エネルギーメーターの動作設計原理によれば、基本的に電源モジュール、表示モジュール、ストレージモジュール、サンプリングモジュール、計量モジュール、通信モジュール、制御モジュール、MUC処理モジュールの8つのモジュールに分けることができます。各モジュールは、統一された統合と調整を行うための MCU 処理モジュールによって独自の役割を実行し、全体を結合します。
1. エネルギーメーターのパワーモジュール
パワー メーターの電源モジュールは、パワー メーターの通常動作のためのエネルギー センターです。電源モジュールの主な機能は、AC 220V の高電圧を DC12\DC5V\DC3.3V の DC 低電圧電源に変換し、他の電源モジュールのチップとデバイスに動作電源を提供することです。メーター。一般的に使用される電源モジュールには、トランス、抵抗容量降圧、スイッチング電源の 3 種類があります。
変圧器タイプ: AC 220 電源は変圧器を介して AC12V に変換され、整流、電圧降下、および電圧調整で必要な電圧範囲に達します。低電力、高い安定性、電磁干渉を受けやすい。
抵抗容量降圧電源は、交流信号の一定周波数下でコンデンサが発生する容量性リアクタンスを利用して最大動作電流を制限する回路です。小型、低コスト、小電力、大消費電力。
スイッチング電源は、パワーエレクトロニクスのスイッチング デバイス (トランジスタ、MOS トランジスタ、制御可能なサイリスタなど) と制御回路を介して供給され、電子スイッチング デバイスが周期的に「オン」と「オフ」を繰り返すため、パワーエレクトロニクスのスイッチング デバイスは入力電圧のパルス変調を行い、電圧変換と出力電圧の調整および自動電圧調整機能を実現します。低消費電力、小型、広い電圧範囲、高周波干渉、高価格。
エネルギーメーターの開発と設計では、製品の機能要件、ケースのサイズ、コスト管理要件、国および地域の政策要件に従って、どのような種類の電源を決定します。
2. エネルギーメーター表示モジュール
エネルギーメーター表示モジュールは主に消費電力を読み取るために使用され、デジタルチューブ、カウンター、通常の表示など、多くの種類の表示があります。液晶ディスプレイ、ドットマトリックスLCD、タッチLCDなど。デジタル管とカウンターの2つの表示方法は、単一の電力消費量しか表示できません。スマートグリッドの発展に伴い、電力データを表示する電力メーターの種類が増えています。カウンターはインテリジェントパワーのプロセスに対応できません。現在の電力量計では LCD が主流の表示モードとなっており、開発・設計時の表示内容の複雑さに応じて、さまざまなタイプの LCD を選択します。
3. エネルギーメーターストレージモジュール
エネルギーメーターストレージモジュールは、メーターパラメータ、電力、および履歴データを保存するために使用されます。一般的に使用されるメモリ デバイスは、EEP チップ、強誘電体、フラッシュ チップであり、これら 3 種類のメモリ チップはエネルギー メーターで異なる用途を持っています。フラッシュは、一時データ、負荷曲線データ、およびソフトウェア アップグレード パッケージを保存するフラッシュ メモリの一種です。
EEPROM は、ライブ消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリで、ユーザーがデバイス上または専用デバイスを介して、そこに保存されている情報を消去および再プログラムできるため、データを頻繁に変更および更新する必要があるシナリオで EEPROM が役立ちます。EEPROMは100万回の保存が可能で、電力量計などの電力データを保存するために使用されます。保管時間は、ライフサイクル全体におけるエネルギーメーターの保管時間要件を満たすことができ、価格は低くなっています。
強誘電体チップは強誘電体の特性を利用し、高速、低消費電力、高信頼性のデータ記憶と論理演算を実現し、記憶回数は10億回。停電後もデータが空にならないため、強誘電体チップの記憶密度が高く、速度が速く、エネルギー消費が低くなります。強誘電体チップは主に、電力やその他の電力データを保存するためのエネルギーメーターで使用されますが、価格はより高く、高周波数ワードのストレージ要件が必要な製品でのみ使用されます。
4、エネルギーメーターサンプリングモジュール
電力量計のサンプリング モジュールは、電力量計の取得を容易にするために、大電流信号と大電圧信号を小電流信号と小電圧信号に変換する役割を果たします。現在一般的に使用されているサンプリング デバイスは次のとおりです。シャント, 変流器、ロシュコイルなどの電圧サンプリングでは、通常、高精度の抵抗部分電圧サンプリングが採用されています。
5、エネルギーメーター測定モジュール
メーター計測モジュールの主な機能は、アナログ電流と電圧の取得を完了し、アナログをデジタルに変換することです。単相測定モジュールと三相測定モジュールに分けることができます。
6. エネルギーメーター通信モジュール
エネルギーメーター通信モジュールは、データ伝送とデータ相互作用の基礎、スマートグリッドデータ、インテリジェンス、精密な科学的管理の基礎、そして人間とコンピューターの相互作用を実現するモノのインターネットの開発の基礎です。以前は、主に赤外線、RS485 通信が通信モードとして不足していましたが、通信技術、モノのインターネット技術の発展に伴い、電力量計の通信モードの選択肢は広範囲になり、PLC、RF、RS485、LoRa、Zigbee、GPRS などになりました。 、NB-IoT など。さまざまなアプリケーション シナリオと各通信モードの長所と短所に従って、市場の需要に適した通信モードが選択されます。
7. パワーメーター制御モジュール
パワーメータ制御モジュールは、電力負荷を効果的に制御および管理できます。一般的な方法は、パワーメータ内に磁気保持リレーを取り付けることです。電力データ、制御スキーム、リアルタイム コマンドを通じて、電力負荷が管理および制御されます。電力量計の共通機能は過電流および過負荷切断リレーに組み込まれており、負荷制御とライン保護を実現します。電源をオンにする時間帯に応じた時間制御;プリペイド機能では、リレーを切断するにはクレジットが不十分です。リモートコントロール機能は、リアルタイムにコマンドを送信することで実現します。
8、エネルギーメーターMCU処理モジュール
電力量計の MCU 処理モジュールは、あらゆる種類のデータを計算し、あらゆる種類の命令を変換して実行し、機能を実現するために各モジュールを調整する電力量計の頭脳です。
エネルギーメーターは、電子技術、電力技術、電力測定技術、通信技術、ディスプレイ技術、ストレージ技術などの複数の分野を統合した複雑な電子計量製品です。安定した信頼性の高い正確な電力量計を実現するには、各機能モジュールと各電子技術を統合して完全な全体を形成する必要があります。
投稿日時: 2024 年 5 月 28 日