CN205210177U - 一种分布式能源双路输入双路计量单相智能电能表 - Google Patents

Abstract

一种分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表，它包括底壳和安装在底壳内的接线端子座、市电输入电流采样电阻、控制继电器、市电电流线、分布式能源电流线、分布式能源电流采样互感器、电路板、市电电压采样线，所述的市电输入电流采样电阻、控制继电器、市电电流线串联后头尾两端连接到端子座上，分布式能源电流线的两端分别连接到端子座上。本实用新型具有两路交流输入和一路输出，分布式能源输入在智能表内部与市电电网并网汇接，可对双路供电电源进行实时采样和独立同步计量。本实用新型可在同一台单相电能表中实现电网用电量、电网上网电量、分布式能源发电量、用户用电量独立计量。并且具有节省成本、安装方便、可以大面积推广等优点。

Description

一种分布式能源双路输入双路计量单相智能电能表

技术领域

本实用新型涉及一种电能表，具体涉及一种分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表。

背景技术

随着新能源和分布式能源技术的发展，太阳能、风能等可再生能源发电应用越来越普遍，作为微电网及分布式能源发电的推广应用，家庭可再生能源发电也越来越多，这对家用的单相计量电能表提出了新的要求。目前的普通单相智能电能表只能“一进一出”计量一路电源，而作为家庭分布式能源发电的计量应用，即既要满足计量电网用电量和上网发电量，又要记录分布式能源的发电量及计量用户的用电量，普通的智能表就难于满足要求了。

发明内容

本实用新型的目的是为解决分布式能源发电应用中双路能源输入的电能计量的问题，提出一种分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表。本实用新型具有两路交流供电输入和一路输出，分布式能源发电输入在智能表内部实现与市电电网并网汇接。本实用新型可在同一台单相电能表中实现电网用电量、电网上网电量、分布式能源发电量、用户用电量独立计量。并且具有节省成本、安装方便、可以大面积推广等优点。

本实用新型的技术方案是：

一种分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表，它包括底壳和安装在底壳内的接线端子座、市电输入电流采样电阻、控制继电器、市电电流线、分布式能源电流线、分布式能源电流采样互感器、电路板、市电电压采样线，所述的市电输入电流采样电阻、控制继电器、市电电流线串联后头尾两端分别连接到端子座上，所述的分布式能源电流线的两端分别连接到端子座上，分布式能源电流采样互感器安装在分布式能源电流线上，所述市电输入电流采样电阻用于采集市电输入电流，所述分布式能源电流采样互感器用于采集分布式能源输入电流，市电输入电流采样电阻和分布式能源电流采样互感器的信号输出端均与电路板的对应信号输入端相连，市电电压采样线一端连接端子座，另一端与电路板对应的信号输入端和电源输入端相连接,用于市电电压采样和给整个系统供电。

本实用新型的电路板包括电压采样模块、信号处理模块、A/D转换模块、电能计量模块、单片机控制模块、继电器控制模块、通信模块、LCD显示模块、按键模块和电源模块，所述的电压采样模块用于采集市电电压，电压采样模块、市电输入电流采样电阻、分布式能源电流采样互感器的信号输出端分别与信号处理模块的对应信号输入端相连，信号处理模块的信号输出端依次连接A/D转换模块、电能计量模块和单片机控制模块，单片机控制模块由电源模块供电，单片机控制模块的继电器控制信号端与继电器控制模块信号输入端连接，单片机控制模块的通信信号端与通信模块双相连接，单片机控制模块的控制信号输入端与按键模块的控制信号输出端相连，单片机控制模块的显示信号输出端与LCD显示模块的信号输入端相连。

本实用新型的通信模块包括红外通信接口、RS485通信接口和载波通信接口。

本实用新型的LCD显示模块和按键模块均显露于底壳上，LCD显示模块用于显示电网用电量、电网上网电量、分布式能源发电量、用户用电量等电量信息；按键模块提供用户查阅信息交互使用的按键。

本实用新型的有益效果：

本实用新型可解决分布式能源发电应用中双路能源输入的电能计量问题。本实用新型具有两路交流供电输入和一路输出，分布式能源发电输入在智能表内部实现与市电电网并网汇接，并可对双路供电电源进行实时采样和独立同步计量。在同一台单相电能表中实现电网用电量、电网上网电量、分布式能源发电量、用户用电量独立计量。

