スマート単相電力メータ

近年、電力会社の契約者は、電気料金請求方式と公共料金方式を選択する自由度が増したため、電力費を最適化できるようになりました。 しかし、再生可能エネルギの発電量の増加に伴い、地域の電力会社は、従来の電気エネルギ生成を調整するために、加入者レベルで消費されるエネルギをより効率的に監視する方法を必要としています。 公益事業の事業形態となる前払い方式と後払い方式は、主に地域の消費と決済習慣によって選択・推進されることになります。 結果として将来の電気メータには、このニーズに対応する、高信頼性を持つ双方向通信パスが必要となります また、地域の状況に応じて、また有線・無線に応じて、適切なものが使い分けられます。 提示されたソリューションは単相シャントEメーターに対応していますが、同じ動作原理が変流器とロゴフスキーコイルベースのセンシングアプローチにも適用でき、誘導性によって提供される固有の絶縁を備えています。

このシステムのメリット：

• 推奨されるインテリジェントなアナログフロントエンドであるRL78/I1Cマイクロコントローラ(MCU)の代替として、最終的なソリューションでは、ハードウェア暗号化のないI1Cの設計バリアントである費用対効果の高いRL78/I1B MCUを使用できます。どちらのデバイスも、24ビットのシグマ・デルタ(ΣΔ)ADCを内蔵しています。
• 計算されたエネルギーパラメータはデジタル化され、UARTを介して光学アイソレータを介してアプリケーションのコントローラに転送されます。 シリアルインタフェースは、ライン数に応じて、必要とされる数のアイソレータを利用します。
• 選択したアプリケーションコントローラは、512kBのフラッシュと256kBのRAMを搭載したArm^® Cortex^®-M4デバイスです。
• 推奨されるLED/IrDAおよびRS-485インタフェースは、生産現場および/または現場での双方向シリアル接続の機能に対応しています。
• より小規模な郊外送電網では、2G または 5G の無線接続が必要です。
• メカニカルスイッチ部はタンパ検知による一般的な方式で、ケースが開くとレジスタフラグが作動します。
• 都市部での導入では、データロガーを介したSub-1GHz通信または電力線通信(PLC)を介した有線接続のいずれかが必須です。RAA604S00は独自の周波数偏移変調(FSK)またはWi-SUNプロトコルをサポートしていますが、R9A06G037および次のラインドライバは3G-PLCとPRIMEの両方の仕様をサポートしています。
• フォトアイソレータ (PS2561FL) は、非絶縁および絶縁カップリング設計のいずれにも必要な、ゼロクロッシング検出の G3 要件に適合させるために最適です。
• 無線モジュールの公称電圧の指定値は 3.8V (min 3.3V) です。 電源は、独自のDC / DC降圧を介して個別に供給する必要があります。しかし、このシステムをシステムの他の部分から電気的に分離する必要があるかどうかは、議論とコストの問題です。
• システムの残りの部分(計測学を除く)は、他のコンポーネントの公称電源電圧が通常3.3Vであるため、同様の個別のDC/DC降圧を介して供給できます。
• 完全な信号経路を通じてガルバニック絶縁を保証するには、計測の電力を別のLDOを介して供給する必要があります。あるいは、追加のLDOを使用してRS-485モデムに電力を供給することもできます。