CN202512665U - 电子式阶梯电价、分时电价混合计费型预付费电能表 - Google Patents
电子式阶梯电价、分时电价混合计费型预付费电能表 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种电子式阶梯电价、分时电价混合计费型预付费电能表，包括微控制器，其特点是，所述微控制器分别与内嵌ESAM模块及CPU卡通讯口连接从而实现购电数据安全传输，该微控制器还与时钟芯片、计量芯片连接从而能实现多种计价模式。本实用新型的有益效果是：解决了预付费电能表单一计费模式，融合了当前普遍实行的电费计费模式(阶梯电价、分时电价)以及各种计费模式相互之间的嵌套、兼容，方便供电部门快速、便捷的切换电费计费模式，具有更改计费模式执行效率高的特点，避免了由于电费计费模式变化而更换电能表引起的成本投入。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子式阶梯电价、分时电价混合计费型预付费电能表。
背景技术
目前，公知的预付费电能表为电量型预付费电能表、单一计费模式金额型预付费电能表。近几年随着冬、夏季用电高峰期逐年创出新高，各地频繁暴发地区性、季节性电荒；居民日常用电过程中，由于用电峰、谷时段的差异，造成电网供电负荷日间差异也比较大，现在比较普遍的解决办法是采用分时电价调节用户用电的时差，引导用户错时用电，错过用电高峰；由于“煤电联动”机制的实施，随着近几年煤炭价格不断上涨，致使供电成本也是水涨船高，为此国家相关部门考虑到大部分用户的用电成本，阶梯电价的推行试点也在逐步实施过程中。
随着供、用电矛盾的尖锐性、复杂性、多样化，各地供电部门为了协调供、用电矛盾，逐步采用各种手段调节用户用电，其中快速改变电费计费模式，如阶梯计费、分时计费等，是一种直接有效调节用户用电的办法。
当前应用的预付费电能表，不论是电量型还是电费型预付费电能表，其在计费方式上都是单一的计费模式，当供电部门需要改变计费模式时，现有的预付费电能表显然是不能实现，需要投入大量的人力、物力更换电能表，并且见效慢，相应就增加了用电运营的管理成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电子式阶梯电价、分时电价混合计费型预付费电能表，能够实现电能表内部执行单费率计费模式、阶梯电价计费模式、分时电价计费模式、阶梯电价/分时电价混合型电价计费模式以及各种计费模式之间的相互切换。
一种电子式阶梯电价、分时电价混合计费型预付费电能表，包括微控制器，其特别之处在于，所述微控制器分别与内嵌ESAM模块及CPU卡通讯口连接从而实现购电数据安全传输，该微控制器还与时钟芯片、计量芯片连接从而能实现多种计价模式。
其中微控制器输出两路时钟信号分别供给内嵌ESAM模块和智能CPU卡作为时钟源。
其中计量芯片通过光耦隔离电路与微控制器连接。
其中微控制器为单片机。
本实用新型的有益效果是：解决了预付费电能表单一计费模式，融合了当前普遍实行的电费计费模式(阶梯电价、分时电价)以及各种计费模式相互之间的嵌套、兼容，方便供电部门快速、便捷的切换电费计费模式，具有更改计费模式执行效率高的特点，避免了由于电费计费模式变化而更换电能表引起的成本投入。
附图说明
附图1是本实用新型电能表的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，一种电子式阶梯电价、分时电价混合计费型预付费电能表，包括微控制器，微控制器分别与内嵌ESAM模块及CPU卡通讯口(CPU 卡卡口)连接从而实现购电数据安全传输，该微控制器还与时钟芯片、计量芯片连接从而能实现多种计价模式。
其中微控制器输出两路时钟信号分别供给内嵌ESAM模块和智能CPU卡作为时钟源，计量芯片通过光耦隔离电路与微控制器连接，微控制器采用单片机。
如图1所示，本实用新型的电能表主要包括功能控制、电源、数据通讯、计量、时钟、预付费等功能。
功能控制部分微控制器(MCU)采用NEC78F0526；显示为LCD+背光、具有汉字提示；具有按键翻页功能；具有报警指示灯提示功能；数据存储器为AT24C256。
电源分三路输出，分别为功能电源、计量电源、RS485通讯模块电源，三路电源相互独立。
