CN113834969A - 一种直接接入式直流电能表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直接接入式直流电能表，属于电能计量技术领域。现有的内置式分流器实现，为了便于信号准确采集，通常采用大阻值的分流电阻，导致流通大电流时，会产生较多热量，影响电能表计量精度。本发明的一种直接接入式直流电能表，包括壳体、分流器、多芯模组。本发明设置一种具有35μΩ‑45μΩ分流电阻的分流器，同时设置至少具有0.1级精度的模数转换芯片，实现所述分流器信号的准确计量采集，进而能有效降低分流器热损耗，提高整体电能计量的准确度。相对于传统直流电能计量模块，本发明的分流器内置组装，充分利用装置内部空间，分流器与多芯模组进行空间隔离，有效降低分流器温升对于电路工作的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种直接接入式直流电能表，属于电能计量技术领域。
背景技术
中国专利(CN202153235 U)公开了一种双向直流电能表，它包括计量单元、CPU控制单元、液晶屏和电源电路，所述计量单元、CPU控制单元均与电源电路相连，它还包括均与CPU控制单元相连的第一RS485通讯电路和第二RS485通讯电路，所述第一RS485通讯电路和第二RS485通讯电路还均与电源电路相连。
此专利适合电压范围宽，适用于额定电压750V以内的直流电能的计量，且整机出厂后无需调整，应用于电动汽车充电站、充电桩。
上述专利所述的双向直流电能表，电流采样依赖于外置分流器，整体的计量精度受限于电能表和分流器两个部件的精度，检定的时候也需要分开进行检验，导致整体的计量精度受限于电能表和分流器两个部件的精度，这样会造成整体误差偏大。并且分流器为阻性采样元件，在大电流时发热损耗大。同时使用起来及其不方便，制造安装成本也偏高。
如果采用内置式分流器方案，但现有的内置式分流器，为了实现信号准确采集，通常采用大阻值的分流电阻，因此当大电流流通时，会产生较多热量；并且由于分流器和电路模块被封闭在狭小的空间内，会导致电能表内的温度急剧升高，进而影响电路芯片的性能，最终影响电能表计量精度。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的一在于提供一种内置式分流器，分流器采用35μΩ-45μΩ分流电阻；同时设置至少具有0.1级精度的模数转换芯片，实现所述分流器信号的准确计量采集，进而能有效降低分流器热损耗，提高整体电能计量准确度的直接接入式直流电能表。
本发明的目的二在于提供一种相邻分流器设有TMR传感器，用以对负极电流值进行采集，和能采集正极电流值的分流器配合，形成正负双极电流监测结构；当发生漏电情况时，可以及时发出报警信息，从而提高了直流供电系统安全可靠性的直接接入式直流电能表。
为实现上述目的之一，本发明的技术方案为：
一种直接接入式直流电能表，
包括壳体、分流器、多芯模组；
所述壳体，具有容纳腔，其上端部装配一端盖；
所述分流器，设有35μΩ-45μΩ的分流电阻，用于减少分流器的热损耗，其安装在壳体的装配空间内；
所述多芯模组，相邻分流器装配，用以实现电压、电流的计量和管理，其包括计量芯和管理芯，其与分流器之间设有用于热量挥发的散热空间；
所述计量芯设有AD芯片，所述AD芯片为至少具有0.1级精度的模数转换芯片，实现分流器信号的准确计量采集。
本发明经过不断探索以及试验，设置一种具有35μΩ-45μΩ分流电阻的分流器，同时设置至少具有0.1级精度的模数转换芯片，实现所述分流器信号的准确计量采集，进而能有效降低分流器热损耗，提高整体电能计量的准确度。
进一步，一般传统的分流器输出电压为75mV，其自身的额定热损耗等于额定电流乘以75mV，例如300A/75mV规格分流器，在300A时的损耗为22.5W。
当本发明采用的分流器阻值为40μΩ欧姆时，300A电流对应的电压值为12mV，此时分流器的损耗为3.6W，较传统分流器大大降低了热损耗，因此本发明的方案简单、实用，切实可行。
进一步，由于本发明分流器输出电压信号非常小，因此为了能准确采集到本发明的分流器输出电压信号，采用至少具有0.1级精度的模数转换芯片，在10000:1动态范围内，实现分流器信号的准确计量采集。
进一步，相对于传统直流电能计量模块，本发明的分流器内置组装，充分利用装置内部空间，分流器与多芯模组进行空间隔离，有效降低分流器温升对于电路工作的影响，进而能有效提升电能表的计量精度。
作为优选技术措施：
所述分流器一接口设有用于与正极电流相接通的采样端，另一接口依次通过瞬态抑制电路、抗零漂干扰电路、抗混叠网络电路，与AD芯片电连接。
作为优选技术措施：
所述瞬态抑制电路，设有瞬态抑制二极管TVS，用以抑制电路中瞬间高能量冲击；
所述抗零漂干扰电路，设有电阻R55、电阻R57、电阻R59；
所述抗混叠网络电路，设有电阻R56、电阻R58、电容C70、电容C71。
为实现上述目的二，本发明的技术方案为：
