CN113406372A - 一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表。本发明的表壳内设有一电流隔离仓；所述的电流隔离仓，其内形成一空腔，该空腔内放置一电流传感器；所述电流隔离仓的仓壁采用双层结构，外层为绝缘层，内层为金属导电涂层，电流隔离仓的底部设有金属散热器，通过金属散热器与金属导电涂层连接形成一起电磁屏蔽作用的金属腔；所述电流传感器的两侧各连接一置于电流隔离仓空腔内的电流接线端子；所述表壳的内壁与电流隔离仓顶部的绝缘层之间设有计量电路板和显示单元；所述表壳的内壁与电流隔离仓侧壁的绝缘层之间设有辅助接线端子。本发明便于整体封印管理且电流隔离仓可屏蔽电流传感器产生的磁场，降低了恒定磁场对电能计量单元的影响。
Description
技术领域
本发明属于直流电能计量装置，涉及一种直流配电网、直流充电机等领域的直流电能计量装置，具体地说是一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表。
背景技术
目前，直流负荷以多种方式在生产生活中得到广泛应用，直流电能存在直流配电网、分布式微网、单点接入、直驱、电动汽车直流充电机等多种应用方式，直流电能已经在国内外有了多处试点应用。随着直流负荷的应用，直流电能计量已在电动汽车直流充电机计量计费中广泛应用。
直流电能表根据电流采样接入方式分为电流直接接入式和电流间接接入式，两种形式存在如下几方面缺陷：1、间接接入式，由于表计与电流传感器相对独立，在现场运行环境下难以区分计量误差来源，不利于现场运维且准确性较差；2、作为直流电能计量器具，间接接入式表计与电流传感器分离不便于整体封印管理；3、直接接入式，电流会产生恒定磁场且随着电流的增大磁场强度也会增加，简单的分层隔离或者其他的安装形式不能有效地防止表计计量单元受到磁场影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在缺陷，提供一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，该直流电能表可直接接入大于100A的负载电流，便于整体封印管理且电流隔离仓可屏蔽电流传感器产生的磁场，以降低恒定磁场对电能计量单元的影响。
为此，本发明采用的技术方案如下：一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，包括表壳，所述的表壳内设有一电流隔离仓；
所述的电流隔离仓，其内形成一空腔，该空腔内放置一电流传感器；
所述电流隔离仓的仓壁采用双层结构，外层为绝缘层，内层为金属导电涂层，电流隔离仓的底部设有金属散热器，通过金属散热器与金属导电涂层连接形成一起电磁屏蔽作用的金属腔；
所述电流传感器的两侧各连接一置于电流隔离仓空腔内的电流接线端子；
所述表壳的内壁与电流隔离仓顶部的绝缘层之间设有计量电路板和显示单元，显示单元固定在计量电路板上，所述的计量电路板固定在电流隔离仓的绝缘层上；
所述表壳的内壁与电流隔离仓侧壁的绝缘层之间设有辅助接线端子。
所述的计量电路板上装有电压采样单元和电能计量单元。
在正常工作情况下，负载电流通过电流接线端子接入一体式直流电能表，并流经电流传感器，使电流传感器产生与负载电流成一定比例的小电压信号。负载电压通过辅助接线端子接入一体式直流电能表，计量电路板利用采集的电压、小电压信号进行电能计量。
本发明提出了一种通过隔离仓嵌套设计，集成电流传感器形成电流采样单元的一体式直流电能表。本发明将电流传感器和计量电路板集成为一个整体，利用电流隔离仓和金属散热器组成一个封闭仓体将电流传感器与计量电路板分离，有效降低表计内部温度，此外电流隔离仓采用双层结构(在绝缘壳体内部设金属导电涂层)，通过加设金属导电涂层，屏蔽正常工作时大电流产生的恒定磁场，实现降低电流传感器施加电流时产生磁场对计量电路板的影响，保证一体式直流电能表计量准确性。
本发明提出的一体式直流电能表具有三个显著优点。第一，将电流传感器和电能计量单元集成为一个整体，提高了表计电能计量准确性，便于现场计量误差来源分析。第二，作为一个计量器具便于施加封印进行管理。第三，可有效发散电流传感器正常工作时产生的热量，降低表计内部温度和大电流产生的磁场影响。
进一步地，所述电流隔离仓的侧壁上开有用于电流接线端子穿出的电流接线端子孔。
进一步地，所述电流隔离仓的侧壁上开有电流传感器二次回路穿线孔。
进一步地，所述的金属散热器包括金属基板和在金属基板上的多个金属散热片，金属基板的两端分别与电流隔离仓两侧的金属导电涂层连接。
进一步地，所述的多个金属散热片与表壳底面之间存在散热空间。
进一步地，所述电流隔离仓的外侧设有对其进行水平方向定位的定位件。
进一步地，所述的定位件上开有用于电流接线端子贯穿的定位孔。
进一步地，所述的辅助接线端子设在定位件上。
更进一步地，所述的辅助接线端子为电压接线端子。
进一步地，所述的二个电流接线端子呈左右对称设置。
