Gemäß dem Funktionsprinzip des Energiezählers kann dieser grundsätzlich in 8 Module unterteilt werden: Leistungsmodul, Anzeigemodul, Speichermodul, Probenahmemodul, Messmodul, Kommunikationsmodul, Steuermodul, MUC-Verarbeitungsmodul.Jedes Modul erfüllt seine eigenen Aufgaben durch das MCU-Verarbeitungsmodul für eine einheitliche Integration und Koordination und fügt sich so zu einem Ganzen zusammen.
1. Leistungsmodul des Energiezählers
Das Leistungsmodul des Leistungsmessers ist die Energiezentrale für den Normalbetrieb des Leistungsmessers.Die Hauptfunktion des Leistungsmoduls besteht darin, die Hochspannung von 220 V Wechselstrom in eine Niederspannungs-Gleichstromversorgung von 12 \DC5V\DC3,3V umzuwandeln, die die Arbeitsstromversorgung für den Chip und das Gerät der anderen Leistungsmodule bereitstellt Meter.Es gibt drei Arten von Leistungsmodulen, die üblicherweise verwendet werden: Transformatoren, Widerstands-Kapazitäts-Abwärtstransformatoren und Schaltnetzteile.
Transformatortyp: Die AC 220-Stromversorgung wird durch den Transformator in AC12V umgewandelt und der erforderliche Spannungsbereich wird durch Gleichrichtung, Spannungsreduzierung und Spannungsregelung erreicht.Geringer Stromverbrauch, hohe Stabilität, leicht gegen elektromagnetische Störungen.
Bei der Widerstands-Kapazitäts-Abwärtsstromversorgung handelt es sich um eine Schaltung, die die von einem Kondensator bei einer bestimmten Frequenz eines Wechselstromsignals erzeugte kapazitive Reaktanz nutzt, um den maximalen Betriebsstrom zu begrenzen.Kleine Größe, niedrige Kosten, geringer Stromverbrauch, großer Stromverbrauch.
Die Schaltstromversorgung erfolgt über leistungselektronische Schaltgeräte (wie Transistoren, MOS-Transistoren, steuerbare Thyristoren usw.) über die Steuerschaltung, so dass die elektronischen Schaltgeräte periodisch „ein“ und „aus“ werden, so dass die Leistungselektronik Schaltgeräte pulsieren die Eingangsspannung, um eine Spannungsumwandlung zu erreichen, und die Ausgangsspannung kann angepasst werden und verfügt über eine automatische Spannungsregelung.Geringer Stromverbrauch, geringe Größe, großer Spannungsbereich, Hochfrequenzstörungen, hoher Preis.
Bei der Entwicklung und Konstruktion von Energiezählern wird anhand der Produktfunktionsanforderungen, der Gehäusegröße, der Kostenkontrollanforderungen sowie der nationalen und regionalen Richtlinienanforderungen bestimmt, welche Art von Stromversorgung erforderlich ist.
2. Anzeigemodul für Energiezähler
Das Anzeigemodul des Energiezählers wird hauptsächlich zum Ablesen des Stromverbrauchs verwendet, und es gibt viele Arten von Anzeigen, einschließlich digitaler Röhren-, Zähler- und gewöhnlicher AnzeigenLCD, Punktmatrix-LCD, Touch-LCD usw. Die beiden Anzeigemethoden Digitalröhre und Zähler können den Stromverbrauch nur einzeln anzeigen. Mit der Entwicklung von Smart Grids sind immer mehr Arten von Stromzählern erforderlich, um Leistungsdaten, digitale Röhren usw. anzuzeigen Zähler kann den Prozess der intelligenten Macht nicht erfüllen.LCD ist der gängige Anzeigemodus im aktuellen Energiezähler. Je nach Komplexität des Anzeigeinhalts werden bei der Entwicklung und dem Design verschiedene LCD-Typen ausgewählt.
3. Speichermodul für Energiezähler
Das Energiezähler-Speichermodul dient zur Speicherung von Zählerparametern, Strom und historischen Daten.Zu den am häufigsten verwendeten Speichergeräten gehören EEP-Chips, Ferroelektrika und Flash-Chips. Diese drei Arten von Speicherchips haben unterschiedliche Anwendungen im Energiezähler.Flash ist eine Form von Flash-Speicher, der einige temporäre Daten, Lastkurvendaten und Software-Upgrade-Pakete speichert.
