阅读说明：本技术 一体式直流电能表 (Integrated direct current electric energy meter ) 是由 卢达 孟静 林繁涛 赵莎 白静芬 杨玉博 李华 宋晓卉 白璋 于春平 耿爱玲 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一体式直流电能表,所述直流电能表包括：分流器、电能计量单元、电流接线端子、电压及辅助接线端子、散热片和阻热分隔片；负载电流信号通过所述电流接线端子接入所述直流电能表的所述分流器,通过所述分流器将接入的负载电流转化为小电压信号；将所述小电压信号和负载电压信号通过所述电压及辅助接线端子接入电能计量单元,进行电能计量；通过所述阻热分隔片将所述直流电能表分隔为多个独立空腔；将所述分流器所在的空腔内设置所述散热片,通过所述散热片对所述分流器进行降温；所述分流器和所述电能计量单元集成为一个整体。(The invention discloses an integrated direct current electric energy meter, which comprises: the device comprises a current divider, an electric energy metering unit, a current connecting terminal, a voltage and auxiliary connecting terminal, a radiating fin and a heat-resistant separating fin; a load current signal is connected to the current divider of the direct current electric energy meter through the current wiring terminal, and the connected load current is converted into a small voltage signal through the current divider; the small voltage signal and the load voltage signal are connected to an electric energy metering unit through the voltage and auxiliary wiring terminal to carry out electric energy metering; the direct current electric energy meter is divided into a plurality of independent cavities through the heat-resistant separation sheet; arranging the radiating fins in the cavity where the shunt is located, and cooling the shunt through the radiating fins; the shunt and the electric energy metering unit are integrated into a whole.)

一体式直流电能表

技术领域

本发明涉及直流电能计量技术领域，更具体地，涉及一体式直流电能表。

背景技术

目前，直流负荷以多种方式在生产生活中得到广泛应用，直流电能存在直流配电网、分布式微网、单点接入、直驱、电动汽车直流充电机等多种应用方式，直流电能已经在国内外有了多处试点应用。随着直流负荷的应用，直流电能计量已在电动汽车直流充电机计量计费中广泛应用。而传统直流电能表根据电流采样接入方式分为电流直接接入式和电流间接接入式，其中电流直接接入式直流电能表电流最大测量值为100A。而实际应用中由于负载电流大于100A，多采用外附式直流分流器(以下简称分流器)配合电流间接接入式直流电能表的方式，但该方式存在如下几方面缺陷：1、由于表计与分流器相对独立，在现场运行环境下难以区分计量误差来源，不利于现场运维且准确性较差；2、作为直流电能计量器具，表计与分流器分离不便于整体封印管理；3、分流器作为电阻元器件，自身温度会随着负载电流的增大而升高。如果将分流器与电能计量单元简单拼凑，分流器散发的热量会影响电能计量，造成计量失准。

发明内容

本发明技术方案提供一种一体式直流电能表，以解决如何接入大电流的一体式电能表的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一体式直流电能表，所述直流电能表包括：分流器、电能计量单元、电流接线端子、电压及辅助接线端子、散热片和阻热分隔片；

负载电流信号通过所述电流接线端子接入所述直流电能表的所述分流器，通过所述分流器将接入的负载电流转化为小电压信号；

将所述小电压信号和负载电压信号通过所述电压及辅助接线端子接入电能计量单元，进行电能计量；

通过所述阻热分隔片将所述直流电能表分隔为多个独立空腔；将所述分流器所在的空腔内设置所述散热片，通过所述散热片对所述分流器进行降温；

所述分流器和所述电能计量单元集成为一个整体。

优选地，所述直流电能表包括：表计外壳。

优选地，包括主控MCU、显示单元：。

优选地，还包括：按预设的比例，通过所述分流器将接入的负载电流转化为小电压信号。

本发明技术方案提供的一体式直流电能表，直流电能表包括：分流器、电能计量单元、电流接线端子、电压及辅助接线端子、散热片和阻热分隔片；负载电流信号通过电流接线端子接入直流电能表的分流器，通过分流器将接入的负载电流转化为小电压信号；将小电压信号和负载电压信号通过电压及辅助接线端子接入电能计量单元，进行电能计量；通过阻热分隔片将直流电能表分隔为多个独立空腔；将分流器所在的空腔内设置散热片，通过散热片对分流器进行降温；分流器和电能计量单元集成为一个整体。本发明技术方案发明了一种基于分层隔离的分流器散热的一体式直流电能表，实现了将分流器与计量表计封装为一个整体，并能避免因为分流器散发的热量影响电能计量。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明优选实施方式的一体式直流电能表结构剖面示意图；以及

