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新一代智能电能表计量技术及采用计量芯片BL6523A的实现方案

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2023年智能电表成功计量解决方案范文

2023年智能电表成功计量解决方案范文

2023年智能电表成功计量解决方案范文智能电表成功计量解决方案摘要智能电表作为能源管理的重要工具，具有计量准确、信息传输便捷、远程监控等优势。

为了解决当前传统电表计量不准确、人工抄表工作量大等问题，本文通过分析智能电表的技术原理和应用场景，提出了一种智能电表成功计量的解决方案。

该方案主要包括：智能电表计量准确性的提升、信息传输的安全保障、远程监控的实时性和便捷性、用户用电信息的可视化等。

同时，为了保证方案的可靠性和实用性，本文还对相关技术实现和推广路径进行了探讨。

通过本方案的实施，将有效提高智能电表的计量准确性，减少人工抄表工作量，为用户提供更加便捷、准确的能源管理服务。

关键词：智能电表；计量准确性；信息传输；远程监控；可视化一、引言智能电表是一种基于现代信息技术的电力计量设备，具有计量准确、信息传输便捷、远程监控等优势。

随着能源管理和节能减排的重要性逐渐被认识到，智能电表在能源领域的应用逐渐扩大。

然而，目前智能电表在计量准确性、信息传输安全、远程监控实时性等方面还存在一些问题。

因此，本文旨在提出一种智能电表成功计量的解决方案，以提高计量准确性，确保信息传输和远程监控的安全和实时性。

二、智能电表计量准确性的提升智能电表作为能源计量设备，其计量准确性对于能源管理至关重要。

目前智能电表的计量准确性普遍较高，但仍存在一些问题。

例如，由于智能电表的不同精度，对于低功率负载的计量准确性有所欠缺；对于特定负载（如非线性负载）的计量准确性也可能受到影响。

为了提高智能电表的计量准确性，可以采取以下措施：1. 提高智能电表的精度。

可以通过提升智能电表的硬件设计，增加采样频率和精度，提高计量的准确性。

2. 优化负载特性的检测和计量算法。

对于特定负载的计量准确性较低的情况，可以通过优化负载特性的检测算法和计量算法，提高计量的准确性。

3. 加强对智能电表的质量监控。

建立智能电表的质量监控体系，对生产过程中的质量控制和售后服务进行监控，确保智能电表的计量准确性。

贝岭--BL6523GX__V1.00(电量检测IC)

贝岭--BL6523GX__V1.00(电量检测IC)

2，3
IBP，IBN
4，5 6
VP，VN VREF
7
GND
8 9
/RST CF
10 11
CLKOUT CLKIN
12 13 14 15
GND TX RX VDD
上海贝岭股份有限公司 上海市宜山路 810 号 021-24261000
2 / 31
V1.00
BL6523GX
2. 封装尺寸 SOP16
单相多功能电能计量芯片
×
LPF
ANTICREEP WA_LOS_H
×
+ B_WATT
LINE_WATTHR
IB_WAVE
B_WATTGN LINECYC IA_RMS
IA_RMS COMP IB_RMS A_WATT COMP B_WATT FAULT
÷
× × VAGN + VAOS ʃ VA
PF VAHR
IB_RMS
V_RMS
电流信号和电压信号先分别经增益放大器（PGA）和高精度的模数转换（ADC）将模 拟信号转换为数字信号，后通过降采样滤波器（SINC4） 、高通滤波器（HPF）滤去高频噪 声与直流偏移，得到需要的电流波形数据和电压波形数据。 将电流波形数据和电压波形数据相乘，便得到瞬时有功功率，接着经过低通滤波器 （LPF1） ， 输出平均有功功率。 这里分别计算了电流通道 A 和电流通道 B 的平均有功功率。 选择其中一路有功功率通过积分，可获得有功能量。 电流波形数据和电压波形数据分别通过平方电路（X2） 、低通滤波器（LPF） 、开根电路 （ROOT） ，分别得到电流有效值和电压有效值。 电流有效值和电压有效值的乘积可以获得视在功率， 有功功率和视在功率的比例为功率 因子。 当 A 和 B 通道的电流有效值或有功功率相差一定数值， 或 A 和 B 通道的平均有功功率 相差一定数值时候，输出 FAULT 信号，指示两相不平衡状况。

