[实用新型]CPU卡单三相电子式预付费阶梯电价电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电能表，特别的是涉及一种以CPU卡为信息交换介质的自动控制用电计量和用电结算的电能表。

背景技术

随着电子技术的迅猛发展，大规模集成电路在电能表中得到广泛的应用。传统的感应式电能表需要工作人员上门抄表或通断电、计算电费、邮寄电费单等，且会出现延迟付款和坏账问题，特别是在供电企业的用户群中，用电量比较大，应付的电费额度也比较大，及时回收其电费是供电企业经营中的重点和难点，而且很难实行不同的时间段采用不同的费率等用电调控措施。

而电子式电能表与感应式电能表相比，具有测量精度高，过载能力强，功率消耗低，性能稳定可靠，体积小，重量轻，操作简便，易于实现管理功能的扩展、一表多用等特点。全电子式多功能电能表采用高精度计量芯片，完成各种电参数的精密计算及测量，可以实现用户用电量的自动抄收以及银行联网、自动结算电费的技术。

现有技术中已有预付费电能表，但费率一般比较固定，或者规定多种费率，从而需要一定的存储空间。另外对于信息的显示较少、缺乏出现金额不足等的提醒功能及应急功能，因此给用户的使用带来一定的不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种阶梯电价的CPU卡单三相电子式预付费阶梯电价电能表，可在每月根据用户用电量的大小给予不同的电价，起到鼓励用电或限制用电的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种CPU卡单三相电子式预付费阶梯电价电能表，该电能表包括接口单元、电源电路单元、电能计量及电参数检测单元、电表断电机构、MCU控制单元、显示单元、ESAM单元和报警单元，所述接口单元、电源电路单元和电能计量及电参数检测单元均分别输入至MCU控制单元，MCU控制单元输出断电信息至电表断电机构，所述电源电路单元同时为电能计量及电参数检测单元提供电源；所述ESAM单元连接于接口单元和MCU控制单元之间，所述显示单元和报警单元均由MCU控制单元输出的控制信息激活。

所述报警单元包括声控报警电路和光控报警电路，其中声控报警电路由蜂鸣器实现，光控报警电路由发光二级管常亮或闪烁实现。

所述MCU控制单元包括通讯模块、时钟模块、功率计量模块、存储模块、显示控制模块、费率计算模块及报警控制模块，其中，所述通讯模块、时钟模块和功率计量模块均将各自信息分别输入至显示控制单元和存储模块，所述存储模块输出连接至费率计算模块和显示控制模块，所述费率计算模块的一输出端输出断电信息，另两个输出端分别接报警控制模块和显示控制模块，所述报警控制单元一输出端接显示控制模块，另一输出端输出报警信息，所述显示控制模块输出显示控制信息。

所述费率计算模块105包括N个比较器：第一比较器至第N比较器，N个选择器：第一选择器至第N选择器，2N+1个乘法器和两个加法器：第一加法器和第二加法器，其中，当月当前用电量E分别输入至N个比较器的一输入端，梯级电量E₁至E_N分别所述N个比较器的另一输入端，每一比较器、一选择器和相应乘法器组成一组，按照所接入的梯级电量分成N级，所述第1至N-1级中，本级比较器的输出比较值同时输入至本级选择器的选择端和下一级选择器的使能端，且每一级选择器的两输入端分别对应两乘法器的输出端，其中第一选择器始终处于使能状态；所述第N级中，第N比较器输出端只连接至第N选择器的选择端，且对应第N选择器的一输入端接一乘法器输出端，另一输入端接入两个乘法器的输出经第一加法器之和；所输N个选择器的输出经第二加法器相加得到当月当前电费。

所述MCU控制单元还包括一连接于所述费率计算模块和电表断电机构之间、并用于在透支用电至设定的透支金额门限时控制所述电表断电机构进行断电操作的透支处理模块，所述通讯模块输入透支金额门限和透支费率至所述透支处理模块。

所述MCU控制单元还包括一赊欠用电处理模块，连接于所述所述电表断电机构之前，所述通讯模块输入赊欠金额门限和赊欠费率至所述赊欠用电处理模块，可赊欠用电至赊欠金额门限。

所述MCU控制单元还包括一负荷控制模块，所述负荷控制模块的一输入端接功率计量模块的输出端，另一输入端接通讯模块输出的用户负荷门限；其一输出端接报警控制模块，第二输出端接电表断电机构，第三输出端接显示控制模块，所述负荷控制模块通过用户负荷门限控制用户用电超负荷的次数。