一種可擴展的模塊化智能電表的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能電表，特別是涉及一種可擴展的模塊化智能電表。
【背景技術】
[0002]微網(MiCT0-Grid)是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統。微網中的微電源多為容量較小的分布式電源，即含有電力電子接口的小型機組，包括微型燃氣輪機、燃料電池、光伏電池、小型風力發電機組以及超級電容、飛輪及蓄電池等儲能裝置。它們接在用戶側，具有成本低、電壓低以及污染小等特點。在微網的環境中，各種用電器、微電源的接入接出變動比較靈活。傳統的智能電表則缺乏這種靈活性。如果接入的用電路數或者微電源數量超過了電表的接口數量，抑或所需的通訊方式發生了變化，則只能更換符合要求的新的規格的電表，這無疑增加了成本。
[0003]因此，擁有更加靈活部署能力的智能電表就顯得非常有必要。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是要提供一種能夠根據需要來進行擴展的模塊化智能電表。
[0005]特別地，本實用新型提供了一種可擴展的模塊化智能電表，包括在物理結構上相互獨立的多個模塊，所述多個模塊按照串聯的方式進行物理拼接和電連接，并且所述多個模塊包括微控制單元模塊、至少一個用于監控用電電路的用電監控模塊和至少一個用于監控微電源的供電電路的微電源接口模塊。
[0006]進一步地，所述用電監控模塊，具有一個或多個第一取電接口和第一供電接口，所述第一取電接口能與電網連接，所述第一供電接口能與用電器連接；
[0007]所述微電源接口模塊，具有一個或多個第二取電接口和第二供電接口，所述第二取電接口能與所述微電源連接，所述第二供電接口能與所述電網連接。
[0008]進一步地，智能電表還包括:
[0009]人機交互模塊，包括具有人機交互界面的顯示屏和用于操作的按鍵，所述人機交互模塊與所述微控制單元模塊進行連接，所述微控制單元模塊根據用戶的指令將所述用電監控模塊監控得到的用電監控結果信息和所述微電源接口模塊監控得到的供電監控結果信息顯示于所述顯示屏上。
[0010]進一步地，所述多個模塊還包括:
[0011]至少一個為LAN模塊或WIFI模塊的通訊模塊，用于將所述微控制單元模塊與移動終端或電腦通訊連接，以使得所述微控制單元模塊發送所述用電監控結果信息和所述供電監控結果信息給所述移動終端或所述電腦，或者使得所述微控制單元模塊能夠接收所述用戶發出的所述指令。
[0012]進一步地，智能電表還包括:
[0013]手動的撥碼開關，布置于所述用電監控模塊和所述微電源接口模塊上，所述撥碼開關被手動設置來生成能被所述微控制單元模塊獲取的地址信息。
[0014]進一步地，所述微控制單元模塊具有存儲芯片，所述存儲芯片用于對獲得的所述用電監控結果信息、所述供電監控結果信息及所述指令進行存儲。
[0015]進一步地，所述微控制單元模塊、所述用電監控模塊、所述微電源接口模塊均具有RS485 接口。
[0016]進一步地，所述用電監控結果信息包括所述用電電路的電壓數據、電流數據、功率數據、累計用電數據；
[0017]所述用電監控模塊包括繼電器，所述用電監控模塊通過所述繼電器控制所述用電電路的通斷。
[0018]進一步地，所述供電監控結果信息包括所述供電電路的電壓數據、電流數據、功率數據、累計發電數據、電能質量數據；
[0019]所述微電源接口模塊包括繼電器，所述微電源接口模塊通過所述繼電器控制所述供電電路的通斷。
[0020]本實用新型智能電表的微控制單元模塊、用電監控模塊和微電源接口模塊在物理上相互獨立，并且以串聯的方式進行物理拼接和電連接。如果接入的用電電路或者微電源數量超過了智能電表的接口數量，則可以根據需要再串接一個或多個相應的用電監控模塊和微電源接口模塊來滿足智能電表監控需要。并且，需要注意的是，由于多個模塊之間是串聯的方式連接，不但連接方式簡單還能根據需要無限的增加用電監控模塊和微電源接口模塊，進一步增加了本實用新型智能電表的可擴展性。
