[发明专利]智能电能表的通信模块过载识别防护电路和方法

说明书

本发明提供了智能电能表的通信模块过载识别防护电路和方法，包括：通信模块、开关控制电路、电流采样电路和主控芯片；电流采样电路用于采集模拟电流信号；主控芯片，用于将模拟电流信号转化为数字电流信号，并将数字电流信号对应的电流值与预设电流阈值进行比较，如果电流值大于预设电流阈值，则输出低电平；如果电流值小于预设电流阈值，则输出高电平；开关控制电路用于根据低电平或高电平控制通信模块上的第一电源电压的输入，可以实时检测通信模块输入的电源电压是否过载，从而控制通信模块上电源电压的输入，保证通信模块的正常供电和确保智能电能表运行的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其是涉及智能电能表的通信模块过载识别防护电路和方法。

背景技术

按照国网2013的标准，单相费控智能电能表的通信模块供电电源采用DC-DC(Direct Current-Direct Current，直流-直流)芯片，若电源直接短路，则切断电源输出。单相费控智能电能表的其中，最大设计为200mA/11V，设计为150mA/11.6V，标准为125mA/12V±1V。三相费控智能电能表的通信模块供电电源采用DC-DC芯片，若电源直接短路，则切断电源输出，其中，最大设计为460mA/10.3V，设计为400mA/11.5V，标准为400mA/12±1V。

当单相费控智能电能表或三相费控智能电能表(简称智能电能表)的通信模块负载过重时，通信模块供电端的输出电压被拉低，从而导致智能电能表的主电路供电故障，智能电能表工作异常；或者，导致DC-DC芯片自保护，使通信模块的供电端输出电压被拉低，不能输出正常电压值。另外，由于智能电能表的通信模块的接口是对外的，当通信模块的电源线与地线短路时，会导致智能电能表的主控芯片损坏。

综上，当智能电能表的通信模块负载过重时，会使通信模块供电端的输出电压被拉低，或者当电源对外接口被人为短路时，导致智能电能表出现通信故障，严重时甚至影响电能表的正确计量和导致电能表的损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供智能电能表的通信模块过载识别防护电路和方法，可以实时检测通信模块输入的电源电压是否过载，从而控制通信模块上电源电压的输入，保证通信模块的正常供电和确保智能电能表运行的稳定性和可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了智能电能表的通信模块过载识别防护电路，所述电路包括：通信模块、开关控制电路、电流采样电路和主控芯片；

所述通信模块、所述开关控制电路和所述电流采样电路依次连接，所述开关控制电路和所述电流采样电路分别与所述主控芯片相连接；

所述电流采样电路，用于采集模拟电流信号；

所述主控芯片，用于将所述模拟电流信号转化为数字电流信号，并将所述数字电流信号对应的电流值与预设电流阈值进行比较，如果所述电流值大于所述预设电流阈值，则输出低电平；如果所述电流值小于所述预设电流阈值，则输出高电平；

所述开关控制电路，用于根据所述低电平或所述高电平控制所述通信模块上的第一电源电压的输入。

进一步的，所述通信模块包括载波模块，所述载波模块的引脚1和引脚2输入所述第一电源电压，所述载波模块的引脚3和引脚4连接所述开关控制电路。

进一步的，所述开关控制电路包括P-MOS管Q1、NPN型三极管Q2、电阻R1和电阻R2；

所述载波模块的引脚3和所述引脚4连接所述P-MOS管Q1的源极，所述P-MOS管Q1的漏极连接所述电流采样电路，所述P-MOS管Q1的栅极分别与所述电阻R2的一端和所述NPN型三极管Q2的集电极相连接，所述电阻R2的另一端连接第二电源电压，所述主控芯片与所述电阻R1的一端相连接，所述电阻R1的另一端与所述NPN型三极管Q2的基极相连接，所述NPN型三极管Q2的发射极接地。