单相费控智能电能表制造技术

本实用新型专利技术涉及电能表技术领域，针对窃电行为，旨在提供一种单相费控智能电能表，包括微控制单元D1、电源模块，微控制单元D1上电连接有显示模块，微控制单元D1电连接有用计量模块，计量模块包括RN829芯片、电压采样单元以及第一电流采样单元和第二电流采样单元，微控制单元D1电性连接有通讯模块，通讯模块与后台电性连接。计量模块提供一路ADC用于零线电流有效值和有功功率测量，并提供相线电流和零线电流通道的切换功能，供后台选择一种用某一路电流计量有功电能或者无功功能或者无功功率，这样通过读取相线与零线的功率大小来选择其中一路作为计量，从而切断了窃电的途径，达到了防窃电的功能。

【技术实现步骤摘要】
单相费控智能电能表
本技术涉及电能表
，尤其是涉及一种单相费控智能电能表。
技术介绍
随着进入家庭的各类电器逐渐增多，民用电量剧增，受经济利益的驱使，窃电现象也日益严重，窃电的途径有进出线反接、进出线旁路、负载接地以及单向计量。应用于有功电度量计量的单相电能表，因具有计量准确、模块化小体积、可以轻松安装在各类终端配电箱内的特点，被广泛应用于居民用电或者是企业用电的电量计算。但是，现有的单相电能表不具备窃电检测的功能，以使得在发生窃电现象时，用户或者企业不能及时察觉，给用户或企业造成一定的损失，需要对此进行改进。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本技术的目的是提供一种可以有效减少窃电行为的单相费控智能电能表。本技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种单相费控智能电能表，包括微控制单元D1，所述微控制单元D1用于接收、处理和发送信号，还包括维持电能表正常运作的电源模块，所述微控制单元D1上电连接有显示模块，所述显示模块用于显示电能表所用电量，所述微控制单元D1电连接有用于计算用户所用电量以及防窃电的计量模块，所述计量模块包括RN829芯片、电压采样单元以及第一电流采样单元和第二电流采样单元，所述电压采样单元以及第一电流采样单元和第二电流采样单元均与所述RN829芯片连接，所述微控制单元D1电性连接有通讯模块，所述通讯模块与后台电性连接，通讯模块用于将微控制单元D1的数据传输至后台。通过采用上述技术方案，RN829芯片具有计量、软件校表以及模数转换等功能，电压采样单元以及第一电流采样单元和第二电流采样单元采集相应的信号并转化为数字信号，再经过相位校正，计算出电能、电流、电压等数据，RN829芯片通过SPI接口将计算得出的电能、电压以及电流等数据传输至微控制单元D1，微控制单元D1读取计量模块的数据后，并通过通讯模块将数据传输至后台，同时，计量模块提供一路ADC用于零线电流有效值和有功功率测量，并提供相线电流和零线电流通道的切换功能，根据某一路电流计量有功电能或者无功功能或者无功功率，这样通过读取相线与零线的功率大小来选择其中一路作为计量，从而切断了窃电的途径，达到了防窃电的功能。电源模块对各个模块进行供电，以使得各个模块可以正常的运作，显示模块用来微控制单元D1读取到的数据进行显示，以便观看。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电压采样单元包括相互并联第四十八电容C48和第八十二电阻R82、相互并联的第五十三电容C53和第八十九电阻R89，计量模块的电压正输入模拟引脚与第四十八电容C48和第八十二电阻R82的其中一个连接节点电连接，同时，该第四十八电容C48和第八十二电阻R82的连接节点还依次电连接有第九十电阻R90、第九十一电阻R91、第九十二电阻R92、第九十三电阻R93、第九十四电阻R94、第九十五电阻R95，第九十五电阻R95电连接于额定电压，第四十八电容C48和第八十二电阻R82的另一个连接节点接地，计量模块的电压负输入模拟引脚与第五十三电容C53和第八十九电阻R89的其中一个连接节点电连接，第五十三电容C53和第八十九电阻R89的另一个连接节点接地。通过采用上述技术方案，电压采样单元采用多个电阻分压方式，以采集输电线上的电压，并将采集到的电压传输至微控制单元D1进行处理，以使得后台获得更加准确的判断数据。