CN217240328U - 一种共享电源箱装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种共享电源箱装置及系统，属于用电装置技术领域。该装置包括塑壳断路器、数据采集模块、计量电能表、负荷控制开关、互锁按钮；计量电能表、负荷控制开关和互锁按钮均设有多个；塑壳断路器通过A、B、C、N四根电力线分别与各计量电能表连接；每个计量电能表通过一个负荷控制开关与一个互锁按钮相连；互锁按钮与用电负载相连；数据采集模块与其中一个计量电能表的A相线接口、N相线接口相连。本实用新型装置结构新颖，使用方便，具有多路互锁功能，可以支持多个用电负载固定接入共享电源箱装置，避免出现反复接线的情况，易于推广应用。

Description

一种共享电源箱装置及系统

技术领域

本实用新型属于用电装置技术领域，具体涉及一种共享电源箱装置及系统。

背景技术

随着中国智能电网建设步伐稳步推进，传统营销模式已经不能满足社会发展的需要。在居民小区、公共水资源、地下水灌溉、商业街区等用电场景加价收费现象，用户群聚投诉现象时有发生，严重影响了电力企业的服务形象。另外，针对公共区域用电场景，缺少满足多用户分时段复用的计量设备，传统的一户一块电能表的模式，出现计量设施的重复报装的现象，给电力企业投资成本造成极大压力。因此，如何克服现有技术的不足是目前用电装置技术领域亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种共享电源箱装置及系统，该装置能够有效解决居民小区、公共水资源、地下水灌溉、商业街区等公共区域用电场景缺少共享电源的问题，通过在居民小区、公共水资源、地下水灌溉、商业街区等公共场所安装共享电源箱，有效解决了加价收费、计量设施重复报装的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种共享电源箱装置，其特征在于，包括：塑壳断路器、数据采集模块、计量电能表、负荷控制开关、互锁按钮；

计量电能表、负荷控制开关和互锁按钮均设有多个，且三者数量相同；

塑壳断路器通过A、B、C、N四根电力线分别与各计量电能表连接；

每个计量电能表通过一个负荷控制开关与一个互锁按钮相连；

互锁按钮与用电负载相连；

数据采集模块与每个计量电能表的485+接口、485-接口相连。

进一步，优选的是，数据采集模块通过RS-485总线与每个计量电能表的485+接口、485-接口相连。

进一步，优选的是，还包括指示灯和交流接触器；

交流接触器JCQ1的线圈、交流接触器JCQ2的线圈、交流接触器JCQ3的线圈与对应用户的负荷控制开关控制端相连；

交流接触器JCQ1的线圈、交流接触器JCQ2的线圈、交流接触器JCQ3的线圈上分别并联有一个指示灯，即指示灯D1、D2、D3；

交流接触器JCQ1的线圈的远离负载端与交流接触器JCQ3的第一个常闭触点、交流接触器JCQ2的第一个常闭触点、互锁按钮HS 1串联；互锁按钮HS1与交流接触器JCQ1的常开触点并联；

交流接触器JCQ2的线圈的远离负载端与交流接触器JCQ3的第二个常闭触点、交流接触器JCQ1的第一个常闭触点、互锁按钮HS 2串联；互锁按钮HS2与交流接触器JCQ3的常开触点并联；

交流接触器JCQ3的线圈的远离负载端与交流接触器JCQ2的第二个常闭触点、交流接触器JCQ1的第二个常闭触点、互锁按钮HS 3串联；互锁按钮HS3与交流接触器JCQ1的常开触点并联；

进一步，优选的是，，还包括应急开关YJ1，互锁按钮HS1的远离交流接触器JCQ2的第一个常闭触点的一端、互锁按钮HS2的远离交流接触器JCQ1的第一个常闭触点的一端、互锁按钮HS3的远离交流接触器JCQ1的第二个常闭触点的一端均与应急开关YJ1的一端相连；应急开关YJ1的另一端与A相线相连。

