CN207689656U - 一种多表位直流电能表检定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多表位直流电能表检定装置，包括：标准功率源、被检表台和误差校验单元；所述标准功率源包括：相互隔离的多个直流电压源、直流电流源和功率源电能计量单元。本实用新型中，通过功率源电能计量单元计量标准功率源的输出功率并将输出脉冲传输至误差校验单元，通过误差校验单元连接所述功率源电能计量单元及所述直流电能表，便可完成直流电能表检定，并且，多个直流电压源与所述被检表台上的多个直流电能表一一对应且并联，多个直流电压源之间相互隔离，从而使每一路功率输出完全独立，互不干扰，解决了多表位直流电能表在检定的时候由于两个表位之间存在电流环路，导致电流测量不准的技术问题。

Description

一种多表位直流电能表检定装置

技术领域

本实用新型涉及电能检定技术领域，尤其涉及一种多表位直流电能表检定装置。

背景技术

直流电能表的应用领域非常广泛，比如电动汽车直流充换电、光伏发电、通信基站、直流牵引系统。基于计量的公平公正性，在这些直流用电领域，直流计量是必然选择，电能表的检定工作是保证电能计量器具准确的保证，随着电动汽车和新能源发电的快速发展，直流电能表快速检定装置市场潜力巨大。

由于传统交流电能表的电流是通过传感器取样电流，电压直接输入至电能表，电压和电流对于电能表来说是相互隔离的，因此传统单相电能表只需要一路隔离的电压、电流，即可实现多表位的电能表的检定；传统电能表的传感器只能针对交流取样，并不能取样直流电流，虽然也可以通过零磁通互感器的来对电压进行取样，但是精度高的零磁通互感器成本高，易受外界干扰，不适用于应用环境比较复杂的场合，因此对于直流电能表，出于成本、可靠性考虑，一般直流电能表取样都是直接或者间接(此处的直接是指分流器内置、间接是指分流器外置)通过分流器实现的。鉴于直流电能表取样的特殊性，电能表的电压电流输入并不隔离，相互隔离的电压电流在接入电能表之后，并不隔离，但是对于多表位，电压或者电流必然会因为两个表位之间电压的并接存在电流环路，导致电流测量不准。

因此，多表位直流电能表在检定的时候由于两个表位之间存在电流环路，导致电流测量不准是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型公开了一种多表位直流电能表检定装置，用于解决多表位直流电能表在检定的时候由于两个表位之间存在电流环路，导致电流测量不准的技术问题。

