方式可预测的量的电力(例如，90毫瓦)。从电容器220释放的电力可指示在给定时间段内由电容器220存储的电力的量。实时电压读取然后可用于推断电流。
在其他实施方案中，分析电路250可读取由受监测能量源10在导线232中感应出的电流。
如上所述，分析电路250可由从电容器220释放的能量供电。分析电路250可电耦接到电容器220和/或电力管理电路240以接收从电容器220释放的能量。
分析电路250可包括一个或多个通用和/或专用处理设备，或其他定制的或可编程设备。分析电路250可运行标准操作系统并且执行标准操作系统功能。
分析电路250可包括网络接口和/或无线网络接口以促进与其他计算设备和/或诸如互联网和/或其他计算和/或通信网络和/或接口的网络的通信。分析电路250可将信息发送(例如，经由无线协议)至接入节点12(例如，无线接入点或其他计算设备)，该接入节点可耦接至网络14(例如，互联网)。该发送可包括指示id(例如，蓝牙id、设备id)的数据，以及受监测能量源10中的电压和/或电流的测量结果。该发送可被加密以有助于安全性。继而，可远程(例如，从远程操作中心)推断和/或监测(例如，测量)受监测能量源10中的电压和/或电流。此外，可从受监测能量源10远程处理电压和/或电流的测量结果。关于受监测能量源10中电压和/或电流的数据也可呈现给远程用户，诸如经由移动设备16上的应用程序。
分析电路250还可通过接入节点12接收(例如，经由无线协议)诸如来自网络14的信息。所接收的信息可包括指令、软件和/或固件更新、设置等。例如，所接收的信息可包括对安全协议和/或安全系统的更新。
上述电流监测设备200在多个方面是有利的。例如，电流监测设备200可通过无源充电系统测量受监测能量源10中的电流通过量。电流监测设备200从受监测能量源10收获能量以随后对受监测能量源10中电流的通过量进行采样或测量。
当前可用的电流表以及测量电流的设备和方法仅在通电时操作，以使得当断电或不可用时，电流表无法获得测量结果。
相比之下，本公开提供了分析电路250，该分析电路实际上可在未通电时继续监测受监测能量源10中的电流。所公开的电流监测设备200的部件的布置和操作使得能够进行前所未有的低功率远程电流监测。
图3是根据本公开的另一个实施方案的电流监测设备300。电流监测设备300包括第一感应能量传输介质310、第二感应能量传输介质312、储能设备320、递送电路330、电力管理电路340和处理电路350。电流监测设备300基于通过第一电导体10a(例如，初级能量源)的电流感应式供电以监测第二电导体10b(例如，受监测能量源)中的电流。第一电导体10a和第二电导体10b可以是导线，诸如在建筑物的三相电力线中。在其他实施方案中，第一电导体10a和/或第二电导体10b可以是导电面板或其他类型的电导体。
第一感应能量传输介质310可以是感应能量传输电子部件，诸如变流器。在另一个实施方案中，第一感应能量传输介质310可以是感应频率面板。由第一电导体10a中电流的波动流在第一感应能量传输介质310中感应出电动势。在第一感应能量传输介质310中感应出的电动势在递送电路330的导线332内传导以递送电能。
递送电路330可提供第一感应能量传输介质310到储能设备320的电耦接。换句话讲，由第一感应能量传输介质310产生的波动磁场继而在递送电路330中感应出电动势，以提供电流用于将电能递送至储能设备320。
储能设备320存储由感应出的电动势产生的电能。在一个实施方案中，储能设备320可以是电池。在另一个实施方案中，储能设备320可以是电容器。储能设备320可存储可由常数表示的量或换个方式被理解为固定的或可预测的量的能量。储能设备320在达到阈值水平的能量存储时，可向处理电路350释放储能。
电力管理电路340可控制或以其他方式引导电能存储在储能设备320中。在一些实施方案中，电力管理电路340还可控制或以其他方式引导电能从储能设备320释放。在一个实施方案中，电力管理电路340可包括继电器，该继电器以机电方式或电子方式打开和闭合电力管理电路340的电路。
第二感应能量传输介质312可以是变流器。在另一个实施方案中，第二感应能量传输介质312可以是感应频率面板。第二感应能量传输介质312可从第二电导体10b中电流的波动流产生波动磁场。波动磁场可在处理电路350的导线352内感应出电动势以产生电能，该电能可由处理电路350采样、测量或以其他方式分析。
