一种具有不间断电源的电力采集终端的制作方法

1.本发明涉及电力工程技术领域，特别涉及一种具有不间断电源的电力采集终端。


背景技术：

2.电力采集终端(即电能表)对台区电能表进行采集，以实现对居民用电量进行实时监测，其内部的时钟芯片是一种高性能、低功耗、带ram的实时时钟电路，时钟芯片可以对年、月、日、周日、时、分、秒运行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5v～5.5v。它使用三线接口与cpu运行同步通信，并可使用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或ram数值；
3.目前，现有的电力采集终端在使用时(专利公开号：cn115032881a)，包括电力采集终端本体、时钟芯片以及第一电池，时钟芯片设置在电力采集终端本体的内部，时钟芯片用于提供时间，第一电池设置在电力采集终端本体内部，第一电池与时钟芯片电性连接，用于为时钟芯片提供电能。通过第一电池的充放电，以实现在停电以及电池损坏时可以持续提供时钟芯片的电力，从而保证时钟芯片可以正常工作以提供正确的时间，从而减少作业人员调节的次数，提高记录时间的准确性。
4.但在上述技术方案实施的过程中，发现至少存在如下技术问题：
5.更换电池时需要装置停止工作：台区停电、电池欠压等需要更换电池时，时钟芯片因供电不足不能正常工作，等台区恢复供电时，采集器时钟易发生错误，影响集中器抄表时冻结数据时标的判别。表码冻结影响线损计算，若为光伏用户则影响电费计算，其次，现有的光伏电池板在使用时，无法根据光源的所在位置进行调节，导致光能的转化效果受到影响，所以在光伏电磁板只能在某一时间段下才能对电池进行充电时，而其他时段电池处于放电状态、弱充电状态或电磁板与电池同时供电的状态，这时也是电池使用寿命下降最快的时段；
6.例如，当太阳光正对光伏板时(此时光伏板的日射量达到最大)，光伏板最大限度的将光能转化为电能，此时光伏板对电池充电同时对时钟芯片供电；
7.当太阳光倾斜照射在光伏板上时(此时光伏板的日射量变小)，所以光伏板所能转化的光源有限，这就导致光伏板产生的电量变小，此时，对电池进行弱充电，而随着太阳光逐渐的倾斜，光伏板产生的电能也逐渐减小，直到不足以为时钟芯片供电时，电池进行放电，这时电磁板与电池处于同时供电的状态，所以有效的充电时长(即光伏板产生电量大于用电量的时长)有限，该时长的长短，决定了光伏板电能的转化量，为此，我们提出一种具有不间断电源的电力采集终端。


技术实现要素：

8.(一)解决的技术问题
9.针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有不间断电源的电力采集终端，解决现有的电力采集终端在使用时，更换电池时需要装置停止工作以及光伏板转化受日射量影响的技术问题。
10.(二)技术方案
11.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
12.一种具有不间断电源的电力采集终端，该电力采集终端包括用于检测用户用电量的电能表以及安装在电能表内部的时钟芯片，时钟芯片用于对年、月、日、周日、时、分、秒运行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5v～5.5v。它使用三线接口与cpu运行同步通信，并可使用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或ram数值(时钟芯片具有显示时间与记录时间的功能作用；时钟芯片具有闹铃作用；时钟芯片具有数据记录作用；时钟芯片具有数据断电保护作用；时钟芯片具有很好的检测功)，电源组件为时钟芯片和电能表的显示屏供电：
13.电能表，安装在室外，光线较为充足的地方；
