CN110308676A - 基站智慧能源管理平台 - Google Patents
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Abstract
本本发明公开了基站智慧能源管理平台,涉及基站的电量计量技术领域,解决备用发电机组发出的电量无法通过本基站的电表记录的问题。本发明包括基站能源智慧控制器,所述基站能源智慧控制器包括电量计量模块和检测控制电路,电量计量模块输入端分别连接有市电输入端和自动转换开关电器输出端;所述检测控制电路包括,用于收发备用发电机组的油位信号的收发模块、将收发模块输出的发电机油位信号与预设值进行比较并输出的处理器以及根据处理器输出的油位信号进行报警的报警模块。本发明能记录备用发电机组发出的电量且整个电路环境中抗干扰性能较强。
Description
技术领域
本发明涉及基站的电量计量,具体涉及基站智慧能源管理平台。
背景技术
基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过交换中心与移动电话终端之间进行信号传递的无线电收发信电台。基站使用的电量通过电表来记录,但是,基站停电后需要启动备用发电机组供电以维持基站继续工作,该备用发电机组发出的电量无法通过本基站的电表记录,一般通过预估的方式统计备用发电机组发出的电量,数据不准确。
发明内容
本发明目的在于提供基站智慧能源管理平台,解决备用发电机组发出的电量无法通过本基站的电表记录的问题。
本发明通过下述技术方案实现:
基站智慧能源管理平台,包括基站交流配电箱和备用发电机组,所述基站交流配电箱包括自动转换开关电器,所述自动转换开关电器的交流输入端连接市电输入端和备用发电机组输入端,还包括基站能源智慧控制器,所述基站能源智慧控制器包括电量计量模块和检测控制电路,电量计量模块输入端分别连接有市电输入端和自动转换开关电器输出端;所述检测控制电路包括,用于收发备用发电机组的油位信号的收发模块、将收发模块输出的发电机油位信号与预设值进行比较并输出的处理器以及根据处理器输出的油位信号进行报警的报警模块。
经过长期的实践和研究,发明人发现,现有技术基站使用的电量通过电表来记录,但是,基站停电后需要启动备用发电机组供电以维持基站继续工作,因为电表只与市电输入端连接,因此,备用发电机组发出的电量无法通过本基站的电表记录,一般通过预估的方式统计备用发电机组发出的电量,数据不准确。
本技术方案使用基站能源智慧控制器替代了电表,基站能源智慧控制器包括电量计量模块,电量计量模块优选现有技术的智能电表,电量计量模块输入端分别连接有市电输入端和自动转换开关电器输出端,连接有市电输入端时,可以记录市电的用电量,当市电断电后,自动转换开关电器自动接入备用发电机组输入端,电量计量模块还连接自动转换开关电器的输出端,此时,电量计量模块开始记录备用发电机组发出的电量;收发模块用于接收并发送,处理器对收发模块输出的信息与预设值进行比较,当油位信号低于预设值时,报警模块进行报警提示。
优选的,还包括与处理器连接的存储模块,所述存储模块用于存储收发模块发送的信息。
进一步的,所述存储模块包括存储器U5、存储器U6、存储器U7、存储器U8、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电容C17,存储器U5的A0、A1、A2和GND引脚端均接地,WP引脚端经电阻R15、电容C17后接地;SCL引脚端经电阻R16、电容C17后接地;SDA脚端经电阻R17、电容C17后接地;VCC引脚端接电阻R15、电阻R16、电阻R17的共有端后接入处理器的I2CVCC引脚端;存储器U6的VCC引脚端和A0引脚端的共有端接入处理器的I2CVCC引脚端;A1、A2和GND引脚端均接地;存储器U7的VCC引脚与A1引脚的共有端接入处理器的I2CVCC引脚端;A0、A2和GND引脚端均接地;存储器U8的VCC、A0和A1引脚的共有端接入处理器的I2CVCC引脚端;A2和GND引脚端均接地。
进一步优选,所述存储器U5、存储器U6、存储器U7和存储器U8的型号均为M24C512RMN6TP/BR24G512FJ-WE2,电阻R15、电阻R16和电阻R17的阻值均为10KΩ,电容C17的电容值为1000pF。
进一步的,还包括给基站供电的备用蓄电池组,所述备用蓄电池组接入直流配电网,所述直流配电网的输出端连接所述电量计量模块。
