專利名稱：Cpu卡單三相電子式預(yù)付費(fèi)階梯電價(jià)電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電能表，特別的是涉及一種以CPU卡為信息
交換介質(zhì)的自動(dòng)控制用電計(jì)量和用電結(jié)算的電能表。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，大規(guī)模集成電路在電能表中得到廣泛的 應(yīng)用。傳統(tǒng)的感應(yīng)式電能表需要工作人員上門抄表或通斷電、計(jì)算電費(fèi)、 郵寄電費(fèi)單等，且會出現(xiàn)延遲付款和壞賬問題，特別是在供電企業(yè)的用 戶群中，用電量比較大，應(yīng)付的電費(fèi)額度也比較大，及時(shí)回收其電費(fèi)是 供電企業(yè)經(jīng)營中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而且^[艮難實(shí)行不同的時(shí)間段采用不同的 費(fèi)率等用電調(diào)控措施。
而電子式電能表與感應(yīng)式電能表相比，具有測量精度高，過載能力 強(qiáng)，功率消耗低，性能穩(wěn)定可靠，體積小，重量輕，操作簡便，易于實(shí) 現(xiàn)管理功能的擴(kuò)展、 一表多用等特點(diǎn)。全電子式多功能電能表采用高精 度計(jì)量芯片，完成各種電參數(shù)的精密計(jì)算及測量，可以實(shí)現(xiàn)用戶用電量 的自動(dòng)抄收以及銀行聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)結(jié)算電費(fèi)的技術(shù)。
現(xiàn)有技術(shù)中已有預(yù)付費(fèi)電能表，但費(fèi)率一般比較固定，或者規(guī)定多 種費(fèi)率，從而需要一定的存儲空間。另外對于信息的顯示較少、缺乏出 現(xiàn)金額不足等的提醒功能及應(yīng)急功能，因此給用戶的使用帶來一定的不 便。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提出一種階梯電價(jià)的CPU卡單三相電子式
預(yù)付費(fèi)階梯電價(jià)電能表，可在每月根據(jù)用戶用電量的大小給予不同的電 價(jià)，起到鼓勵(lì)用電或限制用電的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了 一種CPU卡單三相電子式預(yù)付 費(fèi)階梯電價(jià)電能表，該電能表包括接口單元、電源電路單元、電能計(jì)量
及電參數(shù)檢測單元、電表斷電機(jī)構(gòu)、MCU控制單元、顯示單元、ESAM 單元和報(bào)警單元，所述接口單元、電源電路單元和電能計(jì)量及電參數(shù)檢 測單元均分別，命入至MCU控制單元，MCU控制單元輸出斷電信息至電 表斷電機(jī)構(gòu)，所述電源電路單元同時(shí)為電能計(jì)量及電參數(shù)檢測單元提供 電源；所述ESAM單元連接于接口單元和MCU控制單元之間，所述顯 示單元和報(bào)警單元均由MCU控制單元輸出的控制信息激活。
所述報(bào)警單元包括聲控報(bào)警電路和光控報(bào)警電路，其中聲控報(bào)警電 路由蜂鳴器實(shí)現(xiàn)，光控報(bào)警電路由發(fā)光二級管常亮或閃爍實(shí)現(xiàn)。
所述MCU控制單元包括通訊模塊、時(shí)鐘模塊、功率計(jì)量模塊、存 儲模塊、顯示控制模塊、費(fèi)率計(jì)算模塊及報(bào)警控制模塊，其中，所述通 訊模塊、時(shí)鐘模塊和功率計(jì)量模塊均將各自信息分別輸入至顯示控制單 元和存儲模塊，所述存儲模塊輸出連接至費(fèi)率計(jì)算模塊和顯示控制模 塊，所述費(fèi)率計(jì)算模塊的一輸出端輸出斷電信息，另兩個(gè)輸出端分別接 報(bào)警控制模塊和顯示控制模塊，所述報(bào)警控制單元一輸出端接顯示控制 模塊，另一輸出端輸出報(bào)警信息，所述顯示控制模塊輸出顯示控制信息。
