本实用新型涉及一种电能表,特别是涉及一种具有超级电容的电能表。
背景技术:
目前广泛使用的单相智能电能表只有一个时钟电池,在电能表停电后,电能表依靠时钟电池为电能表的时钟电路供电。当电能表时钟电池没电且电能表掉电后,导致时钟芯片掉电复位,而且更换电池后必需重新设置时钟。电能表的冻结电量,结算金额,费率转换等多种重要功能都依赖于电能表时钟才能正确运行。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种具有超级电容的电能表,该电能表拆除时钟电池后,依靠超级电容供电,时钟短时间内可靠工作的智能电能表电路,解决了现场更换电池导致电能表时钟掉电复位的问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
一种具有超级电容的电能表,所述电能表供电部分的构成包括三个部分:市电220V供电、超级电容供电、电池供电;市电220V供电与MCU通过VCC引脚连接,市电220V供电与超级电容供电连接,超级电容供电与MCU通过VRTC引脚连接,电池供电与MCU通过3.6V引脚连接;电路中C48为电解电容,直接与VOUT连接,C15为超级电容,直接与VRTC连接,C48、C15的另一个引脚与地连接;VOUT与MCU的VCC引脚连接, VRTC与MCU的VRTC引脚连接。
本实用新型的优点与效果是:
1.电能表更换电池时,时钟正常运行,更换电池后不需要重新设置时钟。
2.电池没电的情况下,停电48小时以内时钟正常运行,供电恢复后电能表正常运行。
3.功能完全符合国家电网要求,可以直接替换在网电能表。
附图说明
图1是本实用新型的电能表的电能表供电结构示意图;
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示,本实用新型中电能表供电包括3个部分:市电220V供电、超级电容供电、电池供电。市电220V供电与MCU通过VCC引脚连接,市电220V供电与超级电容供电连接,超级电容供电与MCU通过VRTC引脚连接,电池供电与MCU通过3.6V引脚连接。
市电220V正常供电时,市电供电通过MCU的VCC引脚为MCU供电,电能表处于正常工作状态,电能表的所有功能可用。市电220V正常供电时,为超级电容供电,超级电容充电。
市电220V掉电,电池供电时,电池通过MCU的3.6V引脚为MCU供电,电能表处于低功耗状态,计量、通信、认证、拉合闸等功能不可用,按键、显示、RTC功能可用。
市电220V掉电、电池掉电时,超级电容通过MCU的VRTC引脚为MCU供电,电能表处于掉电状态,RTC功能可用,其它所有功能不可用。
本实用新型的电路原理图如图2所示。
市电220V供电情况下,图2中VIN为市电220V供电经过整流后及降压后的输入电压,电压为5.7V,VIN经过D2双极性二极管分为两路电压一路为VOUT,另外一路经过R20电阻限流后变为VRTC,VRTC为C15超级电容充电。C48为电解电容,直接与VOUT连接,C15为超级电容,直接与VRTC连接,C48、C15的另一个引脚与地连接。VOUT与MCU的VCC引脚连接,为MCU供电,VRTC与MCU的VRTC引脚连接,为MCU的时钟供电。电能表的所有功能可用。
市电220V掉电,电池供电情况下,图2中BAT1锂电池通过D5和R15输出3.6V电压,3.6V电压为MCU供电,MCU进入低功耗状态。BAT1电池的一个引脚连接地,另一个引脚与D5二极管的正极连接,D5二极管的负极与R15电阻连接,R15的另一个引脚与MCU的3.6V引脚连接,为MCU供电。电能表处于低功耗状态,计量、通信、认证、拉合闸等功能不可用,按键、显示、RTC功能可用。
市电220V掉电、电池掉电情况下,超级电容C15直接为MCU供电,MCU进入掉电状态,只有RTC功能可用,其它所有功能不可用。
图2中,D2双极性二极管的型号为BAV23A,R20电阻的阻值为51Ω,C48电解电容的型号为470uF/16V,C15超级电容的型号为1.0F/5.5V,BAT1为3.6V锂电池,D5二极管的型号为BAT54WS,R15电阻的阻值为10Ω。
以上所述仅为本实用新型的示例性实施例,凡在本实用新型的范围下进行的等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。