本发明涉及一种交直流自适应电能计量系统及方法，属于电能计量。
背景技术：
1、随着绿色新能源汽车越来越普及，充电桩的安装也在快速增长。充电桩主要有交流充电桩和直流充电桩，用于满足电动汽车充电续航的需求。交直流充电桩分别以交流/直流的形式为电动汽车充电，为了实现充电桩的贸易结算，采用高精度电能表进行交/直流电能计量。为了解决交直流充电桩贸易结算电能表不通用的现状，本发明提出了一种交直流自适应电能表的设计，该电能表适用于交直流充电桩的电能计量需求，在进行充电桩贸易结算电能计量装置采购、安装时不需要区分电能计量方式，大大降低了物资管理及交直流充电桩施工安装难度。
2、现有中国专利cn106569447a，公开了一种交直流自适应电能计量的电能表及电能计量方法，所述电能表包括电压采样模块、电流采样模块、电能计量模块和单片机控制模块，电能计量模块包括信号检测单元、信号处理单元、a/d转换单元、高通滤波器、电能计量单元，通过电能计量模块中信号检测单元对输入信号进行过零检测和频率测量，通过零信号和频率域值双重判断条件，区分输入的是交流信号还是直流信号，从而自适应进行交流计量或者直流计量。
技术实现思路
1、发明目的：为了使得交直流计量更准确，本发明提供一种交直流自适应电能计量系统。
2、技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
3、一种交直流自适应电能计量系统，包括采样模块、交直流检测模块、ad转换模块、计量单元、管理单元，其中：
4、所述采样模块包括电阻一r1、电阻二r2、锰铜分流器，其中，所述电阻一r1的一端用于与测量电源线路连接，另一端与电阻二r2、交直流检测模块、锰铜分流器连接；所述电阻二r2的另一端接地；所述锰铜分流器、ad转换模块、计量单元依次连接，所述管理单元分别与交直流检测模块与计量单元连接；
5、所述交直流检测模块包括电阻三r3、电阻四r4、电阻五r5、电阻六r6、电阻七r7、电阻八r8、电阻九r9、电阻十r10、电容一c1、电容二c2、二极管一d1、三极管q，其中，所述电阻三r3一端与引出线一连接，另一端与三极管q的集电极连接；所述电阻四r4的一端与vcc端连接，另一端与三极管q的集电极连接；所述电容一c1一端与引出线一连接，另一端与三极管q的发射极连接；所述三极管q的发射极接地，所述电容二c2一端与三极管q的基极连接，另一端接地；所述二极管一d1的负极与三极管q的基极连接，正极接地；所述电阻五r5的一端与三极管q的基极连接，另一端接地；所述三极管q的基极、电阻六r6、电阻七r7、电阻八r8、电阻九r9、电阻十r10、引出线二依次连接；所述引出线一、引出线二与管理单元连接；
6、所述管理单元根据交直流检测模块的检测信号，判断电流是直流还是交流，根据判断结果控制计量单元进行电流计量；所述计量单元在管理单元的控制下对输入的电流进行计量。
7、优选的：所述计量单元包括直流计量模块，所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
8、
9、其中，表示直流电能，为采样点数，为采样点电压，为采样点电流。
10、优选的：所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
11、
12、其中，为谐波影响下平均值法直流电能，为稳定电压，为稳定电流，为次采样点平均时间，为采样点数。
13、优选的：所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
14、
15、其中，表示谐波影响下瞬时功率积分直流电能，为采样点数，为稳定电压，为稳定电流，为累计时间，为次采样点电压，为谐波频率，为谐波相角，为谐波平均电流，为谐波平均频率。
16、优选的：所述计量单元包括交流计量模块，所述交流计量模块通过以下公式进行交流电能计量：
17、<mi>e=</mi><mrow><munder><mi>lim</mi><mo>t→0</mo></munder><mstyle displaystyle="false"><munderover><mo>∑</mo><mi>n=1</mi><mi>∞</mi></munderover><mrow><mrow><mi>u</mi><mrow><mrow><mi>i</mi><mi>cos</mi></mrow><mrow><mi>φ</mi><mi>-[lpf]</mi><mrow><mi>cos</mi><mrow><mi>(2</mi><mi>ω</mi><mi>nt</mi><mi>-</mi><mi>φ</mi><mi>)</mi></mrow></mrow></mrow></mrow></mrow></mfenced><mi>×</mi><mi>t</mi></mrow></mstyle></mrow>
18、其中，为交流电能，为采样时间，为采样次数，为电压，为电流，为频率，<mi>[lpf]</mi>为功率因数。
19、优选的，包括低通滤波器，所述低通滤波器设置于采样模块的信号输入前端，所述低通滤波器的参数为：
20、=，，，，，系统函数为：
21、；