新一代智能电能表计量技术及采用计量芯片BL6523A的实现方案

新一代智能电能表计量技术及采用计量芯片BL6523A的实现方案


-2-
20112011-2-12
电能计量IC的发展 电能计量 的发展
电能计量IC 电能计量IC的发展 IC的发展
时间 1880 1888 1889 1890 20世纪 20 世 纪 80 年 代 发明人 [德]爱迪生 [意]费拉里 斯 [德]布勒泰 电能表的特点 利用电解原理的直流电能表 利用旋转磁场的原理的交流电能 表 无电流铁心的单磁通式的感应系 电能表 带电流铁心的多磁通式的感应式 电能表 感应式电能表的制造理论形成并 得到广泛应用 为提高测量精度,出现电子式电能 表; 出现多种电压电流模拟输入,模拟 乘法的技术方案 加入了大规模数字集成电路. 出现数字乘法,数字滤波为代表的 高精度,高稳定度的电子电能表
多功能
• VRMS、IRMS、P、Q、S 、 、 、 、 、PF、Freq 、 • 正向 、Q、有功能量、无 正向P、 、有功能量、 功能量 • 反向P、Q、有功能量、无 反向P、Q、有功能量、 功能量
数据接口
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SPI UART 单总线 I2C 等等
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ic主芯片贝岭现有芯片待开发引进芯片2018201812122727wwwbellingcomcnwwwbellingcomcn4646电流采样电压采样计量芯片电能计量模块plci2c接口eeprommcumcu控制模块红外通信lcd数码管载波通信rs485通信显示输出模块开关电源线性电源电压检测电源模块ic卡rfid卡磁保持继电器继电器驱动ic卡读写器预付费电表专用模块芯片类芯片型号主要参数封装计量专用芯片meteringasicbl0930单相有功计量芯片内臵晶振sop16bl0921单相有功双通道测量芯片内臵sop16bl6502a单相有功双通道测量芯片内臵ssop24bl6503单相有功计量芯片ssop24bl6501a单相有功双通道测量芯片ssop24bl6533单相soclqfp64bl6513三相有功计量芯片sop24bl6523a单相多功能计量芯片具有双通道计量有功计量电压电流有效值功率因素频率等检测功能ssop24bl6525new单相有功视在功率及有效值计量芯片sop16bl6519三相多功能计量芯片sop242018201812122727wwwbellingcomcnwwwbellingcomcn4747芯片型号主要参数封装液晶驱串行通信lcddriverbl550244x15共60段lcd驱动sop24bl550284x19共76段lcd驱动sop28bl550664x24共96段lcd驱动lqfp44bl550704x35共140段lcd驱动lqfp44bl550764x40共160段lcd驱动lqfp64bl550774x40共160段lcd驱动lqfp64bl55022832共256段液晶驱动lqfp64772018201812122727wwwbellingcomcnwwwbellingcomcn4848芯片类别芯片型号主要参数封装communicationbl3085a15kvesd标准rs485接口最大允许256路链接