在一个实施方案中，处理电路350可实时检测和/或测量第二电导体10b中的电流。例如，处理电路350可实时采样或读取以基于导线352中的电感(例如，由第二感应能量传输介质312感应出的波动磁场)、电压和/或电流来测量第一电导体10a中的电流。如前所述，处理电路350可由从储能设备320释放的能量供电，以执行采样、读取和/或测量操作，或者以其他方式推断第二电导体10b中的电流。处理电路350可电耦接到电力管理电路340以接收从储能设备320释放的能量。
处理电路350可包括网络接口和/或无线网络接口以促进与其他计算设备和/或诸如互联网和/或其他计算网络和/或通信网络的网络的通信。具体地，处理电路350可将信息发送(例如，经由无线协议)至接入节点12，该接入节点继而可耦接到网络14(例如，互联网)。发送可包括指示第二电导体10b中电流的测量的数据。这样，可远程(例如，从远程操作中心)监测和/或测量第二电导体10b中的电流。此外，可从第二电导体10b远程处理电流的测量结果。关于第二电导体10b中电流的数据也可呈现给远程用户，诸如经由移动设备16上的应用程序。
处理电路350还可经由接入节点12从网络14接收信息的发送(例如，经由无线协议)。该发送可包括指令、软件和/或固件更新、设置等。
在另一个实施方案中，处理电路350可同时地和/或独立地监测和/或测量第一电导体10a中的电流。该发送可包括指示第一电导体10a和第二电导体10b中电流的测量的数据。可从第一电导体10a和第二电导体10b远程处理电流的测量结果。关于第一电导体10a和第二电导体10b两者中电流的数据也可呈现给远程用户，诸如经由移动设备16上的应用程序。
在另一个实施方案中，可在第三电导体10c附近利用另一个感应能量传输电子部件以用于监测第三电导体10c中的电流。
在又一个实施方案中，递送电路330可将多个感应能量传输电子部件电耦接到处理电路350以用于监测。递送电路330可控制采样(或测量)以在第一电导体10a、第二电导体10b和第三电导体10c之间交替。可以这种方式监测任何数量的电导体。
可以理解，在其他实施方案中，处理电路350可执行操作以执行除了检测和/或测量第一电导体10a、第二电导体10b和/或第三电导体10c中的电流之外的各种功能。
图4是根据本公开的一个实施方案的电流监测设备的处理电路450的框图。处理电路450可包括电子存储器410、一个或多个处理器412、网络接口414、i/o接口416、电压表422和电源424。
电子存储器410可包括静态ram、动态ram、闪存存储器、一个或多个触发器或其他电子存储介质。电子存储器410可包括多个模块430和数据440。
模块430可包括设备的其他元件的全部或部分。模块430可由一个或多个处理器412或在其上串行地、同时地或并行运行多个操作。
在一些实施方案中，所公开的模块、部件和/或设施的一部分体现为可执行的指令，该可执行的指令体现在硬件中或在固件中，或被存储在非暂态机器可读存储介质上。如本文所公开，该指令可包括计算机程序代码，该计算机程序代码当由处理器和/或计算设备执行时，致使计算系统实施某些处理步骤、过程和/或操作。本文所公开的模块、部件和/或设施可以被实施和/或体现为驱动器、库、接口、api、fpga配置数据、固件(例如，存储在eeprom上)等等。在一些实施方案中，本文所公开的模块、部件和/或设施的部分体现为机器部件，诸如通用和/或专用设备，包括但不限于：电路、集成电路、处理部件、接口部件、一个或多个硬件控制器、一个或多个存储控制器、可编程硬件、fpga、asic等等。
模块430可包括电流推断模块432和安全系统434。电流推断模块432可通过一个或多个处理器412执行操作，以基于来自诸如电压计422的其他部件的读取来推断通过受监测能量源的电流。安全系统434可安全地加密发送(例如，到访问节点12)的数据440。
在电子存储器410上存储的数据440可包括由处理电路450生成的数据440，诸如由程序模块430或其他模块生成的数据。存储数据440可被组织为一个或多个存储器寄存器/地址、文件和/或数据库。数据440可包括配置数据442和采样数据444。(例如，指定阈值能量存储水平、储能设备的容量、识别号、时间戳、数量、体积/强度等的常数或公式)。
