CN216489911U - 一种具有掉电报警功能的电能监测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种具有掉电报警功能的电能监测装置，包括充放电模块,所述充放电模块连接有AC‑DC模块、锂电池模块与稳压模块，所述稳压模块连接有MCU模块，所述MCU模块连接有电能检测模块，所述AC‑DC模块与电能检测模块分别连接三相电路中的三相A、B与C以及零线N，所述充放电模块内部设置有充放电电路，所述电能检测模块内部设置有交流电压检测电路。本实用新型所述的一种具有掉电报警功能的电能监测装置，内部放置一个锂电池，交流电掉电后，通过锂电池可以继续给内部电子元器件供电，内部MCU检测到掉电后，通过通讯模块将事件及时上报，具有掉电报警功能，配合以适当的大数据策略，后台可以轻易的分辨出这两种情况，无需现场排查。

Description

一种具有掉电报警功能的电能监测装置
技术领域
本实用新型涉及电力监测领域，特别涉及一种具有掉电报警功能的电能监测装置。
背景技术
电能监测装置是一种进行电力监测的支撑设备，随着各大银行给制造业企业发放贷款的政策越来越开放，如何确保贷款确实起到助力制造业发展，有效的监管必不可少，制造业企业效益好坏，往往与其用电量有关系，所以目前部分银行采用电能监测装置对制造业企业进行贷款期用电监测，这一类电能监测装置需要具有通讯功能，同时具有拆装简单、布局适应性高和监测数可随机增减等几个特点，通讯功能可以确保监测数据的实时性，拆装简单是因为这类装置只在贷款期内对企业进行电能监测，过期后需拆下且装置需回收后重复利用，布局适应性高是因为每个公司现场环节不同，安装难易程度也不同，监测数可随机增减是因为制造业企业种类多，电力负荷也不同，需要被监测的对象也不同，随着科技的不断发展，人们对于电能监测装置的制造工艺要求也越来越高。
现有的电能监测装置在使用时存在一定的弊端，目前标准型的电能监测装置，大部分不具备掉电报警功能，如果银行在数据后台发现有装置掉线了，银行无法判断这是因为装置故障还是系统断电了，银行可能需要派专人上门检查，费时费力，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种具有掉电报警功能的电能监测装置。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有掉电报警功能的电能监测装置，内部放置一个锂电池，交流电掉电后，通过锂电池可以继续给内部电子元器件供电，内部MCU检测到掉电后，通过通讯模块将事件及时上报，具有掉电报警功能，配合以适当的大数据策略，后台可以轻易的分辨出这两种情况，无需现场排查，可以有效解决背景技术中的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种具有掉电报警功能的电能监测装置，包括充放电模块,所述充放电模块连接有AC-DC模块、锂电池模块与稳压模块，所述稳压模块连接有MCU模块，所述MCU模块连接有电能检测模块，所述AC-DC模块与电能检测模块分别连接三相电路中的三相A、 B与C以及零线N，所述充放电模块内部设置有充放电电路，所述电能检测模块内部设置有交流电压检测电路，供电电压正常时，所述锂电池模块充电，充满后不能放电，所述交流电压检测电路实时检测电网电压，所述MCU模块通过通讯模块将检测的数据上传到数据中心，所述锂电池模块给电子元器件提供电源。
作为本申请一种优选的技术方案，所述交流电压检测电路检测到交流电压为0V即掉电时，所述锂电池模块会通过放电给内部电子元器件供电，使得即使没有交流电，所述交流电压检测电路依然工作，检测到电压为0V即掉电后，所述电能检测模块上报掉电事件。
作为本申请一种优选的技术方案，所述充放电电路包括锂电池B100、锂电池保护芯片U108、电源AC-DC、二极管D100、二极管D101、二极管D110、二极管D111、电阻R100与电阻R105。
作为本申请一种优选的技术方案，当交流电正常时，5V是由电源AC-DC 转换出来的直流电压，所述5V建立后通过二极管D100产生4.8V电压，所述 4.8V再供给后端LDO电路产生稳定的3.3V作为VCC，所述5V会通过另一个通道，即二极管D101、二极管D110和电阻R100，产生一个最大4.3V电压，所述4.3V电压是锂电池的最高电压，所述4.3V建立的过程就是锂电池充电的过程，所述二极管D111的阳极是4.3V，阴极是4.8V，所述二极管D111处于反向截止状态，此时锂电池没有放电的路径，即锂电池在交流电压正常的情况下，只会被充电，不会被放电。