图2为根据本发明优选实施方式的一体式直流电能表原理框图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明优选实施方式的一体式直流电能表结构剖面示意图。本发明提出了一种通过分层隔离、合理布置，集成外附式分流器且加强散热的一体式直流电能表。本发明提供的一体式直流电能表可直接接入大于100A的负载电流，便于整体封印管理且具有很好的计量准确性。

如图1所示，一种分层隔离分流器散热的一体式直流电能表，其特征在于包括分流器1、电能计量单元(包括电压采样单元)2、电流接线端子3、电压及辅助接线端子4、显示单元5、表计外壳6、散热片7、阻热分隔片8。

负载电流信号通过电流接线端子3接入直流电能表的分流器1，通过分流器1将接入的负载电流转化为小电压信号；

将小电压信号和负载电压信号通过电压及辅助接线端子4接入电能计量单元1，进行电能计量；

通过阻热分隔片8将直流电能表分隔为多个独立空腔；将分流器1所在的空腔内设置散热片7，通过散热片7对分流器1进行降温；

分流器1和电能计量单元2集成为一个整体。

优选地，直流电能表包括：表计外壳。

优选地，包括主控MCU、显示单元。

优选地，还包括：按预设的比例，通过分流器将接入的负载电流转化为小电压信号。

在正常工作情况下，负载电流通过电流接线端子3接入一体式直流电能表，并流经分流器1，使分流器1产生与负载电流成一定比例的小电压信号。负载电压通过电压及辅助接线端子4接入一体式直流电能表，电能计量单元2利用采集的电压、小电压信号进行电能计量。

本发明将分流器1和电能计量单元2集成为一个整体，通过合理布置，利用阻热分隔片8将一体式直流电能表内部分为多个独立空腔，并增设散热片7加强分流器1所在空腔与外界的热量交换，有效降低表计内部温度，保证一体式直流电能表计量准确性。

本发明提供的一体式直流电能表，改变了传统直流电能表和电流采样器件独立布置使用的方式，通过优化设计将分流器和直流电能计量单元集成为一体，其具体形式包括但不限于发明内容所包括的组成部件。本发明通过分层布置，隔离正常工作时自热严重的器件和易受温度影响的器件，并通过增设导热性能好的散热片有效降低表计内部温度。

本发明采用一体式直流电能表，在实际安装使用时相较于传统直流电能表和分流器独立使用，简化了安装程序，无需进行分流器小电压信号线路布置，减小因小电压信号线路造成的计量偏差，提高电能计量准确性。本发明消除了传统直流电能表和分流器独立使用造成的无法统一封印管理问题。本发明实现了表计可直接接入大电流，无外附独立的电流采样元件，便于分析计量误差来源，提升故障排查效率。本发明采用分层隔热处理，降低分流器自热对电能计量的影响。

本发明提出的一体式直流电能表具有三个显著优点：第一，将分流器和电能计量单元集成为一个整体，提高了表计电能计量准确性，便于现场计量误差来源分析；第二，作为一个计量器具便于施加封印进行管理；第三，可有效发散分流器正常工作时产生的热量，降低表计内部温度，避免高温造成的表计计量失准。

图2为一体式直流电能表原理框图，结合图1对本专利进行具体说明。

本发明提出的一体式直流电能表至少应包括分流器1、电能计量单元(包括电压采样单元)2、电流接线端子3、电压及辅助接线端子4、显示单元5、表计外壳6、散热片7、阻热分隔片8。其中电能计量单元应集成(具备)如图2所示的电压采样元件、计量芯片、主控MCU等元器件或功能。

如图2原理框图所示，本发明提出的一体式直流电能表工作原理和传统直流电能表工作原理类似，其区别在于表计集成分流器，大电流可直接接入表计，并流经分流器转化为小电压信号传输到电能计量单元。结合图1，其特征在于一体式直流电能表利用阻热分隔片将表计分为空间不等的两个空腔，安装有分流器的空腔底部采用散热片加强热交换。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个//该[装置、组件等]”都被开放地解释为装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。