相邻分流器设有TMR传感器，用以对负极电流值进行采集，实现漏电监测比较，形成正负双极电流监测结构；
所述TMR传感器通过分压滤波网络电路与CPU芯片电连接；
所述分压滤波网络电路包括电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电容C66，其与CPU芯片RN2025的B相电流采集通道相接通，实现负极电流的监测。
本发明相邻分流器设有TMR传感器，用以对负极电流值进行采集，和能对正极电流值进行采集的分流器配合，形成正负双极电流监测结构；当发生漏电情况时，可以及时发出报警信息，从而提高了直流供电系统的安全可靠性，方案简单实用。
作为优选技术措施：
所述计量芯还包括CPU芯片，用以管理AD芯片；
所述CPU芯片的型号为RN2025，其包括直流电压管理模块、电流采样模块、直流功率计算模块、直流电能计算模块、费率管理模块、校准系数管理模块；
由于分流器输出电压信号非常小，本发明AD芯片的型号为ADS131M04，用以实现内部64倍的可编程增益放大器PGA增益放大，在10000:1动态范围内实现0.1级精度。
作为优选技术措施：
所述管理芯为微控制单元HT6025，其设有通信显示模块、数据存储模块；
所述微控制单元HT6025与管理芯之间的隔离通讯通过容隔离芯片ISO7742FDW实现。
作为优选技术措施：
还包括电阻分压电路；
所述电阻分压电路包括电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R46、电阻R47、电容C59、电容C60，其与AD芯片电连接，用于实现直流电压的分压采样；
所述R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44依次串联在一起；
电阻R46、电容C59并联；
电阻R47、电容C60并联。
作为优选技术措施：
所述壳体的背面设有滑槽，所述滑槽内嵌接一连接片；
所述连接片两侧弯折形成能嵌入滑槽的边缘体，中间位置开设椭圆状的连接孔；
所述边缘体能在滑槽内滑动，形成导轨式安装结构。
本发明采用导轨式设计，便于各种工况环境下的安装及使用。
为实现上述目的之一，本发明的技术方案为：
一种直接接入式直流电能表，其为一体式直流电能表，包括电源模块、计量模块、功能管理模块、存储模块、通信模块、显示模块、扩展模块、分流器；
所述电源模块分别与计量模块、功能管理模块、通信模块电连接；
所述计量模块设有AD芯片，AD芯片为至少具有0.1级精度的模数转换芯片，以实现分流器信号的准确计量采集；
所述功能管理模块分别与计量模块、通信模块、存储模块、显示模块、扩展模块相连；
所述分流器设有35μΩ-45μΩ的分流电阻，以减少分流器的热损耗；
所述计量模块通过分压电阻从正负极母线获取电压信号，通过分流器或/和零磁通传感器获取电流信号，将经过分析处理的电量参数经数字隔离器通过串行外设接口SPI传输给功能管理模块，实现直流电能计量。
作为优选技术措施：
功能管理模块将采集到的电量数据显示在显示模块上，同时通过485通信模块将数据传输给后台主站，将监测到的事件数据保存到存储模块中，便于维护数据以及召回；
扩展模块设有蓝牙、微功率无线传输模块，实现远程通信等更多功能。
所述显示模块为液晶显示屏。
本发明的直流电能表可将测量数据通过液晶显示屏向工作人员显示，并在线路电压、电流等参数出现异常时，通过RS485上传报警信息进行提示，以便能够及时、适时地监测处理电压电流异常事件。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明经过不断探索以及试验，设置一种具有35μΩ-45μΩ分流电阻的分流器，同时设置至少具有0.1级精度的模数转换芯片，实现所述分流器信号的准确计量采集，进而能有效降低分流器热损耗，提高整体电能计量的准确度。
进一步，由于本发明分流器输出电压信号非常小，因此为了能准确采集到本发明的分流器输出电压信号，采用至少具有0.1级精度的模数转换芯片，在10000:1动态范围内，实现分流器信号的准确计量采集。
进一步，相对于传统直流电能计量模块，本发明的分流器内置组装，充分利用装置内部空间，分流器与多芯模组进行空间隔离，有效降低分流器温升对于电路工作的影响。
附图说明
图1为本发明分流器结构示图；
图2为本发明分流器电路原理示图；
图3为本发明电流采样原理图；
图4为本发明电压采样原理图；
图5为本发明的直流电能表功能系统框图；
图6为本发明的直流电能表总体结构示图(未装配端盖)；
图7为本发明分离器、TMR传感器和壳体的装配示图；
图8为本发明的直流电能表背面结构示图。
附图标记说明：
1、壳体；2、通信模块；3、负荷识别模块；4、电能质量模块；5、分流器；6、TMR传感器；7、连接片；71、连接孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
如图1-8所示，一种直接接入式直流电能表，包括壳体1、分流器5、多芯模组。
