本發(fā)明屬于智能電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能電能表可充電電池的電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的單相電能表裝的電池不能夠進行充電，然而，無論什么型號的電池，都有一定額度容量，長時間空載或帶負(fù)荷運行，電池容量就會不斷降低，當(dāng)電池容量將要耗盡時，不但會對電池造成不可修復(fù)的缺陷，也會影響電能表系統(tǒng)的正常工作，出現(xiàn)計時不準(zhǔn)確或者數(shù)據(jù)丟失的問題。如果電能表裝有遠(yuǎn)程報警系統(tǒng)，當(dāng)電池電壓低于工作電壓時，就會出現(xiàn)電池報警現(xiàn)象，該告警信號可以傳遞到后臺監(jiān)控，可以通過查詢該電能表的ID知道電能表裝設(shè)的位置，進而派工作人員去現(xiàn)場更換；如果屬于就地抄表系統(tǒng)，就需要去現(xiàn)場巡視才能發(fā)現(xiàn)。裝設(shè)這種峰谷計費的智能電能表用戶很多，在經(jīng)過某小區(qū)的過道時，就會發(fā)現(xiàn)有很多電能表告警，這會嚴(yán)重影響計費的準(zhǔn)確性，如果實施遠(yuǎn)程抄表，就有可能抄不到數(shù)據(jù)，需要到現(xiàn)場查看記錄，進而影響電能表電量電費結(jié)算的準(zhǔn)確性。

同時，每塊電池是都有使用年限，現(xiàn)場不能更換，如果電池電壓不足需要更換電池，必須工作人員到現(xiàn)場按照一定程序處理：停電，安裝臨時電能表，把舊電能表帶回計量室，由原廠免費完成電池更換，試驗合格后，由計量人員到現(xiàn)場，停電、裝表。這種方法更換電表需要停兩次電，會引起用戶的極大不滿，在更換電表時有的用戶是不愿意配合，而且每次都有大量電表的電池需要更換，更換出的大量電池如果處理不好會造成環(huán)境污染。每次更換電池將近兩、三個月，必須裝臨時電表，否則會造成用戶停電；然而，在拆裝的過程中，有兩次停電，已經(jīng)給用戶帶來不便，由于裝的是臨時電表，在這一段的電費要記入下一次的收費中，有些嫌麻煩的抄表工干脆就舍去，這給電力系統(tǒng)造成一定損失，而且用戶也不滿意。因此，現(xiàn)有的更換電表電池的方法，不僅造成經(jīng)濟上的浪費，也會消耗大量的人力。

申請?zhí)枮?01120167491.0的專利公開了一種便攜式停電抄表輔助電源裝置，它包括電源盒，盒上裝有開關(guān)K、充電用的交流220V輸入電源線、逆變輸出的交流110V及220V輸出端子；盒內(nèi)裝有為蓄電池充電的充電電路1、蓄電池U、將蓄電池直流電逆變成交流110V及220V的逆變電路2；開關(guān)K接在蓄電池U與逆變電路2之間。該發(fā)明解決了工作現(xiàn)場因為停電沒有供電能表正常顯示的交流電源，造成無法抄讀電能表數(shù)據(jù)，影響正常抄表、換表工作的難題；該發(fā)明能夠持續(xù)供電兩小時以上，并能進行重復(fù)充電。然而，該系統(tǒng)采用蓄電池儲能，體積笨重，且無法實現(xiàn)整體控制，智能化程度不夠。

申請?zhí)枮?01210301736.3的專利公開了一種智能電能表，該電能表內(nèi)部包含電源模塊給電能表供電，電源模塊18帶有穩(wěn)壓、整流和充電功能的電路模塊，負(fù)責(zé)為智能電能表本身的正常運行提供穩(wěn)定的電源；同時，電源模塊包含一組可充電電池作為后備電源，可以支持智能電能表在失電以后維持運行一段時間，進行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通信、顯示信息和發(fā)出報警信號等操作；然而，該專利并未公開電源模塊的具體實現(xiàn)方式，也并未對電池提供保護；同時，該智能表系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種應(yīng)用于單相智能電能表的免維修可充電的電源系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

