一种直流电能表的计量电路、芯片、直流电能表和系统的制作方法

本申请涉及电力计量领域，尤其涉及一种直流电能表的计量电路、芯片、直流电能表和系统。

背景技术：

1、直流电能表可以监测和记录待测电路中的直流电功率。在待测电路的直流电压过高时，过高的直流电压可能对直流电能表产生损害。

2、传统技术中，在直流电能表的电压采样路中设置有隔离运放器和隔离电源。通过隔离运放器和隔离电源，对过高的直流电压进行隔离，能够减少过高的直流电压对直流电能表的损害。然而，隔离运放器和隔离电源的设置会增加直流电能表的电路复杂度和器件成本。

技术实现思路

1、本申请提供一种直流电能表的计量电路、芯片、直流电能表和系统，直流电能表的计量电路通过低成本的电路结构对待测直流电源进行分压和分流，减少了直流电能表的计量电路、芯片、直流电能表和计量系统的成本投入。

2、第一方面，本申请提供一种直流电能表的计量电路，计量电路包括：配对的第一电压接口和第二电压接口、电阻分压网络、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、配对的第一电流接口和第二电流接口、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻以及计量芯片。

3、第一电压接口与电阻分压网络的第一输入端电连接，第二电压接口与电阻分压网络的第二输入端电连接，电阻分压网络的第一输出端分别与第一电阻的第一端和第二电阻的第一端电连接，电阻分压网络的第二输出端分别与第三电阻的第一端和第四电阻的第一端电连接，第二电阻的第二端与计量芯片的第一端电连接，第四电阻的第二端与计量芯片的第二端电连接。

4、第一电流接口分别与第五电阻的第一端和第六电阻的第一端电连接，第二电流接口分别与第七电阻的第一端和第八电阻的第一端电连接，第六电阻的第二端与计量芯片的第三端电连接，第八电阻的第一端与计量芯片的第四端电连接。

5、第一电阻的第二端、第二电阻的第二端、第三电阻的第二端、第四电阻的第二端、第五电阻的第二端、第六电阻的第二端、第七电阻的第二端和第八电阻的第二端共地。

6、第一电阻的阻值小于或等于第二电阻的阻值，第三电阻的阻值小于或等于第四电阻的阻值，第五电阻的阻值小于或等于第六电阻的阻值，第七电阻的阻值小于或等于第八电阻的阻值。

7、本申请提供的计量电路，通过电阻分压网络的设置，电阻分压网络可以对第一电压接口和第二电压接口输入的直流电压进行分压，使得较小的直流电压能够施加至计量芯片。以及，第一电阻并联第二电阻，且第二电阻的阻值大于或等于第一电阻的阻值，第三电阻并联第四电阻，且第四电阻的阻值大于或等于第三电阻的阻值，第五电阻并联第六电阻，且第六电阻的阻值大于或等于第五电阻的阻值，第七电阻并联第八电阻，且第八电阻的阻值大于或等于第七电阻的阻值，第二电阻、第四电阻、第六电阻和第八电阻可以对第一电流接口和第二电流接口输入的直流电流进行分流，使得较小的直流电流能够输入到计量芯片。从而，减少了对计量芯片的电压冲击和电流冲击，电路结构的设计简单且易行，降低了计量电路的成本投入。

8、在一种可能的设计中，计量电路还包括：第一电容、第二电容、第三电容和第四电容。

9、第二电阻的第二端通过第一电容接地。第四电阻的第二端通过第二电容接地。第六电阻的第二端通过第三电容接地。第八电阻的第二端通过第四电容接地。

10、基于此，在计量电路中设置第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，可以保持直流电压和直流电流的平滑性。

11、在一种可能的设计中，计量芯片包括：第一电容、第二电容、第三电容和第四电容。

12、第一电容并联电连接在计量芯片的第一端与计量芯片的接地端之间。第二电容并联电连接在计量芯片的第二端与计量芯片的接地端之间。第三电容并联电连接在计量芯片的第三端与计量芯片的接地端之间。第四电容并联电连接在计量芯片的第四端与计量芯片的接地端之间。计量芯片的接地端与第一电阻的第二端共地。

