可采集多回路數據的電能監測裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種可采集多回路數據的電能監測裝置，包括MCU、通信模塊、一個三相電壓互感器、多個三相電流互感器以及分別與多個三相電流互感器一一對應的多塊計量芯片；三相電壓互感器的輸出端分別與多塊計量芯片的電壓測量信號輸入端電連接，多個三相電流互感器的輸出端一一對應地分別與多塊計量芯片的電流測量信號輸入端電連接，多塊計量芯片均與MCU雙向電連接，MCU與通信模塊雙向電連接。本發明專利技術便于安裝和接線，同時能減小占用空間，降低制造成本。

【技術實現步驟摘要】
可采集多回路數據的電能監測裝置
本專利技術涉及電力技術，尤其涉及電能監測裝置。
技術介紹
能效管理系統是近年來國家為緩解能源緊張和環境惡化的巨大壓力而大力提倡的用電管理系統，它是用電單位，尤其是高能耗企業最有效和最經濟的節能增效的技術手段和管理辦法，可產生經濟和社會雙重效益。電能監測裝置是能效管理系統中重要的組成部分，而且它在系統中占有絕對多的數量，為能效管理系統的正常運行發揮了重要的作用。圖1示出了目前普遍采用的能效管理系統的組成框圖。從圖1中可以看出，目前的能效管理系統普遍采用了單回路電能監測裝置，單回路電能監測裝置只負責采集一路用電負荷的用電數據。而通常來說，一個配電箱（柜）需要控制幾路的用電負荷，因此需要幾個單回路電能監測裝置來監測數據，并且在每個配電箱里采用了一個串口服務器與這些電能監測裝置的RS485口連接，再通過以太網的網絡交換機與控制中心相連，控制中心通過網絡交換機和串口服務器等通信設備與電能監測裝置進行數據交換。圖2示出了現有的單回路電能監測裝置的原理框圖。如圖2所示，現有的單回路電能監測裝置主要由MCU91、存儲模塊92、顯示模塊93、RS485通信模塊94、電源模塊95、三相電壓互感器96、三相電流互感器97、計量芯片98等組成。MCU91負責協調其它各個單元的工作，它從計量芯片98里讀取電壓、電流、功率、電量的值，通過計算得出諧波、相位角、功率因數等數據，并且判斷出失壓、斷相等狀態，然后將這些數據存儲在存儲模塊92中，并通過顯示模塊93將工作狀態顯示出來，另外，MCU91還負責組織報文，通過RS485通信模塊與能效管理系統的控制中心進行通信，將采集、計算得出的數據和狀態上報給控制中心。從圖1中可以看出，電能監測裝置通過RS485口與外置的串口服務器連接，再通過以太網與網絡交換機連接，最后連接到控制中心。三相電壓互感器96的主要功能是將測量點的高電壓按照一定的變比，精確地變換成低電壓信號，以滿足計量芯片98的輸入要求。三相電流互感器97的主要功能是將測量點的大電流按照一定的變比，精確地變換成小電流信號，以滿足計量芯片98的輸入要求。計量芯片98可以采集三相電壓、三相電流的有效值以及有功功率、無功功率、視在功率，電量等數據，并將這些數據通過SPI串行通信口發送給MCU91，同時它還可以輸出同步采樣的瞬時采樣點給MCU91用于諧波計算。一般的配電箱（柜）內部空間都不大，還要安裝許多其它設備，即使是體積稍大的配電柜安裝在多個單回路電能監測裝置和串口服務器時也顯得擁擠，更不要說體積更小的配電箱了。此外，每個電能監測裝置只能采集一個回路的用電數據也提高了整個系統的設備數量和成本。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種可采集多回路數據的電能監測裝置，其便于安裝，同時能減小占用空間，降低制造成本。為解決上述技術問題，本專利技術所采取的技術方案是：可采集多回路數據的電能監測裝置，包括MCU、通信模塊、一個三相電壓互感器、多個三相電流互感器以及分別與多個三相電流互感器一一對應的多塊計量芯片；三相電壓互感器的輸出端分別與多塊計量芯片的電壓測量信號輸入端電連接，多個三相電流互感器的輸出端一一對應地分別與多塊計量芯片的電流測量信號輸入端電連接，多塊計量芯片均與MCU雙向電連接，MCU與通信模塊雙向電連接。采用上述技術方案后，本專利技術至少具有以下優點：1、安裝和接線更加方便。由于一臺本專利技術的可采集多回路數據的電能監測裝置能夠取代現有的多臺單回路電能監測裝置，因此大大減少了安裝和接線的工作量，且無需再安裝串口服務器；2、節省安裝空間，降低制造成本。