提供一種單相智能電能表的電源系統(tǒng)，用于給所述單相智能電能表供電，其特征在于，該電源系統(tǒng)內(nèi)包括可充電電池，利用單相交流電給所述可充電電池充電。

所述電源系統(tǒng)包括電源單元，密碼保護單元，控制單元，所述電源單元內(nèi)包括可充電電池1-5。

當(dāng)市電正常時，將單相交流電通過變換后給電能表供電，當(dāng)市電丟失時，通過可充電電池給電能表供電。

所述電源單元還包括交流-直流轉(zhuǎn)換器1-1、二極管1-2、保護電阻1-3、定值電阻1-4、熱敏電阻1-7、待機功耗測試點1-6，所述交流-直流轉(zhuǎn)換器1-1的輸入端接單相220V交流電源，輸出端接二極管1-2的陽極，二極管1-2的陰極作為電源VCC輸出，用于給電能表供電；保護電阻1-3的一端與二極管1-2的陰極連接，另一端與定值電阻1-4的一端連接，定值電阻1-4的另一端與熱敏電阻1-7的一端連接，熱敏電阻1-7的另一端接地；保護電阻1-3的另一端還與可充電電池1-5的正極連接，可充電電池1-5的負(fù)極通過待機功耗測試點1-6接地；熱敏電阻1-7的一端輸出信號1-A給控制單元，用于判斷是否溫度異常。

所述密碼保護單元包括密碼芯片2-1、定值電阻2-4、電容2-2、微動開關(guān)2-3；所述定值電阻2-4的一端接電源VCC，另一端接電容2-2的一端，電容2-2的另一端接地；定值電阻2-4的另一端還與密碼芯片2-1的1腳和微動開關(guān)2-3的一端連接，微動開關(guān)2-3的另一端接地；密碼芯片2-1的2腳接地，4腳輸出信號1-B給控制單元。

所述控制單元包括存儲器3-1、控制器3-2、定時芯片3-3和液晶驅(qū)動芯片3-4；定時芯片3-3用于設(shè)置峰谷時間，控制器3-2用于實現(xiàn)電能表的智能控制，液晶驅(qū)動芯片3-4用于顯示當(dāng)前的信息。

所述待機功耗測試點1-6包括兩個測試點TP1和TP2，通過測量TP1和TP2之間的電壓，得到電池的待機電流。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明的電源系統(tǒng)用于單相智能電能表，為電能表的正常運行供給電源，使得電能表系統(tǒng)能夠持續(xù)工作，準(zhǔn)確計時和采集數(shù)據(jù)，改變現(xiàn)有電能表存在電池耗盡及需要頻繁更換的問題，減少了電池的消耗，節(jié)能環(huán)保。

2、本發(fā)明應(yīng)用于單相智能電能表，能夠進行不間斷供電，節(jié)省了現(xiàn)有抄表工對臨時電表的抄表工作，電表數(shù)據(jù)連續(xù)、準(zhǔn)確，避免電力系統(tǒng)在更換電池期間的抄表損失。

3、本發(fā)明應(yīng)用于單相智能電能表，避免了大量人工到現(xiàn)場進行拆、裝電表，電能表進行電池更換、準(zhǔn)確性校正工作。

4、本發(fā)明應(yīng)用于單相智能電能表，由于使用免維護可充電電池，避免了更換電池造成環(huán)境污染，起到環(huán)境保護的巨大作用。

5、本發(fā)明應(yīng)用于單向智能電能表，避免了以往電池耗盡時的停電操作，提高了用戶的用電滿意度。

本發(fā)明設(shè)計新穎，可操作性強，提供了一種免維護可充電的電源系統(tǒng)，不僅保護環(huán)境，而且省去了工作人員到現(xiàn)場拆除電能表、更換電池等大量勞動，又可避免電力系統(tǒng)在更換電池期間的抄表損失。

