光伏物联一体化计量装置的制作方法

1.本发明涉及电力计量设备技术领域，具体为光伏物联一体化计量装置。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.随着新能源大规模接入电网，由于新能源存在“天热无风”“云来无光”的问题，其随机性大、波动性高，大规模接入电网后对电力系统安全稳定运行带来巨大冲击，部分区域光伏发电量超过用户消纳能力，造成电力设备重过载，直接影响电能质量，其中，电能表也会受到影响。
4.现有的电能表不足以支撑光伏的采集、监测、控制策略。目前，光伏采集设备集成度普遍较低，针对用户用电计量、用户发电计量、要实现光伏“可观可测可控”需要安装多种设备，投资成本巨大，难以满足分布式光伏设备目前的要求，同时由于不同规格型号的逆变器具有不同的私有协议，缺乏统一的标准，通讯接口多种多样，使得光伏逆变器采集、监测、控制无法实现。


技术实现要素：

5.为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供光伏物联一体化计量装置，能够实现光伏并网的计量、上下行通信、能够实现对逆变器的采集、监测和控制功能，无需多种设备，投资成本低，提升了光伏并网的计量、采集和控制水平，有利于光伏发电的大范围推广。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明的第一个方面提供光伏物联一体化计量装置，包括通信连接的表本体和外置的路由器；表本体包括分别与管理模组电连接的计量模组和5g模块，5g模块与路由器通信连接；路由器包括路由器mcu电路，路由器mcu电路电连接有与5g模块通信连接的485接口电路，路由器mcu电路还电连接有电力载波通信电路；5g模块包括5g模块c pu模组，5g模块cpu模组电连接有远程通信模组和rs-485模组，rs-485模组与485接口电路通信连接。
8.路由器mcu电路还与过零检测电路电连接，过零检测电路包括分别与路由器mcu电路电连接的a相过零电路、b相过零电路和c相过零电路。
9.电力载波通信电路包括接收电路和发送电路，接收电路和发送电路均与耦合电路电连接，耦合电路具有用于与电力线电连接的强电接口。
10.接收电路包括与路由器mcu电路电连接的接收滤波电路和与接收滤波电路电连接的a相接收开关电路、b相接收开关电路和c相接收开关电路；发送电路包括与路由器m cu电路电连接的载波发送电路和与载波发送电路电连接的a相发送开关电路、b相发送开关电路和c相发送开关电路；耦合电路包括a相耦合电路、b相耦合电路和c相耦合电路；a相接收开关电路和a相发送开关电路均与a相耦合电路电连接，b相接收开关电路和b相发送开关电路
均与b相耦合电路电连接，c相接收开关电路和c相发送开关电路均与c相耦合电路电连接。
11.接收滤波电路为lc滤波电路；a相接收开关电路、b相接收开关电路和c相接收开关电路结构相同，均包括通过基极与路由器mcu电路电连接的第一三极管，第一三极管的集电极分别电连接第二三极管的基极和第三三极管的基极，第二三极管的集电极和第三三极管的集电极分别电连接耦合电路，第二三极管的发射极和第三三极管的发射极分别电连接接收滤波电路。
12.载波发送电路包括功率放大器；a相发送开关电路、b相发送开关电路和c相发送开关电路的结构相同，均包括基极与路由器mcu电路电连接的第四三极管，第四三极管的集电极分别电连接第五三极管的基极和第六三极管的基极，第五三极管的集电极和第六三极管的集电极分别电连接载波发送电路，第五三极管的发射极和第六三极管的发射极分别电连接耦合电路。
13.485接口电路包括第一485接口电路和第二485接口电路，第一485接口电路和第二485接口电路的结构相同，均包括一个485通信芯片，485通信芯片的ro管脚、d/r管脚和d i管脚电连接路由器mcu电路，485通信芯片的a管脚和b管脚电连接弱电接口，弱电接口电连接5g模块。