本实用新型提供了一种多表位直流电能表检定装置，包括：标准功率源、被检表台和误差校验单元；

所述标准功率源包括：相互隔离的多个直流电压源、直流电流源和功率源电能计量单元；

所述多个直流电压源与所述被检表台上的多个直流电能表一一对应且并联；

所述直流电流源与所述直流电能表连接，用于为所述直流电能表提供电流；

所述直流电压源和所述直流电流源还连接所述功率源电能计量单元，所述功率源电能计量单元用于计量所述直流电压源和所述直流电流源组成的虚拟功率回路的输出电能；

电能计量公式为：

P＝∫UIdt；

其中U为直流电压源的电压，I为直流电流源的输出电流。

所述功率源电能计量单元的电压采集回路和电流采集回路分别用于测量所述直流电压源和直流电流源的电能，采集其电压信号和电流信号；

具体地，电压采集回路和电流采集回路采用零磁通的霍尔传感器，可以减少对测量回路的影响。

所述误差校验单元连接所述功率源电能计量单元及所述直流电能表，用于比较所述标准功率源的输出脉冲和所述直流电能表的输出脉冲。

优选地，所述标准功率源还包括分流器模拟信源；

所述分流器模拟信源连接直流电能表的电流输入端，用于模拟直流电流源经过分流器后的电压信号。

优选地，直流电流表的电流输入端口连接直流电流源或者分流器模拟信源。

优选地，

当所述直流电能表为分流器内置型时，所述直流电流源具体与多个内置于所述直流电能表的分流器串联；

或

当所述直流电能表为分流器外置型时，所述直流电流源与外置于所述直流电能表的分流器串联，用于将分流器信号与所述直流电能表并联；

或

当所述直流电能表为分流器外置型时，所述直流电流源与所述分流器模拟信源串联，所述分流器模拟信源与所述直流电能表并联，用于取代直流电流源和分流器。

优选地，所述被检表台上设置有多个表位；

所述表位的结构与所述直流电能表结构对应，用于安装所述直流电能表；

所述表位上设置有4根接线插针，与所述直流电能表上的接线插孔对应。

优选地，所述表位上设置有固定锁；

所述固定锁为往返移动的物块，与所述直流电能表上的凹槽对应，用于锁定安装在所述表位的所述直流电能表。

优选地，所述直流电压源和所述直流电流源具体通过所述表位上的所述接线插针与所述直流电能表连接。

优选地，所述误差校验单元的主控芯片具体为单片机、ARM、DSP或工控机的任意组合。

优选地，所述直流电流源具体与多个所述直流电能表串联。

优选地，所述直流电能表的电流输入端口与一标准分流器的输出端口并联；

所述直流电流源连接所述标准分流器。

优选地，所述直流电流源具体连接所述分流器模拟信源的输入端口；

所述分流器模拟信源的输出端口与所述直流电能表一一对应且并联，用于通过多个所述输出端口分别输出分流后的电流至所述直流电能表。

优选地，所述功率源电能计量单元包括微处理器、电能检测单元、电能显示单元和485脉冲输出端口；

所述微处理器分别连接所述微处理器、所述电能检测单元、所述电能显示单元和所述485脉冲输出端口；

所述电能检测单元连接所述直流电压源与所述直流电流源；

所述电能显示单元用于显示电能数据；

所述485脉冲输出端口用于输出脉冲。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供了一种多表位直流电能表检定装置，包括：标准功率源、被检表台和误差校验单元；所述标准功率源包括：相互隔离的多个直流电压源、直流电流源和功率源电能计量单元；所述多个直流电压源与所述被检表台上的多个直流电能表一一对应且并联；所述直流电流源与所述直流电能表连接，用于为所述直流电能表提供电流；所述直流电压源和所述直流电流源还连接所述功率源电能计量单元，所述功率源电能计量单元用于计量所述直流电压源和所述直流电流源的输出电能；所述误差校验单元连接所述功率源电能计量单元及所述直流电能表，用于比较所述标准功率源的输出脉冲和所述直流电能表的输出脉冲。本实用新型中，通过功率源电能计量单元接收标准功率源的输出脉冲并传输至误差校验单元，通过误差校验单元连接所述功率源电能计量单元及所述直流电能表，便可完成直流电能表检定，并且，多个直流电压源与所述被检表台上的多个直流电能表一一对应且并联，多个直流电压源之间相互隔离，从而使每一路功率输出完全独立，互不干扰，避免了电压不隔离导致的电压测不准情况，解决了多表位直流电能表在检定的时候由于两个表位之间存在电流环路，导致电流测量不准的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供了一种多表位直流电能表检定装置的第一个实施例的示意图；

图2为本实用新型提供了一种多表位直流电能表检定装置的第二个实施例的示意图；

图3为本实用新型提供了一种多表位直流电能表检定装置的第三个实施例的示意图；

其中，附图标记如下：

1、标准功率源；2、被检表台；3、误差校验单元；101、直流电压源；102、直流电流源；103、功率源电能计量单元；104、分流器模拟信源；105、标准分流器。

具体实施方式

本实用新型公开了一种多表位直流电能表检定装置，用于解决多表位直流电能表在检定的时候由于两个表位之间存在电流环路，导致电流测量不准的技术问题。

请参阅图1，本实用新型提供了一种多表位直流电能表检定装置的第一个实施例，包括：标准功率源1、被检表台2和误差校验单元3；

标准功率源1包括：相互隔离的多个直流电压源101、直流电流源102和功率源电能计量单元103；

多个直流电压源101与被检表台2上的多个直流电能表一一对应且并联；

直流电流源102与直流电能表连接，用于为直流电能表提供电流；

直流电压源101和直流电流源102还连接功率源电能计量单元103，功率源电能计量单元103用于计量直流电压源101和直流电流源102组成的虚拟功率回路的输出电能；

