[发明专利]一种电能计量装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于能效计量技术领域，涉及一种能效测量装置及方法，特别涉及一种电能计量装置及方法。

背景技术

电力作为一种能源在国民经济生产中，占据极其重要、不可替代的地位。目前，电能计量方面有两个发展趋势：1、在我国，由于电力供需矛盾十分突出，国家提倡能源节约，尤其是电能节约；同时为了合理使用电能，各地都积极推行分时电价；2、电能计量仪表将不再是简单电能计量，而是集计量、电能管理、智能抄表功能于一体，向综合化、小型化、网络化、模块化、一体化方向发展。

能效监测市场在我们国家是一个新兴市场，目前国内的大部分电能的电能计量装置都是采用已有标准的电能表，这类电能表通常采用挂壁式安装、电气柜安装或嵌入式导轨安装，但体积相对较大，多数只能进行单路的单相或三相计量，如图1和2所示。图1和图2所示的分别为中国国家电网公司的电能表型式规范所规定的标准三相表和单相表，该三相表和单相表的体积庞大，接线复杂，采用有线方式，布线困难，不适合电气柜和配电箱的安装，而且成本较高，不利于实现电能数据采集的低成本。

现有标准的电能表通常是为初装市场设计的，用于现有企业的既有电路的监测时往往需要断电并割断现有电路，串入电能表，但通常由于电气柜空间狭小，改造电气回路和增加通信回路都很困难，也造成了很大的用电安全隐患，不利于电能计量装置的普及。例如：图3所示的网络电能表和图4a和图4b所示的导轨式电能表。这两种电能表的体积都比较小，但是由于他们都是直接接入式电能表，所以需要停电，并隔断回路串入电能表。要做到如断电、隔断回路和空间重新规划、以及引出通信回路等这些操作对已经在工作的电气柜进行改造是比较困难的。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电能计量装置及方法，用于解决现有技术中需要断电并隔断回路才能安装电能计量装置的问题，并解决多回路集中采集问题和引出通信回路问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电能计量装置及方法。

一种电能计量装置，所述电能计量装置包括：至少2个外置的电流采集模块、共用的电压采集模块、电能计量电路模块、主控芯片模块、Zigbee通信模块；所述外置的电流采集模块用以采集待测回路的电流；所述共用的电压采集模块用以采集待测回路的电压；所述电能计量电路模块包括：至少2条电流采样通道、共用的电压采样通道、计量芯片、校表脉冲输出通道；每条电流采集通道用以连接1个所述电流采集模块；共用的电压采样通道用以连接所述共用的电压采集模块；计量芯片与全部电流采样通道和共用的电压采样通道相连，用以计算待测回路的电能；校表脉冲输出通道与所述计量芯片相连，用以输出电能计量结果；所述主控芯片模块与所述电能计量电路模块相连，用以控制处理所述电能计量结果；所述Zigbee通信模块与所述主控芯片模块相连，用以实现电能计量装置与外部设备的无线通信。

优选地，所述电能计量装置还包括：Zigbee通信模块、电源模块、实时时钟模块、外部存储器模块、指示电路模块；所述Zigbee通信模块与所述主控芯片模块相连，用以实现电能计量装置与外部设备的无线通信；所述电源模块与所述主控芯片模块相连，用以供电；所述实时时钟模块与所述主控芯片模块相连，用以提供时钟基准；所述外部存储器模块与所述主控芯片模块相连；所述指示电路模块与所述主控芯片模块相连，用以显示计量的情况。

优选地，所述Zigbee通信模块包括：天线接口、前置功放电路、Zigbee控制电路、数据通信接口；所述天线接口与外置天线相连，用以接收来自外置天线的Zigbee网络数据；所述前置功放电路与所述天线接口相连，用以放大所述Zigbee网络数据；所述Zigbee控制电路与所述前置功放电路相连，用以控制处理所述Zigbee网络数据；所述数据通信接口与所述Zigbee控制电路相连，用以传输数据。

优选地，所述电能计量装置还包括：壳体、导轨槽组件、接线端子组件、外置天线；所述壳体用于封装所述共用的电压采集模块、电能计量电路模块、主控芯片模块、Zigbee通信模块、电源模块、实时时钟模块、外部存储器模块、指示电路模块；所述导轨槽组件设置于所述壳体上，用以实现壳体的整体移动；所述接线端子组件设于所述壳体上；所述外置天线设于所述壳体上。

优选地，所述接线端子组件包括：电压接线端子、电流接线端子、有线通信接线端子、天线接线端子；所述电压接线端子与所述共用的电压采集模块相连；所述电流接线端子与所述电流采集模块相连；所述有线通信接线端子与所述主控芯片模块相连；所述天线接线端子与所述外置天线相连。