作为本申请一种优选的技术方案，当交流电压为0V时，即掉电时，5V就会降低到0V，所述二极管D100不存在电流，所述二极管D101、二极管D110、电阻R100这个回路也不在给锂电池B100充电，所述锂电池B100会将之前存满的电通过二极管D111放电到后端，即4.8V电压会下降到锂电池电压减去二极管D111的管压降，即从4.1V开始下降。
作为本申请一种优选的技术方案，所述交流电压检测电路内部设置有电流型电压互感器、VAP管脚、VAN管脚、若干组电阻与两组电容。
(三)有益效果
与现有技术相比，本实用新型提供了一种具有掉电报警功能的电能监测装置，具备以下有益效果：该一种具有掉电报警功能的电能监测装置，内部放置一个锂电池，交流电掉电后，通过锂电池可以继续给内部电子元器件供电，内部MCU检测到掉电后，通过通讯模块将事件及时上报，具有掉电报警功能，配合以适当的大数据策略，后台可以轻易的分辨出这两种情况，无需现场排查，电能监测装置具有掉电报警功能后，银行如果在数据后台发现有装置掉线后，可以根据掉线前最后一条通讯数据是否报告了掉电事件来做初步排查，如果通讯数据中有掉电事件上报，后台虽然无法直接判定是电力公司断电还是有人把装置的电源线断开，但是配合以适当的大数据策略，后台可以轻易的分辨出这两种情况，这样银行人员就不需要去现场排查了，整个电能监测装置结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。
附图说明
图1为本实用新型一种具有掉电报警功能的电能监测装置的整体结构示意图。
图2为本实用新型一种具有掉电报警功能的电能监测装置中充放电电路的结构示意图。
图3为本实用新型一种具有掉电报警功能的电能监测装置中交流电压检测电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一：
如图1-3所示，一种具有掉电报警功能的电能监测装置，包括充放电模块,所述充放电模块连接有AC-DC模块、锂电池模块与稳压模块，所述稳压模块连接有MCU模块，所述MCU模块连接有电能检测模块，所述AC-DC模块与电能检测模块分别连接三相电路中的三相A、B与C以及零线N，充放电模块内部设置有充放电电路，电能检测模块内部设置有交流电压检测电路，供电电压正常时，锂电池模块充电，充满后不能放电，交流电压检测电路实时检测电网电压，MCU模块通过通讯模块将检测的数据上传到电能检测模块，锂电池模块给电子元器件提供电源。
交流电压检测电路检测到交流电压为0V即掉电时，锂电池模块会通过放电给内部电子元器件供电，使得即使没有交流电，交流电压检测电路依然工作，检测到电压为0V即掉电后，电能检测模块上报掉电事件。
实施例二：
在实施例一的基础上，如图1-3所示，一种具有掉电报警功能的电能监测装置，包括充放电模块,所述充放电模块连接有AC-DC模块、锂电池模块与稳压模块，所述稳压模块连接有MCU模块，所述MCU模块连接有电能检测模块，所述AC-DC模块与电能检测模块分别连接三相电路中的三相A、B与C以及零线N，充放电模块内部设置有充放电电路，电能检测模块内部设置有交流电压检测电路，供电电压正常时，锂电池模块充电，充满后不能放电，交流电压检测电路实时检测电网电压，MCU模块通过通讯模块将检测的数据上传到电能检测模块，锂电池模块给电子元器件提供电源。
充放电电路包括锂电池B100、锂电池保护芯片U108、电源AC-DC、二极管D100、二极管D101、二极管D110、二极管D111、电阻R100与电阻R105。
当交流电正常时，5V是由电源AC-DC转换出来的直流电压，5V建立后通过二极管D100产生4.8V电压，4.8V再供给后端LDO电路产生稳定的3.3V作为VCC，5V会通过另一个通道，即二极管D101、二极管D110和电阻R100，产生一个最大4.3V电压，4.3V电压是锂电池的最高电压，4.3V建立的过程就是锂电池充电的过程，二极管D111的阳极是4.3V，阴极是4.8V，二极管 D111处于反向截止状态，此时锂电池没有放电的路径，即锂电池在交流电压正常的情况下，只会被充电，不会被放电。
