[實用新型]一種直流雙向計量電能表

有效

• 申請號: 201220049891.6
• 申請日: 2012-02-16
• 公開（公告）號: CN202443066U
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 張偉先;李玉梅;王樂;趙穎;付亞娥;柯建明;胡潤文;陳朝輝
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10;G01R11/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本實用新型涉及電能表，特別是一種直流雙向計量電能表。

背景技術

傳統直流電能表原理見圖1，其控制電壓通過220VAC整流得到，由于機車控制電源一般采用DC110V，因此傳統的直流電能表不適用于機車和城軌車輛，傳統直流電表電流傳感器為單向電流傳感器，不具備雙向計量功能。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種具備雙向計量功能的直流雙向計量電能表。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種直流雙向計量電能表，包括電壓傳感器、電能專用計量芯片、CPU、EEPROM、顯示器，還包括直流電源、雙向電流傳感器、DC/DC變換器、USB接口，雙向電流傳感器接入高壓電網，電壓傳感器并聯接入高壓電網與雙向電流傳感器之間，雙向電流傳感器與電能專用計量芯片連接，直流電源經DC/DC變換器與電壓傳感器、雙向電流傳感器、電能專用計量芯片、CPU連接，電能專用計量芯片與CPU雙向連接，CPU與EERROM、USB接口、顯示器連接。

所述高壓直流電源為1500V直流電源；所述低壓直流電源為110V直流電源；所述電能專用計量芯片型號為ATT7022A；所述CPU為MC9S12A64單片機；所述USB接口為USB?2.0接口。

本實用新型的直流雙向計量電能表具有雙向計量功能，采用USB接口與外界通信，可兼容性強。

附圖說明

圖1為傳統直流電能表結構框圖；

圖2為本實用新型一實施例直流電能表結構框圖。

具體實施方式

如圖2所示，本實用新型一實施例包括電壓傳感器、電能專用計量芯片、CPU、EEPROM、顯示器，還包括直流電源、雙向電流傳感器、DC/DC變換器、USB接口，雙向電流傳感器接入高壓電網，電壓傳感器并聯接入高壓電網與雙向電流傳感器之間，雙向電流傳感器與電能專用計量芯片連接，直流電源經DC/DC變換器與電壓傳感器、雙向電流傳感器、電能專用計量芯片、CPU連接，電能專用計量芯片與CPU雙向連接，CPU與EERROM、USB接口、顯示器連接。

直流雙向計量電能表用量程大的電壓、電流傳感器，適用于地鐵1500VDC高電壓、大電流場合；采用雙向電流傳感器和電能專用計量芯片ATT7022A，具有電能雙向計量功能，計量正向和反向功率電能數據，與傳統的RS232或RS485通信接口不同，本實施例采用USB?2.0接口與外界通信，可兼容性強。

圖2中A部分是電能測量子系統；B部分是人機接口子系統，電能表由電壓傳感器、雙向電流傳感器、電能計量芯片ATT7022A、單片機(CPU)MC9S12A64、EEPROM、顯示器、USB接口組成。

被測量電壓、電流信號通過電壓、雙向電流傳感器后輸入電能專用計量芯片ATT7022A，ATT7022A包含兩個Δ∑模數轉換器(ADC)，可以精確測量正反兩個方向的電壓和電流的瞬時值、有效值以及功率和能量，測量結果都存放在對應的寄存器單元中，通過SPI總線通訊可以讀取數據，單片機從ATT7022A中讀取的瞬時電壓、瞬時電流和瞬時功率等數據經處理后存在EEPROM內，上電后單片機從EEPROM內讀數據到內存中，所有這些數據可以在CPU電路的控制下，輸出與被測信號成正比的脈沖信號，送到顯示器，顯示電能量，通過USB通訊接口，可以實現電壓、電流、功率、累計電能信號輸出。

該電能表應用在線路儲能裝置控制柜中，用于計量并顯示線路儲能裝置充放電電量，具有電能雙向測量功能：(1)當地鐵車輛制動或減速時，地鐵網壓升高，電網通過向線路儲能裝置充電保持網壓穩定，電能表測量記錄充電電壓電流曲線并計量充電電能；(2)當地鐵車輛啟動或加速時，地鐵網壓降低，線路儲能裝置向電網放電保持網壓穩定，電能表記錄放電電壓電流曲線并計量放電電能。