專利名稱：電子式階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)混合計(jì)費(fèi)型預(yù)付費(fèi)電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電子式階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)混合計(jì)費(fèi)型預(yù)付費(fèi)電能表。
背景技術(shù)：
目前，公知的預(yù)付費(fèi)電能表為電量型預(yù)付費(fèi)電能表、単一計(jì)費(fèi)模式金額型預(yù)付費(fèi)電能表。近幾年隨著冬、夏季用電高峰期逐年創(chuàng)出新高，各地頻繁暴發(fā)地區(qū)性、季節(jié)性電荒；居民日常用電過(guò)程中，由于用電峰、谷時(shí)段的差異，造成電網(wǎng)供電負(fù)荷日間差異也比較大，現(xiàn)在比較普遍的解決辦法是采用分時(shí)電價(jià)調(diào)節(jié)用戶用電的時(shí)差，引導(dǎo)用戶錯(cuò)時(shí)用電，錯(cuò)過(guò)用電高峰；由干“煤電聯(lián)動(dòng)”機(jī)制的實(shí)施，隨著近幾年煤炭?jī)r(jià)格不斷上漲，致使供電成本也是水漲船高，為此國(guó)家相關(guān)部門考慮到大部分用戶的用電成本，階梯電價(jià)的推行試點(diǎn)也在逐步實(shí)施過(guò)程中。隨著供、用電矛盾的尖鋭性、復(fù)雜性、多祥化，各地供電部門為了協(xié)調(diào)供、用電矛盾，逐步采用各種手段調(diào)節(jié)用戶用電，其中快速改變電費(fèi)計(jì)費(fèi)模式，如階梯計(jì)費(fèi)、分時(shí)計(jì)費(fèi)等，是ー種直接有效調(diào)節(jié)用戶用電的辦法。當(dāng)前應(yīng)用的預(yù)付費(fèi)電能表，不論是電量型還是電費(fèi)型預(yù)付費(fèi)電能表，其在計(jì)費(fèi)方式上都是單ー的計(jì)費(fèi)模式，當(dāng)供電部門需要改變計(jì)費(fèi)模式時(shí)，現(xiàn)有的預(yù)付費(fèi)電能表顯然是不能實(shí)現(xiàn)，需要投入大量的人力、物力更換電能表，并且見效慢，相應(yīng)就增加了用電運(yùn)營(yíng)的
管理成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供ー種電子式階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)混合計(jì)費(fèi)型預(yù)付費(fèi)電能表，能夠?qū)崿F(xiàn)電能表內(nèi)部執(zhí)行單費(fèi)率計(jì)費(fèi)模式、階梯電價(jià)計(jì)費(fèi)模式、分時(shí)電價(jià)計(jì)費(fèi)模式、階梯電價(jià)/分時(shí)電價(jià)混合型電價(jià)計(jì)費(fèi)模式以及各種計(jì)費(fèi)模式之間的相互切換。ー種電子式階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)混合計(jì)費(fèi)型預(yù)付費(fèi)電能表，包括微控制器，其特別之處在干，所述微控制器分別與內(nèi)嵌ESAM模塊及CPU卡通訊ロ連接從而實(shí)現(xiàn)購(gòu)電數(shù)據(jù)安全傳輸，該微控制器還與時(shí)鐘芯片、計(jì)量芯片連接從而能實(shí)現(xiàn)多種計(jì)價(jià)模式。其中微控制器輸出兩路時(shí)鐘信號(hào)分別供給內(nèi)嵌ESAM模塊和智能CPU卡作為時(shí)鐘源。其中計(jì)量芯片通過(guò)光耦隔離電路與微控制器連接。其中微控制器為單片機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果是解決了預(yù)付費(fèi)電能表単一計(jì)費(fèi)模式，融合了當(dāng)前普遍實(shí)行的電費(fèi)計(jì)費(fèi)模式(階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià))以及各種計(jì)費(fèi)模式相互之間的嵌套、兼容，方便供電部門快速、便捷的切換電費(fèi)計(jì)費(fèi)模式，具有更改計(jì)費(fèi)模式執(zhí)行效率高的特點(diǎn)，避免了由于電費(fèi)計(jì)費(fèi)模式變化而更換電能表引起的成本投入。

