雙向智能電表的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電能計量裝置，具體涉及一種雙向智能電表。包括電能表芯片及其外圍電路，所述電能表芯片的型號為，所述電能表芯片的電壓正相輸入端分別通過分壓電阻連接電源的火線以及電源的零線；電能表芯片的電壓負相輸入端以及電流負相輸入端均直接連接電源的火線，電能表芯片的電流正相輸入端與電源的火線之間串聯(lián)有分流電阻；所述電能表芯片的控制端通過單片機連接顯示模塊、通訊模塊以及按鍵。該雙向智能電表，不僅能計量輸入用戶的電能，而且能夠計量用戶反饋到電網(wǎng)的電能，一表兩用，降低設備投資成本。
【專利說明】雙向智能電表

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電能計量裝置，具體涉及一種雙向智能電表。

【背景技術】
[0002]分布式的小規(guī)模供電系統(tǒng)，自發(fā)自用可以解決農(nóng)村居民的用電問題。同時能將多余的電能反饋到電網(wǎng)，減輕供電系統(tǒng)的負擔，減少不可再生資源的消耗，在我國分布式發(fā)電系統(tǒng)日益得到重視。
[0003]《國家發(fā)改委關于發(fā)揮價格杠桿作用促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》[2013=1638號文件可理解為分布發(fā)電全電量=自用電量+有余上網(wǎng)的電量。只有這三個用電的計量度數(shù)很清楚，電力相關部門才能清楚計算電費和稅率問題。
[0004]電能的計量離不開電能表，隨著電力系統(tǒng)及其相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及電能管理系統(tǒng)的不斷完善，電能表的結(jié)構(gòu)和性能也經(jīng)歷了不斷更新、優(yōu)化的發(fā)展過程:最初的感應電能表，展到后來的感應系脈沖電能表，至現(xiàn)在的純電子式電能表。應系電能表是利用處于交變磁場的金屬圓盤中的感應電流與有關磁場形成力的原理制成的。感應系脈沖電能表仍采用感應系電能表的測量機構(gòu)作為工作元件，由光電傳感器完成電能脈沖轉(zhuǎn)換，后經(jīng)電子電路對脈沖進行處理，從而實現(xiàn)對電能的測量。純電子式電能表的原理是采用電子電路來實現(xiàn)電能計量，所以電子式電能表的共同特點是采用乘法器，根據(jù)所依托的乘法器為模擬的還是數(shù)字的分為模擬乘法器型電子電能表和數(shù)字乘法器型電子電能表。
[0005]為了能分清楚全電量和上網(wǎng)電量，需要安裝兩個電度表，造成重復投資。另外，光伏用戶不一定有位置可以安裝兩個電度表，而且如果安裝兩個電度表，需要從天臺逆變器另布置一條電纜到戶外電度表箱，這就加大了投資成本。
[0006](:35460八是美國011^118 100(3公司推出的帶有串行接口的單相雙向功率/電能計量集成電路芯片，包含兩個轉(zhuǎn)換器與微控制器通訊的雙向串口，芯片的脈沖輸出頻率與有功能量成正比且具有高速電能計算功能。可用來檢測電壓信號的大小，現(xiàn)主要應用在單相電子式電能表和三相電子式電能表中。不同于以前流行的035460芯片，該芯片特有的自動引腳模式功能，能使芯片獨立工作，得電時自動初始化，由外部的22？如1引導開始工作，并從中讀取數(shù)據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型為解決上述問題提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的雙向智能電表，不僅能計量輸入用戶的電能(即正向電能),而且能夠計量用戶反饋到電網(wǎng)的電能(即反向電能X—表兩用，降低設備投資成本。
[0008]本實用新型為解決技術問題所采用的技術方案是:
[0009]本實用新型所述雙向智能電表，包括電能表芯片及其外圍電路，所述電能表芯片的型號為，所述電能表芯片的電壓正相輸入端分別通過分壓電阻連接電源的火線以及電源的零線；電能表芯片的電壓負相輸入端以及電流負相輸入端均直接連接電源的火線，電能表芯片的電流正相輸入端與電源的火線之間串聯(lián)有分流電阻；所述電能表芯片的控制端通過單片機連接顯示模塊、通訊模塊以及按鍵，所述單片機的型號為MSP430F249。
[0010]所述電壓正相輸入端與電流正相輸入端分別通過電容接地。
[0011]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，該雙向智能電表，不僅能計量輸入用戶的電能，而且能夠計量用戶反饋到電網(wǎng)的電能，一表兩用，降低設備投資成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型一個實施例的電原理圖。