本实用新型同时提供一种共享电源系统，包括上述共享电源箱装置；还包括主控端、移动端；共享电源箱装置与主控端通信；移动端与主控端相连；共享电源箱装置外贴有二维码，且安装有读卡器。

进一步，优选的是，共享电源箱装置与主控端通过以太网、4G、 5G的方式进行通信。

进一步，优选的是，共享电源箱装置内安装有位置定位模块。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

本实用新型提供一种共享电源箱装置及系统，该装置结构新颖，使用方便，能够有效解决居民小区、公共水资源、地下水灌溉、商业街区等公共区域用电场景缺少共享电源的问题，且有效解决了加价收费、计量设施重复报装等问题，易于推广应用。

本实用新型共享电源箱装置具有多路互锁功能，对于用电负载属于私人资产时，可以支持多个用电负载固定接入共享电源箱装置，避免出现反复接线的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型共享电源箱装置的结构示意图；

其中，1、塑壳断路器；2、数据采集模块；3、计量电能表；4、负荷控制开关；5、互锁按钮；6、负载；

图2为本实用新型共享电源箱装置的多路互锁原理图；

图3为本实用新型共享电源系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，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。

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”、“连接”、“设有”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。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1所示，一种共享电源箱装置，包括：塑壳断路器1、数据采集模块2、计量电能表3、负荷控制开关4、互锁按钮5；

计量电能表3、负荷控制开关4和互锁按钮5均设有多个，且三者数量相同；

塑壳断路器1通过A、B、C、N四根电力线分别与各计量电能表3连接；

每个计量电能表3通过一个负荷控制开关4与一个互锁按钮5 相连；

互锁按钮5与用电负载6相连；

数据采集模块2与每个计量电能表3的A相线接口、N相线接口相连。

优选，数据采集模块2通过RS-485总线与每个计量电能表3的 485+接口、485-接口相连。

如图2所示，优选，还包括指示灯和交流接触器；

交流接触器JCQ1的线圈、交流接触器JCQ2的线圈、交流接触器JCQ3的线圈与对应用户的负荷控制开关4控制端相连；

交流接触器JCQ1的线圈、交流接触器JCQ2的线圈、交流接触器JCQ3的线圈上分别并联有一个指示灯，即指示灯D1、D2、D3；

交流接触器JCQ1的线圈的远离负载端与交流接触器JCQ3的第一个常闭触点、交流接触器JCQ2的第一个常闭触点、互锁按钮HS 1串联；互锁按钮HS1与交流接触器JCQ1的常开触点并联；

交流接触器JCQ2的线圈的远离负载端与交流接触器JCQ3的第二个常闭触点、交流接触器JCQ1的第一个常闭触点、互锁按钮HS 2串联；互锁按钮HS2与交流接触器JCQ3的常开触点并联；

交流接触器JCQ3的线圈的远离负载端与交流接触器JCQ2的第二个常闭触点、交流接触器JCQ1的第二个常闭触点、互锁按钮HS 3串联；互锁按钮HS3与交流接触器JCQ1的常开触点并联；

优选，还包括应急开关YJ1，互锁按钮HS1的远离交流接触器J CQ2的第一个常闭触点的一端、互锁按钮HS2的远离交流接触器J CQ1的第一个常闭触点的一端、互锁按钮HS3的远离交流接触器J CQ1的第二个常闭触点的一端均与应急开关YJ1的一端相连；应急开关YJ1的另一端与A相线相连。

本实用新型中，交流接触器是配合计量电能表的外置通断电器件。

本发明同时提供一种共享电源系统，包括上述共享电源箱装置；还包括主控端、移动端；共享电源箱装置与主控端通信；移动端与主控端相连；共享电源箱装置外贴有二维码，且安装有读卡器。

优选，共享电源箱装置与主控端通过以太网、4G、5G的方式进行通信。

共享电源箱装置与主控端之间通过以太网、4G、5G等方式通信，主控端实现对共享电源箱装置的、运行状态监测、位置监控、费控管理的工作，还可以包括档案管理等，移动端通过微信公众号或者相应的APP与主控端相连；

