本實(shí)用新型屬于智能電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能電能表可充電電池的電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的單相電能表裝的電池不能夠進(jìn)行充電，然而，無(wú)論什么型號(hào)的電池，都有一定額度容量，長(zhǎng)時(shí)間空載或帶負(fù)荷運(yùn)行，電池容量就會(huì)不斷降低，當(dāng)電池容量將要耗盡時(shí)，不但會(huì)對(duì)電池造成不可修復(fù)的缺陷，也會(huì)影響電能表系統(tǒng)的正常工作，出現(xiàn)計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確或者數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題。如果電能表裝有遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)電池電壓低于工作電壓時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)電池報(bào)警現(xiàn)象，該告警信號(hào)可以傳遞到后臺(tái)監(jiān)控，可以通過(guò)查詢?cè)撾娔鼙淼腎D知道電能表裝設(shè)的位置，進(jìn)而派工作人員去現(xiàn)場(chǎng)更換；如果屬于就地抄表系統(tǒng)，就需要去現(xiàn)場(chǎng)巡視才能發(fā)現(xiàn)。裝設(shè)這種峰谷計(jì)費(fèi)的智能電能表用戶很多，在經(jīng)過(guò)某小區(qū)的過(guò)道時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多電能表告警，這會(huì)嚴(yán)重影響計(jì)費(fèi)的準(zhǔn)確性，如果實(shí)施遠(yuǎn)程抄表，就有可能抄不到數(shù)據(jù)，需要到現(xiàn)場(chǎng)查看記錄，進(jìn)而影響電能表電量電費(fèi)結(jié)算的準(zhǔn)確性。

同時(shí)，每塊電池是都有使用年限，現(xiàn)場(chǎng)不能更換，如果電池電壓不足需要更換電池，必須工作人員到現(xiàn)場(chǎng)按照一定程序處理：停電，安裝臨時(shí)電能表，把舊電能表帶回計(jì)量室，由原廠免費(fèi)完成電池更換，試驗(yàn)合格后，由計(jì)量人員到現(xiàn)場(chǎng)，停電、裝表。這種方法更換電表需要停兩次電，會(huì)引起用戶的極大不滿，在更換電表時(shí)有的用戶是不愿意配合，而且每次都有大量電表的電池需要更換，更換出的大量電池如果處理不好會(huì)造成環(huán)境污染。每次更換電池將近兩、三個(gè)月，必須裝臨時(shí)電表，否則會(huì)造成用戶停電；然而，在拆裝的過(guò)程中，有兩次停電，已經(jīng)給用戶帶來(lái)不便，由于裝的是臨時(shí)電表，在這一段的電費(fèi)要記入下一次的收費(fèi)中，有些嫌麻煩的抄表工干脆就舍去，這給電力系統(tǒng)造成一定損失，而且用戶也不滿意。因此，現(xiàn)有的更換電表電池的方法，不僅造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)，也會(huì)消耗大量的人力。

申請(qǐng)?zhí)枮?01120167491.0的專利公開(kāi)了一種便攜式停電抄表輔助電源裝置，它包括電源盒，盒上裝有開(kāi)關(guān)K、充電用的交流220V輸入電源線、逆變輸出的交流110V及220V輸出端子；盒內(nèi)裝有為蓄電池充電的充電電路1、蓄電池U、將蓄電池直流電逆變成交流110V及220V的逆變電路2；開(kāi)關(guān)K接在蓄電池U與逆變電路2之間。該實(shí)用新型解決了工作現(xiàn)場(chǎng)因?yàn)橥ｋ姏](méi)有供電能表正常顯示的交流電源，造成無(wú)法抄讀電能表數(shù)據(jù)，影響正常抄表、換表工作的難題；該實(shí)用新型能夠持續(xù)供電兩小時(shí)以上，并能進(jìn)行重復(fù)充電。然而，該系統(tǒng)采用蓄電池儲(chǔ)能，體積笨重，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)整體控制，智能化程度不夠。

申請(qǐng)?zhí)枮?01210301736.3的專利公開(kāi)了一種智能電能表，該電能表內(nèi)部包含電源模塊給電能表供電，電源模塊18帶有穩(wěn)壓、整流和充電功能的電路模塊，負(fù)責(zé)為智能電能表本身的正常運(yùn)行提供穩(wěn)定的電源；同時(shí)，電源模塊包含一組可充電電池作為后備電源，可以支持智能電能表在失電以后維持運(yùn)行一段時(shí)間，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)通信、顯示信息和發(fā)出報(bào)警信號(hào)等操作；然而，該專利并未公開(kāi)電源模塊的具體實(shí)現(xiàn)方式，也并未對(duì)電池提供保護(hù)；同時(shí)，該智能表系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種應(yīng)用于單相智能電能表的免維修可充電的電源系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