在本專利技術的可采集多回路數據的電能監測裝置中，電源模塊、MCU、顯示模塊、存儲模塊、電壓互感器等資源實現了共享，因此，在要測量的回路數量相同的情況下，一臺本專利技術的電能監測裝置的體積要比現有多臺單回路電能監測裝置的體積之和小得多，而實現的功能則完全一樣，同時制造成本也大為降低。附圖說明圖1是現有的能效管理系統的原理框圖。圖2示出了現有的單回路電能監測裝置的原理框圖。圖3是根據本專利技術一實施例的可采集多回路數據的電能監測裝置的原理框圖。圖4示出了采用了根據本專利技術一實施例的可采集多回路數據的電能監測裝置的能效管理系統的原理框圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術進行詳細說明。圖3示出了采用了根據本專利技術一實施例的可采集多回路數據的電能監測裝置的原理框圖。如圖3所示，該可采集多回路數據的電能監測裝置包括MCU1、存儲模塊2、顯示模塊3、通信模塊4、電源模塊5、一個三相電壓互感器6、多個三相電流互感器7、以及分別與多個三相電流互感器7一一對應的多塊計量芯片8。存儲模塊2與MCU1雙向電連接。顯示模塊3的輸入端與MCU1的輸出端電連接。電源模塊5用于向MCU1以及多塊計量芯片8供電。三相電壓互感器6的輸出端分別與多塊計量芯片的電壓測量信號輸入端電連接，多個三相電流互感器7的輸出端一一對應地分別與多塊計量芯片8的電流測量信號輸入端電連接，多塊計量芯片8均與MCU1雙向電連接，MCU1與通信模塊4雙向電連接。從實際現場情況和設備的成本體積等各方面因素考慮，優選地，在本實施例中，三相電流互感器7的數量為四個，計量芯片8的數量為四塊，從而可以實現對4個互不相同的測量回路的電流進行測量。另一方面，由于在同一配電箱（柜）下的各路用電負荷處于同一進線下，電壓是相同的，因此，在本實施例中，僅采用了一個三相電壓互感器6來采集共同的電壓，電壓輸入信號在經過1個三相電壓互感器以后，由1路分成4路，分別輸入四塊計量芯片8。這樣做的好處是可以減少接線數量，并可以減小接線端子的體積。四塊計量芯片8分別計量四路用電負荷的電流、電壓、功率、電量等用電數據，并將這些數據通過SPI串行通信口發送給MCU1。在本實施例中，通信模塊4為具有以太網通信功能的以太網通信模塊，其取代了現有的RS485通信模塊，從而可以省去串口服務器等設備，節約了成本，并節省了配電箱（柜）的內部空間。圖4示出了采用了根據本專利技術一實施例的可采集多回路數據的電能監測裝置的能效管理系統的原理框圖。將圖4與圖1對比，可以看到采用本申請的可采集多回路數據的電能監測裝置的能效管理系統省去了串口服務器，同時在每一個配電箱（柜）中僅設置了一個電能監測裝置。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
可采集多回路數據的電能監測裝置，其特征在于，包括MCU、通信模塊、一個三相電壓互感器、多個三相電流互感器以及分別與所述的多個三相電流互感器一一對應的多塊計量芯片；所述三相電壓互感器的輸出端分別與多塊計量芯片的電壓測量信號輸入端電連接，所述多個三相電流互感器的輸出端一一對應地分別與多塊計量芯片的電流測量信號輸入端電連接，所述多塊計量芯片均與所述MCU雙向電連接，所述MCU與所述通信模塊雙向電連接。

【技術特征摘要】
1.可采集多回路數據的電能監測裝置，其特征在于，包括MCU、通信模塊、一個三相電壓互感器、多個三相電流互感器以及分別與所述的多個三相電流互感器一一對應的多塊計量芯片；所述三相電壓互感器的輸出端分別與多塊計量芯片的電壓測量信號輸入端電連接，所述多個三相電流互感器的輸出端一一對應地分別與多塊計量芯片的電流測量信號輸入端電連接，所述多塊計量芯片均與所述MCU雙向電連接，所述MCU與所述通信模塊雙向電連接。2.根據權利要求1所述的可采集多回路數據的電能監測裝置，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈瑞強，朱彬，葉毅，王玉珠，
申請(專利權)人：上海協同科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31