本实用新型涉及电能质量检测领域，具体的涉及一种电能质量检测装置。
背景技术：
现有的电能质量检测装置，主要是基于在线的电能监测系统，采用把电能质量检测模块嵌入在其他的设备上，并将采集的基础电能参数传到服务器，通过服务器进行大量数据的分析、处理的方案。但此方案存在明显局限性：监测周期较长，实时性较差，一般需要大量人力物力来进行测量与数据统计，并且数量量较小，不能实现对监测点进行跟踪测试，难以更深入分析引发电能质量不佳原因。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能储存本地数据、记录多种电能参数和电能事件并上传的电能质量检测装置。
本实用新型采用的技术方案是：
一种电能质量检测装置，包括电源模块、设置在电源模块内的电流互感器和电压互感器、以及由电源模块供电的电能芯片、MCU、载波模块、储存器，所述电流互感器、电压互感器皆与电能芯片相连，以用于采集电流信号和电压信号发送给电能芯片，所述电能芯片用于通过电流信号和电压信号经计算得出电能参数，所述MCU与电能芯片相连以用于读取电能参数并识别对应的电能质量事件，所述储存器与MCU相连以用于存储数据，所述载波模块与MCU相连以用于转换数字信号与载波信号。
进一步的，所述电流互感器与电能芯片之间设置有RC滤波电路以用于滤波。
进一步的，所述MCU和储存器均通过掉电保护模块与电源模块相连，所述掉电保护模块用于断电时提供一段时间的备用电源。
进一步的，所述掉电保护模块包括充电电路、超级电容、升压电路、电源侦测电路、通过电源侦测电路对电源进行侦测的电压比较器以及控制电路；所述充电电路、升压电路的一端与所述电源模块连接，所述电源模块与MCU、储存器之间设置有一二极管；所述充电电路、升压电路的另一端均连接所述超级电容，所述电压比较器与电源侦测电路连接，所述电源侦测电路与电源模块连接，所述控制电路分别与所述电源模块、升压电路、电压比较器连接，以用于控制超级电容的放电。
其中，所述控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、三极管Q1、三极管Q2、稳压二极管D4、电容 C1以及共阴双二极管D3；所述三极管Q1的发射极与超级电容连接，三极管Q1的集电极分别与电阻R4和电阻R6连接，所述电阻R4与升压电路使能输入端连接，所述电阻R6接信号地；三极管Q1的基极与共阴双二极管D3的第一阳极1连接，所述三极管Q1的发射极与基极之间并联有电阻R1；所述共阴双二极管D3的第二阳极2经电阻R2与电压比较器输出端连接；所述共阴双二极管D3的共阴极3经电阻R3与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极与信号地连接，三极管Q2的基极分别与电阻R5、电阻R7、电容C1连接，所述电阻R7、电容C1均连接信号地，电阻R5经稳压二极管D4与所述升压电路输出端相连。
本实用新型的有益效果：
本装置将嵌入式实时系统与信息网络技术引入电能质量检测，不但具有较高的数据处理能力，而且还可以检测电能质量的各种指标，储存大量的统计数据与历史数据，有助于电能质量的长期跟踪、全面检测和深入评估，同时减低了设备的投入费用，为电能质量的事件统计、深入分析、决策信息和长期评估提供有力的支持。
在装置内设置了掉电保护模块，只需通过一个超级电容即可完成在设备掉电时，进行供电，避免了采用常规的备用电源电路占用设备内部的面积高的问题，同时减少了成本。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明；
图1为本实用新型电能质量检测装置的原理框图；
图2为本实用新型电能芯片的工作流程图；
图3为本实用新型掉电保护模块的原理框图；
图4为本实用新型掉电保护模块中控制电路的电路图；
图5为本实用新型接线端子的结构图。
具体实施方式
如图1-图5所示为本实用新型的一种电能质量检测装置，包括电源模块1、设置在电源模块1内的电流互感器11和电压互感器12、以及由电源模块1供电的电能芯片2、MCU3、载波模块4、储存器5，电流互感器11、电压互感器12与电能芯片2相连，以用于采集电流信号和电压信号发送给电能芯片2，其中，电流互感器11与电能芯片2之间设置有RC 滤波电路以用于滤波。
然后，电能芯片2用于通过电流信号和电压信号经计算得出电压、电流、功率等电能参数，MCU3与电能芯片2相连以用于读取电能参数并结合内置算法识别出各种电能质量事件，储存器5与MCU3相连以用于存储数据，优选的，本实施例中采用flash储存器，也可以采用其他介质的储存设备如微型硬盘等；载波模块4与MCU3相连以用于转换数字信号与载波信号。
MCU3和储存器5均通过掉电保护模块6与电源模块1相连，掉电保护模块6用于紧急断电时提供一段时间的备用电源，避免数据来不及储存导致丢失。掉电保护模块6包括充电电路61、超级电容62、升压电路 63、电源侦测电路64、对电源进行侦测的电压比较器65以及控制电路 66；充电电路61、升压电路62的一端与电源模块1连接，电源模块1 与MCU3、储存器5之间设置有一二极管；充电电路61、升压电路63的另一端均连接超级电容62，电压比较器65与电源侦测电路64连接，电源侦测电路64与电源模块1连接，控制电路66分别与电源模块1、升压电路63、电压比较器65连接，以用于控制超级电容62的放电。
