本文介紹了一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表的研究內(nèi)容，本發(fā)明涉及智能電表技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表。該發(fā)明內(nèi)容是由國網(wǎng)河南省電力公司周口工供電公司提出，發(fā)明人：劉陽 馬學(xué)民 潘濤。

摘要：本發(fā)明公開了一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，包括控制器以及分別與所述控制器連接的采集裝置、通信裝置和接口裝置;所述控制器包括控制芯片以及與其連接的指令存儲裝置，所述采集裝置包括與所述控制器連接的信號采集器和設(shè)置于電能表本體表面的顯示裝置，所述通信模塊包括電力線載波通信模塊、射頻模塊和射頻匹配電路，所述接口裝置包括負(fù)載接口和儲能接口。本發(fā)明電能表可以實(shí)現(xiàn)綜合功能，一方面是通過遠(yuǎn)程方式，另一方面，是通過接口裝置實(shí)現(xiàn)電能表與直流微電網(wǎng)、直流母線的無縫對接，通過智能電表雙網(wǎng)絡(luò)混合、雙向通信的實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)了用戶對智能電表的遠(yuǎn)程通訊和用電信息查看，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程查詢與對接管理的雙重功效，值得廣泛推廣與使用。

技術(shù)特征：

1 .一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，其特征在于：包括控制器以及分別與所述控制器連接的采集裝置、通信裝置和接口裝置;所述控制器包括控制芯片以及與其連接的指令存儲裝置，所述采集裝置包括與所述控制器連接的信號采集器和設(shè)置于電能表本體表面的顯示裝置，所述通信模塊包括電力線載波通信模塊、射頻模塊和射頻匹配電路，所述接口裝置包括負(fù)載接口和儲能接口，所述射頻匹配電路連接增幅裝置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，其特征在于：所述指令存儲裝置包括分級存儲器以及分別與其連接的程序計(jì)數(shù)器、指令譯碼器和時(shí)序產(chǎn)生器。

3.如權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，其特征在于：所述信號采集器包括數(shù)據(jù)采集卡以及分別與所述數(shù)據(jù)采集卡連接的信號放大器、AD采樣單元。

4.如權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，其特征在于：所述顯示裝置包括顯示面板和輸入面板，所述輸入面板包括按鍵盤，所述顯示面板包括人機(jī)交互界面的液晶顯示屏。

5.如權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，其特征在于：所述負(fù)載接口包括直流負(fù)載母端和直流控制子端，所述直流負(fù)載母端分別與多個(gè)所述直流控制子端連接，所述直流負(fù)載母端包括Buck變換器。

6.如權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，其特征在于：所述儲能接口包括光伏陣列端口和蓄電池儲能端口，所述蓄電池儲能端口包括雙向Boost/Buck變換器。

7 .如權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，其特征在于：所述增幅裝置包括定向增益天線，所述定向增益天線包括螺旋臂偶極子天線，通過同軸電纜與所述射頻匹配電路相連。

8.如權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，其特征在于：所述電能表的外圍設(shè)置屏蔽罩，所述屏蔽罩采用0 .15mm至0 .35mm的金屬板材，所述板材上包含多個(gè)微型圓孔，所述屏蔽罩外圍覆蓋絕緣漆層。

9.如權(quán)利要求8所述的一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，其特征在于：所述屏蔽罩頂部設(shè)置伸縮提手，所述伸縮提手上設(shè)置硅膠套，所述硅膠套上設(shè)置透氣口及若干顆凸起粒狀。

10.如權(quán)利要求9所述的一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，其特征在于：所述透氣口內(nèi)層設(shè)置海綿襯里。

背景技術(shù)

近年來，隨著可再生能源的廣泛應(yīng)用，儲能設(shè)備成本持續(xù)降低，應(yīng)運(yùn)而生了多種形式的直流微電網(wǎng)。在電力電子技術(shù)和儲能技術(shù)的推動下，直流微電網(wǎng)得到了快速發(fā)展，并以其便于控制、可靠性高、損耗小等優(yōu)點(diǎn)將要成為偏遠(yuǎn)山村和未來家庭的主要供電結(jié)構(gòu)，所以如何對這些分布式的直流微電網(wǎng)進(jìn)行用電管理，就成為了電力行業(yè)需要解決的問題，當(dāng)前的用電管理已經(jīng)普遍進(jìn)入了智能化時(shí)代，智能用電管理系統(tǒng)及智能電表的使用量不斷增加，一方面通過智能用電管理系統(tǒng)，電力企業(yè)可以遠(yuǎn)程獲取用戶的實(shí)時(shí)用電信息，另一方面用戶也將作為用電管理的參與者，實(shí)現(xiàn)在戶內(nèi)監(jiān)控并管理家庭用電。但截至目前為止，尚無專門應(yīng)用于直流微電網(wǎng)遠(yuǎn)程管理的智能電能表。

申請?zhí)枮?01010288648.5的專利涉及電子式費(fèi)控電能表，尤其是無線集抄遠(yuǎn)傳費(fèi)控電能表，包括微處理器，其特點(diǎn)是，還包括一與該微處理器連接的無線通信模塊從而可通過無線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器雙向通信。該發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，一是抄表方便，供電部門無需到用戶用電現(xiàn)場進(jìn)行繁瑣的抄表，只需進(jìn)行遠(yuǎn)程無線集抄;二是能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測用戶的用電情況和電網(wǎng)的運(yùn)行情況，通過主站定制任務(wù)的監(jiān)測和實(shí)時(shí)召測，可以分析用電情況和電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)。

