用于无线外置断路器组网识别单元的无功调制电流波电路的制作方法

1.本实用新型涉及智能电网领域，尤其是涉及用于无线外置断路器组网识别单元的无功调制电流波电路。


背景技术：

2.断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。随着智能电网的日益发展，电表断路器也在不断革新。智能电表是智能电网的智能终端，它已经不是传统意义上的电能表。智能电表的技术核心部分是对感应式机械电度表的机械计数器直读并远传，它由以光电器件为核心的偏码器和以单片机为核心的处理器两部分组成。
3.相关技术中的智能电表与电表断路器之间主要还是采用电缆连接的方式，来实现信号的传输。而随着万物智联时代的到来，实现智能电表与电表断路器之间的网络、数据、应用流程和服务的深度融合，逐渐成为智能电网未来发展的趋势。而蓝牙技术作为一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。通过无线蓝牙组网的方式来实现智能电表与电表断路器之间的信息互联逐渐成为主流。如何实现智能电表与电表断路器之间的蓝牙连接则成为该项技术的核心部分。


技术实现要素：

4.为了解决如何成功建立智能电表与电表断路器之间的蓝牙连接，本技术提供用于无线外置断路器组网识别单元的无功调制电流波电路。
5.用于无线外置断路器组网识别单元的无功调制电流波电路，包括有：
6.无功电流波发生模块，一个输入端用于与火线连接，所述无功电流波发生模块的一个输出端用于与零线连接；所述无功电流波发生模块用于将火线与零线进行连接；
7.开关模块，输出端连接于所述无功电流波发生模块的供电回路中，所述开关模块的输出端用于输出通断信号以实现无功电流波发生模块的通断；
8.控制模块，输出端连接于所述开关模块的输入端，并用于控制开关模块通断，所述控制模块的输入端用于接收周期性输入的无功调制电流波信号。
9.通过采用上述技术方案，当需要将安装在智能电表上蓝牙与电表断路器上的蓝牙进行连接时，通过向控制模块的输入端周期性输入无功调制电流波信号，输入的无功调制电流波信号一帧为68个位，每发送一帧后，接着连续重发，只要在每帧发送后，延时1ms再发送，那么每次发送后，下次发送会在移动一个周波的1/20角度后重新开始触发，这样就能产生满足要求的数据帧；开关模块的输入端将根据接收到的无功调制电流波信号波形，规律性控制无功电流波发生模块的通断，从而实现对火线与零线的通断进行控制；3个周波60ms导通为0，3个周波60ms关断为1，无功电流波发生模块通过一连串0和1的二进制，便实现了将信号调制在无功电流波发生模块上；电表断路器上的蓝牙便能将自身的mac地址发送给
智能电表上的蓝牙，于此同时智能电表上的蓝牙也将发生控制命令给电表断路器上的蓝牙，用于尝试连接；当智能电表上的蓝牙成功识别到对应的mac地址后并实现了蓝牙间的自动配对。
10.可选的，所述控制模块包括有：
11.三极管v1，所述三极管v1的基极用于接收无功调制电流波信号，所述三极管v1的集电极连接于开关模块的输入端，所述三极管v1的发射极接地。
12.通过采用上述技术方案，当三极管v1的基极接收到高电平的无功调制电流波信号时，三极管v1导通，于此同时控制开关模块也将被导通，采用三极管来实现通断，具有可靠性高，抗振能力强，体积小、重量轻的效果。
13.可选的，所述控制模块还包括有，串联在三极管v1基极的第一保护电阻r3。
14.通过采用上述技术方案，第一保护电阻r3能对三极管v1起到保护的作用，从而能减小因输入的无功调制电流波信号过大而对三极管v1产生的不良影响，保证三极管v1的正常工作。
15.可选的，所述开关模块包括有：
16.过零触发型光耦可控硅u2，所述过零触发型光耦可控硅u2的输入端串联于电源vcc与三极管v1的集电极之间；所述过零触发型光耦可控硅u2的输出端串联于无功电流波发生模块的供电回路中。
17.通过采用上述技术方案，无功电流波每个位的宽度为60ms，需要产生的无功电流波每位宽度是50hz电网频率的3个周波，因此需要采用过零触发型光耦可控硅u2，加上准确输出60ms的触发宽度电平；当控制模块接收到高电平无功调制电流波信号时，过零触发型光耦可控硅u2将在电压波形过零时导通；反之，当控制模块接收到低电平的无功调制电流波信号时，过零触发型光耦可控硅u2将在电压波形降低过零时关断。
18.可选的，所述开关模块还包括有：
19.第二保护电阻r5，串联于电源vcc与所述过零触发型光耦可控硅u2的输入端之间。
20.通过采用上述技术方案，第二保护电阻r5能对过零触发型光耦可控硅u2起到保护，从而能减小频繁的电流变化对零触发型光耦可控硅u2产生的不良影响，提高了零触发型光耦可控硅u2的使用寿命。
21.可选的，所述无功电流波发生模块包括有；相互并联的第一电容c7与第二电容c8；所述第一电容c7一端用于与火线连接，所述第一电容c7的另一端与开关模块的输出端连接。
