[發明專利]一種智能識別式電能表

有效

• 申請號: 201410570443.4
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104297562B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 李中澤;盤秋榮;榮振宇;王偉;常莉
• 申請（專利權）人: 武漢盛帆電子股份有限公司
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06;G01R31/02;G01R29/16
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司11228
• 代理人: 張瑾

1.一種智能識別式電能表，其特征在于，所述電能表包括：三相開關電源、MCU模塊、B相與零線切換電路和電能計量及電能表功能模塊；

所述三相開關電源包括零線判斷電路、三相三線全橋整流電路、三相四線半橋整流電路、智能降壓電路、缺零線信號輸出電路和DC-DC開關電源電路；

所述三相開關電源連接并為所述MCU模塊、B相與零線切換電路和電能計量及電能表功能模塊供電；所述電能計量及電能表功能模塊實現三相輸入電壓的測量和電能的計量及電能表的基本功能；所述MCU模塊控制連接所述B相與零線切換電路和所述電能計量及電能表功能模塊并接收所述缺零線信號輸出電路的輸出信號；所述B相與零線切換電路用于在接收到所述MCU發出的控制信號后將計量參考點由零線切換到B相線；

所述零線判斷電路連接電能表的零線接入位，判斷是否有零線接入；

若有零線接入，則使所述三相四線半橋整流電路與所述DC-DC開關電源電路連通，所述缺零線信號輸出電路向所述MCU輸入不缺少零線的信號；若無零線接入，則使所述三相三線全橋整流電路、所述智能降壓電路與所述DC-DC開關電源電路連通，所述缺零線信號輸出電路向所述MCU輸入缺少零線的信號；

所述MCU根據接收到是否缺少零線的信號判斷接線方式為三相四線或者三相三線，所述MCU接收到缺少零線的信號后，進一步根據三相之間的電壓夾角確定接線方式是否為三相四線或者三相三線，所述MCU根據三相之間的電壓夾角或三相之間的電壓值判斷接入電壓的規格，所述MCU在電壓夾角異常或電壓缺相時，根據三相之間的電壓值判斷接入電壓的規格。

2.如權利要求1所述的電能表，其特征在于，所述三相全橋整流電路包括二極管D1、D2、D3、D5、D7和D8，ABC三相連接所述三相全橋整流電路后，一個輸出端A連接所述零線判斷電路，另一個輸出端B連接所述智能降壓電路，其中所述輸出端A為所述二極管D5、D7和D8的正極端，所述輸出端B為所述二極管D1、D2和D3的負極端；所述零線判斷電路包括場效應管Q2，所述場效應管Q2柵極連接電能表的所述零線接入位，漏極連接所述智能降壓電路，源極連接所述三相全橋整流電路的所述輸出端A；所述智能降壓電路包括場效應管Q1和穩壓二極管D21，所述場效應管Q1的柵極連接所述場效應管Q2的漏極，漏極連接所述三相全橋整流電路的輸出端B，源極通過壓敏電阻RT1連接漏極，所述穩壓二極管D21兩端分別連接所述場效應管Q2的漏極和源極。

3.如權利要求2所述的電能表，其特征在于，所述零線檢測電路包括穩壓二極管D17、電阻R5和光電耦合器U1，所述電阻R5和所述光電耦合器U1串聯后與所述穩壓二極管D17并聯，所述穩壓二極管D17一端連接所述場效應管Q1的源極，另一端連接所述電能表的零線接入位，所述光電耦合器U1的輸出端將零線是否缺失的信號輸出。

4.如權利要求1所述的電能表，其特征在于，所述三相開關電源還包括防雷擊保護電路、過壓保護電路和EMC濾波電路；所述防雷擊保護電路包括壓敏電阻RT2、RT3和RT4，所述壓敏電阻RT2、RT3和RT4一端分別連接A、B、C三相，另一端分別連接零線；所述過壓保護電路包括復合熱敏電阻RT5，零線輸入經過二極管D9后，所述D9的負極連接所述復合熱敏電阻RT5的一端，所述復合熱敏電阻RT5的另一端連接所述EMC濾波電路。

5.如權利要求1所述的電能表，其特征在于，所述MCU接收到是否缺少零線的信號后，根據三相之間的電壓夾角確定接線方式是否為三相四線或者三相三線；并根據電壓值確定電壓規格；判斷依據包括：A和B相線之間電壓夾角范圍是105°～135°，A和C相線之間電壓夾角范圍是225°～255°，B和C相線之間電壓夾角范圍是105°～135°或者A和B相線之間電壓夾角范圍是225°～255°，A和C相線之間電壓夾角范圍是105°～135°，B和C相線之間電壓夾角范圍是225°～255°時，判斷接線方式為三相四線；此時只要其中任一相電壓值大于132V，則判定電壓規格為3×220/380V，否則判定為3×57.7/100V；A和C相線之間電壓夾角范圍是285°～315°或者45°～75°時，判斷接線方式為三相三線；默認電壓規格為3×100V；否則，無法判斷，報警常顯提示ERR-FF。

6.如權利要求1所述的電能表，其特征在于，所述MCU接收到是否缺少零線的信號，初步判斷接線方式后，所述MCU根據三相之間的電壓值判斷接入電壓的規格，判斷依據包括：A相電壓范圍是75～132V，B相電壓范圍是小于40V，C相電壓范圍是75～132V時，判斷接線方式為三相三線3×100V；A相電壓范圍是75～132V，B相電壓范圍是小于40V，C相電壓范圍是小于40V或者A相電壓范圍是小于40V，B相電壓范圍是小于40V，C相電壓范圍是75～132V時，判斷接線方式為三相三線3×100V，嚴重缺相報警常顯提示ERR-FE；A相電壓范圍是大于160V，B相電壓范圍是大于160V，C相電壓范圍是大于160V或者A相電壓范圍是小于40V，B相電壓范圍是大于160V，C相電壓范圍是大于160V或者A相電壓范圍是大于160V，B相電壓范圍是小于40V，C相電壓范圍是大于160V或者A相電壓范圍是大于160V，B相電壓范圍是大于160V，C相電壓范圍是小于40V時，判斷接線方式為三相四線3×220/380V；A相電壓范圍是大于160V，B相電壓范圍是小于40V，C相電壓范圍是小于40V或者A相電壓范圍是小于40V，B相電壓范圍是大于160V，C相電壓范圍是小于40V或者A相電壓范圍是小于40V，B相電壓范圍是小于40V，C相電壓范圍是大于160V時，判斷接線方式為三相四線3×220/380V，嚴重缺相報警常顯提示ERR-FE；A相電壓范圍是40～75V，B相電壓范圍是40～75V，C相電壓范圍是40～75V或者A相電壓范圍是小于40V，B相電壓范圍是40～75V，C相電壓范圍是40～75V或者A相電壓范圍是大于40～75V，B相電壓范圍是小于40V，C相電壓范圍是40～75V或者A相電壓范圍是40～75V，B相電壓范圍是40～75V，C相電壓范圍是小于40V時，判斷接線方式為三相四線3×57.7/100V；A相電壓范圍是40～75V，B相電壓范圍是小于40V，C相電壓范圍是小于40V或者A相電壓范圍是小于40V，B相電壓范圍是40～75V，C相電壓范圍是小于40V或者A相電壓范圍是小于40V，B相電壓范圍是小于40V，C相電壓范圍是40～75V時，判斷接線方式為三相四線3×57.7/100V，嚴重缺相報警常顯提示ERR-FE；否則，無法判斷，默認三相四線3×220/380V報警常顯提示ERR-FF。