一种多计量的三相电能表和电能计量方法与流程

本发明属于电能计量，具体涉及一种多计量的三相电能表和电能计量方法。

背景技术：

1、随着电子行业的发展，电能表已经从机械式电能表转换为电子式电能表。三相电能表主要应用于农业、工业生产以及较大的居民用电计量。

2、目前三相电能表的计量方案，主要是由一个三相计量芯片加单片机的结构实现、或者由将三相计量芯片集成在单片机中的结构实现。在这两种结构设计中，计量芯片主要负责电能脉冲的产生及输出，而单片机负责电能脉冲的采集。

3、然而，上述两种现有技术方案存在以下问题：

4、使用三相计量芯片对外部电流信号进行采样时，通过电流互感器或者脉冲变压器来进行电流信号的转换及隔离，这一结构设计存在一个重大的缺点，即防强磁能力差，iec62052:2020标准中已明确提出对于常规电能表的50*50*25 400mt外部恒定磁场要求，若想提高防磁能力需要通过外加屏蔽罩或者拉开距离来实现。额外的防磁设计会导致电能表结构体积增大，进而使得成本增加。

5、因此需要一种三相电能表和三相电能表的电能计量方法，避免使用电流互感器或者脉冲变压器转换电流信号，同时能够准确输出电能量脉冲，以在满足计量需求的同时减少额外防磁结构、提高防磁性。

技术实现思路

1、基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种多计量的三相电能表和电能计量方法。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种多计量的三相电能表，具体包括：

4、三相电源接口，三相电源接口的第一相与第一电源单元、第一计量芯片电性连接，三相电源接口的第二相与第二电源单元、第二计量芯片电性连接，三相电源接口的第三相与第三电源单元、第三计量芯片电性连接；

5、第一计量芯片设有第一光耦隔离单元，第二计量芯片设有第二光耦隔离单元，第三计量芯片设有第三光耦隔离单元；第一光耦隔离单元、第二光耦隔离单元、第三光耦隔离单元分别与mcu通信连接，第一电源单元、第二电源单元、第三电源单元分别与mcu电性连接；

6、mcu具有脉冲输出端口，并被配置为根据第一计量芯片、第二计量芯片、第三计量芯片输出的功率信号累计三相总电能，每当三相总电能累计预设值时从脉冲输出端口输出一次脉冲。

7、作为一种优选方案，脉冲输出端口包括有功电能脉冲端口和无功电能脉冲端口。

8、作为一种优选方案，mcu累计三相总电能包括有功电能累计和无功电能累计，每当有功电能或无功电能分别累计预设值时从对应的有功电能脉冲端口或无功电能脉冲端口输出一次有功电能脉冲或无功电能脉冲。

9、作为一种优选方案，mcu包括定时器和寄存器，定时器用于控制mcu在计量周期内定期累计三相总电能，寄存器用于存储累计三相总电能的值。

10、作为一种进一步优选的方案，寄存器包括有功电能寄存器和无功电能寄存器。

11、另一方面，本发明还提供一种多计量的三相电能表的电能计量方法，应用于如上述任一项的多计量的三相电能表，具体包括：

12、定期分别获取三相电源第一相、第二相和第三相的瞬时功率；

13、根据三相电源第一相、第二相和第三相的瞬时功率累计三相总电能；

14、每当三相总电能累计预设值时，输出一次脉冲。

15、作为一种优选方案，根据三相电源第一相、第二相和第三相的瞬时功率累计三相总电能，具体为根据三相电源第一相、第二相和第三相的瞬时功率分别累计有功电能和无功电能；

16、每当三相总电能累计预设值时，输出一次脉冲，具体为每当有功电能和无功电能分别累计预设值时，输出一次脉冲。

17、本发明与现有技术相比，有益效果是：

18、本发明的三相电能表在三相电源的三相端口处分别设置一个独立的单相计量芯片，然后通过光耦传输信号至mcu，不使用三相计量芯片，具有优秀的防磁能力，无需单独防磁结构；此外，三个独立的单相计量芯片使芯片选择范围更广，进一步降低成本；

19、本发明的电能计量方法使用三个独立的单相计量芯片，通过定期中断检测的方式分别累计电能表三相的电能，和使用三相计量芯片的常规电能表精度表现一致。

技术特征：

1.一种多计量的三相电能表，其特征在于，具体包括：

2.如权利要求1所述的一种多计量的三相电能表，其特征在于，所述脉冲输出端口包括有功电能脉冲端口和无功电能脉冲端口。

3.如权利要求1所述的一种多计量的三相电能表，其特征在于，mcu累计三相总电能包括有功电能累计和无功电能累计，每当有功电能或无功电能分别累计预设值时从对应的有功电能脉冲端口或无功电能脉冲端口输出一次有功电能脉冲或无功电能脉冲。

4.如权利要求1所述的一种多计量的三相电能表，其特征在于，所述mcu包括定时器和寄存器，所述定时器用于控制mcu在计量周期内定期累计三相总电能，所述寄存器用于存储累计三相总电能的值。

5.如权利要求4所述的一种多计量的三相电能表，其特征在于，所述寄存器包括有功电能寄存器和无功电能寄存器。

6.一种多计量的三相电能表的电能计量方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的多计量的三相电能表，其特征在于，具体包括：

7.如权利要求6所述的一种多计量的三相电能表的电能计量方法，其特征在于，根据所述三相电源第一相、第二相和第三相的瞬时功率累计三相总电能，具体为根据所述三相电源第一相、第二相和第三相的瞬时功率分别累计有功电能和无功电能；

技术总结
本发明涉及一种多计量的三相电能表，具体包括：三相电源接口，与三相分别连接的三个计量芯片，每个计量芯片设有一个光耦隔离单元，三个光耦隔离单元与MCU通信连接；MCU具有脉冲输出端口，并被配置为根据第一计量单元、第二计量单元、第三计量单元输出的功率信号累计三相总电能，每当三相总电能累计预设值时从脉冲输出端口输出一次脉冲。本发明的三相电能表在三相电源的三相端口处分别设置一个独立的单相计量芯片，然后通过光耦传输信号至MCU，不使用三相计量芯片，具有优秀的防磁能力，无需单独防磁结构；此外，三个独立的单相计量芯片使芯片选择范围更广，进一步降低成本。

技术研发人员：卜俭青,毛莹,汪远,吕晓军
受保护的技术使用者：杭州海兴电力科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13