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三相智能电能表

阅读：957发布：2020-05-13

IPRDB可以提供三相智能电能表专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提出了一种三相智能电能表，包括控制单元、计量单元、通讯单元、人机交互单元、以光敏二极管为基础的红外唤醒单元、ESAM安全单元、存储单元和输出单元，所述的通讯单元包括RS485通讯模块和红外模块，计量单元、RS485通讯模块、红外模块、人机交互单元、红外唤醒单元、ESAM安全单元、存储单元和输出单元分别与控制单元电连接。本实用新型采用光敏二极管搭建唤醒电路，可以使系统掉电时在低功耗状态运行来唤醒电能表，保障了电池的使用寿命，可靠性好，安全性高，同时降低了生产成本。，下面是三相智能电能表专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种三相智能电能表，其特征在于：包括控制单元（1）、计量单元（2）、通讯单元（3）、人机交互单元（4）、以光敏二极管（DS1）为基础的红外唤醒单元（5）、ESAM安全单元（6）、存储单元（7）和输出单元（8），所述的通讯单元（3）包括RS485通讯模块（31）和红外模块（32），所述的计量单元（2）、RS485通讯模块（31）、红外模块（32）、人机交互单元（4）、红外唤醒单元（5）、ESAM安全单元（6）、存储单元（7）和输出单元（8）分别与控制单元（1）电连接。

2.根据权利要求1所述的三相智能电能表，其特征在于：所述的红外唤醒单元（5）包括一个光敏二极管（DS1）、一个二极管（D1）、一个三极管（T1）以及若干个电阻、若干个电容，所述光敏二极管（DS1）的正极通过电阻接地，光敏二极管（DS1）的负极连接控制单元（1）的电源，三极管（T1）的集电极通过电阻连接控制单元（1）的电源，光敏二极管（DS1）的正极和三极管（T1）的基极分别通过电容和电阻连接二极管（D1）的负极，二极管（D1）的正极和三极管（T1）的发射极均接地，三极管（T1）的集电极与控制单元（1）的IO口连接。

3.根据权利要求1所述的三相智能电能表，其特征在于：所述的通讯单元（3）还包括远程无线通讯模块（33），所述的远程无线通讯模块（33）与控制单元（1）电连接。

4.根据权利要求3所述的三相智能电能表，其特征在于：所述的远程无线通讯模块（33）为GPRS无线通讯模块或者CDMA无线通讯模块。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的三相智能电能表，其特征在于：人机交互单元

（4）包括LCD显示屏和按键。

说明书全文

三相智能电能表

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种电能表，尤其是指一种三相智能电能表。

背景技术

[0002] 国家电网的技术标准中，三相电能表要求掉电可唤醒，且电池应能满足电能表在掉电情况下连续工作5年以上的要求。目前的技术设计主要以红外接收管作为掉电的接收原件，但由于红外接收管功耗在0.7～1.2MA，一旦设计不够理想，掉电功耗就很难满足电池的使用寿命；若采用定时开关电源，则红外唤醒的实时性将面临较大问题，给系统带来很大的不可靠性。实用新型内容

[0003] 为了解决现有三相电能表唤醒功耗难以满足电池使用寿命的问题，本实用新型提出了一种三相智能电能表，运用光敏二极管，搭建掉电情况下的唤醒电路，使系统掉电时在低功耗状态运行来唤醒电能表，保障了电池的使用寿命，可靠性好，安全性高，同时降低了生产成本。

[0004] 本实用新型所采用的技术方案是：一种三相智能电能表，包括控制单元、计量单元、通讯单元、人机交互单元、以光敏二极管为基础的红外唤醒单元、ESAM安全单元、存储单元和输出单元，所述的通讯单元包括RS485通讯模块和红外模块，所述的计量单元、RS485通讯模块、红外模块、人机交互单元、红外唤醒单元、ESAM安全单元、存储单元和输出单元分别与控制单元电连接。

