Saskaņā ar enerģijas skaitītāja darbības principu to var iedalīt 8 moduļos: barošanas modulī, displeja modulī, uzglabāšanas modulī, paraugu ņemšanas modulī, mērīšanas modulī, komunikācijas modulī, vadības modulī un MUC apstrādes modulī. Katrs modulis veic savus pienākumus, izmantojot MCU apstrādes moduli, lai nodrošinātu vienotu integrāciju un koordināciju, salīmējot to vienā veselumā.
1. Enerģijas skaitītāja jaudas modulis
Jaudas skaitītāja barošanas modulis ir enerģijas centrs, kas nodrošina jaudas skaitītāja normālu darbību. Jaudas moduļa galvenā funkcija ir pārveidot augstsprieguma maiņstrāvu 220 V par zemsprieguma līdzstrāvas barošanas avotu DC12\DC5V\DC3.3V, kas nodrošina darba barošanu mikroshēmai un citu jaudas skaitītāja moduļu ierīcei. Parasti tiek izmantoti trīs veidu barošanas moduļi: transformatori, pretestības-kapacitātes samazināšanas un komutācijas barošanas avoti.
Transformatora tips: maiņstrāvas 220 V barošanas avots tiek pārveidots par 12 V maiņstrāvu, izmantojot transformatoru, un nepieciešamais sprieguma diapazons tiek sasniegts, veicot taisngriešanu, sprieguma samazināšanu un sprieguma regulēšanu. Zema jauda, augsta stabilitāte, viegli panesami elektromagnētiskie traucējumi.
Pretestības-kapacitātes pazeminošs barošanas avots ir ķēde, kas izmanto kondensatora ģenerēto kapacitatīvo reaktivitāti noteiktā maiņstrāvas signāla frekvencē, lai ierobežotu maksimālo darba strāvu. Mazs izmērs, zemas izmaksas, maza jauda, liels enerģijas patēriņš.
Komutācijas barošanas avots tiek piegādāts, izmantojot jaudas elektroniskās komutācijas ierīces (piemēram, tranzistorus, MOS tranzistorus, vadāmus tiristorus utt.), caur vadības ķēdi, lai elektroniskās komutācijas ierīces periodiski "ieslēdzas" un "izslēdzas", lai jaudas elektroniskās komutācijas ierīces veiktu ieejas sprieguma impulsu modulāciju, lai panāktu sprieguma pārveidošanu un izejas sprieguma regulēšanu, kā arī automātisku sprieguma regulēšanu. Zems enerģijas patēriņš, mazs izmērs, plašs sprieguma diapazons, augstfrekvences traucējumi, augsta cena.
Enerģijas skaitītāju izstrādē un projektēšanā, atbilstoši produkta funkcionālajām prasībām, korpusa izmēram, izmaksu kontroles prasībām, valsts un reģionālās politikas prasībām, lai noteiktu, kāda veida barošanas avots ir nepieciešams.
2. Enerģijas skaitītāja displeja modulis
Enerģijas skaitītāja displeja modulis galvenokārt tiek izmantots enerģijas patēriņa nolasīšanai, un ir daudzu veidu displeji, tostarp digitālā caurule, skaitītājs, parastaisLCD, punktmatricas LCD, skārienjutīgais LCD utt. Divas displeja metodes — digitālā caurule un skaitītājs — var attēlot tikai vienu elektroenerģijas patēriņu, un, attīstoties viedajiem tīkliem, arvien vairāk elektroenerģijas skaitītāju veidu ir nepieciešami jaudas datu attēlošanai, un digitālā caurule un skaitītājs vairs neatbilst viedās jaudas procesa prasībām. LCD ir galvenais displeja režīms pašreizējos enerģijas skaitītājos, un atkarībā no displeja satura sarežģītības izstrādes un projektēšanas procesā tiks izvēlēti dažādi LCD veidi.
3. Enerģijas skaitītāja uzglabāšanas modulis
Enerģijas skaitītāja atmiņas modulis tiek izmantots skaitītāja parametru, elektroenerģijas un vēsturisko datu glabāšanai. Bieži izmantotās atmiņas ierīces ir EEP mikroshēma, feroelektriskā mikroshēma un zibatmiņas mikroshēma. Šiem trim atmiņas mikroshēmu veidiem ir dažādi pielietojumi enerģijas skaitītājā. Zibatmiņa ir zibatmiņas veids, kurā tiek glabāti daži pagaidu dati, slodzes līknes dati un programmatūras jaunināšanas pakotnes.
