【新专利介绍】一种智能识别式电能表

作为电能计量装置，三相电能表被广泛应用，常用的电压规格有3×57 .7/100V、3×100V和3×220/380V三种电压规格;从接入方式看，三相电能表又分为三相三线电能表和三相四线电能表。

三相三线电能表和三相四线电能表的计量方法、接线方式、电压等级均不相同，因此两种电能表是分别设计、生产和使用的，面对不同电压规格和接入方式的电能表，电能表生产厂家需要根据客户的需求生产不同规格的电能表，制造三相三线和三相四线兼容式电能表，可以大大降低电能表厂家的资源投入，从而降低生产成本，生产管理难度。

现有技术中，名称为“三相三线、三相四线兼容式电能表”的中国实用新型专利（授权公告号：201043982Y）和名称为“一种三相电能表的自适应控制方法和三相电能表”的中国发明专利申请（申请公布号：102680779A）均公开了一种兼容式电能表。“三相三线、三相四线兼容式电能表”的实用新型新型专利公开的技术方案中，是在了解电压规格的情况下可以对电能表内部的机构进行调整，来进行三相三线和三相四线的兼容。“一种三相电能表的自适应控制方法和三相电能表”的发明专利申请公开的技术方案中，不同规格电压接线方式不相同，三相四线的现场按常规电能表接线方式接线，三相三线现场特殊处理，对应的还设置了监测端盖开启和闭合的开关，来作为是否重新判断电压规格的依据，但是若端盖开启事件记录出错，或人为控制端盖开启不出现事件记录，则可能导致电能表在错误的方式下工作，并进行错误计量，存在安全隐患。同时通过判断三相的电压夹角和电压值进行判断电压规格的过程中，进行判断的电压夹角和电压值的范围小，在电压夹角异常或电压缺相的情况下，不能进行电能表接入方式及电压规格的判定。

本发明实施例的目的在于提供一种智能识别式电能表，以解决现有技术三相三线、三相四线兼容式电能表针对不同接线方式进行现场特殊处理的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种智能识别式电能表，所述电能表包括：三相开关电源、MCU模块、B相与零线切换电路和电能计量及电能表功能模块;所述三相开关电源包括零线判断电路、三相三线全桥整流电路、三相四线半桥整流电路、智能降压电路、缺零线信号输出电路和DC-DC开关电源电路;所述三相开关电源连接并为所述MCU模块、B相与零线切换电路和电能计量及电能表功能模块供电;所述电能计量及电能表功能模块实现三相输入电压的测量和电能的计量及电能表的基本功能;所述MCU模块控制连接所述B相与零线切换电路和所述电能计量及电能表功能模块并接收所述缺零线信号输出电路的输出信号;所述B相与零线切换电路用于在接收到所述MCU发出的控制信号后将计量参考点由零线切换到B相线。

图为本发明提供的智能识别式电能表的原理结构图

所述零线判断电路连接电能表的零线接入位，判断是否有零线接入;是，使所述三相四线半桥整流电路与所述DC-DC开关电源电路连通，所述缺零线信号输出电路向所述MCU输入不缺少零线的信号;否，使所述三相三线全桥整流电路、所述智能降压电路与所述DC-DC开关电源电路连通，所述缺零线信号输出电路向所述MCU输入缺少零线的信号;所述MCU根据接收到是否缺少零线的信号判断接线方式为三相四线或者三相三线，根据三相之间的电压夹角或三相之间的电压值判断接入电压的规格。

本发明实施例提供的一种智能识别式电能表的有益效果包括1、设置零线判断电路判断是否有零线接入，并且根据判断信号内部完成适应性接线，不用针对不同的接线方式对电能表接线进行特殊处理，同时开关电源也适应不同的接线方式，实现40VAC-420VAC宽范围电压输入，且可按照三相电能表的功能需求实现两路或三路隔离电压输出;2、外部接入为三相三线时，形成全桥整流电路，此时智能降压电路部分工作;外部接入为三相四线时，为半桥整流电路，智能降压电路不工作，为用电设备供电，因采用半桥整流电路，输出电压较低，不需要再另外使用降压电路降压，减少了电路中不必要的电能损耗，大大提高了电源的利用率;3、MCU接收到是否缺少零线的信号后，可以根据三相之间电压夹角或三相之间电压进行两种方式的判断，三相电压夹角判断对夹角范围的各种情况做了细致判定，实现方式更加可靠;三相之间电压的判断只使用各相线电压值即可实现接入方式及电压规格判定的方法，在电压夹角异常或电压缺相的情况下，该电压值判断方式依然可以实现电能表接入方式及电压规格的判定;两种判断方式可以根据电能表的实际运用环境，对判断精度和速度的要求写入不同程序来进行选择。