CN202903877U - 具有双向通信功能的电能表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有双向通信功能的电能表。本实用新型的目的是提供一种结构简单、具有双向通信功能的电能表，以解决继电器断开导致集中器与电表无法通信的问题。本实用新型的技术方案是：具有双向通信功能的电能表，包括载波模块，以及分别与外部火线L和零线N电连接的火线连接线和零线连接线，其中火线连接线上设有继电器，其特征在于：它还包括耦合电路Ⅰ和耦合电路Ⅱ，各耦合电路一端与载波模块电连接，另一端分别与火线连接线和零线连接线电连接，且两个耦合电路与火线连接线的连接点分别位于继电器的两端。本实用新型适用于电力线载波通信领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电能表，特别是一种具有双向通信功能的电能表。主要适用于电力线载波通信领域。
背景技术
随着电网远程抄表系统的推广，低压电力线载波通信成为电能表到抄表集中器之间实现数据通信的最有效、低成本的首先，并得到广泛使用。
目前普遍结构都是集中器放置在变压器附近，电表安装在居民用户附近，集中器和电表都是直接接在低压电力线上面，并且只要变压器输出电压，集中器和电表都一直处于上电状态，这种情况下集中器和电能表就可以通过电力线来传送数据，实现电力线载波通信，这种通信一般称之为上行载波通信。
在此基础上我公司开发一种安放在家庭内部的设备CIU（Control Interface Unit），该设备同样是采用电力线通信，如图1所示，用户把CIU连接在家庭内部电源插座上，就可以通过电力线和电能表进行数据交互，用户在家就可以进行自家电能表用电量的查询以及给电表充值等操作。在预付费电能表继电器闭合的时候，电表既可以和集中器进行载波通信又可以和CIU进行载波通信，但是当电能表欠费导致继电器断开后，CIU通过电池可以继续和表进行通信，集中器与表通信的时候，由于继电器的断开不能构成完整的信号回路，造成两者通信不成功。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种结构简单、具有双向通信功能的电能表，以解决继电器断开导致集中器与电表无法通信的问题。
本实用新型所采用的技术方案是：具有双向通信功能的电能表，包括载波模块，以及分别与外部火线L和零线N电连接的火线连接线和零线连接线，其中火线连接线上设有继电器，其特征在于：它还包括耦合电路Ⅰ和耦合电路Ⅱ，各耦合电路一端与载波模块电连接，另一端分别与火线连接线和零线连接线电连接，且两个耦合电路与火线连接线的连接点分别位于继电器的两端。
所述耦合电路Ⅰ包括一耦合线圈T1，该耦合线圈中的一个线圈N3串联电容C7后，与电阻R4并接于火线连接线和零线连接线之间，另一个线圈N4一端接载波模块的接地端，另一端接载波模块的载波传输电路。
所述耦合电路Ⅱ包括一耦合线圈T2，该耦合线圈中的一个线圈N1串联电容C6后，与电阻R3并接于继电器后继和零线连接线之间，另一个线圈N2一端接载波模块的接地端，另一端接载波模块的载波传输电路。
所述载波传输电路包括载波发送电路和载波接收电路。
本实用新型的有益效果是：本实用新型中电能表的载波模块通过两个耦合电路与电力线（火线连接线和零线连接线）连接，且两个耦合电路与火线连接线的连接点分别位于继电器的两端，使得集中器与电表以及电表与CIU之间始终构成完整的信号回路，而不受继电器状态的影响，彻底解决了现有技术中因继电器断开而导致集中器与电表无法通信的问题，保证了整个电力线载波通信系统的稳定性。
附图说明
图1是本实用新型背景技术的应用示意框图。
图2是本实用新型的结构框图。
图3是本实用新型实际应用中的结构示意框图。
图4是图3中耦合电路Ⅰ的电路原理图。
图5是图3中耦合电路Ⅱ的电路原理图。
具体实施方式
本实施例在现有电能表8的基础上进行改进，首先，需保证能够适应低压配电网开放式的网络结构，及其复杂多样的网络特性，在保证安全性、可靠性的前提下，提供高效的耦合效果，同时克服不利的电网网络特性及电力线信道特性；其次，要满足工作衰减的要求，主要包括固有衰减和附加衰减；再次，需达到简易、经济，便于现场安装使用的要求。
如图2所示，本实施例包括载波模块1、火线连接线2、零线连接线3、耦合电路Ⅰ5和耦合电路Ⅱ6，其中火线连接线2上设有继电器4，并与外部电力线的火线L电连接，零线连接线3与外部电力线的零线N电连接，各耦合电路一端与载波模块1电连接，另一端分别与火线连接线2和零线连接线3电连接，以实现载波模块1与电力线的耦合连接，且两个耦合电路与火线连接线2的连接点分别位于继电器4的两端。
