電子式階梯電價、分時電價混合計費型預付費電能表的製作方法
2023-10-30 07:28:47
專利名稱：電子式階梯電價、分時電價混合計費型預付費電能表的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種電子式階梯電價、分時電價混合計費型預付費電能表。
背景技術：
目前，公知的預付費電能表為電量型預付費電能表、単一計費模式金額型預付費電能表。近幾年隨著冬、夏季用電高峰期逐年創出新高，各地頻繁暴發地區性、季節性電荒；居民日常用電過程中，由於用電峰、谷時段的差異，造成電網供電負荷日間差異也比較大，現在比較普遍的解決辦法是採用分時電價調節用戶用電的時差，引導用戶錯時用電，錯過用電高峰；由幹「煤電聯動」機制的實施，隨著近幾年煤炭價格不斷上漲，致使供電成本也是水漲船高，為此國家相關部門考慮到大部分用戶的用電成本，階梯電價的推行試點也在逐步實施過程中。隨著供、用電矛盾的尖鋭性、複雜性、多祥化，各地供電部門為了協調供、用電矛盾，逐步採用各種手段調節用戶用電，其中快速改變電費計費模式，如階梯計費、分時計費等，是ー種直接有效調節用戶用電的辦法。當前應用的預付費電能表，不論是電量型還是電費型預付費電能表，其在計費方式上都是單ー的計費模式，當供電部門需要改變計費模式時，現有的預付費電能表顯然是不能實現，需要投入大量的人力、物力更換電能表，並且見效慢，相應就增加了用電運營的
管理成本。
實用新型內容本實用新型的目的是提供ー種電子式階梯電價、分時電價混合計費型預付費電能表，能夠實現電能表內部執行單費率計費模式、階梯電價計費模式、分時電價計費模式、階梯電價/分時電價混合型電價計費模式以及各種計費模式之間的相互切換。ー種電子式階梯電價、分時電價混合計費型預付費電能表，包括微控制器，其特別之處在幹，所述微控制器分別與內嵌ESAM模塊及CPU卡通訊ロ連接從而實現購電數據安全傳輸，該微控制器還與時鐘晶片、計量晶片連接從而能實現多種計價模式。其中微控制器輸出兩路時鐘信號分別供給內嵌ESAM模塊和智能CPU卡作為時鐘源。其中計量晶片通過光耦隔離電路與微控制器連接。其中微控制器為單片機。本實用新型的有益效果是解決了預付費電能表単一計費模式，融合了當前普遍實行的電費計費模式(階梯電價、分時電價)以及各種計費模式相互之間的嵌套、兼容，方便供電部門快速、便捷的切換電費計費模式，具有更改計費模式執行效率高的特點，避免了由於電費計費模式變化而更換電能表引起的成本投入。
[0011]附圖I是本實用新型電能表的原理框圖。
具體實施方式
如圖I所示，ー種電子式階梯電價、分時電價混合計費型預付費電能表，包括微控制器，微控制器分別與內嵌ESAM模塊及CPU卡通訊ロ(CPU卡卡ロ)連接從而實現購電數據安全傳輸，該微控制器還與時鐘晶片、計量晶片連接從而能實現多種計價模式。其中微控制器輸出兩路時鐘信號分別供給內嵌ESAM模塊和智能CPU卡作為時鐘源，計量晶片通過光耦隔離電路與微控制器連接，微控制器採用單片機。如圖I所示，本實用新型的電能表主要包括功能控制、電源、數據通訊、計量、時鐘、預付費等功能。功能控制部分微控制器(MCU)採用NEC78F0526 ;顯示為IXD+背光、具有漢字提示；具有按鍵翻頁功能；具有報警指示燈提示功能；數據存儲器為AT24C256。電源分三路輸出，分別為功能電源、計量電源、RS485通訊模塊電源，三路電源相互獨立。該電能表具有紅外通訊和RS485通訊，RS485通訊與功能控制、計量部分的電氣完
全隔離。電能表應用外部硬體時鐘，採用RS8025T時鐘晶片，該時鐘晶片時鐘精度高，具有內部溫度補償功能；時鐘電池檢測採用NEC78F0526內部A/D轉換，實現自動測量電池電壓。計量部分採用深圳銳能微RN8209計量晶片，MCU與計量晶片RN8209之間通過光藕隔離通信，MCU將電能表的校表參數設置到計量晶片RN8209，計量晶片RN8209通過將從電網上採集到的電壓、電流信號進行處理、轉化為電壓、電流、功率因數、功率等瞬時參量信息以及電能量信息，傳輸到MCU，由MCU轉換為實際瞬時參量及電能量；同時，計量晶片將脈衝信號輸出到脈衝指示燈及脈衝校驗ロ。