CN206517165U - 电能表无线供电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电能表无线供电电路，其包括电能量发送电路和电能量接收电路；所述电能量发送电路包括MOS管Q1、电阻R1、电阻R2和电感线圈L2；所述MOS管Q1的漏极连接电源VCC，栅极连接电阻R2的第一端，源极连接电阻R1的第一端；电阻R2的第二端连接手持式集抄设备的方波信号发生电路；电阻R1的第二端通过电感线圈L2接地。电能量发送电路将电能转换为无线高频信号进行发送。电能量接受电路接收高频信号，还原能量，为电能表的供电，完成通讯和显示等功能。本方案适用于电力集抄领域。

Description

电能表无线供电电路

技术领域

本实用新型涉及电力计量设备，尤其是涉及一种电能表无线供电电路。

背景技术

手持式集抄设备是由集抄人员持握并靠近电能表，依靠光电通讯的方式读取电能表中的数据。为了确保停电情况下电能表仍能够实现光电通讯以及显示功能，需要在电能表内部安装电池。如果停电操作次数过多，则电池能量很容易耗尽。而电能表使用寿命较长（一般在5年以上），同时由于操作频率的不确定性，无法准确估计电池可正常工作时间。为确保电能表正常工作，必须不定期的巡检大量电能表的电池状态，更换新电池，巨大地增加了维护成本。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的需要在电能表内安装电池并定期维护等的技术问题，提供一种实现手持式集抄设备为电能表供电的电能表无线供电电路。

本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电能表无线供电电路，包括电能量发送电路和电能量接收电路；所述电能量发送电路包括MOS管Q1、电阻R1、电阻R2和电感线圈L2；所述MOS管Q1的漏极连接电源VCC，栅极连接电阻R2的第一端，源极连接电阻R1的第一端；电阻R2的第二端连接手持式集抄设备的方波信号发生电路；电阻R1的第二端通过电感线圈L2接地。

手持式集抄设备是通过光电信号与电能表进行通信，本身带有高频方波信号发生电路。本方案的电能量发送电路设置在手持式集抄设备内，实现电能的发送，电能量接收电路设置在电能表内部，实现电能的接收。集抄人员在抄表时，如果遇到停电的情况，则可以将手持式集抄设备的电能输出口对准电能表的电能输入口（此时手持式集抄设备和电能表的通讯口也对齐），开启电能发送功能，电能量发送电路将电能转换为无线高频信号进行发送。电能量接受电路接收高频信号，还原能量，为电能表的供电，完成通讯和显示等功能。

作为优选，所述电能量接收电路包括接收单元和稳压单元，所述接收单元包括电感线圈L1、二极管D1、电阻R3和电容C1；所述电感线圈L1第一端连接二极管D1的正极，电感线圈L1的第二端接地；电阻R3和电容C1都与电感线圈L1并联；二极管D1的负极作为接收单元的输出端正极连接稳压单元，电感线圈L1的第二端作为接收单元的输出端负极连接稳压单元。

接收单元完成高频无线信号的接收以及转化。

作为优选，所述稳压单元包括储能电容E1、电容C2、稳压芯片U1、储能电容E2和电容C3；所述储能电容E1的正极连接接收单元输出端正极，储能电容E1的负极连接接收单元输出端负极；电容C2和储能电容E1并联；稳压芯片U1的VIN脚连接储能电容E1的正极，稳压芯片U1的GND脚连接储能电容E1的负极，稳压芯片U1的5V脚连接储能电容E2的正极，储能电容E2的负极连接稳压芯片U1的GND脚；电容C3和储能电容E2并联；储能电容E2的正极和负极分别作为电能量接收电路的输出端正极和输出端负极。

稳压电路通过储能电容对能量进行收集，当收集到的能量达到电能表稳定工作要求时，电能表开始从低功耗状态下唤醒，根据用户输入信号，执行显示或者通讯功能。

作为优选，所述稳压芯片U1为AS78L05RTR芯片。

本实用新型带来的有益效果是，电能表无需安装电池，即可实现在停电状态下的通讯或者显示，既节约了电能表的生产成本，又节省大量的维护成本。

附图说明

图1是本实用新型的一种电能量发送电路图；

图2是本实用新型的一种电能量接受电路图；

图3是本实用新型的一种电能表的MCU电路图；

图4是本实用新型的一种近红外通讯电路图；

图5是本实用新的一种液晶显示电路图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种电能表无线供电电路，包括电能量发送电路和电能量接收电路。如图1所示，电能量发送电路包括MOS管Q1、电阻R1、电阻R2和电感线圈L2；所述MOS管Q1的漏极连接电源VCC，栅极连接电阻R2的第一端，源极连接电阻R1的第一端；电阻R2的第二端连接手持式集抄设备的方波信号发生电路；电阻R1的第二端通过电感线圈L2接地。

