[发明专利]一种单相智能电表及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及电能计量仪表领域，尤其涉及一种单相智能电表及其实现方法。

背景技术

目前普遍使用的智能电表中都带有一块锂电池，其主要作用是在电表失电情况下继续维持液晶屏(本文以下简称LCD)的显示及时钟芯片(以下简称RTC)的计时功能。电表的使用要求不但明确了它在工作状态下可通过LCD来显示电表内的用电信息，并通过RTC来确定电表的内部时钟，而且要求在失电时电表仍然能够通过LCD显示相应的用电信息，同时在电力恢复时能够基于当前的时钟准确进行电力计量。出于以上的需要，目前普遍采用电池为LCD以及RTC提供额外的独立电源，以保证其在电力中断时仍能正常工作。

图1示意了根据现有技术实现的一种单相智能电表的结构示意图。根据图1所示，单相智能电表包含微控制器(以下简称MCU)、存储器芯片、LCD模块(包括显示屏以及驱动芯片)、时钟芯片RTC及用于给LCD和RTC供电的电池，同时还包括了指示灯、继电器、红外通讯模块、通信接口模块(如RS-485)、开关检测模块、电力线载波模块、开关电源及计量芯片等。在该单相智能电表方案中，需要由电池在电表失电状态下为LCD和RTC进行供电，以确保其正常的显示和计时功能。

但是电池的采用存在一定的问题：

1.电池有一定的使用寿命，并不环保；

2.电池对于存贮和使用环境有较高的要求；

3.电池可能具有消防安全隐患；

4.电池的供电可靠性关系到电表能否正常工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单相智能电表及其使用方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种单相智能电表，其中所述单相智能电表包括包括微控制器(101)、存储器(103)、时钟芯片(104)、告警指示灯(105)、故障指示灯(106)、与所述故障指示灯(106)对应的继电器(107)、红外通讯模块(108)、通信接口模块(110)、开关检测模块(109)、电力线载波模块(113)、开关电源(114)以及计量芯片(115)；其特征在于，所述单相电表还包括：

-电源掉电检测电路(111)；其中，所述电源掉电检测电路(111)用于检测所述单向智能电表是否失电；

-电子墨水显示模块(102)；其中，所述电子墨水显示模块(102)用于显示所述时钟芯片(104)提供的时钟信息，以及与该时钟信息相对应的、由所述计量芯片(115)提供的用电信息。

根据本发明的一个方面，还提供了一种所述单向智能电表的使用方法，其中，所述方法包括以下步骤：

-当所述掉电检测电路(111)检测到失电状态时，所述电子墨水显示模块(102)获取所述时钟芯片(104)中当前的时钟信息和所述计量芯片(114)中当前的用电相关信息并进行显示；所述存储器(103)保存当前的所述时钟信息和所述用电相关信息；

-当电力恢复时，微控制器(101)从存储器(103)中读出在断电时刻保存的所述用电相关信息，以复原断电时刻的运行环境；所述微控制器(101)基于所接收到的来自上位机下发的授时命令，控制所述时钟芯片(104)进行同步对时，以使时钟芯片(104)基于对时后的时钟信息恢复计时操作；计量芯片(114)恢复计量操作；所述电子墨水模块(102)基于所述时钟芯片(104)当前的时间信息和所述计量芯片(114)当前的用电相关信息来更新显示内容。

根据本发明的方案，其优点在于：

1.通过采用电子墨水显示屏替代LCD显示屏。由于电子墨水屏仅在更新显示内容时才需要用电，而在静止显示时无需耗电，所以它在失电后能维持显示内容不变，从而在断电期间也能够继续被读取。

2.通过增加电源掉电检测电路，微控制器芯片MCU一旦检测到电源掉电，依靠电表内电容的储电量，立即将当前的时钟信息及对应的用电信息输出至电子墨水屏显示，同时将运行环境的上下文信息(如累计的电度量等)保存至存储器。

3.在电表失电后，电表的计量、通讯功能等功能都停运，也无需电表时钟进行计时。电力恢复后，电表的计量、通讯功能恢复，电度量在原基础上进行累加，同时上位机(如主站、集中器、手持终端等)通过通讯接口对电表进行同步对时，时钟芯片恢复正常的系统时钟，整个电表即可正常工作。

显然，通过本发明的实现方案，无需为显示屏和时钟芯片提供专门的独立电源(如电池等)，与现有技术相比更加节能环保，并且能够有效地避免因独立电源出现问题而导致的电表故障。

附图说明