[0011]附圖I是本實(shí)用新型電能表的原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，ー種電子式階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)混合計(jì)費(fèi)型預(yù)付費(fèi)電能表，包括微控制器，微控制器分別與內(nèi)嵌ESAM模塊及CPU卡通訊ロ(CPU卡卡ロ)連接從而實(shí)現(xiàn)購(gòu)電數(shù)據(jù)安全傳輸，該微控制器還與時(shí)鐘芯片、計(jì)量芯片連接從而能實(shí)現(xiàn)多種計(jì)價(jià)模式。其中微控制器輸出兩路時(shí)鐘信號(hào)分別供給內(nèi)嵌ESAM模塊和智能CPU卡作為時(shí)鐘源，計(jì)量芯片通過(guò)光耦隔離電路與微控制器連接，微控制器采用單片機(jī)。如圖I所示，本實(shí)用新型的電能表主要包括功能控制、電源、數(shù)據(jù)通訊、計(jì)量、時(shí)鐘、預(yù)付費(fèi)等功能。功能控制部分微控制器(MCU)采用NEC78F0526 ;顯示為IXD+背光、具有漢字提示；具有按鍵翻頁(yè)功能；具有報(bào)警指示燈提示功能；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為AT24C256。電源分三路輸出，分別為功能電源、計(jì)量電源、RS485通訊模塊電源，三路電源相互獨(dú)立。該電能表具有紅外通訊和RS485通訊，RS485通訊與功能控制、計(jì)量部分的電氣完
全隔離。電能表應(yīng)用外部硬件時(shí)鐘，采用RS8025T時(shí)鐘芯片，該時(shí)鐘芯片時(shí)鐘精度高，具有內(nèi)部溫度補(bǔ)償功能；時(shí)鐘電池檢測(cè)采用NEC78F0526內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量電池電壓。計(jì)量部分采用深圳銳能微RN8209計(jì)量芯片，MCU與計(jì)量芯片RN8209之間通過(guò)光藕隔離通信，MCU將電能表的校表參數(shù)設(shè)置到計(jì)量芯片RN8209，計(jì)量芯片RN8209通過(guò)將從電網(wǎng)上采集到的電壓、電流信號(hào)進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)化為電壓、電流、功率因數(shù)、功率等瞬時(shí)參量信息以及電能量信息，傳輸?shù)組CU，由MCU轉(zhuǎn)換為實(shí)際瞬時(shí)參量及電能量；同時(shí)，計(jì)量芯片將脈沖信號(hào)輸出到脈沖指示燈及脈沖校驗(yàn)ロ。預(yù)付費(fèi)米用金額購(gòu)電,購(gòu)電傳輸介質(zhì)米用智能CPU卡,表內(nèi)內(nèi)嵌ESAM模塊,一方面用于對(duì)智能CPU卡進(jìn)行安全認(rèn)證,通過(guò)安全認(rèn)證后方可將購(gòu)電金額輸入電能表；另一方面用于對(duì)RS485接收到的安全級(jí)別比較高的參數(shù)進(jìn)行安全認(rèn)證解碼設(shè)置，方便供電部門不需要到用電現(xiàn)場(chǎng)，即可通過(guò)遠(yuǎn)程安全設(shè)置電能表參數(shù)。為防止外部通過(guò)智能CPU卡ロ輸入騷擾時(shí)鐘信號(hào)源，影響表內(nèi)內(nèi)嵌ESAM模塊的正常工作，微控制器輸出兩路時(shí)鐘頻率，分別提供智能CPU卡、內(nèi)嵌ESAM模塊的時(shí)鐘源。用戶負(fù)載控制采用繼電器，當(dāng)滿足跳閘/合閘條件吋，電能表通過(guò)繼電器控制電路輸出跳閘/合閘信號(hào)到繼電器，達(dá)到控制用戶負(fù)載通斷能力。本實(shí)用新型采用技術(shù)方案是該電能表為金額型預(yù)付費(fèi)電能表，以智能CPU卡為購(gòu)電傳輸介質(zhì)，通過(guò)與表內(nèi)內(nèi)嵌ESAM模塊安全認(rèn)證后,將購(gòu)電金額輸入電能表內(nèi)。當(dāng)電能表每計(jì)量O. 01度電時(shí)，即進(jìn)行一次電費(fèi)計(jì)算。電費(fèi)計(jì)算的電價(jià)參照電能表預(yù)設(shè)階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)參數(shù)，電能表自動(dòng)判斷應(yīng)該執(zhí)行單費(fèi)率電價(jià)、階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)、階梯/分時(shí)混合電價(jià)的其中一種電價(jià)方案。電能表通過(guò)內(nèi)嵌ESAM模塊安全解碼方式，經(jīng)由RS485通訊將階梯電價(jià)相關(guān)參數(shù)(階梯數(shù)、兩套階梯電價(jià)和階梯值、階梯電價(jià)切換時(shí)間)、分時(shí)電價(jià)相關(guān)參數(shù)(分時(shí)電價(jià)切換時(shí)間及兩套分時(shí)電價(jià)、時(shí)區(qū)切換時(shí)間及兩套時(shí)區(qū)、時(shí)段切換時(shí)間及兩套時(shí)段)等電能表的各項(xiàng)參數(shù)安全設(shè)置到電能表內(nèi)。當(dāng)供電部門在某時(shí)刻，對(duì)某ー類型的用電用戶開始執(zhí)行一種新的計(jì)費(fèi)電價(jià)時(shí)，預(yù)先在電能表中設(shè)置兩套階梯電價(jià)參數(shù)和分時(shí)電價(jià)參數(shù)，其中第一套階梯電價(jià)參數(shù)和分時(shí)電價(jià)參數(shù)為當(dāng)前正在執(zhí)行的計(jì)費(fèi)電價(jià)參數(shù)，第二套階梯電價(jià)參數(shù)和分時(shí)電價(jià)參數(shù)對(duì)應(yīng)即將執(zhí)行的計(jì)費(fèi)電價(jià)參數(shù)。