专利名称：交直流组合电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电能表技术领域，特别是涉及一种交直流组合电能表。
技术背景 '
随着电动汽车的研发和推广，如^解决电动汽车充电站充电电能的计量以 及汽车使用和消耗电能的计量问题，已经成为电能计量行业急需完成的任务。
早在1993年国家就出台了《直流电能表检定规程》OJG842-93)，但其所对应的 直流电能表只能对负载相对稳定的用电设备进行直流计量，而电动汽车是脉动 式充电，充电过程中存在大量的纹波，现有的直流电能表根本无法进行准确计 量。且目前现有的直流电能表只能进行单一的直流电能进行计量，无法同时对 交流和直流电能进行计量，更无法对充电机的充电效能和充电效率进行及时的 分析和记录。为了满足这些实际需求我们开发了交直流组合电能表。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能对单相交流和单相直流电能进行计量， 适用在电动汽车充电站，对蓄电池充电机输入侧的交流电能和输出侧的直流电 能进行计量的交直流组合电能表。
实用新型的目的是采用这样的技术解决方案实现的它包括直流取样电路、 交流取样电路、电源电路、AD转换电路、CPU、操作按键、存储器、485通讯 接口和液晶显示器，电源电路分别与AD转换电路和CPU相连接，其特征在于 所述AD转换电路的输入端分别与直流取样电路和交流取样电路相接，所述AD 转换电路与CPU相连接，所述CPU分别与操作按键、存储器、485通讯接口和液晶显示器相连接。
本实用新型与现有技术相比，具有结构设计合理、使用方便、同时具有液
晶显示和485通讯功能，通过485通讯接口可以对电表数据进行读取以及一些 相关参数的设置，为电能表的科学使用和管理创造了有利条件。


图1为本实用新型的电路原理方框图具体实施方式
参照图1:实用新型包括直流取样电路2、交流取样电路1、电源电路3、 AD 转换电路4、 CPU5、操作按键6、存储器7、 485通讯接口 8和液晶显示器9， 电源电路3分别与AD转换电路4和CPU5相连接，所述AD转换电路4的输入 端分别与直流取样电路2和交流取样电路1相接，所述AD转换电路4与CPU5 相连接，所述CPU5分别与操作按键6、存储器7、 485通讯接口 8和液晶显示 器9相连接。
所述直流电压取样电路2采用霍尔电压传感器，其功能是将较大的直流电 压信号转换成0 20mA的直流电流信号。交流取样电路1采用电压互感器和电 流互感器。其功能是将较大的交流电压电流信号转换成较小的交流电压电流信 号。电源电路-3取自交流电压输入端，其采用公知的降压、整流和滤波后作为 本实用新型工作的系统电源和485通信的工作电源。本实用新型工作时，电压、 电流经取样电路分别取样后由AD转换电路4芯片将模拟信号转换为数字信号， 并传输给CPU5;再由CPU5将这些数字信号进行处理并计算出电压、电流、功 率、电能量；所述CPU5的工作程序采用汇编语言编制。
本实用新型是基于计算机软硬件技术和电能计量技术的交流、直流电能计 量和效能分析系统，适用于电动汽车直流充电站的充电电能的计量和充电效能 的分析记录；同时监测输入充电机的最大电压值、最小电压值和充电机输出的 最大电压、最小电压，统计充电机累计的充电时间、充电次数等数据。
本实用新M使用时，各参数计算算法如下
1、交流电能计量算法在交流电路中，电压电流测量一般均为有效值测量，根据电路理论中电流 和电压有效值的计算定义
z " M .S= 。J I' 2 ( O "
可用采样计算法实现有效值计算。在满足采样定理的前提下，对电压"(0信号
电压有效值可用下式求得
进行n次采样，其离散采样值为"" 同理电流有效值可由下式求得
根据平均功率定义
p =丄
7*
当电压电流采样为离散值时，其平均功率为
尸=丄s "A
根据能量计算公式
平均功率尸每秒钟计算一次，则每秒钟的电能量数值上就等于p,那么交 流有功电能量就可以累加p获得。
2、直流电能计量算法
在直流电路中，电压电流的有效值即为电压电流平均值，对直流电压进行n 点采样，其离散值为"/，则电压有效值可以由下式求得-
5同理直流电流有效值可由下式求得
1 W "面=iS Z'
当电压电流采样为离散值时，其平均功率为
尸="^f, 或者户="Z緒S口Z"MS
根据能量计算公式
平均功率P每秒钟计算一次，则每秒钟的电能量数值上就等于尸，那么直 流有功电能量就可以累加P获得。
3、效能分析算法
根据交流总有功功率和直流有功功率，可分析出当前的充电效率，计算公 式如下
充电效率-^^^xi,
交流总有功功率
根据交流正向有功电能和直流正向有功电能，可分析出充电效能，计算公 式如下
充电效能=|||^||||><100%
交流正向有功电能
本实用新型具有液晶显示和485通'讯功能，485通讯规约完全符合电力工业 部1998年颁布的DT/L645-1997《多功能电能表通讯规约》，通过485通讯接口 8可以对电表数据进行读取以及一些相关参数的设置， 于与上位机软件交互。
权利要求1、交直流组合电能表，包括直流取样电路、交流取样电路、电源电路、AD转换电路、CPU、操作按键、存储器、485通讯接口和液晶显示器，电源电路分别与AD转换电路和CPU相连接，其特征在于所述AD转换电路的输入端分别与直流取样电路和交流取样电路相接，所述AD转换电路与CPU相连接，所述CPU分别与操作按键、存储器、485通讯接口和液晶显示器相连接。
专利摘要本实用新型属于电能表技术领域，特别是涉及一种交直流组合电能表；包括直流取样电路、交流取样电路、电源电路、AD转换电路、CPU、操作按键、存储器、485通讯接口和液晶显示器，电源电路分别与AD转换电路和CPU相连接，其特征在于所述AD转换电路的输入端分别与直流取样电路和交流取样电路相接，所述AD转换电路与CPU相连接，所述CPU分别与操作按键、存储器、485通讯接口和液晶显示器相连接；它具有结构设计合理、使用方便、具有液晶显示和485通讯功能，为电能表的科学使用和管理创造了有利条件。
文档编号G01R22/10GK201378186SQ200920114178
公开日2010年1月6日 申请日期2009年2月26日 优先权日2009年2月26日
发明者恩 余, 唐健毅, 王礼飞, 涛 肖 申请人:浙江省电力试验研究院;浙江澳东电子技术有限公司