一个或多个处理器412可包括任何计算电路以基于感应执行操作，以检测、测量和/或推断能量源内的电压或电流。一个或多个处理器412可包括通用处理器和/或专用处理器。在一个实施方案中，一个或多个处理器412包括
网络接口414可促进与其他计算设备和/或诸如互联网和/或其他计算网络和/或通信网络的网络的通信。网络接口414可配备有常规网络连接。网络接口414可以是配备有常规无线网络连接技术的无线网络接口。
i/o接口416可促进与一个或多个输入设备和/或一个或多个输出设备连接。
系统总线418可促进处理电路450的其他部件之间的通信和/或交互，该其他部件包括电子存储器410、一个或多个处理器412、网络接口414、i/o接口416和电压表422。
电压表422耦接到递送电路，或耦接到感应能量传输电子部件，以使得测量跨电路两端的电压，在该电路内经由感应能量传输电子部件感应出电动势。如上所述，受监测能量源内的波动电流可在感应能量传输电子部件内产生电磁场。电磁场继而在耦接电路中产生在电路中引起电流和/或电压的电动势。电压表422可读取或测量电路中的电压。电压表422对电路中电压的测量可(例如，由电流推断模块432)用于推断受监测能量源中的电流。
电源424例如经由电力管理电路接收从储能设备释放的储能。电源424可通过处理电路450分配所接收的能量以给各种部件供电。换句话说，在接收能量时，电源424对处理电路450通电。
可以理解，在其他实施方案中，处理电路450可比所示或所述更简单。例如，某些设计可放弃一个或多个部件，诸如存储器、多处理器、多接口等，而是执行更靠近裸机或在其上的指令(例如，无需干预操作系统或其他软件层，直接在逻辑硬件上执行指令)。
图5是根据一个实施方案的监测能量源中电流的方法500的流程图。通过感应产生502电能，诸如在递送电路内。例如，变流器可用于通过驱动递送电路中的电动势来产生电能。变流器可从受监测能量源中电流的波动流生成的波动磁场产生电动势。产生502的电能可被存储504在储能设备中，诸如电池、电容器或其他储能设备。
存储504的电能可从储能设备释放506以供使用。例如，可在达到预定阈值水平的存储电能时释放506电能。可从储能设备释放506电能以给处理电路供电。
处理电路可电耦接508到递送电路。耦接508递送电路和处理电路可启用或以其他方式允许处理电路接入
以对受监测能量源的状态或其指示进行采样或测量。具体地，一个或多个操作可由处理电路执行，以基于递送电路中的感应来检测和/或测量受监测能量源中的电流。该操作可包括获得对递送电路内电压的测量结果，从该测量结果可基于欧姆定律和/或功率方程来推断受监测能量源中的电流。
图6是根据本公开的一个实施方案的电流监测设备600和电流监测中心620的框图。电流监测设备600可测量能量源上的电流并且将所测量的电流发送到电流监测中心620以供附加处理。电流监测中心620可以是图1的另一个计算设备12的一个实施方案。
电流监测设备600可包括变流器602、整流器604、控制器606、电容器608、电容器保护电路610、电流传感器612和收发器614。由于从受监测能量源中电流的波动流感应出波动磁场，变流器602可在电流监测设备600中产生电流。整流器604可将交流转换为直流。控制器606引导电流在储能设备(例如，电容器608)与电流传感器612和收发器614之间流动。电容器保护电路610可保护电容器免受过电流和负电压的影响。
电流监测设备600可自供电。换句话讲，变流器602中感应出的电流可向电流监测设备600的元件提供电力。例如，电流传感器612和收发器614可使用电力来进行电流测量、发送信号和/或接收信号。然而，因为感应电流依赖于电流在受监测能量源中的流动，可能不总是有足够的电力可用于电流传感器612和收发器614。
在一些实施方案中，当可用电力不可靠时，电流监测设备600可使用间歇监测和电容器608的已知储能容量来监测受监测能量源上的电流。例如，控制器606可将电流引导至电容器608直到满足预定阈值水平的存储电能。这一阈值水平的存储电能可足以使电流传感器612和收发器614实现电流测量和通信功能。在一些实施方案中，预定阈值水平相当于电容器608的存储容量。在这些实施方案中，控制器606可致使电容器被填充，然后将存储电能从电容器引导至电流传感器612和收发器614。
