CN201845051U - 三相智能电能表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电能表，属于电能计量装置技术领域，特指一种三相智能电能表，其特点是主要包括采样处理电路、计量芯片、微处理器、内部存储器、显示装置、通信接口等；三相的电压、电流输入表内，经采样处理电路进行取样和相应处理后进入计量芯片，对三相的有功、无功数据进行计量，微处理器对该电能表的整体运行进行控制，对计量数据进行读取，将其存储到内部存储器，在显示装置上加以显示，并通过通信接口进行远传通讯；其整块体积小，功能强大，自动化程度高，具有广阔的市场前景。

Description

三相智能电能表

技术领域

本实用新型涉及一种电能表，特指一种三相智能电能表，属于电能计量装置技术领域。

背景技术

目前，在三相电能计量仪表中，有三相有功电能表、三相无功电能表、三相有功和无功电能表。而在三相四线制供电线路有的用户要求计量各分相的有功电能和三相总无功电能。这时用户在市场上就找不到适合他们应用的电能表，不得不采用三个单相电能表或其他方式来达到他们的要求，给用户的安装和经济方面都带来很多麻烦。

申请号为“200420031144.5”、名称为“三相四线电子式有无功组合电能表”的专利申请，以及申请号为“200420031755.X”、名称为“电子式有无功组合三相四线制电能表”的专利申请，都力图解决这一技术问题，但是其都存在一定弊端：功能单一，智能程度不高，难以满足现代智能仪表在实时数据和过程记录、远传通信、分时计量、自诊断等诸方面的需求。

因此，如何设计一种新型的、自动化程度更高的三相智能电能表，使其能够具备实时数据和过程记录、远传通信、分时计量、自诊断等诸多功能，从而使该电能表功能更强大，适应现代生产生活需要，成为本领域技术人员函待解决的技术难题。

发明内容

本实用新型旨在提供一种三相智能电能表，其能够实现电能实时数据和过程记录、远传通信、分时计量、自诊断等功能，且整体体积小，操作方便，为电能计量带来极大便利。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种三相智能电能表，其包括：采样处理电路、计量芯片、微处理器、内部存储器、显示装置和通信接口；其中，所述采样处理电路与所述计量芯片相连接，所述计量芯片、内部存储器、显示装置、通信接口分别与所述微处理器相连接。

优选地，所述采样处理电路中包括电压分压电路和电流互感器。

优选地，所述计量芯片采用ATT7022B。

优选地，所述微处理器采用NEC处理器。

优选地，所述显示装置采用LCD显示器。

优选地，所述通信接口包括RS系列有线通信接口和/或GSM/GPRS、CDMA、红外无线通信接口。

优选地，还包括CPU卡接口、时钟、LED指示灯、按钮、电池、全失压电路，其分别与所述微处理器相连接。

优选地，还包括自诊断电路和自诊断程序。

相对于现有的电能表而言，本实用新型具有如下优点：

1、采用有无功组合电能计量芯片和通信接口，实现了电能的灵活计量和数据远传；

2、可实现电能的分时计费等复杂功能；

3、智能化程度高，配置灵活，使用方便。

附图说明

图1：本实用新型的三相智能电能表的结构示意图。

1、采样处理电路；2、计量芯片；3、微处理器；4、内部存储器；5、显示装置；6、通信接口；7、CPU卡接口；8、时钟/电池；9、LED指示灯10、按钮；11、低功耗电池；12、脉冲输出模块；13、全失压电路；1a、电压分压电路；1b、电流互感器。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，该三相智能电能表主要包括：采样处理电路1、计量芯片2、微处理器3、内部存储器4、显示装置5、通信接口6等；其中，采样处理电路1与计量芯片2相连接，计量芯片2、内部存储器4、显示装置5、通信接口6等分别与微处理器3相连接。

采样处理电路1作为该三相智能电能表的电信号输入端，用于接收从输入接线端子送入表内的三相电压、电流信号，并分别进行采样和处理，再送入后级的计量芯片2。

采样处理电路1中可以包括电压分压电路1a，其中包括压敏电阻、滤波电路、分压电阻等；输入的三相电压信号通过压敏电阻保护，防止电网的各种过电压进入表内，通过铁氧体磁珠、瓷片电容等组成的滤波电路滤波，对电网的高次谐波进行过滤，消除高频噪声对电路的干扰。经过上述措施处理过的电压信号，通过分压电阻的分压，降为采样电阻上合适的电压采集信号(例如几十毫伏)，送入计量芯片2。

