[实用新型]单相智能电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单相智能电能表。

背景技术

电能表是用来测量电能的仪表，俗称电度表、火表。随着我国经济的飞速发展，各行各业对电的需求越来越大，不同时间用电量不均衡的现象也日益严重。为缓解我国日趋尖锐的电力供需矛盾，调节负荷曲线，改善用电量不均衡的现象，国内部分省市的电力部门已开始逐步推出了多费率电能表，对用户的用电量分时计费。然而随着电能表功能的增多，各种突发事件都可能影响到电能表的稳定性和安全性，为此，有必要对电能表所发生的一些关键事件进行防范，从而及时准确地维护电能表的稳定性和安全性，因此现有的电能表还有待于进一步提高。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供了一种单相智能电能表，包括电源管理单元、电压采样单元、电流锰铜采样单元、电流CT采样单元、液晶显示屏、按键输入单元、加密单元、UART通讯单元、内卡存储单元和MCU控制单元；电源管理单元给MCU控制单元供电，MCU控制单元的AD采样端口与电压采样单元连接，MCU控制单元的AD采样端口与电流锰铜采样单元连接，MCU控制单元的AD采样端口与电流CT采样单元连接，MCU控制单元的IO端口与按键输入单元连接，MCU控制单元通过串口与UART通讯单元连接，MCU控制单元的COM端口和SEG端口与液晶显示屏连接，MCU控制单元的IO端口与加密单元连接，MCU控制单元通过I2C总线与内卡存储单元连接；所述电源管理单元包括第一电源电路、第二电源电路和电源切换电路，所述电源切换电路包括切换控制端口，所述切换控制端口包括控制口、第一接入端和第二接入端，所述电源切换电路的第一接入端与第一电源电路输出端连接，所述电源切换电路的第二接入端与第二电源电路输出端连接，市电经过交流直流转换器分别向第一电源电路和第二电源电路输出，所述电源切换电路的控制口与MCU控制单元连接并受其控制，所述电源切换电路的输出端与MCU控制单元连接为其供电。

优选的，所述第一电源电路包括开关型降压稳压器、第二二极管、第一电容、第二电容、电感、第二电阻和第三电阻，所述第一电容和第四电容为电解电容，所述第二电容和第三电容为去耦电容，其中开关型降压稳压器的VIN接口接交流直流交换器的输出端、GND和ON/OFF接口接地，Feedback接口接第二电阻和第三电阻的公共端、Output接口接电感的一端，第二二极管的正极接地，负极接开关型降压稳压器的Output接口，第一电容的正极接交流直流交换器的输出端，负极接地，第四电容的正极接第一电源电路输出端，负极接地，第二电阻的一端接电感的另一端，第二电阻的另一端接第三电阻的一端，第三电阻的另一端接地，第一电源电路输出端与电感的另一端连接、第二电容、第三电容，第二电容与第一电容并联，第三电容与第四电容并联。

优选的，所述第二电源电路包括第一二极管、第一电阻和电池，交流直流转换器的输出端连接第一二极管阳极，第一二极管的阴极分别接连接第二接入端和第一电阻，第一电阻另一端连接电池正极，电池负极接地。

优选的，所述电源切换电路包括继电器、第三二极管、三极管、第四电阻、第五电阻；所述继电器的常闭触点作为所述电源切换电路的第一输入端与所述第一电源电路的输出端连接，所述继电器的公共触点作为所述电源切换电路的第二输入端与所述第二电源电路的输出端连接，所述继电器的控制口的一端分别连接第三二极管的阳极和三极管的集电极，所述继电器的控制口另一端分别连接第三二极管的阴极和MCU控制单元；所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极连接至第四电阻和第五电阻的连接端；所述第四电阻的一端分别连接至三极管的发射极和地，所述第四电阻的另一端连接所述第五电阻的一端；所述第五电阻的另一端作为所述电源切换模块的控制端与所述单片机连接。

优选的，所述UART通讯单元包括RS485通讯模块和红外通讯模块，MCU控制单元通过串口与RS485通信模块连接，MCU控制单元通过串口与红外通信模块连接。

优选的，所述加密单元采用ESAM模块，所述MCU控制单元采用TI公司的MSP430F6736处理器芯片。

本实用新型采用集成的MCU控制单元，提高了电能表的安全性和稳定性，降低硬件、生产、物料管理等更方面成本，提高电能表整体性价比；具有两级电源输出单元，MCU控制单元控制电源切换电路进行对第一、第二电源的供电进行切换，可在停电时候保证电能表仪器部件正常使用，进一步提高电能表运行的稳定性、适用场景及使用寿命。

附图说明