CN106597091A - 一种直流电能表 - Google Patents

一种直流电能表 Download PDF

Info

Publication number
CN106597091A
CN106597091A CN201611047249.3A CN201611047249A CN106597091A CN 106597091 A CN106597091 A CN 106597091A CN 201611047249 A CN201611047249 A CN 201611047249A CN 106597091 A CN106597091 A CN 106597091A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
energy meter
direct current
current energy
metering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611047249.3A
Other languages
English (en)
Inventor
兰涛
李春章
梁宵
寇情情
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Chint Instrument and Meter Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Chint Instrument and Meter Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Chint Instrument and Meter Co Ltd filed Critical Zhejiang Chint Instrument and Meter Co Ltd
Priority to CN201611047249.3A priority Critical patent/CN106597091A/zh
Publication of CN106597091A publication Critical patent/CN106597091A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/08—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods using analogue techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

本发明提供了一种直流电能表，包括：壳体和内置在所述壳体内的主控制模块和计量模块，所述计量模块与所述主控制模块连接，还包括：电流采样模块，与所述计量模块连接，所述电流采样模块包括：隧道磁阻传感器，用于采样供电系统中的待测电流信号引起的磁场变化，并将所述磁场变化转换成电压信号后传输至所述计量模块。该方案通过将隧道磁阻传感器用于电流采样模块对待测电流进行采样，隧道磁阻传感器可以将待测电流信号引起的磁场变化转电压信号，进而将电压信号传输至计量模块进行计量，与现有技术相比，不仅扩大了直流电能表的动态范围、增强了直流电能表的稳定性，而且提高了整表的集成度、便于携带、便于检定，降低了整表的物料成本。