采样处理电路1中还可以包括电流互感器1b，在其二次侧串接一采样电阻，采样电阻上取得小电压信号，同样送入计量芯片2。

计量芯片2从采样处理电路1分别获取各相的电压、电流采样信号，对电网消耗的有功和无功电能进行计量，同时将计量数据存储在自身的寄存器中，等待微处理器的读取。

计量芯片2可以实现计量正反向有功、正反向视在，1、2、3、4象限无功及A、B、C各相有功、无功等电量，并可设置组合有功、无功特征字对正反向有功电能和四个象限无功电能进行选择性加减组合，生成组合有功、组合无功1、组合无功2电量。

计量芯片2的现有品种很多，例如采用ATT7022B电能计量芯片。

内部存储器4用于对该三相智能电能表运行的过程数据和结果数据进行记录，其现有品种很多，在此不再赘述。

显示装置5作为人机交互接口，用于将该三相智能电能表的运行情况向使用者显示，诸如显示电能数据、信息提示等。其现有品种很多，例如采用LCD显示器。

通信接口6为该三相智能电能表实现远程通讯的功能模块，不仅可实现该电能表数据的远程上传，而且能进行远程参数配置；例如其中包括有线通信接口(RS系列)，包括无线通信接口(GSM/GPRS、CDMA、红外等)，通过远程通信对该电能表内的参数进行设置，控制电表的拉合闸；还可以采用载波模块通信接口，缺省的通信速率例如为2400bps，通过载波可对电能表内的的参数进行设置和数据的抄读。

微处理器3作为该三相智能电能表的核心，用于结合控制程序和其它功能部件对该三相智能电能表的整体运行进行控制管理。其通过与计量芯片2的通讯将计量芯片2的寄存器中存储的有功和无功电能数据读出，并进行相应处理，例如存储在内部存储器4中、在显示装置5上加以显示等。

微处理器3的现有品种很多，例如采用NEC处理器。

该三相智能电能表还可以包括时钟/电池8，与微处理器3连接，微处理器3结合控制程序从而可以对电能进行分时计量。

该三相智能电能表还可以包括自诊断电路和自诊断程序，自诊断程序可存储在内部存储器4中，从而能对该三相智能电能表进行故障自诊断。排除运行隐患。

该三相智能电能表还可以包括CPU卡接口7、LED指示灯9、按钮10、低功耗电池11、脉冲输出模块12、全失压电路13等，其分别与所述微处理器相连接，从而实现相应功能(这在现有技术中比较常见，在此不再赘述)。

该三相智能电能表通过硬件和软件的配合，能够实现设备的高度智能，不仅能够实现分时计量、需量计量、电量结算、事件记录、清零、电量冻结、信息提示和指示、自诊断、声光报警功能，还可以实现远程费控功能。

下面对本实用新型的使用作简要说明：

三相的电压、电流输入该三相智能电能表内，经采样处理电路1进行取样和相应处理后进入计量芯片2，对三相的有功、无功数据进行计量，微处理器3对该电能表的整体运行进行控制，对计量数据进行读取，将其存储到内部存储器4，在显示装置5上加以显示，并通过通信接口6进行远传通讯。

上述实施例和说明书中的描述只是说明了本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (8)

1.一种三相智能电能表，其特征在于，包括：采样处理电路(1)、计量芯片(2)、微处理器(3)、内部存储器(4)、显示装置(5)和通信接口(6)；其中，所述采样处理电路(1)与所述计量芯片(2)相连接，所述计量芯片(2)、内部存储器(4)、显示装置(5)、通信接口(6)分别与所述微处理器(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的三相智能电能表，其特征在于，所述采样处理电路(1)中包括电压分压电路(1a)和电流互感器(1b)。

3.根据权利要求1所述的三相智能电能表，其特征在于，所述计量芯片(2)采用ATT7022B。

4.根据权利要求1所述的三相智能电能表，其特征在于，所述微处理器(3)采用NEC处理器。

5.根据权利要求1所述的三相智能电能表，其特征在于，所述显示装置(5)采用LCD显示器。

6.根据权利要求1所述的三相智能电能表，其特征在于，所述通信接口(6)包括RS系列有线通信接口和/或CDMA、GSM/GPRS、红外无线通信接口。

7.根据权利要求1所述的三相智能电能表，其特征在于，还包括CPU卡接口、时钟、LED指示灯、按钮、电池、全失压电路，其分别与所述微处理器(3)相连接。

8.根据权利要求1所述的三相智能电能表，其特征在于，还包括自诊断电路和自诊断程序。

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