本发明为一体式直流电能表，在实际安装使用时相较于传统直流电能表和电流传感器电流传感器独立使用，具有如下有益效果：1、简化安装程序，无需进行电流传感器小电压信号线路布置，减小因小电压信号线路造成的计量偏差，提高电能计量准确性。2、消除传统直流电能表和电流传感器电流传感器独立使用造成的无法统一封印管理问题。3、表计可直接接入大电流，无外附独立的电流采样元件，便于分析计量误差来源，提升故障排查效率。4、电流隔离仓和金属散热器的处理，降低电流传感器自热和施加电流产生的磁场对电能计量的影响。
附图说明
图1为本发明一体式直流电能表的结构示意图；
图2为本发明电流隔离仓的的左侧视图；
图3为图1的A部放大图；
图4为本发明计量电路板的原理框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示的一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，其由表壳1和置于表壳1内的电流隔离仓4组成。
所述的电流隔离仓4，其内形成空腔43，该空腔43内放置电流传感器7。
所述电流隔离仓4的仓壁采用双层结构，外层为绝缘层41，内层为金属导电涂层42，电流隔离仓4的底部设有金属散热器，通过金属散热器与金属导电涂层42连接形成一起电磁屏蔽作用的金属腔；所述的金属散热器包括金属基板和在金属基板上的多个金属散热片5，金属基板的两端分别与电流隔离仓两侧的金属导电涂层连接。所述的多个金属散热片5与表壳1底面之间存在散热空间。
所述电流传感器7的两侧各连接一置于电流隔离仓空腔43内的电流接线端子6，所述的二个电流接线端子44呈左右对称设置。所述电流隔离仓4的侧壁上开有电流传感器二次回路穿线孔45和用于电流接线端子穿出的电流接线端子孔44。
所述表壳1的内壁与电流隔离仓4顶部的绝缘层之间设有计量电路板3和显示单元2，显示单元2固定在计量电路板3上，所述的计量电路板3固定在电流隔离仓的绝缘层41上。
所述电流隔离仓4的外侧设有对其进行水平方向定位的定位件9，所述的定位件9上开有用于电流接线端子贯穿的定位孔。
所述表壳1的内壁与电流隔离仓4侧壁的绝缘层之间设有安装在定位件9上的辅助接线端子8，所述的辅助接线端子8为电压接线端子。
本发明的计量电路板应集成（具备）如图4所示的电压采样元件、计量芯片、主控MCU等元器件或功能。
以上所述的仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，包括表壳(1)，其特征在于，所述的表壳(1)内设有一电流隔离仓(4)；
所述的电流隔离仓(4)，其内形成一空腔(43)，该空腔(43)内放置一电流传感器(7)；
所述电流隔离仓(4)的仓壁采用双层结构，外层为绝缘层(41)，内层为金属导电涂层(42)，电流隔离仓(4)的底部设有金属散热器，通过金属散热器与金属导电涂层(42)连接形成一起电磁屏蔽作用的金属腔；
所述电流传感器(7)的两侧各连接一置于电流隔离仓空腔(43)内的电流接线端子(6)；
所述表壳(1)的内壁与电流隔离仓(4)顶部的绝缘层之间设有计量电路板(3)和显示单元(2)，显示单元(2)固定在计量电路板(3)上，所述的计量电路板(3)固定在电流隔离仓的绝缘层(41)上；
所述表壳(1)的内壁与电流隔离仓(4)侧壁的绝缘层之间设有辅助接线端子(8)。
2.根据权利要求1所述的一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，其特征在于，所述电流隔离仓(4)的侧壁上开有用于电流接线端子穿出的电流接线端子孔(44)。
3.根据权利要求1所述的一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，其特征在于，所述电流隔离仓(4)的侧壁上开有电流传感器二次回路穿线孔(45)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，其特征在于，所述的金属散热器包括金属基板和在金属基板上的多个金属散热片(5)，金属基板的两端分别与电流隔离仓两侧的金属导电涂层连接。
5.根据权利要求4所述的一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，其特征在于，所述的多个金属散热片(5)与表壳(1)底面之间存在散热空间。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，其特征在于，所述电流隔离仓(4)的外侧设有对其进行水平方向定位的定位件(9)。
7.根据权利要求6所述的一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，其特征在于，所述的定位件(9)上开有用于电流接线端子贯穿的定位孔。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，其特征在于，所述的辅助接线端子(8)安装在定位件(9)上。
9.根据权利要求8所述的一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，其特征在于，所述的辅助接线端子(8)为电压接线端子。
10.根据权利要求1-3任一项所述的一种采用电流隔离仓的一体式直流电能表，其特征在于，所述的二个电流接线端子(44)呈左右对称设置。
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