所述費(fèi)率計(jì)算模塊105包括N個(gè)比較器第一比較器至第N比較器， N個(gè)選擇器第一選擇器至第N選擇器，2N+1個(gè)乘法器和兩個(gè)加法器 第一加法器和第二加法器，其中，當(dāng)月當(dāng)前用電量E分別輸入至N個(gè)比 較器的一輸入端，梯級電量E！至En分別所述N個(gè)比較器的另 一輸入端， 每一比較器、 一選擇器和相應(yīng)乘法器組成一組，按照所接入的梯級電量 分成N級，所述第1至N-1級中，本級比較器的輸出比較值同時(shí)輸入至 本級選擇器的選擇端和下一級選擇器的使能端，且每一級選擇器的兩輸 入端分別對應(yīng)兩乘法器的輸出端，其中第一選擇器始終處于使能狀態(tài)； 所述第N級中，第N比較器輸出端只連接至第N選擇器的選擇端，且 對應(yīng)第N選擇器的一輸入端接一乘法器輸出端，另一輸入端接入兩個(gè)乘 法器的輸出經(jīng)第 一加法器之和；所輸N個(gè)選擇器的輸出經(jīng)第二加法器相 加得到當(dāng)月當(dāng)前電費(fèi)。所述MCU控制單元還包括一連接于所述費(fèi)率計(jì)算模塊和電表斷電 機(jī)構(gòu)之間、并用于在透支用電至設(shè)定的透支金額門限時(shí)控制所述電表斷 電機(jī)構(gòu)進(jìn)行斷電操作的透支處理模塊，所述通訊模塊輸入透支金額門限 和透支費(fèi)率至所述透支處理模塊。
所述MCU控制單元還包括一賒欠用電處理才莫塊，連接于所述所述 電表斷電機(jī)構(gòu)之前，所述通訊模塊輸入賒欠金額門限和賒欠費(fèi)率至所述 賒欠用電處理模塊，可賒欠用電至賒欠金額門限。
所述MCU控制單元還包括一負(fù)荷控制模塊，所述負(fù)荷控制模塊的 一輸入端接功率計(jì)量模塊的輸出端，另 一輸入端接通訊模塊輸出的用戶 負(fù)荷門限；其一輸出端接報(bào)警控制模塊，第二輸出端接電表斷電機(jī)構(gòu)， 第三輸出端接顯示控制模塊，所述負(fù)荷控制模塊通過用戶負(fù)荷門限控制
用戶用電超負(fù)荷的次數(shù)。
該電能表包括上蓋塑料鉛封、上蓋鉛封螺釘、上蓋、報(bào)警指示、脈 沖指示、卡門、CPU卡及CPU卡插槽，輪顯按鍵、上蓋鉛封螺釘、上 蓋鉛制鉛封、接線插座、接線端蓋鉛封螺釘、接線端蓋、設(shè)置掩建、接 線柱固定螺釘、接線柱、脈沖測試輸出、紅外通訊接口、液晶顯示器、 面板和底殼。
所述液晶顯示器的顯示項(xiàng)包括顯示代碼、階梯電費(fèi)種類標(biāo)識、單位、 剩余金額條棒指示、數(shù)據(jù)顯示項(xiàng)、通訊標(biāo)識和反向用電標(biāo)識。
所述液晶顯示器通過自動(dòng)輪顯或輪顯按鍵控制顯示數(shù)據(jù)，所述顯示 數(shù)據(jù)通過顯示代碼和數(shù)據(jù)顯示項(xiàng)區(qū)分所顯示數(shù)據(jù)項(xiàng)。
本實(shí)用新型的有益效果在于所述電能表采用了階梯電價(jià)，可根據(jù) 用戶每月用電量的大小給予不同的電價(jià)，在基本用電量范圍內(nèi)使用 一個(gè) 電價(jià)，超出基本用電量的用電量使用另一個(gè)電價(jià)，因此方便供電局靈活 選擇鼓勵(lì)用電或限制用電政策，且不需按不同時(shí)段存儲大量的電價(jià)數(shù) 據(jù)，節(jié)省了存儲空間。另外，當(dāng)電表檢測超負(fù)荷或剩余金額不足及需要 斷電時(shí)，均會發(fā)出聲光報(bào)警；同時(shí)還可以設(shè)置給予用戶一定的超負(fù)荷次數(shù)、透支額度和賒欠額度，防止突然斷電給用戶工作生活帶來不便和損 失，該電能表還提供月基本用電金額功能，以及鐘表顯示和實(shí)時(shí)功率顯 示實(shí)時(shí)負(fù)荷功能，方便用戶及供電企業(yè)查詢。


圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
所述電能表的整體結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
所述費(fèi)率計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3是本實(shí)用新型釆用本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
所述電能表結(jié)構(gòu)生 產(chǎn)的一種電能表產(chǎn)品；
圖4U)是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
所述電能表產(chǎn)品的接線柱標(biāo)示； 圖4 (b)是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
所述電能表產(chǎn)品的接線圖示； 圖5是本具體實(shí)施方式
所述顯示單元的顯示結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
作詳細(xì)的描述。 如圖1所示為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
所述電能表的整體結(jié)構(gòu)框 圖，該電能表包括接口單元、ESAM單元、電源電路單元、電能計(jì)量及 電參數(shù)檢測單元、顯示單元、電表斷電機(jī)構(gòu)、報(bào)警單元和MCU控制單 元，其中MCU控制單元包括通訊模塊100、時(shí)鐘模塊101、功率計(jì)量模 塊102、存儲模塊103、顯示控制模塊104、費(fèi)率計(jì)算模塊105及報(bào)警控 制模塊106。
其中，所述電源電路單元包括外接電源和RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，所述 外接電源為MCU控制單元的時(shí)鐘模塊、電能計(jì)量及電參數(shù)檢測單元提 供電源，所述RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路為時(shí)鐘模塊提供備用電源，使當(dāng)外接電 源斷電時(shí)，內(nèi)部的時(shí)鐘單元仍然保持工作狀態(tài)。
所述接口單元包括紅外接口和CPU卡接口。本具體實(shí)施例中，所述 CPU卡帶密鑰控制，且采用3-DES算法，更具有兼容性。當(dāng)插入CPU 卡至接口單元后，ESAM單元進(jìn)行密鑰認(rèn)證過程，若認(rèn)證不通過則拒絕 裝電，若認(rèn)證通過則檢測防囤積、購電裝電次數(shù)是否匹配，若不匹配則 拒絕裝電，若匹配則進(jìn)入裝電過程，將CPU卡中的信息，包括購電金額和其它參數(shù)輸入至通訊才莫塊100,調(diào)整表中的相應(yīng)參數(shù)值；
所述通訊模塊100、時(shí)鐘模塊101和功率計(jì)量^^塊102均將各自信 息輸入至存儲模塊103中存儲，等待費(fèi)率計(jì)算模塊105從中讀取出進(jìn)行 電費(fèi)的計(jì)算，從而得到剩余金額，當(dāng)剩余金額低于設(shè)定的預(yù)報(bào)警門限時(shí)， 則費(fèi)率計(jì)算模塊105輸出剩余金額預(yù)報(bào)警信息至報(bào)警控制單元106，使 與報(bào)警控斜單元106相連的報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警；當(dāng)剩余金額低于設(shè)定的 報(bào)警門限時(shí)，則費(fèi)率計(jì)算模塊105輸出剩余金額報(bào)警信息至報(bào)警控制單 元106,使報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警，同時(shí)輸出斷電信息至電表斷電機(jī)構(gòu)，所 述報(bào)警單元包括聲控報(bào)警和光控報(bào)警兩種電路，根據(jù)報(bào)警控制單元106 的控制信息相應(yīng)啟動(dòng)，其中，本具體實(shí)施方式