14.a相过零电路、b相过零电路和c相过零电路的结构相同，均包括复合三极管，复合三极管的基极电连接强电接口，复合三极管的发射极同时电连接强电接口和耦合电路，复合三极管的集电极电连接一光电耦合器的输入管脚，光电耦合器的输出管脚电连接路由器mcu电路。
15.远程通信模组包括5g芯片，5g芯片的pwrkey管脚电连接5g模块cpu模组，5g芯片的ant管脚电连接有天线。
16.rs-485模组包括第一rs-485电路和第二rs-485电路；第一rs-485电路包括第一485通信芯片，第一485通信芯片的ro管脚电连接5g模块cpu模组，第一485通信芯片的a管脚和b管脚均电连接弱电接口；第二rs-485电路包括第二485通信芯片，第二485通信芯片的di管脚电连接5g模块cpu模组，第二485通信芯片的a管脚和b管脚均电连接弱电接口。
17.与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
18.1、计量模组和管理模组能够实现电量的采集、计量、监测和控制；5g模块的远程通信模组可实现一体化表与主站的上行通信，同时5g模块的rs-485模组可实现与路由器的下行通信；外置路由器可以实现路由器与表本体两套电源供电，表本体采用弱电供电，路由器采用强电供电，路由器可通过电力载波与逆变器进行通信，从而可以不受各种逆变器的通信接口规格不同的限制，进而达到对光伏逆变器的采集、监测和控制。
19.2、解决了现有技术中光伏并网计量、监测、控制难等技术问题，能够实现光伏并网的计量、上下行通信、能够实现对逆变器的采集、监测和控制功能，无需多种设备，投资成本低，提升了光伏并网的计量、采集和控制水平，有利于光伏发电的大范围推广。
附图说明
20.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
21.图1是本发明一个或多个实施例提供的光伏物联一体化计量装置的结构示意图；
22.图2是图1中路由器的结构框图；
23.图3是图2中路由器mcu电路的电路原理图；
24.图4是图2中a相耦合电路的电路原理图；
25.图5是图2中b相耦合电路的电路原理图；
26.图6是图2中c相耦合电路的电路原理图；
27.图7是图2中a相接收开关电路的电路原理图；
28.图8是图2中b相接收开关电路的电路原理图；
29.图9是图2中c相接收开关电路的电路原理图；
30.图10是图2中a相发送开关电路的电路原理图；
31.图11是图2中b相发送开关电路的电路原理图；
32.图12是图2中c相发送开关电路的电路原理图；
33.图13是图2中接收滤波电路的电路原理图；
34.图14是图2中载波发送电路的电路原理图；
35.图15是图2中a相过零电路的电路原理图；
36.图16是图2中b相过零电路的电路原理图；
37.图17是图2中c相过零电路的电路原理图；
38.图18是图2中第一485接口电路的电路原理图；
39.图19是图2中第二485接口电路的电路原理图；
40.图20是图2中弱电接口的电路原理图；
41.图21是图2中强电接口的电路原理图；
42.图22是图1中5g模块的结构框图；
43.图23是图22中5g模块cpu模组的局部电路原理图；
44.图24是图22中远程通信模组的局部电路原理图；
45.图25是图22中rs-485模组的第一rs-485电路的电路原理图；
46.图26是图22中rs-485模组的第二rs-485电路的电路原理图。
具体实施方式
47.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
48.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
49.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