电能表应用方案

电能表应用方案

注：1.红色字体为重点推；2.下划线的为符合智能电网新标准的电表项目选型；3.斜体的为常规电表项目选型
Vista Electronics
1
电能表应用方案
电话：８６－５３２－８５９８１７３７　传真：８６－５３２－８５９８１７３３　Ｅｍａｉｌ：ｒｉｃｈｃｈｉｐ＠ｒｉｃｈｃｈｉｐ．ｃｏｍ
注：1.红色字体为重点推；2.下划线的为符合智能电网新标准的电表项目选型；3.斜体的为常规电表项目选型
Vista Electronics
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电能表应用方案
电话：８６－５３２－８５９８１７３７　传真：８６－５３２－８５９８１７３３　Ｅｍａｉｌ：ｒｉｃｈｃｈｉｐ＠ｒｉｃｈｃｈｉｐ．ｃｏｍ
注：1.红色字体为重点推；2.下划线的为符合智能电网新标准的电表项目选型；3.斜体的为常规电表项目选型
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电能表应用方案
电话：８６－５３２－８５９８１７３７　传真：８６－５３２－８５９８１７３３　Ｅｍａｉｌ：ｒｉｃｈｃｈｉｐ＠ｒｉｃｈｃｈｉｐ．ｃｏｍ
注：1.红色字体为重点推；2.下划线的为符合智能电网新标准的电表项目选型；3.斜体的为常规电表项目选型
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电能表应用方案
电话：８６－５３２－８５９８１７３７　传真：８６－５３２－８５９８１７３３　Ｅｍａｉｌ：ｒｉｃｈｃｈｉｐ＠ｒｉｃｈｃｈｉｐ．ｃｏｍ。

智能电表成功计量解决方案

智能电表成功计量解决方案

智能电表成功计量解决方案智能电表是一种通过无线通信技术连接到电力系统的电表，它具有远程抄表和实时监测电能使用的功能。

智能电表的出现为电力系统的计量带来了一场革命，它不仅可以提高计量的准确性和效率，还可以实现对电能使用的监测和管理，为能源管理提供了新的解决方案。

下面将详细介绍智能电表成功计量解决方案。

一、智能电表的技术特点智能电表具有以下几个重要的技术特点：1. 无线通信技术：智能电表通过无线通信技术（如GPRS、NB-IoT等）连接到电力系统，实现与电力系统的远程通信，可以实时传输电能数据和接收远程命令。

2. 多功能计量：智能电表不仅可以对电能进行计量，还可以测量各种电能参数（如电流、电压、功率因数等），对电能使用情况进行全面监测。

3. 数据存储和处理：智能电表内置存储器，可以存储大量的电能数据，通过内部处理器进行数据处理和分析，生成相应的报表和统计结果。

4. 远程抄表和控制：智能电表可以通过远程通信实现抄表和控制，不再需要人工上门抄表，大大提高了抄表的效率和准确性。

5. 安全性和可靠性：智能电表具有较强的安全性和可靠性，在数据传输和存储过程中采用加密技术和数据备份技术，确保数据的安全和完整性。

二、智能电表的应用领域智能电表的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 居民用电计量：智能电表可以用于居民用电计量，实现准确的电能计费和用电监测，为居民提供更好的用电信息和能源管理服务。

2. 商业用电计量：智能电表可以应用于商业用电计量，实现对商业用电情况的全面监测和管理，提高用电效率，降低用电成本。

3. 工业用电计量：智能电表可以用于工业用电计量，实现对工业用电的实时监测和控制，提高能源利用效率，降低能源消耗。

4. 公共设施用电计量：智能电表可以应用于公共设施（如学校、医院、商场等）的用电计量，实现对公共设施用电的统一管理和监测，提高能源利用效率。

5. 新能源计量：智能电表可以应用于新能源（如太阳能、风能等）的计量，实现对新能源的计量和管理，促进新能源的发展和利用。

BL6523GX 单相多功能电能计量 应用指南说明书

BL6523GX 单相多功能电能计量 应用指南说明书

BL6523G/GX应用指南目录校准流程 (2)有功功率校准(根据误差校准) (2)1.有功增益校准 (2)2.相位校准 (3)3.有功功率偏置校准 (3)4.电流有效值调整 (4)5.电压有效值调整 (4)6.线电压频率寄存器FREQ（09H） (4)7.功率因子寄存器PF（08H） (5)8.有功功率寄存器W ATT (5)9.视在功率寄存器V A（0BH） (5)10.能量寄存器 (5)采用BL6523G/GX设计电能表示例 (7)该文档主要描述了BL6523GX的校准流程及相关的误差校准算法。

