[實用新型]一種電能計量模塊

有效

• 申請號: 201020561390.7
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN201819952U
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 邱嘉文
• 申請（專利權）人: 珠海威瀚科技發展有限公司
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06;G08C23/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚志強

技術領域

本實用新型涉及電力系統的保護和監控領域，尤其涉及一種電能計量模塊。

背景技術

?傳統的電能表計都采用100V，1A的大功率信號接口，需要與一次電磁型電壓電流互感器連接才能組成完整的高壓計量系統，需要安裝在獨立的計量柜或計量箱中，不能直接與電子式互感器組成小型化高壓計量裝置。小型低功耗的電子式互感器具有小功率的信號接口，要使用電子式互感器與電能計量表計結合組成小型的計量裝置，對計量表計的信號接口和功能組成結構都提出了新的要求。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提供了一種體小質輕、耗電量小、使用方便，能與電子式互感器直接相連的電能計量裝置。

本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種電能計量模塊，包括電能計量芯片，所述電能計量芯片的電壓電流采樣輸入端連接有低功率信號調理單元，該低功率信號調理單元與電壓、電流互感器的二次側連接，所述電能計量芯片與中央處理單元MCU連接，所述中央處理單元MCU的輸出端連接有光纖通訊接口。

本實用新型的有益效果是：本實用新型電能計量模塊包括電能計量芯片、低功率信號調理單元、中央處理單元MCU連接及光纖通訊接口四個電子單元，可直接與一次電子式互感器連接，實現對高壓輸電線路直接傳送電能的功能；且可以實現對電力參數三相電壓、電流的采集取樣，以及對各電力參數電壓、電流有效值，各相或合相的有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率、相位等的計算和監測，中央處理單元MCU通過光纖通訊接口傳送電能信號可實現與傳統二次表計和遠程抄表單元的電氣隔離；電路簡單，成本合理；此外，與電子式互感器一起組成的計量裝置體可設計為獨立計量單元，體積小，可直接與其他高壓開關設備集成，無須設立專門柜體，也可直接安裝于戶外桿塔上，無需單獨占地。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明：

圖1為本實用新型實施例原理方框圖；

圖2為本實用新型實施例低功率信號調理單元電路原理圖；

圖3為本實用新型實施例電能計量芯片及其外圍電路圖；

圖4為本實用新型實施例中央處理單元MCU及其外圍電路圖；

圖5為本實用新型實施例光纖通訊接口的電路原理圖。

具體實施方式

參照圖1，本實用新型的一種電能計量模塊，包括電能計量芯片1，所述電能計量芯片1的電壓電流采樣輸入端連接有低功率信號調理單元2，該低功率信號調理單元2與電壓、電流互感器的二次側連接，所述電能計量芯片1與中央處理單元MCU2連接，所述中央處理單元MCU2的輸出端連接有光纖通訊接口4。

進一步參照圖2~圖4，圖2~圖4為本實用新型具體實施例的電路原理圖，其中低功率信號調理單元3由電流信號處理電路和電壓信號處理電路兩部分組成，所述電流信號處理電路包括四個Picoampere輸入電流雙極運算放大器（以下簡稱放大器）UA1、UA2、UC1、UC2，放大器UA1、UA2對取自電流互感器的A相電流進行處理，并把處理后的信號傳送到電能計量芯片1電流采集信號端口V1P、V1N，放大器UC1、UC2對取自電流互感器的C相電流進行處理，并把處理后的信號傳送到電能計量芯片1電流采集信號端口V5P、V5N；其中電壓信號處理電路包括三個放大器UC3、UC4、UC5對取自電壓互感器的A、B、C三相電壓進行處理，并把處理后的信號傳送到電能計量芯片1電壓采集信號端口V2P、V2N，V6P、V6N；本實施例的電能計量芯片1采用多功能防竊電基波諧波三相電能專用計量芯片ATT7022B，該電能計量芯片1把采集到的電流、電壓信號經過處理、進而實現對各電力參數，如電壓、電流的有效值，各相或合相的有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率、相位等的計算和監測，然后再把這些參數值或狀態量通過SPI通訊接口傳輸給中央處理單元MCU2；此處中央處理單元MCU2可采用MSP430F5438芯片，各電力參數及狀態量在經中央處理單元MCU2分析處理后，通過光纖通訊接口4輸出，通過光纖通訊接口4傳送電能信號可實現與傳統二次表計和遠程抄表單元的電氣隔離。

以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本發明創造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換,這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。