14.时钟芯片，安装在电能表上，具有计时功能；以及
15.电源组件，安装在电能表上，用于为时钟芯片不间断供电，同时无需更换；
16.其中，电源组件包含光伏板，能够将光能转化为电能，且光伏板覆盖在电能表的前端，光伏板通过导线与电能表内部的电池连接，从而将光伏板产生的电能传递给电池进行储存，为电池充电。
17.优选的，电能表的前端开设有收纳槽，且收纳槽的边缘通过合页连接有表箱盖，用于对电能表前端的设备进行防护，避免设备被其他物体误触；
18.其中，电源组件和时钟芯片均安装在收纳槽中，用于对电源组件和时钟芯片进行收纳，为预留足够的空间；
19.表箱盖由透明材料制成，避免影响光线的传导，从而保证光伏板受到的日射量。
20.优选的，电池的前端活动连接有活动盘，且活动盘与光伏板后端的导向环对应；
21.其中，活动盘与导向环连接，使得光伏板倾斜设置，方便对光线进行吸收。
22.优选的，活动盘的前端中心处安装有滚珠，并与光伏板后端的连接罩对应；
23.其中，连接罩和滚珠的内部均安装有磁铁，且滚珠和连接罩之间通过磁铁相互吸合，使得连接罩和滚珠连接在一起，而在光伏板倾斜时，光伏板后端的连接罩在滚珠上滑动，从而限制光伏板的活动范围(使光伏板以滚珠为圆心旋转)；
24.活动盘由安装在电池前端的马达驱动旋转，从而带动倾斜的光伏板旋转，使得倾斜的光伏板与太阳光正对(或者最大限度的吸收光能)，从而提高光伏板的日射量，方便光伏板进行能量转化，从而提高对电池的充电量。
25.优选的，电池的前端开设有插槽，且马达插接在槽槽中，从而减小装置的体积，此时便无需考虑马达的长度。
26.优选的，活动盘和导向环之间的连接件设置有多个，且多个连接件呈圆周整列排布在活动盘的边缘，所以在不同位置的连接件收缩时，能够将导向环(导向环连接在光伏板的背部)向该连接件的所在方向拉动，使光伏板向该连接方向倾斜，同理，通过控制不同位置的连接件收缩，使得光伏板向不同方向倾斜，由此调整光伏板的倾斜方向，方便与跟随太阳的旋转而进行适应性调节；
27.其中，多个连接件环绕在滚珠的外部，从而使光伏板以滚珠为圆心旋转，从而保持光伏板中心位置不动。
28.优选的，活动盘的边缘上安装有连接件，且连接件的另一端与导向环活动连接，所
以连接件能够调节导向环和活动盘之间边缘的距离；
29.其中，连接件包含伸缩杆，且伸缩杆的两端分别通过转轴连接有连接板和底座，从而避免连接板倾斜时，位于连接板和底座之间的伸缩杆无法弯折；
30.连接板的外部开设有滑槽，且连接板通过滑槽与导向环滑动连接，使得连接板能够沿着导向环滑动，胆识无法与导向环分离，如同现有的导轨和滑块。
31.优选的，套设在伸缩杆外部的弹簧，分别与连接板和底座连接，所以能够推动连接板和底座，在电磁线圈不通电时，回复连接板和底座的形态；
32.其中，在伸缩杆伸长时，光伏板与活动盘所在平面平行，此时，光伏板朝向电能表的正前方(此状态为初始状态)，方便后续的调整。
33.优选的，底座的内部安装有电磁线圈(电磁线圈通电产生磁性，断电磁性消失)，且底座通过电磁线圈吸引连接板内部的铁片，因此在电磁线圈通电时，能够对连接板内部的铁片进行吸引，使得连接板向电磁线圈方向移动，从而将光伏板从初始状态转化为倾斜状态，向某一方向倾斜；
34.其中，在电磁线圈通电时，光伏板与活动盘所在平面不平行，即此时光伏板发生倾斜，且可以通过控制电磁线圈的通电强弱，来调整光伏板的倾斜角度，即电磁线圈的吸力越大，对连接板(与光伏板连接)的吸力越大，使得光伏板向该电磁线圈所在方向倾斜角度越大，从而调整光伏板的倾斜角度。
35.优选的，光伏板的前端均匀安装有多个光敏电阻，用于检测光伏板表面是否受到光照，以及光照的强度，且多个光敏电阻依次相互串联，并与电池连接，电池为各个光敏电阻供电，从而形成一个由电池和多个光敏电阻依次收尾相连的串联电路；
