[实用新型]一种直流双向计量电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能表，特别是一种直流双向计量电能表。

背景技术

传统直流电能表原理见图1，其控制电压通过220VAC整流得到，由于机车控制电源一般采用DC110V，因此传统的直流电能表不适用于机车和城轨车辆，传统直流电表电流传感器为单向电流传感器，不具备双向计量功能。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种具备双向计量功能的直流双向计量电能表。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种直流双向计量电能表，包括电压传感器、电能专用计量芯片、CPU、EEPROM、显示器，还包括直流电源、双向电流传感器、DC/DC变换器、USB接口，双向电流传感器接入高压电网，电压传感器并联接入高压电网与双向电流传感器之间，双向电流传感器与电能专用计量芯片连接，直流电源经DC/DC变换器与电压传感器、双向电流传感器、电能专用计量芯片、CPU连接，电能专用计量芯片与CPU双向连接，CPU与EERROM、USB接口、显示器连接。

所述高压直流电源为1500V直流电源；所述低压直流电源为110V直流电源；所述电能专用计量芯片型号为ATT7022A；所述CPU为MC9S12A64单片机；所述USB接口为USB 2.0接口。

本实用新型的直流双向计量电能表具有双向计量功能，采用USB接口与外界通信，可兼容性强。

附图说明

图1为传统直流电能表结构框图；

图2为本实用新型一实施例直流电能表结构框图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型一实施例包括电压传感器、电能专用计量芯片、CPU、EEPROM、显示器，还包括直流电源、双向电流传感器、DC/DC变换器、USB接口，双向电流传感器接入高压电网，电压传感器并联接入高压电网与双向电流传感器之间，双向电流传感器与电能专用计量芯片连接，直流电源经DC/DC变换器与电压传感器、双向电流传感器、电能专用计量芯片、CPU连接，电能专用计量芯片与CPU双向连接，CPU与EERROM、USB接口、显示器连接。

直流双向计量电能表用量程大的电压、电流传感器，适用于地铁1500VDC高电压、大电流场合；采用双向电流传感器和电能专用计量芯片ATT7022A，具有电能双向计量功能，计量正向和反向功率电能数据，与传统的RS232或RS485通信接口不同，本实施例采用USB 2.0接口与外界通信，可兼容性强。

图2中A部分是电能测量子系统；B部分是人机接口子系统，电能表由电压传感器、双向电流传感器、电能计量芯片ATT7022A、单片机(CPU)MC9S12A64、EEPROM、显示器、USB接口组成。

被测量电压、电流信号通过电压、双向电流传感器后输入电能专用计量芯片ATT7022A，ATT7022A包含两个Δ∑模数转换器(ADC)，可以精确测量正反两个方向的电压和电流的瞬时值、有效值以及功率和能量，测量结果都存放在对应的寄存器单元中，通过SPI总线通讯可以读取数据，单片机从ATT7022A中读取的瞬时电压、瞬时电流和瞬时功率等数据经处理后存在EEPROM内，上电后单片机从EEPROM内读数据到内存中，所有这些数据可以在CPU电路的控制下，输出与被测信号成正比的脉冲信号，送到显示器，显示电能量，通过USB通讯接口，可以实现电压、电流、功率、累计电能信号输出。

该电能表应用在线路储能装置控制柜中，用于计量并显示线路储能装置充放电电量，具有电能双向测量功能：(1)当地铁车辆制动或减速时，地铁网压升高，电网通过向线路储能装置充电保持网压稳定，电能表测量记录充电电压电流曲线并计量充电电能；(2)当地铁车辆启动或加速时，地铁网压降低，线路储能装置向电网放电保持网压稳定，电能表记录放电电压电流曲线并计量放电电能。