所述壳体1，具有容纳腔，其上端部装配一端盖。
所述分流器5，设有35μΩ-45μΩ的分流电阻，用于减少分流器5的热损耗，其安装在壳体1的装配空间内。
所述多芯模组，相邻分流器5装配，用以实现电压、电流的计量和管理，其包括计量芯和管理芯，其与分流器5之间设有用于热量挥发的散热空间。
所述计量芯设有AD芯片，所述AD芯片为至少具有0.1级精度的模数转换芯片，实现分流器5信号的准确计量采集。
本发明经过不断探索以及试验，设置一种具有35μΩ-45μΩ分流电阻的分流器5，同时设置至少具有0.1级精度的模数转换芯片，实现所述分流器5信号的准确计量采集，进而能有效降低分流器5热损耗，提高整体电能计量的准确度。
进一步，一般传统的分流器5输出电压为75mV，其自身的额定热损耗等于额定电流乘以75mV，例如300A/75mV规格分流器5，在300A时的损耗为22.5W。
当本发明采用的分流器5阻值为40μΩ欧姆时，300A电流对应的电压值为12mV，此时分流器5的损耗为3.6W，较传统分流器5大大降低了热损耗，因此本发明的方案简单、实用，切实可行。
进一步，由于本发明分流器5输出电压信号非常小，因此为了能准确采集到本发明的分流器5输出电压信号，采用至少具有0.1级精度的模数转换芯片，在10000:1动态范围内，实现分流器5信号的准确计量采集。
本发明的一种较佳具体实施例：
一种直接接入式直流电能表，采用多芯模组化设计方案，分为计量芯和管理芯。计量芯由电容CPU芯片RN2025和AD芯片ADS131M04实现，管理芯的功能由HT6025完成，包括通信显示、数据存储等功能。计量芯和管理芯之间的隔离通讯通过容隔离芯片ISO7742FDW实现。
计量芯的主要功能包括直流电压模块、电流采样模块、直流功率计算模块、直流电能计算模块、费率管理模块、校准系数管理模块等。它能够和管理芯实时交换直流电量数据，此外还有一个SPI接口能够实时输出直流AD采样原始数据，供扩展模块对直流负荷特征进行分析。
功能管理模块实现电能表的按键、显示、通讯等功能需求，可通过软件进行升级换代，以适应新功能的需要。
本发明还具有非常强的可扩展性，根据实际需求，扩展模组可以选配不同功能的模块，支持可插拔，灵活选配装置功能，以适应不同工程需要。扩展模组可以通过SPI总线接口实时读取采样到的电压、电流AD数据，方便后续的负荷特征分析。
本发明采用功能管理模块主动、其他模块被动的方式。即在功能管理模块配置完计量等模块后，各个模块开始独立运行，功能管理模块在固定间隔时间向计量模块索要电能数据，并监视其他模块的运行状态。一旦计量等模块发生错误，功能管理模块发送指令复位异常模块。
本发明采用正负双极电流监测方式，其中正极电流采用分流器5采样方案，负极电流采用TM R传感器6方案。正极电流作为电能计量电流值，负极电流值作为漏电监测比较值。
传统的分流器5输出电压为75mV，其自身的额定热损耗等于额定电流乘以75mV，例如300A/75mV规格分流器5，在300A时的损耗为22.5W。
本发明所采用的分流器5阻值为40μΩ欧姆，即300A时的电压值为12mV，此时分流器5的损耗为3.6W，较传统分流器5大大降低了热损耗，参见图1。
由于分流器5输出电压信号非常小，本发明采用AD芯片ADS131M04实现信号采集，它可以实现内部64倍的可编程增益放大器PGA增益放大，可以在10000:1动态范围内实现0.1级精度，其电路原理，参见图2。
分流器5输出mV电压值，先经过V15瞬态抑制二极管TVS保护，通过电阻R55、电阻R57、电阻R59组成的抗零漂干扰电路，再经过电阻R56、电阻R58、电容C70、电容C71组成的抗混叠网络进入AD芯片ADS131M04。
瞬态抑制二极管TVS是具有浪涌吸收能力的半导体器件，它的响应时间极快，达到亚纳秒级，因此一旦电路收到瞬间高能量冲击时候它能够把这股能量抑制下来，通过吸收来自电路的瞬间大电流、高电压钳位，最终的结果的是保护后面的设备或者电路。
负极电流TMR传感器输出额定值为4V，通过电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电容C66组成的分压滤波网络进入CPU芯片RN2025的B相电流采集通道进行监测，参见图3。
本发明电压采样具体实施例：
本发明采用电阻分压方式实现直流电压采样，其原理参见图4：
直流母线电压经过电阻分压至100mV左右后，进入AD芯片ADS131M04进行电压计算。
通过上述AD芯片ADS131M04采集电压、电流后，通过串行外设接口SPI总线将采样数据传至CPU芯片RN2025再进行电压、电流、功率量化以及直流电能计量。电能计算方法采用瞬时功率积分法进行累计。
相对于传统直流电能计量模块，本发明使用新型化结构设计，增大装置体积，适应分流器5内置组装。装置接线采用贯穿式接线，充分利用装置内部空间，分流器5与电路设计进行空间隔离，有效降低分流器5温升对于电路工作的影响。本发明壳体1结构采用导轨式设计，便于各种工况环境下的安装及使用。
