[發明專利]用于智能儀表電池功耗采樣的硬件電路

有效

• 申請號: 201510070245.6
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104698386A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 劉其君;郜波;陳恢云
• 申請（專利權）人: 寧波三星電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 張強

技術領域

本發明涉及智能儀表領域，具體涉及用于智能儀表電池功耗采樣的硬件電路。

背景技術

為了適應我國階梯電價和分時電價政策的推行，國網公司自2010年起開始推廣智能電能表。電表分時電量和階梯電量正確計量的關鍵是電表計時的準確性，錯誤的時間將會導致費率切換出錯，凍結電量轉存發生時間錯誤等影響電表正常計量的問題。影響時鐘準確度的原因是時鐘芯片出現故障或斷電。而影響時鐘芯片正常工作的原因主要有以下幾個方面：時鐘芯片晶振、溫度補償、時鐘電池以及電池回路等方面，而由于當前智能電表出現電池欠壓故障越來越多，運行中的故障數量呈上升趨勢，故障情況不容忽視。

電池欠壓問題一直困擾這個行業的生產制造企業以及國網電網公司，在未來幾年將是一個十分突出的重大質量問題之一，尚無很好的解決措施。

智能儀表的生產企業在生產過程中，通過傳統人工檢測電池功耗，無法有效的控制過程中所造成電池功耗過大等問題，同時在產品出廠前也沒有很好的檢測手段，存在質量隱患盲區。

對電網運行中的智能儀表產品，由于產品無法檢測電池工作狀態下的功耗。由于電池是一次性產品，當電池欠壓故障發生后所分析的結果是產品功耗正常，電池容量也是正常消耗。與電池容量理論計算存在很大出入，由于故障發生后各種現象表現正常，這就大大增加了問題的分析難度，由于找不出問題所在，導致解決此類問題也無從下手。

發明內容

本發明的目的是提供一種可以自動檢測電池功耗，在運行中能時時檢測電池功耗動態的硬件電路。

本發明通過以下技術方案實現：用于智能儀表電池功耗采樣的硬件電路，包括時鐘電池、MCU單片機，所述時鐘電池的負極連接開關J1的一端，所述開關J1的另一端接地，所述時鐘電池的正極連接第三電阻和第一電阻的一端，所述第一電阻的另一端連接第二電阻和第二電容的一端，所述第二電容的一端連接MCU-AD，所述第二電容和第二電阻的另一端都接地，所述第三電阻的另一端連接二極管VD1的正極，所述MCU單片機與所述二極管VD1的負極、MCU-VDD電源、負載RL的一端連接，所述負載RL的另一端接地；所述第三電阻的兩端連接有差分放大器的兩個輸入端，所述差分放大器的輸出端連接AD采樣芯片，所述差分放大器和AD采樣芯片反饋信號到MCU單片機。

作為優選，所述差分放大器的型號為THS4509。

作為優選，述AD采樣芯片的型號為CS5460。

由于當前產品無法檢測電池工作狀態下的功耗指標，因此，本發明可以通過差分放大器將電池電路上的固定分壓電阻模擬信號采集過來，通過AD采樣芯片將模擬信號轉換為數字信號，并設定采樣頻率，得到采樣信號，然后將采樣信號反饋到MCU單片機中計算得出電池的功耗，此設計可自動檢測電池功耗，可以通過自動檢測電池取代人工檢測，不僅可以提高生產效率，同時解決了生產過程中的質量控制盲區，而且在出廠前還增加了再次檢測電池功耗，確保制程中無異常產品流出，更重要的是解決了產品在出廠后，在運行中能時時檢測電池功耗的動態，通過功耗動態的變化比較來分析產品的異常點，為分析問題提供了線索與幫助，并可通過對問題的分析、解決、預防等措施來有效解決行業中電池欠壓的問題。

本發明的有益之處在于：1）采用自動檢測取代人工檢測，使得效率大幅度提升，質量控制點有保證，同時數據有記錄便于反查；2）出廠前再次檢測電池功耗，確保制程中無異常產品流出；3）產品出廠后仍然可以時時監測電池工作狀態下的功耗，為有效分析提供依據。

附圖說明

圖1為本發明的電路圖。

圖2位原有智能儀表電池檢測的電路圖。

圖3為本發明產品的生產制程工藝流程圖。

圖4為原有智能儀表電池的生產制程工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式，對本發明作進一步描述。