36.其中，光敏电阻串联的电路上安装有电阻表，且电阻表用于检测所有串联电路上的总阻值，从而检测光伏板表面整体受到日射量的大小，即当总阻值越大，说明各个光敏电阻受到光照强度越小；同理，当总阻值越小，说明各个光敏电阻受到光照强度越大，所以可以通过观察总阻值大小，了解光伏板所受光照强度的大小。
37.(三)有益效果
38.1、由于采用了光伏板循环为电池充电，所以，有效解决了现有的电力采集终端在使用时，更换电池时需要装置停止工作的技术问题，进而实现了无需更换电池的目的，同时还能有效的避免更换电池带来的经济损失以及断电对时钟芯片的影响。
39.2、由于采用了连接件拉动光伏板倾斜，使得光伏板与太阳光正对，所以，有效解决了现有的电力采集终端在使用时，光伏板转化受日射量影响的技术问题，进而实现了延长光伏板能量有效时间的目的，同时还能保证电池充放电的稳定性。
40.3、由于采用了马达带动光伏板旋转，且光伏板倾斜设置，所以，有效解决了现有的电力采集终端在使用时，光伏板转化受日射量影响的技术问题，进而实现了调整光伏板倾斜角度的目的，从而使光伏板受到的日射量始终处于较大的状态。
附图说明
41.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
42.图1为本发明实施例的整体结构图之一；
43.图2为本发明实施例的整体结构图之二；
44.图3为本发明实施例的整体结构图之三；
45.图4为本发明实施例中电源组件的结构图；
46.图5为本发明实施例中电源组件的爆炸图之一；
47.图6为本发明实施例中电源组件的截面图之一；
48.图7为本发明实施例中电源组件的截面图之二；
49.图8为本发明实施例中连接件的爆炸图；
50.图9为本发明实施例中电源组件的爆炸图之二。
51.图例说明：1、电能表；2、表箱盖；3、电源组件；31、光伏板；32、电池；33、导向环；34、活动盘；35、滚珠；36、连接罩；37、马达；38、连接件；381、连接板；382、伸缩杆；383、弹簧；384、底座；4、时钟芯片。
具体实施方式
52.本技术实施例通过提供一种具有不间断电源的电力采集终端，有效解决了现有的电力采集终端在使用时，更换电池时需要装置停止工作以及光伏板转化受日射量影响的技术问题，在现有的电力采集终端使用时，由于采用了光伏板循环为电池充电，进而实现了无需更换电池的目的，同时还能有效的避免更换电池带来的经济损失以及断电对时钟芯片的影响；由于采用了连接件拉动光伏板倾斜，使得光伏板与太阳光正对，进而实现了延长光伏板能量有效时间的目的，同时还能保证电池充放电的稳定性；由于采用了马达带动光伏板旋转，且光伏板倾斜设置，进而实现了调整光伏板倾斜角度的目的，从而使光伏板受到的日射量始终处于较大的状态。
53.实施例1
54.本技术实施例中的技术方案为有效解决了现有的电力采集终端在使用时，更换电池32时需要装置停止工作的技术问题，总体思路如下：
55.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种具有不间断电源的电力采集终端，该电力采集终端包括用于检测用户用电量的电能表1以及安装在电能表1内部的时钟芯片4，时钟芯片4用于对年、月、日、周日、时、分、秒运行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5v～5.5v。它使用三线接口与cpu运行同步通信，并可使用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或ram数值(时钟芯片4具有显示时间与记录时间的功能作用；时钟芯片4具有闹铃作用；时钟芯片4具有数据记录作用；时钟芯片4具有数据断电保护作用；时钟芯片4具有很好的检测功)，电源组件3为时钟芯片4和电能表1的显示屏供电：
56.电能表1，安装在室外，光线较为充足的地方；
57.时钟芯片4，安装在电能表1上，具有计时功能；以及
