电能计量装置和电能表的制作方法

本实用新型涉及仪器仪表技术领域，具体而言，涉及一种电能计量装置和电能表。

背景技术：

电力工作者对用户的电量数据进行统计时，往往使用电能计量装置进行电量数据的读取，电能计量装置中的内部电源为电能计量装置供电，以得到电量数据。

但是，当电能计量装置的内部电源损坏时，需要将电能计量装置拆回电力公司对铅封层破坏完成电能计量装置的维修，然后通过专门设备将电能计量装置的电量数据进行读取，利用该方式对电能计量装置的电量数据读取时，由于破坏了铅封层，电能计量装置的电量数据可信度大大降低。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种电能计量装置和电能表，该电能计量装置可以在电能计量装置的内部电源损坏时，通过外界设备将电能计量装置的电量数据进行读取。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电能计量装置，包括内部电源、控制模块和存储模块，所述存储模块中存储有电量数据；其中，所述装置还包括与所述控制模块连接的低压供电电路和信号转换电路；

所述低压供电电路用于与外部低压电源连接，在所述内部电源损坏时，为所述电能计量装置供电；

所述信号转换电路用于在所述控制模块的作用下，将所述存储模块中存储的电量数据导出至外界设备。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述低压供电电路包括接口器件，所述接口器件包括第一通讯接口、第二通讯接口、外部低压供电口和接地口；

所述第一通讯接口和所述第二通讯接口用于与所述信号转换电路进行通信；所述外部低压供电口与所述外部低压电源连接；所述接地口接地连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述信号转换电路包括：信号转换芯片和数据读取电路；

所述信号转换芯片包括控制端和数据供给端；所述控制端通过第一至第四引脚与所述控制模块连接；所述数据供给端通过第五至第八引脚与所述数据读取电路连接。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述数据读取电路包括：第一定值电阻、第二定值电阻、第一热敏电阻、第二热敏电阻；

所述信号转换芯片的第五引脚与第七引脚接地连接；

所述第一热敏电阻的一端连接所述信号转换芯片的第六引脚，另一端与外部第一数据导出口连接；所述第二热敏电阻的一端连接所述信号转换芯片的第七引脚，另一端与外部第二数据导出口连接；

所述信号转换芯片的第八引脚与第六引脚连接低压电源。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述信号转换芯片的第六引脚通过第一定值电阻连接低压电源；所述信号转换芯片的第七引脚通过第二定值电阻接地连接。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述数据读取电路还包括：第一双向二极管、第二双向二极管和第三双向二极管；

所述第一双向二极管的近地端接地连接；所述第一双向二极管的远地端与所述信号转换芯片的第七引脚连接；

所述第二双向二极管的一端与所述信号转换芯片的第六引脚连接，另一端与所述信号转换芯片的第七引脚连接；

所述第三双向二极管的近地端接地连接；所述第三双向二极管的远地端与所述信号转换芯片的第六引脚连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述低压供电电路还包括：接口防护电路，所述接口防护电路包括：第三热敏电阻和第四双向二极管；

所述第三热敏电阻的一端连接外部低压电源，另一端与所述控制模块连接；所述第四双向二极管的一端与所述控制模块连接，另一端接地连接。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述信号转换芯片将所有信号转换成可供控制模块识别的信号；其中，所述信号为差分信号，光信号，无线信号中的至少一种。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电能表，其中，包括第一方面的任意一项所述的电能计量装置，还包括外部低压电源；

所述外部低压电源与所述电能计量装置的外部低压供电口连接，用于给所述电能计量装置供电。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的电能计量装置和电能表，当该电能计量装置的内部电源损坏后，外部低压电源通过低压供电电路为该电能计量装置供电以使电能计量装置正常工作，电力工作者可以将外界设备与信号转换电路连接，从电能计量装置中读取电量数据，实现在不破坏铅封层的条件下获取准确的电量数据，提高了电量数据的可信度。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例所提供的电能计量装置的结构框图；

