[發明專利]一種電能表及該電能表的電量計量方法

有效

• 申請號: 202011389901.6
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112748271B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 胡志剛;劉俊;丁小燕;杜小濤;胡錢波
• 申請（專利權）人: 寧波三星醫療電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R11/04
• 分類號: G01R11/04;G05B19/042
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛;林輝

本發明公開了一種電能表，包括MCU和計量芯片，其特征在于：所述MCU和計量芯片之間串口通信而能接收計量芯片輸出的脈沖，所述電能表還包括由MCU驅動的脈沖燈。還公開了一種所述電能表的電量計量方法。與現有技術相比，本發明的優點在于：由MCU直接驅動脈沖燈，由此可對脈沖更為靈活的處理，以便提升電能表電能計量的最小刻度，使得電能表表實現高精度計量的同時，在每次上下電過程中減少丟失的電量，有利于提升計費精準度和降低電網的線損；脈沖數的處理方式：高頻脈沖信號掉電保存，上電恢復，保證了電能尾數的不丟失；MCU通過中斷的方式檢測計量芯片給出的脈沖信號，通過下降沿觸發的方式保證響應的及時性。

技術領域

本發明涉及電能計量技術，尤其是一種電能表，以及該電能表的電量計量方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展，生產生活的自動化智能化越來越被人們依賴，而這些都離不開對電力的需求。電力終端作為電網終端的一環，規模也在不斷擴大。而電能表是一種非常重要的電力終端。

目前電能表基本的設計方案是包括MCU1’和計量芯片2’，脈沖燈3’由計量芯片2’驅動，參見圖1，其中，計量芯片2’負責電能計量并輸出電能脈沖，脈沖在驅動脈沖燈3’的同時(用于脈沖校表)，也同步輸出給MCU1’(單片機)，MCU1’通過中斷觸發的方式接收并累計脈沖個數，按照電表脈沖常數推算當前電量。

如申請號為201410851206.5的中國專利公開的一種零功耗射頻讀表的電能表，其包括電能表主控電路、EEPROM模塊電路和射頻天線，其中電能表主控電路是電能表的核心部分，包括微處理器模塊、計量模塊、485通信模塊、液晶顯示模塊、繼電器控制模塊，電能表主控電路完成計量、通信、顯示、控制功能，其中電能計量模塊包括計量芯片U2、晶振電路、電流和電壓采樣電路、脈沖燈電路。

上述的現有技術的方案存在兩個缺陷：

1)電量尾數的丟失：

由于只有達到一個計量脈沖才會輸出給MCU，而小于一個計量脈沖的電量仍在計量芯片中，計量芯片沒有掉電保存數據的功能，每次上下電過程中小于一個脈沖的電量無法保存而丟失。

2)無法做到高精度電能：

同樣由于最小刻度為一個計量脈沖，每個計量脈沖所代表的的電量為“1/脈沖常數”，無法做到DL/T698協議中要求的高精度電能(最小刻度要求0.0001kwh)，例如脈沖常數為500imp/kwh的單相電能表，每個計量脈沖代表的電量是0.002kwh，這決定了電表的最小刻度，高精度電能的最后一位(第四位)一般用補零處理，影響結算，尤其是對多次結算的充電樁表。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是針對上述現有技術存在的不足，提供一種電能表，使得對脈沖的處理較為靈活，便于在此基礎上提升電能表電能計量精度并防止電能丟失。

本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種上述電能表的電量計量方法。

本發明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為：一種電能表，包括MCU和計量芯片，其特征在于：所述MCU和計量芯片之間串口通信而能接收計量芯片輸出的脈沖，所述電能表還包括由MCU驅動的脈沖燈。

為便于實現計量芯片和MCU之間除脈沖外的信息交互，如電壓、電流、功率等信息的獲取，計量芯片與MCU通過UART或者SPI串口實現通信。

本發明解決上述第二個技術問題所采用的技術方案為：一種如上所述的電能表的電量計量方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)電能表上電；

2)恢復數據：恢復第一脈沖常數C1、擴頻系數N和脈沖數X；

3)將C2＝(C1*N)記為第二脈沖常數，按第二脈沖常數初始化電能表的計量芯片；