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基于高精度计量的多功能电能表-一个发明专利

本实用新型公开了一种基于高精度计量的多功能电能表,包括:MCU模块、电源模块、电压电流采样模块、电能计量模块、数据存储模块、LCD显示模块、RS485通信模块、红外通信模块,其中,所述电压电流采样模块对电压和电流进行采样,另一端连接至所述电能计量模块,且所述电能计量模块、电源模块、LCD显示模块、数据存储模块、RS485通信模块、红外通信模块分别连接至所述MCU模块。本实用新型采取了上述方案以后,具有如下优点:1、精度可达到有功0.2S级、无功1.0级;2、可实现电能的分时计费等复杂功能;3、可靠性高,通用性好,抗干扰能力强。

 

1、一种基于高精度计量的多功能电能表,其特征在于,包括:MCU模块、电源模块、电压电流采样模块、电能计量模块、数据存储模块、LCD显示模块、RS485通信模块、红外通信模块,其中,所述电压电流采样模块对电压和电流进行采样,另一端连接至所述电能计量模块,且所述电能计量模块、电源模块、LCD显示模块、数据存储模块、RS485通信模块、红外通信模块分别连接至所述MCU模块。

2、根据权利要求1所述的基于高精度计量的多功能电能表,其特征在于,所述电压电流采样模块包括电压分压电路(UaUbUc)和电流互感器(IaIbIc)。

3、根据权利要求12所述的基于高精度计量的多功能电能表,其特征在于,所述电能计量模块中的计量芯片采用市售的IDT90E32型号的计量芯片。

4、根据权利要求12所述的基于高精度计量的多功能电能表,其特征在于,所述MCU模块中的微处理器采用市售的NEC处理器。

6、根据权利要求1所述的基于高精度计量的多功能电能表,其特征在于,还包括:时钟模块、LED指示灯、按钮、电池、全失压电路,其分别与所述MCU模块相连接。

7、根据权利要求1所述的基于高精度计量的多功能电能表,其特征在于,还包括自诊断电路,其连接至所述MCU模块。

 


 

基于高精度计量的多功能电能表

 

技术领域

本实用新型涉及一种电能表,特指一种基于高精度计量的多功能电能表,属于电能计量装置技术领域。

 

背景技术

电能计量综合误差过大是电能计量存在的一个关键问题,它直接影响电业发电量、线损、煤耗、厂用电、供电量、用电量等各项电业技术经济指标的正确计算,营业计费的公正合理,影响电业部门和用户的经济效益。随着电力工业向大电网、大电厂、大机组、高电压、高参数、高度自动化的发展及将来全国联网的推进,输送的电力越来越大;随着电力工业的商业化运营,以省为实体,网厂分离,电厂与电网之间、联网线路之间,均要按电量计费结算,这一问题越来越突出。因此,努力提高电能计量的综合准确水平,是一项刻不容缓的重要任务。

目前市场上,三相表一般误差等级在0.5--1级,0.2级表国内也仅4家拥有自己的核心技术和产品。因此,如何设计一款具有高精度计量的智能电能表具有重要意义。

 

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种基于高精度计量的多功能电能表,其能够实现电能高精度计量,实时数据和过程记录、分时计量、自诊断等功能,且整体体积小,计量精准,操作方便,为电能计量带来极大便利。

     本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下:

基于高精度计量的多功能电能表,包括:MCU模块、电源模块、电压电流采样模块、电能计量模块、数据存储模块、LCD显示模块、RS485通信模块、红外通信模块,其中,所述电压电流采样模块对电压和电流进行采样,另一端连接至所述电能计量模块,且所述电能计量模块、电源模块、LCD显示模块、数据存储模块、RS485通信模块、红外通信模块分别连接至所述MCU模块。

进一步优选的结构是,所述电压电流采样模块包括电压分压电路(UaUbUc)和电流互感器(IaIbIc)。

进一步优选的结构是,所述电能计量模块中的计量芯片采用市售的IDT90E32型号的计量芯片。

进一步优选的结构是,所述MCU模块中的微处理器采用市售的NEC处理器。

进一步优选的结构是,还包括:时钟模块、LED指示灯、按钮、电池、全失压电路,其分别与所述MCU模块相连接。

进一步优选的结构是,还包括自诊断电路,其连接至所述MCU模块。

本实用新型采取了上述方案以后,具有如下优点:1、精度可达到有功0.2S级、无功1.0级;2、可实现电能的分时计费等复杂功能;3、可靠性高,通用性好,抗干扰能力强。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

 

