CN212723080U - 一种交直流输入功率检测与读取装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种交直流输入功率检测与读取装置，包括：外壳、电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、计量模块、微处理器电源、微处理器模块、时钟模块、存储器、通信模块、电源；电源分别与电流检测模块和电压检测模块电连接；电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块和计量模块设置于外壳内部；计量模块分别与电流检测模块、电压检测模块和温度检测模块电连接；计量模块分别与微处理器模块和微处理器电源电连接；微处理器模块分别与微处理器电源、时钟模块、存储器和通信模块电连接。本实用新型通过计量模块采集包括电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度的多个参量，提供较为全面的电能信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及电能检测技术领域，特别是涉及一种交直流输入功率检测与读取装置。
背景技术
电能是指使用电以各种形式做功的能力。电能被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通信、广播等各个领域。
电能计量装置是用于测量、记录发电量、供电量、厂用电量、线损电量和用户用电量的计量器具。电能计量装置一般由电能表(有功、无功电能表，最大需量表，复费率电能表等)、计量用互感器(包括电压互感器和电流互感器)和二次连接线导线构成。
但是，针对一些特定设备，例如某些分项电器，灯泡、插座等，用户难以安装低压电能计量仪，并且无法得知全面的参数信息。
实用新型内容
鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种交直流输入功率检测与读取装置。
为了解决上述问题，本实用新型公开了一种交直流输入功率检测与读取装置，包括：外壳、电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、计量模块、微处理器电源、微处理器模块、时钟模块、存储器、通信模块、电源；所述电源分别与所述电流检测模块和所述电压检测模块电连接；所述电流检测模块、所述电压检测模块、所述温度检测模块和所述计量模块设置于所述外壳内部；所述计量模块分别与所述电流检测模块、所述电压检测模块和所述温度检测模块电连接；所述温度检测模块用于检测芯片温度；所述计量模块分别与所述微处理器模块和所述微处理器电源电连接；所述微处理器模块分别与所述微处理器电源、所述时钟模块、所述存储器和所述通信模块电连接；所述时钟模块用于计量时间；所述存储器用于存储电能数据；所述通信模块用于传输电能数据。
优选的，所述计量模块包括信号检测单元；所述信号检测单元用于对输入信号进行过零检测和频率测量，区分输入的是交流信号还是直流信号，从而自适应进行交流计量或者直流计量。
优选的，所述计量模块还包括掉电保护单元；所述掉电保护单元用于当所述计量模块与所述微处理器电源断开时，为所述计量模块提供备用电源。
优选的，所述计量模块的I-in口与火线连接；所述计量模块的I-out口串联一个负载后与零线连接；所述计量模块的N口与零线连接；所述计量模块的V+口与所述微处理器模块并联后与所述微处理器电源连接；所述计量模块的V-口接地。
优选的，还包括隔离模块和隔离电源；所述计量模块的V+口与所述隔离模块串联后与所述微处理器电源连接；所述计量模块的V-口与所述隔离模块串联后接地；所述计量模块的V+口与所述隔离模块的连接端与所述隔离电源连接。
优选的，所述计量模块的I-in口与直流正极连接；所述计量模块的I-out口串联一个负载后与直流负极连接；所述计量模块的N口接地；所述计量模块的V+口与所述微处理器模块并联后与所述微处理器电源连接；所述计量模块的V-口接地。
优选的，所述外壳长度为22.4-22.6mm，宽度为22.4-22.6mm，高度为15.4-15.6mm；所述外壳采用耐高温材料制成。
优选的，所述外壳表面设有八个引脚；所述引脚长度为3-4mm。
优选的，所述计量模块为SOC芯片。
优选的，所述通信模块采用DL/T 645-2007规约或Modbus-RTU规约。
本实用新型包括以下优点：
本实用新型无需任何改动任何部分，不仅可以用于交流系统中，也可以用于直流系统中，通过所述计量模块采集包括电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度的多个参量，提供较为全面的电能信息。
