В соответствии с принципом работы счетчика энергии его можно разделить на 8 модулей: модуль питания, модуль дисплея, модуль хранения, модуль отбора проб, модуль измерения, модуль связи, модуль управления, модуль обработки MUC.Каждый модуль выполняет свои обязанности по процессорному модулю MCU для унифицированной интеграции и координации, склеивания в единое целое.
1. Силовой модуль счетчика электроэнергии.
Силовой модуль электросчетчика является энергетическим центром для нормальной работы электросчетчика.Основная функция модуля питания заключается в преобразовании высокого напряжения переменного тока 220 В в источник питания постоянного тока низкого напряжения DC12\DC5V\DC3,3V, который обеспечивает рабочий источник питания для чипа и устройства других модулей питания. метр.Обычно используются три типа силовых модулей: трансформаторы, понижающие резисторно-емкостные и импульсные источники питания.
Тип трансформатора: источник питания переменного тока 220 преобразуется в переменный ток 12 В через трансформатор, и необходимый диапазон напряжения достигается при выпрямлении, снижении напряжения и регулировании напряжения.Низкая мощность, высокая стабильность, устойчивость к электромагнитным помехам.
Резистивно-емкостный понижающий источник питания представляет собой схему, которая использует емкостное реактивное сопротивление, генерируемое конденсатором при определенной частоте сигнала переменного тока, для ограничения максимального рабочего тока.Малый размер, низкая стоимость, небольшая мощность, большое энергопотребление.
Импульсный источник питания осуществляется через силовые электронные коммутационные устройства (такие как транзисторы, МОП-транзисторы, управляемые тиристоры и т. д.), через схему управления, так что электронные коммутационные устройства периодически «включаются» и «выключаются», так что силовая электроника Коммутационные устройства импульсной модуляции входного напряжения, чтобы обеспечить преобразование напряжения и выходное напряжение, можно регулировать и функцию автоматического регулирования напряжения.Низкое энергопотребление, небольшой размер, широкий диапазон напряжения, высокочастотные помехи, высокая цена.
При разработке и проектировании счетчиков энергии в соответствии с требованиями к функциям продукта, размером корпуса, требованиями контроля затрат, требованиями национальной и региональной политики, чтобы определить тип источника питания.
2. Модуль дисплея счетчика энергии.
Модуль дисплея счетчика энергии в основном используется для считывания потребляемой мощности, и существует множество типов дисплеев, включая цифровую трубку, счетчик, обычныйЖК-дисплей, матричный ЖК-дисплей, сенсорный ЖК-дисплей и т. д. Два метода отображения: цифровая трубка и счетчик могут отображать только одно потребление электроэнергии. С развитием интеллектуальной сети требуется все больше и больше типов счетчиков электроэнергии для отображения данных о мощности, цифровой трубки и счетчик не может удовлетворить процесс интеллектуальной власти.ЖК-дисплей является основным режимом отображения в текущем счетчике энергии. В зависимости от сложности содержимого дисплея при разработке и дизайне будут выбираться различные типы ЖК-дисплея.
3. Модуль хранения счетчиков электроэнергии.
Модуль хранения счетчиков энергии используется для хранения параметров счетчиков, электроэнергии и исторических данных.Обычно используемыми устройствами памяти являются чип EEP, сегнетоэлектрик, флэш-чип. Эти три типа чипов памяти имеют различное применение в счетчиках энергии.Флэш-память — это форма флэш-памяти, в которой хранятся некоторые временные данные, данные кривой нагрузки и пакеты обновлений программного обеспечения.
EEPROM — это оперативно стираемая программируемая постоянная память, которая позволяет пользователям стирать и перепрограммировать хранящуюся в ней информацию либо на устройстве, либо через специальное устройство, что делает EEPROM полезным в сценариях, где данные необходимо часто изменять и обновлять.EEPROM может храниться 1 миллион раз и используется для хранения данных о мощности, таких как количество электроэнергии в счетчике энергии.Время хранения может соответствовать требованиям времени хранения счетчика энергии в течение всего жизненного цикла, а цена низкая.
Сегнетоэлектрический чип использует характеристики сегнетоэлектрического материала для реализации высокой скорости, низкого энергопотребления, высокой надежности хранения данных и логической работы, время хранения 1 миллиард;Данные не будут очищены после сбоя питания, что обеспечивает сегнетоэлектрические чипы высокой плотностью хранения, высокой скоростью и низким энергопотреблением.Сегнетоэлектрические чипы в основном используются в счетчиках энергии для хранения электроэнергии и других данных о мощности, цена выше, и они используются только в продуктах, которые должны иметь требования к высокочастотному хранению слов.
4, модуль отбора проб счетчика энергии
Модуль выборки счетчика ватт-часов отвечает за преобразование сигнала большого тока и сигнала большого напряжения в сигнал малого тока и сигнал малого напряжения для облегчения сбора данных счетчика ватт-часов.В настоящее время обычно используются устройства для отбора проб:шунт, трансформатор тока, катушка Роша и т. д., выборка напряжения обычно использует высокоточную выборку частичного напряжения сопротивления.
5, модуль измерения счетчика энергии
Основная функция модуля измерения счетчика заключается в сборе аналогового тока и напряжения и преобразовании аналогового сигнала в цифровой;Его можно разделить на однофазный измерительный модуль и трехфазный измерительный модуль.
6. Модуль связи счетчика электроэнергии.
Модуль связи счетчика энергии является основой передачи данных и взаимодействия данных, основой данных интеллектуальной сети, интеллекта, тонкого научного управления и основой развития Интернета вещей для достижения взаимодействия человека и компьютера.В прошлом отсутствие режима связи было в основном инфракрасным, связь RS485, с развитием технологий связи, технологии Интернета вещей, выбор режима связи счетчика энергии стал обширным, ПЛК, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS. , NB-IoT и т. д. В соответствии с различными сценариями применения, а также преимуществами и недостатками каждого режима связи выбирается режим связи, соответствующий рыночному спросу.
7. Модуль управления измерителем мощности.
Модуль управления измерителем мощности может эффективно контролировать и управлять силовой нагрузкой.Распространенным способом является установка магнитного удерживающего реле внутри счетчика мощности.Силовая нагрузка управляется и контролируется с помощью данных о мощности, схемы управления и команд в реальном времени.Общие функции счетчика электроэнергии реализованы в реле максимального тока и перегрузки для реализации управления нагрузкой и защиты линии;Контроль времени в соответствии с периодом времени для включения управления;В функции предоплаты кредита недостаточно для отключения реле;Функция дистанционного управления реализована путем отправки команд в режиме реального времени.
8, модуль обработки MCU счетчика энергии
Модуль обработки MCU счетчика ватт-часов является «мозгом» счетчика ватт-часов, который вычисляет все виды данных, преобразует и выполняет все виды инструкций, а также координирует работу каждого модуля для достижения определенной функции.
Счетчик энергии представляет собой комплексное электронное измерительное устройство, объединяющее множество областей электронных технологий, энергетических технологий, технологий измерения мощности, коммуникационных технологий, технологий отображения, технологий хранения и так далее.Необходимо объединить каждый функциональный модуль и каждую электронную технологию в единое целое, чтобы создать стабильный, надежный и точный счетчик ватт-часов.
Время публикации: 28 мая 2024 г.