附图说明

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述,以使得本实用新型的上述优点更加明确。

1是本实用新型的基于高精度计量的多功能电能表的结构示意图。

 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细地说明。

具体来说,目前市场上,三相表一般误差等级在0.5--1级,0.2级表国内也仅4家拥有自己的核心技术和产品。因此,如何设计一款具有高精度计量的智能电能表具有重要意义。

   为此,本实施例的高精度计量的三相智能电能表,其能够实现电能高精度计量,实时数据和过程记录、分时计量、自诊断等功能,且整体体积小,计量精准,操作方便,为电能计量带来极大便利。

具体来说,其包括:MCU模块、电压电流采样模块1、电源模块2、电能计量模块3LCD显示模块4、时钟模块5、数据存储模块6RS485通信模块7、红外通信模块8,其中,其中,所述电源模块2为整块表硬件提供正常供电,所述电能计量模块3通过电压电流采样模块1采样的数据进行处理后,并送入至MCU模块,或者,由MCU模块主动获取电能计量模块3的计量数据,完成电能量的计量。

其中,电能表软件采取自下而上的分层设计思想,由硬件抽象层、操作系统、存储系统、应用层四部分组成,具体其软件则不进行详细说明。

具体来说,所述电压电流采样模块对电压和电流进行采样,另一端连接至所述电能计量模块,且所述电能计量模块、电源模块、LCD显示模块、数据存储模块、RS485通信模块、红外通信模块分别连接至所述MCU模块。

并且,优选的实施例,所述电压电流采样模块包括电压分压电路(UaUbUc)和电流互感器(IaIbIc)。另外,所述电能计量模块中的计量芯片采用市售的IDT90E32型号的计量芯片。所述MCU模块中的微处理器采用市售的NEC处理器。

进一步地的优选实施例中,还包括:时钟模块、LED指示灯、按钮、电池、全失压电路,其分别与所述MCU模块相连接,并且,该实施例中,还包括有自诊断电路,其连接至所述MCU模块,其中,上述自诊断电路可以选取公用的设计,在此不详细说明。

对本实施例的具体描述进行详细说明。

其中,电压、电流信号通过电压电流采样模块1处理后,送入到电能计量模块3,计量芯片从电压电流采样模块1分别获取各相的电压、电流采样信号,对电网消耗的有功和无功电能进行计量,同时将计量数据存储在自身的寄存器中,等待微处理器的读取。同时电压信号通过电源模块2处理后,为表内所有芯片提供工作电压。

其中LCD显示模块,用于显示当前及历史电量数据、当前及历史需量数据,日期、时间、电压、电流、功率、功率因数等数据;LED用于电表异常报警,包括断相、逆相序、失流、电池欠压报警等。

其中,所述时钟模块5是多功能电表分时运行的基础,为需量的计算电量的结算、按时冻结数据提供准确的时钟信号,通过在不同时段实行不同费率来有效的调节电力供需矛盾,调节负荷曲线,改善用电量不平衡的现象。

此外,所述数据存储模块6用于对该三相智能电能表运行的过程数据和结果数据进行记录,其现有品种很多,在此不再赘述。

此外,由于电能表作为一个整体与抄表系统(手抄器等)的通信一般采用异步通信接口。本表主要是RS485通信模块7和红外通信模块8。本电能表具有3个独立的物理通信口:第1485口、第2485口、远红外口(共用)三个通信口的通信地址为同一个地址,两个485口波特率可在1200bps2400bps4800bps9600bps间改变,远红外波特率固定为1200bps

微处理器MCU作为该三相智能电能表的核心,用于结合控制程序和其它功能部件对该三相智能电能表的整体运行进行控制管理。其通过与电能计量模块3的通讯将电能计量模块3的寄存器中存储的有功和无功电能数据读出,并进行相应处理,例如存储在数据存储模块6中、在LCD显示模块5上加以显示等。

其中,微处理器MCU模块的现有品种很多,例如采用NEC处理器。

该三相智能电能表还可以包括自诊断电路和自诊断程序,自诊断程序可存储在数据存储模块6中,从而能对该三相智能电能表进行故障自诊断。排除运行隐患。

该三相智能电能表通过硬件和软件的配合,能够实现设备的高度智能,不仅能够实现分时计量、需量计量、电量结算、事件记录、清零、电量冻结、还可以信息提示和指示、自诊断、声光报警功能。

相对于现有的电能表而言,本实用新型具有如下优点:

1、精度可达到有功0.2S级、无功1.0级;

2、可实现电能的分时计费等复杂功能;

3、可靠性高,通用性好,抗干扰能力强。

上述实施例和说明书中的描述只是说明了本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。  

 




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