DE102009040804A1 - Electric meter e.g. three-phase current meter, has functional module i.e. plug-in card, with input that is connected with capacitor, which is charged by current limiting device that is connected with output of network part - Google Patents

Electric meter e.g. three-phase current meter, has functional module i.e. plug-in card, with input that is connected with capacitor, which is charged by current limiting device that is connected with output of network part Download PDF

Info

Publication number
DE102009040804A1
DE102009040804A1 DE102009040804A DE102009040804A DE102009040804A1 DE 102009040804 A1 DE102009040804 A1 DE 102009040804A1 DE 102009040804 A DE102009040804 A DE 102009040804A DE 102009040804 A DE102009040804 A DE 102009040804A DE 102009040804 A1 DE102009040804 A1 DE 102009040804A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
capacitor
current
electricity meter
additional module
limiting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009040804A
Other languages
German (de)
Inventor
Jochen Kramer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EMH Metering GmbH and Co KG
Original Assignee
EMH Metering GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EMH Metering GmbH and Co KG filed Critical EMH Metering GmbH and Co KG
Priority to DE102009040804A priority Critical patent/DE102009040804A1/en
Publication of DE102009040804A1 publication Critical patent/DE102009040804A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices

Abstract

The electric meter (10) has a measuring device (14), a display device (16), and a functional module (18) i.e. plug-in card, which partially receives electrical power for fulfilling a function of the meter. A network part (12) has an output connected with the measuring and display devices and the card for supplying electrical energy to the measuring device, the display device and the card. An input of the card is connected with a capacitor (20) that is charged by a current limiting device (22) i.e. junction FET transistor, which is connected with the output of the network part.

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrizitätszähler mit einer Messeinrichtung für Strom, Spannung und/oder elektrische Leistung/Energie, einer Anzeigeeinrichtung, einem Zusatzmodul, das zur Erfüllung einer Zusatzfunktion elektrische Leistung aufnimmt, und einem Netzteil mit einem Ausgang, der zur Versorgung der Messeinrichtung, der Anzeigeeinrichtung und des Zusatzmoduls mit elektrischer Energie mit den genannten Komponenten verbunden ist.The invention relates to an electricity meter with a measuring device for current, voltage and / or electrical power / energy, a display device, an additional module that receives electrical power to fulfill an additional function, and a power supply with an output that is used to power the measuring device, the display device and the additional module is connected to electrical energy with said components.

Damit der Elektrizitätszähler seine Hauptaufgabe, nämlich eine Messung und Anzeige des elektrischen Energieverbrauchs zu Abrechnungszwecken durch ein Energieversorgungsunternehmen erfüllen kann, ist die Messeinrichtung mit einer Stromversorgungsleitung verbunden. Darüber hinaus sind moderne Elektrizitätszähler häufig mit einem oder mehreren Zusatzmodulen ausgerüstet, die eine Zusatzfunktion erfüllen, beispielsweise eine Übertragung der Messdaten per Funk, um den Ablesevorgang zu vereinfachen. Mess-, Anzeigeeinrichtung und das Zusatzmodul werden von einem gemeinsamen Netzteil versorgt. Dabei darf die Leistungsaufnahme des Elektrizitätszählers einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Eine geringe Leistungsaufnahme des Zählers ist im Interesse einer geringen Eigenerwärmung des Zählers wünschenswert, wodurch die Lebensdauer des Zählers verlängert wird. Neben dem ökologischen und politischen Aspekt einer geringen Leistungsaufnahme haben außerdem die Energieversorgungsunternehmen ein besonderes Interesse daran, da der Eigenverbrauch des Zählers vom Elektrizitätszähler nicht mitgezählt wird und somit dem Kunden nicht vom Versorgungsunternehmen in Rechnung gestellt werden kann.In order for the electricity meter to fulfill its main task of measuring and displaying electrical energy consumption for billing purposes by a utility, the meter is connected to a power supply line. In addition, modern electricity meters are often equipped with one or more additional modules that perform an additional function, such as a transmission of the measured data by radio to simplify the reading process. Measuring, display and the additional module are powered by a common power supply. The power consumption of the electricity meter must not exceed a certain value. A low power consumption of the counter is desirable in the interest of a low self-heating of the meter, which extends the life of the meter. In addition to the environmental and political aspect of low power consumption, utilities also have a particular interest in it, as the self-consumption of the meter is not counted by the electricity meter and thus can not be charged to the customer by the utility.