电能计量公式为：

P＝∫UIdt；

其中U为直流电压源101的电压，I为直流电流源102的输出电流。

误差校验单元3连接功率源电能计量单元103及直流电能表，用于比较标准功率源1的输出脉冲和直流电能表的输出脉冲。

本实用新型中，通过功率源电能计量单元接收标准功率源1的输出脉冲并传输至误差校验单元3，通过误差校验单元3连接所述功率源电能计量单元及所述直流电能表，便可完成直流电能表检定，并且，多个直流电压源101与所述被检表台2上的多个直流电能表一一对应且并联，多个直流电压源101之间相互隔离，从而使每一路功率输出完全独立，互不干扰，避免了电压不隔离导致的电压测不准情况，解决了多表位直流电能表在检定的时候由于两个表位之间存在电流环路，导致电流测量不准的技术问题。

进一步地，标准功率源1还包括分流器模拟信源104；

分流器模拟信源104连接直流电能表的电流输入端，用于模拟直流电流源经过分流器后的电压信号。直流电流表的电流输入端口连接直流电流源或者分流器模拟信源。

进一步地，功率源电能计量单元103的电压采集回路和电流采集回路分别用于测量直流电压源101和直流电流源102的电能，采集电压信号和电流信号；

具体地，电压采集回路和电流采集回路采用零磁通的霍尔传感器，可以减少对测量回路的影响。

误差校验单元3连接功率源电能计量单元103及直流电能表，用于比较标准功率源1的输出脉冲和直流电能表的输出脉冲。

进一步地，被检表台2上设置有多个表位；

表位的结构与直流电能表结构对应，用于安装直流电能表；表位的结构与直流电能表结构对应是指若直流电能表为正方形，则表位设置正方形的凹槽，若直流电能表为三角形，则表位设置三角形的凹槽；

表位上设置有4根接线插针，与直流电能表上的接线插孔对应。

进一步地，表位上设置有固定锁；

固定锁为往返移动的物块，与直流电能表上的凹槽对应，用于锁定安装在表位的直流电能表。

进一步地，直流电压源101和直流电流源102具体通过表位上的接线插针与直流电能表连接。

进一步地，误差校验单元3的主控芯片具体为单片机、ARM、DSP或工控机的任意组合。即，误差校验单元3的主控芯片可以是单片机、可以是ARM，可以是单片机与ARM的组合，可以是单片机、ARM和DSP的组合，以此类推。

进一步地，功率源电能计量单元103包括微处理器、电能检测单元、电能显示单元和485脉冲输出端口；

微处理器分别连接微处理器、电能检测单元、电能显示单元和485脉冲输出端口；

电能检测单元连接直流电压源101与直流电流源102；

电能显示单元用于显示电能数据；

485脉冲输出端口用于输出脉冲。

多表位直流电能表检定装置由标准功率源1、被检表台2和误差校验单元3构成。

其中标准功率源1由相互独立的多个直流电压源101、一个直流电流源102、以及一个分流器模拟信源104、功率源电能计量单元103构成，功率源电能计量单元103含电能显示单元和485脉冲输出端口。每路直流电压源101和直流电流源102或分流器模拟信源104构成一路功率输出，功率源电能计量单元103对每路功率输出进行电能计量，并进行电能显示及485脉冲输出。