因此，电流传感器612可间歇地测量电流。间歇测量可提供电流的一些数据点。然而，将存在未向电流传感器612提供电力并且将不能测量电流的时间段。在电流传感器612处于断电状态的这些时间段期间，可基于对电容器608充电所需的电流量来知晓电流。因此，收发器614可将所测量的电流和预定阈值水平发送至电流监测中心620，以在电流传感器612正在操作(通电状态)时以及在电容器608正在充电时(断电状态)提供电流数据。在一些实施方案中，预定阈值对于电流监测中心620是已知的。在一些实施方案中，可由电流监测设备600将预定阈值发送至电流监测中心620。
电流监测中心620可包括收发器622、时钟624、一个或多个处理器626和存储器628。电流监测中心620可编译电流数据以提供对于电流传感器612的通电状态和断电状态两者的电流监测。收发器622从电流监测设备600接收数据。这一数据可包括所测量的电流和预定阈值。电流监测中心620可从一个或多个电流监测设备接收数据。
存储器628可存储包括所测量的电流642的数据640。存储器还可包括模块630，该模块当由一个或多个处理器626执行时致使电流监测中心执行操作。该模块可包括时间戳模块634和电流推断模块632。时间戳模块634可使用时钟624来为任何所接收的电流测量结果标识接收时间。
当储能设备正在存储电能时，电流推断模块632可确定在受监测能量源中的断电状态时间段和过去电流。例如，为了确定断电状态时间段的长度，电流推断模块632可比较所接收的电流测量结果之间的时间戳。为了确定过去电流，电流推断模块632可使用预定阈值水平。所得的推断出的断电状态电流可被存储为累积的644电流数据。
在一个实施方案中，电流监测中心620可在第一时间段从能量监测设备接收第一组电流监测参数，该电流监测参数包括在第一时间段期间所测量的受监测能量源中的电流。电流监测中心620还可在第二时间段从能量监测设备接收第二组电流监测参数，该电流监测参数包括在第二时间段期间所测量的受监测能量源中的电流。第一时间段和第二时间段可以不同，并且在第一时间段和第二时间段之间可存在第三时间段。为了确定在第三时间段期间穿过受监测能量源的过去电流，监测中心620可考虑给能量监测设备供电所需的电流量以及第一时间段和第二时间段之间的时间长度。
本文所用的处理器或处理设备可包括一个或多个通用设备，诸如
本文所引用的电子存储器可包括静态ram、动态ram、闪存存储器、一个或多个触发器、rom、cd-rom、dvd、磁盘、磁带，或磁存储介质、光学存储介质或其他计算机存储介质。电子存储器可包括多个程序模块和/或程序数据。电子存储器可以是本地的，或者可以是远程的和/或分布在网络上。
本文所述的i/o接口可促进与一个或多个输入设备和/或一个或多个输出设备连接。该一个或多个输入设备可包括键盘、鼠标、触摸屏、光笔、平板电脑、麦克风、传感器或其他带有固件和/或软件的硬件。该一个或多个输出设备可包括监视器或其他显示器、打印机、语音或文本合成器、开关、信号线或其他带有固件和/或软件的硬件。
本文所述的网络接口可促进与其他计算设备和/或诸如互联网和/或其他计算和/或通信网络/设备的网络的通信。网络接口一般可配备有常规网络连接，诸如，例如以太网(ieee802.3)、令牌环(ieee802.5)、光纤分布式数据链路接口(fddi)或异步传输模式(atm)、电话线、调制解调器，无论是无线电还是有线的。另外，计算机可被配置成支持各种网络协议，诸如，例如互联网协议(ip)、传输控制协议(tcp)、udp/tcp上的网络文件系统、服务器消息块(smb)、
本文所述的无线网络接口可配备有常规无线网络连接技术，诸如，例如无线个域网(wpan)技术(例如，irda、蓝牙、ieee802.15.4a(zigbee)和ieee802.15.3c(uwb))、无线局域网(wlan)技术(例如，ieee802.11a/b/g(wi-fi)、专有mimo产品和ieee802.11n)、无线城域网(wman)技术(例如，ieee802.16宽带无线接入wman标准(wimax)和ieee802.20(移动wimax))和无线广域网(wwan)技术(例如，lorawan、gsm/gprs/edge、cdma2000、1xrtt、umts/hsdpa、lte、cdmaev-dorev.0/a、hsupa和ev-dorec.c、卫星、声纳/声音、z-wave、sigfox、lpwan等)。
可以理解，其他方法和过程是可用的，并且被包括在以上描述系统实施方案的操作的描述中，并且在本公开的范围内。