提供一種單相智能電能表的電源系統(tǒng)，用于給所述單相智能電能表供電，其特征在于，該電源系統(tǒng)內(nèi)包括可充電電池，利用單相交流電給所述可充電電池充電。

所述電源系統(tǒng)包括電源單元，密碼保護(hù)單元，控制單元，所述電源單元內(nèi)包括可充電電池1-5。

當(dāng)市電正常時(shí)，將單相交流電通過(guò)變換后給電能表供電，當(dāng)市電丟失時(shí)，通過(guò)可充電電池給電能表供電。

所述電源單元還包括交流-直流轉(zhuǎn)換器1-1、二極管1-2、保護(hù)電阻1-3、定值電阻1-4、熱敏電阻1-7、待機(jī)功耗測(cè)試點(diǎn)1-6，所述交流-直流轉(zhuǎn)換器1-1的輸入端接單相220V交流電源，輸出端接二極管1-2的陽(yáng)極，二極管1-2的陰極作為電源VCC輸出，用于給電能表供電；保護(hù)電阻1-3的一端與二極管1-2的陰極連接，另一端與定值電阻1-4的一端連接，定值電阻1-4的另一端與熱敏電阻1-7的一端連接，熱敏電阻1-7的另一端接地；保護(hù)電阻1-3的另一端還與可充電電池1-5的正極連接，可充電電池1-5的負(fù)極通過(guò)待機(jī)功耗測(cè)試點(diǎn)1-6接地；熱敏電阻1-7的一端輸出信號(hào)1-A給控制單元，用于判斷是否溫度異常。

所述密碼保護(hù)單元包括密碼芯片2-1、定值電阻2-4、電容2-2、微動(dòng)開(kāi)關(guān)2-3；所述定值電阻2-4的一端接電源VCC，另一端接電容2-2的一端，電容2-2的另一端接地；定值電阻2-4的另一端還與密碼芯片2-1的1腳和微動(dòng)開(kāi)關(guān)2-3的一端連接，微動(dòng)開(kāi)關(guān)2-3的另一端接地；密碼芯片2-1的2腳接地，4腳輸出信號(hào)1-B給控制單元。

所述控制單元包括存儲(chǔ)器3-1、控制器3-2、定時(shí)芯片3-3和液晶驅(qū)動(dòng)芯片3-4；定時(shí)芯片3-3用于設(shè)置峰谷時(shí)間，控制器3-2用于實(shí)現(xiàn)電能表的智能控制，液晶驅(qū)動(dòng)芯片3-4用于顯示當(dāng)前的信息。

所述待機(jī)功耗測(cè)試點(diǎn)1-6包括兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)TP1和TP2，通過(guò)測(cè)量TP1和TP2之間的電壓，得到電池的待機(jī)電流。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下：

1、本實(shí)用新型的電源系統(tǒng)用于單相智能電能表，為電能表的正常運(yùn)行供給電源，使得電能表系統(tǒng)能夠持續(xù)工作，準(zhǔn)確計(jì)時(shí)和采集數(shù)據(jù)，改變現(xiàn)有電能表存在電池耗盡及需要頻繁更換的問(wèn)題，減少了電池的消耗，節(jié)能環(huán)保。

2、本實(shí)用新型應(yīng)用于單相智能電能表，能夠進(jìn)行不間斷供電，節(jié)省了現(xiàn)有抄表工對(duì)臨時(shí)電表的抄表工作，電表數(shù)據(jù)連續(xù)、準(zhǔn)確，避免電力系統(tǒng)在更換電池期間的抄表?yè)p失。

3、本實(shí)用新型應(yīng)用于單相智能電能表，避免了大量人工到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拆、裝電表，電能表進(jìn)行電池更換、準(zhǔn)確性校正工作。

4、本實(shí)用新型應(yīng)用于單相智能電能表，由于使用免維護(hù)可充電電池，避免了更換電池造成環(huán)境污染，起到環(huán)境保護(hù)的巨大作用。

5、本實(shí)用新型應(yīng)用于單向智能電能表，避免了以往電池耗盡時(shí)的停電操作，提高了用戶的用電滿意度。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎，可操作性強(qiáng)，提供了一種免維護(hù)可充電的電源系統(tǒng)，不僅保護(hù)環(huán)境，而且省去了工作人員到現(xiàn)場(chǎng)拆除電能表、更換電池等大量勞動(dòng)，又可避免電力系統(tǒng)在更換電池期間的抄表?yè)p失。