Description

一种直流电能表
技术领域
本发明涉及电表领域，具体涉及一种直流电能表。
背景技术
随着新能源概念的推广以及电动汽车的发展，适用于直流充电的场所变的越来越多，太阳能发电、通信基站用电、蓄电池充电、电动汽车充电，这些领域都涉及到直流电能及相关参数的计量和统计，直流电能表作为一种用于直流电能计量的法定计量装置，对其技术的研究变得非常有必要。
然而，目前市面上的直流电能表在计量电流超过10A情况下采用的都是将外附分流器作为电流采样元件，而且其输出的电压信号只有75mV单一规格，而且由于整表集成度低，导致整表存在体积大、成本高、输出信号小、输出动态范围小、稳定性差、功耗大等缺陷，严重限制了直流电能表的发展。
因此，如何克服现有技术中的直流电能表成本高、稳定性差、输出动态范围小等缺陷，成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中直流电能表成本高、输出动态范围小、稳定性差。
有鉴于此，本发明实施例的第一方面提供了一种直流电能表，包括：壳体和内置在所述壳体内的主控制模块和计量模块，所述计量模块与所述主控制模块连接，其特征在于，还包括：电流采样模块，与所述计量模块连接，所述电流采样模块包括：隧道磁阻传感器，用于采样供电系统中的待测电流信号引起的磁场变化，并将所述磁场变化转换成电压信号后传输至所述计量模块。
优选地，所述隧道磁阻传感器为环形；以及所述电流采样模块还包括；铜棒，用于接入所述待测电流信号；所述铜棒穿过环形的所述隧道磁阻传感器，用于采样所述待测电流信号引起的所述磁场变化。
优选地，所述磁传感器与所述计量模块相连，用于将所述待测电流信号引起的所述磁场变化转换成电压信号后传输至所述计量模块。
优选地，所述电流采样模块内嵌在所述壳体内。
优选地，还包括：电压采样模块，与所述计量模块连接，用于采样所述供电系统中的待测电压信号。
优选地，还包括：通信模块，与所述主控制模块连接，用于所述直流电能表与外界进行数据交互；所述通信模块包括：RS485接口和红外接口。
优选地，还包括：脉冲输出模块，与所述主控制模块连接。
优选地，还包括：数据存储模块，与所述主控制模块连接，用于存储所述电流采样模块和所述电压采样模块的采样数据以及所述计量模块的计量数据。
优选地，还包括：显示模块，与所述主控制模块连接，用于显示所述采样数据和所述计量数据。
优选地，还包括：按键模块，与所述主控制模块连接，用于对所述直流电能表进行操作。
本发明的技术方案具有以下优点：
1、本发明提供的直流电能表，通过将隧道磁阻传感器用于电流采样模块对待测电流进行采样，隧道磁阻传感器可以检测到大的待测电流信号引起的磁场变化，并将该磁场变化转换为变化的电压信号，进而变化的电压信号传输至计量模块进行计量，不仅扩大了直流电能表的动态范围，而且增强了直流电能表的稳定性。
2、本发明提供的直流电能表，电流采样模块可以内嵌于壳体内部，提高了整表的集成度，从而缩小了直流电能表整表体积，不仅便于携带、便于检定，而且降低了整表的物料成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的直流电能表的原理框图；
图2为本发明实施例的电流采样模块的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例
本实施例提供一种直流电能表，可用于进行直流电能计量系统，如图1所示，包括：壳体(未示出)和设置在所述壳体内的主控制模块1和计量模块2，此处主控制模块1可以是单片机，所述计量模块2与所述主控制模块1连接，还包括分别与所述计量模块2连接的电流采样模块3和电压采样模块4，分别用于将对应的采样数据传输至计量模块2进行计量，具体地，可以将采样得到的模拟信号传输至计量模块2进行处理，计算出相应的电压、电流、功率等电能参数，其中所述电流采样模块3可以设置在直流电能表的壳体内，比如电流采样模块3可以集成于独立的PCB电路板当中，并由绝缘的材料封固，通过电源线和信号线与计量模块2相连，并一起内嵌于直流电能表的壳体内；如图2所示，该电流采样模块3具体可以包括：隧道磁阻传感器31和铜棒32，其中隧道磁阻传感器31为环形，铜棒32从环形的隧道磁阻传感器31中穿过，供电系统中的待测电流信号从铜棒中流过，会引起磁场变化，隧道磁阻传感器31会检测到该磁场变化，并将该磁场变化转换成变化的电压信号后传输至所述计量模块2进行计量处理。具体地，在本实施例中电流采样模块3中隧道磁阻传感器31的内部电路可以采用闭环结构，外部大的待测电流信号产生的磁场变化信号，经过隧道磁阻传感器31的内部磁电阻电路的感应，将磁场变化信号转换成电压信号，再将该电压信号经放大处理成成比例的电流信号，该电流信号通过内部线圈，将电流信号转换成磁信号来抵消待测电流信号产生的磁信号，从而形成闭环检测过程，达到动态检测的效果。传感器内部电路采用闭环结构，能够实时的根据待测电流信号的变化而变化，具有线性度好，动态范围宽的优点，能够满足0.5S级准确度要求。上述检测过程通过绝缘层与强电(待测电流信号)隔离，因此具有功耗低、发热小的优势。