預付費米用金額購電,購電傳輸介質米用智能CPU卡,表內內嵌ESAM模塊,一方面用於對智能CPU卡進行安全認證,通過安全認證後方可將購電金額輸入電能表；另一方面用於對RS485接收到的安全級別比較高的參數進行安全認證解碼設置，方便供電部門不需要到用電現場，即可通過遠程安全設置電能表參數。為防止外部通過智能CPU卡ロ輸入騷擾時鐘信號源，影響表內內嵌ESAM模塊的正常工作，微控制器輸出兩路時鐘頻率，分別提供智能CPU卡、內嵌ESAM模塊的時鐘源。用戶負載控制採用繼電器，當滿足跳閘/合閘條件吋，電能表通過繼電器控制電路輸出跳閘/合閘信號到繼電器，達到控制用戶負載通斷能力。本實用新型採用技術方案是該電能表為金額型預付費電能表，以智能CPU卡為購電傳輸介質，通過與表內內嵌ESAM模塊安全認證後,將購電金額輸入電能表內。當電能表每計量O. 01度電時，即進行一次電費計算。電費計算的電價參照電能表預設階梯電價、分時電價參數，電能表自動判斷應該執行單費率電價、階梯電價、分時電價、階梯/分時混合電價的其中一種電價方案。電能表通過內嵌ESAM模塊安全解碼方式，經由RS485通訊將階梯電價相關參數(階梯數、兩套階梯電價和階梯值、階梯電價切換時間)、分時電價相關參數(分時電價切換時間及兩套分時電價、時區切換時間及兩套時區、時段切換時間及兩套時段)等電能表的各項參數安全設置到電能表內。當供電部門在某時刻，對某ー類型的用電用戶開始執行一種新的計費電價時，預先在電能表中設置兩套階梯電價參數和分時電價參數，其中第一套階梯電價參數和分時電價參數為當前正在執行的計費電價參數，第二套階梯電價參數和分時電價參數對應即將執行的計費電價參數。當電能表的當前時間小於階梯電價切換時間、分時電價切換時間、時區切換時間、時段切換時間等，對應參數按第一套參數值執行；否則，按第二套參數值執行。電能表判斷是否執行階梯電價的依據為階梯數不為「0」，並且梯度值有效的階梯電價不為「O 」，執行階梯電價；階梯數為「O 」或階梯電價都為「O 」，不執行階梯電價。電能表判斷是否執行分時電價的依據為分時各費率電價不為「0」，執行分時電價；分時各費率電價全為「0」，不執行分時電價。執行不同的電價方案，電能表階梯電價、分時電價相應參數設置不同單費率電價方案設置階梯數為「O」或階梯電價各分段電價都為「0」，分時電價各費率電價相同且設置為單費率電價。階梯電價方案設置階梯數不為「O」、梯度值有效的階梯電價不為「0」，分時各費率電價為「O」。分時電價方案設置階梯數為「O」或各梯度電價都為「0」，分時各費率電價不為「O」。階梯/分時混合電價方案階梯數不為「O」、梯度值有效的階梯電價不為「0」，分時電價不為「O」。
權利要求1.一種電子式階梯電價、分時電價混合計費型預付費電能表，包括微控制器，其特徵在於所述微控制器分別與內嵌ESAM模塊及CPU卡通訊口連接從而實現購電數據安全傳輸，該微控制器還與時鐘晶片、計量晶片連接從而能實現多種計價模式。
2.如權利要求I所述的電子式階梯電價、分時電價混合計費型預付費電能表，其特徵在於其中微控制器輸出兩路時鐘信號分別供給內嵌ESAM模塊和智能CPU卡作為時鐘源。
3.如權利要求I或2所述的電子式階梯電價、分時電價混合計費型預付費電能表，其特徵在於其中計量晶片通過光耦隔離電路與微控制器連接。
4.如權利要求I或2所述的電子式階梯電價、分時電價混合計費型預付費電能表，其特徵在於其中微控制器為單片機。
專利摘要本實用新型涉及一種電子式階梯電價、分時電價混合計費型預付費電能表，包括微控制器，其特點是，所述微控制器分別與內嵌ESAM模塊及CPU卡通訊口連接從而實現購電數據安全傳輸，該微控制器還與時鐘晶片、計量晶片連接從而能實現多種計價模式。本實用新型的有益效果是解決了預付費電能表單一計費模式，融合了當前普遍實行的電費計費模式(階梯電價、分時電價)以及各種計費模式相互之間的嵌套、兼容，方便供電部門快速、便捷的切換電費計費模式，具有更改計費模式執行效率高的特點，避免了由於電費計費模式變化而更換電能表引起的成本投入。
文檔編號G07F15/06GK202512665SQ20122008480
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月8日 優先權日2012年3月8日
發明者於偉, 劉銀虎, 王永青, 田興美 申請人:銀川華能電力儀表有限公司