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中国将成全球最大智能电表市场 在物联网的热潮之下,智能电能表也表现出强劲的市场前景。智能电表是一种新型电能表,它由测量单元、数据处理单元等组成,具有电能量计量、信息存储及处理,实时监测,自动控制,信息交互等功能。     

基于电力载波的远程抄表电能表的设计

设计了基于电力载波的远程抄表电能表,计量准确度高,实现了数据远程传递、防窃电功能报警、断电数据保存及液晶显示计量信息等功能.整个系统设计集成度高,硬件电路稳定可靠,系统控制软件实时可靠,使得采用PL3201SOC芯片架构的电能表的功耗更低,计量准确度较传统的电子式电表更高,远程抄表功能便于集成化管理各用户电能数据,能做到实时监测电能信息,防止窃电事故和电网异常事故的发生.     

应用嵌入式技术的电能质量综合监测及其评价模型

针对目前电能质量综合监测效率不足、电能质量监测力度较差等问题，构建出新型的电能质量综合监测系统。该系统包括电能信号转换单元、电能表数据采集单元、电能表数据处理单元和电能表数据存储及应用单元，实现了电能表故障数据的远程、在线监控。并融合云计算模块，实现云电能数据信息的共享。研究应用DSP+ARM双核处理器，实现多种电能表数据信息的采集、存储和计算。并构建出新型贝叶斯网络模型，将多种数据信息融合在一起，实现电能表数据信息综合监测。试验表明，研究的方法评估精度高、误差低。     

Mifare1射频卡在预付费电能表中的应用

Mifare1射频卡是预付费电能表的重要组成部分之一,是用户与售电管理部门之间的通信桥梁。简要论述了Mifare1射频卡的功能结构及基本工作原理,构建了射频识别技术与预付费电能表系统相结合的售电管理模式,提出了一种应用Mifare1卡电能表的卡片存储区规划方案,并且介绍了电能表对射频卡进行读写操作的详细软件设计。这种预付费电能表充分发挥了Mifare1射频卡无需电源供给、非接触、大容量、高安全性的优点。     

基于国网规范的单相智能电能表电磁兼容设计和测试技术分析

随着我国电力市场改革的不断进行,对于电能的计量和管理的要求也越来越高。智能电能表作为电能计量的计量设备,不仅要求其具有良好的精确的计量性能,同时还要求其具有比较强的抗电磁干扰等恶劣环境下的正常工作的能力,确保电力计量信息的准确,因此加强对单相智能电能表的电磁兼容研究和设计是非常有必要的。     

计量在线监测系统的设计与研制

由于实验室离线检测的不足,大多数计量器具在实验室校验完投入现场使用后,并不能有效、实时测试电能表误差及监测互感器二次回路工作状态的问题.研制的计量在线监测系统采用分布式同步测量,针对PT单元、CT单元、二次回路、电能表单元进行监测,实现对互感器误差变化趋势在线监测和电能表误差在线监测,对提高电能计量装置的可靠性和安全运行起到重要作用,为计量误差处理提供了有力的依据.     

基于ADE7755的单相电子式电能表设计

单相电子式电能表以单片机ATmega128作为核心控制芯片,采用高精度电能计量芯片ADE7755采集电量,实现电能计量、电价分时段计算、电量存储和显示、RS485和红外通信等功能。本文介绍了电能表的硬件组成和功能模块的作用,给出了电能计量模块、RS485和红外通信模块的硬件原理图,给出了主程序流程图。经实验测试,该电能表的技术指标符合IEC62053-21标准。     

DWB型电子电能表——一种新型防振节能电能数

本文介绍一种新颍的三相三线电子式有功电能表。其精度优于0.5级,电路简单集成度高,耗能少,抗振能力强,受电源畸变形波形影响小。特别适用于我国矿山大型移动设备和要求计量精度较高的地方。一、前言电能表是一种电能计量仪表,已有一百多年历史了,随着科学技术和生产力的高速发展,电能表在品种、功能、精度和数量等各方面均得到了很大的发展,成为电能计量、管理不可缺少的仪表。我国矿山一些大型移动设筹如电铲、钻机等至今还没有一种行之有效的电     

电能量采集终端综合测试管理系统的研究和实现

为了加强计量自动化系统各类电能量采集终端的测试及终端和电能表匹配性的管理,开发了电能量采集终端综合测试管理系统.该系统集各类终端测试功能于一体,能直接采集终端数据,可实现对所有种类的计量自动化终端的综合测试和资料管理.实际应用表明,该系统不但可以作为采集终端产品验收的自动测试平台,而且也可以实现计量自动化系统主站、终端和电能表的匹配管理,确保了计量自动化系统运行的可靠性.     

基于窄带物联网技术的电量监控系统设计

针对现有电力仪表存在信号采集精度低,数据传输方式落后的特点,开发了一款集成无线通信功能的电力仪表。该仪表的硬件由供电电源、电量采集与计量单元、通信单元、控制与存储单元等组成。采用主控芯片STM32F030和新型数字式多功能计量芯片V9203,实现数据采集处理与本地存储。MCU通过窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）无线通信模块将仪表采集到的数据上传到OneNET云平台,实现用户在远程情况下随时通过前端网页登录系统查看每块仪表电量采集信息,便于监测与管理。经实验测试证明,此款电力仪表能够高效、准确地采集到电流、电压、有功功率和功率因数并将这些数据实时上传至云平台。     

