本實用新型涉及電能表領(lǐng)域，具體涉及一種一進(jìn)二出雙控負(fù)載智能識別電能表。

背景技術(shù)：

負(fù)載智能識別電能表主要針對集體宿舍設(shè)計的，隨著集體宿舍區(qū)用電器的增多，用電安全隱患和浪費成為學(xué)校及單位管理者急需解決的問題，如何才能解決好這些問題，特別是集體宿舍區(qū)安全用電的隱患問題，如超負(fù)荷用電和使用發(fā)熱電器時，如何實現(xiàn)自動判斷、自動控制(自動斷電供電)，以及電量儲值計量、自動偵察違規(guī)用電等問題一直是關(guān)注的焦點。近年來，多采取利用限電器來限制用電負(fù)荷容量的辦法加以解決，該方案一方面在實際應(yīng)用中實現(xiàn)了對大功率的發(fā)熱電器控制，但同時也限制了安全的大功率電器的使用；另一方面，每天的不同時段中的限電需求也不一樣，如學(xué)校在夜晚需要限制一般用電，同時要讓學(xué)生寢室的空調(diào)可以正常工作，因此需要電能表能實現(xiàn)對不同時段用電進(jìn)行區(qū)別管理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種一進(jìn)二出雙控的負(fù)載智能識別電能表，該電能表具有兩路輸出，每一路可以進(jìn)行負(fù)載智能識別，可以通過內(nèi)置的通斷裝置控制負(fù)載使用的單相電能表來解決上述問題。

為達(dá)到以上目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是：

一種一進(jìn)二出雙控負(fù)載智能識別電能表，包括控制元件，外殼，以及分別與所述控制元件連接的電源、存儲元件、顯示裝置、通訊單元、電量儲值計量器和供電控制單元，所述電源、控制元件、電量儲值計量器、通訊單元、顯示裝置和存儲元件集成在一塊PCB板上，所述供電控制單元固定在外殼上，供電控制單元與PCB板通過導(dǎo)線相連，所述供電控制單元包括第一繼電器(2)和第二繼電器(3)，所述第一繼電器(2)和第二繼電器(3)共用一個輸入端(1)，且所述第一繼電器(2)和第二繼電器(3)分別連接有各自獨立的第一輸出線路(5)和第二輸出線路(4)，所述第一輸出線路(5)和第二輸出線路(4)分別連接有獨立的繼電器驅(qū)動電路(7)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電能表內(nèi)還設(shè)置有負(fù)載識別電路，所述負(fù)載識別電路的兩端分別連接電網(wǎng)輸入端與控制元件。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電量儲值計量器包括單相計量芯片，所述單相計量芯片連接有電壓分壓組件和電流傳感器，電壓分壓組件和電流傳感器分別與電網(wǎng)連接。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第一繼電器和第二繼電器上均帶有分流器，所述分流器位于輸入端與繼電器之間。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第一繼電器和第二繼電器為磁保持繼電器。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述控制元件內(nèi)部集成有液晶驅(qū)動和實時時鐘。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電源包括電源變壓器，所述電源變壓器包括第一繞組和第二繞組，所述第一繞組輸出為9V/20mA，且所述第一繞組與通訊單元相連，所述第二繞組輸出為10.5V/120mA，且所述第二繞組與控制元件相連。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電源變壓器串聯(lián)有熱敏電阻，在輸入電壓線路連接有壓敏電阻。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：

(1)本實用新型中的一進(jìn)二出雙控負(fù)載智能識別電能表，具有兩路輸出，表內(nèi)有兩套獨立的繼電器和繼電器驅(qū)動電路，分別可以獨立工作和獨立計量，對每路輸出可以進(jìn)行獨立拉合閘控制。

(2)具有分時段限流功能，滿足復(fù)雜用電需求。

(3)可控制惡性負(fù)載，同時不影響其他大功率電器的使用。

(4)電路中的主要芯片全部采用國產(chǎn)主流芯片，具有集成度高，功能多，成本低的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中一進(jìn)二出雙控負(fù)載智能識別電能表的結(jié)構(gòu)原理框圖；

圖2為本實用新型實施例中供電控制單元的結(jié)構(gòu)圖。

附圖中，1-輸入端，2-第一繼電器，3-第二繼電器，4-第二輸出線路，5-第一輸出線路，6-地線，7-繼電器驅(qū)動電路。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1所示，本實用新型實施例提供一種一進(jìn)二出雙控的負(fù)載智能識別電能表，包括控制元件，外殼，以及分別與所述控制元件連接的電源、存儲元件、顯示裝置、通訊單元、電量儲值計量器和供電控制單元，所述電源、控制元件、電量儲值計量器、通訊單元、顯示裝置、存儲元件集成在一塊PCB板上，所述供電控制單元固定在外殼上，供電控制單元與PCB板通過導(dǎo)線相連，所述供電控制單元包括第一繼電器和第二繼電器，所述第一繼電器和第二繼電器共用一個輸入端，輸出端各自獨立，且分別連接有獨立的繼電器驅(qū)動電路。

