Conform principiului de funcționare al contorului de energie, acesta poate fi împărțit în 8 module: modul de alimentare, modul de afișare, modul de stocare, modul de eșantionare, modul de contorizare, modul de comunicare, modul de control și modul de procesare MUC. Fiecare modul își îndeplinește propriile funcții prin intermediul modulului de procesare MCU pentru o integrare și coordonare unificată, unindu-l într-un întreg.
1. Modulul de alimentare al contorului de energie
Modulul de putere al contorului de energie este centrul energetic pentru funcționarea normală a acestuia. Funcția principală a modulului de putere este de a converti tensiunea înaltă de curent alternativ de 220V într-o sursă de alimentare de curent continuu de joasă tensiune de 12V/5V/3,3V, care furnizează alimentarea necesară pentru cip și dispozitivul celorlalte module ale contorului de energie. Există trei tipuri de module de putere utilizate în mod obișnuit: transformatoare, surse de coborâre a rezistenței-capacității și surse de alimentare în comutație.
Tip transformator: Sursa de alimentare AC 220 este convertită în AC 12V prin transformator, iar intervalul de tensiune necesar este atins prin rectificare, reducere a tensiunii și reglare a tensiunii. Putere redusă, stabilitate ridicată, ușor de suportat interferențe electromagnetice.
Sursa de alimentare cu coborâre rezistență-capacitate este un circuit care utilizează reactanța capacitivă generată de un condensator la o anumită frecvență a semnalului de curent alternativ pentru a limita curentul maxim de funcționare. Dimensiuni mici, cost redus, putere mică, consum mare de energie.
Sursa de alimentare în comutație se realizează prin intermediul unor dispozitive electronice de comutație (cum ar fi tranzistoare, tranzistoare MOS, tiristoare controlabile etc.), prin intermediul unui circuit de control, astfel încât dispozitivele electronice de comutație să se „pornească” și să se „opriască” periodic, astfel încât dispozitivele electronice de comutație să moduleze impulsurile tensiunii de intrare, astfel încât să se realizeze conversia tensiunii, iar tensiunea de ieșire să poată fi reglată și reglată automat tensiunea. Consum redus de energie, dimensiuni mici, gamă largă de tensiune, interferențe de înaltă frecvență, preț ridicat.
În dezvoltarea și proiectarea contoarelor de energie, în funcție de cerințele funcționale ale produsului, dimensiunea carcasei, cerințele de control al costurilor și cerințele politicilor naționale și regionale, se stabilește ce tip de alimentare cu energie electrică este necesară.
2. Modul de afișare a contorului de energie
Modulul de afișare al contorului de energie este utilizat în principal pentru citirea consumului de energie și există multe tipuri de afișaje, inclusiv tuburi digitale, contoare, afișaje obișnuite.LCD-uri, LCD cu matrice de puncte, LCD tactil etc. Cele două metode de afișare, tub digital și contor, pot afișa un singur consum de energie electrică. Odată cu dezvoltarea rețelelor inteligente, sunt necesare tot mai multe tipuri de contoare de electricitate pentru a afișa datele despre energie, tubul digital și contorul neputând îndeplini procesul de alimentare inteligentă. LCD-ul este modul de afișare principal în contoarele de energie actuale, iar în funcție de complexitatea conținutului afișajului, se vor alege diferite tipuri de LCD în dezvoltare și proiectare.
3. Modul de stocare a contorului de energie
Modulul de stocare al contorului de energie este utilizat pentru a stoca parametrii contorului, energia electrică și datele istorice. Dispozitivele de memorie utilizate în mod obișnuit sunt cipul EEP, feroelectricul și cipul flash, aceste trei tipuri de cipuri de memorie având aplicații diferite în contorul de energie. Memoria flash este o formă de memorie flash care stochează anumite date temporare, date despre curba de sarcină și pachete de actualizare software.