校准流程备注：1） 参数设置、A 通道有功校准、B 通道有功校准涉及到的寄存器，在上电后需要初始化到BL6523GX 内部对应寄存器；2） 电压、电流有效值校准，有功功率校准、视在功率校准的转换系数用于MCU 计算，MCU 通过BL6523GX 的UART 接口读相应的电参数寄存器值，再根据相应的转换系数得到对应的实际物理量；3） 校准时一般校准3个电流点（PF=1.0 Ib ，PF=0.5L Ib ，PF=1.0 5%Ib ）； 有功功率校准(根据误差校准)1.有功增益校准在100%Un ，标准电流Ib 1.0下测试，由校表台获得有功功率误差Err ， 如Err 为负值，则WATTGN=ErrErr +-⨯1216如Err 为正值，则WATTGN=Err Err +-⨯+1221616计算出来的WATTGN 根据测量通道分别写入下述寄存器：2EH 电流A 通道增益调整寄存器 IA_CHGN ；2FH 电流B 通道增益调整寄存器 IB_CHGN ；16位寄存器，补码形式，增益调整范围±50%；对应于有功功率初始误差范围：－33.3%～+99.9%2.相位校准相位补偿的原理是将一个小的时间延时或超前引入信号处理电路以对小的相位误差进D23、D15、D7为使能位，=1时开启相位补偿；=0时关闭相位补偿；以电流A 通道为例说明，D5…D0 为延时时间，0.5587us/1LSB 。

BL6522B 高精度三相多功能电能计量芯片 产品说明书

BL6522B
高精度三相多功 能明书
（版本：1.0）
如需得到最新的产品信息，请与上海贝岭有限公司联系，本公司保留不需要通知本数据 手册读者而修改本数据手册的权利。
Edit by Richard Han, Shi Fei, Fei yu hang
1）电参数性能指标................................................................................................................. 12 2）极限范围 ........................................................................................................................... 15 二 工作原理 ............................................................................................................................................ 17 （一）系统框图及原理.................................................................................................................... 17 1）三相原理结构描述图 ......................................................................................................... 17 2）单相原理结构描述图（以 A 相为例）................................................................................ 19 （二）电流电压瞬态波形测量前端（以 A 相为例） ........................................................................ 20 1）前端增益调整 .................................................................................................................... 20 2）相位补偿 ........................................................................................................................... 20 3）输入偏差校正 .................................................................................................................... 21 4）通道增益校正 .................................................................................................................... 21 5）电流电压波形输出 ............................................................................................................. 22 6）电压通道增益粗调 ............................................................................................................. 22 （三）有功功率计量原理（以 A 相为例）....................................................................................... 23 1）有功功率偏差校正 ............................................................................................................. 24 2）有功功率增益调整 ............................................................................................................. 24 3）有功功率的防潜动 ............................................................................................................. 24 4）有功功率的小信号补偿...................................................................................................... 25 5）有功功率反向指示阈值 ...................................................................................................... 25 6）正向有功能量计算 ............................................................................................................. 25

BL6523A应用指南_V1.2


4. 在/CS 片选信号拉低开始操作 SPI 端口之前，请确保 SCLK、DIN 为低电平； 5. SPI 软复位功能；通过连续向 BL6523A 写入 8 个字节的 FFH，SPI 通信 写入值 AAAH
4/15
v1.2
BL6523A
单相多功能电能计量 应用指南
BL6523A
单相多功能电能计量 应用指南
BL6523A 应用指南
目录
BL6523A 特点 .......................................................................................................................... 2 BL6523A 典型应用原理图 ...................................................................................................... 3 BL6523A SPI 数据通信 ........................................................................................................... 4 SPI 端口操作注意事项 .................................................................................................... 4 SPI 读写的典型时序图 .................................................................................................... 4 SPI 读写例程 .................................................................................................................... 5 BL6523A 校表流程 .................................................................................................................. 9 采用 BL6523A 设计表的误差数据 ....................................................................................... 14 采用 BL6523A 设计电能表示例 ........................................................................................... 14

