專利名稱：具有雙向通信功能的電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電能表，特別是一種具有雙向通信功能的電能表。主要適用于電力線載波通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電網(wǎng)遠程抄表系統(tǒng)的推廣，低壓電力線載波通信成為電能表到抄表集中器之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的最有效、低成本的首先，并得到廣泛使用。目前普遍結(jié)構(gòu)都是集中器放置在變壓器附近，電表安裝在居民用戶附近，集中器和電表都是直接接在低壓電力線上面，并且只要變壓器輸出電壓，集中器和電表都一直處于上電狀態(tài)，這種情況下集中器和電能表就可以通過電力線來傳送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電力線載波通信，這種通信一般稱之為上行載波通信。在此基礎(chǔ)上我公司開發(fā)一種安放在家庭內(nèi)部的設(shè)備CIU (Control InterfaceUnit),該設(shè)備同樣是采用電力線通信，如圖1所示，用戶把CIU連接在家庭內(nèi)部電源插座上，就可以通過電力線和電能表進行數(shù)據(jù)交互，用戶在家就可以進行自家電能表用電量的查詢以及給電表充值等操作。在預(yù)付費電能表繼電器閉合的時候，電表既可以和集中器進行載波通信又可以和CIU進行載波通信，但是當(dāng)電能表欠費導(dǎo)致繼電器斷開后，CIU通過電池可以繼續(xù)和表進行通信，集中器與表通信的時候，由于繼電器的斷開不能構(gòu)成完整的信號回路，造成兩者通信不成功。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述存在的問題提供一種結(jié)構(gòu)簡單、具有雙向通信功能的電能表，以解決繼電器斷開導(dǎo)致集中器與電表無法通信的問題。本實用新型所采用的技術(shù)方案是具有雙向通信功能的電能表，包括載波模塊，以及分別與外部火線L和零線N電連接的火線連接線和零線連接線，其中火線連接線上設(shè)有繼電器，其特征在于它還包括耦合電路I和耦合電路II，各耦合電路一端與載波模塊電連接，另一端分別與火線連接線和零線連接線電連接，且兩個稱合電路與火線連接線的連接點分別位于繼電器的兩端。所述耦合電路I包括一耦合線圈Tl，該耦合線圈中的一個線圈N3串聯(lián)電容C7后，與電阻R4并接于火線連接線和零線連接線之間，另一個線圈N4 —端接載波模塊的接地端，另一端接載波模塊的載波傳輸電路。所述I禹合電路II包括一I禹合線圈T2,該I禹合線圈中的一個線圈NI串聯(lián)電容C6后，與電阻R3并接于繼電器后繼和零線連接線之間，另一個線圈N2 —端接載波模塊的接地端，另一端接載波模塊的載波傳輸電路。所述載波傳輸電路包括載波發(fā)送電路和載波接收電路。本實用新型的有益效果是本實用新型中電能表的載波模塊通過兩個耦合電路與電力線(火線連接線和零線連接線)連接，且兩個耦合電路與火線連接線的連接點分別位于繼電器的兩端，使得集中器與電表以及電表與CIU之間始終構(gòu)成完整的信號回路，而不受繼電器狀態(tài)的影響，徹底解決了現(xiàn)有技術(shù)中因繼電器斷開而導(dǎo)致集中器與電表無法通信的問題，保證了整個電力線載波通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖1是本實用新型背景技術(shù)的應(yīng)用示意框圖。圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖3是本實用新型實際應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)示意框圖。圖4是圖3中耦合電路I的電路原理圖。圖5是圖3中耦合電路II的電路原理圖。
具體實施方式
本實施例在現(xiàn)有電能表8的基礎(chǔ)上進行改進，首先，需保證能夠適應(yīng)低壓配電網(wǎng)開放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，及其復(fù)雜多樣的網(wǎng)絡(luò)特性，在保證安全性、可靠性的前提下，提供高效的耦合效果，同時克服不利的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)特性及電力線信道特性；其次，要滿足工作衰減的要求，主要包括固有衰減和附加衰減；再次，需達到簡易、經(jīng)濟，便于現(xiàn)場安裝使用的要求。如圖2所示，本實施例包括載波模塊1、火線連接線2、零線連接線3、耦合電路I 5和耦合電路II 6，其中火線連接線2上設(shè)有繼電器4，并與外部電力線的火線L電連接，零線連接線3與外部電力線的零線N電連接，各耦合電路一端與載波模塊I電連接，另一端分別與火線連接線2和零線連接線3電連接，以實現(xiàn)載波模塊I與電力線的耦合連接，且兩個耦合電路與火線連接線2的連接點分別位于繼電器4的兩端。