本发明的直流电能表把分流器5和多芯模组装配在一起，有效降低了使用难度和安装成本，提高了产品可维护性，降低了直流线路的损耗，消除了分离系统对于计量准确度的影响，极大地提高了电能计量精度。
本发明的直流电能表设置停电抄表电池以及时钟电池供电，能够实时监测直流电压电流，能够对电能数据做到精确的存储、记录、监测，且供电简单使用方便。
本发明的直流电能表能够监测正负双极的电流，当发生漏电时可以及时监测到电流不相等，触发故障事件，并主动上报系统，极大的提高了用电可靠性。
本发明一种最佳具体实施例：
一种直接接入式直流电能表，其为一体式直流电能表，包括电源模块、计量模块、功能管理模块、存储模块、通信模块2、显示模块、扩展模块、负荷识别模块3、电能质量模块4。
计量模块、功能管理模块、通信模块2均与电源模块相连，功能管理模块分别与计量模块、通信模块2、存储模块、显示模块、扩展模块相连。
本发明的正负极铜棒，一端接入直流配电网转换系统低压侧，一端接入直流电力负载。计量模块通过分压电阻从正负极母线获取电压信号，通过分流器5或者零磁通传感器的方式获取电流信号，将经过分析处理的电量参数经数字隔离器通过SPI传输给功能管理模块。功能管理模块将采集到的电量数据显示在液晶面板上，同时通过485通信模块2将数据传输给后台主站，将监测到的事件数据保存到存储模块中，便于维护数据以及召回。扩展模块可根据实际需要，选配蓝牙、微功率无线等功能模块，实现远程通信等更多功能。
本发明使用零磁通电流传感器完成直流电流的采样，进一步降低直流线路的损耗。
零磁通电流传感器是基于磁传感技术和闭环工作原理设计，具有精度高、功耗小的特点，相较于锰铜分流器5，零磁通传感器不发热，温度稳定性好，不会对计量电路产生影响。同时还能够进行初级与次级隔离测量，具有响应速度快、线性度好、测量电流范围大的特点，可有效提高装置直流电能表的准确度。
所述壳体的背面设有滑槽，所述滑槽内嵌接一连接片7；
所述连接片7两侧弯折形成能嵌入滑槽的边缘体，中间位置开设椭圆状的连接孔71；
所述边缘体能在滑槽内滑动，形成导轨式安装结构。
本发明采用导轨式设计，便于各种工况环境下的安装及使用；同时接线采用上下贯通式接线，面板具有液晶显示及循显按键，翻盖可更换扩展模块。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种直接接入式直流电能表，其特征在于，
包括壳体、分流器、多芯模组；
所述壳体，具有容纳腔，其上端部装配一端盖；
所述分流器，设有35μΩ-45μΩ的分流电阻，用于减少分流器的热损耗，其安装在壳体的装配空间内；
所述多芯模组，相邻分流器装配，用以实现电压、电流的计量和管理，其包括计量芯和管理芯，其与分流器之间设有用于热量挥发的散热空间；
所述计量芯设有AD芯片，所述AD芯片为至少具有0.1级精度的模数转换芯片，实现分流器信号的计量采集。
2.如权利要求1所述的一种直接接入式直流电能表，其特征在于，
所述分流器一接口设有用于与正极电流相接通的采样端，另一接口依次通过瞬态抑制电路、抗零漂干扰电路、抗混叠网络电路，与AD芯片电连接。
3.如权利要求2所述的一种直接接入式直流电能表，其特征在于，
所述瞬态抑制电路，设有瞬态抑制二极管TVS，用以抑制电路中瞬间高能量冲击；
所述抗零漂干扰电路，设有电阻R55、电阻R57、电阻R59；
所述抗混叠网络电路，设有电阻R56、电阻R58、电容C70、电容C71。
4.如权利要求2所述的一种直接接入式直流电能表，其特征在于，
相邻分流器设有TMR传感器，用以对负极电流值进行采集，实现漏电监测比较，形成正负双极电流监测结构；
所述TMR传感器通过分压滤波网络电路与CPU芯片电连接；
所述分压滤波网络电路包括电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电容C66，其与CPU芯片的B相电流采集通道相接通，实现负极电流的监测。
5.如权利要求1所述的一种直接接入式直流电能表，其特征在于，
所述计量芯还包括CPU芯片，用以管理AD芯片；
所述CPU芯片的型号为RN2025，其包括直流电压管理模块、电流采样模块、直流功率计算模块、直流电能计算模块、费率管理模块、校准系数管理模块；
所述AD芯片的型号为ADS131M04，用以实现内部64倍的可编程增益放大器PGA增益放大，在10000:1动态范围内实现0.1级精度。
6.如权利要求1所述的一种直接接入式直流电能表，其特征在于，
所述管理芯为微控制单元HT6025，其设有通信显示模块、数据存储模块；
所述微控制单元HT6025与管理芯之间的隔离通讯通过容隔离芯片ISO7742FDW实现。
7.如权利要求1所述的一种直接接入式直流电能表，其特征在于，
还包括电阻分压电路；
所述电阻分压电路包括电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R46、电阻R47、电容C59、电容C60，其与AD芯片电连接，用于实现直流电压的分压采样；