2024年智能电表成功计量解决方案范文(二篇)

2024年智能电表成功计量解决方案范文随着科技的发展和能源问题的日益突出，智能电表作为一种能够实时监测和计量用电情况的新型设备，在能源管理和节能减排方面发挥着重要的作用。

本文将探讨2024年智能电表成功计量解决方案。

首先，智能电表的成功计量解决方案需要具备高精度的计量能力。

传统的电表在计量上存在一定的误差，无法准确地反映用户的实际用电情况。

而智能电表凭借着先进的技术和算法，可以实现高精度的用电计量。

通过采集电网的电压、电流等信息，并结合电能表监测电能流动情况，智能电表可以准确地测量用户的用电量，并及时反馈给用户。

这样，用户就能够真实地了解自己的用电情况，进而合理安排用电，实现节能减排的目标。

其次，智能电表的成功计量解决方案还需要具备智能化的功能。

智能电表不仅能够实时监测和计量用电情况，还可以通过与其他智能设备的联动，实现自动化的用电控制。

例如，智能电表可以与智能家居系统相连，根据用户的生活习惯和用电需求，自动调整家电的用电状态，以达到节能减排的效果。

此外，智能电表还可以与电力公司的信息系统相连，实现用电信息的及时传输和数据的分析。

这样，电力公司可以根据用户的用电情况，进行合理的电网规划和能源分配，提高能源的利用效率。

再次，智能电表的成功计量解决方案需要具备安全可靠的性能。

由于智能电表与用户的用电信息直接相关，因此在数据传输和隐私保护方面需要具备高度的安全性。

一方面，智能电表的数据传输应采用加密算法，确保数据的传输过程不被非法获取或篡改。

另一方面，智能电表应对用户的用电数据进行隐私保护，确保用户的个人信息不被泄露。

此外，智能电表的设计和制造也需要遵守相关标准和规范，确保电表的质量和可靠性，减少故障和事故的发生。

最后，智能电表的成功计量解决方案还需要具备便捷易用的特点。

智能电表应设计简洁、操作方便，使用户能够轻松地了解和使用电表的功能。

同时，智能电表的显示界面应清晰明了，能够直观地显示用电信息。

此外，智能电表应具备远程控制和远程查询的功能，让用户能够随时随地地监控和管理自己的用电设备。

智能电表成功计量解决方案（3篇）

智能电表成功计量解决方案简介迎使用____岳嘉电子有限公司电能表联网预付费管理系统，在使用该系统前请仔细阅读随机光盘中的使用手册或本帮助文件。

本系统是一套集现代化、自动化、科学化为一体的预付费电能表管理系统，适用于本公司自主研发生产的ddsy1599型预付费电能表，具有处理速度快、安全性能高、存储容量大、高效稳定、管理便捷等特点。

由于大量用电信息储存在微机中，方便了数据的检索﹑汇总﹑传递等，从而将相关的管理人员从繁重的劳动中解放出来，并为用电管理的科学决策提供依据。

由于能力有限，不足之处在所难免，在使用的过程中，如发现本系统存在某些问题或不足之处，欢迎与我们联系，我们会汇总信息进行改进，望不吝指正，谢谢。

名词解释断电报警值：当电能表中的剩余电量低于常显报警值进而达到某一数值时，电能表便会自动断电，此数值即为断电报警值，它是警示用户应该去购电的另一种也是最后一种方式。

字轮初始值：登记电能表时，该电能表上字轮显示的数值(出厂时的电能表，字轮一般跑到99999.____，此时字轮初始值可登记为0)。

调剂电量。

调剂电量即为福利电，是售电单位以比正常电价优惠的价格或者是免费送给用户的一定数量的福利性电量。

权限。

具有做某种事的权力。

本售电系统由于考虑到系统运行的安全性，对系统工作人员设有两种角色，一种是系统管理员(只有一名)，另一种是系统售电员(若干名，可由管理员来定义，并且系统管理员也可为其设置不同的权限)，他们分别具有不同的权限。

