專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電能表外擴(kuò)展控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電能表外擴(kuò)展控制器本實(shí)用新型涉及電能表附屬裝置，尤其是一種電能表的外擴(kuò)展控制器。 [背景技術(shù)]隨著國(guó)家對(duì)電力設(shè)備及智能化要求的提高，供電管理公司對(duì)廣大的居民用戶(hù)大多 換裝電子式電能表來(lái)替代老式的機(jī)械式電能表，電子式電能表具有計(jì)量精度高、功能強(qiáng)等 特點(diǎn)，具備通訊接口的電能表，還可以通過(guò)遠(yuǎn)程來(lái)進(jìn)行電能數(shù)據(jù)的抄收、管理工作，以達(dá)到 電力的智能化管理。供電管理部門(mén)其中一項(xiàng)職責(zé)就是收取電費(fèi)及用電負(fù)荷管理。電子式電能表從90 年代末，開(kāi)始廣泛被推廣使用，替代機(jī)械式電能表，從供電管理部門(mén)的角度，尤其是國(guó)網(wǎng)公 司對(duì)智能電網(wǎng)的推廣力度加大，遠(yuǎn)程集中管理已廣泛地使用。電是一種國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中不可或缺的資源，用電則必須要繳納費(fèi)用。而國(guó)內(nèi)供電 管理部門(mén)對(duì)欠交電費(fèi)的用戶(hù)，以往大多采用催繳費(fèi)用的措施。而對(duì)于欠費(fèi)不交的用戶(hù)，采用 現(xiàn)場(chǎng)拉閘斷電的手段來(lái)催交電費(fèi)。這種管理方式需要供電管理部門(mén)投入的人力的很大、而 且現(xiàn)場(chǎng)采取強(qiáng)制措施容易引起矛盾、帶電作業(yè)還會(huì)增加安全隱患。遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，為供電部門(mén)創(chuàng)造了技術(shù)手段，可能采用遠(yuǎn)程通訊的方 式，來(lái)管理居民用電的情況。但是，電子式電能表從90年代廣泛應(yīng)用以來(lái)，有近3億只電子 式電能表在不同時(shí)期安裝運(yùn)行，電能表的使用壽命為15-20年，其中半數(shù)以上實(shí)際使用不 過(guò)3年。這些電能表絕大多數(shù)是不具備通斷電功能的電能表，將它們?nèi)扛鼡Q成具備通斷 電功能的電能表，將會(huì)浪費(fèi)大量的人力物力。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電能表外擴(kuò)展控制器。這種外擴(kuò)展控制 器與傳統(tǒng)的電能表結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電能表遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)電能表的通斷電功能。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種電能表外擴(kuò)展控制 器，包括電源電路、微處理器、通信接口電路、通信接口、市電輸入接口、市電輸出接口、磁保 持繼電器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路；所述的電源電路向控制器電路的各電路元件提供直流電，所 述的通信接口電路內(nèi)接微處理器，外接通信接口 ；微處理器的控制信號(hào)輸出端接繼電器驅(qū) 動(dòng)電路，繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接磁保持繼電器；所述的磁保持繼電器接在市電輸入接 口和市電輸出接口之間，微處理器通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)電路控制磁保持繼電器連通或斷開(kāi)市電 輸入接口與市電輸出接口。以上所述的電能表外擴(kuò)展控制器，包括存儲(chǔ)實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)的電可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器和掉 電檢測(cè)電路，所述的掉電檢測(cè)電路和電可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器分別接微處理器。以上所述的電能表外擴(kuò)展控制器，包括光電隔離電路，所述的通信接口電路通過(guò) 光電隔離電路接微處理器。以上所述的電能表外擴(kuò)展控制器，所述的通信接口電路是485所述的通信接口電[0011]以上所述的電能表外擴(kuò)展控制器，包括防雷擊電路，所述的防雷擊電路接在通信 接口電路與通信接口之間。以上所述的電能表外擴(kuò)展控制器，包括看門(mén)狗電路，所述的看門(mén)狗電路接微處理器。