50.正如背景技术中所描述的，现有的电能表无法支撑光伏设备的多种功能需求，光伏设备接入电网时，使用不同协议的逆变器，缺乏统一标准和通讯接口，使得光伏逆变器的采集、监测和控制无法实现。
51.因此以下实施例给出光伏物联一体化计量装置，能够实现光伏并网的计量、上下
行通信、能够实现对逆变器的采集、监测和控制功能，无需多种设备，投资成本低，提升了光伏并网的计量、采集和控制水平，有利于光伏发电的大范围推广。
52.实施例一：
53.光伏物联一体化计量装置，包括：
54.具体的：
55.计量装置包括表本体和外置的路由器，路由器与表本体通信连接。
56.如图1所示，表本体包括管理模组和与管理模组电连接的计量模组、扩展模组和5g模块，5g模块与路由器通信连接。计量模组包括计量mcu(microcontroller unit，微控制单元)电路，计量mcu电路电连接有电池电路、时钟电路、esam(embedded secure access module，安全控制芯片)电路、存储电路和计量电路，用于实现一体化表的计量功能。管理模组包括管理mcu电路，管理mcu电路电连接有按键电路、es am电路、蓝牙电路、存储电路和显示电路，管理模组内置os系统(操作系统)，支持费率电价调节、电能量存储等功能，以及扩展模组的管理功能。计量模组和管理模组为现有技术具体结构不再详述。扩展模组可根据需要进行功能的扩展，如扩展负荷辨识模组或电能质量检测模组等，在此不再详述。
57.如图1和图22所示，5g模块包括5g模块cpu模组，5g模块cpu模组电连接有远程通信模组、rs-485模组、存储模组和电源模组，5g模块用于实现与主站的上行通信和与路由器的下行通信。电源模组和存储模组均为常规结构此处不再详述。
58.如图22和图23所示，5g模块cpu模组用于控制5g模块的各模块正常工作，同时也用于与计量模组和管理模组进行数据和指令交换。5g模块cpu模组包括cpu芯片u1及其外围电路，本实施方式的cpu芯片u1的型号为rk3358，因cpu芯片u1的管脚较多，且其与电源模组、存储模组以及外围电路相连接的部分均为常规结构，在此对cpu芯片u1与电源模组、存储模组以及外围电路相连接的部分的结构及外围电路的结构不再详细阐述，图23也仅示出了部分相关管脚，其它管脚不再示出。
59.其中，cpu芯片u1的第y20管脚gpio0_a1_d电连接远程通信模组，cpu芯片u1的第p18管脚uart0_rx/gpio0_b3_d和第n20管脚uart0_tx/gpio0_b2_d电连接rs-485模组。
60.如图22、图23和图24所示，远程通信模组用于与主站进行上行通信，将数据上传给主站，同时接收主站的指令。远程通信模组包括5g芯片mk1及其外围电路，本实施方式优选5g芯片mk1的型号为rg500u-cn。因5g芯片mk1的管脚较多，且其与外围电路相连接的部分及外围电路的结构均为常规结构，在此对5g芯片mk1与外围电路相连接的部分的结构及外围电路的结构不再详细阐述，附图24也仅示出了部分相关管脚，其它管脚不再示出。
61.其中，5g芯片mk1的第三管脚pwrkey通过开关电路电连接cpu芯片u1的第y20管脚gpio0_a1_d。开关电路包括三极管vt66，三极管vt66的基极电连接电阻r101，三极管vt66的发射极同时电连接cpu芯片u1的第y20管脚gpio0_a1_d和电阻r103，电阻r101和电阻r103共同电连接3.3v电源，三极管vt66的集电极电连接5g芯片mk1的第三管脚pwrkey。5g芯片mk1的ant管脚电连接有天线(图中未示出)。
62.如图22、图23、图25和图26所示，rs-485模组用于与路由器进行下行通信，将主站的指令传输给路由器，同时也从路由器处获得光伏逆变器的数据。rs-485模组包括第一rs-485电路和第二rs-485电路。
