[發明專利]功耗自診斷電路、功耗自診斷方法及其計量儀表

在審

• 申請號: 201711294480.7
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107860968A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 陳兵;殷昌華;胡長安;胡友輝
• 申請（專利權）人: 湖南威銘能源科技有限公司
• 主分類號: G01R21/133
• 分類號: G01R21/133;G01R35/04
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙)43001
• 代理人: 周詠,米中業

技術領域

本發明具體涉及一種功耗自診斷電路、功耗自診斷方法及其計量儀表。

背景技術

隨著國家經濟技術的發展和人們生活水平的提高，電能、水能、熱能、供氣等已經成為了人們日常生產和生活中必不可少的部分，給人們的生產和生活帶來了無盡的便利。

計量儀表作為供電系統(或者供水系統，供熱系統，供氣系統等)中唯一的具有計量功能的設備，其承擔著電能計量(或水量計量、熱量計量、氣量計量等)的重要任務，因此計量儀表的好壞直接關系到系統的可靠性的好壞。

目前，我國的計量系統已經逐步邁入了智能化時代。我國現階段的智能儀表，大都使用鋰電池供電，因此計量表計本身的功耗大小就決定了表計可以正常使用的年限。一旦智能儀表的某些功能出現異常，表計本身的功耗也有很大的可能會出現異常，因此對表計的功耗是一個能夠有效反映表計是否存在問題的參數。

在智能儀表的生產過程中，往往會安排多道工序來檢測表計的電流值。這樣一來，智能儀表的生產效率和生產成本便會大幅提升。同時，在后續的現場使用過程中，工作人員卻無法實時監測表計的功耗值，從而當出現了功耗異常的問題時，工作人員往往很難發現異常情況，因此對計量系統的可靠性帶來了極大的隱患。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種能夠實時監測計量儀表功耗，而且電路簡單可靠，成本低廉的功耗自診斷電路。

本發明的目的之二在于提供一種所述的功耗自診斷電路的功耗自診斷方法。

本發明的目的之三在于提供一種包含了所述功耗自診斷電路和功耗自診斷方法的計量儀表。

本發明提供的這種功耗自診斷電路，包括控制器、儲能器、儲能控制電路、采樣電路、采樣控制電路、放大電路和放大控制電路；鋰電池的輸出端連接采樣電路的輸入端，采樣電路的輸出端連接放大電路的輸入端，放大電路的輸出端連接控制器，鋰電池的輸出端還通過采樣控制電路和儲能控制電路串接至儲能器的輸出端，儲能器的輸出端還通過放大控制電路連接放大電路，采樣控制電路的輸入端、儲能控制電路的輸入端和放大控制電路的輸入端均與控制器連接，采樣控制電路的輸出端連接采樣電路，儲能控制電路的輸出端連接儲能器；，放大控制電路的輸出端連接放大電路；采樣電路用于采樣鋰電池的輸出信號并輸出至放大電路，放大電路將采樣電路上傳的信號放大并輸入到控制器；采樣控制電路用于接收控制器發出的控制信號并控制采樣電路工作；儲能控制電路用于接收控制器發出的控制信號并控制儲能器工作；放大控制電路用于接收控制器發出的控制信號并控制放大電路工作。

所述的儲能器為法拉電容。

所述的控制器為采用型號為MSP430F6736IPN的單片機構成的控制器。

所述的采樣電路為電阻采樣電路；電阻采樣電路將鋰電池輸出的電流信號轉換為電壓信號并輸入采樣電路。

所述的采樣控制電路包括繼電器、繼電器限流電阻、繼電器保護二極管、采樣開關管和采樣開關管限流電阻；繼電器的常開節點一端連接采樣電路，常開節點的另一端直接連接儲能控制電路；繼電器的常閉節點一端直接連接鋰電池的輸出端，常閉節點的另一端同樣直接連接儲能控制電路；繼電器的控制端一端通過繼電器限流電阻接地，控制端的另一端連接采樣開關管的活動端一端，采樣開關管的活動端另一端連接儲能器，采樣開關管的控制端通過采樣開關管限流電阻連接控制器；繼電器保護二極管并接在繼電器的控制端兩端之間，用于保護繼電器。

所述的儲能控制電路包括儲能開關管和儲能開關管限流電阻；儲能開關管的控制端通過儲能開關管限流電阻與控制器連接，儲能開關管的活動端一端連接儲能器，儲能開關管的活動端另一端直接連接采樣控制電路.

所述的放大控制電路包括放大開關管和放大開關管限流電阻；放大開關管的控制端通過放大開關管限流電阻連接控制器，放大開關管的活動端一端連接儲能器的輸出端，放大開關管的活動端另一端連接放大電路。

所述的放大電路包括一級放大電路和二級放大電路；一級放大電路和二級放大電路串接，將采樣電路上傳的采樣信息進行一級放大和二級放大后輸出到控制端；一級放大電路和二級放大電路的電源端均與放大控制電路的輸出端連接。

本發明還提供了一種所述功耗自診斷電路的功耗自診斷方法，包括如下步驟：

S1.控制器發出控制信號，控制儲能控制電路斷開儲能器與鋰電池的電路連接；

S2.控制器發出控制信號，通過采樣控制電路控制采樣電路對鋰電池的輸出電流信號進行采樣；