[发明专利]基于SOC技术的单相导轨式电能表及电能计量实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电能表技术领域，具体涉及一种基于SOC技术的单相导 轨式安装电能表，该单相导轨式安装电能表主要用于实现低压配电终端的电 能计量，可广泛应用于楼宇、机场、商场、学校、码头。本发明还涉及该单 相导轨式安装电能表电能计量的实现方法。

背景技术

随着电力行业改革深入，尤其是电力管理部门的政策导向，配电终端对 单相多功能电能表的需求大量增加。

现有较通用的单相电能表的安装方式为壁挂式，安装时需要配备专门的 电度表箱，存在体积大，现场安装不便等缺点，并且其实现方案多为多芯片 方案(即专用电能计量芯片ASIC+微控制器MCU)，集成度低，故障率高， 计量功能相对单一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题第一方面在于提供一种基于SOC技术的导轨 式单相电能表，具有集成度高，可靠性高，稳定性好，计量精度高、功能丰 富、长寿命的特点。

本发明所要解决的技术问题第二方面在于提供上述导轨式单相电能表的 电能计量的实现方法。

作为本发明第一方面的基于SOC技术的导轨式单相电能表，由壳体和设 置在所述壳体内的电流电压采集电路、单相SOC电能计量芯片、通讯电路、 脉冲输出电路、存储部分、显示部分和电源供电部分组成，其特征在于，采 用SOC单芯片实现数据处理、电能计量和功能控制；在所述壳体的背面设置 有一导轨槽和一弹性卡钩，所述弹性卡钩将带有导轨槽的电能表卡在35mm 标准导轨上。

电路板分为上板和下板，上板通过插针固定在下板上方，并通过插针连 接下板。

下板上集成有电流电压采集电路、通讯电路、脉冲输出电路、电源供电 部分；

上板上集成有单相SOC电能计量芯片、显示部分、存储部分。

在本发明中，所述基于SOC技术的导轨式单相电能表依据微型断路器的 模数化标准进行设计，所述基于SOC技术的导轨式单相电能表宽度为模数值 的整数倍，优选为模数值的4倍。

本发明的SOC单芯片为ADE7169单芯片，该ADE7169单芯片上集成有 电能计量模块、8052的MCU带16KFLASH功能模块、电源管理模块、带温 度补偿RTC模块、LCD驱动模块、UART模块、SPI/I2C外围扩展接口模块 和脉冲输出口以及编程在线调试接口，在SPI/I2C外围扩展接口模块上接一铁 电存储器24CL16。

在本发明中，所述壳体的正面设置有一LCD液晶显示屏和电能脉冲指示 灯、峰费率指示灯、平费率指示灯和谷费率指示灯；所述LCD液晶显示屏、 电能脉冲指示灯、峰费率指示灯、平费率指示灯和谷费率指示灯与所述的SOC 单芯片上的LCD驱动接口和I/O口连接。

在本发明中，在所述壳体上设置有RS485通讯接口，所述RS485通讯接 口与所述的SOC单芯片上的UART模块接口连接；以便于若干个基于SOC 技术的导轨式单相电能表进行组网。

在本发明中，在所述壳体上还设置有有功电能脉冲输出口，该脉冲输出 口为无源光耦隔离型输出口，以便于电能校准和用于实现电能远传。

在所述壳体的上侧和下侧均设置有接线端子。所述接线端子为压嵌式接 线端子。

本发明的电流电压采集电路包括电压信号采集电路和电流信号采集电 路，所述电压采集电路包括电阻分压取样网络、RC滤波电路，所述电阻分压 取样网络的电压信号输入端接入母线电压信号，所述分压取样网络电路的输 出端接所述RC滤波电路的输入端，所述RC滤波电路的输出端接所述SOC 单芯片的电压输入通道接口；所述电流信号采集电路包括一个电流互感器、 取样电阻、RC滤波电路，所述电流互感器的一次侧将配电线路上的实时电流 耦合，所述电流互感器的二次侧输出接一取样电阻，所述取样电阻经所述RC 滤波电路滤波后接所述SOC单芯片的电流通道。

本发明的基于SOC技术的导轨式单相电能表的接线方式可以采用一次直 接接入方式和通过电流互感器二次接入两种接线方式。

所述电源供电部分包含两路电源输出，一路电源供通讯回路，另一路电 源供SOC单芯片及其外围。

作为本发明第二方面的基于SOC技术的导轨式单相电能表的电能计量的 实现方法，包括如下步骤：

1.电压信号采集电路采集的电压信号送入SOC单芯片的电压输入通道；