22.通过采用上述技术方案，并联的第一电容c7与第二电容c8用于补偿无功电流波发生模块中的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗。
23.可选的，所述无功电流波发生模块还包括有；并联在所述第二电容c8两端的第三电阻r2。
24.通过采用上述技术方案，第三电阻r2作为吸收元件，当电路断开时通过第三电阻r2能泄放掉第二电容c8与第一电容c7两端储存的电能，通过第三电阻r2来将电能进行吸收并进行消耗，从而能起到提高电路安全性的作用。
25.可选的，所述无功电流波发生模块还包括有：第四电阻r1，所述第四电阻r1一端用于与火线连接，所述第四电阻r1另一端连接于第一电容c7。
26.通过采用上述技术方案，串联的第四电阻r1起到了阻尼作用，用于消耗过电压的能量，从而抑制电路的振荡。
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
28.具有能自动实现智能电表与电表断路器之间的蓝牙连接的效果。
附图说明
29.图1是本技术实施例的安装位置示意图。
30.图2是本技术实施例的电路图。
31.附图标记说明：
32.1、无功电流波发生模块；2、开关模块；3、控制模块；4、无功调制电流波信号。
具体实施方式
33.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开用于无线外置断路器组网识别单元的无功调制电流波电路。参照图1、图2，用于无线外置断路器组网识别单元的无功调制电流波电路包括有无功电流波发生模块1，用于输出通断信号以实现无功电流波发生模块1通断的开关模块2，以及输入端用于接收周期性输入的无功调制电流波信号4的控制模块3。
35.如图2所示，控制模块3的输出端连接于开关模块2的输入端，并用于控制开关模块2通断。控制模块3包括有npn型三极管v1以及一端串联在三极管v1基极的第一保护电阻r3。第一保护电阻r3的另一端为控制模块3的输入端，用于接收周期性输入的无功调制电流波信号4，无功调制电流波信号4由单片机控制并发出。工作时单片机将周期性发送无功调制电流波信号4，控制模块3根据要求的调制信息发送68个位，每个位宽度60ms，每帧发送后延时1ms再发送，发送68*60ms后有立刻再重复发送，直到智能电表接收到发送的内容，并通过智能电表进行解码后得出符合要求的信号。本实施例中第一保护电阻r3的阻值为10kω，三极管v1的集电极连接于开关模块2的输入端，三极管v1的发射极接地。
36.如图2所示，开关模块2包括有过零触发型光耦可控硅u2以及第二保护电阻r5。本实施例中过零触发型光耦可控硅u2的型号为tlp268j，第二保护电阻r5的阻值为200ω。过零触发型光耦可控硅u2的输入端串联于电源vcc与三极管v1的集电极之间。第二保护电阻r5串联于电源vcc与过零触发型光耦可控硅u2的输入端之间。过零触发型光耦可控硅u2的输出端串联在无功电流波发生模块1的供电回路中。
37.如图2所示，无功电流波发生模块1用于将火线与零线进行连接，无功电流波发生模块1包括有相互并联的第一电容c7与第二电容c8，本实施例中第一电容c7与第二电容c8均采用0.56μf。第二电容c8的两端并联有第三电阻r2，本实施例中第三电阻r2的阻值为1.5mω。第一电容c7一端串联有第四电阻r1，本实施例中第四电阻r1的阻值为200ω。第四电阻r1另一端作为无功电流波发生模块1的一个输入端，用于与火线连接。第一电容c7的另一端用于与零线连接，过零触发型光耦可控硅u2的输出端串联于第一电容c7与零线之间，并且过零触发型光耦可控硅u2的输出端用于输出通断信号以控制无功电流波发生模块1的通断。无功电流波发生模块1还包括有压敏电阻rv1,本实施例中压敏电阻rv1的型号为tvb7s471。当无功电流波发生模块1承受过压时压敏电阻rv1用于进行电压钳位，吸收多余
的电流以保护敏感器件。
38.本技术实施例用于无线外置断路器组网识别单元的无功调制电流波电路的实施原理为：
39.当需要将安装在智能电表上蓝牙与电表断路器上的蓝牙进行连接时，通过向控制模块3的输入端周期性输入无功调制电流波信号4，输入的无功调制电流波信号4一帧为68个位，每发送一帧后，接着连续重发，只要在每帧发送后，延时1ms再发送，那么每次发送后，下次发送会在移动一个周波的1/20角度后重新开始触发，这样就能产生满足要求的数据帧。开关模块2的输入端将根据接收到的无功调制电流波信号4波形，规律性控制无功电流波发生模块1的通断，从而实现对火线与零线的通断进行控制。3个周波60ms导通为0，3个周波60ms关断为1，无功电流波发生模块1通过一连串0和1的二进制，便实现了将信号调制在无功电流波发生模块1上。此时电表断路器上的蓝牙便能将自身的mac地址发送给智能电表上的蓝牙，于此同时智能电表上的蓝牙也将发出控制命令给电表断路器上的蓝牙，用于尝试连接。当智能电表上的蓝牙成功识别到对应的mac地址后并能实现蓝牙间的自动配对。
40.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。