[發明專利]基于SOC技術的單相導軌式電能表及電能計量實現方法

有效

• 申請號: 200810041281.X
• 申請日: 2008-08-01
• 公開（公告）號: CN101639491A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 姜龍;周中;陳建鋒
• 申請（專利權）人: 上海安科瑞電氣有限公司
• 主分類號: G01R11/00
• 分類號: G01R11/00;G01R22/00
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳學雯

1.基于SOC技術的導軌式單相電能表，由殼體和設置在所述殼體內的電流電壓采集電路、電能計量芯片、通訊回路、液晶顯示器和電源供電部分組成，在所述殼體的背面設置有一導軌槽和一彈性卡鉤，所述彈性卡鉤將帶有導軌槽的電能表卡在35mm標準導軌上；其特征在于，所述電能計量芯片采用SOC單芯片實現數據處理、電能計量和功能控制；所述基于SOC技術的導軌式單相電能表的外型結構依據微型斷路器的模數化標準進行設計；

所述基于SOC技術的導軌式單相電能表寬度為微型斷路器的模數值的4倍；

電路板分為上板和下板，上板通過插針固定在下板上方，并通過插針連接下板；

下板上集成有電流電壓采集電路、通訊電路、電源供電部分；上板上集成有單相SOC電能計量芯片；

所述SOC單芯片為ADE7169單芯片；

所述殼體的正面設置有LCD液晶顯示屏、電能脈沖指示燈、峰費率指示燈、平費率指示燈和谷費率指示燈；所述LCD液晶顯示屏與所述的SOC單芯片上的LCD驅動模塊連接，電能脈沖指示燈、峰費率指示燈、平費率指示燈和谷費率指示燈與所述的SOC單芯片上的I/O口連接；

在所述殼體上設置有RS485通訊接口，所述RS485通訊接口與所述的SOC單芯片上的UART模塊接口連接；以便于若干個基于SOC技術的導軌式單相電能表進行組網；

在所述殼體上還設置有有功電能脈沖輸出口，該有功電能脈沖輸出口接SOC單芯片上的脈沖輸出口；以便于校正所述的基于SOC技術的導軌式單相電能表；

在所述殼體的上側和下側均設置有壓嵌式接線端子；

電流電壓采集電路包括電壓信號采集電路和電流信號采集電路，所述電壓采集電路包括電阻分壓取樣網絡電路、第一RC濾波電路，所述電阻分壓取樣網絡電路的信號輸入端接母線電壓，所述電阻分壓取樣網絡電路的輸出端接所述第一RC濾波電路的輸入端，所述第一RC濾波電路的輸出端接所述?SOC單芯片的電壓輸入通道接口；所述電流信號采集電路包括一個電流互感器、取樣電阻、第二RC濾波電路，所述電流互感器的一次側與配電線路上的實時電流耦合，所述電流互感器的二次側接一取樣電阻，所述取樣電阻通過所述第二RC濾波電路接所述SOC單芯片的電流通道；

所述基于SOC技術的導軌式單相電能表的接線方式可以采用直接接入方式和通過電流互感器二次接入方式；

所述電源供電部分的輸出兩路電源，一路電源供通訊回路，另一路電源供SOC單芯片；

該基于SOC技術的導軌式單相電能表采用SOC單芯片進行電能計量，SOC單芯片為ADE7169單芯片，該ADE7169單芯片上集成有電能計量模塊、8052核MCU、電源管理模塊、帶溫度補償RTC模塊、LCD驅動模塊、UART模塊、SPI/I2C外圍擴展接口模塊和脈沖輸出口以及編程在線調試接口，在SPI/I2C外圍擴展接口模塊上接一鐵電存儲器FM24CL16；

配電線路上實時電壓經過電壓信號采集電路中的電阻分壓取樣網絡分壓降為合適的小信號，后經第一RC濾波電路濾除雜波干擾后，送入SOC單芯片的電壓輸入通道；配電線路上實時電流經過表內高精度電流互感器耦合，取樣電阻取樣后變為合適的小信號，后經第二RC濾波電路濾除雜波干擾后，送入SOC單芯片的電流輸入通道；預處理的電壓信號和電流信號由SOC單芯片上集成的電能計量模塊進行A/D轉換，處理、運算后輸出電能脈沖；集成于SOC單芯片上的8052核MCU對電能進行累加，根據帶溫度補償RTC模塊中的時間值參考預先設定的費率時段完成分時電能計量存儲于鐵電存儲器FM24CL16中，并同時通過液晶顯示器和指示燈實現顯示以及通過RS485通訊接口和有功電能脈沖輸出口傳輸至遠程管理計算機。?