优选的,所述处理器的芯片型号为ML610Q496;处理器还包括连接电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C11、电容C16、电阻R13、电阻R14、电阻R21、发光二极管LED1和接插件J2,处理器的Vddio引脚端经电容C2后接地;VDD引脚端经电容C5后接地;VDDL引脚端经电容C3后接地,电容C4并联电容C3;VSS引脚端接地;VREF引脚端连接VDD引脚端后经电容C1后接地;VCC引脚端经电容C6后接地;RESET_N引脚端经电容C11后接地;VR引脚端连接电阻R13、电阻R14和电容C16的共有端,电阻R13的另一端接地;VSS引脚端连接电阻R14和电容C16的共有端,且该共有端接地;Run引脚端经电阻R21和发光二极管LED1后接地;Prg引脚端经接插件J2后接地。
进一步优选,所述电容C1、电容C4、电容C6、电容C11和电容C16的电容值均为104pF,电容C2、电容C3、电容C5的电容值均为4.7uF,电阻R13的公差阻值为130KΩ±1%,电阻R14的公差阻值为180KΩ±1%,电阻R21的阻值为1KΩ,发光二极管LED1的外部直径为3mm。
进一步的,所述收发模块包括RS485通讯接口电路,所述RS485接口电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R8、电阻R9、电阻R10、收发器U4、光电隔离器U2、光电隔离器U3,所述RS485接口电路的RS485A端经收发器U4、光电隔离器U3后接入处理器的TXD2引脚端;RS485B端经电阻R10、收发器U4、光电隔离器U2后接入处理器的RXD2引脚端;收发器U4的B/Z引脚端经电阻R8后接VCP负端;收发器U4的A/Y引脚端经电阻R9后接VCP正端;收发器U4的/RE引脚端、DE引脚端和光电隔离器U3的共有端经电阻R4后接VCP负端;光电隔离器U2的输入端经电阻R5后接VCP正端;电阻R2的一端接处理器的RXD2引脚端,另一端接电源端VCC;电阻R3的端接光电隔离器U3的输出端,另一端接电源端VCC。
进一步优选,所述电阻R2、电阻R3和电阻R4的阻值均为510Ω;电阻R5的阻值为1KΩ;电阻R8和电阻R9的阻值均为20KΩ,电阻R10的型号为MZ11-10A300-600RM。
进一步的,所述报警模块包括蜂鸣器B1、PNP型三极管Q3、电阻R7、电阻R25和电阻R32;所述电阻R7和电阻R25的共有端接入处理器的BEEP引脚端,电阻R25的另一端接入蜂鸣器B1;电阻R7的另一端经PNP型三极管Q3、电阻R32后接入蜂鸣器B1。
进一步优选,所述电阻R7的阻值为1KΩ,电阻R25的阻值为10KΩ,电阻R32的阻值为51Ω,PNP型三极管Q3的型号为MMBT5401LT1。
进一步的,还包括电源电路,所述电源电路连接电量计量模块和检测控制电路,电源电路包括蓄电池,所述蓄电池还连接有二极管D2、接插件JP1、电容C9、电阻R11和电阻R12,蓄电池的正极经二极管D2后接入处理器的VCCBAT引脚端,负极经接插件JP1后接地;电容C9的一端接二极管D2的负极,另一端投影接插件JP1接地端连接,二极管D2与蓄电池的共有端经电阻R11和电阻R12后接地,阻R11和电阻R12的共有端接入处理器的BATEST引脚。
进一步优选,所述蓄电池的电压值为3.6V,电流值为1200mA,电容C9的电容值为104pF,电阻R11的公差阻值为1MΩ±1%,电阻R12的公差阻值为510KΩ±1%。
优选的,所述报警模块还包括无线发送模块,所述无线发送模块的芯片信号为NB_MODULE_A。
优选的,所述电量计量模块的芯片型号为HT7038。
本发明具有如下的优点和有益效果:
1、本发明基站智慧能源管理平台,当市电断电后,自动转换开关电器接入备用发电机组输入端后,由于电量计量模块还连接自动转换开关电器的输出端,此时,电量计量模块开始记录备用发电机组发出的电量。
2、本发明基站智慧能源管理平台,在收发模块的电路中使用了光电隔离器和收发器,具有高增益屏蔽抗干扰功能,使得收发模块更稳定。
3、本发明基站智慧能源管理平台,在检测控制电路中使用了较多的滤波电容和电阻,使得整个电路环境中抗干扰性能较强。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明的原理示意图。
图2为本发明中存储模块的电路结构示意图。
图3为本发明中处理器的电路结构示意图。
图4为本发明中收发模块的电路结构示意图。
图5为本发明中报警模块的电路结构示意图。
图6为本发明中电源电路的电路结构示意图。
具体实施方式
基站停电后需要启动备用发电机组供电以维持基站继续工作,该备用发电机组发出的电量无法通过本基站的电表记录,一般通过预估的方式统计备用发电机组发出的电量,数据不准确;本技术方案中的电量计量模块还连接自动转换开关电器的输出端,此时,电量计量模块开始记录备用发电机组发出的电量;为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
