[實(shí)用新型]一種具有超級電容的載波電能表

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720966054.2
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN207164138U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張俊哲;孫克寒;耿春麗;張巍華;陳金龍;高新;袁濱成
• 申請（專利權(quán)）人: 北方智能裝備有限公司
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06;G01R11/00
• 代理公司: 沈陽技聯(lián)專利代理有限公司21205
• 代理人: 張志剛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電能表，更具體說是一種拆除時(shí)鐘電池后，依靠超級電容供電，時(shí)鐘短時(shí)間內(nèi)可靠工作的智能電能表電路。

背景技術(shù)

目前廣泛使用的單相智能電能表只有一個(gè)時(shí)鐘電池，在電能表停電后，電能表依靠時(shí)鐘電池為電能表的時(shí)鐘電路供電。當(dāng)電能表時(shí)鐘電池沒電且電能表掉電后，導(dǎo)致時(shí)鐘芯片掉電復(fù)位，而且更換電池后必需重新設(shè)置時(shí)鐘。電能表的凍結(jié)電量，結(jié)算金額，費(fèi)率轉(zhuǎn)換等多種重要功能都依賴于電能表時(shí)鐘才能正確運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種具有超級電容的載波電能表，該電能表具有載波通信功能的，一種拆除時(shí)鐘電池后，依靠超級電容供電，時(shí)鐘短時(shí)間內(nèi)可靠工作的智能電能表電路，以解決現(xiàn)場更換電池導(dǎo)致電能表時(shí)鐘掉電復(fù)位的問題。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型中電能表供電包括5個(gè)部分：市電220V供電、5V供電、超級電容供電、電池供電、12V供電。市電220V供電與5V供電連接，5V供電與MCU通過VCC引腳連接，5V供電與超級電容供電連接，超級電容供電與MCU通過VRTC引腳連接，電池供電與MCU通過3.6V引腳連接，市電220V供電與12V供接連接，12V供電與載波模通信塊連接。

市電220V供電時(shí)，市電220V供電通過MCU的VCC引腳為MCU供電，電能表處于正常工作狀態(tài)，電能表的所有功能可用。市電220V供電時(shí)，為超級電容供電，超級電容充電。市電220V供電時(shí)，為12V供電，輸出12V電壓，為載波通信模塊供電。

市電220V掉電，電池供電時(shí)，電池通過MCU的3.6V引腳為MCU供電，電能表處于低功耗狀態(tài)，計(jì)量、通信、認(rèn)證、拉合閘等功能不可用，按鍵、顯示、RTC功能可用。12V供電無電壓輸入，載波通信模塊掉電。

市電220V掉電、電池掉電時(shí)，超級電容通過MCU的VRTC引腳為MCU供電，電能表處于掉電狀態(tài)，RTC功能可用，其它所有功能不可用。12V供電無電壓輸入，載波通信模塊掉電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）電能表更換電池時(shí)，時(shí)鐘正常運(yùn)行，更換電池后不需要重新設(shè)置時(shí)鐘。

（2）電池沒電的情況下，停電48小時(shí)以內(nèi)時(shí)鐘正常運(yùn)行，供電恢復(fù)后電能表正常運(yùn)行。

（3）功能完全符合國家電網(wǎng)要求，可以直接替換在網(wǎng)電能表。

（4）載波通信模塊電源獨(dú)立，電能表停電后自動(dòng)斷電，節(jié)省電池電量。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的電能表的電能表供電結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

本實(shí)用新型的電路原理圖如圖2所示。

市電220V供電情況下，圖2中VB為市電220V供電經(jīng)過整流后及降壓后的輸入電壓，5.7V為VB電壓經(jīng)過UP1穩(wěn)壓后的電壓， 5.7V經(jīng)過D2雙極性二極管分為兩路電壓一路為VOUT，另外一路經(jīng)過R20電阻限流后變?yōu)閂RTC，VRTC為C15超級電容充電。其中C48為電解電容，直接與VOUT連接，C15為超級電容，直接與VRTC連接，C48、C15的另一個(gè)引腳與地連接。VOUT與MCU的VCC引腳連接，為MCU供電，VRTC與MCU的VRTC引腳連接，為MCU的時(shí)鐘供電。ZB12V為VB電壓經(jīng)過UP4穩(wěn)壓后的電壓，ZB12V經(jīng)過CP9和CZ10濾波，為載波通信模塊供電。其中UP4為DC-DC12V電源模塊。電能表的所有功能可用，載波通信模塊可用。

市電220V掉電，電池供電情況下，圖2中BAT1鋰電池通過D5和R15輸出3.6V電壓，3.6V電壓為MCU供電，MCU進(jìn)入低功耗狀態(tài)。BAT1電池的一個(gè)引腳連接地，另一個(gè)引腳與D5二極管的正極連接，D5二極管的負(fù)極與R15電阻連接，R15的另一個(gè)引腳與MCU的3.6V引腳連接，為MCU供電。電能表處于低功耗狀態(tài)，計(jì)量、通信、認(rèn)證、拉合閘等功能不可用，按鍵、顯示、RTC功能可用，載波通信模塊可用。

市電220V掉電、電池掉電情況下，超級電容C15直接為MCU供電，MCU進(jìn)入掉電狀態(tài)，只有RTC功能可用，其它所有功能不可用，載波通信模塊不可用。。