图2为本实用新型一实施例所提供的低压供电电路的电路图；

图3为本实用新型一实施例所提供的接口防护电路的电路图；

图4为本实用新型一实施例所提供的信号转换电路的电路图；

图5为本实用新型另一实施例所提供的电能表的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对现有技术中采用的电能计量装置，当电能计量装置中的内部电源发生故障时，无法从电能计量装置中准确读取电能数据的问题。本实用新型实施例提供了一种电能计量装置和电能表，以下首先对本实用新型的电能计量装置进行详细介绍。

实施例一

该实施例提供了一种电能计量装置。图1所示为电能计量装置的结构框图，该装置包括：内部电源、控制模块和存储模块，存储模块中存储有电量数据。

如图1所示，该装置还包括与控制模块连接的低压供电电路和信号转换电路，其中，低压供电电路用于与外部低压电源连接，在内部电源损坏时，为该电能计量装置供电。

信号转换电路用于在控制模块的作用下，将存储模块中存储的电量数据导出至外界设备。

对比现有的电能计量装置，本实用新型提供的电能计量装置包括低压供电电路，当上述内部电源损坏时，外部低压电源可以通过低压供电电路提供的低压供电接口为该装置供电，以使该装置中的控制模块、存储模块、信号转换电路等都处于正常的工作状态，电力工作者可以通过外界设备与该装置连接，即可从该装置中读取电量数据，无需将该电能计量装置拆回电力公司对铅封层破坏完成电能计量装置的维修，然后通过专门设备对电能计量装置的电量数据进行读取，提高了电量数据的可信度。

图2所示为低压供电电路的电路图，低压供电电路包括接口器件，该接口器件包括第一通讯接口、第二通讯接口、外部低压供电口和接地口。

可以理解的是，第一通讯接口和第二通讯接口可以采用RS-485标准串行接口，具有抑制共模干扰的作用。如图2所示，第一通讯接口可以为485A，第二通讯接口可以为485B，第一通讯接口485A和第二通讯接口485B用于与信号转换电路进行通信，由于信号转换电路中包括RS-485标准串行接口，可以完成与信号转换电路的通信。外部低压供电口与外部低压电源VDD连接，接地口GND接地连接。其中，外部低压供电口连接的外部低压电源VDD范围可以为4.5V～5.5V，一般选择5V低压电。

为了对上述低压供电电路进行防护，设置接口防护电路，图3所示为接口防护电路的电路图，该接口防护电路包括：第三热敏电阻Rt3和第四双向二极管D4。

如图3所示，第三热敏电阻Rt3的一端连接外部低压电源，另一端与控制模块连接，第四双向二极管D4的一端与控制模块连接，另一端接地连接。如果电力工作者连接的外部低压电源超过了上述正常范围，可以通过第三热敏电阻Rt3和第四双向二极管D4的保护，保证控制模块获取的电压维持在正常范围的电压范围。

图4所示为信号转换电路的电路图，该信号转换电路包括：信号转换芯片和数据读取电路。其中，信号转换芯片包括控制端和数据供给端，控制端通过第一至第四引脚与控制模块连接，数据供给端通过第五引脚至第八引脚与数据读取电路连接。

具体地，信号转换芯片可以为MAX13085，可以将所有信号转换成可供控制模块识别的信号，该信号可以为差分信号，光信号，无线信号中的至少一种，例如：RS485、RS232、红外、蓝牙等通讯信号等，本实用新型采用的通讯信号为RS485。

如图4所示，信号转换芯片第一引脚为数据接收端RO，用于接收控制模块发送的电量数据；第二引脚为使能接收端RE，用于接收控制模块发送的使能信息；第三引脚使能发送端DE，用于向控制模块发送使能信息；第四引脚为数据发送端DI，用于将数据读取电路中的数据发送给控制端；第五引脚为GND端口，用于接地，保持电压值为零；第六引脚为A端口，用于和上述第一数据导出口A连接；第七引脚为B端口，用于和上述第二数据导出口B连接；第八引脚为VCC端口，用于连接5V的低压电源。

