专利名称：导轨式预付费电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能表，尤其是涉及一种导轨式预付费电能表。
背景技术：
预付费电能管理作为一种新的用电管理模式，既可以帮助供电方提高用电管理水平，又可以帮助用电方进行自主消费。预付费电能管理模式的实现依赖于预付费电能表来完成。现有的预付费电能表(如威胜、林洋、华立等)，具有预付费介质的交互接口，可接受用户预充值电量信息输入，并可通过电能表本身或配合预付费断路器(如ABB、西门子、人民电器)实现负载通断控制和预付费管理。缺点在于外形体积大，安装空间要求大，其壁挂式安装方式决定了只能安装于单独设立的专用电表箱，而不能灵活置入配电终端广泛使用的终端配电箱，因此实际工程安装时总体造价高、且实施效果不美观。现有的导轨式电能表，采用导轨式安装方式，其体积小巧，可紧凑安装于终端配电箱中。缺点在于不具备预付费功能，即不具备预付费介质的交互接口，不能接受用户预充值电量信息输入；不能与预付费断路器配合实现负载通断控制，不能顺应配电终端预付费电能管理的新需求。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种将预付费电能表的预付费功能和导轨式电能表的微型化结构完美统一的导轨式预付费电能表。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现—种导轨式预付费电能表，其特征在于，该电能表采用模数化结构，包括电能计量模块、预付费控制电路、预付费断路器和CPU，所述的CPU分别与电能计量模块、预付费控制电路连接，所述的预付费控制电路与预付费断路器连接；所述的CPU判断电能表内部的剩余电量是否充裕，若为是，CPU发送闭合信号给预付费控制电路，预付费控制电路控制预付费断路器闭合；否则CPU发送断开信号给预付费控制电路，预付费控制电路控制预付费断路器断开。该电能表底部设有卡扣和标准导轨槽，通过标准导轨槽可使电能表直接装入配电箱中。该电能表正面设有用于用户进行预付费信息输入的预付费介质接口，该预付费介质接口为接触式IC卡插卡接口或射频IC卡感应区。所述的CPU设有控制信号输出端，该输出端与预付费控制电路的控制信号输入端匹配连接。所述的预付费控制电路包括三极管和继电器，所述的三极管与CPU连接，所述的三极管与继电器线圈串接，所述的继电器触点开关与预付费断路器连接；当电能表内部的剩余电量充裕时，CPU输出信号为高电平，三极管导通，继电器线圈得电，继电器触点开关闭合；当电能表内部的剩余电量不足时，CPU输出信号为低电平，三极管截止，继电器线圈失电，继电器触点开关断开。该电能表的强电输入端子与预付费介质接口进行隔离设置。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点I)体积小。将预付费电能表设计成微型断路器的模数化结构外形，使得电能表体积小巧，降低了工程安装中对空间的要求。2)方便安装。采用35mm标准导轨安装方式，电表安装灵活简便，应用场合更广泛。3)成本低。由于微型化的结构和35_标准导轨安装方式，使得电能表可轻松置入终端配电箱，而无需配备专用的电表箱，这样可以简化施工环节，缩减工程造价。4)功能性强，符合预付费电能管理模式需求。电能表带有的预付费介质交互接口，可帮助用户完成预付费信息输入，从而实现预付费管理。5)可控制。电能表内部设计信号控制电路，接线端子座上留有专用的控制信号输出端子，电气上可以与预付费专用小型断路器控制信号输入端子连接，安装时又可与预付费专用小型断路器紧密配合，实现负载通断控制。6)安全性高。采用独立的端子座结构设计，保证了物理空间上预付费介质接口和强电输入端子间的有效隔离，既保障了内部电路安全，又保障了用户交互安全。
