[实用新型]一种电能分路计量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电能计量技术领域，具体涉及一种电能分路计量装置。 

背景技术

当今全球对于节能环保已经形成普遍的共识，但大部分人对于节能尚停留在概念上，没有付诸实际行动，也没有清晰的思路，尤其在潜力巨大的商业楼宇、企业工厂和家庭公寓等混合了多种电能消费群体的领域。究其原因，除了传统的节能系统造价不菲，部署安装困难以外，还有一个重要的原因，就是用户缺乏有效的能耗评估手段。现在，用户每隔一段时间都会收到电费账单，但是，用户除了被告知需要缴纳的总金额以外，得不到任何其他的有用信息，包括：每个月实际的电能耗分布，其中哪些能耗是可节约的，特别是针对不同电气特征和社会属性的分类能耗统计，这对于具有分租业务的商业用户尤其重要，得不到这些问题的答案，用户就不知道从哪里入手进行节能，即便实施了某项措施，也很难评估其效果。因此，对用户的电能耗进行分类和分路计量成为推广节能措施的前提。 

公知的大部分能耗计量的优化方案基本集中在对电表本身的改进上，然而我们在认真研究用户端供电的路径后，发现最容易获得分类能耗信息的地方在用户的配电箱（柜）、低压开关柜或电缆分接箱，大部分用户会在该处集中区分不同的负载线路，因此只要能在用户配电箱（柜）、低压开关柜或电缆分接箱中逐一或分组采集各条负载线路的能耗便能了解分类的电能消耗信息。但现实的问题在于，以上所述的场所通常空间狭小，线路众多且数量不一，若采用现有的电能计量装置对全部线路进行逐一计量，则需要占用很大的空间，用户往往需要另外安装表箱或更换成更大的表箱，而且需要对现有线路进行改动，这大大增加了施工难度，也直接导致很多用户放弃改造。 

为了解决这一问题，本实用新型提出了一种能够应用在配电箱（柜）、低压开关柜或电缆分接箱内的电能分路计量装置。 

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种电能分路计量装置。 

一种电能分路计量装置包括分路计量模块和外置通信模块，分路计量模块安装在配电箱（柜）、或低压开关柜、或电缆分接箱内，对多路负载线路的电能耗进行逐一或分组计量；外置通信模块安装在对应分路计量模块载波通信覆盖范围内的任意位置，提供位于配电箱（柜）、或低压开关柜、或电缆分接箱外部的通信接口扩展。 

分路计量模块包括电流互感器、电压采样电路、信号调理单元、电能计量单元、信号隔离单元、数据处理单元、第一通信接口和第一电源模块；其中电流互感器、电压采样电路、信号调理单元和电能计量单元组成N路电能计量通道，N为正整数，且N≥1，每路电能计量通道特性一致，且互相独立。所述的电能计量单元、信号隔离单元和数据处理单元采用分开的集成芯片或整合全部功能的SOC芯片； 

电流互感器采集负载线路的交流电流信号，经电阻转换为第一电压信号输出给信号调理单元；电压采样电路采集负载线路的交流电压信号，直接转换为第二电压信号输出给信号调理单元；信号调理单元由电流通道滤波电路和电压通道滤波电路组成，电流通道滤波电路将采集到的第一电压信号进行滤波整形，转换为第一差分信号输出给电能计量单元，电压通道滤波电路将采集到的第二电压信号进行滤波整形，转换为第二差分信号输出给电能计量单元； 

电能计量单元对电流通道上采集的第一差分信号和电压通道上采集的第二差分信号进行乘法积分运算获得电能计量数据，并将电能计量数据以脉冲信号形式或数字接口形式输出给信号隔离单元；信号隔离单元隔离高电压的模拟电路部分和低电压的数字电路部分，电能计量数据通过隔离单元后输出给数据处理单元；数据处理单元包括单片机和FLASH存储芯片，FLASH芯片连接在单片机上，数据处理单元对每个通道采集的数据进行记录统计及必要的运算处理，并根据用户的查询请求，按照统一规范的数据格式，经由第一通信接口向用户提供电能计量数据；

第一通信接口具体包括第一输出接口和第一载波接口；第一输出接口和第一载波接口通过不同的UART接口与数据处理单元相连，第一输出接口是用户获取电能计量数据的主要接口，其电气接口形式为RS232/RS485接口或以太网口；第一载波接口与外置通信模块通信之间采用电力线载波技术及透明的通信协议。

所述的电能计量数据是指有功电能累计值、无功电能累计值、视在电能累计值、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电压、电流、频率其中的全部或部分参数； 

第一电源模块为整个分路计量模块供电；