一种ＣＰＵ卡单三相电子式预付费阶梯电价电能表，该电能表包括接口单元、电源电路单元、电能计量及电参数检测单元、电表断电机构、ＭＣＵ控制单元，所述接口单元、电源电路单元和电能计量及电参数检测单元均分别输入至ＭＣＵ控制单元，ＭＣＵ控制单元输出断电信息至电表断电机构，所述电源电路单元同时为电能计量及电参数检测单元提供电源；该电能表还包括显示单元、ＥＳＡＭ单元和报警单元，所述ＥＳＡＭ单元连接于接口单元和ＭＣＵ控制单元之间，所述显示单元和报警单元均由ＭＣＵ控制单元输出的控制信息激活。本发明专利技术所述电能表采用了阶梯电价，可根据用户每月用电量的大小给予不同的电价，方便供电局灵活选择鼓励用电或限制用电政策。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电能表，特别的是涉及一种以CPU卡为信息交换介质的自动控制用电计量和用电结算的电能表。
技术介绍
随着电子技术的迅猛发展，大规模集成电路在电能表中得到广泛的 应用。传统的感应式电能表需要工作人员上门抄表或通断电、计算电费、 邮寄电费单等，且会出现延迟付款和坏账问题，特别是在供电企业的用 户群中，用电量比较大，应付的电费额度也比较大，及时回收其电费是 供电企业经营中的重点和难点，而且很难实行不同的时间段采用不同的 费率等用电调控措施。而电子式电能表与感应式电能表相比，具有测量精度高，过载能力 强，功率消耗低，性能稳定可靠，体积小，重量轻，操作简便，易于实 现管理功能的扩展、 一表多用等特点。全电子式多功能电能表采用高精 度计量芯片，完成各种电参数的精密计算及测量，可以实现用户用电量的自动抄收以及4艮行联网、自动结算电费的技术。现有技术中已有预付费电能表，但费率一般比较固定，或者规定多 种费率，从而需要一定的存储空间。另外对于信息的显示较少、缺乏出 现金额不足等的提醒功能及应急功能，因此给用户的使用带来一定的不 便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种阶梯电价的CPU卡单三相电子式预付费阶梯电价电能表，可在每月根据用户用电量的大小给予不同的电价， 起到鼓励用电或限制用电的目的。为实现上述目的，本专利技术提供了 一种CPU卡单三相电子式预付费阶梯电价电能表，该电能表包括接口单元、电源电路单元、电能计量及电参数检测单元、电表断电机构、MCU控制单元，所述接口单元、电源 电路单元和电能计量及电参数检测单元均分别输入至MCU控制单元， MCU控制单元输出断电信息至电表断电机构，所述电源电路单元同时 为电能计量及电参数检测单元提供电源；其中，该电能表还包括显示单 元、ESAM单元和报警单元，所述ESAM单元连接于接口单元和MCU 控制单元之间，所述显示单元和^^警单元均由MCU控制单元输出的控 制信息激活。所述报警单元包括声控报警电路和光控报警电路。所述MCU控制单元包括通讯模块、时钟模块、功率计量模块、存 储模块、显示控制模块、费率计算模块及报警控制模块，其中，所述通 讯模块、时钟模块和功率计量模块均将各自信息分别输入至显示控制单 元和存储模块，所述存储模块输出连接至费率计算模块和显示控制模 块，所述费率计算模块的一输出端输出断电信息，另两个输出端分别接 报警控制模块和显示控制模块，所述报警控制单元一输出端接显示控制 模块，另一输出端输出报警信息，所述显示控制模块输出显示控制信息。所述显示控制模块按照自动轮显和按键轮显相结合的方式控制需 显示信息。所述MCU控制单元的工作按如下步骤进行 步骤一装电成功后，电表开始工作；步骤二从存储模块中读取来自通讯模块的费率信息、来自时钟模块的时间信息、来自功率计量模块的用电功率信息； 步骤三激活电能表若干费率中的当前费率种类； 步骤四激活当前种费率下若干时区中当前时区的费率； 步骤五将电能表设置的N个梯级电量El至EN两两相邻划分为N+l个区间，分别是,每个区间对应一个阶梯电价PO至Pw,其中，N为自然数；步骤六判断当月当前用电量所属的区间，在所属区间的部分执行该区间对应的电价，所述各个区间的电价之和得到当月当前用电所需电费，减去该电费得到剩余电费；步骤七当计算得到剩余电费后，若剩余电费充足，则正常工作； 当剩余金额低于设定的预报警门限时，则费率计算模块输出剩余金额预 报警信息至报警控制单元，使与报警控制单元相连的报警单元发出报 警；当剩余金额低于设定的报警门限时，则费率计算模块输出剩余金额 报警信息至报警控制单元，使报警单元发出报警，同时输出断电信息至 电表断电机构，输出显示信息至显示控制模块。