【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，本實用新型所述的雙向智能電表包括電能表芯片IC及其外圍電路，所述電能表芯片IC的型號為CS5460A，所述電能表芯片IC的電壓正相輸入端VIN+分別通過分壓電阻R6、R7連接電源的火線L以及電源的零線N ；電能表芯片IC的電壓負相輸入端VIN-以及電流負相輸入端IN-均直接連接電源的火線L，電能表芯片IC的電流正相輸入端IN+與電源的火線L之間串聯(lián)有分流電阻R8、R9 ;所述電能表芯片IC的控制端通過單片機IC2連接顯示模塊LED、通訊模塊GSM以及按鍵AN，所述單片機IC2的型號為MSP430F249。
[0014]另外，所述電壓正相輸入端VIN+與電流正相輸入端IN+分別通過電容C6、C7接地。
[0015]該雙向智能電表在電源的火線L以及電源的零線N上串、并聯(lián)適當阻值的分壓電阻R6、R7和分流電阻R8、R9，進行電壓和電流的采樣。電壓、電流信號以差分形式輸入電能表芯片1C，芯片根據(jù)設置的工作模式，將兩路信號在芯片內(nèi)部實現(xiàn)A / D轉(zhuǎn)換，并通過內(nèi)部運算將電流、電壓等各種數(shù)據(jù)的結(jié)果存入指定的寄存器中，最后輸出相應的倍率，將電能信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號輸入到單片機IC2。電能表芯片IC有E0UT、EDIR輸出引腳。其中，電能的方向由EDIR引腳的高低電平判斷。脈沖輸出端EOUT引腳，輸出的脈沖信號送入單片機IC2計數(shù)器TIMA的輸入引腳Pl.1，同時將功率方向指示腳EDIR輸出的信號送入單片機IC2的一個I/O 口引腳Pl.4。啟動計數(shù)后，CPU通過對Pl.4引腳狀態(tài)的判斷實現(xiàn)正負功率對應脈沖的計數(shù)，從而完成雙向電能計量。
[0016]單片機IC2在采集電能表芯片IC數(shù)據(jù)的同時，獲取時鐘、GSM模塊數(shù)據(jù)，以及按鍵的輸入指令。最后單片機IC2將獲得的全部信號參數(shù)進一步運算處理，輸出到GSM模塊以及液晶顯示模塊。
【權(quán)利要求】
1.雙向智能電表，包括電能表芯片(IC)及其外圍電路，所述電能表芯片(IC)的型號為CS5460A，其特征在于:所述電能表芯片(IC)的電壓正相輸入端(VIN+)分別通過分壓電阻(R6、R7)連接電源的火線(L)以及電源的零線(N);電能表芯片(IC)的電壓負相輸入端(VIN-)以及電流負相輸入端(IN-)均直接連接電源的火線(L)，電能表芯片(IC)的電流正相輸入端(IN+)與電源的火線(L)之間串聯(lián)有分流電阻(R8、R9);所述電能表芯片(IC)的控制端通過單片機(IC2)連接顯示模塊(LED)、通訊模塊(GSM)以及按鍵(AN)，所述單片機(IC2)的型號為 MSP430F249。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向智能電表，其特征在于:所述電壓正相輸入端(VIN+)與電流正相輸入端(IN+)分別通過電容(C6、C7)接地。
【文檔編號】G01R22/10GK204154808SQ201420584685
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】李 昊, 徐輝 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司萊蕪供電公司