CN202903839U - 一种智能电能表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能电能表，包括：主功能板和与所述主功能板相连接的计量控制一体化模块，所述计量控制一体化模块包括：零线互感器，计量模块，与所述零线互感器相连接；锰铜分流器，与所述计量模块相连接；继电器，与所述锰铜分流器相连接，并且，所述继电器、锰铜分流器、零线电流互感器、计量模块封装为一体。本实用新型通过将继电器、零线互感器、计量集成形成一体化模块，且采用屏蔽技术防止了继电器在强磁场下的误动作，提高了计量的准确性和抗干扰能力，减少了生产时的组装工艺，降低了生产成本。

Description

一种智能电能表

技术领域

本实用新型涉及智能电能表，属于电力设备领域。

背景技术

目前，智能电能表结构如下图1所示。

其主要包括：主功能板、带锰铜分流器的继电器、零线互感器，其中，所述主功能板包括：主处理器、液晶显示模块、计量芯片、RS485通信、红外通信、安全模块、电源管理模块，如图1所示，所述火线和零线直接与主功能板连接，通过分压电路，将高压变为小电压信号，计量芯片通过采样电路读取实时电压信号，通过计算得出实际电压值；火线电流通过锰铜分流器将大电流变为小电流信号输送给主功能板的计量芯片，计量芯片通过计算得出实际的火线电流值；零线电流通过零线互感器将大电流变为小电流信号输送给主功能板的计量芯片，计量芯片通过计算得出实际的零线电流值；同时计量芯片通过采样的电压、火线电流、零线电流计算得出功率、电能等数据。

但是，由于这种结构的智能电能表上采用的是继电器、零线互感器、计量分离方式，由于分离方式的位置和空间分布面积比较大，电能表在生产时生产组装工艺复杂，此外继电器在容易受外部强磁场干扰并会造成误动。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中由于分离方式的位置和空间分布面积比较大，电能表在生产时生产组装工艺复杂的缺点。

本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种智能电能表，包括：主功能板和与所述主功能板相连接的计量控制一体化模块，所述计量控制一体化模块包括：零线互感器；计量模块，与所述零线互感器相连接；锰铜分流器，与所述计量模块相连接；继电器，与所述锰铜分流器相连接，所述继电器、锰铜分流器、零线电流互感器、计量模块封装为一体。

进一步地，优选的结构是，所述继电器的外部设有屏蔽层。

进一步地，优选的结构是，所述继电器、锰铜分流器、零线电流互感器、计量模块之间的外部设有屏蔽层，所述继电器、锰铜分流器、零线电流互感器、计量模块由所述屏蔽层封装成一体。

本实用新型将继电器、锰铜分流器、零线电流互感器、计量集成到一起，并通过屏蔽层防止了继电器在强磁场干扰下的误动作、节约了成本、简化了生产工艺、增强了智能电表计量的可靠性和抗干扰能力。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。

图1是现有技术中的智能电能表的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的智能电能表的整体示意图。

图3是本实用新型实施例的智能电能表的计量控制一体化模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细地说明。

如图2所示，为本实用新型实施例的智能电能表的整体示意图。

所述智能电能表，主要包括：主功能板和与所述主功能板相连接的计量控制一体化模块，其中，两者之间设有输入输出IO(Input/Output)控制信号接口和通用异步收发UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitte)外部接口，其中，所述主功能板通过UART口抄读计量控制一体化模块的各种计量数据和完成参数的设置，且所述主功能板能够通过控制信号线完成对计量控制一体化模块的控制。

如图3所示，是本实用新型实施例的智能电能表的计量控制一体化模块的结构示意图，所述计量控制一体化模块包括：零线互感器，计量模块，与所述零线互感器相连接；锰铜分流器，与所述计量模块相连接；继电器，与所述锰铜分流器相连接，所述继电器、锰铜分流器、零线电流互感器、计量模块封装为一体，且优选实施例中，所述继电器的外部设有屏蔽层。

在另一优选的实施例中，所述继电器、锰铜分流器、零线电流互感器、计量模块的外部设有屏蔽层，且所述继电器、锰铜分流器、零线电流互感器、计量模块由所述屏蔽层封装成一体。

也就是说，本实施例的智能电能表与现有技术中的智能电能表相比，其将原来主功能板中的计量模块和之前较为分散的继电器、锰铜分流器、零线电流互感器集成为一体的计量控制一体化模块，而所述计量控制一体化模块又与主功能表相连接，所述一体化模块通过数据信号线(UART口)和控制信号线(IO口)与主功能板连接，从而克服了现有技术中由于分离方式的位置和空间分布面积比较大，电能表在生产时生产组装工艺复杂的缺点。

更具体地说，如图2所示，所述锰铜分流器连接有火线入外部接口和火线出外部接口，所述零线互感器连接有零线入外部接口和零线出外部接口，所述继电器连接有IO控制信号接口，所述计量模块连接有UART外部接口，且IO控制信号接口和UART外部接口连接主功能表上的相应模块，这些连接关系和其工作方式为现有技术，在此不详细说明。

本实用新型的一个实施例中的所述智能电表的工作原理如下：

其中，所述火线电流I_1入从对应的壳体端子输入锰铜分流器，锰铜分流器对火线输入电流分流，并将电流输入计量模块，同时零线互感器对零线电流I_2入进行分流输入至计量模块，其中，U_L和U_N(现有技术的接口，在此并没有做改变)输入到计量模块，计量模块对电压进行分压处理，然后完成采样，最后，所述计量模块通过以下公式计算出电压有效值、电流有效值、瞬时功率，并通过积分公式计算出有功电量。

电压有效值 $U=\sqrt{\frac{1}{T}{\∫}_0^T{u}^2\left(t\right)\mathrm{dt}}$

电流有效值 $I=\sqrt{\frac{1}{T}{\∫}_0^T{i}^2\left(t\right)\mathrm{dt}}$

瞬时功率P(t)＝u(t)·i(t)

有功电量 $W={\∫}_{t_1}^{t_2}P\left(t\right)\mathrm{dt}$

最终，所述计量模块将计算后的各种数值输出给主功能板，需要注意的是，上述计算方法、公式属于现有技术中的常规计量方法，在此对其具体实现不进行说明。

总之，本实用新型通过将继电器、零线互感器、计量模块集成，形成计量控制一体化模块。通过集成化的方式，采用屏蔽技术防止了继电器在强磁场下的误动作，提高了计量的准确性和抗干扰能力，减少了生产时的组装工艺，降低了生产成本等。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能电能表，其特征在于，包括：主功能板和与所述主功能板相连接的计量控制一体化模块，所述计量控制一体化模块包括：

零线互感器；计量模块，与所述零线互感器相连接；锰铜分流器，与所述计量模块相连接；继电器，与所述锰铜分流器相连接，并且，所述继电器、锰铜分流器、零线电流互感器、计量模块封装为一体。

2.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，所述继电器的外部设有屏蔽层。

3.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，所述继电器、锰铜分流器、零线电流互感器、计量模块的外部设有屏蔽层，所述继电器、锰铜分流器、零线电流互感器、计量模块由所述屏蔽层封装成一体。

4.根据权利要求2或3所述的智能电能表，其特征在于，所述锰铜分流器连接有火线入外部接口和火线出外部接口。

5.根据权利要求2或3所述的智能电能表，其特征在于，所述零线互感器连接有零线入外部接口和零线出外部接口。

6.根据权利要求2或3所述的智能电能表，其特征在于，所述继电器连接有输入输出IO控制信号接口。

7.根据权利要求2或3所述的智能电能表，其特征在于，所述计量模块连接有通用异步收发UART外部接口。

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