所述设置的N个梯级电量El至En均滿足大于等于零且升幕排列； 所述设置的N+l个阶梯电价P0至PN+1按大小顺序排列。所述MCU控制单元还包括一透支处理模块，所述透支处理模块连 接于所述费率计算模块和电表断电机构之间，所述通讯模块输入透支金 额门限和透支费率至所述透支处理模块，当电表中剩余电费递减到零 时，可透支用电至所述设定的透支金额门限。所述MCU控制单元还包括一赊欠用电处理模块，连接于所述电表 断电机构之前，所述通讯模块输入赊欠金额门限和赊欠费率至所述赊欠 用电处理模块，当所述电能表金额不足时，可赊欠用电至赊欠金额门P艮。所述MCU控制单元还包括一负荷控制模块，所述负荷控制模块的 一输入端接功率计量模块的输出端，另一输入端接通讯模块输出的用户 负荷门限；其一输出端接报警控制模块，第二输出端接电表断电机构， 第三输出端接显示控制模块，所述负荷控制模块的工作过程为判断当前用电需求量及当前功率是否均大于用户负荷门限，若否， 则电能表继续正常工作；若是则发出断电信息，判断超负荷断电次数是否大于最大允许次 数，若不大于最大允许次数，则输出超负荷预报警信息至报警控制模块， 超负荷断电次数累加，且用户可通过自行按键或插卡恢复供电；否则输 出超负荷断电报警信息至报警控制模块，且必须通过售电部门才能恢复 供电，其中，超负荷断电最大允许次数可通过接口单元设置。采用所述电能表结构的CPU卡单三相电子式预付费阶梯电价电能 表，包括上盖塑料铅封、上盖铅封螺钉、上盖、4艮警指示'、脉沖指示、卡门、CPU卡及CPU卡插槽，轮显4^4建、上盖铅封螺钉、上盖铅制铅 封、接线插座、接线端盖铅封螺钉、接钱端盖、设置按键、接线柱固定 螺钉、接线柱、脉冲测试输出、红外通讯接口、液晶显示器、面板和底 壳。所述液晶显示器的显示项包括显示代码、阶梯费率种类标识、单位、 剩余金额条棒指示、数据显示项、通讯标识和反向用电标识。所述CPU卡及CPU卡插槽中CPU卡包括用户卡和检测卡，所述两 种卡均可插入该CPU卡插槽中，其中，所述用户卡供用户使用，所述检测卡提供给供电部门实现抄表或换表。本专利技术的有益效果在于所述电能表采用了阶梯电价，可根据用户 每月用电量的大小给予不同的电价，在基本用电量范围内使用一个电 价，超出基本用电量的用电量使用另一个电价，因此方便供电局灵活选 择鼓励用电或限制用电政策，且不需按不同时段存储大量的电价数据， 节省了存储空间。另外，当电表检测超负荷或剩余金额不足及需要断电 时，均会发出声光报警；同时还可以设置给予用户一定的超负荷次数、 透支额度和赊欠额度，防止突然断电给用户工作生活带来不便和损失， 该电能表还提供钟表显示和实时功率显示实时负荷功能，方便用户及供 电企业查询。附图说明图l是本专利技术具体实施方式所述电能表的整体结构框图； 图2是本专利技术具体实施方式所述MCU控制单元中计算剩余电费的 流程价示意图5是本专利技术采用本专利技术具体实施方式所述电能表结构生产的一种 电能表产品；图6 (a)是本专利技术具体实施方式所述电能表产品的接线柱标示； 图6 (b)是本专利技术具体实施方式所述电能表产品的接线图示。具体实施例方式以下结合附图，对本专利技术具体实施方式作详细的描述。图1为本专利技术具体实施方式所述电能表的整体结构框图，该电能表 包括接口单元、ESAM单元、电源电路单元、电能计量及电参数检测单 元、显示单元、电表断电机构、报警单元和MCU控制单元，其中MCU 控制单元包括通讯模块100、时钟模块101、功率本文档来自技高网...
【技术保护点】
ＣＰＵ卡单三相电子式预付费阶梯电价电能表，该电能表包括接口单元、电源电路单元、电能计量及电参数检测单元、电表断电机构、ＭＣＵ控制单元，所述接口单元、电源电路单元和电能计量及电参数检测单元均分别输入至ＭＣＵ控制单元，ＭＣＵ控制单元输出断电信息至电表断电机构，所述电源电路单元同时为电能计量及电参数检测单元提供电源；其特征在于，该电能表还包括显示单元、ＥＳＡＭ单元和报警单元，所述ＥＳＡＭ单元连接于接口单元和ＭＣＵ控制单元之间，所述显示单元和报警单元均由ＭＣＵ控制单元输出的控制信息激活。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李志华，
申请(专利权)人：深圳市思达仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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