63.如图25所示，第一rs-485电路包括第一485通信芯片n1及其外围电路，外围电路均
为常规电路在此不再详述。第一485通信芯片n1的第二管脚ro电连接有电阻r129，电阻r129同时电连接cpu芯片u1的第p18管脚uart0_rx/gpio0_b3_d和电阻r130，电阻r130电连接地gnd。第一485通信芯片n1的第六管脚a电连接电阻r123，电阻r123同时电连接稳压二极管vp4的负极和通信接口(图中未示出)，稳压二极管vp4的正极电连接地gnd。第一485通信芯片n1的第七管脚b电连接有电阻r122，电阻r122同时电连接稳压二极管vp3的负极和压敏电阻rt3，稳压二极管vp3的正极电连接地gnd，压敏电阻rt3电连接通信接口，通信接口与路由器的弱电接口xs3(参见图2和图20)电连接。
64.如图26所示，第二rs-485电路包括第二485通信芯片n2及其外围电路，外围电路均为常规电路在此不再详述。第二485通信芯片n2的第四管脚di电连接cpu芯片u1的第n20管脚uart0_tx/gpio0_b2_d。第二485通信芯片n2的第六管脚a电连接电阻r127，电阻r127同时电连接稳压二极管vp6的负极和通信接口，稳压二极管v p6的正极电连接地gnd。第二485通信芯片n2的第七管脚b电连接有电阻r126，电阻r126同时电连接稳压二极管vp5的负极和压敏电阻rt4，稳压二极管vp5的正极电连接地gnd，压敏电阻rt4电连接通信接口。本实施方式优选第一485通信芯片n1和第二485通信芯片n2的型号均为tc485h。
65.如图1和图2所示，路由器包括路由器mcu电路，路由器mcu电路电连接有485接口电路、电力载波通信电路、过零检测电路和指示电路。485接口电路电连接弱电接口xs3，用于与5g模块通信连接。电力载波通信电路电连接强电接口xs1，用于与光伏逆变器进行通信连接，从而实现对光伏逆变器信息的采集、监测和控制。过零检测电路电连接强电接口xs1，用于检测工频交流电的过零信号。指示电路为常规电路不再详述。
66.如图2和图3共同所示，路由器mcu电路包括mcu芯片d1及其外围电路，外围电路均为常规电路在此不再详述，本实施方式中mcu芯片d1为电力载波通信芯片，本实施方式优选mcu芯片d1的型号为tc9202。mcu芯片d1的第十管脚txd_ir、第十一管脚rxd_ir、第五十三管脚lsrvr_pd0、第五十四管脚uart1_txd/sta、第五十五管脚uart1_rxd/set_n和第六十一管脚gpio与485接口电路电连接。mc u芯片d1的第五管脚switch_a_tx、第六管脚switch_a_rx、第二十四管脚swi tch_c_tx/sfc_hold/peri_rstn/gpio、第二十六管脚switch_c_rx、第二十七管脚switch_b_tx、第二十八管脚switch_b_rx、第三十六管脚rxn、第三十七管脚rxp、第四十管脚txn、第四十一管脚txp、第六十管脚pa_con与电力载波通信电路电连接。mcu芯片d1的第二十五管脚c_zero/gpio、第五十六管脚b_zero和第五十七管脚a_zero与过零检测电路电连接。mcu芯片d1的第十六管脚sfc_c sn/jtag_tdi/gpio、第十七管脚sfc_do/jtag_tck/gpio、第十八管脚sfc_wpn/j tag_tdo/gpio、第十九管脚sfc_di/jtag_tms/gpio和第二十三管脚sfc_clk/jt ag_trstn/gpio与指示电路电连接。mcu芯片d1的外围电路为常规的电源滤波电路，在此不再一一详述。
67.如图2所示，电力载波通信电路包括接收电路和发送电路，接收电路和发送电路均电连接有耦合电路，耦合电路电连接有用于与电力线电连接的强电接口xs1。
