[发明专利]一种用电信息采集系统模组化终端的电源交采模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用电信息采集系统，具体讲涉及一种用电信息采集系统模组化终端的电源交采模块。

背景技术

用电信息采集终端是智能用电设备中的重要组成部分，根据应用环境的不同可划分为专变采集终端以及集中抄表终端两类。由于用电信息采集终端是构成用电信息采集系统基础性产品，所以研发了种类繁多的终端产品，功能强大，运行稳定，但同时也存在诸多不足和弊端：

目前，一般将用电信息采集系统的电源电路与交采电路分开设计成两个单独的模块，电源电路输入部分与交采电路采集部分电路相连，由于用电信息采集系统的输入电压很高，如是两个模块，就需分别考虑两个模块绝缘性，这不仅造成用电信息采集终端空间上的浪费，故障率也随之升高一倍。

用电信息采集系统电源具有输入电压高，负载范围宽的特点。通常用电信息采集系统使用的是电力线上提供的三线或四线制交流电压，经整流后直流电压高达540V。用电信息采集系统使用多种通讯模块，如通用分组无线业务(GPRS)模块,载波模块等。这些通讯模块特点是通讯时瞬时功率大，为保证这些通讯模块运行可靠，通常将电源输出功率设计为大于10W。普通的用电信息采集系统电源采用单端反激的拓扑结构，为满足输出功率，要求具有15～25uF的整流后的滤波电容容量。

在用电信息采集系统正常工作时，平均功耗只有2～3W。由于滤波电容容量大、输出功率小，输入电压高使得输入电流严重畸变，造成功率因数只有不到0.5，例如集中器设备中，一般有载波模块，模块内的差模电容会增加无功损耗，使得功率因数更低，通常不到0.4。这将造成宝贵的电能资源极大地浪费。

用电信息采集系统通常安装在电线杆高处变压器旁，在雷雨天，极容易受到雷击浪涌影响，在打雷时，在电源输入端会感应出很高的电压，如果用电信息采集系统电源初级侧电路与次级侧的电路隔离耐压不够，势必会造成初次级电路间放电击穿，损坏电路，影响正常计量功能，造成损失。

交采电压采集回路的一次侧回路常使用限流电阻与电压互感器串联的方式，采用的限流电阻数量少，这就使得电阻两端的电压高，容易发热损坏。若想降低功耗只能提高电阻值，这使得采样回路的电流值过小，容易造成相对误差大。传统交采电路与接线端子无法做到紧密的一体化，这给生产安装带来了不便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用电信息采集系统模组化终端的电源交采模块，开关电源采用主动式功率因数校正技术，大幅度提高终端功率因数，减小无功损耗，提高了电能利用率；电源初级侧电路与次级侧电路之间采用高耐压等级设计，提高了产品的可靠性；电源交采模块在交流电供电或后备电池供电时均可正常工作；使得用户使用灵活性强且更加高效可靠。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种用电信息采集系统模组化终端的电源交采模块，其改进之处在于，所述模块包括：开关电源单元、三相交流电采集模块和接线端子；

所述开关电源单元和所述三相交流电采集模块分别连接所述接线端子并通过所述接线端子接入三相交流电；

所述开关电源单元用于将三相交流电转换为直流电，并将所述直流电输出至所述三相交流电采集模块为所述三相交流电采集模块供电；

所述三相交流电采集模块用于采集和处理所述三相交流电，通过本地接口模块接口将采集得到的正向有功脉冲和正向无功脉冲输出至所述电信息采集模块模组化终端的本地接口模块；

所述三相交流电采集模块还用于将接收的所述直流电输出至所述电信息采集模块模组化终端的处理显示模块为所述电信息采集模块模组化终端的处理显示模块供电。

优选的，所述开关电源单元由所述带有功率因数校正电路的三相滤波整流器组成，其中所述三相滤波整流器的初级电路包括：二极管整流桥、依次串联的电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、滤波电感L、功率因数校正控制器、开关管Q1、二极管D1、电容C1和串联的控制电路和高隔离变压器的初级侧；所述三相滤波整流器的次级电路包括：高隔离变压器的次级侧、二极管D2、电容C2。