一种带低频减载功能的智能电能表制造技术

本实用新型专利技术涉及孤岛微网下供电技术领域，提供了一种带低频减载功能的智能电能表，包括：电压电流采样单元、计量单元、MCU控制单元、显示单元、存储单元、通信单元、电源单元、第一继电器控制电路和第二继电器控制电路，电压电流采样单元的输出端与计量单元连接，计量单元的输出端与MCU控制单元的输入端连接，MCU控制单元的输出端分别与显示单元、存储单元、通信单元连接，MCU控制单元的第一控制信号输出端和第二控制信号输出端分别与第一继电器控制电路和第二继电器控制电路的控制端连接；第一继电器控制电路的输出端与轻负载连接，第二继电器控制电路的输出端与重负载连接。本实用新型专利技术既能实现微网的低频减载功能，又不影响基本生活用电。

【技术实现步骤摘要】
一种带低频减载功能的智能电能表
本技术涉及孤岛微网下供电
，具体涉及一种带低频减载功能的智能电能表。
技术介绍
对于孤岛模式下的微电网，由于其负荷容量有限，当内部总负荷突然增加或某些分布式电源出力降低时，会导致频率的快速下降，此时需要按照负荷的种类切除部分负载，以达到有功平衡的目的。现有的低频减载保护装置一般集成在继保仪等大型设备中，负载切除后，整个片区都会拉闸，难以做到对精准控制，无法保障基本的生活用电。
技术实现思路
为适应孤岛微网下供电
的实际需求，本技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种带低频减载功能的智能电能表。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种带低频减载功能的智能电能表，包括：电压电流采样单元、计量单元、MCU控制单元、显示单元、存储单元、通信单元、电源单元、第一继电器控制电路和第二继电器控制电路，所述电压电流采样单元的输出端与所述计量单元连接，所述计量单元的输出端与所述MCU控制单元的输入端连接，所述MCU控制单元的输出端与所述显示单元连接，输入输出端分别于所述存储单元、通信单元连接，所述MCU控制单元的第一控制信号输出端和第二控制信号输出端分别与第一继电器控制电路和第二继电器控制电路的控制端连接；所述第一继电器控制电路的输出端与轻负载连接，第二继电器控制电路的输出端与重负载连接。所述第一继电器控制电路包括电阻R95、电容CR1、三极管Q13、电容C57、二极管D5和继电器J1，所述电阻R99的一端与MCU控制单元的第一控制信号输出端连接，另一端与三极管Q13的基极连接，所述R99的一端还经电容CR1与地连接，所述三极管Q13的一端还经电阻R95与地连接，所述三极管Q13的发射极接地，集电极通过继电器J1的线圈与电源正极VHH连接，二极管D5并联连接在继电器J1的线圈两端，电源正极VHH还经电容C57接地，继电器J1的触点设置在轻负载的电源电路中。所述第二继电器控制电路包括电阻R96、R5、继电器驱动芯片IC4、电阻R4、电阻R92和电容C59，所述继电器驱动芯片的引脚A和引脚B分别通过电阻R96和电阻R92与MCU控制单元的第二控制信号端的两个引脚分别连接，所述继电器驱动芯片的引脚A和引脚B还分别通过电阻R5和电阻R4接地，电源引脚VIN通过电容C59接地；继电器控制引脚OA和引脚OB作为第二继电器控制电路的输出端输出控制信号控制重负载电路的控制继电器工作。所述的一种带低频减载功能的智能电能表，还包括继电器检测电路，所述继电器检测电路包括二极管D214、电阻R253、电阻R254、电阻R255、电阻R256、二极管D215、光耦U205、电阻R257、电阻R261、电阻R262和三极管Q201，所述二极管的阴极与零线N连接，阳极经后与光耦U205的输出负极连接，二极管D215并联连接在光耦U205的输入正极和输入负极之间，光耦U205的输出正极与电源正极3.3连接，输出正极经电阻R257与MCU控制电路的输入端和三极管Q202的集电极连接，三极管Q202的基极经电阻R261与光耦U205的输出负极连接，还经电阻R262与地连接，三极管Q202的发射极接地。所述显示单元包括背光电路和LCD显示器，所述背光电路包括电阻R538、三极管Q500、电阻R539和发光二极管BG500，所述电阻R538的一端与MCU控制单元的输出端连接，另一端与三极管Q500的基极连接，三极管Q500的发射极经发光二极管BG500与电源正极VCC连接，三极管Q500的发射极接地；所述LCD显示器的输入引脚与所述MCU控制单元的输出端连接。所述存储单元包括EEPROM电路和FLASH电路，所述EEPROM电路的主芯片U400的型号为M24256，所述FLASH电路的主芯片U404的型号为MX25L；所述主芯片U400的引脚SDA和引脚SCL与所述MCU控制单元接，所述主芯片U404的引脚CS、引脚SO，引脚SCLK和引脚SI与所述MCU控制单元连接。所述电压电流采样单元包括主回路电流采样电路，旁路互感器电流采样电路和电压采样电路，所述计量单元包括计量芯片RN8209C和外围电路，所述主回路电流采样电路的输出端IAP和输出端IBP分别与计量芯片RN8209C的引脚V1P和引脚VIN连接，旁路互感器电流采样电路的输出端INP和输出端INN分别与计量芯片RN8209C的引脚V2P和引脚V2N连接，电压采样电路的输出端VAP和VAN分别与计量芯片RN8209C的引脚V2P和引脚V3N连接；所述计量芯片RN8209C的引脚RX、引脚TX、引脚PF和引脚QF与MCU控制单元连接。所述MCU控制单元包括单片机RN8613及其外围电路。本技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术通过电能表的控制单元控制两路继电器的输出，两路继电器分别控制不同负载，实现了低频减载的精准控制，保证了低频减载不影响基本生活用电，提高了微网供电的实用性。附图说明图1为本技术提出的一种带低频减载功能的智能电能表的结构框图；图2为本技术实施例中第一继电器控制电路的电路原理图；图3为本技术实施例中第二继电器控制电路的电路原理图；图4为本技术实施例中继电器检测电路的电路原理图；图5为本技术实施例中显示单元的电路原理图；图6为本技术实施例中存储单元的电路原理图；图7为本技术实施例中电压电流采样单元的电路原理图；图8为本技术实施例中计量单元的电路原理图；图9为本技术实施例中MCU控制单元的电路原理图；图10本技术实施例中电源单元的电路原理图。具体实施方式为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例和附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术提供了一种带低频减载功能的智能电能表，包括：电压电流采样单元、计量单元、MCU控制单元、显示单元、存储单元、通信单元、电源单元、第一继电器控制电路和第二继电器控制电路，所述电压电流采样单元的输出端与所述计量单元连接，所述计量单元的输出端与所述MCU控制单元的输入端连接，所述MCU控制单元的输出端分别与所述显示单元、存储单元、通信单元连接，所述MCU控制单元的第一控制信号输出端和第二控制信号输出端分别与第一继电器控制电路和第二继电器控制电路的控制端连接；所述第一继电器控制电路的输出端与轻负载连接，第二继电器控制电路的输出端与重负载连接。其中，轻负载电路指的是功率消耗较小，并且与生活息息相关的负载，例如照明；重负载电路指的是功率消耗较大，并且可以暂时牺牲的负载，例如空调。具体地，如图2所示，本实施例中，所述第一继电器控制电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带低频减载功能的智能电能表，其特征在于，包括：电压电流采样单元、计量单元、MCU控制单元、显示单元、存储单元、通信单元、电源单元、第一继电器控制电路和第二继电器控制电路，所述电压电流采样单元的输出端与所述计量单元连接，所述计量单元的输出端与所述MCU控制单元的输入端连接，所述MCU控制单元的输出端与所述显示单元连接，输入输出端分别于所述存储单元、通信单元连接，所述MCU控制单元的第一控制信号输出端和第二控制信号输出端分别与第一继电器控制电路和第二继电器控制电路的控制端连接；所述第一继电器控制电路的输出端与轻负载连接，第二继电器控制电路的输出端与重负载连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种带低频减载功能的智能电能表，其特征在于，包括：电压电流采样单元、计量单元、MCU控制单元、显示单元、存储单元、通信单元、电源单元、第一继电器控制电路和第二继电器控制电路，所述电压电流采样单元的输出端与所述计量单元连接，所述计量单元的输出端与所述MCU控制单元的输入端连接，所述MCU控制单元的输出端与所述显示单元连接，输入输出端分别于所述存储单元、通信单元连接，所述MCU控制单元的第一控制信号输出端和第二控制信号输出端分别与第一继电器控制电路和第二继电器控制电路的控制端连接；所述第一继电器控制电路的输出端与轻负载连接，第二继电器控制电路的输出端与重负载连接。