Vorteilhaft werden die energiesparenden Eigenschaften mit einem Kondensatornetzteil erreicht. Kondensatornetzteile sind kostengünstiger als transformatorische Netzteile. Diese haben allerdings den Vorteil, dass sie bei gleichem Platzbedarf leistungsstärker sind als ein entsprechendes Kondensatornetzteil, da die Größe des Kondensators mit steigender Leistung schnell anwächst.Advantageously, the energy-saving properties are achieved with a capacitor power supply. Capacitor power supplies are less expensive than transformer power supplies. However, these have the advantage that they are more powerful with the same space requirements as a corresponding capacitor power supply, since the size of the capacitor increases rapidly with increasing power.

Kondensatornetzteile weisen zudem den Vorteil auf, dass sie gegenüber Manipulationen mit externen Magnetfeldern resistent sind. Bei transformatorischen Netzteilen mit Transformator oder Schaltnetzteil kann durch ein Magnetfeld der Kern des Transformators bzw. Übertragers in Sättigung gebracht werden. Damit wird der Zähler unterversorgt, was zu Fehlmessungen führen kann. Eine Abschirmung von Magnetfeldern ist aufwändig.Capacitor power supplies also have the advantage that they are resistant to manipulation with external magnetic fields. In transformer power supplies with transformer or switching power supply, the core of the transformer or transformer can be brought into saturation by a magnetic field. Thus, the meter is undersupplied, which can lead to incorrect measurements. A shielding of magnetic fields is complex.

Das Netzteil des Elektrizitätszählers wird daher derart dimensioniert, dass – auch bei noch tolerabler Unterspannung – nur eine geringe überschüssige Leistung vorhanden ist.The power supply of the electricity meter is therefore dimensioned so that - even with still tolerable undervoltage - only a small excess power is available.

Dies macht die Nachrüstung bestehender Elektrizitätszähler mit einem oder weiteren Zusatzmodulen schwierig, insbesondere, wenn der zusätzliche Verbraucher zeitweise mehr Leistung benötigt, als das Netzteil liefern kann.This makes it difficult to retrofit existing electricity meters with one or more additional modules, especially if the additional consumer temporarily requires more power than the power supply can supply.

Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Elektrizitätszähler zur Verfügung zu stellen, der einen zuverlässigen Betrieb der Komponenten des Elektrizitätszählers ermöglicht und insbesondere unabhängig von der Leistungsaufnahme des Zusatzmoduls die Funktion der Mess- und Anzeigeeinrichtung gewährleistet.On this basis, it is the object of the invention to provide an electricity meter which enables reliable operation of the components of the electricity meter and in particular ensures the function of the measuring and display device independently of the power consumption of the additional module.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Elektrizitätszähler mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by the electricity meter having the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Elektrizitätszähler hat eine Messeinrichtung, eine Anzeigeeinrichtung, ein Zusatzmodul, das zur Erfüllung einer Zusatzfunktion elektrische Leistung aufnimmt, und ein Netzteil mit einem Ausgang, der zur Versorgung der Messeinrichtung, der Anzeigeeinrichtung und des Zusatzmoduls mit elektrischer Energie mit den genannten Komponenten verbunden ist, wobei der Eingang des Zusatzmoduls mit einem Kondensator verbunden ist, der über eine mit dem Ausgang des Netzteils verbundene Strombegrenzungseinrichtung aufladbar ist.The electricity meter according to the invention has a measuring device, a display device, an additional module which receives electrical power to fulfill an additional function, and a power supply with an output which is connected to the components for supplying the measuring device, the display device and the additional module with electrical energy, wherein the input of the additional module is connected to a capacitor which is chargeable via a current limiting device connected to the output of the power supply.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die eingangs genannten Schwierigkeiten bei der Stromversorgung des Zusatzmoduls aus einem auch für die Versorgung der Messeinrichtung und der Anzeigeeinrichtung zuständigen Netzteil zum Teil eine Folge der schwankenden Leistungsaufnahme des Zusatzmoduls sind. Diese kann dazu führen, dass das Netzteil während der Zeiten besonders hoher Leistungsaufnahme des Zusatzmoduls überlastet ist, so dass die Ausgangsspannung des Netzteils unter einen zulässigen Wert sinkt, was zu einer Beeinträchtigung der Funktion der Mess- und/oder Anzeigeeinrichtung führen kann.The invention is based on the recognition that the difficulties mentioned in the power supply of the additional module from a responsible for the supply of the measuring device and the display device power supply are partly a consequence of the fluctuating power consumption of the additional module. This can lead to the power supply unit being overloaded during the times of particularly high power consumption of the additional module, so that the output voltage of the power supply unit drops below a permissible value, which can impair the functioning of the measuring and / or display device.

