CN103728492B - 多电压多电流回路交流电表 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多电压多电流回路交流电表，包括多个电能计量模块，每个电能计量模块包括多个相互独立的交流电表计量芯片，连接于计量芯片的多个采样电流回路；接入各电能计量模块的独立采样电压回路。本发明多电压多电流回路的交流电表，将交流电表的工作电源和各单元模块的采样电源相互独立开，既保证工作电源的可靠性，也能灵活选择采样电源输入，避免某一路采样电源损坏导致所有多路电表都瘫痪，而且这种设计方式还可以在同一个电表内实现单三相交流电表同时工作。

Description

多电压多电流回路交流电表
技术领域
本发明涉及智能电表领域，尤其涉及一种具有多电压采样回路和多电流采样回路的交流电表。
背景技术
随着经济的发展，电表对于电气系统来说不可或缺，而传统的交流电表已经不能满足发展的需要，因此多路数字电表在未来的电气系统工程中拥有越来越广泛的用途，其低能耗、低成本、配置灵活、实用性强等优点特别适用于机房、基站或配电间等监测用电通道数量极多的场所。
目前市场上的大多数交流电表只能测量单个交流用电线路上的电量。近年新出现的多路电表可以测量多个交流用电线路上的用电量，但是其采样电压属于同一组三相交流电回路，之所以可以测量多路电量是因为采用了多回路的电流采样。市场上现有的这种多路电表的供电电源和采样电压采用同一个电源输入，一旦电源发生故障，就将造成整个电表工作故障，而且在大型用电系统的供电线路中有多种供电电源类型，如三相四线交流电源，单相交流电源，直流电源等，即便是同类型三相电或单相电，不同的用电设备取用的电源也有可能不同，让多路交流电表取用同一个三相电源输入，在应用领域会受到一定的限制。
因此本发明提供一种多电压多电流回路的交流电表，将交流电表的工作电源和各单元模块的采样电源相互独立开，既保证工作电源的可靠性，也能灵活选择采样电源输入，避免某一路采样电源损坏导致所有多路电表都瘫痪，而且这种设计方式还可以在同一个电表内实现单三相交流电表同时工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多电压多电流回路的交流电表。
相应地，本发明的一种多电压多电流回路交流电表，包括多个电能计量模块，每个电能计量模块包括多个相互独立的交流电表计量芯片，连接于计量芯片的多个采样电流回路；接入各电能计量模块的且与所述电能计量模块一一对应的独立采样电压回路。
作为本发明的进一步改进，所述电能计量模块的多个交流电表计量芯片印制在同一块电路板上。
作为本发明的进一步改进，所述每个电能计量模块包括三个相互独立的交流电表计量芯片。
作为本发明的进一步改进，三个所述交流电表计量芯片共享一个输入采样电压。
作为本发明的进一步改进，所述电能计量模块的各采样电流回路由独立的电流互感器形成。
作为本发明的进一步改进，所述多电压多电流回路交流电表具有8个电能计量模块。
作为本发明的进一步改进，所述多电压多电流回路交流电表还包括一个电表主控MCU和一通信接口，所述电表主控MCU通过通信接口调度与控制多路所述电能计量模块。
本发明的有益效果是：所述交流电表将交流电表的工作电源和各单元模块的采样电源相互独立开，既保证工作电源的可靠性，也能灵活选择采样电源输入，避免某一路采样电源损坏导致所有多路电表都瘫痪，而且这种设计方式还可以在同一个电表内实现单三相交流电表同时工作。
附图说明
图1所示为本发明多电压多电流回路交流电表的结构框图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
如图1所示，本发明多电压多电流回路交流电表包括电源模块1、多个电能计量模块2、电表主控MCU模块3、通信接口4和RS485接口模块5。其中，多个电能计量模块具体是指8个，但并不限于8个。
所述多个电能计量模块2中的每个电能计量模块2包括多个相互独立的交流电表计量芯片（也称采样芯片）21，连接于计量芯片（采样芯片）21的多个采样电流回路；接入各电能计量模块的独立采样电压回路。本实施例中，多个交流电表计量芯片21具体指3个，但是在实际中并不限于3个。所述多个交流电表计量芯片21印制在同一块电路板上且共享一个输入采样电压，即3个交流交流电表计量芯片印制在同一块电路板上并且共享一个输入采样电压23。
所述多电压多电流回路交流电表采用单相交流电作为输入工作电源，每个电能计量模块2由一个三相四线交流电源作为输入采样电压23，由各个独立的电流互感器输入作为采样电流。因此，一个多路电表可以同时连接8块电能计量模块2，每个电能计量模块2又分为三个独立的交流电表计量芯片21，每3路电流回路或3路电压回路对应一个计量芯片21。所述三个独立的交流电表计量芯片21设置在在同一块印制电路板上且共享一个电压输入23。所述计量芯片21也叫采样芯片21。
所述通信接口为I2C总线接口，所述多路电能计量模块2通过通信接口4（I2C总线接口）实现与电表主控MCU模块3的通讯，被电表主控MCU模块3调度与控制，将采集计量到的电参量数据传输给电表主控MCU模块3，电表主控MCU模块3再通过RS485接口模块5与外部采集器或主控计算机进行数据传递。
当所述多回路电表开始工作时，输入单相交流电至电源模块1作为工作电源，对每个电能计量模块2输入一个三相四线交流电作为输入采样电压23，输入采样电压23经过九个独立的电压采样回路分别输入到计量芯片21内部，并经过九个独立的电流采样回路分别输入到计量芯片21内部。采样芯片21通过所述通信接口4将采集到的采样电压和采样电流输入到电表主控MCU模块3，电表主控MCU模块3再通过RS485接口模块5与外部采集器或主控计算机进行数据传递。
正是由于每个电能计量模块测量电源相互独立，因此每个电能计量模块不仅可以作为3路三相交流电表使用，还可以当作单相交流电表进行工作，测量9路单相线路的用电量。因此，多电压多电流回路交流电表最多可以计量24路三相交流线路，或72路单相交流线路。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多电压多电流回路交流电表，其特征在于，包括：
多个电能计量模块，每个电能计量模块包括多个相互独立的交流电表计量芯片，连接于计量芯片的多个采样电流回路；
接入各电能计量模块的且与所述电能计量模块一一对应的独立采样电压回路。
2.如权利要求1所述的多电压多电流回路交流电表，其特征在于，所述电能计量模块的多个交流电表计量芯片印制在同一块电路板上。
3.如权利要求2所述的多电压多电流回路交流电表，其特征在于，所述每个电能计量模块包括三个相互独立的交流电表计量芯片。
4.如权利要求3所述的多电压多电流回路交流电表，其特征在于，三个所述交流电表计量芯片共享一个输入采样电压。
5.如权利要求2所述的多电压多电流回路交流电表，其特征在于，所述电能计量模块的各采样电流回路由独立的电流互感器形成。
6.如权利要求1所述的多电压多电流回路交流电表，其特征在于：所述多电压多电流回路交流电表具有8个以上电能计量模块。
7.如权利要求1所述的多电压多电流回路交流电表，其特征在于：所述多电压多电流回路交流电表还包括一个电表主控MCU和一通信接口，所述电表主控MCU通过通信接口调度与控制多路所述电能计量模块。
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