中，所述光控報(bào)警電路由 LED燈產(chǎn)生常亮或閃爍兩種報(bào)警方式，所述聲控電路由蜂鳴器實(shí)現(xiàn)。 所述通訊模塊100、時(shí)鐘模塊101、功率計(jì)量才莫塊102、存儲模塊
103、 費(fèi)率計(jì)算模塊105、報(bào)警控制模塊106均分別輸入至顯示控制模塊
104, 由顯示控制模塊104按照自動(dòng)輪顯和按鍵輪顯相結(jié)合的方式控制 顯示單元顯示各個(gè)模塊的相應(yīng)信息。
其中，如圖2所示，所述費(fèi)率計(jì)算模塊105包括N個(gè)比較器第一 比較器至第N比較器；N個(gè)選擇器第一選擇器至第N選擇器；2N個(gè) 乘法器、第一加法器和第二加法器，其中，每個(gè)比較器對應(yīng)一個(gè)選擇器 按照輸入的梯級電量E,至En依次排成N級，所述N個(gè)比較器的另 一輸 入端均輸入當(dāng)月當(dāng)前用電量E,其中，第一級的第一比較器輸入Ep第 二級的第二比較器輸入E2，依次第N級的第N比較器輸入EN;所述N 級組合中，前N-1級的本級比較器輸出信號同時(shí)輸入至本級選擇器的選 擇端c和下一級選擇器的使能端ENB，其中第一選擇器的使能端接高電 平，始終保持使能狀態(tài)，但第N級的比較器輸出端只接入本級選擇器的 選擇端；
同時(shí)，前N-1級中每個(gè)選擇器的兩輸入端分別對應(yīng)兩乘法器的輸出 端，但第N級選擇器的Si端輸入為兩個(gè)乘法器經(jīng)第一加法器之和，S, 端接一乘法器的輸出端；其中本具體實(shí)施例選擇器中，當(dāng)C=l時(shí)選擇輸 出S2端信號，當(dāng)00時(shí)選擇輸出S，端信號，當(dāng)選擇端或使能端為高阻或不定態(tài)時(shí)選擇器均輸出零。
所述N個(gè)選擇器的輸出端均連接至第二加法器的輸入端，從而得到 當(dāng)月當(dāng)前用電費(fèi)。
其中，所述當(dāng)月當(dāng)前用電量E由存儲模塊103輸出；N為自然數(shù)， 梯級電量應(yīng)滿足0《E!《E2《E3《……《EN,則電能表設(shè)置的N個(gè)梯 級電量Ei至EN兩兩相鄰將電量劃分為N+l個(gè)區(qū)間，分別是[0, E,)、 [EP E2)直到[En, +00],每個(gè)區(qū)間對應(yīng)一個(gè)電價(jià)，依次用Po至Pn表示。 其中，階梯電價(jià)Po至PN可滿足升序冪排列，則該階梯電價(jià)起到其限制 用電的目的；若所述N+1個(gè)電價(jià)Po至Pw依次降序排列，則該階梯電價(jià) 起到鼓勵(lì)用電的目的。因此供電局可通過CPU卡設(shè)置不同的階梯電價(jià)， 從而可以靈活限電或鼓勵(lì)用電，并可靈活控制限制用電及鼓勵(lì)用電的程
度，且由于只需存取梯級電量E!至EN和階梯電價(jià)P()至PN，可通過設(shè)定
電量的梯級數(shù)節(jié)省存儲空間。
本具體實(shí)施方式
中以N=2為例，對所述費(fèi)率計(jì)算模塊105的具體工 作過程作詳細(xì)描述，當(dāng)N為2時(shí)，則圖2所示費(fèi)率計(jì)算模塊105包括2 個(gè)比較器、兩個(gè)選擇器、四個(gè)乘法器和兩個(gè)加法器。
若當(dāng)月當(dāng)前用電量E小于Ei,則第一比較器輸出為零，則所述第一 選擇器選擇乘法器E*Po的乘積輸出至第二加法器，其它的選擇器未被使 能，則所述費(fèi)率計(jì)算模塊105計(jì)算的當(dāng)月當(dāng)前電費(fèi)為E*P0。