本实用新型的一种分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表，在现有的智能电表上进行改进，改进成本不高，且不影响现有电能表的功能和外形尺寸，具有节省成本、安装方便、可以大面积推广等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电原理图。

其中：1、底壳；2、市电输入电流采样电阻；3、市电电流线；4、控制继电器；5、电路板；51、电压采样模块；52、信号处理模块；53、A/D转换模块；54、电能计量模块；55、单片机控制模块；56、继电器控制模块；57、通信模块；58、LCD显示模块；59、按键模块；50电源模块；6、分布式能源电流采样互感器；7、分布式能源电流线；8、市电电压采样线；9、接线端子座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

参见图1，本实用新型的分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表包括底壳1、市电输入电流采样电阻2、市电电流线3、控制继电器4、电路板5、分布式能源电流采样互感器6、分布式能源电流线7、市电电压采样线8和接线端子座9；

市电输入电流采样电阻2、市电电流线3、控制继电器4、电路板5、分布式能源电流采样互感器6、分布式能源电流线7、市电电压采样线8和接线端子座9均安装在底壳1内。

市电输入电流采样电阻2、市电电流线3、控制继电器4串联后，两端与接线端子座9连接。

分布式能源电流线7穿过分布式能源电流采样互感器6，两端与接线端子座9连接。

分布式能源发电通过分布式能源电流线7与市电通过市电输入电流采样电阻2、控制继电器4、市电电流线3在表内并网汇接。

参见图2，电路板5主要由电压采样模块51，信号处理模块52，A/D转换模块53，电能计量模块54，单片机控制模块55，继电器控制模块56，通信模块57，LCD显示模块58，按键模块59和电源模块50组成。

电路板5的电压采样模块51、信号处理模块52、A/D转换模块53、电能计量模块54、单片机控制模块55、继电器控制模块56、通信模块57和电源模块50设置在底壳1内。

电压采样模块51设有信号输出端；信号处理模块52设有市电电网电压采样信号输入端、市电电网电流采样电阻信号输入端、分布式发电电流互感器信号输入端；A/D转换模块53设有信号输入端、信号输出端；电能计量模块54设有信号输入端和信号输出端；单片机控制模块55设有电量信号输入端、继电器控制信号输出端、通信端、显示信号输出端和按键信号输入端；继电器控制模块56设有信号输入端和信号输出端；通信模块57设有对内通信端和对外通信端；LCD显示模块58设有信号输入端；按键模块59设有信号输出端。

信号处理模块52的市电电网电压采样信号输入端、市电电网电流采样电阻信号输入端、分布式发电电流互感器信号输入端分别与电压采样模块51的信号输出端、市电输入电流采样电阻2、分布式能源电流采样互感器6对应电连接；A/D转换模块53的信号输入端与信号处理模块52的信号输出端电连接；电能计量模块54的信号输入端与A/D转换模块53的信号输出端信号电连接；单片机控制模块55的电量信号输入端与电能计量模块54信号输出端信号电连接；单片机控制模块55的继电器控制信号输出端与继电器控制模块56的信号输入端电连接；继电器控制模块56的信号输出端与继电器4连接；通信模块57的对内通信端与单片机控制模块55的通信端双向信号电连接；通信模块57的对外通信端使用时与监控后台通信；LCD显示模块58的信号输入端与单片机控制模块55的显示信号输出端信号电连接；按键模块59的信号输出端与单片机控制模块55的按键信号输入端信号电连接；电源模块80为电能表提供工作电源。

电路板5的LCD显示模块58包括安装在底壳1上的LCD显示屏；按键模块59包括安装在底壳1上的按键。LCD显示模块58的LCD显示屏用于正常工作时显示电网用电量、电网上网电量、分布式能源发电量、用户用电量等电量信息。按键模块59上的按键用于电力用户查阅用电量信息等与电能表的交互。

通信模块57本实施例中，优选包括红外通信接口、RS485通信接口和载波通信接口。红外通信接口、RS485通信接口和载波通信接口分别设有对内通信端和对外通信端；红外通信接口、RS485通信接口和载波通信接口的对内通信端共同构成前述的通信模块57的对内通信端；红外通信接口、RS485通信接口和载波通信接口的对外通信端共同构成前述的通信模块57的对外通信端。