Ein EEPROM ist ein live löschbarer, programmierbarer Nur-Lese-Speicher, der es Benutzern ermöglicht, darin gespeicherte Informationen entweder auf dem Gerät oder über ein dediziertes Gerät zu löschen und neu zu programmieren. Dadurch ist ein EEPROM in Szenarien nützlich, in denen Daten häufig geändert und aktualisiert werden müssen.EEPROM kann 1 Million Mal gespeichert werden und dient zur Speicherung von Leistungsdaten wie der Strommenge im Energiezähler.Die Speicherzeiten können die Speicherzeitanforderungen des Energiezählers über den gesamten Lebenszyklus erfüllen, und der Preis ist niedrig.
Der ferroelektrische Chip nutzt eine Eigenschaft des ferroelektrischen Materials, um hohe Geschwindigkeit, geringen Stromverbrauch, hochzuverlässige Datenspeicherung und logischen Betrieb zu realisieren, Speicherzeiten von 1 Milliarde;Nach einem Stromausfall werden die Daten nicht gelöscht, was zu ferroelektrischen Chips mit hoher Speicherdichte, hoher Geschwindigkeit und geringem Energieverbrauch führt.Ferroelektrische Chips werden hauptsächlich in Energiezählern zum Speichern von Strom und anderen Leistungsdaten verwendet. Der Preis ist höher und sie werden nur in Produkten verwendet, die Hochfrequenz-Wortspeicheranforderungen erfordern.
4, Energiezähler-Probenahmemodul
Das Abtastmodul des Wattstundenzählers ist für die Umwandlung des großen Stromsignals und des großen Spannungssignals in das kleine Stromsignal und das kleine Spannungssignal verantwortlich, um die Erfassung des Wattstundenzählers zu erleichtern.Die derzeit üblicherweise verwendeten Probenahmegeräte sindShunt, Stromwandler, Roche-Spule usw. Bei der Spannungsabtastung wird normalerweise eine hochpräzise Widerstandsteilspannungsabtastung verwendet.
5, Energiezähler-Messmodul
Die Hauptfunktion des Zählermessmoduls besteht darin, die analoge Strom- und Spannungserfassung abzuschließen und das Analog in Digital umzuwandeln.Es kann in einphasige Messmodule und dreiphasige Messmodule unterteilt werden.
6. Kommunikationsmodul für Energiezähler
Das Kommunikationsmodul für Energiezähler ist die Grundlage für die Datenübertragung und Dateninteraktion, die Grundlage für Smart-Grid-Daten, Intelligenz, feines wissenschaftliches Management und die Grundlage für die Entwicklung des Internets der Dinge zur Erzielung einer Mensch-Computer-Interaktion.In der Vergangenheit fehlten hauptsächlich Infrarot- und RS485-Kommunikationsmodi. Mit der Entwicklung der Kommunikationstechnologie und der Internet-of-Things-Technologie ist die Auswahl an Kommunikationsmodi für Energiezähler umfangreich geworden: SPS, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS , NB-IoT usw. Entsprechend den unterschiedlichen Anwendungsszenarien und den Vor- und Nachteilen jedes Kommunikationsmodus wird der für die Marktnachfrage geeignete Kommunikationsmodus ausgewählt.
7. Leistungsmesser-Steuermodul
Das Leistungsmesser-Steuermodul kann die Stromlast effektiv steuern und verwalten.Die übliche Methode besteht darin, ein magnetisches Halterelais im Leistungsmesser zu installieren.Durch Leistungsdaten, Steuerungsschemata und Echtzeitbefehle wird die Leistungslast verwaltet und gesteuert.Die gemeinsamen Funktionen des Energiezählers sind im Überstrom- und Überlasttrennrelais enthalten, um Laststeuerung und Leitungsschutz zu realisieren;Zeitsteuerung entsprechend der Zeitspanne bis zum Einschalten der Steuerung;Bei der Prepaid-Funktion reicht das Guthaben nicht aus, um das Relais zu trennen;Die Fernbedienungsfunktion wird durch das Senden von Befehlen in Echtzeit realisiert.
8, Energiezähler-MCU-Verarbeitungsmodul
Das MCU-Verarbeitungsmodul des Wattstundenzählers ist das Gehirn des Wattstundenzählers, das alle Arten von Daten berechnet, alle Arten von Anweisungen umwandelt und ausführt und jedes Modul koordiniert, um die Funktion zu erreichen.
Energiezähler sind komplexe elektronische Messgeräte, die mehrere Bereiche der elektronischen Technologie, Energietechnologie, Leistungsmesstechnik, Kommunikationstechnologie, Anzeigetechnologie, Speichertechnologie usw. integrieren.Es ist notwendig, jedes Funktionsmodul und jede elektronische Technologie zu einem vollständigen Ganzen zu integrieren, um einen stabilen, zuverlässigen und genauen Wattstundenzähler zu schaffen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28. Mai 2024