[发明专利]一种电能表内的电池剩余容量的监测方法

说明书

本发明提供了一种电能表内的电池剩余容量的监测方法，包括如下步骤：S01：电能表内的MCU单元通过采样获取电能表上电状态下的电池耗电信息和电能表掉电状态下的电池耗电信息；S02：基于上述电池耗电信息，计算电池剩余电量和已使用时长，并根据预设值判断电能表耗电是否正常，若否，则上报主站检修；S03：基于计算的电池剩余电量和使用时长，根据预设的电池电量与使用时长关系表判断电池是否故障，若是则上报主站维修，判断剩余电量是否达到预设的告警预值，若是则上报主站更换电池。本方法能够监测电能表的电池容量及电能表掉电后的耗电信息，便于及时发现电池故障及电能表的用电异常，有利于电能表工作时的稳定性提高。

技术领域

本发明涉及智能电能表领域，具体涉及一种电能表内的电池剩余容量的监测方法。

背景技术

电能表随着挂网运行时间的增加，维持实时时钟功能的锂-亚硫酰氯电池会出现电池欠压，电能表内的时钟不准确，导致的后果就是费率计算不准，计费不准确，影响公平交易。由于现有的设计电池是不可更换的，如出现了电池欠压的情况，只能把电能表拆下后返厂维修，造成了很大的资源浪费。为此国家电网公司提出了电池可更换的设计方案。这个方案虽然减少了资源浪费，依然解决不了以下问题：

现有的技术方案判断电池亏电的方式就是测量电池电压，当电池电压小于一个固定阀值后，认定电池亏电了。但是如图1，由于锂-亚硫酰氯电池的特性，电池亏电时，如果有一个负载，电池电压会直接变为0，几乎无中间阈值存在，也就是当判断到小于一个固定阀值时，已经代表着电池完全亏电。这种特性存在的问题就是当电能表在上电的时候，监测电池电压正常，当出现掉电后，使用电池时，电池立马亏电，导致电能表内信息丢失，无法预知电池寿命，进而做到事前预警。

发明内容

本申请提出的电能表内的电池剩余容量的监测方法，用于解决现有技术中电能表内的电池电量无法监测和预警的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供以下技术方案：

一种电能表内的电池剩余容量的监测方法，包括如下步骤：

S01：电能表内的MCU单元通过采样获取电能表上电状态下的电池耗电信息和电能表掉电状态下的电池耗电信息；

S02：MCU单元基于上述电池耗电信息，计算电池剩余电量和已使用时长，并根据预设值判断电能表耗电是否正常，若否，则上报主站检修；

S03：MCU单元基于计算的电池剩余电量和使用时长，根据预设的电池电量与使用时长关系表判断电池是否故障，若是则上报主站维修，判断剩余电量是否达到预设的告警预值，若是则上报主站更换电池。

作为本发明进一步的技术方案，所述电能表内设置有测温电路，所述测温电路用于测量电池所在环境的温度，电能表上电状态下，测温电路的电能由电源提供，电能表掉电状态下，测温电路的电能由电池提供。

作为本发明进一步的技术方案，所述电能表的MCU单元内预设有用于根据电池自放电温度计算电池自放电电流的关系式。

作为本发明进一步的技术方案，所述关系式为在不同温度下测得的电池放电电流后，进行多项式拟合而成。

作为本发明进一步的技术方案，所述上电状态下的电池耗电信息包括自放电耗电量。

作为本发明进一步的技术方案，电能表掉电状态下的电池耗电信息包括电池维持电能表休眠模式的耗电量、维持电能表大功耗工作模式的耗电量及电池自放电电流。

作为本发明进一步的技术方案，所述预设值包括电能表掉电状态下，电能表无故障时，无故障的电池维持电能表休眠模式的最大耗电电流和维持电能表大功耗工作模式的耗电电流。

作为本发明进一步的技术方案，所述的告警预值为正常电池容量值的20％，所述正常电池容量值为与所述电池同一批生产的电池抽检所得的平均值。