[0021]進一步地，本實用新型的人機交互模塊，能夠與微控制單元模塊連接，這樣根據用戶的指令用電監控結果信息和供電監控結果信息就能顯示于顯示屏上，方便了用戶的對用電量及微電源發電量的及時查看。
[0022]根據下文結合附圖對本實用新型具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本實用新型的上述以及其他目的、優點和特征。
【附圖說明】
[0023]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本實用新型的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0024]圖1是根據本實用新型一個實施例的智能電表的結構示意圖；
[0025]圖2是根據本實用新型一個實施例的智能電表的系統組成圖，該圖同時包含了智能電表與用戶及電網的交互過程。
[0026]圖中的附圖標記如下:
[0027]10-微控制單元模塊；
[0028]20-用電監控模塊；
[0029]30-微電源接口模塊；
[0030]40-通訊模塊；
[0031]50-用戶；
[0032]60-移動終端；
[0033]70-電腦；
[0034]80-電網；
[0035]90-人機交互模塊。
【具體實施方式】
[0036]圖1是根據本實用新型一個實施例的智能電表的結構示意圖，圖1典型地示出了本實用新型智能電表的結構。本實用新型智能電表包括在物理結構上相互獨立的多個模塊，所述多個模塊按照串聯的方式進行物理拼接和電連接，并且所述多個模塊包括微控制單元模塊10、至少一個用于監控用電電路的用電監控模塊20和至少一個用于監控微電源的供電電路的微電源接口模塊30。在圖1中，包括一個微控制單元模塊10、兩個用電監控模塊20、三個微電源接口模塊30以及三個通訊模塊40。通訊模塊40與微控制單元模塊10按照串聯的方式進行物理拼接(以下簡稱串接)來實現兩者的電連接，微控制單元模塊10與用電監控模塊20串接，用電監控模塊20與微電源接口模塊30串接。在圖1中的微控制單元模塊10、用電監控模塊20、微電源接口模塊30和通訊模塊40均是在物理結構上相互獨立的、可拆卸地相互連接的。在使用過程中，如果接入的用電電路或者微電源數量超過了智能電表的接口數量，則可以根據需要再串接一個或多個相應的用電監控模塊20和微電源接口模塊30來滿足智能電表監控需要。并且，由于多個模塊之間是串聯的方式連接，不但連接方式簡單還能根據需要無限的增加用電監控模塊20和微電源接口模塊30，進一步增加了本實用新型智能電表的可擴展性。
[0037]多個模塊還包括圖1中的通訊模塊40，通訊模塊40的數量為一個或多個，通訊模塊也具有RS485接口。例如每個通訊模塊40具有一種通訊方式，可以根據需要的通訊方式來增加通訊模塊40。從圖1可以看出，不同的通訊模塊40之間也是串接的，方便了通訊模塊40的增加，提高了本實用新型智能電表的可擴展性。具體到通訊模塊40的結構，通訊模塊40可以選擇為LAN模塊或WIFI模塊，如圖2所示，通訊模塊40能將所述微控制單元模塊10與移動終端60或電腦70通訊連接:當為LAN模塊時可以連接例如電腦70，當為WIFI模塊時可以選擇連接例如移動終端60。微控制單元模塊10發送用電監控結果信息和供電監控結果信息給所述移動終端60或所述電腦70，或者使得所述微控制單元模塊10能夠接收所述用戶50發出的指令。不同通訊方式的選擇，方便了用戶50對用電量及微電源發電量的查看。
[0038]下面來具體敘述電監控模塊20和微電源接口模塊30的物理結構。
[0039]圖2中的用電監控模塊20由用電監控模塊