Σύμφωνα με την αρχή σχεδιασμού λειτουργίας του μετρητή ενέργειας, μπορεί βασικά να χωριστεί σε 8 μονάδες: μονάδα ισχύος, μονάδα οθόνης, μονάδα αποθήκευσης, μονάδα δειγματοληψίας, μονάδα μέτρησης, μονάδα επικοινωνίας, μονάδα ελέγχου και μονάδα επεξεργασίας MUC. Κάθε μονάδα εκτελεί τα δικά της καθήκοντα μέσω της μονάδας επεξεργασίας MCU για ενοποιημένη ολοκλήρωση και συντονισμό, κολλώντας σε ένα σύνολο.
1. Μονάδα ισχύος του μετρητή ενέργειας
Η μονάδα ισχύος του μετρητή ισχύος είναι το κέντρο ενέργειας για την κανονική λειτουργία του μετρητή ισχύος. Η κύρια λειτουργία της μονάδας ισχύος είναι η μετατροπή της υψηλής τάσης AC 220V σε τροφοδοσία χαμηλής τάσης DC DC12\DC5V\DC3.3V, η οποία παρέχει την τροφοδοσία λειτουργίας για το τσιπ και τη συσκευή των άλλων μονάδων του μετρητή ισχύος. Υπάρχουν τρεις τύποι μονάδων ισχύος που χρησιμοποιούνται συνήθως: μετασχηματιστές, μετασχηματιστές με μείωση αντίστασης-χωρητικότητας και τροφοδοτικά μεταγωγής.
Τύπος μετασχηματιστή: Η τροφοδοσία AC 220 μετατρέπεται σε AC12V μέσω του μετασχηματιστή και το απαιτούμενο εύρος τάσης επιτυγχάνεται με ανόρθωση, μείωση τάσης και ρύθμιση τάσης. Χαμηλή ισχύς, υψηλή σταθερότητα, εύκολη στις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.
Το τροφοδοτικό με μείωση αντίστασης-χωρητικότητας είναι ένα κύκλωμα που χρησιμοποιεί την χωρητική άεργο αντίσταση που παράγεται από έναν πυκνωτή υπό μια ορισμένη συχνότητα σήματος AC για να περιορίσει το μέγιστο ρεύμα λειτουργίας. Μικρό μέγεθος, χαμηλό κόστος, μικρή ισχύς, μεγάλη κατανάλωση ενέργειας.
Η τροφοδοσία μεταγωγής γίνεται μέσω ηλεκτρονικών συσκευών μεταγωγής ισχύος (όπως τρανζίστορ, τρανζίστορ MOS, ελεγχόμενα θυρίστορ κ.λπ.), μέσω του κυκλώματος ελέγχου, έτσι ώστε οι ηλεκτρονικές συσκευές μεταγωγής να ενεργοποιούνται και να απενεργοποιούνται περιοδικά, έτσι ώστε οι ηλεκτρονικές συσκευές μεταγωγής ισχύος να διαμορφώνουν παλμικά την τάση εισόδου, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται μετατροπή τάσης και η τάση εξόδου να μπορεί να ρυθμιστεί και να λειτουργεί αυτόματα ως ρύθμιση τάσης. Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μικρό μέγεθος, ευρύ φάσμα τάσης, παρεμβολές υψηλής συχνότητας, υψηλή τιμή.
Κατά την ανάπτυξη και το σχεδιασμό μετρητών ενέργειας, ανάλογα με τις λειτουργικές απαιτήσεις του προϊόντος, το μέγεθος της θήκης, τις απαιτήσεις ελέγχου κόστους, τις εθνικές και περιφερειακές πολιτικές απαιτήσεις για τον προσδιορισμό του τύπου παροχής ρεύματος.