若當(dāng)月當(dāng)前用電量E屬于區(qū)間[Ep E2)內(nèi)時(shí)，則第一比較器輸出為 1，第二選擇器處于使能狀態(tài)，且第二選擇器輸出0,則所述費(fèi)率計(jì)算才莫 塊105計(jì)算的當(dāng)月當(dāng)前電費(fèi)為E,*P0+ (E曙E!) *Plo
若當(dāng)月當(dāng)前用電量E大于本具體實(shí)施方式
設(shè)定的最高梯級電量E2 時(shí)，則所述兩個(gè)比較器均輸出1,兩個(gè)選擇器均處于使能狀態(tài)，且此時(shí) 第二選擇器為最高梯級電量對應(yīng)的選擇器，則其輸出為兩個(gè)乘法器之 和，則所述費(fèi)率計(jì)算模塊105計(jì)算的當(dāng)月當(dāng)前電費(fèi)為E"o屮(E2-E!) *P!+ (E-E2) *P2。
考慮到當(dāng)剩余電費(fèi)不足，電表突然斷電，可能會給用戶造成一定的 損失，特別是企業(yè)用戶，本實(shí)用新型所述電能表還包括一透支處理模塊，所述透支處理模塊連接于費(fèi)率計(jì)算模塊105和電表斷電機(jī)構(gòu)之間，且通 訊模塊100輸入透支金額門限和透支費(fèi)率至所述透支處理模塊，當(dāng)剩余 電費(fèi)為零后產(chǎn)生的電量為透支電量，按照所述透支費(fèi)率計(jì)算透支電費(fèi)， 用戶可透支用電至所述透支金額門限。
同時(shí)，本實(shí)用新型所述電能表還包括一賒欠用電處理模塊，連接于 所述透支處理^f莫塊和所述電表斷電機(jī)構(gòu)之間，同樣，通訊模塊100輸入 賒欠金額門限和賒欠費(fèi)率至所述賒欠用電處理模塊，當(dāng)可透支的電費(fèi)達(dá) 到透支金額門限后產(chǎn)生的電量為賒欠電量，按照所述賒欠費(fèi)率計(jì)算賒欠 電費(fèi)，用戶可賒欠用電至所述賒欠金額門限。
所述透支處理模塊和賒欠用電處理模塊可不同時(shí)包括，若不包含透 支處理模塊時(shí)，則所述賒欠用電處理模塊連接于費(fèi)率計(jì)算模塊105和電 表斷電機(jī)構(gòu)之間，當(dāng)剩余電費(fèi)為零后直接激活所迷賒欠用電處理模塊。
另外，為防止用戶超負(fù)荷用電，本實(shí)用新型所述電能表還包括一負(fù) 荷控制模塊，所述負(fù)荷控制模塊的一輸入端接功率計(jì)量模塊102的輸出 端，另 一輸入端接通訊模塊100輸出的用戶負(fù)荷門限；其一輸出端接報(bào) 警控制模塊106，第二輸出端接電表斷電機(jī)構(gòu)，第三輸出端接顯示控制 模塊，顯示超負(fù)荷信息。
所述負(fù)荷控制;f莫塊通過設(shè)置一個(gè)負(fù)荷門限限制用戶的用電負(fù)荷，判
斷當(dāng)前需求量及當(dāng)前功率是否均大于用戶負(fù)荷門限，若否，則電能表繼 續(xù)正常工作；
若是則發(fā)出斷電信息，判斷超負(fù)荷斷電次數(shù)是否大于最大允許次 數(shù)，若不大于最大允許次數(shù)，則啟動(dòng)超負(fù)荷預(yù)報(bào)警，超負(fù)荷斷電次數(shù)累 加，且用戶可通過自行按鍵或插卡恢復(fù)供電；否則啟動(dòng)超負(fù)荷斷電報(bào)警， 且必須通過售電部門才能恢復(fù)供電。
如圖3所示為采用本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
所述的電能表結(jié)構(gòu)的電 能表產(chǎn)品，該電能表包括上蓋塑料鉛封1、上蓋鉛封螺釘2、上蓋3、報(bào) 警指示4、脈沖指示5、卡門6、 CPU卡及CPU卡插槽7，輪顯按4泉8、 上蓋鉛封螺釘9、上蓋鉛制鉛封10、接線插座11、接線端蓋鉛封螺釘 12、接線端蓋13、設(shè)置按鍵14、接線柱固定螺釘15、接線柱16、脈沖
ii測試輸出17、紅外通訊接口 18、液晶顯示器19、面板20和底殼21。