主控端是共享电源箱的后台管理系统，具有数据存储、数据处理、扫码用电控制指令下发、刷卡用电记录召测等功能，相当于是共享电源箱的后台管理系统。移动端为用户使用的手机，通过手机APP或者微信公众号发起扫码用电的业务。详细系统架构如图3所示。

用户经过刷卡或者扫码的方式开始用电，然后按下相应的互锁按钮，负荷控制开关闭合，对应的支路即可通电。本实用新型系统支持多用户分时复用，满足不同年龄段用户的使用习惯，针对老年人支持刷卡用电，对于年轻人支持扫码用电，计量计费按照国家标准规范执行，有效解决转供电加价收费、计量设备重复报装情况的发生。

本实用新型按照国家标准电价执行计量计费工作，避免出现加价收费现象；数据采集模块的作用是用于采集各个计量电能表中的数据，为用电费用计算提供基础数据。

用户通过第一次刷卡或者扫码开始用电时，计量电能表记录开始用电有功电能示值E₁、开始时间、用户编号、开始用电账户余额M₁，用户第二次刷卡或者扫码结束用电时，计量电能表记录结束用电有功电能示值E₂、结束时间、用户编号、结束用电账户余额M₂，同时将结束时的账户余额返回给原账户。计量电能表通过边缘计算技术，本地计算本次用电量E，结合本地存储的电价值P，其中P为国家标准电价，计算出本次用电费用，同时完成扣费工作。计算公式如下所示：

E＝E₂-E₁

M_2＝M₁-(E*P)

本实用新型共享电源箱装置具有多路互锁功能，对于用电负载属于私人资产时，可以支持多个用电负载固定接入共享电源箱装置，避免出现反复接线的情况；

对于用电负载属于私人资产时，一个计量电能表可以接入三路用电负载，若用户甲的用电负载与交流接触器的线圈JCQ1连接时，用户甲只需在计量电能表上刷卡或者扫码1#电能表的二维码，然后按下互锁按钮HS1，此时交流接触器JCQ1的常开触点闭合，同时交流接触器JCQ1常开触点的13、14号端子接通，利用交流接触器JCQ 2的第一个常闭触点、交流接触器JCQ2的第一个常闭触点的21和2 2常闭端子，即可形成交流接触器JCQ1的线圈控制端A1、A2的2 20V电压通电回路，交流接触器JCQ1的线圈的A、B、C三相回路接通，用户负载即可通电。按时上述原理，用户乙和用户丙刷卡或者扫码后，按下对应的互锁按钮HS2和HS3，即可使对应的用电负载通电、断电、扣费业务。其中，D1、D2、D3为指示灯，YJ1为应急开关，紧急情况下可以强制断电，详细原理如下图2所示。

本发明共享电源系统满足多用户分时复用，用户通过刷卡或者扫码的方式，实现电源箱装置的资源共享；

一种共享电源箱装置支持多用户刷卡用电或者用电，一个用户用电结束后，另外一个用户可以接着复用。用户只需简单在共享电源箱装置的刷卡位置刷卡操作，或者扫码共享电源箱装置的二维码，即可开始用电，用电结束后，进行第二次刷卡或者打开APP查看用电状态，点击结束用电按钮，即可结束用电，大大降低了公共区域用户重复报装计量电能表的现象，节约电力企业的投资成本。

