電力線耦合裝置及電能表的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電力線耦合裝置及電能表。所述電力線耦合裝置至少包括：設(shè)置在火線的開關(guān)器件；一端連接所述開關(guān)器件的一端的第一電容；一端連接所述第一電容的另一端、另一端連接所述開關(guān)器件的另一端的第二電容；連接在所述第一電容與第二電容的公共連接點及零線之間的耦合器件。基于該電力線耦合裝置的耦合器件與信號處理電路相連可形成能在電力線開路時進(jìn)行電力載波通信的電能表。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，且在繼電器斷開后，也能與集中器及用戶顯示單元進(jìn)行通信。
【專利說明】電力線耦合裝置及電能表
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電能表領(lǐng)域，特別是涉及一種電力線耦合裝置及能在電力線開路時進(jìn)行電力載波通信的電能表。
【背景技術(shù)】
[0002]電力通信抄表系統(tǒng)通常由:集中器、單相代碼表、用戶顯示單元(CIU)等組成，如圖1所示。其中，集中器與電力線的火線A、B、C及零線N連接，每個單相代碼表與一根火線及零線N連接，并連接一個設(shè)置在用戶家庭中的CIU。該電力通信抄表系統(tǒng)的基本工作過程如下:每日集中器通過電力載波對各單相代碼表進(jìn)行抄讀，并存儲信息，了解用戶用電信息。同時用戶通過用戶顯示單元與相應(yīng)的單相代碼表進(jìn)行通信，獲取用電信息，并可通過沖值卡對單相代碼表進(jìn)行充值繳費。在電能表欠費時，集中器將通過電力載波通信控制設(shè)置在單相代碼表中的繼電器斷開，從而停止向用戶供電?？梢?，在整個系統(tǒng)中，集中器與單相代碼表，單相代碼表與CIU之間均可通過電力載波進(jìn)行通信。
[0003]然而，現(xiàn)有常用的單相代碼表內(nèi)設(shè)的繼電器連接在火線上，一旦斷開，會導(dǎo)致集中器與CIU中的一者無法與單相代碼表通信。
[0004]為了解決這一問題，在申請?zhí)枮?01220525722.5的中國專利文獻(xiàn)中，公開了一種具有雙向通信功能的電能表，其包含兩個耦合電路，各耦合電路一端與載波模塊電連接、另一端分別連接火線與零線，且該兩個耦合電路與火線的連接點分別位于繼電器的兩端，由此，當(dāng)繼電器斷開時，集中器能通過一個稱合電路與電能表通信，CIU (Control InterfaceUnit)能通過另一個耦合電路與電能表通信。
[0005]雖然，上述電能表在繼電器斷開時也能與集中器及CIU進(jìn)行通信，但由于該電能表的兩個耦合電路均采用耦合變壓器，由此增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，并增加了成本，故需要對現(xiàn)有電能表進(jìn)行改進(jìn)。
實用新型內(nèi)容
[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單的用于電能表的電力線耦合裝置。
[0007]本實用新型的另一目的在于提供一種能在電力線開路時進(jìn)行電力載波通信的電能表。
[0008]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種用于電能表的電力線耦合裝置，其至少包括:
[0009]設(shè)置在火線的開關(guān)器件；
[0010]一端連接所述開關(guān)器件的一端的第一電容；
[0011]一端連接所述第一電容的另一端、另一端連接所述開關(guān)器件的另一端的第二電容；
[0012]連接在所述第一電容與第二電容的公共連接點及零線之間的耦合器件。[0013]優(yōu)選地，第一電容的容抗遠(yuǎn)大于所述耦合器件相應(yīng)的感抗，以使所述公共連接點的電位接近為O。
[0014]優(yōu)選地，所述開關(guān)器件包括繼電器。
[0015]優(yōu)選地，所述第一電容包括安規(guī)電容。
[0016]優(yōu)選地，所述第二電容包括安規(guī)電容。
[0017]優(yōu)選地，所述耦合器件包括耦合變壓器。
[0018]本實用新型還提供一種能在電力線開路時進(jìn)行電力載波通信的電能表，其至少包括前述的用于電能表的電力線耦合裝置以及連接所述電力線耦合裝置的信號處理電路。
[0019]優(yōu)選地，所述電能表包括單相代碼表。
[0020]如上所述，本實用新型的用于電能表的電力線耦合裝置結(jié)構(gòu)簡單，在繼電器斷開后，也能與集中器及用戶顯示單元(CIU)進(jìn)行通信，由此形成的電能表在電力線開路時也能進(jìn)行電力載波通信。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的電力通信抄表系統(tǒng)示意圖。
[0022]圖2顯示為本實用新型的用于電能表的電力線耦合裝置示意圖。
[0023]圖3顯示為本實用新型的能在電力線開路時進(jìn)行電力載波通信的電能表示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0025]請參閱圖2至圖3。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0026]如圖所示，本實用新型提供一種用于電能表的電力線耦合裝置。該電力線耦合裝置至少包括:開關(guān)器件、第一電容Cl、第二電容C2、及耦合器件。