示例性实施方案
以下提供了感应供电电流监测的实施方案的一些实施例。
实施例1.一种电流监测设备，包括：电子部件(例如，感应能量传输介质，诸如变流器、感应频率面板(如qi))，其中从受监测能量源(例如，导线)中电流的波动流感应出波动磁场，该波动磁场用于产生电动势以产生电能；储能设备(例如，电容器、电池)，该储能设备用于存储电能；电力管理电路，该电力管理电路用于控制电能存储在该储能设备中和/或控制电能从该储能设备释放；和处理电路，该处理电路用于基于由该电子部件产生的波动磁场来检测和测量受监测能量源中的电流，其中该处理电路电耦接到要使用从该储能设备释放的电能来供电的电力管理电路。
实施例2.根据实施例1所述的电流监测设备，还包括：递送电路，该递送电路用于控制或引导电流递送至该储能设备或到该处理电路，其中由该电子部件产生的波动磁场在该递送电路中感应出电动势，以提供电流用于将电能递送至该储能设备。
实施例3.根据实施例1所述的电流监测设备，其中受监测能量源中电流的波动流是交流(ac)。
实施例4.根据实施例1所述的电流监测设备，其中受监测能量源中电流的波动流是直流(dc)。
实施例5.一种电流监测设备，包括：电子部件，其中从受监测能量源中电流的波动流感应出波动磁场，该波动磁场用于产生电动势以提供电能；储能设备，该储能设备用于存储电能的第一部分(并且释放电能的第一部分以供使用)；电力管理电路，该电力管理电路用于控制电能的第一部分存储在该储能设备中(以及电能的第一部分从该储能设备释放)；和处理电路，该处理电路用于基于电能的第二部分(由在该电子部件中感应出的波动磁场产生的电动势提供)检测受监测能量源中的电流，其中该处理电路要由从该储能设备释放的电能的第一部分供电。
实施例6.根据实施例5所述的电流监测设备，还包括：递送电路，该递送电路用于控制电能的第一部分递送至该储能设备以被存储，以及将电能的第二部分递送至该处理电路以用于检测受监测能量源中的电流。
实施例7.根据实施例6所述的电流监测设备，其中该递送电路包括在从在该储能设备中存储电能的第一部分到从该储能设备释放电能的第一部分的转变时要由该电力管理电路切换的门，其中该门切换电能从该储能设备到该处理电路的递送。
实施例8.根据实施例5所述的电流监测设备，其中该电力管理电路包括继电器，该继电器打开和闭合电力管理电路和处理电路中的一者或两者。
实施例9.根据实施例8所述的电流监测设备，其中该继电器在第一位置关闭该电力管理电路并且打开该处理电路，并且在第二位置打开该电力管理电路并且关闭该处理电路。
实施例10.根据实施例5所述的电流监测设备，其中该处理电路还基于电能的第二部分来测量受监测能量源中的电流。
实施例11.根据实施例5所述的电流监测设备，其中受监测能量源中电流的波动流是交流(ac)。
实施例12.根据实施例5所述的电流监测设备，其中受监测能量源中电流的波动流是直流(dc)。
实施例13.一种感应式供电电流监测设备，包括：变流器(或其他感应能量传输介质)，其中从受监测导线中电流的波动流感应出波动磁场，该波动磁场用于产生电动势以提供电能；电容器，该电容器电耦接到该变流器以存储由该变流器产生的电能；电力管理电路(例如，继电器或门的开关)，该电力管理电路用于引导电能存储在该电容器中；和分析电路，该分析电路用于基于由在该变流器中感应出的波动磁场产生的电动势提供的电能来测量受监测导线中的电流，其中该分析电路(电耦接到要被供电的电力管理电路)使用从该电容器释放的电能来供电。
实施例14.一种感应式供电设备，包括：电感器(例如，感应能量传输介质)，该电感器位于能量源(例如，导线)附近(例如，未电耦接到)，在该能量源中由能量源内的波动电流感应出波动磁场；储能设备(例如，电容器、电池)，该储能设备电耦接到该电感器以存储由从该电感器中感应出的波动磁场产生电动势提供的电能；电力管理电路，该电力管理电路电耦接到该储能设备，该电力管理电路用于管理在该储能设备中存储电能与从该储能设备释放电能之间切换；和消耗电路，该消耗电路电耦接到该电力管理电路以使用从该储能设备释放的电能来操作(例如，在该电力管理电路切换到从该储能设备释放电能时)。