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一电流采样单元包括依次串联连接的第七十九电阻R79、第八十三电阻R83、第五十七电容C57、第五十六电容C56、第八十四电阻R84、第八十电阻R80，第七十九电阻R79和第八十电阻R80的连接节点与模拟地电连接，计量模块的电流通道A的正模拟输入引脚与所述第八十三电阻R83和第五十七电容C57的连接节点电连接，计量模块的电流通道A的负模拟输入引脚与第五十六电容C56和第八十四电阻R84的连接节点电连接，第七十九电阻R79和第八十电阻R80串联后与第六十三电阻R63并联，第六十三电阻R63的两端与用户端电连接；所述第二电流采样单元包括依次串联连接的第八十六电阻R86、第八十五电阻R86、第五十五电容C55、第五十四电容C55、第八十七电阻R87、第八十七电阻R87，第八十六电阻R86和第八十七电阻R87的连接节点与模拟地电连接，计量模块的电流通道B的正模拟输入引脚与所述第八十五电阻R86和第五十五电容C55的连接节点电连接，计量模块的电流通道B的负模拟输入引脚与第五十四电容C55和第八十七电阻R87的连接节点电连接，第八十六电阻R86和第八十七电阻R87串联后与用户端电连接。通过采用上述技术方案，第一电流采样单元和第二电流采样单元采用完全差分输入方式，以分别采集相线电流采样和零线电流采样，配合电压采样单元，以实现计量模块的三路ADC采样，以进一步的获取电路的电量情况，以便后台对输电线上的电量进行实时监测。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：微控制单元D1连接有存储模块(9)，所述存储模块(9)包括型号为BR24G512的第三芯片D3，第三芯片D3与微控制单元D1输入端电连接。通过采用上述技术方案，第三芯片D3是属于EEPROM存储器的一种，第三芯片D3对电压波动具有很强的适应性，避免由于电网传输不稳定带来的影响；第三芯片D3由2个串行时钟（SCL）和串行数据（SDA）端口提供，并且除EEPROM之外的其他设备可以连接到同一个端口，从而节省了微控制单元D1端口，第三芯片D3还具有写保护功能，可有效避免低电压造成的写入错误。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述通讯模块包括红外通讯模块。通过采用上述技术方案，红外通讯模块便于现场工作人员查看电能表数据，配合相应的手持设备，以获取电能表的数据。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述红外通信模块包括接收单元和发送单元，所述发送单元包括红外接收管，红外接收管的信号输出端依次串联第二十六电阻R26、第十四电容C14后接地，微控制单元D1的REVC_Ctrl端口电连接与第二十六电阻R26和第十四电容C14的连接节点电连接，第二十六电阻R26与电源电压VDD电连接，红外接收管的电源端串联第十五电容C15后与接地端电连接，红外接收管的电源端串联第二十七电阻R27之后与电源电压VDD点连接；发送单元包括PNP型的第七三极管V7，第七三极管V7的集电极串联第四红外发送二极管HL4之后电连接于相互并联连接的第三十一电阻R31和第三十电阻R30的连接节点处，第三十一电阻R31和第三十电阻R30接地，第七三极管V7的发射极与电源电压VDD电连接，第七三极管V7的基极串联第二十九电阻R29后与微控制单元D1的SEND_Ctrl端口电连接。通过采用上述技术方案，通过接收单元接和发送单元与微控制单元D1进行数据的传输，减少了数据传输过程中的丢失。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电源模块包括型号为DB35K-220G的变压器T1，变压器T1包括一次侧和二次侧，变压器T1的一次侧设有第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单相费控智能电能表，包括微控制单元D1，所述微控制单元D1用于接收、处理和发送信号，其特征在于：还包括维持电能表正常运作的电源模块，所述微控制单元D1上电连接有显示模块，所述显示模块用于显示电能表所用电量，所述微控制单元D1电连接有用于计算用户所用电量以及防窃电的计量模块，所述计量模块包括RN829芯片、电压采样单元(3)以及第一电流采样单元(1)和第二电流采样单元(2)，所述电压采样单元(3)以及第一电流采样单元(1)和第二电流采样单元(2)均与所述RN829芯片连接，所述微控制单元D1电性连接有通讯模块，所述通讯模块与后台电性连接，通讯模块用于将微控制单元D1的数据传输至后台。/n