本实施例的分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表，其工作原理和工作过程简述如下：

本实施例的分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表，其使用时，市电电流回路由市电输入电流采样电阻2、控制继电器4、市电电流线3构成；市电电流信号由市电输入电流采样电阻2上取得。

分布式能源电流回路由分布式能源电流线7构成，分布式能源电流信号由分布式能源电流采样互感器6上取得。

市电电网电压信号通过分压电阻取得。

分布式能源发电输入通过分布式能源电流回路、市电电流回路与市电电网在表内并网汇接。

市电电网电压采样信号、市电电网电流采样信号、分布式能源电流采样信号送到电路板5的信号处理模块52进行放大处理后，经A/D转换模块53转换成相应的数字信号，送电能计量模块54进行实时电量计算。单片机控制模块55实时电能计量模块54上传的电网电压值、市电电网电流值、分布式能源电流值、电网频率、功率因素、电网用电量、电网上网电量、分布式能源发电量、用户用电量等信息。单片机控制模块55保存电网电压值、市电电网电流值、分布式能源电流值、电网频率、功率因素、电网用电量、电网上网电量、分布式能源发电量、用户用电量等信息并发送到LCD显示模块58的LCD显示屏进行实时显示，通过通信模块57的载波通信接口或RS485接口发送到监控后台供用电信息采集系统进行统计分析。

综上，本实施例的分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表可解决分布式能源发电应用中双路能源输入的电能计量问题。可对分布式能源发电、市电电网进行实时采样和独立同步计量。在同一台单相电能表中实现电网用电量、电网上网电量、分布式能源发电量、用户用电量独立计量。并且可在现有的智能电表基础上进行改进，改进成本不高，且不影响现有电能表的功能和外形尺寸，具有节省成本、安装方便、可以大面积推广等优点。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表，它包括底壳（1）和安装在底壳（1）内的接线端子座（9）、市电输入电流采样电阻（2）、控制继电器（4）、市电电流线(3)、分布式能源电流线（7）、分布式能源电流采样互感器（6）、电路板（5）、市电电压采样线(8)，所述的市电输入电流采样电阻（2）、控制继电器（4）、市电电流线(3)串联后头尾两端分别连接到端子座(9)上，所述的分布式能源电流线（7）的两端分别连接到端子座（9）上，分布式能源电流采样互感器（6）安装在分布式能源电流线（7）上，所述市电输入电流采样电阻（2）用于采集市电电网电流，所述分布式能源电流采样互感器（6）用于采集分布式能源输入电流，市电输入电流采样电阻（2）和分布式能源电流采样互感器（6）的信号输出端均与电路板（5）的对应信号输入端相连，市电电压采样线(8)一端连接端子座（9），另一端与电路板(5)对应的信号输入端和电源输入端相连接,用于市电电压采样和给整个系统供电，分布式能源发电与市电电网在表内并网汇接。

2.根据权利要求1所述的分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表，其特征在于：所述的电路板（5）包括电压采样模块（51）、信号处理模块（52）、A/D转换模块（53）、电能计量模块（54）、单片机控制模块（55）、继电器控制模块（56）、通信模块（57）、LCD显示模块（58）、按键模块（59）和电源模块（50），所述的电压采样模块（51）用于采集市电电压，电压采样模块（51）、市电输入电流采样电阻（2）、分布式能源电流采样互感器（6）的信号输出端分别与信号处理模块（52）的对应信号输入端相连，信号处理模块（52）的信号输出端依次连接A/D转换模块（53）、电能计量模块（54）和单片机控制模块（55），单片机控制模块（55）由电源模块（50）供电，单片机控制模块（55）的继电器控制信号端与继电器控制模块（56）信号输入端连接，单片机控制模块（55）的通信信号端与通信模块（57）双相连接，单片机控制模块（55）的控制信号输入端与按键模块（59）的控制信号输出端相连，单片机控制模块（55）的显示信号输出端与LCD显示模块（58）的信号输入端相连。

3.根据权利要求2所述的分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表，其特征在于：所述的通信模块（57）包括红外通信接口、RS485通信接口和载波通信接口。

4.根据权利要求2所述的分布式能源双路输入双路计量的单相智能电能表，其特征在于：所述的LCD显示模块（58）和按键模块（59）均显露于底壳上，LCD显示模块（58）用于显示电网用电量、电网上网电量、分布式能源发电量和用户用电量的电量信息；按键模块（59）提供用户查阅信息交互使用的按键。