系统管理员。

系统管理员的责任是负责整个售电系统的正常运行，是本系统最高级别权限的使用者。

管理员可以定义本系统售电员，可以给本系统售电员制作售电卡，可以设置售电员权限。

管理员除了不具备售电权限外，具备所有权限。

系统售电员：系统售电员的责任只是给本系统的用户售电，不能更改系统中的关键设置，如：定义系统售电员、给系统中的用户消户、启户、制卡(指制数据提取卡、制售电卡)、注册售电系统等，但系统管理员可为本系统的售电员定义某些权限，如：给用户开户、补卡、复位ic卡、恢复系统数据、定义用户类型(电价)、定义系统售电参数、定义系统调剂电量价格、换表、使用售电简化界面等。

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AT0~AT3可选择的数字输出脚
- 20 20112011-4-12
中断功能
位置 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 其余 中断标志 SAG ZXTO ZX PKIA PKIB PKV REVP APEHF VAPEHF FAULT CHSEL Reversed 默认值 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 描述 指示产生线电压跌落中断 指示产生过零超时中断 指示产生电压波形符号位 指示电流A有效值峰值超过IAPKLVL中断 指示电流B有效值峰值超过IBPKLVL中断 指示电压有效值峰值超过VPKILVL中断 指示有功功率计算发生符号变化 指示WATTHR寄存器[23:0]的第23位变为1（半满） 指示VAHR寄存器[23:0]的第23位变为1（半满） 指示电流AB两通道不平衡 指示计量用通道，0为电流A通道、1为电流B通道 保留

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20112011-4-12
国网标准的新要求
–单相智能电能表技术规范 单相智能电能表技术规范 – 4.7.3 负载电流升降变差 在功率因数1.0，负荷电流0.01Ib～Imax变化范围内 在功率因数 ，负荷电流 ～ 变化范围内 ，同一只被试样品在相同负载点处的误差变化的绝对值 不应超过0.25% 不应超过 -----宽量程的要求 宽量程的要求
多功能
• VRMS、IRMS、P、Q、S 、 、 、 、 、PF、Freq 、 • 正向 、Q、有功能量、无 正向P、 、有功能量、 功能量 • 反向P、Q、有功能量、无 反向P、Q、有功能量、 功能量
数据接口
• • • • •
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SPI UART 单总线 I2C 等等
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单相电能计量IC 单相电能计量IC
简单有功计量
• 单相有功计量 单相有功计量IC(ADE7755 、BL6503、ATT7021） 、 ） • 单相有功双通道计量 （ 单相有功双通道计量IC（ ADE7751、BL6501A、 、 、 BL6502） ） • 单相有功双通道、断零检 单相有功双通道、 测计量IC（ 测计量 （ADE7761、 、 BL6504） ） • 内置晶振的计量 iC（ （ ADE71056、BL0930、 、 、 BL6502） ）
芯片的诞生 使科技化的生活方式 无所不在
新一代智能电能表计量技术及采用计 量芯片BL6523A的实现方案 量芯片BL6523A的实现方案
上海贝岭股份有限公司 黄长江 Huangcj@ 2011年4月12日
内容提要
电能计量IC的发展 电能计量 的发展 国网智能电表对计量IC的要求 国网智能电表对计量 的要求 新一代计量IC的功能特点及架构 新一代计量 的功能特点及架构 设计中需注意的问题 设计举例 贝岭IC在电表中的应用 贝岭 在电表中的应用 贝岭计量IC的质量控制 贝岭计量 的质量控制