标准功率源1的特点在于各路直流电压源101相互隔离，从而使每一路功率输出完全独立，互不干扰。

被检表台2用于快速安装直流电能表，每个表位都包含4根接线插针和固定锁，直流电能表固定在表位上即可完成接线。被检表台2的表位和标准功率源1的电压源一一对应。

误差校验单元3用于判断各表位的电能表的计量误差，误差校验单元3分别接入标准功率源1的脉冲和被检电能表的脉冲，根据脉冲判断计量误差。

误差校验单元3的特点在于主控芯片为单片机、ARM、DSP或工控机中的其中一种或多种。

进一步地，关于直流电流源102与直流电能表的连接，有三种方式，具体为：

当直流电能表为分流器内置型时，直流电流源101具体与多个内置于直流电能表的分流器串联；

或

当直流电能表为分流器外置型时，直流电流源101可以与外置于直流电能表的分流器串联(该分流器如一般情况一样与直流电能表并联)，因而可以将分流器信号与直流电能表并联；

或

当直流电能表为分流器外置型时，直流电流源101可以与分流器模拟信源104串联，分流器模拟信源104与直流电能表并联，用于取代直流电流源101和分流器。

注意，第二种方式和第三中方式的关系为：当直流电能表为分流器外置型时，若分流器外置型直流电能表有外置于直流电能表的分流器，则可按照第二种方式连接，若分流器外置型直流电能表没有外置于直流电能表的分流器，则可按照第三种方式连接

请分别参阅图1、图2、图3；

请参阅图1，当直流电能表为分流器内置型时，直流电流源101具体与多个内置于直流电能表的分流器串联。图1中右上角为被检表台2，其中有6个表位，左边三个表位和最右边一个表位设置有待检测的直流电能表，每个表位上方有一竖直的棒状物，为固定锁，当固定锁向上拉，直流电能表能安装在表位上，然后固定锁向下压，锁住直流电能表。图1中，较粗的连线为电流线，即传送电流至直流电能表的导线。图1中，右上角被检表台2上的四个正方形状的器件为直流电能表，其上有4个接口，左边两个为电压接口，右边两个为电流接口，此外，还有圆形接口，用于输出脉冲至误差校验单元3。图1中，功率源电能计量单元的内部电路没有画出。图2和图3同理。

图1为本实用新型提供了一种多表位直流电能表检定装置的第一个实施例的示意图；第一个实施例中，直流电流源102具体与多个直流电能表串联。在图1所示的第一个实施例中，检定分流器内置的直流电能表时，分别将标准功率源1的每路直流电压源101与每路直流电能表进行并联，直流电流源102与所有被检的直流电能表进行串联。分别将每个被检的直流电能表的输出脉冲和标准功率源1的输出脉冲对比，得到每个被检的直流电能表的电能误差。

图2为本实用新型提供了一种多表位直流电能表检定装置的第二个实施例的示意图；当直流电能表为分流器外置型时，直流电流源101与外置于直流电能表的分流器串联(该分流器即标准分流器105，一般情况与直流电能表并联)，因而可以将分流器信号与直流电能表并联，图2中，直流电能表的电流输入端口与一标准分流器105的输出端口并联；直流电流源102连接标准分流器105。在图2所示的第二个实施例中，检定分流器外置(标准分流器105外置)的直流电能表时，分别将标准功率源1的每路直流电压源101与每路直流电能表进行并联，直流电流源102连接标准分流器105，分别将每路直流电能表的电流输入与标准分流器105的电压输出端口并联。将每个被检的直流电能表的输出脉冲和标准功率源1的输出脉冲对比，得到每个被检的直流电能表的电能误差。