2. Μονάδα οθόνης μετρητή ενέργειας
Η ενότητα επίδειξης μετρητών ενέργειας χρησιμοποιείται κυρίως για την ανάγνωση της κατανάλωσης ενέργειας και υπάρχουν πολλοί τύποι επίδειξης, συμπεριλαμβανομένου του ψηφιακού σωλήνα, του μετρητή, του συνηθισμένουοθόνη υγρού κρυστάλλου, dot matrix LCD, touch LCD, κ.λπ. Οι δύο μέθοδοι απεικόνισης, ο ψηφιακός σωλήνας και ο μετρητής, μπορούν να εμφανίσουν μόνο μία φορά την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Με την ανάπτυξη του έξυπνου δικτύου, απαιτούνται όλο και περισσότεροι τύποι μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας για την εμφάνιση δεδομένων ισχύος. Ο ψηφιακός σωλήνας και ο μετρητής δεν μπορούν να ανταποκριθούν στη διαδικασία της έξυπνης ενέργειας. Η LCD είναι η κύρια λειτουργία απεικόνισης στον τρέχοντα μετρητή ενέργειας. Ανάλογα με την πολυπλοκότητα του περιεχομένου της οθόνης, η ανάπτυξη και ο σχεδιασμός θα επιλέξουν διαφορετικούς τύπους LCD.
3. Μονάδα αποθήκευσης μετρητή ενέργειας
Η μονάδα αποθήκευσης μετρητή ενέργειας χρησιμοποιείται για την αποθήκευση παραμέτρων του μετρητή, ηλεκτρικής ενέργειας και ιστορικών δεδομένων. Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες συσκευές μνήμης είναι το τσιπ EEP, το σιδηροηλεκτρικό τσιπ και το τσιπ flash. Αυτά τα τρία είδη τσιπ μνήμης έχουν διαφορετικές εφαρμογές στον μετρητή ενέργειας. Η μνήμη flash είναι μια μορφή μνήμης flash που αποθηκεύει ορισμένα προσωρινά δεδομένα, δεδομένα καμπύλης φορτίου και πακέτα αναβάθμισης λογισμικού.
Μια EEPROM είναι μια ενεργή, διαγράψιμη, προγραμματιζόμενη μνήμη μόνο για ανάγνωση που επιτρέπει στους χρήστες να διαγράφουν και να επαναπρογραμματίζουν πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες σε αυτήν είτε στη συσκευή είτε μέσω μιας ειδικής συσκευής, καθιστώντας μια EEPROM χρήσιμη σε περιπτώσεις όπου τα δεδομένα πρέπει να τροποποιούνται και να ενημερώνονται συχνά. Η EEPROM μπορεί να αποθηκευτεί 1 εκατομμύριο φορές και χρησιμοποιείται για την αποθήκευση δεδομένων ισχύος, όπως η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, στον μετρητή ενέργειας. Οι χρόνοι αποθήκευσης μπορούν να καλύψουν τις απαιτήσεις χρόνων αποθήκευσης του μετρητή ενέργειας σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής και η τιμή της είναι χαμηλή.
Το σιδηροηλεκτρικό τσιπ χρησιμοποιεί ένα χαρακτηριστικό του σιδηροηλεκτρικού υλικού για να επιτύχει υψηλή ταχύτητα, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, αποθήκευση δεδομένων υψηλής αξιοπιστίας και λογική λειτουργία, χρόνο αποθήκευσης 1 δισεκατομμυρίου. Τα δεδομένα δεν θα αδειάσουν μετά από διακοπή ρεύματος, γεγονός που καθιστά τα σιδηροηλεκτρικά τσιπ με υψηλή πυκνότητα αποθήκευσης, γρήγορη ταχύτητα και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Τα σιδηροηλεκτρικά τσιπ χρησιμοποιούνται κυρίως σε μετρητές ενέργειας για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας και άλλων δεδομένων ισχύος, η τιμή τους είναι υψηλότερη και χρησιμοποιούνται μόνο σε προϊόντα που χρειάζονται απαιτήσεις αποθήκευσης λέξεων υψηλής συχνότητας.
4, ενότητα δειγματοληψίας μετρητή ενέργειας
Η μονάδα δειγματοληψίας του μετρητή βατωρών είναι υπεύθυνη για τη μετατροπή του μεγάλου σήματος ρεύματος και του σήματος μεγάλης τάσης σε μικρό σήμα ρεύματος και μικρό σήμα τάσης για να διευκολύνει τη λήψη του μετρητή βατωρών. Οι συσκευές δειγματοληψίας ρεύματος που χρησιμοποιούνται συνήθως είναιπαραδιακλάδωση, μετασχηματιστής ρεύματος, πηνίο Roche, κ.λπ., η δειγματοληψία τάσης συνήθως υιοθετεί δειγματοληψία μερικής τάσης αντίστασης υψηλής ακρίβειας.