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20112011-4-12
对计量IC 对计量IC的要求 IC的要求
有功功率需要区分正功、负功；有功能量也需要 有功功率需要区分正功、负功； 按正向有功能量、负向有功能量来进行累积； 按正向有功能量、负向有功能量来进行累积； 要能测量电压、火线电流、零线电流的有效值， 要能测量电压、火线电流、零线电流的有效值， 功率因数，（视在功率，工频频率等）； ，（视在功率 功率因数，（视在功率，工频频率等）； 计量IC的可测试范围需要加大；（以 倍表为例 的可测试范围需要加大；（ 计量 的可测试范围需要加大；（以10倍表为例 ，10Ib～0.01Ib测试范围，同时还需要考虑 ～ 测试范围， 测试范围 120%Un，120%Imax，整个测试范围需要 ， ，整个测试范围需要1440 ：1） ） 测量电参数的增加，如何对校表流程进行优化， 测量电参数的增加，如何对校表流程进行优化， 以减少大生产时的调试时间
-4-
级数*
5.0
1.0~2.0 0.2~0.5
20 世 纪 90 年 代
0.05~0. 5

20112011-4-12
电能计量IC 电能计量IC技术概述 IC技术概述
基于模拟信号处理的电能计量
采用模拟乘法器(时分割乘法器、霍尔乘法器)对电压和电流信号 进行实时乘积运算得到瞬时功率信号，然后通过滤波器滤除2ω， 3ω，。。。等谐波分量得到平均功率，再经电压频率转换产生 脉冲输出，该方案的典型代表是BL093X系列IC
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20112011-4-12
BL6523A典型应用图 BL6523A典型应用图

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数字输出管脚功能
设置 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 其余 nSAG ZXTO ZX PKIA PKIB PKV REVP APEHF VAPEHF FAULT CHSEL Reversed 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 AT输出 输出 默认值 描述 AT0=FAULT、AT1=REVP、AT2=ZX、AT3=nSAG 1指示产生线电压跌落中断 1指示产生过零超时中断 指示产生电压波形符号位（过零） 1指示电流A有效值峰值超过IAPKLVL中断 1指示电流B有效值峰值超过IBPKLVL中断 1指示电压有效值峰值超过VPKLVL中断 指示有功功率计算发生符号变化（负功） 1指示WATTHR寄存器[23:0]的第23位变为1（半满） 1指示VAHR寄存器[23:0]的第23位变为1（半满） 1指示电流AB两通道不平衡，差值大于设定值 0指示用电流A通道计量，1指示用电流B通道计量 保留

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20112011-4-12
新一代计量IC的功能特点及架构 新一代计量 的功能特点及架构
BL6523A的特点 BL6523A的特点
• • • • • • • • • • • • • • • • 高精度，在输入动态工作范围（ 高精度，在输入动态工作范围（1500:1）内，非线性测量误差小于 ） 0.1% 高稳定性，输出频率波动小于0.1% 高稳定性，输出频率波动小于 芯片可精确测量正负两个方向的有功功率，输出快速输出脉冲（ ） 芯片可精确测量正负两个方向的有功功率，输出快速输出脉冲（CF） 芯片有两个电流采样端， 芯片有两个电流采样端，采样火线和零线电流 芯片给出电压和双电流的有效值，可测量测量范围（ 芯片给出电压和双电流的有效值，可测量测量范围（1000:1） ） 芯片具有电压失压和断相检测功能 芯片上有电源电压监测电路， 芯片上有电源电压监测电路，检测掉电状况 芯片具有防潜动功能， 芯片具有防潜动功能，可编程防潜阀值设置 芯片具有可编程调整脉冲输出的频率 芯片具有可编程增益调整和相位补偿 芯片给出功率因子（ ） 芯片给出功率因子（PF） 芯片可按需要给出中断请求信号（ 芯片可按需要给出中断请求信号（/IRQ） ） 芯片具有一个SPI通信接口，用于数据传输 通信接口， 芯片具有一个 通信接口 芯片带参考电压源2.5V，也可使用外部 芯片带参考电压源 ，也可使用外部2.5V电压 电压 芯片外接晶振3.58MHz 芯片外接晶振 芯片单工作电源5V，低功耗25mW（典型值） 芯片单工作电源 ，低功耗 011-4-12
电能计量IC的发展 电能计量 的发展
电能计量IC 电能计量IC的发展 IC的发展
时间 1880 1888 1889 1890 20世纪 20 世 纪 80 年 代 发明人 [德]爱迪生 [意]费拉里 斯 [德]布勒泰 电能表的特点 利用电解原理的直流电能表 利用旋转磁场的原理的交流电能 表 无电流铁心的单磁通式的感应系 电能表 带电流铁心的多磁通式的感应式 电能表 感应式电能表的制造理论形成并 得到广泛应用 为提高测量精度,出现电子式电能 表; 出现多种电压电流模拟输入,模拟 乘法的技术方案 加入了大规模数字集成电路. 出现数字乘法,数字滤波为代表的 高精度,高稳定度的电子电能表
国网智能电表对计量IC的要求 国网智能电表对计量 的要求
国网标准的新要求
–单相智能电能表技术规范 单相智能电能表技术规范 – 4.4.1 计量功能 具有正向有功电能、反向有功电能计量功能，能存 具有正向有功电能、反向有功电能计量功能， 储其数据，并可以据此设置组合有功。 储其数据，并可以据此设置组合有功。 -----正向、反向有功判断 正向、 正向 – 4.4.3 测量及监测 能测量、记录、显示当前电能表的电压、电流（ 能测量、记录、显示当前电能表的电压、电流（包 零线电流）、功率、功率因数等运行参数。 ）、功率 括零线电流）、功率、功率因数等运行参数。测量误 引用误差）不超过± 。 差（引用误差）不超过±1%。 -----双电流、功率因数及有效值的功能要求 双电流、 双电流