58.电源组件3，安装在电能表1上，用于为时钟芯片4不间断供电，同时无需更换；
59.其中，电源组件3包含光伏板31，能够将光能转化为电能，且光伏板31覆盖在电能表1的前端，光伏板31通过导线与电能表1内部的电池32连接，从而将光伏板31产生的电能传递给电池32进行储存，为电池32充电。
60.在一些示例中，电能表1的前端开设有收纳槽，且收纳槽的边缘通过合页连接有表箱盖2，用于对电能表1前端的设备进行防护，避免设备被其他物体误触；
61.其中，电源组件3和时钟芯片4均安装在收纳槽中，用于对电源组件3和时钟芯片4进行收纳，为预留足够的空间，如图2所示；
62.表箱盖2由透明材料制成，避免影响光线的传导，从而保证光伏板31受到的日射量。
63.在具体实施过程中，夜间，电池32为时钟芯片4和显示屏供电，而在白天，光伏板31将光能转化为电能，存储到电池32中，从而对电池32进行充电，同时对时钟芯片4和显示屏供电，由此形成充放电循环，便可以对时钟芯片4和显示屏进行不间断供电，所以无需对电池32进行更换，节约了更换成本，同时还能避免更换时影响时钟芯片4的正常工作，如图3所示。
64.实施例2
65.以实施例1为基础，本技术实施例为有效解决了现有的电力采集终端在使用时，光伏板31转化受日射量影响的技术问题，总体思路如下：
66.电池32的前端活动连接有活动盘34，且活动盘34与光伏板31后端的导向环33对应；
67.其中，活动盘34与导向环33连接，使得光伏板31倾斜设置，方便对光线进行吸收。
68.在一些示例中，活动盘34的前端中心处安装有滚珠35，并与光伏板31后端的连接罩36对应；
69.其中，连接罩36和滚珠35的内部均安装有磁铁，且滚珠35和连接罩36之间通过磁铁相互吸合，使得连接罩36和滚珠35连接在一起，而在光伏板31倾斜时，光伏板31后端的连接罩36在滚珠35上滑动，从而限制光伏板31的活动范围(使光伏板31以滚珠35为圆心旋转)；
70.活动盘34由安装在电池32前端的马达37驱动旋转，从而带动倾斜的光伏板31旋转，使得倾斜的光伏板31与太阳光正对(或者最大限度的吸收光能)，从而提高光伏板31的日射量，方便光伏板31进行能量转化，从而提高对电池32的充电量。
71.在一些示例中，电池32的前端开设有插槽，且马达37插接在槽槽中，从而减小装置的体积，此时便无需考虑马达37的长度。
72.在具体实施过程中，光伏板31倾斜：手动按压光伏板31，由于光伏板31后端的连接罩36和活动盘34前端的滚珠35对应，且连接罩36和滚珠35之间通过磁铁相互连接，所以能够保持连接罩36和滚珠35之间稳定的连接，同时连接罩36可以在滚珠35表面滑动，又由于连接罩36和光伏板31连接，所以当连接罩36在滚珠35滑动时，能够光伏板31一起倾斜，同时通过磁铁的吸力，还能保持光伏板31调节后的状态，使其稳定的倾斜，从而使得光伏板31任意角度倾斜。
73.当需要调整光伏板31的倾斜方向时，通过马达37带动活动盘34旋转，而活动盘34与光伏板31之间，通过连接罩36和滚珠35(磁力)连接，所以在活动盘34旋转时，能够带动光伏板31一起旋转，使得原本向某一方向倾斜的光伏板31，从而向不同的方向倾斜，从而方便与不同时间段的太阳光对应，由此使光伏板31受到的日射量达始终处于较大的数值状态下，因此，光伏板31转化的电能大于消耗的电能，所以可以稳定的对电池32充电，提高光能的转化效果。
74.实施例3
75.以实施例2为基础，本技术实施例为有效解决了现有的电力采集终端在使用时，光伏板31转化受日射量影响的技术问题，总体思路如下：
76.活动盘34的边缘上安装有连接件38，且连接件38的另一端与导向环33活动连接，所以连接件38能够调节导向环33和活动盘34之间边缘的距离；