上述直流电能表，通过将隧道磁阻传感器31应用于电流采样模块3，采用基于隧道型巨磁电阻效应的技术实现电-磁-电的转换，可以将检测到的大的待测电流信号引起的磁场变化转换为变化的电压信号进行计量，具有信号大、功耗小、集成度高、体积小的优点，从而给整表的性能带来巨大的技术和成本优势。
作为一种优选方案，还包括：通信模块5，与所述主控制模块1连接，用于所述直流电能表与外界进行数据交互，具体地通信模块5包含但不限于：RS485接口51和红外接口52，RS485接口51可以为直流电能表提供有线接入，红外接口52可以提供无线接入，提高了直流电能表的智能化。
作为一种优选方案，还包括：与所述主控制模块1连接的脉冲输出模块6，可以提升直流电更表的输出多样性。
作为一种优选方案，还包括：数据存储模块7，与所述主控制模块1连接，用于存储所述电流采样模块3和所述电压采样模块4的采样数据以及所述计量模块2的计量数据，对上述数据进行存储后，便于用户查找历史数据。
作为一种优选方案，还包括：显示模块8，与所述主控制模块1连接，用于显示所述采样数据和所述计量数据；按键模块9，与所述主控制模块1连接，用于对所述直流电能表进行操作。此处显示模块8和按键模块9可以实现直流电能表的人机交互功能，用户可以通过显示模块8(比如可以是LCD显示器)直观的看到直流电能表的测量参数，还可以通过按键模块9对直流电能表的运行参数进行修改等操作。
作为一种优选方案，还包括：电源模块，用于为直流电能表的各个模块进行供电，比如电源模块从220VAC上取电，经降压、DC-DC转换向直流电能表内各模块供电。
本实施例提供的直流电能表，通过将隧道型巨隧道磁阻传感器31用于电流采样模块3对待测电流进行采样，隧道磁阻传感器31可以强检测到的待测电流信号引起的磁场变化转换为变化的电压信号，进而变化的电压信号传输至计量模块2进行计量，不仅扩大了直流电能表的动态范围，而且增强了直流电能表的稳定性，另外电流采样模块3内嵌于壳体内部，提高了整表的集成度，从而缩小了直流电能表整表体积，不仅便于携带、便于检定，而且降低了整表的物料成本。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种直流电能表，包括：壳体和内置在所述壳体内的主控制模块和计量模块，所述计量模块与所述主控制模块连接，其特征在于，还包括：电流采样模块，与所述计量模块连接，所述电流采样模块包括：隧道磁阻传感器，用于采样供电系统中的待测电流信号引起的磁场变化，并将所述磁场变化转换成电压信号后传输至所述计量模块。
2.根据权利要求1所述的直流电能表，其特征在于，所述隧道磁阻传感器为环形；以及
所述电流采样模块还包括；铜棒，用于接入所述待测电流信号；所述铜棒穿过环形的所述隧道磁阻传感器，用于采样所述待测电流信号引起的所述磁场变化。
3.根据权利要求2所述的直流电能表，其特征在于，所述磁传感器与所述计量模块相连，用于将所述待测电流信号引起的所述磁场变化转换成电压信号后传输至所述计量模块。
4.根据权利要求1所述的直流电能表，其特征在于，所述电流采样模块内嵌在所述壳体内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的直流电能表，其特征在于，还包括：电压采样模块，与所述计量模块连接，用于采样所述供电系统中的待测电压信号。
6.根据权利要求5所述的直流电能表，其特征在于，还包括：通信模块，与所述主控制模块连接，用于所述直流电能表与外界进行数据交互；所述通信模块包括：RS485接口和红外接口。
7.根据权利要求6所述的直流电能表，其特征在于，还包括：脉冲输出模块，与所述主控制模块连接。
8.根据权利要求7所述的直流电能表，其特征在于，还包括：数据存储模块，与所述主控制模块连接，用于存储所述电流采样模块和所述电压采样模块的采样数据以及所述计量模块的计量数据。
9.根据权利要求8所述的直流电能表，其特征在于，还包括：显示模块，与所述主控制模块连接，用于显示所述采样数据和所述计量数据。
10.根据权利要求9所述的直流电能表，其特征在于，还包括：按键模块，与所述主控制模块连接，用于对所述直流电能表进行操作。
CN201611047249.3A 2016-11-22 2016-11-22 一种直流电能表 Pending CN106597091A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611047249.3A CN106597091A (zh) 2016-11-22 2016-11-22 一种直流电能表

