[实用新型]一种具有超级电容的载波电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电能表，更具体说是一种拆除时钟电池后，依靠超级电容供电，时钟短时间内可靠工作的智能电能表电路。

背景技术

目前广泛使用的单相智能电能表只有一个时钟电池，在电能表停电后，电能表依靠时钟电池为电能表的时钟电路供电。当电能表时钟电池没电且电能表掉电后，导致时钟芯片掉电复位，而且更换电池后必需重新设置时钟。电能表的冻结电量，结算金额，费率转换等多种重要功能都依赖于电能表时钟才能正确运行。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有超级电容的载波电能表，该电能表具有载波通信功能的，一种拆除时钟电池后，依靠超级电容供电，时钟短时间内可靠工作的智能电能表电路，以解决现场更换电池导致电能表时钟掉电复位的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型中电能表供电包括5个部分：市电220V供电、5V供电、超级电容供电、电池供电、12V供电。市电220V供电与5V供电连接，5V供电与MCU通过VCC引脚连接，5V供电与超级电容供电连接，超级电容供电与MCU通过VRTC引脚连接，电池供电与MCU通过3.6V引脚连接，市电220V供电与12V供接连接，12V供电与载波模通信块连接。

市电220V供电时，市电220V供电通过MCU的VCC引脚为MCU供电，电能表处于正常工作状态，电能表的所有功能可用。市电220V供电时，为超级电容供电，超级电容充电。市电220V供电时，为12V供电，输出12V电压，为载波通信模块供电。

市电220V掉电，电池供电时，电池通过MCU的3.6V引脚为MCU供电，电能表处于低功耗状态，计量、通信、认证、拉合闸等功能不可用，按键、显示、RTC功能可用。12V供电无电压输入，载波通信模块掉电。

市电220V掉电、电池掉电时，超级电容通过MCU的VRTC引脚为MCU供电，电能表处于掉电状态，RTC功能可用，其它所有功能不可用。12V供电无电压输入，载波通信模块掉电。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

（1）电能表更换电池时，时钟正常运行，更换电池后不需要重新设置时钟。

（2）电池没电的情况下，停电48小时以内时钟正常运行，供电恢复后电能表正常运行。

（3）功能完全符合国家电网要求，可以直接替换在网电能表。

（4）载波通信模块电源独立，电能表停电后自动断电，节省电池电量。

附图说明

图1是本实用新型的电能表的电能表供电结构示意图；

图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型的电路原理图如图2所示。

市电220V供电情况下，图2中VB为市电220V供电经过整流后及降压后的输入电压，5.7V为VB电压经过UP1稳压后的电压， 5.7V经过D2双极性二极管分为两路电压一路为VOUT，另外一路经过R20电阻限流后变为VRTC，VRTC为C15超级电容充电。其中C48为电解电容，直接与VOUT连接，C15为超级电容，直接与VRTC连接，C48、C15的另一个引脚与地连接。VOUT与MCU的VCC引脚连接，为MCU供电，VRTC与MCU的VRTC引脚连接，为MCU的时钟供电。ZB12V为VB电压经过UP4稳压后的电压，ZB12V经过CP9和CZ10滤波，为载波通信模块供电。其中UP4为DC-DC12V电源模块。电能表的所有功能可用，载波通信模块可用。

市电220V掉电，电池供电情况下，图2中BAT1锂电池通过D5和R15输出3.6V电压，3.6V电压为MCU供电，MCU进入低功耗状态。BAT1电池的一个引脚连接地，另一个引脚与D5二极管的正极连接，D5二极管的负极与R15电阻连接，R15的另一个引脚与MCU的3.6V引脚连接，为MCU供电。电能表处于低功耗状态，计量、通信、认证、拉合闸等功能不可用，按键、显示、RTC功能可用，载波通信模块可用。

市电220V掉电、电池掉电情况下，超级电容C15直接为MCU供电，MCU进入掉电状态，只有RTC功能可用，其它所有功能不可用，载波通信模块不可用。。