77.其中，连接件38包含伸缩杆382，且伸缩杆382的两端分别通过转轴连接有连接板381和底座384，从而避免连接板381倾斜时，位于连接板381和底座384之间的伸缩杆382无法弯折；
78.连接板381的外部开设有滑槽，且连接板381通过滑槽与导向环33滑动连接，使得连接板381能够沿着导向环33滑动，胆识无法与导向环33分离，如同现有的导轨和滑块。
79.在一些示例中，套设在伸缩杆382外部的弹簧383，分别与连接板381和底座384连接，所以能够推动连接板381和底座384，在电磁线圈不通电时，恢复连接板381和底座384的形态；
80.其中，在伸缩杆382伸长时，光伏板31与活动盘34所在平面平行，此时，光伏板31朝向电能表1的正前方(此状态为初始状态)，方便后续的调整。
81.在一些示例中，底座384的内部安装有电磁线圈(电磁线圈通电产生磁性，断电磁性消失)，且底座384通过电磁线圈吸引连接板381内部的铁片，因此在电磁线圈通电时，能够对连接板381内部的铁片进行吸引，使得连接板381向电磁线圈方向移动，从而将光伏板31从初始状态转化为倾斜状态，向某一方向倾斜；
82.其中，在电磁线圈通电时，光伏板31与活动盘34所在平面不平行，即此时光伏板31发生倾斜，且可以通过控制电磁线圈的通电强弱，来调整光伏板31的倾斜角度，即电磁线圈的吸力越大，对连接板381(与光伏板31连接)的吸力越大，使得光伏板31向该电磁线圈所在方向倾斜角度越大，从而调整光伏板31的倾斜角度。
83.在一些示例中，光伏板31的前端均匀安装有多个光敏电阻，用于检测光伏板31表面是否受到光照，以及光照的强度，且多个光敏电阻依次相互串联，并与电池32连接，电池32为各个光敏电阻供电，从而形成一个由电池32和多个光敏电阻依次收尾相连的串联电路；
84.其中，光敏电阻串联的电路上安装有电阻表，且电阻表用于检测所有串联电路上的总阻值，从而检测光伏板31表面整体受到日射量的大小，即当总阻值越大，说明各个光敏电阻受到光照强度越小；同理，当总阻值越小，说明各个光敏电阻受到光照强度越大，所以可以通过观察总阻值大小，了解光伏板31所受光照强度的大小。
85.在具体实施过程中，控制光伏板31倾斜：控制底座384(其内部安装有电磁线圈)通电，使其内部的电磁线圈通电产生磁性，由于连接板381的内部安装有铁片，且连接板381与底座384对应，所以在电磁线圈产生磁性时，能够吸引连接板381向底座384方向移动，而连接板381与导向环33的外部连接(即只能相对滑动，而无法相对分离)，所以在连接板381向底座384方向移动时，能够拉动导向环33以及与导向环33连接的光伏板31一起向该底座384方向倾斜。
86.倾斜角度调节：通过控制对电磁线圈的电压强度，使得电磁线圈的磁性增强或者减弱，而在电磁线圈磁性增强时，能够加强对光伏板31的吸引力度，使得光伏板31向该方向加大倾斜角度，同理，在电磁线圈磁性减弱时，能够减小对光伏板31的吸引力度，使得光伏
板31向该方向的倾斜角度减小，由此调节倾斜的角度。
87.倾斜方向：通过马达37带动活动盘34旋转，而活动盘34与光伏板31之间，通过连接罩36和滚珠35(磁力)连接以及连接件38的连接，所以在活动盘34旋转时，能够带动光伏板31一起旋转，使得原本向某一方向倾斜的光伏板31，从而向不同的方向倾斜，从而方便与不同时间段的太阳光对应，由此使光伏板31受到的日射量达始终处于较大的数值状态下，因此，光伏板31转化的电能大于消耗的电能，所以可以稳定的对电池32充电，提高光能的转化效果。
88.调节时，通过观察电阻表的显示数值，了解所有光敏电阻此时的状态，即当电阻表检测的数值与所有光敏电阻(无光时)的阻值之和相等时，说明光伏板31表面无光线射入，而随着阻值的减小，就说明有光线射入，且光线射入的强度逐渐增大，所以当阻值达到最小时，说明，光伏板31达到最佳倾斜角度与最佳倾斜方向。
89.实施例4