O EEPROM este o memorie read-only programabilă, ștergătoare, care permite utilizatorilor să șteargă și să reprogrameze informațiile stocate în aceasta fie pe dispozitiv, fie prin intermediul unui dispozitiv dedicat, ceea ce face ca o EEPROM să fie utilă în scenariile în care datele trebuie modificate și actualizate frecvent. EEPROM poate fi stocată de 1 milion de ori și este utilizată pentru a stoca date despre energie, cum ar fi cantitatea de energie electrică în contorul de energie. Timpii de stocare pot îndeplini cerințele de stocare ale contorului de energie pe întregul ciclu de viață, iar prețul este scăzut.
Cipul feroelectric utilizează o caracteristică a materialului feroelectric pentru a realiza stocare de date de mare viteză, consum redus de energie, fiabilitate ridicată și funcționare logică, timpi de stocare de 1 miliard; Datele nu se vor goli după o pană de curent, ceea ce face ca cipurile feroelectrice să aibă o densitate mare de stocare, viteză mare și consum redus de energie. Cipurile feroelectrice sunt utilizate în principal în contoarele de energie pentru a stoca electricitatea și alte date despre energie, prețul este mai mare și sunt utilizate doar în produse care necesită cerințe de stocare a cuvintelor de înaltă frecvență.
4, modul de eșantionare a contorului de energie
Modulul de eșantionare al wattmetrului este responsabil pentru convertirea semnalului mare de curent și a semnalului mare de tensiune în semnal mic de curent și semnal mic de tensiune pentru a facilita achiziția wattmetrului. Dispozitivele de eșantionare a curentului utilizate în mod obișnuit suntșunt, transformator de curent, Bobine Roche etc., eșantionarea de tensiune adoptă de obicei eșantionarea parțială a tensiunii cu rezistență de înaltă precizie.
5, modul de măsurare a contorului de energie
Funcția principală a modulului de măsurare este de a finaliza achiziția analogică de curent și tensiune și de a converti analogul în digital; acesta poate fi împărțit în modul de măsurare monofazat și modul de măsurare trifazat.
6. Modul de comunicare al contorului de energie
Modulul de comunicare al contorului de energie este baza transmiterii datelor și a interacțiunii cu datele, baza datelor rețelei inteligente, inteligența, managementul științific fin și baza dezvoltării Internetului Lucrurilor pentru a realiza interacțiunea om-computer. În trecut, lipsa modului de comunicare era în principal prin infraroșu, comunicarea RS485, iar odată cu dezvoltarea tehnologiei de comunicare, tehnologia Internetului Lucrurilor, alegerea modului de comunicare al contorului de energie a devenit extinsă, PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT etc. În funcție de diferitele scenarii de aplicare și de avantajele și dezavantajele fiecărui mod de comunicare, se selectează modul de comunicare potrivit cererii pieței.
7. Modul de control al contorului de energie
Modulul de control al contorului de energie poate controla și gestiona eficient sarcina electrică. Metoda obișnuită este instalarea unui releu magnetic de menținere în interiorul contorului de energie. Prin intermediul datelor de putere, schemei de control și comenzii în timp real, sarcina electrică este gestionată și controlată. Funcțiile comune ale contorului de energie sunt încorporate în releul de deconectare la supracurent și suprasarcină pentru a realiza controlul sarcinii și protecția liniei; Controlul timpului în funcție de perioada de timp necesară pentru controlul pornirii; În funcția preplătită, creditul este insuficient pentru a deconecta releul; Funcția de control de la distanță este realizată prin trimiterea de comenzi în timp real.
8, modul de procesare MCU pentru contorul de energie
Modulul de procesare MCU al contorului de watt-oră este creierul contorului de watt-oră, care calculează tot felul de date, transformă și execută tot felul de instrucțiuni și coordonează fiecare modul pentru a îndeplini funcția.
Contorul de energie este un produs electronic complex de măsurare, care integrează multiple domenii ale tehnologiei electronice, tehnologiei energetice, tehnologiei de măsurare a puterii, tehnologiei comunicațiilor, tehnologiei de afișare, tehnologiei de stocare și așa mai departe. Este necesară integrarea fiecărui modul funcțional și a fiecărei tehnologii electronice pentru a forma un întreg complet, pentru a da naștere unui contor de watt-oră stabil, fiabil și precis.
Data publicării: 28 mai 2024