【技术特征摘要】
1.一种单相费控智能电能表，包括微控制单元D1，所述微控制单元D1用于接收、处理和发送信号，其特征在于：还包括维持电能表正常运作的电源模块，所述微控制单元D1上电连接有显示模块，所述显示模块用于显示电能表所用电量，所述微控制单元D1电连接有用于计算用户所用电量以及防窃电的计量模块，所述计量模块包括RN829芯片、电压采样单元(3)以及第一电流采样单元(1)和第二电流采样单元(2)，所述电压采样单元(3)以及第一电流采样单元(1)和第二电流采样单元(2)均与所述RN829芯片连接，所述微控制单元D1电性连接有通讯模块，所述通讯模块与后台电性连接，通讯模块用于将微控制单元D1的数据传输至后台。


2.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于：所述电压采样单元(3)包括相互并联第四十八电容C48和第八十二电阻R82、相互并联的第五十三电容C53和第八十九电阻R89，计量模块的电压正输入模拟引脚与第四十八电容C48和第八十二电阻R82的其中一个连接节点电连接，同时，该第四十八电容C48和第八十二电阻R82的连接节点还依次电连接有第九十电阻R90、第九十一电阻R91、第九十二电阻R92、第九十三电阻R93、第九十四电阻R94、第九十五电阻R95，第九十五电阻R95电连接于额定电压，第四十八电容C48和第八十二电阻R82的另一个连接节点接地，计量模块的电压负输入模拟引脚与第五十三电容C53和第八十九电阻R89的其中一个连接节点电连接，第五十三电容C53和第八十九电阻R89的另一个连接节点接地。


3.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于：所述第一电流采样单元(1)包括依次串联连接的第七十九电阻R79、第八十三电阻R83、第五十七电容C57、第五十六电容C56、第八十四电阻R84、第八十电阻R80，第七十九电阻R79和第八十电阻R80的连接节点与模拟地电连接，计量模块的电流通道A的正模拟输入引脚与所述第八十三电阻R83和第五十七电容C57的连接节点电连接，计量模块的电流通道A的负模拟输入引脚与第五十六电容C56和第八十四电阻R84的连接节点电连接，第七十九电阻R79和第八十电阻R80串联后与第六十三电阻R63并联，第六十三电阻R63的两端与用户端电连接；所述第二电流采样单元(2)包括依次串联连接的第八十六电阻R86、第八十五电阻R86、第五十五电容C55、第五十四电容C55、第八十七电阻R87、第八十七电阻R87，第八十六电阻R86和第八十七电阻R87的连接节点与模拟地电连接，计量模块的电流通道B的正模拟输入引脚与所述第八十五电阻R86和第五十五电容C55的连接节点电连接，计量模块的电流通道B的负模拟输入引脚与第五十四电容C55和第八十七电阻R87的连接节点电连接，第八十六电阻R86和第八十七电阻R87串联后与用户端电连接。


4.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于：微控制单元D1连接有存储模块(9)，所述存储模块(9)包括型号为BR24G512的第三芯片D3，第三芯片D3与微控制单元D1输入端电连接。


5.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于：所述通讯模块包括红外通讯模块。


6.根据权利要求5所述的单相费控智能电能表，其特征在于：所述红外通讯模块包括接收单元(4)和发送单元，所述发送单元包括红外接收管，红外接收管的信号输出端依次串联第二十六电阻R26、第十四电容C14后接地，微控制单元D1的REVC_Ctrl端口电连接与第二十六电阻R26和第十四电容C14的连接节点电连接，第二十六电阻R26与电源电压VDD电连接，红外接收管的电源端串联第十五电容C15后与接地端电连接，红外接收管的电源端串联第二十七电阻R27之后与电源电压VDD点连接；发送单元包括PNP型的第七三极管V7，第七三极管V7的集电极串联第四红外发送二极管HL4之后电连接于相互并联连接的第三十一电阻R31和第三十电阻R30的连接节点处，第三十一电阻R31和第三十电阻R30接地，第七三极管V7的发射极与电源电压VDD电连接，第七三极管V7的基极串联第二十九电阻R29后与微控制单元D1的SEND_Ctrl电连接。


7.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于：所述电源模块包括型号为DB35K-220G的变压器T1，变压器T1包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：容晓，唐建元，钟苏勇，
申请(专利权)人：广州凤凰仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44