22、其中，表示采样频率，表示截止频率，表示角截止频率，表示角频率，表示过渡带截止频率，表示截止频率处的衰减量，表示过渡带截止频率处的衰减量，表示系统传递函数，表示数字信号处理中的变换。
23、本发明的另一目的是提供一种交直流自适应电能计量方法，采用所述交直流自适应电能计量系统，包括以下步骤：
24、步骤1：电压通道经过分压后信号输入到三极管q基级；
25、步骤2：当电压信号为直流信号时，三极管q一直导通，则经三极管q后的信号一直为低电平；若电压信号为交流信号，三极管q在正半波导通，负半波截止，此时三极管q后端信号在正半波输出低电平，负半波输出高电平，即交流信号下三极管q后端电压为高电平；
26、步骤3：管理模块检测三极管q后端电平，连续检测为高电平，则认定当前计量模式为直流计量；连续检测为高低电平交替信号，则判断当前计量模式为交流计量；
27、步骤4：根据检测结果，管理模块将对应的计量模式的计量算法参数更新到计量模块；
28、步骤5：计量单元在管理单元的控制下对输入的电流进行计量。
29、优选的：所述计量单元包括直流计量模块，所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
30、
31、其中，表示直流电能，为采样点数，为采样点电压，为采样点电流。
32、优选的：所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
33、
34、其中，为谐波影响下平均值法直流电能，为稳定电压，为稳定电流，为次采样点平均时间，为采样点数。
35、优选的：所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
36、
37、其中，表示谐波影响下瞬时功率积分直流电能，为采样点数，为稳定电压，为稳定电流，为累计时间，为次采样点电压，为谐波频率，为谐波相角，为谐波平均电流，为谐波平均频率。
38、优选的：所述计量单元包括交流计量模块，所述交流计量模块通过以下公式进行交流电能计量：
39、<mi>e=</mi><mrow><munder><mi>lim</mi><mo>t→0</mo></munder><mstyle displaystyle="false"><munderover><mo>∑</mo><mi>n=1</mi><mi>∞</mi></munderover><mrow><mrow><mi>u</mi><mrow><mrow><mi>i</mi><mi>cos</mi></mrow><mrow><mi>φ</mi><mi>-[lpf]</mi><mrow><mi>cos</mi><mrow><mi>(2</mi><mi>ω</mi><mi>nt</mi><mi>-</mi><mi>φ</mi><mi>)</mi></mrow></mrow></mrow></mrow></mrow></mfenced><mi>×</mi><mi>t</mi></mrow></mstyle></mrow>
40、其中，为交流电能，为采样时间，为采样次数，为电压，为电流，为频率，<mi>[lpf]</mi>为功率因数。
41、本发明相比现有技术，具有以下有益效果：
42、本发明能够对交直流电进行自动切换计算，同时对于不同情况的直流电采用不同的计算方式，使得直流电能计算精度高。
1.一种交直流自适应电能计量系统，其特征在于：包括采样模块、交直流检测模块、ad转换模块、计量单元、管理单元，其中：
2.根据权利要求1所述交直流自适应电能计量系统，其特征在于：所述计量单元包括直流计量模块，所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
3.根据权利要求1所述交直流自适应电能计量系统，其特征在于：所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
4.根据权利要求1所述交直流自适应电能计量系统，其特征在于：所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
5.根据权利要求1-4任一所述交直流自适应电能计量系统，其特征在于：所述计量单元包括交流计量模块，所述交流计量模块通过以下公式进行交流电能计量：
6.根据权利要求1所述交直流自适应电能计量系统，其特征在于：包括低通滤波器，所述低通滤波器设置于采样模块的信号输入前端，所述低通滤波器的参数为：
7.一种交直流自适应电能计量方法，其特征在于：采用权利要求1-6任一所述交直流自适应电能计量系统，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述交直流自适应电能计量方法，其特征在于：所述计量单元包括直流计量模块，所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
9.根据权利要求7所述交直流自适应电能计量方法，其特征在于：所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
10.根据权利要求7所述交直流自适应电能计量方法，其特征在于：所述计量单元包括直流计量模块，所述直流计量模块通过以下公式进行直流电能计量：
