Segundo o principio de deseño de funcionamento do contador de enerxía, este pódese dividir basicamente en 8 módulos: módulo de potencia, módulo de visualización, módulo de almacenamento, módulo de mostraxe, módulo de medición, módulo de comunicación, módulo de control e módulo de procesamento MUC. Cada módulo realiza as súas propias funcións mediante o módulo de procesamento MCU para unha integración e coordinación unificadas, uníndose nun todo.
1. Módulo de potencia do contador de enerxía
O módulo de potencia do medidor de potencia é o centro de enerxía para o funcionamento normal do medidor de potencia. A función principal do módulo de potencia é converter a alta tensión de CA de 220 V na fonte de alimentación de CC de baixa tensión de CC de 12 V CC\5 V CC\3,3 V CC, que proporciona a fonte de alimentación de funcionamento para o chip e o dispositivo dos outros módulos do medidor de potencia. Hai tres tipos de módulos de potencia que se usan habitualmente: transformadores, reductor de resistencia-capacitancia e fontes de alimentación de conmutación.
Tipo de transformador: a fonte de alimentación CA 220 convértese a CA 12 V a través do transformador e o rango de tensión requirido alcánzase na rectificación, redución de tensión e regulación de tensión. Baixa potencia, alta estabilidade, fácil interferencia electromagnética.
Unha fonte de alimentación reductora por resistencia-capacitancia é un circuíto que usa a reactancia capacitiva xerada por un condensador baixo unha determinada frecuencia do sinal de CA para limitar a corrente máxima de funcionamento. Tamaño pequeno, baixo custo, pequena potencia, gran consumo de enerxía.
A fonte de alimentación conmutada realízase a través de dispositivos de conmutación electrónica de potencia (como transistores, transistores MOS, tiristores controlables, etc.) a través do circuíto de control, de xeito que os dispositivos de conmutación electrónica se "activan" e "desactivan" periodicamente, de xeito que os dispositivos de conmutación electrónica de potencia modulan a tensión de entrada por pulsos, para lograr a conversión de tensión e a tensión de saída pódese axustar e funcionar con regulación automática da tensión. Baixo consumo de enerxía, tamaño pequeno, amplo rango de tensión, interferencias de alta frecuencia e prezo elevado.
No desenvolvemento e deseño de contadores de enerxía, de acordo cos requisitos da función do produto, o tamaño da caixa, os requisitos de control de custos e os requisitos das políticas nacionais e rexionais, determine que tipo de fonte de alimentación é necesaria.
2. Módulo de visualización do contador de enerxía
O módulo de visualización do contador de enerxía úsase principalmente para ler o consumo de enerxía e existen moitos tipos de pantallas, incluíndo tubos dixitais, contadores e ordinarias.LCD, LCD matricial de puntos, LCD táctil, etc. Os dous métodos de visualización, o tubo dixital e o contador, só poden mostrar o consumo de electricidade dun só xeito. Co desenvolvemento das redes intelixentes, requírense cada vez máis tipos de contadores de electricidade para mostrar os datos de enerxía. O tubo dixital e o contador non poden cumprir co proceso de enerxía intelixente. O LCD é o modo de visualización principal nos contadores de enerxía actuais e, segundo a complexidade do contido da pantalla, elixiranse diferentes tipos de LCD no desenvolvemento e deseño.
3. Módulo de almacenamento de contadores de enerxía
O módulo de almacenamento do contador de enerxía úsase para almacenar parámetros do contador, electricidade e datos históricos. Os dispositivos de memoria máis empregados son o chip EEP, os ferroeléctricos e os chips flash. Estes tres tipos de chips de memoria teñen diferentes aplicacións no contador de enerxía. A memoria flash é unha forma de memoria flash que almacena algúns datos temporais, datos da curva de carga e paquetes de actualización de software.
