[实用新型]一种电能计量模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统的保护和监控领域，尤其涉及一种电能计量模块。

背景技术

 传统的电能表计都采用100V，1A的大功率信号接口，需要与一次电磁型电压电流互感器连接才能组成完整的高压计量系统，需要安装在独立的计量柜或计量箱中，不能直接与电子式互感器组成小型化高压计量装置。小型低功耗的电子式互感器具有小功率的信号接口，要使用电子式互感器与电能计量表计结合组成小型的计量装置，对计量表计的信号接口和功能组成结构都提出了新的要求。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种体小质轻、耗电量小、使用方便，能与电子式互感器直接相连的电能计量装置。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电能计量模块，包括电能计量芯片，所述电能计量芯片的电压电流采样输入端连接有低功率信号调理单元，该低功率信号调理单元与电压、电流互感器的二次侧连接，所述电能计量芯片与中央处理单元MCU连接，所述中央处理单元MCU的输出端连接有光纤通讯接口。

本实用新型的有益效果是：本实用新型电能计量模块包括电能计量芯片、低功率信号调理单元、中央处理单元MCU连接及光纤通讯接口四个电子单元，可直接与一次电子式互感器连接，实现对高压输电线路直接传送电能的功能；且可以实现对电力参数三相电压、电流的采集取样，以及对各电力参数电压、电流有效值，各相或合相的有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、相位等的计算和监测，中央处理单元MCU通过光纤通讯接口传送电能信号可实现与传统二次表计和远程抄表单元的电气隔离；电路简单，成本合理；此外，与电子式互感器一起组成的计量装置体可设计为独立计量单元，体积小，可直接与其他高压开关设备集成，无须设立专门柜体，也可直接安装于户外杆塔上，无需单独占地。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

图1为本实用新型实施例原理方框图；

图2为本实用新型实施例低功率信号调理单元电路原理图；

图3为本实用新型实施例电能计量芯片及其外围电路图；

图4为本实用新型实施例中央处理单元MCU及其外围电路图；

图5为本实用新型实施例光纤通讯接口的电路原理图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型的一种电能计量模块，包括电能计量芯片1，所述电能计量芯片1的电压电流采样输入端连接有低功率信号调理单元2，该低功率信号调理单元2与电压、电流互感器的二次侧连接，所述电能计量芯片1与中央处理单元MCU2连接，所述中央处理单元MCU2的输出端连接有光纤通讯接口4。

进一步参照图2~图4，图2~图4为本实用新型具体实施例的电路原理图，其中低功率信号调理单元3由电流信号处理电路和电压信号处理电路两部分组成，所述电流信号处理电路包括四个Picoampere输入电流双极运算放大器（以下简称放大器）UA1、UA2、UC1、UC2，放大器UA1、UA2对取自电流互感器的A相电流进行处理，并把处理后的信号传送到电能计量芯片1电流采集信号端口V1P、V1N，放大器UC1、UC2对取自电流互感器的C相电流进行处理，并把处理后的信号传送到电能计量芯片1电流采集信号端口V5P、V5N；其中电压信号处理电路包括三个放大器UC3、UC4、UC5对取自电压互感器的A、B、C三相电压进行处理，并把处理后的信号传送到电能计量芯片1电压采集信号端口V2P、V2N，V6P、V6N；本实施例的电能计量芯片1采用多功能防窃电基波谐波三相电能专用计量芯片ATT7022B，该电能计量芯片1把采集到的电流、电压信号经过处理、进而实现对各电力参数，如电压、电流的有效值，各相或合相的有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、相位等的计算和监测，然后再把这些参数值或状态量通过SPI通讯接口传输给中央处理单元MCU2；此处中央处理单元MCU2可采用MSP430F5438芯片，各电力参数及状态量在经中央处理单元MCU2分析处理后，通过光纤通讯接口4输出，通过光纤通讯接口4传送电能信号可实现与传统二次表计和远程抄表单元的电气隔离。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。