Згодна з прынцыпам працы лічыльніка энергіі, яго можна ў асноўным падзяліць на 8 модуляў: модуль харчавання, модуль дысплея, модуль захоўвання дадзеных, модуль выбаркі, модуль вымярэння, модуль сувязі, модуль кіравання і модуль апрацоўкі MCU. Кожны модуль выконвае свае ўласныя задачы праз модуль апрацоўкі MCU для адзінай інтэграцыі і каардынацыі, аб'ядноўваючы іх у цэлае.
1. Модуль харчавання лічыльніка энергіі
Модуль харчавання вымяральніка магутнасці з'яўляецца цэнтрам энергіі для нармальнай працы вымяральніка магутнасці. Асноўная функцыя модуля харчавання заключаецца ў пераўтварэнні высокага напружання пераменнага току 220 В у нізкае напружанне пастаяннага току 12/5 В/3,3 В, якое забяспечвае працоўнае сілкаванне мікрасхемы і іншых модуляў вымяральніка магутнасці. Звычайна выкарыстоўваюцца тры тыпы модуляў харчавання: трансфарматарныя, паніжальныя рэзістарна-ёмістныя і імпульсныя.
Тып трансфарматара: пераменны ток 220 В пераўтвараецца ў пераменны ток 12 В праз трансфарматар, і неабходны дыяпазон напружання дасягаецца пры выпрамленні, зніжэнні напружання і рэгуляванні напружання. Нізкае энергаспажыванне, высокая стабільнасць, лёгка паддаецца электрамагнітным перашкодам.
Паніжальная крыніца сілкавання з рэзістычным супрацівам — гэта схема, якая выкарыстоўвае ёмістнае рэактыўнае супраціўленне, якое ствараецца кандэнсатарам пры пэўнай частаце пераменнага сігналу, для абмежавання максімальнага працоўнага току. Малы памер, нізкі кошт, невялікая магутнасць, вялікае энергаспажыванне.
Імпульсны блок харчавання ажыццяўляецца праз сілавыя электронныя камутацыйныя прылады (напрыклад, транзістары, МОП-транзістары, кіраваныя тырыстары і г.д.) праз схему кіравання, дзякуючы чаму электронныя камутацыйныя прылады перыядычна ўключаюцца і выключаюцца, што забяспечвае імпульсную мадуляцыю ўваходнага напружання сілавымі электроннымі камутацыйнымі прыладамі для дасягнення пераўтварэння напружання і магчымасці рэгулявання выхаднога напружання, а таксама функцыі аўтаматычнага рэгулявання напружання. Нізкае энергаспажыванне, малыя памеры, шырокі дыяпазон напружання, высокая частата перашкод, высокая цана.
Пры распрацоўцы і праектаванні лічыльнікаў энергіі тып крыніцы харчавання вызначаецца ў адпаведнасці з патрабаваннямі да функцыянальнасці прадукту, памерам корпуса, патрабаваннямі да кантролю выдаткаў, патрабаваннямі нацыянальнай і рэгіянальнай палітыкі.
2. Модуль дысплея лічыльніка энергіі
Модуль дысплея лічыльніка энергіі ў асноўным выкарыстоўваецца для счытвання спажыванай магутнасці, і існуе мноства тыпаў дысплеяў, у тым ліку лічбавая трубка, лічыльнік, звычайныВК-дысплей, матрычны ВК-дысплей, сэнсарны ВК-дысплей і г.д. Два спосабы адлюстравання - лічбавая трубка і лічыльнік - могуць адлюстроўваць толькі адно спажыванне электраэнергіі, але з развіццём разумных сетак патрабуецца ўсё больш і больш тыпаў электралічыльнікаў для адлюстравання дадзеных аб спажыванні энергіі, але лічбавая трубка і лічыльнік не могуць задаволіць патрэбы інтэлектуальных энергасістэм. ВК-дысплей з'яўляецца асноўным рэжымам адлюстравання ў сучасных лічыльніках энергіі, і ў залежнасці ад складанасці зместу адлюстравання пры распрацоўцы і праектаванні будуць выбірацца розныя тыпы ВК-дысплеяў.
3. Модуль захоўвання энергаэлектрычных дадзеных
Модуль захоўвання дадзеных лічыльніка энергіі выкарыстоўваецца для захоўвання параметраў лічыльніка, дадзеных аб электрычнасці і гістарычных дадзеных. Звычайна выкарыстоўваюцца прылады памяці - гэта EEP-чып, сегнетаэлектрык і флэш-памяць. Гэтыя тры тыпы мікрасхем памяці маюць рознае прымяненне ў лічыльніку энергіі. Флэш-памяць - гэта тып флэш-памяці, які захоўвае некаторыя часовыя дадзеныя, дадзеныя крывой нагрузкі і пакеты абнаўлення праграмнага забеспячэння.