附圖說明

圖1：本發(fā)明的電源單元原理圖。

圖2：本發(fā)明的密碼保護單元原理圖。

圖3：本發(fā)明控制單元示意圖。

其中，1-1-交流-直流轉(zhuǎn)換器，1-2-二極管，1-3-保護電阻R1，1-4-定值電阻R2，1-5-可充電電池，1-6-功耗測試點，1-7-熱敏電阻R3；2-1-密碼芯片，2-2-電容器，2-3-微動開關(guān)，2-4-定值電阻R；3-1-存儲器，3-2-MCU控制器，3-3-定時芯片，3-4-液晶驅(qū)動芯片。

具體實施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步清楚闡述本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的保護內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實施。

參閱圖1~圖3，一種智能電能表電源系統(tǒng)，包括電源單元，密碼保護單元，控制單元。

如圖1所示，所述電源單元還包括交流-直流轉(zhuǎn)換器1-1、二極管1-2、保護電阻1-3、定值電阻1-4、熱敏電阻1-7、TP1與TP2待機功耗測試點1-6，所述交流-直流轉(zhuǎn)換器1-1的輸入端接單相220V交流電源，輸出端接二極管1-2的陽極，二極管1-2的陰極作為電源VCC輸出，用于給電能表供電；保護電阻1-3的一端與二極管1-2的陰極連接，另一端與定值電阻1-4的一端連接，定值電阻1-4的另一端與熱敏電阻1-7的一端連接，熱敏電阻1-7的另一端接地；保護電阻1-3的另一端還與可充電電池1-5的正極連接，可充電電池1-5的負(fù)極通過待機功耗測試點1-6接地；熱敏電阻1-7的一端輸出信號1-A給控制單元，用于判斷是否溫度異常。

所述交流-直流轉(zhuǎn)換器1-1，把市電轉(zhuǎn)變?yōu)?V的直流電源，在市電正常時，提供電能表的MCU控制、操作與8025T時鐘電源。所述二極管1-2是在市電停電的情況下，防止可充電電池1-5向逆變單元1-1放電。所述保護電阻1-3是為了限流，防止可充電電池1-5被燒壞。所述定值電阻1-4和熱敏電阻1-7，所述可充電電池1-5由于電流充電，溫度會變化，如果電流大造成溫度過高，會降低可充電電池的使用壽命，利用熱敏電阻1-7兩端電壓的變化檢測電池溫度，使可充電電池溫度在可控范圍。所述可充電電池1-5，該電池采用可充電免維護鋰電池，在市電丟失的情況下，保存現(xiàn)有數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表，提供各種操作等，當(dāng)有人開蓋操作時，會自動記錄數(shù)據(jù)。所述待機功耗測試點TP1與TP2，通過測試TP1與TP2間定值電阻的電壓，計算電池的待機電流，進而得到待機功耗。

如圖2所示，所述密碼保護單元包括密碼芯片2-1、定值電阻2-4、電容2-2、微動開關(guān)2-3；所述定值電阻2-4的一端接電源VCC，另一端接電容2-2的一端，電容2-2的另一端接地；定值電阻2-4的另一端還與密碼芯片2-1的1腳和微動開關(guān)2-3的一端連接，微動開關(guān)2-3的另一端接地；密碼芯片2-1的2腳接地，4腳輸出信號1-B給控制單元。

所述密碼芯片2-1主要是記錄授權(quán)的工作人員密碼，通過密碼可以進行開蓋操作。當(dāng)沒有經(jīng)過授權(quán)人員開蓋操作時，微動開關(guān)動作，密碼芯片的管腳1由高電位變成低電位，向MCU控制器發(fā)信號，MCU控制器通過存儲器馬上記錄必要的信息，以備后來之用。

如圖3所示，所述控制單元包括存儲器3-1、MCU控制器3-2、定時芯片3-3和液晶驅(qū)動芯片3-4。

通過控制器3-2，設(shè)置定時芯片3-3峰谷時間及相應(yīng)的電費價格，然后進行計費，一切信息都存儲在所述存儲器3-3中，當(dāng)發(fā)生不當(dāng)操作時，控制器MCU向所述存儲器發(fā)信號，馬上進行事件存儲；液晶驅(qū)動芯片主要是為了顯示當(dāng)前的信息。