进一步地，数据读取电路包括：第一定值电阻R1、第二定值电阻R2、第一热敏电阻Rt1、第二热敏电阻Rt2。其中，信号转换芯片的第五引脚与第七引脚接地连接，第一热敏电阻Rt1的一端连接信号转换芯片的第六引脚，另一端与外部第一数据导出口A连接，第二热敏电阻Rt2的一端连接信号转换芯片的第七引脚，另一端与外部第二数据导出口B连接，信号转换芯片的第八引脚与第六引脚连接低压电源VCC。

可以理解的是，第一热敏电阻Rt1的阻值和第二热敏电阻Rt2的阻值均可以为20KΩ，阻挡第一数据导出口A和第二数据导出口B之间的高压电，保证第一数据导出口A和第二数据导出口B之间的电压维持稳定。当上述内部电源发生故障时，电力工作者采用外部低压电源为该装置供电，同时使用外界设备与第一数据导出口A和第二数据导出口B连接，获取上述电能计量装置中的电量数据。

具体地，信号转换芯片的第六引脚通过第一定值电阻R1连接低压电源VCC，信号转换芯片的第七引脚通过第二定值电阻R2接地连接，可以理解的是，第一定值电阻R1的阻值和第二定值电阻R2的阻值相等且均可以为20KΩ。

为了避免信号转换电路误接入高压导致损坏，该电能计量装置还包括对接口的限压保护：第一双向二极管D1、第二双向二极管D2和第三双向二极管D3，其中，第一双向二极管D1的近地端接地连接，第一双向二极管D1的远地端与信号转换芯片的第七引脚连接，第二双向二极管D2的一端与信号转换芯片的第六引脚连接，另一端与信号转换芯片的第七引脚连接，第三双向二极管D3的近地端接地连接，第三双向二极管D3的远地端与信号转换芯片的第六引脚连接。

其中，第一双向二极管D1、第二双向二极管D2、第三双向二极管D3型号可以均为P6KE6.8CA，对信号转换电路进行保护。

本实施例提供的电能计量装置，包括内部电源、控制模块和存储模块，存储模块中存储有电量数据，该装置还包括与控制模块连接的低压供电电路和信号转换电路，当该电能计量装置的内部电源损坏的情况下，外部低压电源通过低压供电电路为该电能计量装置供电以使电能计量装置正常工作，电力工作者可以将外界设备与第一数据导出口和第二数据导出口连接，从电能计量装置中读取电量数据，实现在不破坏铅封层的条件下获取准确的电量数据，提高了电量数据的可信度。

实施例二

该实施例提供了一种电能表，如图5所示，该电能表包括电能计量装置和外部低压电源。外部低压电源与该电能计量装置的外部低压供电口连接，用于给电能计量装置供电。

外部低压电源可以采用5V的低压电源，也可以是通过变压器获得的低压电源，该低压电源一般为5V，也可以按照实际需求调节电压值。

当内部电源发生故障的情况下，电力工作者可以将外部低压电源通过外部低压供电口为该电能计量装置供电，并通过外界设备与第一数据导出口和第二数据导出口连接，读取该电能计量装置中的电量数据。

本实施例提供的电能表，包括：电能计量装置和外部低压电源，该电能计量装置的内部电源损坏的情况下，外部低压电源通过低压供电电路为该电能计量装置供电以使电能计量装置正常工作，电力工作者可以将外界设备与第一数据导出口和第二数据导出口连接，从电能计量装置中读取电量数据，实现在不破坏铅封层的条件下获取准确的电量数据，提高了电量数据的可信度。

本实用新型实施例提供的电能计量装置和电能表具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。