一种三相智能电表及其电池电压检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及智能电表领域，特别是涉及一种三相智能电表及其电池电压检测装置。


背景技术：

2.在国家电网电能表技术标准中，要求电能表在没有外部电网的电源输入时，仍能使用本身内置的电池持续工作五年以上，并且无论外部电网上电与否，都要能检测内置的电池的欠压状态，目前，通常采用先对电池电压进行分压，外部电网上电时，使用模数转换器(adc)对分压进行实时检测，外部电网下电时，则间隔时间开启adc对分压进行检测。
3.目前，当外部电网下电时，间隔时间唤醒adc对电池电压进行检测的方法，adc的功耗高，为了降低功耗，只能采用加长定时唤醒间隔时间的方法，目前间隔时间多在10秒左右，大大降低了电池电压检测的实时性。
4.所以，现在本领域的技术人员亟需要一种电池电压检测装置，解决外部电网下电后，电池电压检测不够及时的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种三相智能电表及其电池电压检测装置，以解决外部电网下电后，电池电压检测不够及时的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电池电压检测装置包括：第一电阻、第二电阻、比较器2；第一电阻的第一端与电池的正极连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与电池的负极连接，第一电阻的第二端与比较器2的输入端连接，比较器2的输出端与控制器1 连接，当输入比较器2的电压大于标准电压值时，比较器2向控制器1发送信号。
7.优选地，还包括：adc3；电池正极与adc3的输入端连接，adc3的输出端与控制器1的供电端连接，adc3的供电端与外部电网连接。
8.优选地，还包括：设置在比较器2输入端的滤波电路。
9.优选地，还包括：设置在adc3输入端的滤波电路。
10.优选地，滤波电路包括第一滤波电容；第一滤波电容的第一端与比较器2 输入端连接，所述第一滤波电容的第二端接地。
11.优选地，滤波电路包括第二滤波电容；第二滤波电容的第一端与adc3 输入端连接，所述第二滤波电容的第二端接地。
12.为解决上述问题，本实用新型还提供一种三相智能电表，包括控制器1、电池，还包括任意一项的电池电压检测装置。
13.优选地，控制器1为v8530p单片机。
14.优选地，还包括提示装置4，当控制器1检测到电池电压不足时，向提示装置4发送信号以便提示装置4显示提示信息。
15.优选地，提示装置4为液晶屏。
16.本实用新型所提供的电池电压检测装置使用分压电阻分得电池电压，再用比较器比较分压和标准电压值的关系，当分压小于标准电压值时，比较器向控制器发送信号，控制器能够根据此信号提示用户电池电压不足，由于比较器的功耗不到0.1微安，而目前通常用于定时检测电池电压的adc功耗在 200微安左右，间隔时间多为10秒，比较器的功耗远远小于adc，可以一直保持开启状态实时检测电池电压，解决了目前定时唤醒adc检测电池电压实时性不足的问题。
17.为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种三相智能电表，包括如上所述的电池电压检测装置，效果同上。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
19.图1为本实用新型提供的一种电池电压检测装置的结构图；
20.图2为本实用新型提供的一种三相智能电表的结构图。
21.附图标记如下：1为控制器，2为比较器，3为adc，4为提示装置。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。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范围。
23.本实用新型的核心是提供一种三相智能电表及其电池电压检测装置。
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
25.无论是家庭用电还是工业用电，都需要使用到电表对用电进行监测，而外部电网并不是时刻有电的，当线路出现故障、又或是电厂主动切断电源，都会使智能电表失去外部电源的接入。此时，电表只能依靠内置的电池维持工作，而在国家电网电能表技术标准中，要求电能表在没有外部电网的电源输入时，仍能使用本身内置的电池持续工作五年以上，并且无论外部电网上电与否，都要能检测内置的电池的欠压状态。目前，通常采用adc3对电池电压进行检测的方法，但是由于adc3的功耗较高，有200微安左右，为了满足在外部电网停电时，仍能持续工作五年以上的要求，所以不能实时进行检测，而是采取间隔时间唤醒adc3进行检测的方法，一般来说，间隔时间为10秒。这样就大大降低了电池电压检测的实时性。为了解决这个问题，本技术提供一种电池电压检测装置，如图1所示，包括：第一电阻r1、第二电阻r2、比较器2；第一电阻r1的第一端与电池的正极连接，第一电阻r1的第二端与第二电阻r2的第一端连接，第二电阻r2的第二端与电池的负极连接，第一电阻r1的第二端与比较器2的输入端连接，比较器2的输出端与控制器1连接，当输入比较器2的电压小于标准电压值时，比较器2向控制器1 发送信号。