68.如图2所示，接收电路包括与路由器mcu电路电连接的接收滤波电路，和与接收滤波电路电连接的接收开关电路，接收滤波电路用于带通滤波，将电力线上获取的载波信号滤除噪声，接收开关电路用于路由器mcu电路通过切换控制选择接收a\b\c中哪一相的载波信号，包括a相接收开关电路、b相接收开关电路和c相接收开关电路。发送电路包括与路由器mcu电路电连接的载波发送电路，和与载波发送电路电连接的发送开关电路，载波发送电
路受路由器mcu电路控制，产生载波信号，发送开关电路用于路由器mcu电路通过切换控制选择载波信号馈到a\b\c中的哪一相，包括a相发送开关电路、b相发送开关电路和c相发送开关电路。耦合电路用于将发送电路的载波信号耦合馈到电力线，或者将电力线上的载波信号耦合馈到接收电路，包括a相耦合电路、b相耦合电路和c相耦合电路。a相接收开关电路和a相发送开关电路均与a相耦合电路电连接，b相接收开关电路和b相发送开关电路均与b相耦合电路电连接，c相接收开关电路和c相发送开关电路均与c相耦合电路电连接。
69.如图2、图3和图13所示，接收滤波电路为lc滤波电路，包括分别与mcu芯片d1的第三十六管脚rxn和第三十七管脚rxp电连接的两端，定义与mcu芯片d1的第三十六管脚rxn电连接的一端为第一端，与mcu芯片的第三十七管脚rxp电连接的一端为第二端。第一端电连接有稳压二极管vd5和电容c28的一端，第二端电连接有稳压二极管vd6和电容c28的另一端，电容c28的一端电连接有电感l1的一端，电感l1的另一端同时电连接有电容c29的一端和电容c27的一端，电容c28的另一端电连接有电感l4的一端，电感l4的另一端同时电连接电容c29的另一端和电容c15的一端，电容c27的另一端同时电连接有电感l3的一端和电容c13的一端，电容c15的另一端同时电连接有电感l3的另一端和电容c14的一端，电容c13的另一端电连接有电阻r38，电阻r38同时电连接a相接收开关电路、b相接收开关电路和c相接收开关电路，电容c14的另一端电连接有电阻r54，电阻r54也同时电连接a相接收开关电路、b相接收开关电路和c相接收开关电路。
70.如图2、图3、图7、图8、图9和图13所示，a相接收开关电路、b相接收开关电路和c相接收开关电路的结构相同，均包括基极与路由器mcu电路电连接的第一三极管，第一三极管的集电极分别电连接第二三极管的基极和第三三极管的基极，第二三极管的集电极和第三三极管的集电极分别电连接耦合电路，第二三极管的发射极和第三三极管的发射极分别电连接接收滤波电路。
71.以a相接收开关电路为例：
72.a相接收开关电路包括第一三极管vt3，第一三极管vt3的基极同时电连接有电阻r13和电阻r21，电阻r13电连接mcu芯片d1的第六管脚switch_a_rx，电阻r21与第一三极管vt3的发射极电连接并一同电连接地gnd；第一三极管vt3的集电极同时电连接电阻r7和电阻r10。电阻r7同时电连接电阻r3和第二三极管vt1的基极，电阻r3电连接+12v电源；第二三极管vt1的集电极同时电连接电阻r1和a相耦合电路，电阻r1电连接+12v电源；第二三极管vt1的发射极电连接电容c6，电容c6电连接电阻r54。电阻r10同时电连接电阻r16和第三三极管vt2的基极，电阻r16电连接+12v电源；第三三极管vt2的集电极同时电连接电阻r24和a相耦合电路，电阻r24电连接+12v电源；第三三极管vt2的发射极电连接电容c8，电容c8电连接电阻r38。b相接收开关电路的第一三极管vt9的基极电连接mcu芯片d1的第二十八管脚switch_b_rx，第二三极管vt7和第三三极管vt8的集电极均电连接b相耦合电路。c相接收开关电路的第一三极管vt17的基极电连接mcu芯片d1的第二十六管脚switch_c_rx，第二三极管vt14和第三三极管vt16的集电极均电连接c相耦合电路。
