[实用新型]一种三相多回路无线电能采集装置

摘要

本实用新型涉及一种三相多回路无线电能采集装置，该采集装置包括该多回路无线电能采集装置包括三相供电接线端子、三相供电转换模块、隔离电源供电模块、电能采样芯片供电模块、缺相隔离检测模块、ARM CPU无线通讯核心模块、电流采样接线端子、电流采样切换继电器、三相供电电压采样切换继电器、电流采样4‑16译码驱动、电压采样3‑8译码驱动、电流采样互感电路、电压采样分压电路、电能采样芯片、电能采样校正端子、RS232接口、RS485接口共17个部分组成。由于本装置只使用一个电能采样芯片周期性的采集16个回路的电能信息，所以其体积小巧、电路简单、安装方便、通过无线通讯方式能够实现任意多个回路负载的电能采集。

主权项

一种三相多回路无线电能采集装置，该多回路无线电能采集装置包括三相供电接线端子、三相供电转换模块、隔离电源供电模块、电能采样芯片供电模块、缺相隔离检测模块、ARM CPU无线通讯核心模块、电流采样接线端子、电流采样切换继电器、三相供电电压采样切换继电器、电流采样4‑16译码驱动、电压采样3‑8译码驱动、电流采样互感电路、电压采样分压电路、电能采样芯片、电能采样校正端子、RS232接口、RS485接口共17个部分组成，其特征在于：所述三相供电接线端子采用7.62间距的接线端子，将交流供配电设施中的三相线A、B、C、N共4根线接入本多回路无线电能采集装置用于三相电压采样和设备供电；所述三相供电转换模块将输入的三相电源首先经过防雷器件，然后通过三个变压器和6全桥整流器件将A、B、C三相电源转换为两路12V电源，一路为隔离的D_DC12V电源，用于给采集装置的核心部件供电，一路为非隔离的A_DC12V电源，用于给电能采样芯片供电；所述隔离电源供电模块用于将三相供电转换模块输出的D_DC12V隔离电源转换为D_DC5V直流给ARM CPU无线通讯核心模块供电，然后将D_DC5V直流电源转换为D_DC3.3V直流电源给其它的采样隔离器件供电；所述电能采样芯片供电模块用于将三相供电转换模块输出的A_DC12V非隔离电源转换为A_DC3.3V非隔离直流电源给电能采样芯片供电，用于实现输入的电压、电流的采样；所述缺相隔离检测模块用于检测接入到电能采集装置中的A、B、C三相电压是否出现缺相；所述ARM CPU无线通讯核心模块用于完成缺相检测、电流采样选择切换、电压采样选择切换、与电能采样芯片通讯实现电流电压采样数值的读取；所述电流采样接线端子用于连接外部电流互感器，利用外部电流互感器将交流供配电设施的每个回路中的50A、100A、200A、甚至1000A的大的负载电流按照一定变比统一转换为0~5A的电流输入到电能采集装置进行电流采样和电能采集；所述电能采集装置只设计了一个电能采样芯片，每次只采样一个回路的电流，通过ARM CPU处理器的IO控制电流4‑16译码驱动电路，每次驱动一个切换继电器选择一个回路的电流进入电能采样芯片进行采样；所述三相供电电压采样切换继电器模块，通过ARM CPU处理器的IO控制电压3‑8译码驱动电路，每次驱动一个切换继电器选择一个回路的电压进入电能采样芯片进行采样，保证了A、B、C三相电压的采样；所述电流采样互感电路将切换继电器选择切换进来的0~5A的电流信号转换为0~5mA的小电流信号输入给电能采样芯片进行电流信号的采样；所述电压采样分压电路将切换继电器选择切换进来的A、B、C三相线的线电压进行分压输入给电能采样芯片进行电压信号的采样；所述电能采样芯片用于对切换继电器选择切换进入的电流、电压信号进行采样，并由芯片内部的逻辑器件根据输入的电流、电压信号相位计算回路电流负载功率因素、计算回路负载的有功功率、无功功率，计算供电电压的频率，并能够对当前切换进入的电压、电流信号进行电能能耗的统计；在进行电压采样、电流采样切换时，通过电能采样芯片上的过零检测IR_N_ZX管脚输出过零中断信号给ARM CPU处理器中断管脚，通过过零中断的方式进行电压采样、电流采样切换，保证了切换时刻回路交流电压为0电压，避免了非0电压切换时回路电压对切换继电器的冲击损坏，延长了装置使用寿命；所述RS232通讯接口和RS485通讯接口可以用于连接其他的不具有无线通讯能力的设备，实现无线远程传输。