如图3所示，电源模块1上电后，充电电路61对超级电容62开始充电；与此同时，电源侦测电路64也开始工作，并将检测的电源电压结果输出至电压比较器65，由电压比较器65对电压值进行判断，电压下降并低于一预设阈值时，电源输入不再为MCU3和储存器5供电，而是通过超级电容62输出，经由升压电路63给MCU3和储存器5供电；控制电路 66作为反馈回路中的一环，控制电路66不断检测给MCU3和储存器5的供电电压是否发生振荡，一检测到就关断超级电容62供给升压电路63 的电源。优选的，充电电路61采用DC-DC降压稳压器，升压电路63采用DC-DC升压稳压器。
控制电路66包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、三极管Q1、三极管Q2、稳压二极管D4、电容C1以及共阴双二极管D3；三极管Q1的发射极与超级电容62连接，三极管Q1的集电极分别与电阻R4和电阻R6连接，电阻R4与升压电路63使能输入端连接，电阻R6接信号地；三极管Q1的基极与共阴双二极管D3的第一阳极连接，三极管Q1的发射极与基极之间并联有电阻R1；共阴双二极管 D3的第二阳极经电阻R2与电压比较器输出端连接；共阴双二极管D3的共阴极经电阻R3与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极与信号地连接，三极管Q2的基极分别与电阻R5、电阻R7、电容C1连接，电阻 R7、电容C1均连接信号地，电阻R5经稳压二极管D4与升压电路63输出端相连。
因为随着超级电容放电，超级电容本身电压会不断下降，低于升压电路最低工作电压时，升压电路输出电源会跌落至主板最低工作电压以下，此时主板由于停止工作，功耗减小，超级电容供给升压电路的电流也会减少，由于超级电容本身一定的内阻的作用，超级电容电压会回升，超过升压电路最低工作电压时，升压电路又可以工作，如此会导致输出电压又回升，主板又开始工作。以上如此反复循环，导致主板的供电电压形成振荡。
因此如图4所示，本实用新型才用的控制电路66能解决上述技术问题，能进行振荡的抑制；PC3端为电压比较器65输出端，这里由电压比较器65组成的电路的输出；+5.0V_C端为超级电容62输出端；+12.0V_OUT 端为升压电路63输出端；BPS_EN端为升压电路63使能输入端。当升压电路63输出电压低于稳压二极管D4和三极管Q2的BE结电压时(约7.5V)，三极管Q2截止，导致三极管Q1截止，BPS_EN端为低电平，升压电路63 禁能停止工作。平时，当12V外接电源高于MCU3和储存器5的最低工作电压时，电压比较器65输出PC3为高电平，升压电路63禁能也停止工作。
其中，共阴双二极管D3的作用是，当PC3端为高电平时，三极管 Q1也会截止，BPS_EN端输出低电平，后面的DC-DC升压电路63不工作；
以上电路的优点是可以强制禁止备用电源，使得上电时MCU3和储存器5还没有正常运作，不需掉电保护时不启用备用电源，减小了上电时超级电容的充电时间。
如图2所示，本实用新型的工作流程为：
首先，电流互感器11通过穿心式电流互感线圈，产生的次级互感信号经过RC滤波后作为输入芯片的电流信号发送给电能芯片2；电压互感器12通过电阻分压的形式，将电压数据进行成比例缩小，作为可以输入电能芯片2的电压信号。
然后，电能芯片2对于输入电流电压信号，会进行信号线性放大处理，再进行AD数据采样，将模拟量转化成数字量，然后对于数字量进行增益补偿，可以得到基本的电流、电压数据。一方面，进行偏移校准，通过低通滤波数据处理，便可以得到相应的电流、电压参数，并且参数会填入相应寄存器中，由MCU3读取；另一方面将电流、电压数据进行计算，并且采取积分的方式，便可以得到功率、功耗等参数。
最后，MCU3通过SPI通信，读取电能芯片2的基本电能参数，通过公式计算得到实际的电能参数值，另外还能够结合各种算法，识别出各种电能质量事件，电能质量事件包括但不限于电压偏差越限事件、电力系统频率偏差事件、闪变事件和电压波动事件、电压暂降与短时中断事件等，MCU3将电能参数和电能质量事件储存进储存器5，也可以通过载波模块4上传至其他设备。
本装置将嵌入式实时系统与信息网络技术引入电能质量检测，不但具有较高的数据处理能力，而且还可以检测电能质量的各种指标，储存大量的统计数据与历史数据，有助于电能质量的长期跟踪、全面检测和深入评估，同时减低了设备的投入费用，为电能质量的事件统计、深入分析、决策信息和长期评估提供有力的支持。
在装置内设置了掉电保护模块6，只需通过一个超级电容即可完成在设备掉电时，进行供电，避免了采用常规的备用电源电路占用设备内部的面积高的问题，同时减少了成本。
控制电路66能够强制禁止备用电源，使得上电时MCU3和储存器5 还没有正常运作，不需掉电保护时不启用备用电源，减小了上电时超级电容的充电时间。
以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，本实用新型并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。