附圖說(shuō)明

圖1：本實(shí)用新型的電源單元原理圖。

圖2：本實(shí)用新型的密碼保護(hù)單元原理圖。

圖3：本實(shí)用新型控制單元示意圖。

其中，1-1-交流-直流轉(zhuǎn)換器，1-2-二極管，1-3-保護(hù)電阻R1，1-4-定值電阻R2，1-5-可充電電池，1-6-功耗測(cè)試點(diǎn)，1-7-熱敏電阻R3；2-1-密碼芯片，2-2-電容器，2-3-微動(dòng)開(kāi)關(guān)，2-4-定值電阻R；3-1-存儲(chǔ)器，3-2-MCU控制器，3-3-定時(shí)芯片，3-4-液晶驅(qū)動(dòng)芯片。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步清楚闡述本實(shí)用新型的內(nèi)容，但本實(shí)用新型的保護(hù)內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本實(shí)用新型更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，本實(shí)用新型可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。

參閱圖1~圖3，一種智能電能表電源系統(tǒng)，包括電源單元，密碼保護(hù)單元，控制單元。

如圖1所示，所述電源單元還包括交流-直流轉(zhuǎn)換器1-1、二極管1-2、保護(hù)電阻1-3、定值電阻1-4、熱敏電阻1-7、TP1與TP2待機(jī)功耗測(cè)試點(diǎn)1-6，所述交流-直流轉(zhuǎn)換器1-1的輸入端接單相220V交流電源，輸出端接二極管1-2的陽(yáng)極，二極管1-2的陰極作為電源VCC輸出，用于給電能表供電；保護(hù)電阻1-3的一端與二極管1-2的陰極連接，另一端與定值電阻1-4的一端連接，定值電阻1-4的另一端與熱敏電阻1-7的一端連接，熱敏電阻1-7的另一端接地；保護(hù)電阻1-3的另一端還與可充電電池1-5的正極連接，可充電電池1-5的負(fù)極通過(guò)待機(jī)功耗測(cè)試點(diǎn)1-6接地；熱敏電阻1-7的一端輸出信號(hào)1-A給控制單元，用于判斷是否溫度異常。

所述交流-直流轉(zhuǎn)換器1-1，把市電轉(zhuǎn)變?yōu)?V的直流電源，在市電正常時(shí)，提供電能表的MCU控制、操作與8025T時(shí)鐘電源。所述二極管1-2是在市電停電的情況下，防止可充電電池1-5向逆變單元1-1放電。所述保護(hù)電阻1-3是為了限流，防止可充電電池1-5被燒壞。所述定值電阻1-4和熱敏電阻1-7，所述可充電電池1-5由于電流充電，溫度會(huì)變化，如果電流大造成溫度過(guò)高，會(huì)降低可充電電池的使用壽命，利用熱敏電阻1-7兩端電壓的變化檢測(cè)電池溫度，使可充電電池溫度在可控范圍。所述可充電電池1-5，該電池采用可充電免維護(hù)鋰電池，在市電丟失的情況下，保存現(xiàn)有數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表，提供各種操作等，當(dāng)有人開(kāi)蓋操作時(shí)，會(huì)自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。所述待機(jī)功耗測(cè)試點(diǎn)TP1與TP2，通過(guò)測(cè)試TP1與TP2間定值電阻的電壓，計(jì)算電池的待機(jī)電流，進(jìn)而得到待機(jī)功耗。

如圖2所示，所述密碼保護(hù)單元包括密碼芯片2-1、定值電阻2-4、電容2-2、微動(dòng)開(kāi)關(guān)2-3；所述定值電阻2-4的一端接電源VCC，另一端接電容2-2的一端，電容2-2的另一端接地；定值電阻2-4的另一端還與密碼芯片2-1的1腳和微動(dòng)開(kāi)關(guān)2-3的一端連接，微動(dòng)開(kāi)關(guān)2-3的另一端接地；密碼芯片2-1的2腳接地，4腳輸出信號(hào)1-B給控制單元。

所述密碼芯片2-1主要是記錄授權(quán)的工作人員密碼，通過(guò)密碼可以進(jìn)行開(kāi)蓋操作。當(dāng)沒(méi)有經(jīng)過(guò)授權(quán)人員開(kāi)蓋操作時(shí)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，密碼芯片的管腳1由高電位變成低電位，向MCU控制器發(fā)信號(hào)，MCU控制器通過(guò)存儲(chǔ)器馬上記錄必要的信息，以備后來(lái)之用。

如圖3所示，所述控制單元包括存儲(chǔ)器3-1、MCU控制器3-2、定時(shí)芯片3-3和液晶驅(qū)動(dòng)芯片3-4。

通過(guò)控制器3-2，設(shè)置定時(shí)芯片3-3峰谷時(shí)間及相應(yīng)的電費(fèi)價(jià)格，然后進(jìn)行計(jì)費(fèi)，一切信息都存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器3-3中，當(dāng)發(fā)生不當(dāng)操作時(shí)，控制器MCU向所述存儲(chǔ)器發(fā)信號(hào)，馬上進(jìn)行事件存儲(chǔ)；液晶驅(qū)動(dòng)芯片主要是為了顯示當(dāng)前的信息。