在以下描述中,为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中,为了避免混淆本发明,未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外,可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的示图都是为了说明的目的,并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
如图1所示,基站智慧能源管理平台,包括基站交流配电箱和备用发电机组,所述基站交流配电箱包括自动转换开关电器(ATS),所述自动转换开关电器(ATS)的交流输入端连接市电输入端和备用发电机组输入端,还包括基站能源智慧控制器,所述基站能源智慧控制器包括电量计量模块和检测控制电路,电量计量模块输入端分别连接有市电输入端和自动转换开关电器(ATS)输出端;所述检测控制电路包括,用于收发备用发电机组的油位信号的收发模块、将收发模块输出的发电机油位信号与预设值进行比较并输出的处理器以及根据处理器输出的油位信号进行报警的报警模块。
经过长期的实践和研究,发明人发现,现有技术基站使用的电量通过电表来记录,但是,基站停电后需要启动备用发电机组供电以维持基站继续工作,因为电表只与市电输入端连接,因此,备用发电机组发出的电量无法通过本基站的电表记录,一般通过预估的方式统计备用发电机组发出的电量,数据不准确。
本技术方案使用基站能源智慧控制器替代了电表,能甄别市电和发电机组发出的电量,基站能源智慧控制器包括电量计量模块,电量计量模块优选现有技术的智能电表,电量计量模块输入端分别连接有市电输入端和自动转换开关电器(ATS)输出端,连接有市电输入端时,可以记录市电的用电量,当市电断电后,自动转换开关电器(ATS)自动接入备用发电机组输入端,电量计量模块还连接自动转换开关电器(ATS)的输出端,此时,电量计量模块开始记录备用发电机组发出的电量;收发模块用于接收并发送,处理器对收发模块输出的信息与预设值进行比较,当油位信号低于预设值时,报警模块进行报警提示。优选的所述报警模块还包括无线发送模块,所述无线发送模块的芯片信号为NB_MODULE_A。优选的,所述电量计量模块的芯片型号为HT7038。
进一步的,还包括给基站供电的备用蓄电池组,所述备用蓄电池组接入直流配电网,所述直流配电网的输出端连接所述电量计量模块。
本实施例中基站能源智慧控制器的供电甄别:
电量计量模块连接的市电输入端无电流和电压可判定市电停电;
电量计量模块连接的市电输入端无电流电压,而连接的自动转换开关电器(ATS)输出端有电流和电压则可判定为备用发电机组正在发电;
电量计量模块连接的自动转换开关电器(ATS)输出端无电流和电压,而连接的直流配电网输出端的直流输出电压下降则可判定为备用蓄电池组正在供电;
电量计量模块连接的自动转换开关电器(ATS)输出端无电流和电压,而连接的直流配电网输出端的电压不下降则可判定为其他能源供电。
实施例2
如图2所示,本实施例与实施例1的区别在于,还包括与处理器连接的存储模块,所述存储模块用于存储收发模块发送的信息,且存储的信息可以通过外部设备随时调取,存储的信息包括故障信息,当备用发电机组出现故障后,可使用外部设备调取存储模块存储的故障信息进行分析出来,避免下一次出现相同的故障。所述存储模块包括存储器U5、存储器U6、存储器U7、存储器U8、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电容C17,存储器U5的A0、A1、A2和GND引脚端均接地,WP引脚端经电阻R15、电容C17后接地;SCL引脚端经电阻R16、电容C17后接地;SDA脚端经电阻R17、电容C17后接地;VCC引脚端接电阻R15、电阻R16、电阻R17的共有端后接入处理器的I2CVCC引脚端;存储器U6的VCC引脚端和A0引脚端的共有端接入处理器的I2CVCC引脚端;A1、A2和GND引脚端均接地;存储器U7的VCC引脚与A1引脚的共有端接入处理器的I2CVCC引脚端;A0、A2和GND引脚端均接地;存储器U8的VCC、A0和A1引脚的共有端接入处理器的I2CVCC引脚端;A2和GND引脚端均接地。