[0005] 本实用新型采用低功耗光敏元件作为红外唤醒，独立于红外接收/发送二极管进行供电，确保掉电红外唤醒电能表相应的实时性和可靠性；同时加入软件控制相应功能的低功耗辅助处理，进一步降低了掉电处理的电表功耗，提高电池的使用寿命。本实用新型同时采用通过自编程将MCU内部Flash模拟成一块EEPROM区域，完成重要数据的掉电保存，提高了由于掉电时系统外部干扰或电容电能不足对数据存储造成危害的可靠性，同时也降低了存储的硬件成本。

[0006] 作为优选，所述的红外唤醒单元包括一个光敏二极管、一个二极管、一个三极管以及若干个电阻、若干个电容，所述光敏二极管的正极通过电阻接地，光敏二极管的负极连接控制单元的电源，三极管的集电极通过电阻连接控制单元的电源，光敏二极管的正极和三极管的基极分别通过电容和电阻连接二极管的负极，二极管的正极和三极管的发射极均接地，三极管的集电极与控制单元的IO口连接。

[0007] 作为优选，所述的通讯单元还包括远程无线通讯模块，所述的远程无线通讯模块与控制单元电连接。

[0008] 作为优选，所述的远程无线通讯模块为GPRS无线通讯模块或者CDMA无线通讯模块。

[0009] 作为优选，人机交互单元包括LCD显示屏和按键。

[0010] 本实用新型的有益效果是：使系统掉电时在低功耗状态运行来唤醒电能表，保障了电池的使用寿命，可靠性好，安全性高，同时降低了生产成本。

附图说明

[0011] 图1是本实用新型的一种结构框图；

[0012] 图2是本实用新型中红外唤醒单元的电路原理图。

[0013] 图中，1-控制单元，2-计量单元，3-通讯单元，4-人机交互单元，5-红外唤醒单元，6-ESAM安全单元，7-存储单元，8-输出单元，31-RS485通讯模块，32-红外模块，33-远程无线通讯模块，DS1-光敏二极管，D1-二极管，T1-三极管。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

[0015] 如图1所示，一种三相智能电能表，包括控制单元1、计量单元2、通讯单元3、人机交互单元4、以光敏二极管DS1为基础的红外唤醒单元5、ESAM安全单元6、存储单元7和输出单元8，通讯单元3包括RS485通讯模块31、红外模块32和远程无线通讯模块33，计量单元2、RS485通讯模块31、红外模块32、远程无线通讯模块33、人机交互单元4、红外唤醒单元5、ESAM安全单元6、存储单元7和输出单元8分别与控制单元电连接。其中，远程无线通讯模块33为GPRS无线通讯模块，人机交互单元4包括LCD显示屏和按键，LCD显示屏为宽温度范围-40至85的HTN材质LCD。

[0016] 电源选用三路输出开关电源，开关电源工作电压输入范围宽，效率高，其中1路12V作为主电源，1路13.5V作为电池充电电源，1路12V作为RS485通讯模块31的隔离电源。

[0017] 计量模块选用ADE7858作为计量芯片，选用自带内部数字温度补偿的8025T作为时钟芯片，支持IIC总线的高速模式，定时报警，固定周期定时中断、时钟更新终端、闰年自动调整。

[0018] 如图2所示，红外唤醒单元包括一个光敏二极管DS1、一个二极管D1、一个三极管T1，光敏二极管DS1的正极通过电阻R1接地，光敏二极管DS1的负极连接控制单元的电源，三极管的集电极通过电阻连接控制单元的电源，光敏二极管DS1的正极和三极管T1的基极分别通过电容C1和电阻R2连接二极管D1的负极，二极管D1的正极和三极管T1的发射极均接地，三极管T1的集电极与控制单元的IO口连接。

[0019] 光敏二极管DS1的导通电流最大为2UA，但由于内部没有放大电路，输出信号的强弱随输入信号的变化而变化。为了提高系统的信号识别率，将DS1的输出信号进行滤波和放大后提供給系统判断，提供输入信号的距离和抗干扰能力；通过调节R2电阻，可以将红外唤醒有效距离提高到0.9米。

[0020] 以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型的保护范围之内。

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