73.如图2、图3和图14所示，载波发送电路包括功率放大器d2，进一步的本实施方式优选功率放大器d2的型号为ths6222irhfr。功率放大器d2的第一管脚d1_in+电连接有电容c151，电容c151电连接mcu芯片d1的第四十管脚txn。功率放大器d2的第二管脚d2_in+电连接有电容c152，电容c152电连接mcu芯片d1的第四十一管脚txp。功率放大器d2的第十七管
脚d2_out同时电连接有电阻r9和电阻r5，电阻r5同时电连接a相发送开关电路、b相发送开关电路、c相发送开关电路和稳压管vp1的一端；电阻r9同时电连接功率放大器d2的第十八管脚d2_in-和电容c154，电容c154电连接电阻r102，电阻r102同时电连接电阻r6和功率放大器d2的第十九管脚d1_in-，电阻r6同时电连接功率放大器d2的第二十管脚d1_out和电阻r98，电阻r98同时电连接a相发送开关电路、b相发送开关电路、c相发送开关电路和稳压管vp1的另一端。功率放大器d2的第二十三管脚bias-1电连接mcu芯片d1的第六十管脚pa_con。
74.如图2、图3、图10、图11、图12和图14所示，a相发送开关电路、b相发送开关电路和c相发送开关电路的结构相同，均包括基极与路由器mcu电路电连接的第四三极管，第四三极管的集电极分别电连接第五三极管的基极和第六三极管的基极，第五三极管的集电极和第六三极管的集电极分别电连接载波发送电路，第五三极管的发射极和第六三极管的发射极分别电连接耦合电路。
75.以a相发送开关电路为例：
76.a相发送开关电路包括第四三极管vt6，第四三极管vt6的基极同时电连接有电阻r40和电阻r43，电阻r40电连接mcu芯片d1的第五管脚switch_a_tx，电阻r43与第四三极管vt6的发射极电连接并一同电连接地gnd；第四三极管vt6的集电极同时电连接有电阻r37和电阻r39。电阻r37同时电连接电阻r36和第五三极管vt4的基极，电阻r36电连接+12v电源；第五三极管vt4的集电极同时电连接二极管v d4的正极和电阻r98；第五三极管vt4的发射极同时电连接二极管vd4的负极和电容c16，电容c16电连接a相耦合电路。电阻r39同时电连接电阻r42和第六三极管vt5的基极，电阻r42电连接+12v电源；第六三极管vt5的集电极同时电连接二极管v d3的正极和电阻r5；第六三极管vt5的发射极同时电连接二极管vd3的负极和电容c19，电容c19电连接a相耦合电路。b相发送开关电路的第四三极管vt12的基极电连接mcu芯片d1的第二十七管脚switch_b_tx，第五三极管vt10和第六三极管v t11的集电极均电连接b相耦合电路。c相发送开关电路的第四三极管vt22的基极电连接mcu芯片d1的第二十四管脚switch_c_tx/sfc_hold/peri_rstn/gpio，第五三极管vt19和第六三极管vt21的集电极均电连接c相耦合电路。
77.如图2、图3、图18、图19和图20所示，485接口电路用于与5g模块进行通信连接，包括第一485接口电路和第二485接口电路，第一485接口电路和第二485接口电路的结构相同，均包括一个485通信芯片，485通信芯片的ro管脚、d/r管脚和di管脚电连接路由器mcu电路，485通信芯片的a管脚和b管脚电连接弱电接口xs3，弱电接口xs3电连接5g模块。
78.以第一485接口电路为例：
79.第一485接口电路包括485通信芯片n14及其外围电路，因其外围电路均为常规电路，故在此不再详述。485通信芯片n14的第二管脚ro电连接三极管vt43的发射极，三极管vt43的基极电连接电阻r118，电阻r118电连接3.3v电源，三极管vt43的集电极电连接mcu芯片d1的第五十五管脚uart1_rxd/set_n。485通信芯片n14的第三管脚d/r电连接mcu芯片d1的第五十三管脚lsrvr_pd0，485通信芯片n14的第四管脚di电连接mcu芯片d1的第五十四管脚uart1_txd/sta。485通信芯片n14的第六管脚a同时电连接有电阻r144、稳压二极管vp13的负极和压敏电阻rt12，电阻r144电连接+5v电源，稳压二极管vp13的正极电连接地gnd，压敏电阻rt12电连接弱电接口xs3的第一管脚。485通信芯片n14的第七管脚b电连接电阻