Unha EEPROM é unha memoria de só lectura programable e borrable en tempo real que permite aos usuarios borrar e reprogramar a información almacenada nela, xa sexa no dispositivo ou a través dun dispositivo dedicado, o que fai que unha EEPROM sexa útil en escenarios onde os datos deben modificarse e actualizarse con frecuencia. A EEPROM pode almacenarse 1 millón de veces e utilízase para almacenar datos de enerxía, como a cantidade de electricidade, no contador de enerxía. Os tempos de almacenamento poden cumprir os requisitos de tempo de almacenamento do contador de enerxía durante todo o ciclo de vida e o prezo é baixo.
O chip ferroeléctrico emprega unha característica do material ferroeléctrico para conseguir un almacenamento de datos de alta velocidade e baixo consumo de enerxía, alta fiabilidade e funcionamento lóxico, con tempos de almacenamento de mil millóns; os datos non se baleiran despois dun corte de enerxía, o que fai que os chips ferroeléctricos teñan unha alta densidade de almacenamento, alta velocidade e baixo consumo de enerxía. Os chips ferroeléctricos úsanse principalmente en contadores de enerxía para almacenar electricidade e outros datos de enerxía, o prezo é máis elevado e só se usan en produtos que precisan requisitos de almacenamento de palabras de alta frecuencia.
4, módulo de mostraxe do contador de enerxía
O módulo de mostraxe do vatio-horametro é o responsable de converter o sinal de corrente grande e o sinal de tensión grande no sinal de corrente pequeno e no sinal de tensión pequeno para facilitar a adquisición do vatio-horametro. Os dispositivos de mostraxe de corrente que se usan habitualmente sonderivación, transformador de corrente, bobina Roche, etc., a mostraxe de tensión adoita adoptar unha mostraxe parcial de tensión de resistencia de alta precisión.
5, módulo de medición do contador de enerxía
A función principal do módulo de medición do contador é completar a adquisición analóxica de corrente e tensión e converter o analóxico a dixital; pódese dividir en módulo de medición monofásico e módulo de medición trifásico.
6. Módulo de comunicación do contador de enerxía
O módulo de comunicación do contador de enerxía é a base da transmisión e interacción de datos, a base dos datos da rede intelixente, a intelixencia, a xestión científica precisa e a base do desenvolvemento da Internet das Cousas para lograr a interacción persoa-computadora. No pasado, a falta de modos de comunicación era principalmente por infravermellos, comunicación RS485, co desenvolvemento da tecnoloxía de comunicación, a tecnoloxía da Internet das Cousas, a elección do modo de comunicación do contador de enerxía volveuse extensa, PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT, etc. De acordo cos diferentes escenarios de aplicación e as vantaxes e desvantaxes de cada modo de comunicación, selecciónase o modo de comunicación axeitado para a demanda do mercado.
7. Módulo de control do medidor de potencia
O módulo de control do contador de enerxía pode controlar e xestionar a carga de enerxía de forma eficaz. O método habitual é instalar un relé de retención magnética dentro do contador de enerxía. Mediante datos de enerxía, esquema de control e comandos en tempo real, a carga de enerxía xestiónase e contrólase. As funcións comúns no contador de enerxía están incorporadas no relé de desconexión por sobrecorrente e sobrecarga para realizar o control da carga e a protección da liña; control de tempo segundo o período de tempo para o control de acendido; na función prepago, o crédito é insuficiente para desconectar o relé; a función de control remoto realízase mediante o envío de comandos en tempo real.
8, módulo de procesamento MCU do contador de enerxía
O módulo de procesamento MCU do medidor de vatios-hora é o cerebro do medidor de vatios-hora, que calcula todo tipo de datos, transforma e executa todo tipo de instrucións e coordina cada módulo para lograr a función.
O contador de enerxía é un produto de medición electrónica complexo que integra múltiples campos da tecnoloxía electrónica, tecnoloxía de enerxía, tecnoloxía de medición de enerxía, tecnoloxía de comunicación, tecnoloxía de visualización, tecnoloxía de almacenamento, etc. É necesario integrar cada módulo funcional e cada tecnoloxía electrónica para formar un todo completo co fin de dar lugar a un contador de vatios-hora estable, fiable e preciso.
Data de publicación: 28 de maio de 2024