概览

简介

随着越来越多法律法规的出台,能源用户在电价和公用事业的选择方面拥将拥有更多自由,从而得以优化其能源成本。但是,随着可再生能源发电量的增加,本地公用事业需要一种更有效的方式来监控用户消耗的电量,以便调整常规的发电量。公用事业的业务模式 — 预付费与后付费,将主要由当地的消费和付款习惯决定。因此,未来的电表将需要可靠的双向通信路径来满足这些需求。要选择的解决方案将取决于当地情况,且可以是有线或无线的方案。尽管提出的解决方案针对单相并联电表,但相同的工作原理也适用于基于电流互感器和基于罗氏线圈的感测方法(通过感应提供固有隔离)。

系统优势:

  • 作为建议的集成智能模拟前端 RL78/I1C 微控制器(MCU)的替代方案,最终解决方案可以使用具有成本效益的 RL78/I1B MCU(I1C 的一种设计变型,没有硬件加密);这两款器件均集成了 24 位 Sigma–Delta (ΣΔ) ADC。
  • 计算出的电能参数将被数字化,并通过光隔离器 经 UART 传输到应用控制器。根据线路数量,串行接口基于可能需要的“n”个隔离器。
  • 所选的应用程序控制器 是一款具有 512kB 闪存和 256kB RAM 的 Arm® Cortex®-M4 器件。
  • 所建议的 LED/IrDA 和 RS-485 接口 解决了发电场所和/或用电场所双向串联连接的能力。
  • 对于电网质量较差的偏远乡村部署,必须提供 2G 或 5G 无线连接。
  • 机械开关是一种常用的篡改检测方法,在电表盒被打开时会触发寄存器标记。
  • 对于城市部署,必须通过数据记录器实现 Sub-GHz 通信或通过电力线通信 (PLC) 实现有线连接;RAA604S00 支持专有的频移键控 (FSK) 或 Wi-SUN 协议,R9A06G037 以及后续的线路驱动器 支持 3G-PLC 和 PRIME 规范。
  • PS2561FL 光隔离器是符合 G3 过零检测要求设备的理想选择,过零检测要求对于非隔离和隔离耦合设计而言均是必需的。
  • 无线模块的标称电压限定为 3.8V(最低 3.3V)。电源将必须通过自身的 DC/DC 降压稳压器 单独提供;但是,是否必须将该系统与系统的其余部分电流隔离尚需讨论,且还需考虑成本问题。
  • 系统的其余部分(计量除外)可以通过类似的独立 DC/DC 降压稳压器 供电,因为其他组件的标称电源电压通常为 3.3V。
  • 为了确保通过完整的信号路径实现电流隔离,必须通过单独的 LDO 来提供计量系统电源;还可以使用一个附加的 LDO 为 RS-485 调制解调器供电。

产品对比

应用

成功产品组合交互框图

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4:3 ratio Sheet.1 Sheet.2 Sheet.3 Sheet.4 EU018 EU018 EU018 Resistor - Fixed AC/DC AC/DC AC/DC LDO LDO LDO Buck Regulator 1 Buck Regulator Buck Regulator Buck Regulator 2 Buck Regulator Buck Regulator LED Module LED Module LED Module MODBUS MODBUS MODBUS Photocoupler 2 Photocoupler Photocoupler GRPS + LTE - M GRPS + LTE - M GRPS + LTE - M Real-Time Clock Real-Time Clock Real-Time Clock Mech. Switch Mech. Switch Mech. Switch LCD LCD LCD Line Driver Line Driver Line Driver Filtering Protection Filtering Protection Filtering Protection PLC Modem PLC Modem PLC Modem Transceiver Transceiver Transceiver Sub-1 GHz Sub-1 GHz Sub-1 GHz Antenna Sheet.41 Sheet.42 Sheet.43 Sheet.44 Sheet.45 Inductor Iron Core Line.841 Inductor Air Core.212 Sheet.49 Sheet.50 Sheet.51 Sheet.52 Sheet.53 Sheet.54 Sheet.55 Sheet.56 Sheet.57 Line.29 Inductor Coreless (Air conductor) Sheet.60 Sheet.61 Sheet.62 Sheet.63 Sheet.64 Sheet.65 Sheet.66 Sheet.67 Sheet.68 Sheet.7 Sheet.8 Diode.316 Sheet.10 Sheet.11 Sheet.12 Sheet.14 Sheet.15 Resistor - Fixed.70 Sheet.71 Sheet.72 Sheet.73 Sheet.74 Sheet.75 Sheet.76 Resistor - Fixed.77 Resistor - Fixed.78 Sheet.79 Sheet.80 Sheet.81 Sheet.82 Sheet.83 Sheet.84 Sheet.85 Sheet.86 Sheet.87 Sheet.88 Sheet.89 Sheet.90 Sheet.91 Sheet.92 Sheet.93 Sheet.94 Sheet.95 Sheet.96 Sheet.97 Sheet.98 Sheet.99 Sheet.100 Sheet.101 Sheet.102 Sheet.103 Sheet.104 Sheet.105 Sheet.106 Sheet.107 Sheet.108 Sheet.109 O-Crossing O-Crossing O-Crossing Photocoupler 1 Photocoupler Photocoupler Sheet.111 Sheet.112 Sheet.113 Sheet.114 Sheet.115 Sheet.116 Sheet.117 Sheet.118 Sheet.119 Sheet.120 Sheet.121 Sheet.122 Sheet.123 Sheet.124 Sheet.125 Sheet.126 Sheet.132 Sheet.133 Sheet.134 Sheet.135 Sheet.136 Sheet.137 Sheet.138 Sheet.139 Sheet.140 Sheet.142 Phase Phase Phase Neutral Neutral Neutral Shunt Shunt Shunt Load Load Load 3.3V, 8.5mA 3.3V, 8.5mA 3.3V, 8.5mA 3.8V, 110mA/10dBm 3.8V, 110mA/10dBm 3.8V, 110mA/10dBm 3.3V, 136mA (max) 3.3V, 136mA (max) 3.3V, 136mA (max) Phase Phase Phase Neutral Neutral Neutral Connector 1.160 Connector 1.160.153 Connector 1.160.154 Connector 1.160.155 Connector 1.160.156 Connector 1.160.157 Connector 1.160.158 Connector 1.160.159 Connector 1.160.160 Connector 1.160.161 Connector 1.160.163 Connector 1.160.164 Connector 1.160.165 Connector 1.160.166 Connector 1.160.169 Sheet.171 MCU 1 MCU MCU Σ∆ Σ∆ Σ∆ UART UART UART Sheet.172 MCU 2 MCU MCU IrDA IrDA IrDA UART UART UART
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