所述設(shè)置按鍵14為設(shè)置或清零按鍵；所述與接線柱16相應(yīng)的有四 個(gè)接線柱，如圖4(a)所示，分別為相線接入、相線接出、中線接入 和中線輸出，其接線關(guān)系如圖4 (b)所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
采 用5KV隔離電壓、輸出為50V直流電壓，最大電流為50mA的光耦作 為電能脈沖輸出⑤和⑧，如虛線框內(nèi)所示，此光耦不具備外部電源和保 護(hù)能力。光耦輸出和電能表其它回路之間可承受5KV的絕緣，因此即使 電能表內(nèi)部的光耦輸出端被擊穿不會影響電能表的計(jì)量功能和其它控 制功能；相線和中線之間接一線圈輔助檢測用電參數(shù)。
當(dāng)斷電條件滿足，電能表斷開用電負(fù)荷時(shí)，若用戶在外部短接電能 表如圖4(a)所示的進(jìn)出線進(jìn)行竊電，電能表可以檢測到這種竊電行為， 當(dāng)此行為持續(xù)時(shí)間超過l分鐘后，液晶屏上顯示竊電標(biāo)示，若竊電行為 再持續(xù)1分鐘以上時(shí)，電能表將會通過存儲模塊103記錄竊電發(fā)生的次 數(shù)和總的竊電時(shí)間，其中本具體實(shí)施方式
中，時(shí)間以分鐘來計(jì)量。
如圖5所示，所述液晶顯示器19的顯示項(xiàng)包括顯示代碼501、階梯 電費(fèi)種類標(biāo)識502、單位503、剩余金額條棒指示504、數(shù)據(jù)顯示項(xiàng)505、 通訊標(biāo)識506和反向用電標(biāo)識507,其中，本具體實(shí)施方式
中，所述數(shù) 據(jù)顯示項(xiàng)505顯示內(nèi)容包括用電數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)、時(shí)間、當(dāng) 前實(shí)時(shí)功率等數(shù)據(jù)項(xiàng)，電能表中涉及的參數(shù)均可通過該數(shù)據(jù)項(xiàng)顯示，且 本具體實(shí)施方式
中采用6位整數(shù)2位小數(shù)來顯示；所述顯示代碼501采 用2位標(biāo)志數(shù)據(jù)表示歷史用電數(shù)據(jù)及電表設(shè)置參數(shù)；所述階梯電費(fèi)種類 標(biāo)識502用Tl 、 T2、 T3和T4來指示。
本具體實(shí)施方式
中，所述剩余金額條棒指示504每一個(gè)條塊代表10 貨幣單位的剩余金額，共有9個(gè)條塊。當(dāng)剩余金額大于等于90貨幣單 位時(shí)，條棒全顯；大于等于80貨幣單位小于90貨幣單位時(shí)，顯示8個(gè) 條塊；以此類推，當(dāng)剩余金額小于IO貨幣單位時(shí)，條棒不顯示。
值得注意的是，所述數(shù)據(jù)顯示項(xiàng)505并不局限于本具體實(shí)施方式
所 述的6位整數(shù)2位小數(shù)方式，所述顯示代碼501也不局限于本具體實(shí)施 方式所述的位數(shù)，其它只要滿足足夠標(biāo)識顯示項(xiàng)目的顯示代碼位數(shù)均屬
12于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍；所述階梯費(fèi)率種類標(biāo)識502也不局限于本具 體實(shí)施方式所述的Tl至T4四種指示，其它只要能區(qū)分電能表所存儲的 階梯費(fèi)率種類個(gè)數(shù)均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍；所述剩余金額條棒指 示504也不局限于本具體實(shí)施方式
所述9個(gè)條塊，其它只要能清楚顯示 剩余金額量的方式均屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
所述液晶顯示器19也不局限于本具體實(shí)施方式