所述R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44依次串联在一起；
电阻R46、电容C59并联；
电阻R47、电容C60并联。
8.如权利要求1-7任一所述的一种直接接入式直流电能表，其特征在于，
所述壳体的背面设有滑槽，所述滑槽内嵌接一连接片；
所述连接片两侧弯折形成能嵌入滑槽的边缘体，中间位置开设椭圆状的连接孔；
所述边缘体能在滑槽内滑动，形成导轨式安装结构。
9.一种直接接入式直流电能表，其特征在于，
其为一体式直流电能表，包括电源模块、计量模块、功能管理模块、存储模块、通信模块、显示模块、扩展模块、分流器；
所述电源模块分别与计量模块、功能管理模块、通信模块电连接；
所述计量模块设有AD芯片，AD芯片为至少具有0.1级精度的模数转换芯片，以实现分流器信号的准确计量采集；
所述功能管理模块分别与计量模块、通信模块、存储模块、显示模块、扩展模块相连；
所述分流器设有35μΩ-45μΩ的分流电阻，以减少分流器的热损耗；
所述计量模块通过分压电阻从正负极母线获取电压信号，通过分流器或/和零磁通传感器获取电流信号，将经过分析处理的电量参数经数字隔离器通过串行外设接口SPI传输给功能管理模块，实现直流电能计量。
10.如权利要求9所述的一种直接接入式直流电能表，其特征在于，
功能管理模块将采集到的电量数据显示在显示模块上，同时通过485通信模块将数据传输给后台主站，将监测到的事件数据保存到存储模块中；
扩展模块设有蓝牙、微功率无线传输模块。
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115856400A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-03-28 | 中电装备山东电子有限公司 | 一种电流采样电路及电能表 |
| CN116359603A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-06-30 | 江苏斯菲尔电气股份有限公司 | 一种三相电能表电路 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202404153U (zh) * | 2011-12-23 | 2012-08-29 | 内蒙古正安恒泰电力科技有限公司 | 单相锰铜分流器采样式预付费宽量程电能表 |
| CN204287317U (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-22 | 潍坊五洲浩特电气有限公司 | 一种带有漏电检测的三相智能电表 |
| CN104808053A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-07-29 | 张新安 | 一种电子式电度表 |
| CN105572525A (zh) * | 2014-11-04 | 2016-05-11 | 吴志兵 | 单相漏电监测设备 |
| CN205608084U (zh) * | 2016-04-18 | 2016-09-28 | 杭州海兴电力科技股份有限公司 | 单相单线计量电路 |
| CN206161833U (zh) * | 2016-11-16 | 2017-05-10 | 国网浙江省电力公司湖州供电公司 | 一种计量电度表在线漏电检测模块 |
| CN206331038U (zh) * | 2016-12-07 | 2017-07-14 | 湖南龙之翔智能科技有限公司 | 一种单相智能电表的电能计量电路 |
| CN206990673U (zh) * | 2017-07-06 | 2018-02-09 | 管维明 | 一种单相电子式防窃电电能表 |
| CN108169552A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-06-15 | 华立科技股份有限公司 | 基于隧道型磁电阻的直流电能表和直流电能计量装置 |
| CN210720533U (zh) * | 2019-09-06 | 2020-06-09 | 宁波泰丰源电气有限公司 | 一种用于直流计量的高精度tmr电流传感器 |
| CN211453723U (zh) * | 2019-09-06 | 2020-09-08 | 宁波泰丰源电气有限公司 | 基于tmr电流传感器的直流电能表 |
| CN111679106A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-18 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一体式直流电能表 |
| CN112698068A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-23 | 烟台科大正信电气有限公司 | 一种满足端子座温度监测的物联网模组化电能表 |
