专利名称：一种电能表外扩展控制器的制作方法
技术领域：
一种电能表外扩展控制器本实用新型涉及电能表附属装置，尤其是一种电能表的外扩展控制器。 [背景技术]随着国家对电力设备及智能化要求的提高，供电管理公司对广大的居民用户大多 换装电子式电能表来替代老式的机械式电能表，电子式电能表具有计量精度高、功能强等 特点，具备通讯接口的电能表，还可以通过远程来进行电能数据的抄收、管理工作，以达到 电力的智能化管理。供电管理部门其中一项职责就是收取电费及用电负荷管理。电子式电能表从90 年代末，开始广泛被推广使用，替代机械式电能表，从供电管理部门的角度，尤其是国网公 司对智能电网的推广力度加大，远程集中管理已广泛地使用。电是一种国民经济生活中不可或缺的资源，用电则必须要缴纳费用。而国内供电 管理部门对欠交电费的用户，以往大多采用催缴费用的措施。而对于欠费不交的用户，采用 现场拉闸断电的手段来催交电费。这种管理方式需要供电管理部门投入的人力的很大、而 且现场采取强制措施容易引起矛盾、带电作业还会增加安全隐患。远程集抄系统的广泛应用，为供电部门创造了技术手段，可能采用远程通讯的方 式，来管理居民用电的情况。但是，电子式电能表从90年代广泛应用以来，有近3亿只电子 式电能表在不同时期安装运行，电能表的使用寿命为15-20年，其中半数以上实际使用不 过3年。这些电能表绝大多数是不具备通断电功能的电能表，将它们全部更换成具备通断 电功能的电能表，将会浪费大量的人力物力。本实用新型要解决的技术问题是提供一种电能表外扩展控制器。这种外扩展控制 器与传统的电能表结合，能够实现对电能表远程控制，实现电能表的通断电功能。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种电能表外扩展控制 器，包括电源电路、微处理器、通信接口电路、通信接口、市电输入接口、市电输出接口、磁保 持继电器和继电器驱动电路；所述的电源电路向控制器电路的各电路元件提供直流电，所 述的通信接口电路内接微处理器，外接通信接口 ；微处理器的控制信号输出端接继电器驱 动电路，继电器驱动电路的输出端接磁保持继电器；所述的磁保持继电器接在市电输入接 口和市电输出接口之间，微处理器通过继电器驱动电路控制磁保持继电器连通或断开市电 输入接口与市电输出接口。以上所述的电能表外扩展控制器，包括存储实时状态数据的电可擦写存储器和掉 电检测电路，所述的掉电检测电路和电可擦写存储器分别接微处理器。以上所述的电能表外扩展控制器，包括光电隔离电路，所述的通信接口电路通过 光电隔离电路接微处理器。以上所述的电能表外扩展控制器，所述的通信接口电路是485所述的通信接口电[0011]以上所述的电能表外扩展控制器，包括防雷击电路，所述的防雷击电路接在通信 接口电路与通信接口之间。以上所述的电能表外扩展控制器，包括看门狗电路，所述的看门狗电路接微处理器。以上所述的电能表外扩展控制器，所述的磁保持继电器包括第一磁保持继电器和 第二磁保持继电器，所述的市电输入接口包括火线输入接口和零线输入接口，所述的市电 输出接口包括火线输出接口和零线输出接口 ；所述的第一磁保持继电器接在火线输入接口 和火线输出接口之间，所述的第二磁保持继电器接在零线输入接口和零线输出接口之间； 所述的继电器驱动电路包括第一继电器驱动电路和第二继电器驱动电路，第一继电器驱动 电路的输出端接第一磁保持继电器，第二继电器驱动电路的输出端接第二磁保持继电器。以上所述的电能表外扩展控制器，所述的火线输出接口和零线输出接口分别为与 电能表进线端子相适配的铜柱。本实用新型电能表外扩展控制器可以附加到传统的电能表上，远程通断电指令通 过485总线发送到控制器上，使电能表接通或断开市电，实现远程控制用户用电的目的。采 用本实用新型，可以用较少的成本改造数量巨大的传统电能表，为传统电能表实现通断电 的远程控制功能，节省大量的人力物力。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型电能表外扩展控制器实施例的原理框图。图2是本实用新型电能表外扩展控制器实施例的结构设计示意图。如图1和图2所示，在本实用新型电能表外扩展控制器实施例中，包括电源电路、 微处理器UPD78F9222、485通信接口电路、485通信接口、光电隔离电路、防雷击电路、电可 擦写存储器、掉电检测电路、看门狗电路、市电输入接口、市电输出接口、磁保持继电器和继 电器驱动电路。电源电路包括整流电路和稳压电路，向控制器电路的各电路元件提供低压直流 电。485通信接口电路通过光电隔离电路内接微处理器，通过防雷击电路外接485通信接 口，有效地保障在实际使用中，现场雷击对设备造成损坏。