以扫码用电为例，详细流程如下：

1)移动端用户下载APP，注册并实名认证；

2)点击扫码用电开始按钮；

3)主控端查询用户档案信息，判断是否为共享电源箱装置用户，条件满足的情况下，接收移动端请求并下发开始用电指令；

4)主控端收到移动端下达的共享用电指令，远程下发共享用电指令给共享电源箱装置；

5)对应的计量电能表执行合闸指令，外置交流接触器合闸；

6)用户开始用电；

7)主控端实时采集共享电源箱装置电量；实时扣费，实时判断预警金额限值；

8)点击结束用电按钮；结束用电，完成扣费。

本实用新型共享电源箱装置具有用户切换自动断电功能，若用户非正常结束用电时，共享电源箱能够自动断电，并完成自动扣费工作，避免出现非用电主体状态。优选当用户在规定的时间内不用电，共享电源箱装置自动监测负荷状态，若用电负荷处于0的状态，共享电源箱装置则判断当前用户处于无负荷用电状态，共享电源箱装置记录无负荷用电状态持续时间，当持续时间达到预先设置的断电时间时，共享电源箱则自动断电，避免用户忘记结束用电时，造成账户余额被他人误用的情况。

优选，共享电源箱装置具有位置定位功能，用户能够在手机端查看共享电源箱装置的安装位置，便于用户查找最近的共享电源箱装置；即共享电源箱装置内嵌位置定位模块，实时更新共享电源箱的位置状态。用户打开APP可以查看最近的共享电源箱装置的位置，便于引导客户到最近的共享电源箱装置刷卡或者扫码用电。通过在APP上对不同的共享电源箱装置的用电状态进行颜色标识，红色表示在用，蓝色表示空闲状态。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、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。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种共享电源箱装置，其特征在于，包括：塑壳断路器、数据采集模块、计量电能表、负荷控制开关、互锁按钮；

计量电能表、负荷控制开关和互锁按钮均设有多个，且三者数量相同；

塑壳断路器通过A、B、C、N四根电力线分别与各计量电能表连接；

每个计量电能表通过一个负荷控制开关与一个互锁按钮相连；

互锁按钮与用电负载相连；

数据采集模块与每个计量电能表的A相线接口、N相线接口相连。

2.根据权利要求1所述的共享电源箱装置，其特征在于，数据采集模块通过RS-485总线与每个计量电能表的485+接口、485-接口相连。

3.根据权利要求1所述的共享电源箱装置，其特征在于，还包括指示灯和交流接触器；

交流接触器JCQ1的线圈、交流接触器JCQ2的线圈、交流接触器JCQ3的线圈与对应用户的负荷控制开关控制端相连；

交流接触器JCQ1的线圈、交流接触器JCQ2的线圈、交流接触器JCQ3的线圈上分别并联有一个指示灯，即指示灯D1、D2、D3；

交流接触器JCQ1的线圈的远离负载端与交流接触器JCQ3的第一个常闭触点、交流接触器JCQ2的第一个常闭触点、互锁按钮HS1串联；互锁按钮HS1与交流接触器JCQ1的常开触点并联；

交流接触器JCQ2的线圈的远离负载端与交流接触器JCQ3的第二个常闭触点、交流接触器JCQ1的第一个常闭触点、互锁按钮HS2串联；互锁按钮HS2与交流接触器JCQ3的常开触点并联；

交流接触器JCQ3的线圈的远离负载端与交流接触器JCQ2的第二个常闭触点、交流接触器JCQ1的第二个常闭触点、互锁按钮HS3串联；互锁按钮HS3与交流接触器JCQ1的常开触点并联。

4.根据权利要求1所述的共享电源箱装置，其特征在于，还包括应急开关YJ1，互锁按钮HS1的远离交流接触器JCQ2的第一个常闭触点的一端、互锁按钮HS2的远离交流接触器JCQ1的第一个常闭触点的一端、互锁按钮HS3的远离交流接触器JCQ1的第二个常闭触点的一端均与应急开关YJ1的一端相连；应急开关YJ1的另一端与A相线相连。

5.一种共享电源系统，其特征在于，包括权利要求1~4任意一项所述的共享电源箱装置；还包括主控端、移动端；共享电源箱装置与主控端通信；移动端与主控端相连；共享电源箱装置外贴有二维码，且安装有读卡器。

6.根据权利要求5所述的共享电源系统，其特征在于，共享电源箱装置与主控端通过以太网、4G、5G的方式进行通信。

7.根据权利要求5所述的共享电源系统，其特征在于，共享电源箱装置内安装有位置定位模块。

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