r139，电阻r139同时电连接电阻r137、稳压二极管vp12的负极和弱电接口xs3第二管脚，电阻r137和稳压二极管vp12的正极共同电连接地gnd。第二485接口电路的三极管vt44的集电极电连接mcu芯片d1的第十一管脚rxd_ir，485通信芯片n24的第三管脚d/r电连接mcu芯片d1的第六十一管脚gpio，485通信芯片n24的第四管脚d i电连接mcu芯片d1的第十管脚txd_ir，485通信芯片n24的第六管脚a电连接弱电接口xs3的第三管脚，485通信芯片n24的第七管脚电连接弱电接口xs3的第四管脚。本实施方式优选485通信芯片n14和485通信芯片n24的型号均为tc485h。
80.如图2、图4、图7、图10和图21所示，a相耦合电路包括耦合变压器t1，耦合变压器t1的第一端电连接a相接收开关电路的第三三极管vt2的集电极，耦合变压器t1的第二端电连接a相接收开关电路的第二三极管vt1的集电极，耦合变压器t1的第三端电连接a相发送开关电路的电容c16，耦合变压器t1的第四端电连接a相发送开关电路的电容c19，耦合变压器t1的第五端电连接过零检测电路，耦合变压器t1的第六端同时电连接双向稳压二极管vp23和电容c10，双向稳压二极管vp23电连接强电接口xs1第十九管脚，电容c10电连接强电接口xs1的第一管脚。
81.如图2、图5、图8、图11和图21所示，b相耦合电路包括耦合变压器t2，耦合变压器t2的第一端电连接b相接收开关电路的第三三极管vt8的集电极，耦合变压器t2的第二端电连接b相接收开关电路的第二三极管vt7的集电极，耦合变压器t2的第三端电连接b相发送开关电路的电容c41，耦合变压器t2的第四端电连接b相发送开关电路的电容c7，耦合变压器t2的第五端电连接过零检测电路，耦合变压器t2的第六端同时电连接双向稳压二极管vp24和电容c34，双向稳压二极管vp24电连接强电接口xs1第十九管脚，电容c34电连接强电接口xs1的第七管脚。
82.如图2、图5、图9、图12和图21所示，c相耦合电路包括耦合变压器t3，耦合变压器t3的第一端电连接c相接收开关电路的第三三极管vt16的集电极，耦合变压器t3的第二端电连接c相接收开关电路的第二三极管vt14的集电极，耦合变压器t3的第三端电连接c相发送开关电路的电容c73，耦合变压器t3的第四端电连接c相发送开关电路的电容c74，耦合变压器t3的第五端电连接过零检测电路，耦合变压器t3的第六端同时电连接双向稳压二极管vp25和电容c67，双向稳压二极管vp25电连接强电接口xs1第十九管脚，电容c67电连接强电接口xs1的第十三管脚。
83.如图2、图3、图15、图16、图17和图21所示，过零检测电路用于检测工频交流电上的过零信号，包括分别与路由器mcu电路电连接的a相过零电路、b相过零电路和c相过零电路。a相过零电路、b相过零电路和c相过零电路的结构相同，均包括复合三极管，复合三极管的基极电连接强电接口xs1，复合三极管的发射极同时电连接强电接口xs1和耦合电路，复合三极管的集电极电连接一光电耦合器的输入管脚，光电耦合器的输出管脚电连接路由器mcu电路。
84.如图3、图4、图15和图21所示，a相过零电路包括复合三极管vt18，复合三极管vt18的基极同时电连接二极管vd12的负极和电阻r78，电阻r78电连接电阻r79，电阻r79电连接强电接口xs1的第一管脚。复合三极管vt18的发射极同时电连接电容c55、稳压二极管vd11的正极、电容c58、二极管vd12的正极和强电接口xs1的第十九管脚，电容c55同时电连接a相耦合电路的第五端和电阻r81，电阻r81同时电连接稳压二极管vd11的负极和二极管vd10的