以上所述的電能表外擴(kuò)展控制器，所述的磁保持繼電器包括第一磁保持繼電器和 第二磁保持繼電器，所述的市電輸入接口包括火線(xiàn)輸入接口和零線(xiàn)輸入接口，所述的市電 輸出接口包括火線(xiàn)輸出接口和零線(xiàn)輸出接口 ；所述的第一磁保持繼電器接在火線(xiàn)輸入接口 和火線(xiàn)輸出接口之間，所述的第二磁保持繼電器接在零線(xiàn)輸入接口和零線(xiàn)輸出接口之間； 所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路和第二繼電器驅(qū)動(dòng)電路，第一繼電器驅(qū)動(dòng) 電路的輸出端接第一磁保持繼電器，第二繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接第二磁保持繼電器。以上所述的電能表外擴(kuò)展控制器，所述的火線(xiàn)輸出接口和零線(xiàn)輸出接口分別為與 電能表進(jìn)線(xiàn)端子相適配的銅柱。本實(shí)用新型電能表外擴(kuò)展控制器可以附加到傳統(tǒng)的電能表上，遠(yuǎn)程通斷電指令通 過(guò)485總線(xiàn)發(fā)送到控制器上，使電能表接通或斷開(kāi)市電，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制用戶(hù)用電的目的。采 用本實(shí)用新型，可以用較少的成本改造數(shù)量巨大的傳統(tǒng)電能表，為傳統(tǒng)電能表實(shí)現(xiàn)通斷電 的遠(yuǎn)程控制功能，節(jié)省大量的人力物力。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型電能表外擴(kuò)展控制器實(shí)施例的原理框圖。圖2是本實(shí)用新型電能表外擴(kuò)展控制器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖。如圖1和圖2所示，在本實(shí)用新型電能表外擴(kuò)展控制器實(shí)施例中，包括電源電路、 微處理器UPD78F9222、485通信接口電路、485通信接口、光電隔離電路、防雷擊電路、電可 擦寫(xiě)存儲(chǔ)器、掉電檢測(cè)電路、看門(mén)狗電路、市電輸入接口、市電輸出接口、磁保持繼電器和繼 電器驅(qū)動(dòng)電路。電源電路包括整流電路和穩(wěn)壓電路，向控制器電路的各電路元件提供低壓直流 電。485通信接口電路通過(guò)光電隔離電路內(nèi)接微處理器，通過(guò)防雷擊電路外接485通信接 口，有效地保障在實(shí)際使用中，現(xiàn)場(chǎng)雷擊對(duì)設(shè)備造成損壞。微處理器的控制信號(hào)輸出端接繼電器驅(qū)動(dòng)電路，繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接磁保 持繼電器。市電輸入接口接磁保持繼電器的輸入端，磁保持繼電器的輸出端接市電輸出接 口，微處理器通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)電路控制磁保持繼電器連通或斷開(kāi)市電輸入接口與市電輸出 接口。如圖2所示，本實(shí)施例的電能表外擴(kuò)展控制器用于單相電能表，磁保持繼電器包 括第一磁保持繼電器和第二磁保持繼電器。市電輸入接口包括火線(xiàn)輸入接口 1和零線(xiàn)輸入 接口 3，采用螺絲固定方式固定火線(xiàn)及零線(xiàn)進(jìn)線(xiàn)。市電輸出接口包括火線(xiàn)輸出接口 2和零線(xiàn) 輸出接口 4，火線(xiàn)輸出接口 2和零線(xiàn)輸出接口 4采用與電能表進(jìn)線(xiàn)端子相適配的銅柱，可直接固定到電能表的進(jìn)線(xiàn)端子上。第一磁保持繼電器接在火線(xiàn)輸入接口 1和火線(xiàn)輸出接口 2 之間，第二磁保持繼電器接在零線(xiàn)輸入接口 3和零線(xiàn)輸出接口 4之間。繼電器驅(qū)動(dòng)電路包 括第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路和第二繼電器驅(qū)動(dòng)電路，第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接第一磁保 持繼電器，第二繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接第二磁保持繼電器。遠(yuǎn)程通斷電指令通過(guò)485總線(xiàn)，發(fā)送到控制器上，控制器的微處理器收到相關(guān)指 令，進(jìn)行判斷，如指令正確，則執(zhí)行相應(yīng)的通斷電動(dòng)作。通斷電控制，由微處理器的控制腳輸 出，經(jīng)過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)電路，控制兩個(gè)繼電器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，接通或斷開(kāi)火線(xiàn)及零線(xiàn)，從而使電 能表接通或斷開(kāi)交流220V，以達(dá)到遠(yuǎn)程控制用戶(hù)用電的目的?？撮T(mén)狗電路及掉電檢測(cè)電路有效地保證微處理器的正常運(yùn)行。掉電檢測(cè)電路與 電可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器配合，在系統(tǒng)掉電時(shí)保存當(dāng)前記錄數(shù)據(jù).主要是記錄繼電器在掉電前的狀 態(tài)，當(dāng)再次上電的時(shí)候，微處理器讀出存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，將繼電器恢復(fù)成掉電前通或斷的工 作狀態(tài)。