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611047249.3A CN106597091A (zh) 2016-11-22 2016-11-22 一种直流电能表

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106597091A true CN106597091A (zh) 2017-04-26

Family

ID=58592098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611047249.3A Pending CN106597091A (zh) 2016-11-22 2016-11-22 一种直流电能表

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106597091A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111856133A (zh) * 2020-06-12 2020-10-30 中国电力科学研究院有限公司 一种适用于直流大电流的电能计量装置及计量方法
CN114034907A (zh) * 2021-11-15 2022-02-11 中国电力科学研究院有限公司 基于环形隧道磁阻阵列的电流传感器测量电流的方法和装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110057650A1 (en) * 2009-09-04 2011-03-10 Wolfgang Hellwig Current sensor, current measuring module and method for measuring current
CN201926685U (zh) * 2011-01-06 2011-08-10 深圳市科陆电子科技股份有限公司 一体式直流电能表
CN202153235U (zh) * 2011-07-08 2012-02-29 武汉阿迪克电子有限公司 双向直流电能表
CN202305666U (zh) * 2011-09-22 2012-07-04 上海电力表计技术服务公司 一种直流电能表
US20150022199A1 (en) * 2013-07-16 2015-01-22 Yokogawa Electric Corporation Current sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110057650A1 (en) * 2009-09-04 2011-03-10 Wolfgang Hellwig Current sensor, current measuring module and method for measuring current
CN201926685U (zh) * 2011-01-06 2011-08-10 深圳市科陆电子科技股份有限公司 一体式直流电能表
CN202153235U (zh) * 2011-07-08 2012-02-29 武汉阿迪克电子有限公司 双向直流电能表
CN202305666U (zh) * 2011-09-22 2012-07-04 上海电力表计技术服务公司 一种直流电能表
US20150022199A1 (en) * 2013-07-16 2015-01-22 Yokogawa Electric Corporation Current sensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111856133A (zh) * 2020-06-12 2020-10-30 中国电力科学研究院有限公司 一种适用于直流大电流的电能计量装置及计量方法
CN114034907A (zh) * 2021-11-15 2022-02-11 中国电力科学研究院有限公司 基于环形隧道磁阻阵列的电流传感器测量电流的方法和装置
CN114034907B (zh) * 2021-11-15 2024-03-15 中国电力科学研究院有限公司 基于环形隧道磁阻阵列的电流传感器测量电流的方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103018575B (zh) 一种利用大功率电感测试装置测量大功率电感的方法
CN103076481A (zh) 三相集成电子式互感器
CN110171319A (zh) 一种可用于溯源的三相标准交流充电桩
CN207181522U (zh) 新型直流电能表
CN106597091A (zh) 一种直流电能表
CN105223533B (zh) 一种超高精度快速响应直流电流校准仪电路
CN202217015U (zh) 一种三相电能计量装置
CN202171442U (zh) 智能间隙测量传感器
CN112834799A (zh) 一种基于互联网的智能霍尔电流传感器芯片
CN208334493U (zh) 一种用于电动汽车电池管理系统的电流采集电路
CN203117697U (zh) 一种电流监控模块
CN202735390U (zh) 三相零序组合式电压传感装置
CN102338842A (zh) 用于10kv架空线的故障指示器
CN202710651U (zh) 一种直流电压电流测量装置
CN107102201A (zh) 一种一体化高压电能计量装置
CN209296768U (zh) 锰铜三相电能表
CN208536946U (zh) 一种基于无磁技术的燃气计量装置
CN206431190U (zh) 一种利用高精度电压基准和ad转换电路的电流采样装置
CN101477148A (zh) 一种高压电能计量系统装置的设置方法
CN206379926U (zh) 一种基于霍尔电流传感器的太阳能光伏发电检测系统
CN205992021U (zh) 一种基于单片机的电流表
CN203965375U (zh) 树木体液电导率智能测定仪
CN203025233U (zh) 三相集成电子式互感器
CN208478102U (zh) 一种10kV柱上型高压一体化计量装置
CN203883811U (zh) 变电站气体浓度检测系统的模数转换模块

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170426