90.以实施例1为基础，本技术实施例为有效解决了现有的电力采集终端在使用时，光伏板31转化受日射量影响的技术问题，总体思路如下：
91.活动盘34和导向环33之间的连接件38设置有多个，且多个连接件38呈圆周整列排布在活动盘34的边缘，所以在不同位置的连接件38收缩时，能够将导向环33(导向环33连接在光伏板31的背部)向该连接件38的所在方向拉动，使光伏板31向该连接方向倾斜，同理，通过控制不同位置的连接件38收缩，使得光伏板31向不同方向倾斜，由此调整光伏板31的倾斜方向，方便与跟随太阳的旋转而进行适应性调节；
92.其中，多个连接件38环绕在滚珠35的外部，从而使光伏板31以滚珠35为圆心旋转，从而保持光伏板31中心位置不动。
93.在一些示例中，套设在伸缩杆382外部的弹簧383，分别与连接板381和底座384连接，所以能够推动连接板381和底座384，在电磁线圈不通电时，回复连接板381和底座384的形态；
94.其中，在伸缩杆382伸长时，光伏板31与活动盘34所在平面平行，此时，光伏板31朝向电能表1的正前方(此状态为初始状态)，方便后续的调整。
95.在一些示例中，底座384的内部安装有电磁线圈(电磁线圈通电产生磁性，断电磁性消失)，且底座384通过电磁线圈吸引连接板381内部的铁片，因此在电磁线圈通电时，能够对连接板381内部的铁片进行吸引，使得连接板381向电磁线圈方向移动，从而将光伏板31从初始状态转化为倾斜状态，向某一方向倾斜；
96.其中，在电磁线圈通电时，光伏板31与活动盘34所在平面不平行，即此时光伏板31发生倾斜，且可以通过控制电磁线圈的通电强弱，来调整光伏板31的倾斜角度，即电磁线圈的吸力越大，对连接板381(与光伏板31连接)的吸力越大，使得光伏板31向该电磁线圈所在方向倾斜角度越大，从而调整光伏板31的倾斜角度。
97.在一些示例中，光伏板31的前端均匀安装有多个光敏电阻，用于检测光伏板31表面是否受到光照，以及光照的强度，且多个光敏电阻依次相互串联，并与电池32连接，电池32为各个光敏电阻供电，从而形成一个由电池32和多个光敏电阻依次收尾相连的串联电路；
98.其中，光敏电阻串联的电路上安装有电阻表，且电阻表用于检测所有串联电路上
的总阻值，从而检测光伏板31表面整体受到日射量的大小，即当总阻值越大，说明各个光敏电阻受到光照强度越小；同理，当总阻值越小，说明各个光敏电阻受到光照强度越大，所以可以通过观察总阻值大小，了解光伏板31所受光照强度的大小。
99.在具体实施过程中，控制光伏板31倾斜：根据需要倾斜的方向，控制与光伏板31倾斜方向一致的底座384(其内部安装有电磁线圈)通电，使其内部的电磁线圈通电产生磁性，由于连接板381的内部安装有铁片，且连接板381与底座384对应，所以在电磁线圈产生磁性时，能够吸引连接板381向底座384方向移动，而连接板381与导向环33的外部连接，所以在连接板381向底座384方向移动时，能够拉动导向环33以及与导向环33连接的光伏板31一起向该底座384方向倾斜。
100.倾斜角度调节：通过控制对电磁线圈的电压强度，使得电磁线圈的磁性增强或者减弱，而在电磁线圈磁性增强时，能够加强对光伏板31的吸引力度，使得光伏板31向该方向加大倾斜角度，同理，在电磁线圈磁性减弱时，能够减小对光伏板31的吸引力度，使得光伏板31向该方向的倾斜角度减小，由此调节倾斜的角度。
101.调节时，通过观察电阻表的显示数值，了解所有光敏电阻此时的状态，即当电阻表检测的数值与所有光敏电阻(无光时)的阻值之和相等时，说明光伏板31表面无光线射入，而随着阻值的减小，就说明有光线射入，且光线射入的强度逐渐增大，所以当阻值达到最小时，说明，光伏板31达到最佳倾斜角度与最佳倾斜方向。
102.最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。