2.根据权利要求1所述的一种带低频减载功能的智能电能表，其特征在于，所述第一继电器控制电路包括电阻R95、电容CR1、三极管Q13、电容C57、二极管D5和继电器J1，所述电阻R99的一端与MCU控制单元的第一控制信号输出端连接，另一端与三极管Q13的基极连接，所述R99的一端还经电容CR1与地连接，所述三极管Q13的一端还经电阻R95与地连接，所述三极管Q13的发射极接地，集电极通过继电器J1的线圈与电源正极VHH连接，二极管D5并联连接在继电器J1的线圈两端，电源正极VHH还经电容C57接地，继电器J1的触点设置在轻负载的电源电路中。


3.根据权利要求1所述的一种带低频减载功能的智能电能表，其特征在于，所述第二继电器控制电路包括电阻R96、R5、继电器驱动芯片IC4、电阻R4、电阻R92和电容C59，所述继电器驱动芯片的引脚A和引脚B分别通过电阻R96和电阻R92与MCU控制单元的第二控制信号端的两个引脚分别连接，所述继电器驱动芯片的引脚A和引脚B还分别通过电阻R5和电阻R4接地，电源引脚VIN通过电容C59接地；继电器控制引脚OA和引脚OB作为第二继电器控制电路的输出端输出控制信号控制重负载电路的控制继电器工作。


4.根据权利要求1所述的一种带低频减载功能的智能电能表，其特征在于，还包括继电器检测电路，所述继电器检测电路包括二极管D214、电阻R253、电阻R254、电阻R255、电阻R256、二极管D215、光耦U205、电阻R257、电阻R261、电阻R262和三极管Q201，所述二极管的阴极与零线N...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏，罗振，姚青，周杰文，王东阳，
申请(专利权)人：杭州海兴电力科技股份有限公司，宁波恒力达科技有限公司，南京海兴电网技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33