图Ia为本实用新型的外形结构主视示意图；图Ib为本实用新型的外形结构侧视示意图；图2为本实用新型的导轨安装结构示意图；图3a为本实用新型的三相一次接线示意图；图3b为本实用新型的单相一次接线示意图；图4a为本实用新型预付费介质接口为接触式IC卡插卡接口的示意图；图4b为本实用新型预付费介质接口为射频IC卡感应区的示意图；图5为本实用新型与预付费断路器配合控制示意图；图6为本实用新型的输出预付费断路器控制信号端子布置示意图；图7为本实用新型的输出预付费断路器控制信号的内部电路图；图8为本实用新型的内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。实施例如图la、lb所示，为本实用新型的外形结构示意图，其采用类似微型断路器的模数化结构(一模数为18mm宽度)，电表宽度可以为18mm的任意整数倍。如图2所示，为本实用新型的导轨安装结构示意图。电能表底部设计有DIN35mm标准导轨槽和卡扣21，使电能表能够安装于DIN35mm标准导轨22上，从而可以在大多数箱体内灵活安装。如图3a、3b所示，为本实用新型的三相和单相一次接线示意图，本实用新型的预付费电能表采用类似微型断路器的结构和DIN35mm标准导轨安装方式，使得电能表能轻松置入配电箱，从而在某些应用场合省去了电表箱，简化了施工环节，缩减了整体工程造价，并且美化了工程实施效果。如图4a、4b所示，为本实用新型的预付费介质接口示意图。电能表正面留有接触式IC卡插卡接口 41或射频IC卡感应区42，作为预付费介质接口，可以方便用户进行预付费信息输入。如图5所示，为本实用新型与预付费专用小型断路器配合控制示意图。当电能表内部的剩余电量(电费)充裕时，电能表输出合闸控制信号给断路器，断路器合闸，用户负载可以使用；当电能表内部的剩余电量(电费)不足时，电能表输出分断控制信号给断路器，断路器分断，用户负载不可使用。如图6所示，为本实用新型输出预付费断路器控制信号端子布置示意图。电能表接线端子座上设计有专用的控制信号输出端61，可以和预付费专用小型断路器上的控制信号输入端匹配连接。如图7所示，为本实用新型输出预付费断路器控制信号内部电路图。当电能表内部的剩余电量(电费)充裕时，CPU输出信号Con为高电平，三极管VTl导通，继电器Kl线圈得电，继电器开关闭合；当电能表内部的剩余电量(电费)不足时，CPU输出信号Con为低电平，三极管VTl截止，继电器Kl线圈失电，继电器开关断开。如图8所示，为本实用新型的内部结构示意图。电能表内部采用独立的端子座结构设计，使强电输入端子81和预付费介质接口 82能够有效隔离，保障了电能表的安全性。
权利要求1.一种导轨式预付费电能表，其特征在于，该电能表采用模数化结构，包括电能计量模块、预付费控制电路、预付费断路器和CPU，所述的CPU分别与电能计量模块、预付费控制电路连接，所述的预付费控制电路与预付费断路器连接。
2.根据权利要求I所述的一种导轨式预付费电能表，其特征在于，该电能表底部设有卡扣和标准导轨槽。
3.根据权利要求I所述的一种导轨式预付费电能表，其特征在于，该电能表正面设有用于用户进行预付费信息输入的预付费介质接口，该预付费介质接口为接触式IC卡插卡接口或射频IC卡感应区。
4.根据权利要求I所述的一种导轨式预付费电能表，其特征在于，所述的CPU设有控制信号输出端，该输出端与预付费控制电路的控制信号输入端匹配连接。
5.根据权利要求4所述的一种导轨式预付费电能表，其特征在于，所述的预付费控制电路包括三极管和继电器，所述的三极管与CPU连接，所述的三极管与继电器线圈串接，所述的继电器触点开关与预付费断路器连接。
6.根据权利要求3所述的一种导轨式预付费电能表,其特征在于,该电能表的强电输入端子与预付费介质接口隔离设置。
专利摘要本实用新型涉及一种导轨式预付费电能表，该电能表采用模数化结构，包括电能计量模块、预付费控制电路、预付费断路器和CPU，所述的CPU分别与电能计量模块、预付费控制电路连接，所述的预付费控制电路与预付费断路器连接。与现有技术相比，本实用新型具有体积小、方便安装、成本低、功能性强、可控制、安全性高等优点。
文档编号G07F15/06GK202736178SQ20122039144
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者周中, 姜龙, 陈建锋, 唐晓栋, 毕博, 胡涛, 何波 申请人:上海安科瑞电气股份有限公司