附图说明
图1是本实用新型的一种交直流输入功率检测与读取装置的结构框图；
图2是本实用新型的一种交直流输入功率检测与读取装置的交流电源非隔离应用电路结构示意图；
图3是本实用新型的一种交直流输入功率检测与读取装置的交流电源隔离应用电路结构示意图；
图4是本实用新型的一种交直流输入功率检测与读取装置的直流电源非隔离应用电路结构示意图；
图5是本实用新型的一种交直流输入功率检测与读取装置的尺寸示意图。
说明书附图中的附图标记如下：
1、外壳；11、计量模块；111、信号检测单元；112、掉电保护单元；12、电流检测模块；13、电压检测模块；14、温度检测模块；2、微处理器模块；3、微处理器电源；4、时钟模块；5、存储器；6、通信模块；7、电源。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型的核心构思之一在于，提供一种交直流输入功率检测与读取装置，无需任何改动任何部分，不仅可以用于交流系统中，也可以用于直流系统中，通过所述计量模块采集包括电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度的多个参量，提供较为全面的电能信息。
参照图1，示出了本实用新型的一种交直流输入功率检测与读取装置的结构框图，具体可以包括：外壳1、电流检测模块12、电压检测模块13、温度检测模块14、计量模块11、微处理器电源3、微处理器模块2、时钟模块4、存储器5、通信模块6、电源7；所述电源7设置于所述外壳1外部；所述电源7分别与所述电流检测模块12和所述电压检测模块13电连接；所述电流检测模块12、所述电压检测模块13、所述温度检测模块14和所述计量模块11设置于所述外壳1内部；所述计量模块11分别与所述电流检测模块12、所述电压检测模块13和所述温度检测模块14电连接；所述温度检测模块14用于检测芯片温度；所述计量模块11分别与所述微处理器模块2和所述微处理器电源3电连接；所述微处理器电源3和所述微处理器模块2设置于所述外壳1外部；所述微处理器模块2分别与所述微处理器电源3、所述时钟模块4、所述存储器5和所述通信模块6电连接；所述时钟模块4用于计量时间；所述存储器5用于存储电能数据；所述通信模块6用于传输电能数据。具体的，所述电压检测模块13并联在火线和零线之间；所述电流检测模块12串联在火线上；所述电压检测模块13与所述计量模块11的V-in口连接，所述电流检测模块12与所述计量模块11的I-in口相连。
本实施例无需任何改动任何部分，不仅可以用于交流系统中，也可以用于直流系统中，通过所述计量模块11采集包括电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度的多个参量，提供较为全面的电能信息。
优选的，所述计量模块11包括信号检测单元111；所述信号检测单元111用于对输入信号进行过零检测和频率测量，区分输入的是交流信号还是直流信号，从而自适应进行交流计量或者直流计量。
本实施例通过所述信号检测单元111实现交直流自适应测量，可测量线路中交流或直流电参数。
优选的，所述计量模块11还包括掉电保护单元112；所述掉电保护单元112用于当所述计量模块11与所述微处理器电源3断开时，为所述计量模块11提供备用电源。
本实施例通过所述掉电保护单元112为所述计量模块11提供电能数据掉电保护。
参照图2，示出了本实用新型的一种交直流输入功率检测与读取装置的交流电源非隔离应用电路结构示意图，所述计量模块的I-in口与火线连接；所述计量模块的I-out口串联一个负载后与零线连接；所述计量模块的N口与零线连接；所述计量模块的V+口与所述微处理器模块并联后与所述微处理器电源连接；所述计量模块的V-口接地。
本实施例采用非隔离电路计量交流电源电能，连接简单，成本较低，且电能转化效率较高。
参照图3，示出了本实用新型的一种交直流输入功率检测与读取装置的交流电源隔离应用电路结构示意图，具体还包括隔离模块和隔离电源；所述计量模块的V+口与所述隔离模块串联后与所述微处理器电源连接；所述计量模块的V-口与所述隔离模块串联后接地；所述计量模块的V+口与所述隔离模块的连接端与所述隔离电源连接。
本实施例通过所述隔离模块将所述计量模块和所述微处理器电源隔离，增强了整体装置的安全性能，防止在裸露导体故障带电情况下发生间接触电危险。
参照图4，示出了本实用新型的一种交直流输入功率检测与读取装置的直流电源非隔离应用电路结构示意图，所述计量模块的I-in口与直流正极连接；所述计量模块的I-out口串联一个负载后与直流负极连接；所述计量模块的N口接地；所述计量模块的V+口与所述微处理器模块并联后与所述微处理器电源连接；所述计量模块的V-口接地。
