[实用新型]全电子式电卡预付费单相有功电能表

说明书

本实用新型涉及一种全电子式电卡预付费单相有功电能表，属于电能计量领域。适用于市电计费用电的场合。

目前民用电的计量机构仍然是传统的感应式电度表，基本上是一户一表，供电部门需定期查表收费，这样既费时，又费力，且电能损耗大，精度低，从八十年代开始，开发了一些预付费电能表，有采用光卡、磁卡及电钥匙作为信息载体的预付费电能表，电能信号的采集有采用通用模数转换芯片和专用电器两种，输出显示是液晶和机械计度器，但由于国内、外的功能要求及电网情况不同，价格水平不同，不适于国内使用，近年来，国内对这方面的研究多停留在感应式脉冲电能表和电子计度器配合使用的方式，存在成本高，改装难，有的已研制出预付费电子式电能表，但终因功耗大、成本高，可靠性和稳定性较低，阻碍了产品的推广使用。

为了克服上述缺陷及不足，本实用新型提供一种可靠性、稳定性好，功耗小，成本较低的全电子式电卡预付费单相有功电能表。

本实用新型的任务是这样实现的：采用大规模集成电路，将电卡和普通的固体电子式电能表有机地结合在一起。每一用户配备一电卡，采用与信用卡大小相同的内置EEPROM的存储式通用IC卡。用户先到供电部门付款购电，供电部门将电量信息存入电卡中，将此电卡插入电能表，电能表读入电量，并清除电卡中的电量数据，实时检测计算用户的用电量，并实时地从电能表中的剩余电量中扣除，当剩余电量为零时，断开用户的供电电路。

本实用新型的电路是由取样电路，电表    电路，光电隔离电路U₂、U₃、U₄，单片机，数据存储电路，电卡接口，LED数码管显示电路，拉闸控制电路及电源电路组成。

取样电路的电源为220V/50HZ市电，由电路中的锰铜片的B、C端进行电流取样，由锰铜片的A端进行电压取样，取样电流和电压输入电表电路，在专用电路中通过乘法器，V/F电压频率变换器及逻辑分频后，输出负脉冲电能信号，其频率为1/1600KWH，经限流电阻与光电隔离电路U₃与单片微机相连；电卡接口的插卡检测、时钟、电源、数据入机端与微机相连，单片微机经数据处理和累计等处理，得到用户的累计购电电量及剩余电量，将其输出至存储器中存储；送至LED数码管显示电路显示；有窃电时，流过锰铜片的电流反相，电表电路输出一个负脉冲经限流电阻使发光二极管亮表示有人窃电，当剩余电量为零时，单片微机输出一个低电平给拉闸控制电路，使三极管导通，光电隔离电路U₄输出低电平，继电器J吸合，触点断开，对用户断电，当用户重新购电的IC卡插入电表电卡插座时，单片微机输出高电平，拉闸控制电路使继电器释放，电表对用户恢复供电。

本实用新型电路的继电器需±6V电源，其它电路需＋5V电源，由电源电路提供，市电220V/50HZ经滤波后送入变压器输入端，其一个次极输出经整流滤波后得＋5V电源，另一次级和第三个次级经整流、滤波后得＋6V和－6V电源。

图1是本实用新型的外形结构示意图。

图2是本实用新型的电路方块图。

图3是本实用新型一个实施例电路原理图(不含电源电路)。

图4是本实用新型一个实施例电源电路原理图。

结合附图对本实用新型及实施例说明如下：

如图1所示：本实用新型是由电卡及电能表组成，电卡3插入电能表的电卡插槽4内，电能表外壳1的上部设置有四位数码管2，全部电路安装于一块电路板上，电路板固连于电能表外壳1内，L₁与L₂接电网市电，L₃与L₄接用户负载。

如图2所示，本实用新型的电路是由取样电路5，电表电路U₁，光电隔离电路U₂，U₃，U₄，单片微机U₅，数据存储电路U₆，电卡接口K，LED数码管显示电路6，拉闸控制电路7及电源电路8组成。

如图3所示：