实施例15.一种用于监测能量源中电流的方法，该方法包括：通过感应在递送电路内产生电能，这包括从受监测能量源中电流的波动流生成的波动磁场驱动递送电路中的电动势；将电能存储在储能设备中；在满足预定阈值水平的存储电能时，从储能设备释放电能以给处理电路供电；将递送电路电耦接到处理电路；以及由处理电路执行一个或多个操作，该操作包括基于递送电路中的感应来检测和/或测量受监测能量源中的电流。
实施例16.一种电流监测设备，包括：感应能量传输介质，该感应能量传输介质位于初级能量源(例如，导线)附近，该感应能量传输介质用于在递送电路中产生电动势以提供电能(例如，由来自初级能量源中电流的波动流的波动磁场感应出电动势)；储能设备，该储能设备用于存储电能；电力管理电路，该电力管理电路用于控制电能存储在该储能设备中，并且用于控制电能从该储能设备释放；和处理电路，该处理电路用于基于该递送电路中的电动势来检测和测量受监测能量源中的电流，其中该处理电路可电耦接到由从该储能设备释放的电能供电的电力管理电路。
实施例17.根据实施例16所述的电流监测设备，其中受监测能量源与初级能量源相同。
已经参考各种实施方案描述了上述说明书。然而，本领域技术人员理解到可做出各种修改和改变，而不脱离本公开的范围和本发明的基本原理。因此，本公开应被视为例示性的而非限制性的，并且所有此类修改旨在被包括在其范围内。同样，上文已针对各种实施方案描述了有益效果、其他优势和问题的解决方案。然而，有益效果、优势、问题的解决方案和可致使任何有益效果、优势或解决方案发生或变得更明显的任何(多个)元素均不被解释为关键的、必需的或必要的特征部或元素。
实施例18.一种电流监测设备，包括：电子部件，其中从受监测能量源中电流的波动流感应出波动磁场，该波动磁场用于产生电动势以提供电能；储能设备，该储能设备用于存储电能的第一部分；电力管理电路，该电力管理电路用于控制电能的第一部分存储在该储能设备中；和处理电路，该处理电路由从该储能设备释放的电能的第一部分供电，该处理电路用于：基于电能的第二部分来检测受监测能量源中的当前实时电流，以及确定在该储能设备中存储电能的第一部分期间在受监测能量源中的过去电流，该过去电流基于电能的第一部分以及在先前所检测的实时电流和当前实时电流之间经过的时间。
实施例19.根据实施例18所述的电流监测设备，还包括：递送电路，该递送电路用于控制电能的第一部分递送至该储能设备以被存储，以及控制电能的第二部分递送至该处理电路以用于检测受监测能量源中的当前实时电流并且确定受监测能量源中的过去电流。
实施例20.根据实施例19所述的电流监测设备，其中该递送电路包括在从在该储能设备中存储电能的第一部分到从该储能设备释放电能的第一部分的转变时要由该电力管理电路切换的门，其中该门切换电能从该储能设备到该处理电路的递送。
实施例21.根据实施例18所述的电流监测设备，其中该电力管理电路包括继电器，该继电器打开和闭合电力管理电路和处理电路中的一者或两者。
实施例22.根据实施例18所述的电流监测设备，其中受监测能量源中电流的波动流是交流(ac)。
实施例23.根据实施例18所述的电流监测设备，其中受监测能量源中电流的波动流是直流(dc)。
实施例24.一种能量监测设备，包括：电感器，其中从受监测导线中电流的波动流感应出波动磁场，该波动磁场用于产生电动势以提供电能；储能设备，该储能设备耦接到该电感器以存储由该电感器产生的电能；分析电路，该分析电路用于当由该储能设备提供电力时测量受监测导线中的实时电流，其中当满足预定阈值水平的存储电能时，该储能设备向该分析电路提供电力；和发射器，该发射器用于发送电流监测参数，其中该电流监测参数的内容和时序指示在在向该分析电路提供电力以测量实时电流之前在受监测导线上传导的电能，并且指示在向该分析电路提供电力时在受监测导线上传导的电能。
实施例25.根据实施例24所述的能量监测设备，其中该储能设备为电容器。
实施例26.根据实施例24所述的能量监测设备，还包括电耦接到该储能设备的电力管理电路，该电力管理电路用于管理在该储能设备中存储电能与从该储能设备释放电能之间切换。
实施例27.根据实施例24所述的能量监测设备，其中该电流监测参数包括该储能设备的存储容量，并且其中预定阈值水平对应于存储容量。
实施例28.根据实施例24所述的能量监测设备，其中当满足预定阈值水平的存储电能并且该储能设备向该发射器提供电力时，该发射器开始发送该电流监测参数。
