[發明專利]一種帶ZigBee通信模塊的單相智能電能表

無效

• 申請號: 201210539364.8
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103018551A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 周慧欣;孫娟
• 申請（專利權）人: 青島乾程電子科技有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10;G08C17/02
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張世功

1.一種帶ZigBee通信模塊的單相智能電能表，其特征在于：主體結構包括單相交流電源、電流采樣模塊、AC-DC變壓器、負載、后備電池、電壓采樣模塊、計量單元、電源模塊、LCD顯示模塊、LCD控制驅動、微控制器、光電隔離、實時時鐘芯片RTC、數據EEPROM、校表EEPROM、紅外接口、RS485接口和ZigBee通信模塊；電流采樣模塊和電壓采樣模塊電連通構成電能信號采集單元,電壓采樣模塊通過分壓電阻與單相交流電源電連通，電流采樣模塊通過電流互感器與單相交流電源電連通；計量單元與電能信號采集單元電連接，分別取得電流和電壓的采集信號，并對單相電壓、電流、功率和電能進行計量；計量單元通過SPI總線與微控制器電信息連通，微控制器從計量單元讀取計量數據并根據計量數據分別計算有功功率、電壓有效值和電流有效值；LCD顯示模塊采用I2C總線并通過LCD控制驅動與微控制器電信息連通，顯示微控制器處理的數據；單相交流電源通過AC-DC變壓器變為直流電后與電源模塊連通，電源模塊與后備電池聯合構成電源單元，電源模塊分別與計量單元和微控制器電連接，提供電能表工作電源；實時時鐘芯片RTC與微控制器電連接，后備電池經過電源模塊與微控制器電連通，用于滿足ANSI標準的多費率分時計量及發生停電時實時時鐘芯片RTC自動切換到后備電池；校表EEPROM與微控制器電信息連通用于存放校表數據；數據EEPROM與微控制器電信息連通用于存儲微控制器處理的數據，包括當前正反向有功電能、凍結數據、編程、校時、掉電、電表清零和開表蓋的記錄；ZigBee通信模塊與微控制器通過光電隔離的UART口相互電信息連接，采用支持IEEE802.15.4協議的ZigBee無線通信模塊，該ZigBee無線通信模塊經無線通信信道與遠程抄表裝置鏈接；負載串接電流采樣模塊后與單相交流電源電連接實現電源對負載的供電并完成電能量的計量。

2.根據權利要求1所述的帶ZigBee通信模塊的單相智能電能表，其特征在于：單相交流電源經電流采集模塊通過電流互感器對電流進行采樣，經電壓采樣模塊通過分壓電阻對電壓進行采樣，然后將電壓電流信號傳給計量單元進行計算，微控制器從計量單元中讀取計量數據并根據計量數據分別計算有功功率、電壓有效值和電流有效值，電源模塊為電能表工作提供電源，微控制器通過LCD控制驅動控制LCD顯示模塊對微控制器處理的數據進行顯示，紅外接口、RS485接口和ZigBee通信模塊通過光電隔離與計量單元連接實現數據接收發送處理，實時時鐘芯片RTC為電能表提供實時時鐘數據，數據EEPROM存儲微控制器處理的各種電能和事件記錄數據，校表EEPROM存儲校表數據；單相交流電源經AC-DC變壓器后變為系統的工作的直流電源；紅外接口、RS485接口、ZigBee通信模塊與電能表內部通過光電隔離進行隔離，對電能表進行防護，防止因靜電損壞電能表內部器件。