EEPROM ir tiešraides dzēšama programmējama tikai lasāma atmiņa, kas ļauj lietotājiem dzēst un pārprogrammēt tajā saglabāto informāciju vai nu ierīcē, vai izmantojot speciālu ierīci, padarot EEPROM noderīgu situācijās, kad dati ir bieži jāmaina un jāatjaunina. EEPROM var saglabāt 1 miljonu reižu, un to izmanto, lai enerģijas skaitītājā uzglabātu jaudas datus, piemēram, elektroenerģijas daudzumu. Uzglabāšanas laiki var atbilst enerģijas skaitītāja uzglabāšanas laika prasībām visā tā dzīves ciklā, un cena ir zema.
Ferroelektriskā mikroshēma izmanto feroelektriskā materiāla īpašības, lai panāktu ātrdarbīgu, zemu enerģijas patēriņu, augstu datu glabāšanas uzticamību un loģisku darbību, glabāšanas laiku 1 miljards; dati netiks iztukšoti pēc strāvas padeves pārtraukuma, kas padara feroelektriskās mikroshēmas ar augstu glabāšanas blīvumu, lielu ātrumu un zemu enerģijas patēriņu. Ferroelektriskās mikroshēmas galvenokārt izmanto enerģijas skaitītājos, lai uzglabātu elektrību un citus jaudas datus, cena ir augstāka, un tās tiek izmantotas tikai produktos, kuriem ir nepieciešamas augstfrekvences vārdu glabāšanas prasības.
4, enerģijas skaitītāja paraugu ņemšanas modulis
Vatstundu skaitītāja paraugu ņemšanas modulis ir atbildīgs par liela strāvas signāla un liela sprieguma signāla pārveidošanu mazā strāvas signālā un mazā sprieguma signālā, lai atvieglotu vatstundu skaitītāja datu iegūšanu. Parasti izmantotās strāvas paraugu ņemšanas ierīces iršunts, strāvas transformators, Roche spole utt., sprieguma paraugu ņemšanai parasti tiek izmantota augstas precizitātes pretestības daļēja sprieguma paraugu ņemšana.
5, enerģijas skaitītāja mērīšanas modulis
Skaitītāja mērīšanas moduļa galvenā funkcija ir pabeigt analogās strāvas un sprieguma iegūšanu un pārveidot analogo signālu digitālajā formātā; To var iedalīt vienfāzes mērīšanas modulī un trīsfāžu mērīšanas modulī.
6. Enerģijas skaitītāja komunikācijas modulis
Enerģijas skaitītāja sakaru modulis ir datu pārraides un datu mijiedarbības pamats, viedtīklu datu, intelekta, smalkas zinātniskās pārvaldības pamats un lietu interneta attīstības pamats, lai panāktu cilvēka un datora mijiedarbību. Agrāk komunikācijas režīms galvenokārt bija infrasarkanais un RS485, bet, attīstoties sakaru tehnoloģijām un lietu interneta tehnoloģijai, enerģijas skaitītāja sakaru režīma izvēle ir kļuvusi plaša, piemēram, PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT utt. Atkarībā no dažādiem pielietojuma scenārijiem un katra sakaru režīma priekšrocībām un trūkumiem tiek izvēlēts tirgus pieprasījumam atbilstošs sakaru režīms.
7. Jaudas mērītāja vadības modulis
Jaudas skaitītāja vadības modulis var efektīvi kontrolēt un pārvaldīt jaudas slodzi. Visizplatītākā metode ir magnētiskā turēšanas releja uzstādīšana jaudas skaitītāja iekšpusē. Jaudas slodze tiek pārvaldīta un kontrolēta, izmantojot jaudas datus, vadības shēmu un reāllaika komandas. Enerģijas skaitītāja kopīgās funkcijas ir ietvertas pārslodzes un pārslodzes atvienošanas relejā, lai nodrošinātu slodzes kontroli un līnijas aizsardzību; laika kontrole atbilstoši ieslēgšanas laika periodam; priekšapmaksas funkcijā kredīta nepietiek, lai atvienotu releju; tālvadības funkcija tiek realizēta, nosūtot komandas reāllaikā.
8, enerģijas skaitītāja MCU apstrādes modulis
Vatstundu skaitītāja MCU apstrādes modulis ir vatstundu skaitītāja smadzenes, kas aprēķina visu veidu datus, pārveido un izpilda visu veidu instrukcijas un koordinē katru moduli, lai sasniegtu funkciju.
Enerģijas skaitītājs ir sarežģīts elektronisks mērīšanas produkts, kas apvieno vairākas elektronisko tehnoloģiju, enerģijas tehnoloģiju, jaudas mērīšanas tehnoloģiju, sakaru tehnoloģiju, displeju tehnoloģiju, uzglabāšanas tehnoloģiju un citas jomas. Lai izveidotu stabilu, uzticamu un precīzu vatstundu skaitītāju, ir nepieciešams integrēt katru funkcionālo moduli un katru elektronisko tehnoloģiju vienotā veselumā.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 28. maijs