进一步优选,所述存储器U5、存储器U6、存储器U7和存储器U8的型号均为M24C512RMN6TP/BR24G512FJ-WE2,电阻R15、电阻R16和电阻R17的阻值均为10KΩ,电容C17的电容值为1000pF。本实施例在处理器连接的外围电路中使用了较多的滤波电容和电阻,使得整个电路环境中抗干扰性能较强;处理器用于将接收的信号与预设值进行比较并输出。
实施例3
如图3所示,本实施例在实施例1的技术上对处理器进一步优选,所述处理器的芯片型号为ML610Q496;处理器还包括连接电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C11、电容C16、电阻R13、电阻R14、电阻R21、发光二极管LED1和接插件J2,处理器的Vddio引脚端经电容C2后接地;VDD引脚端经电容C5后接地;VDDL引脚端经电容C3后接地,电容C4并联电容C3;VSS引脚端接地;VREF引脚端连接VDD引脚端后经电容C1后接地;VCC引脚端经电容C6后接地;RESET_N引脚端经电容C11后接地;VR引脚端连接电阻R13、电阻R14和电容C16的共有端,电阻R13的另一端接地;VSS引脚端连接电阻R14和电容C16的共有端,且该共有端接地;Run引脚端经电阻R21和发光二极管LED1后接地;Prg引脚端经接插件J2后接地。
进一步优选,所述电容C1、电容C4、电容C6、电容C11和电容C16的电容值均为104pF,电容C2、电容C3、电容C5的电容值均为4.7uF,电阻R13的公差阻值为130KΩ±1%,电阻R14的公差阻值为180KΩ±1%,电阻R21的阻值为1KΩ,发光二极管LED1的外部直径为3mm。
实施例4
如图4所示,本实施例在实施例1的技术上对收发模块进一步优选,所述收发模块包括RS485通讯接口电路,所述RS485接口电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R8、电阻R9、电阻R10、收发器U4、光电隔离器U2、光电隔离器U3,所述RS485接口电路的RS485A端经收发器U4、光电隔离器U3后接入处理器的TXD2引脚端;RS485B端经电阻R10、收发器U4、光电隔离器U2后接入处理器的RXD2引脚端;收发器U4的B/Z引脚端经电阻R8后接VCP负端;收发器U4的A/Y引脚端经电阻R9后接VCP正端;收发器U4的/RE引脚端、DE引脚端和光电隔离器U3的共有端经电阻R4后接VCP负端;光电隔离器U2的输入端经电阻R5后接VCP正端;电阻R2的一端接处理器的RXD2引脚端,另一端接电源端VCC;电阻R3的端接光电隔离器U3的输出端,另一端接电源端VCC。
进一步优选,所述电阻R2、电阻R3和电阻R4的阻值均为510Ω;电阻R5的阻值为1KΩ;电阻R8和电阻R9的阻值均为20KΩ,电阻R10的型号为MZ11-10A300-600RM。
实施例5
如图5所示,本实施例在实施例1的技术上对报警模块进一步优选,所述报警模块包括蜂鸣器B1、PNP型三极管Q3、电阻R7、电阻R25和电阻R32;所述电阻R7和电阻R25的共有端接入处理器的BEEP引脚端,电阻R25的另一端接入蜂鸣器B1;电阻R7的另一端经PNP型三极管Q3、电阻R32后接入蜂鸣器B1。
进一步优选,所述电阻R7的阻值为1KΩ,电阻R25的阻值为10KΩ,电阻R32的阻值为51Ω,PNP型三极管Q3的型号为MMBT5401LT1。
实施例6
如图6所示,本实施例在实施例1的技术上对报警模块进一步优选,还包括电源电路,所述电源电路连接电量计量模块和检测控制电路,电源电路包括蓄电池,所述蓄电池还连接有二极管D2、接插件JP1、电容C9、电阻R11和电阻R12,蓄电池的正极经二极管D2后接入处理器的VCCBAT引脚端,负极经接插件JP1后接地;电容C9的一端接二极管D2的负极,另一端投影接插件JP1接地端连接,二极管D2与蓄电池的共有端经电阻R11和电阻R12后接地,阻R11和电阻R12的共有端接入处理器的BATEST引脚。
进一步优选,所述蓄电池的电压值为3.6V,电流值为1200mA,电容C9的电容值为104pF,电阻R11的公差阻值为1MΩ±1%,电阻R12的公差阻值为510KΩ±1%。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基站智慧能源管理平台,包括基站交流配电箱和备用发电机组,所述基站交流配电箱包括自动转换开关电器,所述自动转换开关电器的交流输入端连接市电输入端和备用发电机组输入端,其特征在于,还包括基站能源智慧控制器,所述基站能源智慧控制器包括电量计量模块和检测控制电路,电量计量模块输入端分别连接有市电输入端和自动转换开关电器输出端;所述检测控制电路包括,用于收发备用发电机组的油位信号的收发模块、将收发模块输出的发电机油位信号与预设值进行比较并输出的处理器以及根据处理器输出的油位信号进行报警的报警模块。