5, ενότητα μέτρησης μετρητή ενέργειας
Η κύρια λειτουργία της μονάδας μέτρησης μετρητή είναι να ολοκληρώσει την αναλογική λήψη ρεύματος και τάσης και να μετατρέψει το αναλογικό σε ψηφιακό. Μπορεί να χωριστεί σε μονοφασική μονάδα μέτρησης και τριφασική μονάδα μέτρησης.
6. Μονάδα επικοινωνίας μετρητή ενέργειας
Η μονάδα επικοινωνίας μετρητή ενέργειας αποτελεί τη βάση της μετάδοσης δεδομένων και της αλληλεπίδρασης δεδομένων, τη βάση των δεδομένων έξυπνου δικτύου, της νοημοσύνης, της λεπτής επιστημονικής διαχείρισης και της βάσης της ανάπτυξης του Διαδικτύου των Πραγμάτων για την επίτευξη αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή. Στο παρελθόν, η έλλειψη λειτουργίας επικοινωνίας ήταν κυρίως υπέρυθρη, επικοινωνία RS485, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας επικοινωνίας, της τεχνολογίας Διαδικτύου των Πραγμάτων, η επιλογή λειτουργίας επικοινωνίας μετρητή ενέργειας έχει γίνει εκτεταμένη, PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT, κ.λπ. Ανάλογα με τα διαφορετικά σενάρια εφαρμογής και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα κάθε λειτουργίας επικοινωνίας, επιλέγεται η λειτουργία επικοινωνίας που είναι κατάλληλη για τη ζήτηση της αγοράς.
7. Μονάδα ελέγχου μετρητή ισχύος
Η μονάδα ελέγχου του μετρητή ισχύος μπορεί να ελέγχει και να διαχειρίζεται αποτελεσματικά το φορτίο ισχύος. Ο συνήθης τρόπος είναι η εγκατάσταση μαγνητικού ρελέ συγκράτησης μέσα στον μετρητή ισχύος. Μέσω δεδομένων ισχύος, συστήματος ελέγχου και εντολών σε πραγματικό χρόνο, το φορτίο ισχύος διαχειρίζεται και ελέγχεται. Οι κοινές λειτουργίες του μετρητή ενέργειας ενσωματώνονται στο ρελέ αποσύνδεσης υπερέντασης και υπερφόρτωσης για την επίτευξη ελέγχου φορτίου και προστασίας γραμμής. Χρονικός έλεγχος σύμφωνα με το χρονικό διάστημα έως τον έλεγχο ενεργοποίησης. Στη λειτουργία προπληρωμής, η πίστωση δεν επαρκεί για την αποσύνδεση του ρελέ. Η λειτουργία τηλεχειρισμού πραγματοποιείται με την αποστολή εντολών σε πραγματικό χρόνο.
8, μονάδα επεξεργασίας MCU μετρητή ενέργειας
Η μονάδα επεξεργασίας MCU του μετρητή βατωρών είναι ο εγκέφαλος του μετρητή βατωρών, ο οποίος υπολογίζει κάθε είδους δεδομένα, μετασχηματίζει και εκτελεί κάθε είδους οδηγίες και συντονίζει κάθε μονάδα για την επίτευξη της λειτουργίας.
Ο μετρητής ενέργειας είναι ένα σύνθετο ηλεκτρονικό προϊόν μέτρησης, που ενσωματώνει πολλαπλούς τομείς της ηλεκτρονικής τεχνολογίας, της τεχνολογίας ισχύος, της τεχνολογίας μέτρησης ισχύος, της τεχνολογίας επικοινωνιών, της τεχνολογίας απεικόνισης, της τεχνολογίας αποθήκευσης κ.ο.κ. Είναι απαραίτητο να ενσωματωθεί κάθε λειτουργική μονάδα και κάθε ηλεκτρονική τεχνολογία για να σχηματιστεί ένα πλήρες σύνολο, προκειμένου να δημιουργηθεί ένας σταθερός, αξιόπιστος και ακριβής μετρητής βατωρών.
Ώρα δημοσίευσης: 28 Μαΐου 2024