13、在一种可能的设计中，第一电容与第二电阻的时间常数、第二电容与第四电阻的时间常数、第三电容与第六电阻的时间常数以及第四电容与第八电阻的时间常数均小于预设阈值。

14、基于此，通过设置小于预设阈值的时间常数，提高计量电路的计量速度。

15、在一种可能的设计中，电阻分压网络包括多个电阻。

16、第二方面，本申请提供一种芯片，包括：如上述任一项的直流电能表的计量电路。

17、第三方面，本申请提供一种直流电能表，包括：管理芯片以及至少一个如上述任一项的直流电能表的计量电路。管理芯片与计量芯片电连接。

18、在一种可能的设计中，直流电能表还包括：显示屏。显示屏与管理芯片的输出端电连接。

19、基于此，显示屏上可以显示充电桩设备的直流电压、直流电流和电能消耗量中的至少一个参数，为用户监测电能使用情况提供参考。

20、在一种可能的设计中，直流电能表还包括：电源模块。电源模块分别与管理芯片的供电端和计量芯片的供电端电连接。

21、第四方面，本申请提供一种计量系统，包括：充电桩设备、外置分流器以及如上述任一项的直流电能表。

22、上述第二方面、第三方面、第四方面以及上述第二方面、第三方面、第四方面的各可能的设计中所提供的，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种直流电能表的计量电路，其特征在于，所述计量电路包括：配对的第一电压接口和第二电压接口、电阻分压网络、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、配对的第一电流接口和第二电流接口、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻以及计量芯片；

2.根据权利要求1所述的计量电路，其特征在于，所述计量电路还包括：第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；

3.根据权利要求1所述的计量电路，其特征在于，所述计量芯片包括：第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；

4.根据权利要求2或3所述的计量电路，其特征在于，所述第一电容与所述第二电阻的时间常数、所述第二电容与所述第四电阻的时间常数、所述第三电容与所述第六电阻的时间常数以及所述第四电容与所述第八电阻的时间常数均小于预设阈值。

5.根据权利要求1所述的计量电路，其特征在于，所述电阻分压网络包括多个电阻。

6.一种芯片，其特征在于，包括：如权利要求1-5任一项所述的直流电能表的计量电路。

7.一种直流电能表，其特征在于，包括：管理芯片以及至少一个如权利要求1-5任一项所述的直流电能表的计量电路；所述管理芯片与所述计量芯片电连接。

8.根据权利要求7所述的直流电能表，其特征在于，所述直流电能表还包括：显示屏；所述显示屏与所述管理芯片的输出端电连接。

9.根据权利要求7所述的直流电能表，其特征在于，所述直流电能表还包括：电源模块；所述电源模块分别与所述管理芯片的供电端和所述计量芯片的供电端电连接。

10.一种计量系统，其特征在于，包括：充电桩设备、外置分流器以及如权利要求7-9任一项所述的直流电能表。

技术总结本申请提供一种直流电能表的计量电路、芯片、直流电能表和系统。直流电能表的计量电路包括：配对的第一电压接口和第二电压接口、电阻分压网络、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、配对的第一电流接口和第二电流接口、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻以及计量芯片。第一电阻的阻值小于或等于第二电阻的阻值，第三电阻的阻值小于或等于第四电阻的阻值，第五电阻的阻值小于或等于第六电阻的阻值，第七电阻的阻值小于或等于第八电阻的阻值。从而，减少了对计量芯片的电压冲击和电流冲击，电路结构的设计简单且易行，降低了计量电路的成本投入。技术研发人员：贾振,姚国军,周建,黄正受保护的技术使用者：德力西集团仪器仪表有限公司技术研发日：20231030技术公布日：2024/7/25