实施例29.一种机器可读存储介质，包括机器可读指令，该指令在由一个或多个处理器执行时被配置为致使一个或多个处理器执行包括以下的操作：在第一时间段从能量监测设备接收第一组电流监测参数，该电流监测参数包括在第一时间段期间所测量的受监测能量源中的电流；在第二时间段从能量监测设备接收第二组电流监测参数，该电流监测参数包括在第二时间段期间所测量的受监测能量源中的电流，其中该第一时间段和该第二时间段不同，并且其中在该第一时间段和该第二时间段之间存在第三时间段；基于达到预定阈值所需的电流量来确定在该第三时间段期间穿过受监测能量源的过去电流。
实施例30.根据实施例29所述的机器可读存储介质，还包括：生成对应于该第一组电流监测的第一时间戳；生成对应于该第二组电流监测的第二时间戳；以及基于在该第一时间戳和该第二时间戳之间经过的时间量来确定第三时间段的长度。
实施例31.根据实施例29所述的机器可读存储介质，还包括接收该能量监测设备的储能容量。
实施例32.根据实施例31所述的机器可读存储介质，其中该预定阈值是填充储能容量所需的电流。
实施例33.根据实施例29所述的机器可读存储介质，其中该预定阈值是给该能量监测设备供电所需的电流。
实施例34.根据实施例29所述的机器可读存储介质，还包括从第二能量监测设备接收第二受监测能量源上的电流测量结果，以及基于给第二能量监测设备供电所需的电流量来确定在电流测量结果不可用的时间段第二受监测能量源上的电流。
实施例34.根据实施例34所述的机器可读存储介质，其中该电流监测参数包括标识以使得可区分所测量的受监测能量源中的电流。
实施例35.一种用于监测能量源中电流的方法，该方法包括：通过感应在递送电路内产生电能，这包括从受监测能量源中电流的波动流生成的波动磁场驱动递送电路中的电动势；将电能存储在储能设备中；在满足预定阈值水平的存储电能时，从储能设备释放电能以给处理电路供电；将递送电路电耦接到处理电路；以及由处理电路执行一个或多个操作，该操作包括当来自储能设备的电能正在给处理电路供电时，基于递送电路中的感应来测量受监测能量源中的实时电流，并且当电能正在被存储在储能设备中时，推断受监测能量源中的过去电流，其中基于预定阈值并且当满足预定阈值水平时推断过去电流。
实施例36.根据实施例35所述的方法，其中基于测量之间的时间和储能设备容量来推断过去电流。
实施例37.一种装置，其包括：收发器，该收发器用于在第一时间段从能量监测设备接收第一组电流监测参数，该电流监测参数包括在第一时间段期间所测量的受监测能量源中的电流，并且在第二时间段从能量监测设备接收第二组电流监测参数，该电流监测参数包括在该第二时间段期间所测量的受监测能量源中的电流，其中该第一时间段和该第二时间段不同，并且其中在该第一时间段和该第二时间段之间存在第三时间段；和处理器，该处理器用于基于达到预定阈值所需的电流量来确定在第三时间段期间穿过受监测能量源的过去电流。
虽然在各种实施方案中已示出了本公开的原理，但是可使用在实践中使用的特别适于具体的环境和操作需求的结构、布置、比例、元件、材料和部件的许多修改，而不脱离本公开的原理和范围。这些和其他改变或修改旨在被包括在本公开的范围内。
本领域技术人员将发现，可对上述实施方案的细节做出改变，而不脱离本发明的基本原理。要求保护独占的所有权或特权的本发明实施方案如下所限定。
1.一种电流监测设备，包括：
电子部件，其中从受监测能量源中电流的波动流感应出波动磁场，所述波动磁场用于产生电动势以提供电能；
储能设备，所述储能设备用于存储所述电能的第一部分；
电力管理电路，所述电力管理电路用于控制电能的所述第一部分存储在所述储能设备中；和
处理电路，所述处理电路由从所述储能设备释放的电能的所述第一部分供电，所述处理电路用于：
基于所述电能的第二部分来检测所述受监测能量源中的当前实时电流，以及
确定在所述储能设备中存储所述电能的第一部分期间在所述受监测能量源中的过去电流，所述过去电流基于所述电能的第一部分以及在先前所检测的实时电流和所述当前实时电流之间经过的时间。
2.根据权利要求1所述的电流监测设备，还包括：
递送电路，所述递送电路用于控制所述电能的第一部分递送至所述储能设备以被存储，以及控制所述电能的第二部分递送至所述处理电路，以用于检测所述受监测能量源中的所述当前实时电流并且确定所述受监测能量源中的所述过去电流。
3.根据权利要求2所述的电流监测设备，其中所述递送电路包括在从在所述储能设备中存储所述电能的第一部分到从所述储能设备释放所述电能的第一部分的转变时要由所述电力管理电路切换的门，并且