所述的顯示項(xiàng)數(shù)及 顯示方式，其它只要能滿足用戶需求的自動(dòng)輪顯和4喬建輪顯相結(jié)合的顯 示方式，均屬于本實(shí)用新型所要保護(hù)的范圍。
詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本 實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思 的前提下，還可以做出若干筒單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、CPU卡單三相電子式預(yù)付費(fèi)階梯電價(jià)電能表，其特征在于，該電能表包括接口單元、電源電路單元、電能計(jì)量及電參數(shù)檢測單元、電表斷電機(jī)構(gòu)、MCU控制單元、顯示單元、ESAM單元和報(bào)警單元，所述接口單元、電源電路單元和電能計(jì)量及電參數(shù)檢測單元均分別輸入至MCU控制單元，MCU控制單元輸出斷電信息至電表斷電機(jī)構(gòu)，所述電源電路單元同時(shí)為電能計(jì)量及電參數(shù)檢測單元提供電源；所述ESAM單元連接于接口單元和MCU控制單元之間，所述顯示單元和報(bào)警單元均由MCU控制單元輸出的控制信息激活。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CPU卡單三相電子式預(yù)付費(fèi)階梯電價(jià)電 能表，其特征在于，所述MCU控制單元包括通訊模塊(100)、時(shí)鐘模 塊(101 )、功率計(jì)量模塊(102 )、存儲模塊(103 )、顯示控制模塊(104 )、 費(fèi)率計(jì)算模塊(105 )及報(bào)警控制模塊(106),其中，所述通訊模塊(100 )、 時(shí)鐘模塊(101)和功率計(jì)量模塊(102)均將各自信息分別輸入至顯示 控制單元(104)和存儲模塊(103 ),所述存儲模塊(103 )輸出連接至 費(fèi)率計(jì)算模塊(105 )和顯示控制模塊(104)，所述費(fèi)率計(jì)算模塊(105 ) 的一輸出端輸出斷電信息，另兩個(gè)輸出端分別接報(bào)警控制模塊(106) 和顯示控制模塊(104)，所述報(bào)警控制單元(106) —輸出端接顯示控 制模塊(104),另一輸出端輸出報(bào)警信息，所述顯示控制模塊(104) 輸出顯示控制信息。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的CPU卡單三相電子式預(yù)付費(fèi)階梯電價(jià)電 能表，其特征在于，所述費(fèi)率計(jì)算模塊(105)包括N個(gè)比較器第一 比較器至第N比較器，N個(gè)選擇器第一選擇器至第N選擇器，2N+1 個(gè)乘法器和兩個(gè)加法器第一加法器和第二加法器，其中，當(dāng)月當(dāng)前用 電量E分別輸入至N個(gè)比較器的一輸入端，梯級電量E！至Ew分別所述 N個(gè)比較器的另一輸入端，每一比較器、 一選擇器和相應(yīng)乘法器組成一 組，按照所接入的梯級電量分成N級，所述第1至N-1級中，本級比較 器的輸出比較值同時(shí)輸入至本級選擇器的選擇端和下一級選擇器的使能端，且每一級選擇器的兩輸入端分別對應(yīng)兩乘法器的輸ifc端，其中第一選擇器始終處于使能狀態(tài)；所述第N級中，第N比較器輸出端只連接 至第N選擇器的選擇端，且對應(yīng)第N選擇器的一輸入端接一乘法器輸出 端，另一輸入端接入兩個(gè)乘法器的輸出經(jīng)第一加法器之和；所輸N個(gè)選 擇器的輸出經(jīng)第二加法器相加得到當(dāng)月當(dāng)前電費(fèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的CPU卡單三相電子式預(yù)付費(fèi)階梯電價(jià)電 能表，其特征在于，所述MCU控制單元還包括一連接于所述費(fèi)率計(jì)算 