電能表內(nèi)還設(shè)置有負(fù)載識別電路，所述負(fù)載識別電路的兩端分別連接著電網(wǎng)輸入端與控制元件。所述負(fù)載識別電路用于根據(jù)接收到DC/DC模塊輸出的電壓對負(fù)載中的電阻進(jìn)行實時AD采集，并將采集AD信號經(jīng)過負(fù)載識別電路發(fā)送給主控制器；所述負(fù)載識別電路用于根據(jù)負(fù)載電平的高低將產(chǎn)生的電信號發(fā)送給主控制器并向負(fù)載提供電壓接入源。

惡性阻性負(fù)載是指一些大功率的電爐、熱得快等容易破壞線路并引發(fā)火災(zāi)的純阻性負(fù)載。阻性負(fù)載的電流波形為正弦波，隨著負(fù)載的增大尖波的高度會增加，但是最大寬度不會變。而阻性負(fù)載對應(yīng)同一電壓，功率越大寬度就越寬，負(fù)載識別電路中采用內(nèi)部高性能的波形放大器和功率放放大器將信號放大，同時通過一個比較器，設(shè)定一個參考電壓，通過比對線路電壓和參考電壓來識別惡性負(fù)載，這樣就有效的限制了惡性負(fù)載的使用，防止了火災(zāi)等一些災(zāi)害事件的發(fā)生；同時對電腦等具有一定功率的電器，由于并非純阻性負(fù)載，不會被識別為惡性負(fù)載，可以安全運行。

各單元的作用及工作方式如下：

電量儲值計量器以單相計量芯片為核心，單相計量芯片連接有電壓分壓組件和電流傳感器形成計量電路，通過計量電路對輸入的電流、電壓進(jìn)行電能計量，轉(zhuǎn)換成電能脈沖，反向電路亦轉(zhuǎn)換成正向電能計量，同時把實時的功率和功率因數(shù)送入電表。

控制元件是本實用新型電能表的核心，用于接收其他單元傳輸信號將檢測到的電流和電壓信號變換成功率信號輸出給存儲元件及通訊單元。其內(nèi)部集成了液晶驅(qū)動、實時時鐘，外部采用32.768KHz晶振，硬件上按要求采用分時復(fù)用技術(shù)，實現(xiàn)計算和控制。

存儲元件為鐵電存貯器，可進(jìn)行反復(fù)多次擦寫，用于保存用電量、參數(shù)、電表狀態(tài)等，在儀表斷電時保證數(shù)據(jù)及時、安全的存貯。

通訊單元采用EESA接口/收發(fā)器，具有失效保護(hù)電路，當(dāng)接收器輸入開路或短路時，確保接收器輸出邏輯高電平，同時實現(xiàn)無差錯數(shù)據(jù)傳輸。

電源主要用于將電網(wǎng)中電能變壓輸出，供給電能表各單元運行的電能，包括電源變壓器，電源變壓器采用兩個2VA/3繞組，一個繞組輸出9V/20mA供給通訊單元，另一個繞組輸出10.5V/120mA供給除通訊單元外的其它單元，兩個繞組間隔離電壓大于4000V。電源中也可設(shè)置電池組，在外部電網(wǎng)短路或斷開時保障電能表供電。

優(yōu)選的，可將電源變壓器初級串熱敏電阻，用于保障變壓器在高電壓下不損壞；可在輸入電壓線路火零線加壓敏電阻，可阻止雷擊浪涌和高頻脈沖傳入電能表內(nèi)。

供電控制單元每一路控制通斷開關(guān)的繼電器采用磁保持繼電器，線圈(SG)通正向電流繼電器接通，接通線圈(SG)通反向電流繼電器斷開。

繼電器的觸點保持采用永久磁鐵。磁保持繼電器能使電磁線圈中保持上次驅(qū)動脈沖所注入的磁場不變，即在正常工作時不需要加驅(qū)動電流，只在需要改變觸點狀態(tài)時加上200ms的反向脈沖即可，隨后不需要任何驅(qū)動。這就大大節(jié)省了能量，降低了消耗。

具體兩路繼電器的結(jié)構(gòu)圖見附圖2所示，兩個繼電器共用一個輸入端，輸出端電路各自獨立，兩個繼電器輸出端分別連接有獨立的繼電器驅(qū)動電路。在輸入端與每個繼電器之間各有一個分流器，用于電流信號采樣。每個繼電器擁有獨立的控制信號線，可以獨立進(jìn)行拉閘、合閘操作。

本實用新型中存儲元件可選用上海復(fù)旦微電子集團(tuán)的FM24C256A型鐵電存貯器，通訊單元可選用昊昱HYM3085型EESA接口/收發(fā)器，控制元件可選用復(fù)旦微的FM3308單片機，電量儲值計量器核心可選用銳能微RN8209G單相計量芯片，這種優(yōu)選組合中的主要芯片全部采用國產(chǎn)主流芯片，具有集成度高，功能多，成本低的特點。

本實用新型不僅局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本實用新型相同或相近似的技術(shù)方案，均在其保護(hù)范圍之內(nèi)。