[发明专利]耗电装置内部电源的电压采样电路、采样方法及电能表

说明书

本发明公开了一种耗电装置内部电源的电压采样电路、采样方法及电能表，所述电路包括控制模块、内部电源及外部电源，所述内部电源、所述外部电源均与所述控制模块连接，所述内部电源设有两路被采样端，其中一路被采样端与所述控制模块的采样端连接，另一路被采样端通过模拟负载与所述控制模块的控制端连接；在外部电源接通状态下，将控制模块控制端置为低电平，通过所述控制模块的采样端对所述模拟负载的电压进行采集，得出所述耗电装置掉电状态下内部电源的电压值，采样完成后，将所述控制端置为高电平。本发明通过采用模拟负载模拟掉电情况下的电能消耗，来对电能表内部电源电压进行采样，不仅不会大量额外消耗电能表的功耗，并且采样准确度高。

技术领域

本发明涉及一种电压采样电路，具体的说，是涉及一种耗电装置内部电源的电压采样电路、采样方法及电能表。

背景技术

现有的很多耗电装置需要在掉电状态下保留部分功能，如电能表、传感器及固定电话等，掉电状态下持续工作的部分仍需要必要的电压对其进行供电，不可避免的会导致其内部电源(如：电池等)损耗，这就需要对电压过低的内部电源进行更换，而如何对掉电状态下内部电源的电压值进行准确测量以便及时进行低电压报警是现有技术中难以突破的技术障碍。

以电能表为例，由于其内部实时时钟等装置的存在，要求电能表在掉电下具有一定的功能，这样电能表设计就必须考虑内部电源来维持电能表在掉电下的实时时钟及部分低功耗的功能检测；同时有部分要求电能表可以对自身内部电源状态进行低电压报警，这就需要电能表可以对自身的内部电源电压进行采样，并根据采样结果进行低电压判断，以提醒客户更换内部电源或进行内部电源低电压报警。

目前电能表在采集自身内部电源电压的情况主要分为：掉电下采集内部电源电压和上电后采集内部电源电压。在电路设计方面目前通用的方法分为如下两种：

1)在掉电情况下，开启电能表内部的控制模块的采样功能，直接对内部电源电压进行采样；

2)在上电情况下，间接的通过分压电阻进行分压，再对分压后的电压进行采样的方式来判断电表的内部电源是否处于低电压状态；

对于第1)种方法，实际所采集到的功耗并非是电表掉电下的功耗，而是电表掉电的功耗加上开启控制模块采样功能之后的功耗之和，而实际上，电能表本身的功耗是控制模块开启采样功能时的几十分之一甚至几百分之一，因此这种下采样的内部电源电压并不是电表真实在掉电下的内部电源电压，根据这个采样的内部电源电压来评估电能表内部电源的实际电压状态也是不准确的，此外电能表实际的功耗会因为开启控制模块的采样功能而增大，给电能表内部电源造成不必要的功耗，导致电能表内部电源寿命非正常衰减；

对于第2)种方法，电能表在上电后进行内部电源电压采样，为了保证电能表在掉电下的内部电源寿命的持续性，上电后一般要求电表不能用备份的内部电源进行供电，因而内部电源在没有负载的情况下，内部电源的电压全部消耗在内阻上，因此通过电能表控制模块的采样功能去采样电能表的内部电源电压，也不能得到电能表内部电源电压的真实值，如果根据这个采样的内部电源电压来评估电能表的内部电源的实际电压状态也是不准确的。

综上，有必要对现有的技术方案进行改进来解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耗电装置内部电源的电压采样电路、采样方法及电能表，通过采用模拟负载模拟掉电情况下的电能消耗，来对电能表电压进行采样，不仅不会额外消耗电能表的功耗，并且采样准确度高。

为了实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种耗电装置内部电源的电压采样电路，该电路包括控制模块、内部电源及外部电源，所述内部电源、所述外部电源均与所述控制模块连接，所述内部电源设有两路被采样端，其中一路被采样端与所述控制模块的采样端连接，另一路被采样端通过模拟负载与所述控制模块的控制端连接；