-
2021
- 2021-08-12 CN CN202110922469.0A patent/CN113834969A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202404153U (zh) * | 2011-12-23 | 2012-08-29 | 内蒙古正安恒泰电力科技有限公司 | 单相锰铜分流器采样式预付费宽量程电能表 |
| CN105572525A (zh) * | 2014-11-04 | 2016-05-11 | 吴志兵 | 单相漏电监测设备 |
| CN204287317U (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-22 | 潍坊五洲浩特电气有限公司 | 一种带有漏电检测的三相智能电表 |
| CN104808053A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-07-29 | 张新安 | 一种电子式电度表 |
| CN205608084U (zh) * | 2016-04-18 | 2016-09-28 | 杭州海兴电力科技股份有限公司 | 单相单线计量电路 |
| CN206161833U (zh) * | 2016-11-16 | 2017-05-10 | 国网浙江省电力公司湖州供电公司 | 一种计量电度表在线漏电检测模块 |
| CN206331038U (zh) * | 2016-12-07 | 2017-07-14 | 湖南龙之翔智能科技有限公司 | 一种单相智能电表的电能计量电路 |
| CN206990673U (zh) * | 2017-07-06 | 2018-02-09 | 管维明 | 一种单相电子式防窃电电能表 |
| CN108169552A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-06-15 | 华立科技股份有限公司 | 基于隧道型磁电阻的直流电能表和直流电能计量装置 |
| CN210720533U (zh) * | 2019-09-06 | 2020-06-09 | 宁波泰丰源电气有限公司 | 一种用于直流计量的高精度tmr电流传感器 |
| CN211453723U (zh) * | 2019-09-06 | 2020-09-08 | 宁波泰丰源电气有限公司 | 基于tmr电流传感器的直流电能表 |
| CN111679106A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-18 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一体式直流电能表 |
| CN112698068A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-23 | 烟台科大正信电气有限公司 | 一种满足端子座温度监测的物联网模组化电能表 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 王利阁: "电动汽车充电桩直流电能表检定装置研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库·工程科技II辑》, no. 3, 15 March 2017 (2017-03-15), pages 16 - 46 * |
| 王利阁: "电动汽车充电桩直流电能表检定装置研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库·工程科技II辑》, no. 3, pages 16 - 46 * |
| 陆春光等: "直流电能表检定研究", 《电测与仪表》, vol. 49, no. 10, pages 50 - 54 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115856400A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-03-28 | 中电装备山东电子有限公司 | 一种电流采样电路及电能表 |
| CN116359603A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-06-30 | 江苏斯菲尔电气股份有限公司 | 一种三相电能表电路 |
| CN116359603B (zh) * | 2023-03-29 | 2023-10-24 | 江苏斯菲尔电气股份有限公司 | 一种三相电能表电路 |
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