当交流电压为0V时，即掉电时，5V就会降低到0V，二极管D100不存在电流，二极管D101、二极管D110、电阻R100这个回路也不在给锂电池B100 充电，锂电池B100会将之前存满的电通过二极管D111放电到后端，即4.8V 电压会下降到锂电池电压减去二极管D111的管压降，即从4.1V开始下降。
实施例三：
在实施例一与实施例二的基础上，如图1-3所示，一种具有掉电报警功能的电能监测装置，包括充放电模块,所述充放电模块连接有AC-DC模块、锂电池模块与稳压模块，所述稳压模块连接有MCU模块，所述MCU模块连接有电能检测模块，所述AC-DC模块与电能检测模块分别连接三相电路中的三相A、 B与C以及零线N，充放电模块内部设置有充放电电路，电能检测模块内部设置有交流电压检测电路，供电电压正常时，锂电池模块充电，充满后不能放电，交流电压检测电路实时检测电网电压，MCU模块通过通讯模块将检测的数据上传到电能检测模块，锂电池模块给电子元器件提供电源。
交流电压检测电路内部设置有电流型电压互感器、VAP管脚、VAN管脚、若干组电阻与两组电容。
工作原理：本实用新型包括充放电模块，充放电模块内部设置有充放电电路，电能检测模块内部设置有交流电压检测电路，内部放置一个锂电池，交流电掉电后，通过锂电池可以继续给内部电子元器件供电，内部MCU检测到掉电后，通过通讯模块将事件及时上报，在供电电压正常时，给锂电池充电，充满后不能放电交流电压检测电路一直实时检测电网电压，当交流电压为0V即掉电时，锂电池会通过放电给内部电子元器件供电，使得即使没有交流电，交流电压检测电路依然工作，检测到电压为0V即掉电后，电能监测装置上报掉电事件，充放电电路包括锂电池B100、锂电池保护芯片U108、电源 AC-DC、二极管D100、二极管D101、二极管D110、二极管D111、电阻R100 与电阻R105，当交流电正常时，5V是由电源AC-DC转换出来的直流电压，5V 建立后通过二极管D100产生4.8V电压，4.8V再供给后端LDO电路产生稳定的3.3V作为VCC，5V会通过另一个通道，即二极管D101、二极管D110和电阻R100，产生一个最大4.3V电压，4.3V电压是锂电池的最高电压，4.3V建立的过程就是锂电池充电的过程，二极管D111的阳极是4.3V，阴极是4.8V，二极管D111处于反向截止状态，此时锂电池没有放电的路径，即锂电池在交流电压正常的情况下，只会被充电，不会被放电，当交流电压为0V时，即掉电时，5V就会降低到0V，二极管D100不存在电流，二极管D101、二极管D110、电阻R100这个回路也不在给锂电池B100充电，锂电池B100会将之前存满的电通过二极管D111放电到后端，即4.8V电压会下降到锂电池电压减去二极管D111的管压降，即从4.1V开始下降，在放电的过程中，由于后端VCC的电压采用的是3.3V，故从4.1V降到3.3V的过程中，只要锂电池容量够大，系统持续工作的时间还是可以完成交流电压检测、掉电判断和掉电事件上报的，拥有掉电检测功能，可以知道装置在数据后台掉线的原因，对于银行对贷款企业的有效监管是有很重要的意义，证明了数据的有效性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (3)

1.一种具有掉电报警功能的电能监测装置，包括充放电模块,其特征在于：所述充放电模块连接有AC-DC模块、锂电池模块与稳压模块，所述稳压模块连接有MCU模块，所述MCU模块连接有电能检测模块，所述AC-DC模块与电能检测模块分别连接三相电路中的三相A、B与C以及零线N，所述充放电模块内部设置有充放电电路，所述电能检测模块内部设置有交流电压检测电路，供电电压正常时，所述锂电池模块充电，充满后不能放电，所述交流电压检测电路实时检测电网电压，所述MCU模块通过通讯模块将检测的数据上传到数据中心，所述锂电池模块给电子元器件提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种具有掉电报警功能的电能监测装置，其特征在于：所述充放电电路包括锂电池B100、锂电池保护芯片U108、电源AC-DC、二极管D100、二极管D101、二极管D110、二极管D111、电阻R100与电阻R105。
3.根据权利要求1所述的一种具有掉电报警功能的电能监测装置，其特征在于：所述交流电压检测电路内部设置有电流型电压互感器、VAP管脚、VAN管脚、若干组电阻与两组电容。
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