本实施例采用非隔离电路计量直流电源电能，连接简单，成本较低，且电能转化效率较高。
参照图5，示出了本实用新型的一种交直流输入功率检测与读取装置的尺寸示意图；本实施例中，所述外壳长度为22.4-22.6mm，宽度为22.4-22.6mm，高度为15.4-15.6mm；所述外壳采用耐高温材料制成。
本实施例的模块集成度高，体积小，方便集成嵌入到各种产品及系统中；所述外壳采用耐高温材质，可直接通过波峰焊焊接。
优选的，所述外壳表面设有八个引脚；所述引脚长度为3-4mm。
具体的，所述八个引脚包括：N口，用于连接交流电源零线；RX口，用于接收电平，连接外部TX；TX口，用于发送电平，连接外部RX；PF口，用于检测电能精度，不需要时可悬空；V-口，用于连接计量模块供电电源接地端；V+口，用于连接计量模块供电电源；I-in口，用于连接交流电源火线或直流电源正极；I-out口，用于连接交流电源零线或直流电源负极。
优选的，所述计量模块为SOC芯片。
本实施例的所述计量模块采用工业级专用电能计量SOC芯片，测量精度高。
优选的，所述通信模块采用DL/T 645-2007规约或Modbus-RTU规约。
本实施例的所述通信模块采用DL/T 645-2007规约或Modbus-RTU规约，兼容性好，方便通信和开发。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本实用新型所提供的一种交直流输入功率检测与读取装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种交直流输入功率检测与读取装置，其特征在于，包括：外壳、电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、计量模块、微处理器电源、微处理器模块、时钟模块、存储器、通信模块、电源；所述电源分别与所述电流检测模块和所述电压检测模块电连接；所述电流检测模块、所述电压检测模块、所述温度检测模块和所述计量模块设置于所述外壳内部；所述计量模块分别与所述电流检测模块、所述电压检测模块和所述温度检测模块电连接；所述温度检测模块用于检测芯片温度；所述计量模块分别与所述微处理器模块和所述微处理器电源电连接；所述微处理器模块分别与所述微处理器电源、所述时钟模块、所述存储器和所述通信模块电连接；所述时钟模块用于计量时间；所述存储器用于存储电能数据；所述通信模块用于传输电能数据。
2.根据权利要求1所述的交直流输入功率检测与读取装置，其特征在于，所述计量模块包括信号检测单元；所述信号检测单元用于对输入信号进行过零检测和频率测量，区分输入的是交流信号还是直流信号，从而自适应进行交流计量或者直流计量。
3.根据权利要求1所述的交直流输入功率检测与读取装置，其特征在于，所述计量模块还包括掉电保护单元；所述掉电保护单元用于当所述计量模块与所述微处理器电源断开时，为所述计量模块提供备用电源。
4.根据权利要求1所述的交直流输入功率检测与读取装置，其特征在于，所述计量模块的I-in口与火线连接；所述计量模块的I-out口串联一个负载后与零线连接；所述计量模块的N口与零线连接；所述计量模块的V+口与所述微处理器模块并联后与所述微处理器电源连接；所述计量模块的V-口接地。
5.根据权利要求4所述的交直流输入功率检测与读取装置，其特征在于，还包括隔离模块和隔离电源；所述计量模块的V+口与所述隔离模块串联后与所述微处理器电源连接；所述计量模块的V-口与所述隔离模块串联后接地；所述计量模块的V+口与所述隔离模块的连接端与所述隔离电源连接。
6.根据权利要求1所述的交直流输入功率检测与读取装置，其特征在于，所述计量模块的I-in口与直流正极连接；所述计量模块的I-out口串联一个负载后与直流负极连接；所述计量模块的N口接地；所述计量模块的V+口与所述微处理器模块并联后与所述微处理器电源连接；所述计量模块的V-口接地。
7.根据权利要求1所述的交直流输入功率检测与读取装置，其特征在于，所述外壳长度为22.4-22.6mm，宽度为22.4-22.6mm，高度为15.4-15.6mm；所述外壳采用耐高温材料制成。
8.根据权利要求1所述的交直流输入功率检测与读取装置，其特征在于，所述外壳表面设有八个引脚；所述引脚长度为3-4mm。
9.根据权利要求1所述的交直流输入功率检测与读取装置，其特征在于，所述计量模块为SOC芯片。
10.根据权利要求1所述的交直流输入功率检测与读取装置，其特征在于，所述通信模块采用DL/T 645-2007规约或Modbus-RTU规约。
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