微处理器的控制信号输出端接继电器驱动电路，继电器驱动电路的输出端接磁保 持继电器。市电输入接口接磁保持继电器的输入端，磁保持继电器的输出端接市电输出接 口，微处理器通过继电器驱动电路控制磁保持继电器连通或断开市电输入接口与市电输出 接口。如图2所示，本实施例的电能表外扩展控制器用于单相电能表，磁保持继电器包 括第一磁保持继电器和第二磁保持继电器。市电输入接口包括火线输入接口 1和零线输入 接口 3，采用螺丝固定方式固定火线及零线进线。市电输出接口包括火线输出接口 2和零线 输出接口 4，火线输出接口 2和零线输出接口 4采用与电能表进线端子相适配的铜柱，可直接固定到电能表的进线端子上。第一磁保持继电器接在火线输入接口 1和火线输出接口 2 之间，第二磁保持继电器接在零线输入接口 3和零线输出接口 4之间。继电器驱动电路包 括第一继电器驱动电路和第二继电器驱动电路，第一继电器驱动电路的输出端接第一磁保 持继电器，第二继电器驱动电路的输出端接第二磁保持继电器。远程通断电指令通过485总线，发送到控制器上，控制器的微处理器收到相关指 令，进行判断，如指令正确，则执行相应的通断电动作。通断电控制，由微处理器的控制脚输 出，经过继电器驱动电路，控制两个继电器的开关动作，接通或断开火线及零线，从而使电 能表接通或断开交流220V，以达到远程控制用户用电的目的。看门狗电路及掉电检测电路有效地保证微处理器的正常运行。掉电检测电路与 电可擦写存储器配合，在系统掉电时保存当前记录数据.主要是记录继电器在掉电前的状 态，当再次上电的时候，微处理器读出存储器中的数据，将继电器恢复成掉电前通或断的工 作状态。
权利要求一种电能表外扩展控制器，其特征在于，包括电源电路、微处理器、通信接口电路、通信接口、市电输入接口、市电输出接口、磁保持继电器和继电器驱动电路；所述的电源电路向控制器电路的各电路元件提供直流电，所述的通信接口电路内接微处理器，外接通信接口；微处理器的控制信号输出端接继电器驱动电路，继电器驱动电路的输出端接磁保持继电器；所述的磁保持继电器接在市电输入接口和市电输出接口之间，微处理器通过继电器驱动电路控制磁保持继电器连通或断开市电输入接口与市电输出接口。
2.根据权利要求1所述的电能表外扩展控制器，其特征在于，包括存储实时状态数据 的电可擦写存储器和掉电检测电路，所述的掉电检测电路和电可擦写存储器分别接微处理器。
3.根据权利要求1所述的电能表外扩展控制器，其特征在于，包括光电隔离电路，所述 的通信接口电路通过光电隔离电路接微处理器。
4.根据权利要求1所述的电能表外扩展控制器，其特征在于，所述的通信接口电路是 485所述的通信接口电路。
5.根据权利要求1所述的电能表外扩展控制器，其特征在于，包括防雷击电路，所述的 防雷击电路接在通信接口电路与通信接口之间。
6.根据权利要求1所述的电能表外扩展控制器，其特征在于，包括看门狗电路，所述的 看门狗电路接微处理器。
7.根据权利要求1所述的电能表外扩展控制器，其特征在于，所述的磁保持继电器包 括第一磁保持继电器和第二磁保持继电器，所述的市电输入接口包括火线输入接口和零线 输入接口，所述的市电输出接口包括火线输出接口和零线输出接口 ；所述的第一磁保持继 电器接在火线输入接口和火线输出接口之间，所述的第二磁保持继电器接在零线输入接口 和零线输出接口之间；所述的继电器驱动电路包括第一继电器驱动电路和第二继电器驱动 电路，第一继电器驱动电路的输出端接第一磁保持继电器，第二继电器驱动电路的输出端 接第二磁保持继电器。
8.根据权利要求1所述的电能表外扩展控制器，其特征在于，所述的火线输出接口和 零线输出接口分别为与电能表进线端子相适配的铜柱。
专利摘要本实用新型公开了一种电能表外扩展控制器，包括电源电路、微处理器、通信接口电路、通信接口、市电输入接口、市电输出接口、磁保持继电器和继电器驱动电路；通信接口电路内接微处理器，外接通信接口；微处理器的控制信号输出端接继电器驱动电路，继电器驱动电路的输出端接磁保持继电器；磁保持继电器接在市电输入接口和市电输出接口之间，微处理器通过继电器驱动电路控制磁保持继电器连通或断开市电输入接口与市电输出接口。本实用新型可以附加到传统的电能表上，实现远程控制用户用电的目的。采用本实用新型，可以用较少的成本改造数量巨大的传统电能表，节省大量的人力物力。
文档编号G01R11/00GK201673180SQ20102017980
公开日2010年12月15日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者黄以钢 申请人:深圳市先行电气技术有限公司