该电能表具有红外通讯和RS485通讯，RS485通讯与功能控制、计量部分的电气完全隔离。
电能表应用外部硬件时钟，采用RS8025T时钟芯片，该时钟芯片时钟精度高，具有内部温度补偿功能；时钟电池检测采用NEC78F0526内部A/D转换，实现自动测量电池电压。
计量部分采用深圳锐能微RN8209计量芯片，MCU与计量芯片RN8209之间通过光藕隔离通信，MCU将电能表的校表参数设置到计量芯片RN8209，计量芯片RN8209通过将从电网上采集到的电压、电流信号进行处理、转化为电压、电流、功率因数、功率等瞬时参量信息以及电能量信息，传输到MCU，由MCU转换为实际瞬时参量及电能量；同时，计量芯片将脉冲信号输出到脉冲指示灯及脉冲校验口。
预付费采用金额购电，购电传输介质采用智能CPU卡，表内内嵌ESAM模块，一方面用于对智能CPU卡进行安全认证，通过安全认证后方 可将购电金额输入电能表；另一方面用于对RS485接收到的安全级别比较高的参数进行安全认证解码设置，方便供电部门不需要到用电现场，即可通过远程安全设置电能表参数。为防止外部通过智能CPU卡口输入骚扰时钟信号源，影响表内内嵌ESAM模块的正常工作，微控制器输出两路时钟频率，分别提供智能CPU卡、内嵌ESAM模块的时钟源。用户负载控制采用继电器，当满足跳闸/合闸条件时，电能表通过继电器控制电路输出跳闸/合闸信号到继电器，达到控制用户负载通断能力。
本实用新型采用技术方案是：该电能表为金额型预付费电能表，以智能CPU卡为购电传输介质，通过与表内内嵌ESAM模块安全认证后，将购电金额输入电能表内。当电能表每计量0.01度电时，即进行一次电费计算。电费计算的电价参照电能表预设阶梯电价、分时电价参数，电能表自动判断应该执行单费率电价、阶梯电价、分时电价、阶梯/分时混合电价的其中一种电价方案。
电能表通过内嵌ESAM模块安全解码方式，经由RS485通讯将阶梯电价相关参数(阶梯数、两套阶梯电价和阶梯值、阶梯电价切换时间)、分时电价相关参数(分时电价切换时间及两套分时电价、时区切换时间及两套时区、时段切换时间及两套时段)等电能表的各项参数安全设置到电能表内。当供电部门在某时刻，对某一类型的用电用户开始执行一种新的计费电价时，预先在电能表中设置两套阶梯电价参数和分时电价参数，其中第一套阶梯电价参数和分时电价参数为当前正在执行的计费电价参数，第二套阶梯电价参数和分时电价参数对应即将执行的计费电价参数。当电能表的当前时间小于阶梯电价切换时间、分时电价切换时间、时区切换时间、时段切换时间等，对应参数按第一套参数值执行；否则，按第二套参数值执行。
电能表判断是否执行阶梯电价的依据为：阶梯数不为“0”，并且梯度 值有效的阶梯电价不为“0”，执行阶梯电价；阶梯数为“0”或阶梯电价都为“0”，不执行阶梯电价。
电能表判断是否执行分时电价的依据为：分时各费率电价不为“0”，执行分时电价；分时各费率电价全为“0”，不执行分时电价。
执行不同的电价方案，电能表阶梯电价、分时电价相应参数设置不同：
单费率电价方案：设置阶梯数为“0”或阶梯电价各分段电价都为“0”，分时电价各费率电价相同且设置为单费率电价。
阶梯电价方案：设置阶梯数不为“0”、梯度值有效的阶梯电价不为“0”，分时各费率电价为“0”。
分时电价方案：设置阶梯数为“0”或各梯度电价都为“0”，分时各费率电价不为“0”。
阶梯/分时混合电价方案：阶梯数不为“0”、梯度值有效的阶梯电价不为“0”，分时电价不为“0”。
Claims (4)
1.一种电子式阶梯电价、分时电价混合计费型预付费电能表，包括微控制器，其特征在于：所述微控制器分别与内嵌ESAM模块及CPU卡通讯口连接从而实现购电数据安全传输，该微控制器还与时钟芯片、计量芯片连接从而能实现多种计价模式。
2.如权利要求1所述的电子式阶梯电价、分时电价混合计费型预付费电能表，其特征在于：其中微控制器输出两路时钟信号分别供给内嵌ESAM模块和智能CPU卡作为时钟源。
3.如权利要求1或2所述的电子式阶梯电价、分时电价混合计费型预付费电能表，其特征在于：其中计量芯片通过光耦隔离电路与微控制器连接。
4.如权利要求1或2所述的电子式阶梯电价、分时电价混合计费型预付费电能表，其特征在于：其中微控制器为单片机。
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