權(quán)利要求一種電能表外擴(kuò)展控制器，其特征在于，包括電源電路、微處理器、通信接口電路、通信接口、市電輸入接口、市電輸出接口、磁保持繼電器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路；所述的電源電路向控制器電路的各電路元件提供直流電，所述的通信接口電路內(nèi)接微處理器，外接通信接口；微處理器的控制信號(hào)輸出端接繼電器驅(qū)動(dòng)電路，繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接磁保持繼電器；所述的磁保持繼電器接在市電輸入接口和市電輸出接口之間，微處理器通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)電路控制磁保持繼電器連通或斷開(kāi)市電輸入接口與市電輸出接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表外擴(kuò)展控制器，其特征在于，包括存儲(chǔ)實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù) 的電可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器和掉電檢測(cè)電路，所述的掉電檢測(cè)電路和電可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器分別接微處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表外擴(kuò)展控制器，其特征在于，包括光電隔離電路，所述 的通信接口電路通過(guò)光電隔離電路接微處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表外擴(kuò)展控制器，其特征在于，所述的通信接口電路是 485所述的通信接口電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表外擴(kuò)展控制器，其特征在于，包括防雷擊電路，所述的 防雷擊電路接在通信接口電路與通信接口之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表外擴(kuò)展控制器，其特征在于，包括看門(mén)狗電路，所述的 看門(mén)狗電路接微處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表外擴(kuò)展控制器，其特征在于，所述的磁保持繼電器包 括第一磁保持繼電器和第二磁保持繼電器，所述的市電輸入接口包括火線(xiàn)輸入接口和零線(xiàn) 輸入接口，所述的市電輸出接口包括火線(xiàn)輸出接口和零線(xiàn)輸出接口 ；所述的第一磁保持繼 電器接在火線(xiàn)輸入接口和火線(xiàn)輸出接口之間，所述的第二磁保持繼電器接在零線(xiàn)輸入接口 和零線(xiàn)輸出接口之間；所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路和第二繼電器驅(qū)動(dòng) 電路，第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接第一磁保持繼電器，第二繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端 接第二磁保持繼電器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表外擴(kuò)展控制器，其特征在于，所述的火線(xiàn)輸出接口和 零線(xiàn)輸出接口分別為與電能表進(jìn)線(xiàn)端子相適配的銅柱。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電能表外擴(kuò)展控制器，包括電源電路、微處理器、通信接口電路、通信接口、市電輸入接口、市電輸出接口、磁保持繼電器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路；通信接口電路內(nèi)接微處理器，外接通信接口；微處理器的控制信號(hào)輸出端接繼電器驅(qū)動(dòng)電路，繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接磁保持繼電器；磁保持繼電器接在市電輸入接口和市電輸出接口之間，微處理器通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)電路控制磁保持繼電器連通或斷開(kāi)市電輸入接口與市電輸出接口。本實(shí)用新型可以附加到傳統(tǒng)的電能表上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制用戶(hù)用電的目的。采用本實(shí)用新型，可以用較少的成本改造數(shù)量巨大的傳統(tǒng)電能表，節(jié)省大量的人力物力。
文檔編號(hào)G01R11/00GK201673180SQ20102017980
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者黃以鋼 申請(qǐng)人:深圳市先行電氣技術(shù)有限公司