正极，二极管vd10的负极同时电连接电容c58和电阻r80，电阻r80电连接一光电耦合器的正极输入端。复合三极管vt18的集电极电连接光电耦合器的负极输入端。光电耦合器的集电极输出端同时电连接电容c63、三极管vt15的集电极和mcu芯片d1的第五十七管脚a_zero，电容c63电连接光电耦合器的发射极输出端和地gnd，三极管vt15的基极电连接电阻r75，电阻r75同时电连接三极管vt13的基极和集电极，三极管vt13的基极电连接电阻r72，电阻r72电连接地gnd，三极管vt15的发射极与三极管vt13的发射极电连接3.3v电源。
85.如图3、图5、图16和图21所示，b相过零电路包括复合三极管vt23，复合三极管vt23的基极同时电连接二极管vd16的负极和电阻r18，电阻r18电连接电阻r17，电阻r17电连接强电接口xs1的第七管脚。复合三极管vt23的发射极同时电连接电容c71、稳压二极管vd15的正极、电容c72、二极管vd16的正极和强电接口xs1的第十九管脚，电容c71同时电连接b相耦合电路的第五端和电阻r12，电阻r12同时电连接稳压二极管vd15的负极和二极管vd14的正极，二极管vd14的负极同时电连接电容c72和电阻r20，电阻r20电连接一光电耦合器的正极输入端。复合三极管vt23的集电极电连接光电耦合器的负极输入端。光电耦合器的集电极输出端同时电连接电容c75、三极管vt20的集电极和mcu芯片d1的第五十六管脚b_zero，电容c75电连接光电耦合器的发射极输出端和地gnd，三极管vt20的基极电连接电阻r14，三极管vt20的发射极电连接3.3v电源。
86.如图3、图6、图17和图21共同所示，c相过零电路包括复合三极管vt25，复合三极管vt25的基极同时电连接二极管vd19的负极和电阻r116，电阻r116电连接电阻r115，电阻r115电连接强电接口xs1的第十三管脚。复合三极管vt25的发射极同时电连接电容c81、稳压二极管vd18的正极、电容c82、二极管vd19的正极和强电接口xs1的第十九管脚，电容c81同时电连接c相耦合电路的第五端和电阻r113，电阻r113同时电连接稳压二极管vd18的负极和二极管vd8的正极，二极管vd8的负极同时电连接电容c82和电阻r119，电阻r119电连接一光电耦合器的正极输入端。复合三极管vt25的集电极电连接光电耦合器的负极输入端。光电耦合器的集电极输出端同时电连接电容c83、三极管vt24的集电极和mcu芯片d1的第二十五管脚c_zer o/gpio，电容c83电连接光电耦合器的发射极输出端和地gnd，三极管vt24的基极电连接电阻r114，三极管vt24的发射极电连接3.3v电源。
87.如图15、图16和图17共同所示，电阻r75与三极管vt13的集电极相连接的一端同时电连接电阻r14和电阻r114。
88.上述计量模组和管理模组能够实现电量的采集、计量、监测和控制；5g模块的远程通信模组可实现一体化表与主站的上行通信，同时5g模块的rs-485模组可实现与路由器的下行通信；设置了外置路由器，从而可以实现路由器与表本体两套电源供电，表本体采用弱电供电，路由器采用强电供电，路由器可通过电力载波与逆变器进行通信，从而可以不受各种逆变器的通信接口规格不同的限制，进而达到对光伏逆变器的采集、监测和控制。本实施例的光伏物联一体化计量装置能够实现光伏并网的计量、上下行通信、能够实现对逆变器的采集、监测和控制功能，无需多种设备，投资成本低，提升了光伏并网的计量、采集和控制水平，有利于光伏发电的大范围推广。
89.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。