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电能计量IC 电能计量IC技术概述 IC技术概述
基于数字信号处理的电能计量
采用两个完全独立的A/D转换器分别对电流和电压通道进行实时采样，然 后采用数字乘法器求出瞬时功率信号，再经过LPF滤除高频量化噪声得到 瞬时实功率信号，由数字积分器对该功率信号积分变成能量信号，最后由 DTF转换为脉冲输出。

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数字乘法器 精度 启动电流 频率响应 电磁兼容性 时间漂移 功能扩展性 抗外磁场干扰 制造成本 高 小 <10KHz 好 好 好 好 中
时分割乘法器型 一般 小 <10KHz 好 较好 一般 好 低
霍尔乘法器型 一般 一般 0-100KHz 好 较好 一般 差 高

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ADC类型 ADC类型
SAR结构 SAR通过连续时间比较获得接近 输入信号的二进制输出，有着广泛 的应用。 Integrating ADC 用于慢速，精确测量领域，如数 字电压计。可以提供高到22bits的分 辨率，并对高频信号抑制。 Sigma-Delta ADC 在过去几年，Sigma-Delta结构得 到广泛使用，主要应用于高分辨率 AD 转 换 电 路 。 Sigma-Delta 最 大 的 一个优点是能与DSP技术相结合， 应用于Mix-signal电路。 Sigma-Delta转换器通过高速采样 把模拟信号变成1bits的数字流，通 过后续的数字滤波获得高的有效精 度。 优点： 1 高速，每秒可以进行100万 1 在>14bits高分辨率 次转换。 情况下较贵。 2 与其它结构比较，功耗小。 3 在所需要分辨率低的情况下， 比较便宜，特别是12Bits以下。 1 高精度 转换速率低。以牺 2 相当低的功耗 牲转换速率来增加分 3 相当低成本 辨率。典型情况，对 于12bits精度，每秒转 换100~300次。 1 高分辨率，高达20bits 1 如果需要更快的 2 相 对 于 Integrated ADC 和 转换速率，必须采用 VFC，有高的转换速率。 高阶调制器。 3 能在Mixed-signal CMOS电 2 与SAR结构，和 路中提供低成本高精度的解决 Integrating ADC 相 比 ， 方法。 功耗更大。 4 由于采用过采样技术，对前 级抗混叠滤波的要求比较低。