26.由于比较器2的功耗比较低，不到0.1微安，与adc3的200微安左右的功耗相比可以忽略不计，所以可以一直保持开启状态来检测，大大的提高了电池电压检测的实时性。
27.由上述可知，虽然adc3的功耗远大于比较器2，但是adc3可以获得电池电压的具体情况，而且当外部电网有电时，智能电表可以获取来自外部电网的电能，此时adc3的功耗相比于外部电网来说可以忽略不计，从而一直进行检测，所以本实施例在上述实施例的基础上，如图1所示，还包括： adc3；电池正极与adc3的输入端连接，adc3的输出端与控制器1连接， adc3的供电电源由外部电网产生。
28.当外部电网有电时，adc3上电，能够实时检测电池电压状态，得到具体参数，并发送给控制器1，当外部电网掉电时，adc3同样掉电，不在对电池电压进行检测，而是由上述实施例中提到的比较器2来检测，节省电能。
29.本实施例相对于上述实施例的优势在于：adc3由外部电网供电，当外部电网上电时，adc3上电，对电池电压进行检测，控制器1能够得到电池的具体电压情况，而当外部电网掉电时，仍使用上述实施例的比较器2检测电池电压，降低功耗。
30.在实际使用中，由于外部复杂电磁环境的干扰，被检测电压可能会有瞬间的波动，从而影响检测结果的准确性，为了降低电压波动对检测结果带来的影响，如图1所示，本实施例提供一种优选方案：比较器2的输入端设置有滤波电路。
31.需要说明的是，本实施例并未对滤波电路的具体实施方式作出限制，但提供一种优选的实施方式为：滤波电路包括第一滤波电容c1；第一滤波电容 c1的第一端与比较器2输入端连接，第一滤波电容c1的第二端接地。
32.同样，另一种优选方案为：adc3的输入端设置有滤波电路；其中一种优选的实施方式为：包括第二滤波电容c2；第二滤波电容c2的第一端与adc3 输入端连接，第二滤波电容c2的第二端接地。
33.本实施例相对于上述实施例的优势在于：滤波电路具有抗干扰的作用，避免因为被检测电压的波动而影响检测结果，进一步提高了检测的准确性。同时，选用滤波电容组成滤波电路，其结构简单易实现、成本低廉。
34.本技术还提供一种三相智能电表，如图2所示，包括上述实施例中提到的电池电压检测装置，容易知道的是，本实施例除控制器1和电池外，也包括三相智能电表所有的基础功能和模块，包括但不限于显示模块、红外通讯模块、rs485通讯模块、载波通讯模块、存储模块、安全认证模块、计量模块和负荷开关模块。这些都为本技术领域所熟知的，且电池电压检测装置与上述效果相同，本实施例在此都不做赘述。
35.由上述可知，上述实施例并未对控制器1作出限制，不同的控制器1有不同的优缺点，在实际使用中应根据实际需求选择合适的控制器1，如图2所示，本实施例提供一种优选方案：控制器1为v8530p芯片。
36.v8530p芯片的电池供电端内置adc3，所以由上述实施例可知，adc3 无需额外设置，仅需将电池正极与v8530p芯片的电池供电端连接即可检测电池电压。另外，v8530p芯片还内置比较器2，所以上述实施例中的比较器2 也无需额外添加，一种优选的实施方式是将第一电阻r1和第二电阻r2的公共连接处与v8530p芯片的第8引脚连接即可。
37.本实施例相对于上述实施例的优势在于：v8530p芯片内置adc3和比较器2，在实现如上述实施例所提到的电池电压检测装置时无需额外添加adc3 和比较器2，节约了成本，
并简化了电路。
38.当控制器1检测到电池电压不足时，需要及时使操作人员得知，但容易知道的是，上述实施例并未对如何使操作人员得知电池电压状态作出限制，所以，如图2所示，本实施例提供一种优选方案：还包括提示装置4，其中，当控制器1检测到电池电压不足时，向所述提示装置4发送信号以便所述提示装置4显示提示信息。
39.当adc3或比较器2检测到电池电压不足时，向控制器1发送信号，控制器1接收到信号后向提示装置4发送信号，提示装置4接收到信号后显示提示信息提示操作人员。但容易理解的是，本实施例并未对提示装置4具体实施形式作出限制，提示装置4可以是三相智能电表原有器件，也可以是额外添加的，具体可以是指示灯、蜂鸣器、液晶屏或偏心电动机，分别通过光信号、声音信号和震动来提示操作人员，同时，提示装置4也可以是上述几种具体实施方式的组合。但一种优选方案是：提示装置4为液晶屏。
40.本实施例并未对液晶屏的颜色和种类作出限制，根据实际需要选择合适的液晶屏即可。容易理解的是，由于三相智能电表原本就带有液晶屏，所以为了避免额外添加器件，一种优选方案是提示装置4为三相智能电表原有液晶屏，液晶屏以字符或图像提示操作人员电池电压状态。
41.本实施例相对于上述实施例的优势在于：设置有提示装置4方便操作人员及时获知电池电压状态，同时，选取液晶屏作为提示装置4结构简单、成本低廉，功耗也低，满足外部电网掉电时对三相智能电表的低功耗要求。
42.以上对本实用新型所提供的一种三相智能电表及其电池电压检测装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
43.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。