Prema principu rada, mjerač energije se može u osnovi podijeliti na 8 modula: modul napajanja, modul prikaza, modul pohrane, modul uzorkovanja, modul mjerenja, komunikacijski modul, upravljački modul i MUC modul za obradu. Svaki modul obavlja svoje dužnosti putem MCU modula za obradu radi objedinjene integracije i koordinacije, spajajući ga u cjelinu.
1. Modul napajanja mjerača energije
Modul napajanja mjerača snage je energetski centar za normalan rad mjerača snage. Glavna funkcija modula napajanja je pretvaranje visokog napona AC 220 V u istosmjerni niski napon napajanja DC 12\DC 5 V\DC 3,3 V, koji osigurava radno napajanje za čip i uređaj ostalih modula mjerača snage. Postoje tri vrste modula napajanja koji se obično koriste: transformatori, otporno-kapacitivni smanjivači i sklopni izvori napajanja.
Vrsta transformatora: Napajanje AC 220 V pretvara se u AC 12 V putem transformatora, a potreban raspon napona postiže se ispravljanjem, smanjenjem napona i regulacijom napona. Mala snaga, visoka stabilnost, lako se susreće s elektromagnetskim smetnjama.
Snižavanje snage napajanja otpora i kapacitivnosti je sklop koji koristi kapacitivnu reaktanciju koju generira kondenzator pod određenom frekvencijom AC signala za ograničavanje maksimalne radne struje. Male veličine, niska cijena, mala snaga, velika potrošnja energije.
Preklopno napajanje se vrši putem elektroničkih sklopnih uređaja (kao što su tranzistori, MOS tranzistori, upravljivi tiristori itd.), kroz upravljački krug, tako da se elektronički sklopni uređaji periodički "uključuju" i "isključuju", tako da elektronički sklopni uređaji pulsiraju modulirajući ulazni napon, kako bi se postigla pretvorba napona i mogućnost podešavanja izlaznog napona te automatska regulacija napona. Niska potrošnja energije, male veličine, širok raspon napona, visoke frekvencije smetnji, visoka cijena.
Prilikom razvoja i dizajna mjerača energije, vrsta napajanja određuje se prema zahtjevima funkcije proizvoda, veličini kućišta, zahtjevima kontrole troškova te nacionalnim i regionalnim zahtjevima politike.
2. Modul prikaza mjerača energije
Modul za prikaz mjerača energije uglavnom se koristi za očitavanje potrošnje energije, a postoje mnoge vrste prikaza, uključujući digitalnu cijev, brojač, običniLCD, matrični LCD, LCD osjetljiv na dodir itd. Dva načina prikaza, digitalna cijev i brojač, mogu prikazivati samo jednu potrošnju električne energije, a razvojem pametne mreže potrebno je sve više vrsta brojila električne energije za prikaz podataka o snazi. Digitalna cijev i brojač ne mogu zadovoljiti proces inteligentne potrošnje energije. LCD je glavni način prikaza u trenutnim brojilima energije, a ovisno o složenosti sadržaja prikaza u razvoju i dizajnu, odabrat će se različite vrste LCD-a.
3. Modul za pohranu brojila energije
Modul za pohranu brojila energije koristi se za pohranu parametara brojila, električne energije i povijesnih podataka. Uobičajeno korišteni memorijski uređaji su EEP čip, feroelektrični čip i flash čip, a ove tri vrste memorijskih čipova imaju različite primjene u brojilu energije. Flash je oblik flash memorije koji pohranjuje neke privremene podatke, podatke o krivulji opterećenja i pakete za nadogradnju softvera.
EEPROM je programabilna memorija samo za čitanje koja se može brisati uživo i koja korisnicima omogućuje brisanje i reprogramiranje informacija pohranjenih u njoj, bilo na uređaju ili putem namjenskog uređaja, što EEPROM čini korisnim u scenarijima gdje je podatke potrebno često mijenjati i ažurirati. EEPROM se može pohraniti milijun puta i koristi se za pohranu podataka o snazi, kao što je količina električne energije u brojilu energije. Vrijeme pohrane može zadovoljiti zahtjeve za vremenom pohrane brojila energije tijekom cijelog životnog ciklusa, a cijena je niska.