[0027]其中，所述開關(guān)器件優(yōu)選為繼電器，所述第一電容Cl及第二電容C2優(yōu)選為安規(guī)電容，所述耦合器件優(yōu)選為耦合變壓器。
[0028]如圖2所示，繼電器設(shè)置在火線L，第一電容Cl的一端連接該繼電器的上端、另一端連接第二電容C2的一端(即節(jié)點A)，第二電容C2的另一端(即節(jié)點B)連接該繼電器的下端，耦合變壓器的一個繞組(即耦合線圈)的一端連接節(jié)點A、另一端連接零線N，耦合變壓器的另一個繞組的一端作為PLC信號接收端、另一端接地。
[0029]其中，第一電容Cl的容抗遠(yuǎn)大于所述耦合線圈的初級感抗，以使連接節(jié)點A的電位接近為O。[0030]在本實施例中，耦合線圈的電感值在I至2mH之間，第一電容Cl的電容值為
0.22uF，節(jié)點A的電平Va為:
[0031]Va=220 HJ (ZL+ZC1))，
[0032]其中，稱合線圈的感抗Zi=jwL，當(dāng)w=50Hz時，稱合線圈的感抗\在0.314j至
0.628j之間;第一電容Cl的容抗Zci=I/ (jwCl)，當(dāng)w=50Hz時，第一電容Cl的容抗Zci為-1447.6j，由于第一電容Cl的容抗Zei遠(yuǎn)大于耦合線圈的感抗則節(jié)點A電平的電平Va?0，即Va電平與零線電平一致；由于節(jié)點B的電平與節(jié)點A的電平一致，故當(dāng)繼電器斷開時，家庭內(nèi)部火線L的電平與零線N的電平相同，由此可確保用戶用電的安全。
[0033]上述電力線耦合裝置的工作過程如下:
[0034]當(dāng)繼電器閉合時，安規(guī)電容Cl和安規(guī)電容C2并聯(lián)，并聯(lián)后的電容與耦合變壓器構(gòu)成耦合回路，由此能將來自集中器或CIU的載波信號進(jìn)行很好的耦合；當(dāng)繼電器斷開時，集中器抄讀電能表時，載波信號通過安規(guī)電容Cl與耦合變壓器構(gòu)成耦合回路進(jìn)行傳遞，而當(dāng)用戶顯示單元CIU抄讀電能表時，電力載波信號通過安規(guī)電容C2與耦合變壓器構(gòu)成耦合回路進(jìn)行傳遞，由此來實現(xiàn)在電力線開路時的電力載波通信。
[0035]基于上述電力線耦合裝置所形成的電能表如圖3所示，該電能表中，信號處理電路連接上述電力線耦合裝置的耦合變壓器的PLC信號接收端，由此，信號處理電路從耦合變壓器所耦合入的信號中獲取通信信息及基于通信信息來形成待傳輸信號以便通過所述耦合變壓器耦合至電力線。
[0036]其中，耦合變壓器耦合入的信號包括來自用戶端的CIU設(shè)備的信號以及來自集中器的信號等。
[0037]優(yōu)選地，所述電能表為單相代碼表。
[0038]綜上所述，本實用新型的電力線耦合裝置通過設(shè)置兩個安規(guī)電容，可在繼電器斷開和合上時，與集中器和用戶顯示單元(CIU)通過電力線通訊，由此電力線耦合裝置形成的電能表在電力線開路時也能進(jìn)行電力載波通信，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0039]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電能表的電力線耦合裝置，其特征在于，所述用于電能表的電力線耦合裝置至少包括: 設(shè)置在火線的開關(guān)器件； 一端連接所述開關(guān)器件的一端的第一電容； 一端連接所述第一電容的另一端、另一端連接所述開關(guān)器件的另一端的第二電容； 連接在所述第一電容與第二電容的公共連接點及零線之間的耦合器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電能表的電力線耦合裝置，其特征在于:第一電容的容抗遠(yuǎn)大于所述耦合器件相應(yīng)的感抗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電能表的電力線耦合裝置，其特征在于:所述開關(guān)器件包括繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于電能表的電力線耦合裝置，其特征在于:所述第一電容包括安規(guī)電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電能表的電力線耦合裝置，其特征在于:所述第二電容包括安規(guī)電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電能表的電力線耦合裝置，其特征在于:所述耦合器件包括耦合變壓器。
7.一種電能表，其特征在于，所述能表至少包括: 權(quán)利要求1至6任一項所述的用于電能表的電力線耦合裝置； 連接所述電力線耦合裝置的信號處理電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表，其特征在于:所述電能表包括單相代碼表。
【文檔編號】G01R22/06GK203606431SQ201320647030
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】何巍, 潘宇 申請人:鉅泉光電科技(上海)股份有限公司