基于MEMS的压电微能量采集器的电路研究与测试

微能量采集技术是利用某种效应把周围环境中的某种形式的能量转换成电能,为嵌入式系统和无线传感网络中的MEMS器件供能。本文探讨了一种基于MEMS技术的压电型微能量采集器。微能量采集器工作于低频环境,当给其振动激励信号时,它能够把机械能转换为电能。但是能量采集器直接输出的是交流电压,一般不能直接为器件供能。所以,利用AC-DC电路把交流转换为直流,实现为MEMS器件供能。文中给出了微能量采集器的测试电路,同时给出了测试结果,论证了在低频环境下这种微能量采集器的可行性。     

Wireless sensor node powered by aircraft specific thermoelectric energy harvesting

An energy autonomous wireless sensor system consisting of an energy harvesting power source, an energy management unit and a low power wireless sensor node is tested for aircraft applications. The autonomous power source combines aircraft specific outside temperature changes with a thermoelectric generator (TEG) and a heat storage unit. The temperature difference generated with the latter component artificially at the TEG is used to power the sensor node by thermoelectricity. Additionally, a high efficient low input voltage power management circuit is necessary to store the generated energy and to convert it to higher voltage levels needed to operate the sensor. The experimental data are compared with results from numerical simulation models to predict the energy conversion in the heat storage - TEG system. A new TEG prototype is tested and the energy output is improved by 14%. The power management storage capacitors are adapted to the available energy, thereby increasing storage voltage and conversion efficiency. Doing so, the efficiency of the complete system can be increased by around 50%.     

车联网多传感器自供能系统储能稳压电路设计

本文针对轮胎内传感器的无线供电问题,重点设计了接收端模块中储能稳压电路。基于电磁共振发射原理,接收端接收到电信号经整流稳压后,为超级电容储能单元充电,此时超级电容停止放电;当无线电能接收中断时,则改由超级电容存储电能向后续电路输入。实验结果表明:当充电电流最大不超过1A时,由0.4V充到额定电压2.7V,并稳压在5V左右,使后续电路能正常工作,满足本系统对充电时间以及储能稳压输出的需求。     

A modified Hilbert fractal resonator based rectenna design for GSM900 band RF energy harvesting applications

This article proposes a novel rectenna design based on modified Hilbert fractal shaped microstrip antenna and Villard voltage doubler rectifying circuit for RF energy harvesting applications operating at Global System for Mobile Communications (GSM) 900 MHz band. The energy harvesting antenna is numerically optimized and fabricated on a Rogers RO4003 substrate of thickness 1.52 mm with a compact overall physical sizes of 80 mm × 82 mm (λ₀/4.16 × λ₀/4.06). Various geometric parameters and circuit component values of the proposed energy harvesting system are optimized in order to achieve a matched input impedance with good radiation performance of high gain for the input power level less than ?20 dBm. The numerical and experimental results point out the technical potential of the proposed rectenna design to be utilized in DC power supply modules of low voltage, low power electronic devices.     

基于先进集成电路多输出线性直流稳压电源设计

简要概述了直流稳压电源种类及各自的优缺点。完整详尽地设计了基于固定式和可调式先进集成稳压电路的多规格固定输出和电压连续可调输出的直流供电电源。提出了利用PNP型功率晶体管来扩展集成电源器件输出电流的方法。该线性电源采用了双重过载保护电路和抗干扰技术．保证了系统的良好运行。经测试，该电源性能好、精度高、工作可靠，是多种电子设备的理想直流稳压电源。     

Energy harvesting projects

This article examines how harvesting environmental energy in sensor networks changes the way an application developer views energy management, and discusses prototype devices. Then it proposes devices that combine energy harvesting and data acquisition. Then it explores novel approaches for optimizing the power extracted using piezoelectric materials. The final one explores kinetic and thermal energy harvesting from human users' activities. We usually use energy harvesting systems to convert and collect the environment's energy flows. A new wearable computing concept is considering these energy flows to be data flows as well. Current piezoelectric energy harvesting research falls into two key areas: developing optimal energy harvesting structures and highly efficient electrical circuits to store the generated charge or present it to the load circuit. Our research focuses primarily on the first area, in which the goal is to create small, lightweight structures that couple very well to mechanical excitation and converts the most usable electrical energy.     

高压电容取电技术的研究与设计

针对传统技术中采用电压互感器分压带来的不便,设计出基于电容式高压取电的新型取电设备。该设备将电容、变压器串联构成串联电路,由此实施高压取电;利用电容式高压取电原理,设计了新型的高压取电电容;在电路中增加继电器监测单元和过电流监测单元,保证了电路的安全性;通过电容分压,有效地将电路中的高压转换为低压,将得到的电能存储到超级电容器组中,超级电容器组用作供能装置向电力线电网线路中的负载输出电能,供负载使用。试验表明,采用电容式分压原理进行高压取电,不仅用法灵活,减轻了电力线路的运行负担,还提高了带载能力,具有较好的实用价值。     

动态电压恢复器控制策略研究

动态电压恢复器是抑制电压跌落对敏感负荷影响的有效装置。当动态电压恢复器工作在不对称电压下时,逆变器将会持续地从电源侧吸收有功功率,引发直流侧电压泵升,严重时会损坏储能及功率开关器件。针对该问题,文章提出一种复合控制策略,即采用相移控制技术来减少逆变器对有功能量的吸收,从而抑制动态电压恢复器直流电压的泵升;采用双闭环控制技术对电网电压跌落进行抑制,提高了负载的稳定性。仿真结果表明,该复合控制策略可使动态电压恢复器具有更好的负载适应性,且使直流侧电压得到很好的抑制。