[发明专利]一种全片上系统单相智能电能表

说明书

技术领域

本发明属于智能电网技术领域，具体地涉及一种全片上系统单相智能电能表。

背景技术

目前，电能表的设计一般采用MCU加专用计量芯片、时钟芯片和液晶驱动芯片等外围器件的分立设计方案，计量、时钟、LCD显示和数据管理功能均由独立芯片完成。其中计量芯片负责对电信号的测量和计量；MCU通过通信接口从计量芯片获取计量数据，并进行处理；时钟芯片和液晶驱动芯片则分别实现日历时钟和液晶显示功能。不难发现，电能表的现有设计方案存在集成度低、硬件电路复杂、可靠性差、生产效率低以及成本高的不足。

随着智能电网的全面建设与发展，电能表市场对智能电能表性能的要求进一步提高，同时为了应对市场竞争还要求控制成本、大幅缩小尺寸，因此现有分立设计方案已经不能满足新型电能表的需求。另一方面，随着SOC（System on Chip，片上系统）技术的日益成熟以及在各行各业中的发展与应用，电表行业开始逐渐将模数混合的SOC芯片引入智能电能表的设计。

发明内容

本发明就是针对电能表现有方案存在的不足和当前电能表市场面临的挑战,提供一种全片上系统单相智能电能表；本发明精度高、成本低、功耗低，并且与传统技术方案相比，本发明方案价格优势明显，性价比高，具有广阔的市场价值。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种全片上系统单相智能电能表，包括SOC芯片、电源模块；其结构要点是：所述SOC芯片外部连接有系统时钟电路、外围接口电路，所述SOC芯片的信号输入端连接有信号调理电路，所述信号调理电路的输入端分别连接有锰铜分流器、电流互感器、电压分压器；所述SOC芯片的信号输出端连接有液晶显示屏，与所述SOC芯片相互连接有RS485通信模块、红外通讯模块、内卡单元，SOC芯片通过RS485通信模块、红外通讯模块与外界通信；所述信号调理电路由电阻降压网络和RC低通滤波电路连接组成。

作为本发明的一种优选方案，所述SOC芯片采用MSP430F6736芯片。

作为本发明的另一种优选方案，所述信号调理电路包括电阻R201-R206、R211、R213、R220，电容C212、C213、C214；所述电阻R201-R206依次串联连接，电阻R206的另一端连接电阻R220、R211的一端，电阻R220的另一端连接电容C212、C214的一端，电阻R211的另一端连接R213的一端，电阻R213的另一端与电容C213、C214的另一端连接，电容C212、C213的另一端共同与地相连。

本发明的有益效果是。

1、本发明一种全片上系统单相智能电能表，采用SOC芯片MSP430F6736作为控制核心，通过SOC芯片内置A/D和硬件乘法器模块以及相应的数学计算实现了高精度测量和电能计量功能，利用SOC内置RTC模块和温度传感器实现了带温度补偿的日历／时钟功能，利用SOC内置LCD驱动器实现了液晶显示，最后依托于SOC内部强大的CPU和相应的功能模块实现了数据储存、负荷曲线、事件记录、负荷控制、RS485通信等功能。本发明完全能够满足国家电网的１级单相智能电能表技术规范要求，且性价比高，具有广阔的市场价值。

2、本发明单相智能电能表可以用于家庭和商业计量应用，其可以测量有功电能和无功电能；与传统技术方案相比，该电能表技术方案具有以下特点：（1）省去了计量芯片、时钟芯片和LCD驱动芯片等关键元器件，简化了硬件设计，并且有效降低了整表的物料成本，具有更高的性价比和可靠性；（2）能够根据不同的应用需求，提供定制化的电能计量功能，具有很强的可扩展性，有利于提高产品的市场竞争力。预计本发明电能表进入量产化阶段后，将有非常广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明一种全片上系统单相智能电能表的硬件组成框图。

图2是本发明一种全片上系统单相智能电能表的信号调理电路的电路连接图。

具体实施方式