[實用新型]適合于TWACS通信功能的單相電能表

有效

• 申請號: 201220178253.4
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN202563005U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 楊永江;陳涌;楊曉科;田仲平;宋煜;王寶
• 申請（專利權）人: 威勝集團有限公司
• 主分類號: G01R22/00
• 分類號: G01R22/00;G08C19/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所 43001
• 代理人: 周詠;米中業

技術領域

本實用新型涉及一種適合于TWACS通信功能的單相電能表。

背景技術

TWACS電力線通信技術，即雙向工頻自動通信系統（Two-Way?Automated?Communications?System），是美國ACLARA公司研發的一種較為先進的電力線通信技術。該技術一次通信成功率高于99.6%。TWACS信號的傳輸距離幾乎無限制，且不需要中繼器或者信號調理設備，而這些卻是一般電力線載波通信技術所需要的。TWACS電力線通信技術與普通的電力線調制載波技術（PLC）相比具有以下優勢：1、無需針對系統或輸電線狀況作精細調整。2、無需專門措施跨接變壓器和電容器池。3、TWACS?可以在長輸電線路上工作?–?架空明線?和?埋地輸電纜。4、不會產生高頻輻射發射。

目前TWACS通信功能電路已經用于單相電能表。如圖1所示，這種電表具有TWACS通信功能電路、電能計量管理電路、變壓器等。其中，由于TWACS通信功能電路對電源純凈度要求較高，需要將其電源與計量管理電路電源相對獨立，所以TWACS通信功能電路和電能計量管理電路電源采用變壓器兩個不同的二次側電壓輸出供給。TWACS通信功能電路與電能計量管理電路之間采用光耦耦合方式實現串口通信，由于TWACS通信功能電路一側的光耦動作電流大，給TWACS通信功能電路電源系統引入較大噪聲，兩電路間的通信成功率低。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能有效提高通信成功率的適合于TWACS通信功能的單相電能表。

本實用新型提供的這種適合于TWACS通信功能的單相電能表，包括TWACS通信功能電路、電能計量管理電路、變壓器、由變壓器引出的表計電源、繼電器、繼電器控制電路，還包括三極管電壓轉換電路，TWACS通信功能電路通過所述三極管電壓轉換電路與電能計量管理電路串口通信。

所述三極管電壓轉換電路，包括兩路，這兩路分別有兩個三極管，其中一路的兩個三極管中一個三極管的基極接計量管理電路芯片的發送端口，發射極接表計電源火線，一個三極管的集電極接TWACS通信功能電路芯片的接收端，另一路的兩個三極管中一個三極管的集電極接計量管理電路芯片的接收端，一個三極管的基極接TWACS通信功能電路芯片的發送端，發射極接表計電源火線，電路兩端電壓的轉換通過三極管連接的電阻鏈分壓實現。所述表計電源由變壓器自耦端輸出供給。

由于將現有技術中TWACS通信功能電路和電能計量管理電路之間的光耦隔離電路用三極管發送電路進行了替換，利用三極管的開關特性實現了發送端與接收端之間的電平轉換。由于三極管導通對電流要求較小，可以實現TWACS通信功能電路電源系統的高純度要求，從而能有效提高通信成功率。

附圖說明

圖1是現有技術的兩線單相電能表的結構示意圖。

圖2是本實用新型的結構示意圖。

圖3是本實用新型一種實施方式中三極管電壓轉換電路圖。

具體實施方式

從圖2可以看出本實用新型仍有TWACS通信功能電路、電能計量管理電路、變壓器、由變壓器引出的表計電源、繼電器、繼電器控制電路。電能計量管理電路中的計量管理芯片采用MAXIM公司的71M6521FE芯片，可以進行電壓電流的采樣及功率計算，電路為3.3V電源系統。TWACS通信功能電路引用ACLARA公司的TWACS電力線通信技術實現電力線雙向通信，表計電源由變壓器自耦端輸出供給。

本實用新型利用TWACS通信功能電路和計量管理電路可以共同以電源火線做電源參考的特性，將現有技術中的光耦隔離通信更換成三極管電壓轉換電路連接。實現了TWACS通信功能電路電源的高度純凈，增強了通信成功率。

圖3反映了三極管電壓轉換電路，TWACS通信功能電路的芯片與計量管理芯片之間采用串口通信。?TX、RX為計量管理電路芯片的發送接收端口，TX2、RX2為TWACS通信功能電路芯片的發送接收端口。圖中，+5V為TWACS通信功能電路電源電壓，相對于電源地GPLC為5V；V3P3SYS為表計計量管理電路電源電壓，相對于電源地GND為3.3V。