一種單相機(jī)車用智能電能表的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種單相機(jī)車用智能電能表，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的微控制器、電能計(jì)量模塊、采樣模塊、電源模塊和單相智能電能表基本功能模塊，所述的電能計(jì)量模塊分別與采樣模塊、計(jì)度器建立數(shù)據(jù)傳輸通道，計(jì)度器用于存儲(chǔ)和顯示總有功電能，所述的電能計(jì)量模塊還通過SPI總線與微控制器建立雙向數(shù)據(jù)交換通道，實(shí)現(xiàn)計(jì)量參數(shù)的傳送，所述的單相智能電能表基本功能模塊同微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電源模塊分別給微控制器、電能計(jì)量模塊、單相智能電能表基本功能模塊供電。本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，工作穩(wěn)定可靠，成本低，通過在現(xiàn)有單相智能電能表上增裝計(jì)度器，實(shí)現(xiàn)了電能的雙重存儲(chǔ)與顯示。
【專利說明】一種單相機(jī)車用智能電能表
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電能計(jì)量裝置，特別是涉及一種單相機(jī)車用智能電能表。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，機(jī)車將成為大多數(shù)人出行的首選交通工具，但在正常電網(wǎng)中使用的電能表無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)車上的電能計(jì)量?，F(xiàn)有的單相智能電能表，只有液晶顯示，當(dāng)電能表出現(xiàn)故障時(shí)，人們就無(wú)法通過它知道電能表的計(jì)量度數(shù)，不滿足人們對(duì)計(jì)量顯示直觀可見的習(xí)慣。而普通的單相電能表，只有計(jì)度器顯示，沒有智能控制部分，它不能滿足國(guó)家電網(wǎng)發(fā)展的需求，更為重要的是機(jī)車用電能表對(duì)表的抗震性要求高，且機(jī)車用電量大，CT、PT變比大，所以機(jī)車用電能表對(duì)表的最小計(jì)量單位要求更高，普通計(jì)度器的最小計(jì)量單位無(wú)法滿足計(jì)量要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)中存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、工作穩(wěn)定可靠、分辨力高的，具有雙重存儲(chǔ)和顯示功能的單相機(jī)車用智能電能表。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的微控制器、電能計(jì)量模塊、采樣模塊、電源模塊和單相智能電能表基本功能模塊，所述的電能計(jì)量模塊分別與采樣模塊、計(jì)度器建立數(shù)據(jù)傳輸通道，所述的采樣模塊用于對(duì)三相交流電進(jìn)行電壓、電流采樣，并將采樣數(shù)據(jù)傳送給電能計(jì)量模塊，所述的計(jì)度器用于存儲(chǔ)和顯示總有功電能，所述的電能計(jì)量模塊還通過SPI總線與微控制器建立雙向數(shù)據(jù)交換通道，實(shí)現(xiàn)計(jì)量參數(shù)的傳送，所述的單相智能電能表基本功能模塊同微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，用于實(shí)現(xiàn)電能表的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通訊、斷路控制和液晶顯示，所述的電源模塊分別給微控制器、電能計(jì)量模塊、單相智能電能表基本功能模塊供電。
[0005]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0006]1、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，工作穩(wěn)定，制造成本低，使用維護(hù)簡(jiǎn)便，計(jì)量電量雙重存儲(chǔ)與顯示，增加了電能表的可靠性；
[0007]2、在現(xiàn)有單相智能電能表的基礎(chǔ)上，增裝計(jì)度器，以克服現(xiàn)有智能電能表液晶顯示、存儲(chǔ)的局限性，從而實(shí)現(xiàn)電能的雙重存儲(chǔ)與顯示，不僅滿足了電能表出現(xiàn)故障后，計(jì)量信息可讀的必要性，又能滿足國(guó)家智能電網(wǎng)發(fā)展的需求；