Feroelektrični čip koristi karakteristiku feroelektričnog materijala za postizanje velike brzine, niske potrošnje energije, visoke pouzdanosti pohrane podataka i logičkog rada, vremena pohrane od 1 milijarde; Podaci se neće isprazniti nakon nestanka struje, što feroelektrične čipove čini visokom gustoćom pohrane, velikom brzinom i niskom potrošnjom energije. Feroelektrični čipovi se uglavnom koriste u mjeračima energije za pohranu električne energije i drugih podataka o energiji, cijena im je viša i koriste se samo u proizvodima koji zahtijevaju pohranu riječi visoke frekvencije.
4, modul za uzorkovanje brojila energije
Modul za uzorkovanje vat-sati odgovoran je za pretvaranje signala velike struje i signala velikog napona u signal male struje i signal malog napona kako bi se olakšalo akvizicija vat-sati. Uređaji za uzorkovanje struje koji se obično koriste sušant, strujni transformator, Rocheova zavojnica itd., uzorkovanje napona obično koristi visokoprecizno uzorkovanje parcijalnog napona otpora.
5, modul za mjerenje brojila energije
Glavna funkcija mjernog modula je dovršetak analognog prikupljanja struje i napona te pretvaranje analognog u digitalni oblik; može se podijeliti na jednofazni mjerni modul i trofazni mjerni modul.
6. Komunikacijski modul za brojilo energije
Komunikacijski modul za brojila energije osnova je prijenosa podataka i interakcije podataka, osnova podataka pametne mreže, inteligencije, finog znanstvenog upravljanja i osnova razvoja Interneta stvari za postizanje interakcije čovjeka i računala. U prošlosti je nedostatak načina komunikacije uglavnom bio infracrvena komunikacija i RS485 komunikacija, no razvojem komunikacijske tehnologije i tehnologije Interneta stvari izbor načina komunikacije brojila energije postao je opsežan, uključujući PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT itd. Prema različitim scenarijima primjene te prednostima i nedostacima svakog načina komunikacije, odabire se način komunikacije koji odgovara tržišnoj potražnji.
7. Modul upravljanja mjeračem snage
Modul za upravljanje brojilom snage može učinkovito kontrolirati i upravljati opterećenjem snage. Uobičajeni način je ugradnja magnetskog releja za zadržavanje unutar brojila snage. Pomoću podataka o snazi, sheme upravljanja i naredbi u stvarnom vremenu, opterećenje snage se upravlja i kontrolira. Uobičajene funkcije u brojilu energije utjelovljene su u releju za isključivanje prekomjerne struje i preopterećenja kako bi se ostvarila kontrola opterećenja i zaštita linije; Vremenska kontrola prema vremenskom razdoblju za uključivanje; U prepaid funkciji, kredit nije dovoljan za isključivanje releja; Funkcija daljinskog upravljanja ostvaruje se slanjem naredbi u stvarnom vremenu.
8, MCU modul za obradu mjerača energije
MCU procesorski modul vat-sati je mozak vat-sati, koji izračunava sve vrste podataka, transformira i izvršava sve vrste instrukcija te koordinira svaki modul kako bi postigao funkciju.
Mjerač energije je složen elektronički mjerni proizvod koji integrira više područja elektroničke tehnologije, energetske tehnologije, tehnologije mjerenja snage, komunikacijske tehnologije, tehnologije prikaza, tehnologije pohrane i tako dalje. Potrebno je integrirati svaki funkcionalni modul i svaku elektroničku tehnologiju kako bi se formirala cjelovita cjelina kako bi se dobilo stabilno, pouzdano i točno brojilo vat-sati.
Vrijeme objave: 28. svibnja 2024.