如图2所示，电能量接收电路包括接收单元和稳压单元。接收单元包括电感线圈L1、二极管D1、电阻R3和电容C1；所述电感线圈L1第一端连接二极管D1的正极，电感线圈L1的第二端接地；电阻R3和电容C1都与电感线圈L1并联；二极管D1的负极作为接收单元的输出端正极连接稳压单元，电感线圈L1的第二端作为接收单元的输出端负极连接稳压单元。

稳压单元包括储能电容E1、电容C2、稳压芯片U1、储能电容E2和电容C3；所述储能电容E1的正极连接接收单元输出端正极，储能电容E1的负极连接接收单元输出端负极；电容C2和储能电容E1并联；稳压芯片U1的VIN脚连接储能电容E1的正极，稳压芯片U1的GND脚连接储能电容E1的负极，稳压芯片U1的5V脚连接储能电容E2的正极，储能电容E2的负极连接稳压芯片U1的GND脚；电容C3和储能电容E2并联；储能电容E2的正极和负极分别作为电能量接收电路的输出端正极和输出端负极。

所述稳压芯片U1为AS78L05RTR芯片。

手持式集抄设备是通过光电信号与电能表进行通信，本身带有高频方波信号发生电路。本方案的电能量发送电路设置在手持式集抄设备内，实现电能的发送，电能量接收电路设置在电能表内部，实现电能的接收。集抄人员在抄表时，如果遇到停电的情况，则可以将手持式集抄设备的电能输出口对准电能表的电能输入口（此时手持式集抄设备和电能表的通讯口也对齐），开启电能发送功能，电能量发送电路将电能转换为无线高频信号进行发送。电能量接受电路接收高频信号，还原能量，为电能表的供电，完成度数和显示等功能。

稳压电路通过储能电容对能量进行收集，当收集到的能量达到电能表稳定工作要求时，电能表开始从低功耗状态下唤醒，根据用户输入信号，执行显示或者通讯功能。

本方案的电能表选用的低功耗MCU。如图3-5所示，MCU通过三极管Q4和Q5控制液晶显示电路和近红外通讯电路的供电线路通断。电表唤醒之后，关闭了没有用到的外设电路，仅打开需要显示或者通讯的电路供电，因此可以在5秒内立即响应外部的通讯或者按键显示等操作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明创造精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的原理或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了电感线圈、储能电容、稳压芯片等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明创造精神相违背的。

Claims (4)

1.一种电能表无线供电电路，其特征在于，包括电能量发送电路和电能量接收电路；所述电能量发送电路包括MOS管Q1、电阻R1、电阻R2和电感线圈L2；所述MOS管Q1的漏极连接电源VCC，栅极连接电阻R2的第一端，源极连接电阻R1的第一端；电阻R2的第二端连接手持式集抄设备的方波信号发生电路；电阻R1的第二端通过电感线圈L2接地。

2.根据权利要求1所述的电能表无线供电电路，其特征在于，所述电能量接收电路包括接收单元和稳压单元，所述接收单元包括电感线圈L1、二极管D1、电阻R3和电容C1；所述电感线圈L1第一端连接二极管D1的正极，电感线圈L1的第二端接地；电阻R3和电容C1都与电感线圈L1并联；二极管D1的负极作为接收单元的输出端正极连接稳压单元，电感线圈L1的第二端作为接收单元的输出端负极连接稳压单元。

3.根据权利要求2所述的电能表无线供电电路，其特征在于，所述稳压单元包括储能电容E1、电容C2、稳压芯片U1、储能电容E2和电容C3；所述储能电容E1的正极连接接收单元输出端正极，储能电容E1的负极连接接收单元输出端负极；电容C2和储能电容E1并联；稳压芯片U1的VIN脚连接储能电容E1的正极，稳压芯片U1的GND脚连接储能电容E1的负极，稳压芯片U1的5V脚连接储能电容E2的正极，储能电容E2的负极连接稳压芯片U1的GND脚；电容C3和储能电容E2并联；储能电容E2的正极和负极分别作为电能量接收电路的输出端正极和输出端负极。

4.根据权利要求3所述的电能表无线供电电路，其特征在于，所述稳压芯片U1为AS78L05RTR芯片。