模塊(105)和電表斷電機(jī)構(gòu)之間、并用于在透支用電至設(shè)定的透支金 額門限時(shí)控制所述電表斷電機(jī)構(gòu)進(jìn)行斷電操作的透支處理模塊，所述通 訊模塊輸入透支金額門限和透支費(fèi)率至所述透支處理模塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的CPU卡單三相電子式預(yù)付費(fèi)階梯電 價(jià)電能表，其特征在于，所述MCU控制單元還包括一賒欠用電處理模 塊，連接于所述所述電表斷電機(jī)構(gòu)之前，所述通訊模塊(100)輸入賒 欠金額門限和賒欠費(fèi)率至所述賒欠用電處理模塊，可賒欠用電至賒欠金 額門限。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的CPU卡單三相電子式預(yù)付費(fèi)階梯電價(jià)電 能表，其特征在于，所述MCU控制單元還包括一負(fù)荷控制模塊，所述 負(fù)荷控制模塊的一輸入端接功率計(jì)量模塊(102)的輸出端，另一輸入 端接通訊模塊(100)輸出的用戶負(fù)荷門限；其一輸出端接報(bào)警控制模 塊(106)，第二輸出端接電表斷電凈^，第三輸出端接顯示控制模塊， 所述負(fù)荷控制模塊通過用戶負(fù)荷門P艮控制用戶用電超負(fù)荷的次數(shù)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的CPU卡單三相電子式預(yù)付費(fèi)階梯電價(jià)電 能表，其特征在于，該電能表包括上蓋塑料鉛封(1 )、上蓋鉛封螺釘(2)、 上蓋(3)、報(bào)警指示(4)、脈沖指示(5)、卡門(6)、 CPU卡及CPU 卡插槽(7)，輪顯按鍵(8)、上蓋鉛封螺釘(9)、上蓋鉛制鉛封(10)、 接線插座(11)、接線端蓋鉛封螺釘(12 )、接線端蓋(13)、設(shè)置按鍵(14)、接線柱固定螺釘(15)、接線柱(16)、脈沖測試輸出(17)、紅 外通訊接口 (18)、液晶顯示器(19)、面板(20)和底殼(21)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的CPU卡單三相電子式預(yù)付費(fèi)階梯電價(jià)電能表，其特征在于，所述液晶顯示器(19)的顯示項(xiàng)包括顯示代碼(501 )、 階梯電費(fèi)種類標(biāo)識(502)、單位(503 )、剩余金額條棒指示(504)、數(shù) 據(jù)顯示項(xiàng)(505 )、通訊標(biāo)識(506)和反向用電標(biāo)識(507)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種CPU卡單三相電子式預(yù)付費(fèi)階梯電價(jià)電能表，該電能表包括接口單元、電源電路單元、電能計(jì)量及電參數(shù)檢測單元、電表斷電機(jī)構(gòu)、MCU控制單元、顯示單元、ESAM單元和報(bào)警單元，其中，所述MCU控制單元包括通訊模塊(100)、時(shí)鐘模塊(101)、功率計(jì)量模塊(102)、存儲模塊(103)、顯示控制模塊(104)、費(fèi)率計(jì)算模塊(105)及報(bào)警控制模塊(106)。本實(shí)用新型所述電能表結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)階梯電價(jià)計(jì)算電費(fèi)，可根據(jù)用戶每月用電量的大小給予不同的電價(jià)，方便供電局靈活選擇鼓勵(lì)用電或限制用電政策。
文檔編號G07F15/06GK201259703SQ20082009589
公開日2009年6月17日 申請日期2008年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者丁富民 申請人:深圳市思達(dá)儀表有限公司