EEPROM — гэта праграмуемая памяць толькі для чытання з магчымасцю жывога сцірання, якая дазваляе карыстальнікам сціраць і перапраграмаваць інфармацыю, якая захоўваецца ў ёй, альбо на самой прыладзе, альбо праз спецыяльную прыладу, што робіць EEPROM карыснай у сітуацыях, калі дадзеныя неабходна часта змяняць і абнаўляць. EEPROM можа захоўвацца 1 мільён разоў і выкарыстоўваецца для захоўвання дадзеных аб магутнасці, такіх як колькасць электраэнергіі ў лічыльніку энергіі. Час захоўвання можа адпавядаць патрабаванням да часу захоўвання лічыльніка энергіі на працягу ўсяго тэрміну службы, а цана нізкая.
Сегнетаэлектрычны чып выкарыстоўвае характарыстыкі сегнетаэлектрычнага матэрыялу для дасягнення высокай хуткасці, нізкага спажывання энергіі, высокай надзейнасці захоўвання дадзеных і лагічных аперацый, часу захоўвання 1 мільярд; дадзеныя не будуць ачышчаны пасля адключэння харчавання, што робіць сегнетаэлектрычныя чыпы з высокай шчыльнасцю захоўвання, высокай хуткасцю і нізкім спажываннем энергіі. Сегнетаэлектрычныя чыпы ў асноўным выкарыстоўваюцца ў лічыльніках энергіі для захоўвання электрычных і іншых дадзеных аб магутнасці, маюць больш высокі кошт, і яны выкарыстоўваюцца толькі ў прадуктах, якія патрабуюць захоўвання высокачастотных слоў.
4, модуль адбору проб лічыльніка энергіі
Модуль выбаркі ваттлічыльніка адказвае за пераўтварэнне сігналу вялікага току і сігналу вялікага напружання ў сігнал малога току і сігнал малога напружання, каб палегчыць атрыманне дадзеных ваттлічыльнікам. Звычайна выкарыстоўваюцца прылады выбаркі току:шунт, трансфарматар току, шпулька Роша і г.д., выбарка напружання звычайна выкарыстоўвае высокадакладную выбарку частковага напружання з супрацівам.
5, модуль вымярэння лічыльніка энергіі
Асноўная функцыя вымяральнага модуля заключаецца ў завяршэнні збору аналагавых паказчыкаў току і напружання і пераўтварэнні аналагавага сігналу ў лічбавы; яго можна падзяліць на аднафазны вымяральны модуль і трохфазны вымяральны модуль.
6. Модуль сувязі з лічыльнікам энергіі
Модуль сувязі лічыльніка энергіі з'яўляецца асновай перадачы дадзеных і ўзаемадзеяння дадзеных, асновай дадзеных разумных сетак, інтэлекту, тонкага навуковага кіравання і асновай развіцця Інтэрнэту рэчаў для дасягнення ўзаемадзеяння чалавека і кампутара. У мінулым недахопам рэжымаў сувязі быў у асноўным інфрачырвоны порт, сувязь RS485, але з развіццём камунікацыйных тэхналогій і тэхналогій Інтэрнэту рэчаў выбар рэжымаў сувязі лічыльніка энергіі пашырыўся: PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT і г.д. У залежнасці ад розных сцэнарыяў прымянення, а таксама пераваг і недахопаў кожнага рэжыму сувязі выбіраецца рэжым сувязі, які адпавядае попыту рынку.
7. Модуль кіравання вымяральнікам магутнасці
Модуль кіравання вымяральнікам магутнасці можа эфектыўна кантраляваць і кіраваць электрычнай нагрузкай. Звычайна ўнутры вымяральніка магутнасці ўсталёўваецца магнітнае рэле ўтрымання. Кіраванне электрычнай нагрузкай ажыццяўляецца з дапамогай дадзеных аб магутнасці, схемы кіравання і каманд у рэжыме рэальнага часу. Агульныя функцыі вымяральніка энергіі ўвасоблены ў рэле адключэння ад перагрузкі і перагрузкі для рэалізацыі кантролю нагрузкі і абароны лініі; кіраванне часам у залежнасці ад перыяду часу для кіравання ўключэннем; у рэжыме перадаплаты крэдыту недастаткова для адключэння рэле; функцыя дыстанцыйнага кіравання рэалізуецца шляхам адпраўкі каманд у рэжыме рэальнага часу.
8, модуль апрацоўкі мікракантролера лічыльніка энергіі
Модуль апрацоўкі MCU ваттлічыльніка — гэта мозг ваттлічыльніка, які вылічвае ўсе віды дадзеных, пераўтварае і выконвае ўсе віды інструкцый, а таксама каардынуе кожны модуль для дасягнення функцыі.
Лічыльнік энергіі — гэта складаны электронны вымяральны прадукт, які аб'ядноўвае розныя галіны электронных тэхналогій, энергетычных тэхналогій, тэхналогій вымярэння магутнасці, камунікацыйных тэхналогій, тэхналогій адлюстравання, тэхналогій захоўвання дадзеных і гэтак далей. Для стварэння стабільнага, надзейнага і дакладнага лічыльніка ват-гадзін неабходна інтэграваць кожны функцыянальны модуль і кожную электронную тэхналогію ў адзінае цэлае.
Час публікацыі: 28 мая 2024 г.