申請?zhí)枮?01220728801.6的專利涉及基于階梯電價(jià)的智能電表系統(tǒng)，包括電能表、基于KQ300的電力線載波控制器、智能控制器、短信收發(fā)控制器和電腦且均接入220V交流電網(wǎng)，通過電力線互聯(lián)。該實(shí)用新型主要應(yīng)用于普通居民家庭，能夠計(jì)算階梯電價(jià)和峰谷電價(jià)背景下的電費(fèi)，統(tǒng)計(jì)各電器的用電量，通過軟件計(jì)算給出最節(jié)儉的用電方案，同時(shí)可以通過智能控制器控制各敏感用電器的定時(shí)通斷，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的電器的綜合型智能表記系統(tǒng)。該電能表能夠進(jìn)行基于階梯電價(jià)和峰谷電價(jià)電費(fèi)計(jì)算、電能消耗統(tǒng)計(jì)，計(jì)算后的結(jié)果將通過電力線載波通信上傳給配電變電站和各家庭用戶的電腦上，通過軟件很直觀地向用戶展示各電器用電情況及電費(fèi)。

申請?zhí)枮?01610180044.6的專利涉及一種智能化電能表，包括FLASH存儲設(shè)備、三相電能計(jì)量設(shè)備、人物出現(xiàn)次數(shù)檢測設(shè)備和凌陽SPCE061A芯片，三相電能計(jì)量設(shè)備用于檢測并輸出三相電力線路的有功功率，人物出現(xiàn)次數(shù)檢測設(shè)備用于檢測樓梯間每一個(gè)人物的出現(xiàn)次數(shù)，凌陽SPCE061A芯片分別與FLASH存儲設(shè)備、三相電能計(jì)量設(shè)備和人物出現(xiàn)次數(shù)檢測設(shè)備連接，控制三相電能計(jì)量設(shè)備操作的同時(shí)基于人物出現(xiàn)次數(shù)檢測設(shè)備的輸出來確定人物的身份。通過本發(fā)明，能夠借用現(xiàn)有的設(shè)備資源實(shí)現(xiàn)對電梯間的人物身份的準(zhǔn)備鑒別，從而保證樓宇居民的居住安全。

然而通過綜合對比，上述裝置或方法涉及的無線近場通信網(wǎng)絡(luò)易受家居建筑格局及自然環(huán)境的影響，通信效率受到制約，而且單純電力線通信方式，也易受用電條件等因素影響，通信成功率不高，這就需要一種同時(shí)規(guī)避近場無線通信和電力線通信的遠(yuǎn)程通信方式智能微電網(wǎng)電表來進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)傳輸與管理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，能實(shí)現(xiàn)智能電表的雙向電力線和射頻通信，進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊和用電信息查詢，并整合多種不同的微電網(wǎng)控制接口，便捷使用。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：一種遠(yuǎn)程通信式微電網(wǎng)電能表，包括控制器以及分別與所述控制器連接的采集裝置、通信裝置和接口裝置;所述控制器包括控制芯片以及與其連接的指令存儲裝置，所述采集裝置包括與所述控制器連接的信號采集器和設(shè)置于電能表本體表面的顯示裝置，所述通信模塊包括電力線載波通信模塊、射頻模塊和射頻匹配電路，所述接口裝置包括負(fù)載接口和儲能接口，所述射頻匹配電路連接增幅裝置。

進(jìn)一步地，所述指令存儲裝置包括分級存儲器以及分別與其連接的程序計(jì)數(shù)器、指令譯碼器和時(shí)序產(chǎn)生器。

進(jìn)一步地，所述信號采集器包括數(shù)據(jù)采集卡以及分別與所述數(shù)據(jù)采集卡連接的信號放大器、AD采樣單元。

進(jìn)一步地，所述顯示裝置包括顯示面板和輸入面板，所述輸入面板包括按鍵盤，所述顯示面板包括人機(jī)交互界面的液晶顯示屏。

進(jìn)一步地，所述負(fù)載接口包括直流負(fù)載母端和直流控制子端，所述直流負(fù)載母端分別與多個(gè)所述直流控制子端連接，所述直流負(fù)載母端包括Buck變換器。

進(jìn)一步地，所述儲能接口包括光伏陣列端口和蓄電池儲能端口，所述蓄電池儲能端口包括雙向Boost/Buck變換器。

進(jìn)一步地，所述增幅裝置包括定向增益天線，所述定向增益天線包括螺旋臂偶極子天線，通過同軸電纜與所述射頻匹配電路相連。

進(jìn)一步地，所述電能表的外圍設(shè)置屏蔽罩，所述屏蔽罩采用0.15mm至0.35mm的金

屬板材，所述板材上包含多個(gè)微型圓孔，所述屏蔽罩外圍覆蓋絕緣漆層。

進(jìn)一步地，所述屏蔽罩頂部設(shè)置伸縮提手，所述伸縮提手上設(shè)置硅膠套，所述硅膠套上設(shè)置透氣口及若干顆凸起粒狀。

進(jìn)一步地，所述透氣口內(nèi)層設(shè)置海綿襯里。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明電能表可以實(shí)現(xiàn)綜合功能，一方面是通過遠(yuǎn)程方式，利用電力線載波通信模塊和射頻通信模塊對來自智能電表的信息進(jìn)行收集、處理和分析，另一方面，是通過接口裝

置實(shí)現(xiàn)電能表與直流微電網(wǎng)、直流母線的無縫對接;

2、作為本發(fā)明控制核心的控制器，可以一方面執(zhí)行遠(yuǎn)程通訊指令，另一方面通過電力載波通信模塊和射頻通信模塊獲取能耗數(shù)據(jù)，還