2.根据权利要求1所述的基站智慧能源管理平台,其特征在于,还包括与处理器连接的存储模块,所述存储模块用于存储收发模块发送的信息。
3.根据权利要求2所述的基站智慧能源管理平台,其特征在于,所述存储模块包括存储器U5、存储器U6、存储器U7、存储器U8、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电容C17,存储器U5的A0、A1、A2和GND引脚端均接地,WP引脚端经电阻R15、电容C17后接地;SCL引脚端经电阻R16、电容C17后接地;SDA脚端经电阻R17、电容C17后接地;VCC引脚端接电阻R15、电阻R16、电阻R17的共有端后接入处理器的I2CVCC引脚端;存储器U6的VCC引脚端和A0引脚端的共有端接入处理器的I2CVCC引脚端;A1、A2和GND引脚端均接地;存储器U7的VCC引脚与A1引脚的共有端接入处理器的I2CVCC引脚端;A0、A2和GND引脚端均接地;存储器U8的VCC、A0和A1引脚的共有端接入处理器的I2CVCC引脚端;A2和GND引脚端均接地。
4.根据权利要求1所述的基站智慧能源管理平台,其特征在于,还包括给基站供电的备用蓄电池组,所述备用蓄电池组接入直流配电网,所述直流配电网的输出端连接所述电量计量模块。
5.根据权利要求1所述的基站智慧能源管理平台,其特征在于,所述处理器的芯片型号为ML610Q496;处理器还包括连接电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C11、电容C16、电阻R13、电阻R14、电阻R21、发光二极管LED1和接插件J2,处理器的Vddio引脚端经电容C2后接地;VDD引脚端经电容C5后接地;VDDL引脚端经电容C3后接地,电容C4并联电容C3;VSS引脚端接地;VREF引脚端连接VDD引脚端后经电容C1后接地;VCC引脚端经电容C6后接地;RESET_N引脚端经电容C11后接地;VR引脚端连接电阻R13、电阻R14和电容C16的共有端,电阻R13的另一端接地;VSS引脚端连接电阻R14和电容C16的共有端,且该共有端接地;Run引脚端经电阻R21和发光二极管LED1后接地;Prg引脚端经接插件J2后接地。
6.根据权利要求1所述的基站智慧能源管理平台,其特征在于,所述收发模块包括RS485通讯接口电路,所述RS485通讯接口电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R8、电阻R9、电阻R10、收发器U4、光电隔离器U2、光电隔离器U3,所述RS485接口电路的A端经收发器U4、光电隔离器U3后接入处理器的TXD2引脚端,B端经电阻R10、收发器U4、光电隔离器U2后接入处理器的RXD2引脚端;收发器U4的B/Z引脚端经电阻R8后接VCP负端;收发器U4的A/Y引脚端经电阻R9后接VCP正端;收发器U4的/RE引脚端、DE引脚端和光电隔离器U3的共有端经电阻R4后接VCP负端;光电隔离器U2的输入端经电阻R5后接VCP正端;电阻R2的一端接处理器的RXD2引脚端,另一端接电源端VCC;电阻R3的端接光电隔离器U3的输出端,另一端接电源端VCC。
7.根据权利要求1所述的基站智慧能源管理平台,其特征在于,所述报警模块包括蜂鸣器B1、PNP型三极管Q3、电阻R7、电阻R25和电阻R32;所述电阻R7和电阻R25的共有端接入处理器的BEEP引脚端,电阻R25的另一端接入蜂鸣器B1;电阻R7的另一端经PNP型三极管Q3、电阻R32后接入蜂鸣器B1。
8.根据权利要求1所述的基站智慧能源管理平台,其特征在于,还包括电源电路,所述电源电路连接电量计量模块和检测控制电路,电源电路包括蓄电池,所述蓄电池还连接有二极管D2、接插件JP1、电容C9、电阻R11和电阻R12,蓄电池的正极经二极管D2后接入处理器的VCCBAT引脚端,负极经接插件JP1后接地;电容C9的一端接二极管D2的负极,另一端投影接插件JP1接地端连接,二极管D2与蓄电池的共有端经电阻R11和电阻R12后接地,阻R11和电阻R12的共有端接入处理器的BATEST引脚。
9.根据权利要求1所述的基站智慧能源管理平台,其特征在于,所述报警模块还包括无线发送模块,所述无线发送模块的芯片型号为NB_MODULE_A。
10.根据权利要求1所述的基站智慧能源管理平台,其特征在于,所述电量计量模块的芯片型号为HT7038。
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