[0008]3、采用高分辨力的RN8209電能計(jì)量芯片及計(jì)度器，滿足了機(jī)車用電能表對(duì)表最小計(jì)量單位的高要求；
[0009]4、采用新型電源供電網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論外電路接通還是斷開，均能保證微控制器的正常工作，提高了電能表的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖；[0011]圖2是本實(shí)用新型微控制器及其最小系統(tǒng)的電路原理圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型電能計(jì)量模塊的電路原理圖；
[0013]圖4是本實(shí)用新型計(jì)度器的電路原理圖；
[0014]圖5是本實(shí)用新型采樣模塊的電路原理圖；
[0015]圖6是本實(shí)用新型電源模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0017]由圖1-圖6可知，本實(shí)用新型包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的微控制器1、電能計(jì)量模塊4、采樣模塊6、電源模塊7和單相智能電能表基本功能模塊8，所述的電能計(jì)量模塊4分別與采樣模塊6、計(jì)度器3建立數(shù)據(jù)傳輸通道，所述的采樣模塊6用于對(duì)三相交流電5進(jìn)行電壓、電流采樣，并將采樣數(shù)據(jù)傳送給電能計(jì)量模塊4，所述的計(jì)度器3用于存儲(chǔ)和顯示總有功電能，所述的電能計(jì)量模塊4還通過SPI總線與微控制器I建立雙向數(shù)據(jù)交換通道，實(shí)現(xiàn)計(jì)量參數(shù)的傳送，所述的單相智能電能表基本功能模塊8同微控制器I進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，用于實(shí)現(xiàn)電能表的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通訊、斷路控制和液晶顯示，所述的電源模塊7分別給微控制器
1、電能計(jì)量模塊4、單相智能電能表基本功能模塊8供電。
[0018]所述的電源模塊7包括外部電源9、電池電源11和電源切換電路10，所述的外部電源9和電池電源11分別與 電源切換電路10相連，外部電源9用于電路接通時(shí)給微控制器1、電能計(jì)量模塊4和單相智能電能表基本功能模塊8供電，電池電源11用于電路切斷時(shí)給微控制器I供電，電源切換電路10用于實(shí)現(xiàn)外部電源供電、電池電源供電的自動(dòng)切換。
[0019]所述的電池電源11為鋰電池。
[0020]所述的微控制器I采用的芯片為FM3307，電能計(jì)量模塊4采用的計(jì)量芯片為RN8209。
[0021]所述的計(jì)度器3的最小計(jì)量單位為0.0OlkWh。
[0022]所述的電能計(jì)量模塊4還與脈沖指示模塊2相連，脈沖指示模塊2用于將有功功率以脈沖形式計(jì)量顯示。
[0023]本實(shí)用新型的一種單相機(jī)車用智能電能表主要由殼體、微控制器1、電能計(jì)量模塊4、采樣模塊6、計(jì)度器3、脈沖指示模塊2、電源模塊7和單相智能電能表基本功能模塊8組成。微控制器I采用低功耗、大容量的FM3307單片機(jī)，為信號(hào)處理電路的核心；電能計(jì)量模塊4采用高分辨力的單相電能計(jì)量芯片RN8209，根據(jù)采樣模塊6輸入的單相交流電5的電壓、電流采樣數(shù)據(jù)計(jì)算出電流、電壓、功率、電能和功率因數(shù)等計(jì)量參數(shù)，并經(jīng)SPI總線把計(jì)量數(shù)據(jù)傳送給微控制器I ;脈沖指示模塊2和計(jì)度器3從電能計(jì)量模塊4獲取數(shù)據(jù)并受其控制，脈沖指示模塊2用于將有功功率以脈沖形式計(jì)量顯示，脈沖的快慢表示了有功功率的大?。挥?jì)度器3用于存儲(chǔ)和顯示總有功電能，從而滿足在電能表出現(xiàn)故障時(shí)也能進(jìn)行電能示數(shù)顯示的要求，而且計(jì)度器3的最小計(jì)量單位為0.0Olkffh,滿足了機(jī)車用電能表因CT、PT變比大對(duì)表最小計(jì)量單位的高要求；單相智能電能表基本功能模塊8包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)豐旲塊、通訊1?塊、跳閘控制電路和液晶顯不1?塊等基本功能1?塊，用于實(shí)現(xiàn)智能電能表基本的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通訊、斷路控制和液晶顯示。