其中所述门切换所述电能从所述储能设备到所述处理电路的递送。
4.根据权利要求1所述的电流监测设备，其中所述电力管理电路包括继电器，所述继电器打开和闭合所述电力管理电路和所述处理电路中的一者或两者。
5.根据权利要求1所述的电流监测设备，其中所述受监测能量源中电流的所述波动流是交流(ac)。
6.根据权利要求1所述的电流监测设备，其中所述受监测能量源中电流的所述波动流是直流(dc)。
7.一种能量监测设备，包括：
电感器，其中从受监测导线中电流的波动流感应出波动磁场，所述波动磁场用于产生电动势以提供电能；
储能设备，所述储能设备耦接到所述电感器以存储由所述电感器产生的电能；
分析电路，所述分析电路用于在由所述储能设备提供电力时测量所述受监测导线中的实时电流，其中当满足预定阈值水平的存储电能时，所述储能设备向所述分析电路提供电力；和
发射器，所述发射器用于发送电流监测参数，其中所述电流监测参数的内容和时序指示在向所述分析电路提供电力以测量所述实时电流之前在所述受监测导线上传导的电能，并且指示在向所述分析电路提供电力时在所述受监测导线上传导的电能。
8.根据权利要求7所述的能量监测设备，其中所述储能设备是电容器。
9.根据权利要求7所述的能量监测设备，还包括电耦接到所述储能设备的电力管理电路，所述电力管理电路用于管理在所述储能设备中存储所述电能与从所述储能设备释放所述电能之间切换。
10.根据权利要求7所述的能量监测设备，其中所述电流监测参数包括所述储能设备的存储容量，并且其中所述预定阈值水平对应于所述存储容量。
11.根据权利要求7所述的能量监测设备，其中当满足所述预定阈值水平的存储电能并且所述储能设备向所述发射器提供电力时，所述发射器开始发送所述电流监测参数。
12.一种包括机器可读指令的机器可读存储介质，所述机器可读指令当由一个或多个处理器执行时被配置为致使所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括：
在第一时间段从能量监测设备接收第一组电流监测参数，所述电流监测参数包括在所述第一时间段期间在受监测能量源中所测量的电流；
在第二时间段从所述能量监测设备接收第二组电流监测参数，所述电流监测参数包括在所述第二时间段期间在所述受监测能量源中所测量的电流，其中所述第一时间段和所述第二时间段不同，并且其中在所述第一时间段和所述第二时间段之间存在第三时间段；
基于达到预定阈值所需的电流量来确定在所述第三时间段期间穿过所述受监测能量源的过去电流。
13.根据权利要求12所述的机器可读存储介质，还包括：
生成对应于所述第一组电流监测的第一时间戳；
生成对应于所述第二组电流监测的第二时间戳；以及
基于在所述第一时间戳和所述第二时间戳之间经过的时间量来确定所述第三时间段的长度。
14.根据权利要求12所述的机器可读存储介质，还包括接收所述能量监测设备的储能容量。
15.根据权利要求14所述的机器可读存储介质，其中所述预定阈值是填充所述储能容量所需的电流。
16.根据权利要求12所述的机器可读存储介质，其中所述预定阈值是给所述能量监测设备供电所需的电流。
17.根据权利要求12所述的机器可读存储介质，还包括从第二能量监测设备接收第二受监测能量源上的电流测量结果，以及基于给所述第二能量监测设备供电所需的电流量来确定在所述电流测量结果不可用的时间段所述第二受监测能量源上的电流。
18.根据权利要求17所述的机器可读存储介质，其中电流监测参数包括标识，以使得可区分在所述受监测能量源中所测量的电流。
19.一种用于监测能量源中电流的方法，所述方法包括：
通过感应在递送电路内产生电能，包括从由受监测能量源中电流的波动流生成的波动磁场驱动所述递送电路中的电动势；
将所述电能存储在储能设备中；
在满足预定阈值水平的存储电能时，从所述储能设备释放所述电能以给所述处理电路供电；
将所述递送电路电耦接到所述处理电路；以及
由所述处理电路执行一个或多个操作，所述一个或多个操作包括当来自所述储能设备的所述电能正在给所述处理电路供电时，基于所述递送电路中的感应来测量所述受监测能量源中的实时电流，以及
当所述电能正在被存储在所述储能设备中时，推断所述受监测能量源中的过去电流，其中基于所述预定阈值并且当满足所述预定阈值水平时推断所述过去电流。
20.根据权利要求19所述的方法，其中基于测量之间的时间和储能设备容量来推断所述过去电流。
技术总结