所述稱合電路(包括稱合電路I 5和稱合電路II 6)米用電容稱合方式,包括一率禹合線圈，該耦合線圈中的一個線圈串聯(lián)一電容后，與一電阻并接于火線連接線2和零線連接線3之間，另一個線圈一端接載波模塊的接地端，另一端接載波模塊I的載波傳輸電路(包括載波發(fā)送電路和載波接收電路，均為現(xiàn)有技術(shù)中的電路)。如圖3所示，實際應(yīng)用中通過電力線將集中器7、電能表8和CIU9依次連接起來，形成一電力線載波通信系統(tǒng)；如圖4所示，其中耦合電路I 5用于實現(xiàn)集中器7和電能表8的載波通信，它包括一耦合線圈Tl，該耦合線圈中的一個線圈N3串聯(lián)電容C7后，與電阻R4并接于火線連接線2 (與火線連接線的連接點位于繼電器的前端，按電流走向來看，下同)和零線連接線3之間，另一個線圈N4—端接載波模塊I的接地端，另一端TX OUT接載波模塊I的載波傳輸電路；如圖5所示，耦合電路II 6用于實現(xiàn)電能表8和CIU9的載波通信，它包括一耦合線圈T2，該耦合線圈中的一個線圈NI串聯(lián)電容C6后，與電阻R3并接于繼電器4后繼(與火線連接線的連接點位于繼電器的后端)和零線連接線3之間，另一個線圈N2 —端接載波模塊I的接地端，另一端TX OUT接載波模塊I的載波傳輸電路。當(dāng)電能表8的繼電器4斷開后，集中器7通過其與電力線之間的耦合電路將高頻載波信號耦合至電力線上，電能表8內(nèi)的耦合電路I 5通過安規(guī)電容C7和耦合線圈Tl把電力線上的高頻載波信號提取并稱合到電能表8的載波模塊I上,相應(yīng)的，電能表8的載波模塊I發(fā)送的高頻載波信號也可以通過安規(guī)電容C7和耦合線圈Tl耦合至電力線上；同時，CIU9通過其與電力線之間的耦合電路將高頻載波信號耦合至電力線上，電能表8內(nèi)的耦合電路II 6通過安規(guī)電容C6和耦合線圈T2把電力線上的高頻載波信號提取并耦合到電能表8的載波模塊I上，相應(yīng)的，電能表8的載波模塊I發(fā)送的高頻載波信號也可以通過安規(guī)電容C6和耦合線圈T2耦合至電力線上。從耦合線圈Tl和T2提取出來的載波信號都連接到電能表載波模塊I的接收電路上，由載波模塊I進行解析和處理。通過以上電路可以實現(xiàn)在繼電器4斷開后電能表8既可以和集中器7通信又可以和家庭交互終端CIU9通信。
權(quán)利要求1.一種具有雙向通信功能的電能表，包括載波模塊(1)，以及分別與外部火線L和零線N電連接的火線連接線(2)和零線連接線(3)，其中火線連接線(2)上設(shè)有繼電器(4)，其特征在于它還包括耦合電路I (5)和耦合電路II (6)，各耦合電路一端與載波模塊(I)電連接，另一端分別與火線連接線(2)和零線連接線(3)電連接，且兩個耦合電路與火線連接線(2)的連接點分別位于繼電器(4)的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙向通信功能的電能表，其特征在于所述耦合電路I(5)包括一耦合線圈Tl，該耦合線圈中的一個線圈N3串聯(lián)電容C7后，與電阻R4并接于火線連接線(2)和零線連接線(3)之間，另一個線圈N4 —端接載波模塊(I)的接地端，另一端接載波模塊(I)的載波傳輸電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙向通信功能的電能表，其特征在于所述耦合電路II(6)包括一耦合線圈T2，該耦合線圈中的一個線圈NI串聯(lián)電容C6后，與電阻R3并接于繼電器(4)后繼和零線連接線(3)之間，另一個線圈N2 —端接載波模塊(I)的接地端，另一端接載波模塊(I)的載波傳輸電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的具有雙向通信功能的電能表，其特征在于所述載波傳輸電路包括載波發(fā)送電路和載波接收電路。
專利摘要本實用新型涉及一種具有雙向通信功能的電能表。本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、具有雙向通信功能的電能表，以解決繼電器斷開導(dǎo)致集中器與電表無法通信的問題。本實用新型的技術(shù)方案是具有雙向通信功能的電能表，包括載波模塊，以及分別與外部火線L和零線N電連接的火線連接線和零線連接線，其中火線連接線上設(shè)有繼電器，其特征在于它還包括耦合電路Ⅰ和耦合電路Ⅱ，各耦合電路一端與載波模塊電連接，另一端分別與火線連接線和零線連接線電連接，且兩個耦合電路與火線連接線的連接點分別位于繼電器的兩端。本實用新型適用于電力線載波通信領(lǐng)域。
文檔編號H04B3/54GK202903877SQ20122052572
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者周良璋, 趙小進 申請人:杭州海興電力科技股份有限公司