[0024]采樣模塊6的一種設(shè)計(jì)方案為:它包括電流采樣電路和電壓采樣電路，電流采樣電路主要由電流互感器和電阻電容網(wǎng)絡(luò)組成，電壓采樣電路主要由電壓互感器和電阻電容網(wǎng)絡(luò)組成。
[0025]電源模塊7的一種設(shè)計(jì)方案為:它包括外部電源9、電池電源11和電源切換電路10，外部電源9和電池電源11分別與電源切換電路10相連，外部電源9由單相交流電5經(jīng)變壓、整流和穩(wěn)壓后得到，用于電路接通時(shí)給微控制器1、電能計(jì)量模塊4和單相智能電能表基本功能模塊8供電，電池電源11用于電路切斷時(shí)給微控制器I供電，電源切換電路10用于實(shí)現(xiàn)外部電源供電、電池電源供電的自動(dòng)切換。
[0026]本實(shí)用新型的一種單相機(jī)車用智能電能表通過增裝計(jì)度器，以克服現(xiàn)有單相智能電能表液晶顯示、存儲(chǔ)的局限性，從而實(shí)現(xiàn)電能的雙重存儲(chǔ)與顯示，不僅滿足了電能表出現(xiàn)故障后，計(jì)量信息可讀的必要性，提高電能表的可靠性，又能滿足國(guó)家智能電網(wǎng)發(fā)展的需求；另外，本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，工作穩(wěn)定，制造成本低，使用維護(hù)簡(jiǎn)便。
【權(quán)利要求】
1.一種單相機(jī)車用智能電能表，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的微控制器(I)、電能計(jì)量模塊(4)、采樣模塊(6)、電源模塊(7)和單相智能電能表基本功能模塊(8)，其特征在于:所述的電能計(jì)量模塊(4)分別與采樣模塊(6)、計(jì)度器(3)建立數(shù)據(jù)傳輸通道，所述的采樣模塊(6)用于對(duì)三相交流電(5)進(jìn)行電壓、電流采樣，并將采樣數(shù)據(jù)傳送給電能計(jì)量模塊(4)，所述的計(jì)度器(3)用于存儲(chǔ)和顯示總有功電能，所述的電能計(jì)量模塊(4)還通過SPI總線與微控制器(I)建立雙向數(shù)據(jù)交換通道，實(shí)現(xiàn)計(jì)量參數(shù)的傳送，所述的單相智能電能表基本功能模塊⑶同微控制器⑴進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，用于實(shí)現(xiàn)電能表的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通訊、斷路控制和液晶顯示，所述的電源模塊(7)分別給微控制器(I)、電能計(jì)量模塊(4)、單相智能電能表基本功能模塊(8)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單相機(jī)車用智能電能表，其特征在于:所述的電源模塊(7)包括外部電源(9)、電池電源(11)和電源切換電路(10)，所述的外部電源(9)和電池電源(11)分別與電源切換電路(10)相連，外部電源(9)用于電路接通時(shí)給微控制器⑴、電能計(jì)量模塊⑷和單相智能電能表基本功能模塊⑶供電，電池電源(11)用于電路切斷時(shí)給微控制器(I)供電，電源切換電路(10)用于實(shí)現(xiàn)外部電源供電、電池電源供電的自動(dòng)切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單相機(jī)車用智能電能表，其特征在于:所述的電池電源(11)為鋰電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單相機(jī)車用智能電能表，其特征在于:所述的微控制器(I)采用的芯片為FM3307， 電能計(jì)量模塊(4)采用的計(jì)量芯片為RN8209。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單相機(jī)車用智能電能表，其特征在于:所述的計(jì)度器(3)的最小計(jì)量單位為0.00IkWh。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單相機(jī)車用智能電能表，其特征在于:所述的電能計(jì)量模塊(4)還與脈沖指示模塊(2)相連，脈沖指示模塊(2)用于將有功功率以脈沖形式計(jì)量顯不O
【文檔編號(hào)】G07F15/06GK203455899SQ201320581097
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】佟德鵬, 韓莉娜, 馬亮 申請(qǐng)人:哈爾濱匯鑫儀器儀表有限責(zé)任公司