當(dāng)電能表的當(dāng)前時(shí)間小于階梯電價(jià)切換時(shí)間、分時(shí)電價(jià)切換時(shí)間、時(shí)區(qū)切換時(shí)間、時(shí)段切換時(shí)間等，對(duì)應(yīng)參數(shù)按第一套參數(shù)值執(zhí)行；否則，按第二套參數(shù)值執(zhí)行。電能表判斷是否執(zhí)行階梯電價(jià)的依據(jù)為階梯數(shù)不為“0”，并且梯度值有效的階梯電價(jià)不為“O ”，執(zhí)行階梯電價(jià)；階梯數(shù)為“O ”或階梯電價(jià)都為“O ”，不執(zhí)行階梯電價(jià)。電能表判斷是否執(zhí)行分時(shí)電價(jià)的依據(jù)為分時(shí)各費(fèi)率電價(jià)不為“0”，執(zhí)行分時(shí)電價(jià)；分時(shí)各費(fèi)率電價(jià)全為“0”，不執(zhí)行分時(shí)電價(jià)。執(zhí)行不同的電價(jià)方案，電能表階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)相應(yīng)參數(shù)設(shè)置不同單費(fèi)率電價(jià)方案設(shè)置階梯數(shù)為“O”或階梯電價(jià)各分段電價(jià)都為“0”，分時(shí)電價(jià)各費(fèi)率電價(jià)相同且設(shè)置為單費(fèi)率電價(jià)。階梯電價(jià)方案設(shè)置階梯數(shù)不為“O”、梯度值有效的階梯電價(jià)不為“0”，分時(shí)各費(fèi)率電價(jià)為“O”。分時(shí)電價(jià)方案設(shè)置階梯數(shù)為“O”或各梯度電價(jià)都為“0”，分時(shí)各費(fèi)率電價(jià)不為“O”。階梯/分時(shí)混合電價(jià)方案階梯數(shù)不為“O”、梯度值有效的階梯電價(jià)不為“0”，分時(shí)電價(jià)不為“O”。
權(quán)利要求1.一種電子式階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)混合計(jì)費(fèi)型預(yù)付費(fèi)電能表，包括微控制器，其特征在于所述微控制器分別與內(nèi)嵌ESAM模塊及CPU卡通訊口連接從而實(shí)現(xiàn)購(gòu)電數(shù)據(jù)安全傳輸，該微控制器還與時(shí)鐘芯片、計(jì)量芯片連接從而能實(shí)現(xiàn)多種計(jì)價(jià)模式。
2.如權(quán)利要求I所述的電子式階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)混合計(jì)費(fèi)型預(yù)付費(fèi)電能表，其特征在于其中微控制器輸出兩路時(shí)鐘信號(hào)分別供給內(nèi)嵌ESAM模塊和智能CPU卡作為時(shí)鐘源。
3.如權(quán)利要求I或2所述的電子式階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)混合計(jì)費(fèi)型預(yù)付費(fèi)電能表，其特征在于其中計(jì)量芯片通過(guò)光耦隔離電路與微控制器連接。
4.如權(quán)利要求I或2所述的電子式階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)混合計(jì)費(fèi)型預(yù)付費(fèi)電能表，其特征在于其中微控制器為單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子式階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)混合計(jì)費(fèi)型預(yù)付費(fèi)電能表，包括微控制器，其特點(diǎn)是，所述微控制器分別與內(nèi)嵌ESAM模塊及CPU卡通訊口連接從而實(shí)現(xiàn)購(gòu)電數(shù)據(jù)安全傳輸，該微控制器還與時(shí)鐘芯片、計(jì)量芯片連接從而能實(shí)現(xiàn)多種計(jì)價(jià)模式。本實(shí)用新型的有益效果是解決了預(yù)付費(fèi)電能表單一計(jì)費(fèi)模式，融合了當(dāng)前普遍實(shí)行的電費(fèi)計(jì)費(fèi)模式(階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià))以及各種計(jì)費(fèi)模式相互之間的嵌套、兼容，方便供電部門快速、便捷的切換電費(fèi)計(jì)費(fèi)模式，具有更改計(jì)費(fèi)模式執(zhí)行效率高的特點(diǎn)，避免了由于電費(fèi)計(jì)費(fèi)模式變化而更換電能表引起的成本投入。
文檔編號(hào)G07F15/06GK202512665SQ20122008480
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者于偉, 劉銀虎, 王永青, 田興美 申請(qǐng)人:銀川華能電力儀表有限公司