图3为本实用新型提供了一种多表位直流电能表检定装置的第三个实施例的示意图；当直流电能表为分流器外置型时，直流电流源101与分流器模拟信源104串联，分流器模拟信源104与直流电能表并联，用于取代直流电流源101和分流器。第三个实施例中，直流电流源102具体连接分流器模拟信源104的输入端口；分流器模拟信源104的输出端口与直流电能表一一对应且并联，用于通过多个输出端口分别输出分流后的电流至直流电能表。在图3所示的第三个实施例中，检定分流器外置的直流电能表时，可以使用分流器模拟信号源104模拟电流源，分别将标准功率源1的每路直流电压源101与每路直流电能表进行并联，分别将每路直流电能表的电流输入与分流器模拟信源104并联。将每个被检的直流电能表的输出脉冲和标准功率源1的输出脉冲对比，得到每个被检的直流电能表的电能误差。此时直流电能表外置的分流器实际上被分流器模拟信号源104代替，因而可以用于监测没有外置分流器的直流电能表。

以上对本实用新型所提供的一种多表位直流电能表检定装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种多表位直流电能表检定装置，其特征在于，包括：标准功率源、被检表台和误差校验单元；

所述标准功率源包括：相互隔离的多个直流电压源、直流电流源和功率源电能计量单元；

所述多个直流电压源与所述被检表台上的多个直流电能表一一对应且并联；

所述直流电流源与所述直流电能表连接，用于为所述直流电能表提供电流；

所述直流电压源和所述直流电流源还连接所述功率源电能计量单元，所述功率源电能计量单元用于计量所述直流电压源和所述直流电流源模拟的虚拟功率回路的电能；

所述误差校验单元连接所述功率源电能计量单元及所述直流电能表，用于比较所述标准功率源的输出脉冲和所述直流电能表的输出脉冲。

2.根据权利要求1所述的一种多表位直流电能表检定装置，其特征在于，所述功率源电能计量单元的电压采集回路和电流采集回路采用零磁通的霍尔传感器。

3.根据权利要求1所述的一种多表位直流电能表检定装置，其特征在于，所述标准功率源还包括分流器模拟信源；

所述分流器模拟信源连接直流电能表的电流输入端，用于模拟直流电流源经过分流器后的电压信号。

4.根据权利要求3所述的一种多表位直流电能表检定装置，其特征在于，所述直流电流表的电流输入端口连接所述直流电流源或者所述分流器模拟信源。

5.根据权利要求1所述的一种多表位直流电能表检定装置，其特征在于，

当所述直流电能表为分流器内置型时，所述直流电流源具体与多个内置于所述直流电能表的分流器串联；

或

当所述直流电能表为分流器外置型时，所述直流电流源与外置于所述直流电能表的分流器串联，用于将分流器信号与所述直流电能表并联；

或

当所述直流电能表为分流器外置型时，所述直流电流源与所述分流器模拟信源串联，所述分流器模拟信源与所述直流电能表并联，用于取代直流电流源和分流器。

6.根据权利要求1所述的一种多表位直流电能表检定装置，其特征在于，所述被检表台上设置有多个表位；

所述表位的结构与所述直流电能表结构对应，用于安装所述直流电能表；

所述表位上设置有4根接线插针，与所述直流电能表上的接线插孔对应。

7.根据权利要求6所述的一种多表位直流电能表检定装置，其特征在于，所述表位上设置有固定锁；

所述固定锁为往返移动的物块，与所述直流电能表上的凹槽对应，用于锁定安装在所述表位的所述直流电能表。

8.根据权利要求6所述的一种多表位直流电能表检定装置，其特征在于，所述直流电压源和所述直流电流源具体通过所述表位上的所述接线插针与所述直流电能表连接。

9.根据权利要求1所述的一种多表位直流电能表检定装置，其特征在于，所述误差校验单元的主控芯片具体为单片机、ARM、DSP或工控机的任意组合。

10.根据权利要求1所述的一种多表位直流电能表检定装置，其特征在于，所述功率源电能计量单元包括微处理器、电能检测单元、电能显示单元和485脉冲输出端口；

所述微处理器分别连接所述微处理器、所述电能检测单元、所述电能显示单元和所述485脉冲输出端口；

所述电能检测单元连接所述直流电压源与所述直流电流源；

所述电能显示单元用于显示电能数据；

所述485脉冲输出端口用于输出脉冲。