所述耦合电路（包括耦合电路Ⅰ5和耦合电路Ⅱ6）采用电容耦合方式，包括一耦合线圈，该耦合线圈中的一个线圈串联一电容后，与一电阻并接于火线连接线2和零线连接线3之间，另一个线圈一端接载波模块的接地端，另一端接载波模块1的载波传输电路（包括载波发送电路和载波接收电路，均为现有技术中的电路）。如图3所示，实际应用中通过电力线将集中器7、电能表8和CIU9依次连接起来，形成一电力线载波通信系统；如图4所示，其中耦合电路Ⅰ5用于实现集中器7和电能表8的载波通信，它包括一耦合线圈T1，该耦合线圈中的一个线圈N3串联电容C7后，与电阻R4并接于火线连接线2（与火线连接线的连接点位于继电器的前端，按电流走向来看，下同）和零线连接线3之间，另一个线圈N4一端接载波模块1的接地端，另一端TX OUT接载波模块1的载波传输电路；如图5所示，耦合电路Ⅱ6用于实现电能表8和CIU9的载波通信，它包括一耦合线圈T2，该耦合线圈中的一个线圈N1串联电容C6后，与电阻R3并接于继电器4后继（与火线连接线的连接点位于继电器的后端）和零线连接线3之间，另一个线圈N2一端接载波模块1的接地端，另一端TX OUT接载波模块1的载波传输电路。
当电能表8的继电器4断开后，集中器7通过其与电力线之间的耦合电路将高频载波信号耦合至电力线上，电能表8内的耦合电路Ⅰ5通过安规电容C7和耦合线圈T1把电力线上的高频载波信号提取并耦合到电能表8的载波模块1上，相应的，电能表8的载波模块1发送的高频载波信号也可以通过安规电容C7和耦合线圈T1耦合至电力线上；同时，CIU9通过其与电力线之间的耦合电路将高频载波信号耦合至电力线上，电能表8内的耦合电路Ⅱ6通过安规电容C6和耦合线圈T2把电力线上的高频载波信号提取并耦合到电能表8的载波模块1上，相应的，电能表8的载波模块1发送的高频载波信号也可以通过安规电容C6和耦合线圈T2耦合至电力线上。从耦合线圈T1和T2提取出来的载波信号都连接到电能表载波模块1的接收电路上，由载波模块1进行解析和处理。通过以上电路可以实现在继电器4断开后电能表8既可以和集中器7通信又可以和家庭交互终端CIU9通信。
Claims (4)
1.一种具有双向通信功能的电能表，包括载波模块（1），以及分别与外部火线L和零线N电连接的火线连接线（2）和零线连接线（3），其中火线连接线（2）上设有继电器（4），其特征在于：它还包括耦合电路Ⅰ（5）和耦合电路Ⅱ（6），各耦合电路一端与载波模块（1）电连接，另一端分别与火线连接线（2）和零线连接线（3）电连接，且两个耦合电路与火线连接线（2）的连接点分别位于继电器（4）的两端。
2.根据权利要求1所述的具有双向通信功能的电能表，其特征在于：所述耦合电路Ⅰ（5）包括一耦合线圈T1，该耦合线圈中的一个线圈N3串联电容C7后，与电阻R4并接于火线连接线（2）和零线连接线（3）之间，另一个线圈N4一端接载波模块（1）的接地端，另一端接载波模块（1）的载波传输电路。
3.根据权利要求1所述的具有双向通信功能的电能表，其特征在于：所述耦合电路Ⅱ（6）包括一耦合线圈T2，该耦合线圈中的一个线圈N1串联电容C6后，与电阻R3并接于继电器（4）后继和零线连接线（3）之间，另一个线圈N2一端接载波模块（1）的接地端，另一端接载波模块（1）的载波传输电路。
4.根据权利要求2或3所述的具有双向通信功能的电能表，其特征在于：所述载波传输电路包括载波发送电路和载波接收电路。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103338205A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-10-02 | 云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院 | 一种基于窄带电力线载波台区用电平衡分析装置 |
| CN118971916A (zh) * | 2024-10-09 | 2024-11-15 | 杭州海兴电力科技股份有限公司 | 一种载波耦合电路 |
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2012
- 2012-10-15 CN CN 201220525722 patent/CN202903877U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103338205A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-10-02 | 云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院 | 一种基于窄带电力线载波台区用电平衡分析装置 |
| CN103338205B (zh) * | 2013-07-06 | 2016-03-16 | 云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院 | 一种基于窄带电力线载波台区用电平衡分析装置 |
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