Bei dem Elektrizitätszähler kann es sich um einen Drehstromzähler, um einen Ein- oder sonstigen Mehrphasenzähler handeln. Die Messeinrichtung ist mit mindestens einer Versorgungsleitung gekoppelt, so dass der Stromfluss durch diese Leitung erfasst werden kann. Die Messeinrichtung misst Strom, Spannung und/oder elektrische Leistung/Energie. Die Messeinrichtung umfasst insbesondere bei einem elektronischen Elektrizitätszähler einen Mikroprozessor, der die erfassten Messsignale auswertet und den Verbrauch an elektrischer Energie in einem bestimmten Zeitraum ermittelt. Dieser Verbrauchswert wird mittels der Anzeigeeinrichtung, die mit der Messeinrichtung verbunden ist, angezeigt. Die Mess- und Anzeigeeinrichtungen können weitere Funktionen aufweisen, die eine genauere Analyse des Verbrauchs ermöglichen.The electricity meter may be a three-phase meter, an input or other multiphase counter. The measuring device is coupled to at least one supply line so that the current flow through this line can be detected. The measuring device measures current, voltage and / or electrical power / energy. The measuring device comprises, in particular in the case of an electronic electricity meter, a microprocessor which evaluates the detected measuring signals and determines the consumption of electrical energy in a specific period of time. This consumption value is displayed by means of the display device which is connected to the measuring device. The measuring and display devices may have other functions that allow a more accurate analysis of consumption.

Das Zusatzmodul kann insbesondere eine Datenfernübertragungseinrichtung sein, die den Ablesevorgang vereinfacht. Es kann sich um ein Modem oder eine sonstige Datenkommunikationseinrichtung handeln. Das Zusatzmodul kann ein separates, nachrüstbares Modul sein, beispielsweise in Form einer Einsteckkarte. Es kann jedoch auch untrennbar mit den übrigen Komponenten des Elektrizitätszählers verbunden sein, etwa durch Bestücken einer Leiterplatte des Elektrizitätszählers mit den erforderlichen Komponenten. Bei dem Zusatzmodul handelt es sich insbesondere um eine Einrichtung, die eine schwankende Aufnahme elektrischer Leistung hat, etwa weil sie nur intervallweise betrieben wird.The additional module may in particular be a remote data transmission device, which simplifies the reading process. It may be a modem or other data communication device. The additional module can be a separate, retrofittable module, for example in the form of a plug-in card. However, it may also be inextricably linked to the remaining components of the electricity meter, such as by equipping a printed circuit board of the electricity meter with the required components. The additional module is in particular a device which has a fluctuating absorption of electrical power, for example because it is operated only at intervals.

Die Messeinrichtung, die Anzeigeeinrichtung und das Zusatzmodul sind mit dem Ausgang des Netzteils verbunden, gegebenenfalls indirekt über weitere Komponenten des Elektrizitätszählers.The measuring device, the display device and the additional module are connected to the output of the power supply, optionally indirectly via other components of the electricity meter.

Das Netzteil stellt an seinem Ausgang mindestens eine Ausgangsspannung zur Verfügung, die im Betrieb des Elektrizitätszählers einen vorgegebenen Wert aufweist oder diesen in der Regel nicht unterschreitet.The power supply unit provides at its output at least one output voltage which, during operation of the electricity meter, has a predetermined value or, as a rule, does not fall below this value.

Bei der Erfindung erfolgt die Versorgung des Zusatzmoduls aus dem Netzteil mit elektrischer Energie über eine Strombegrenzungseinrichtung, die die Strombelastung des Netzteils durch das Zusatzmodul auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Dadurch wird eine Überlastung des Netzteils und ein Spannungseinbruch am Ausgang des Netzteils vermieden, was einen zuverlässigen Betrieb der Messeinrichtung und der Anzeigeeinrichtung gewährleistet. Die Versorgung des Zusatzmoduls erfolgt dabei gepuffert durch einen Kondensator, der von der Strombegrenzungseinrichtung aufgeladen wird. Das Zusatzmodul kann daher durch Entnahme von elektrischer Energie aus dem Kondensator kurzzeitig einen höheren elektrischen Strom aufnehmen, als er von der Strombegrenzungseinrichtung aus dem Netzteil entnommen wird. Dadurch ist ein zuverlässiger Betrieb des Zusatzmoduls möglich, ohne das Netzteil während der Zeiten hoher elektrischer Leistungsaufnahme des Zusatzmoduls zu überlasten. Grund- und Zusatzfunktionen des Elektrizitätszählers können daher zu jedem Zeitpunkt zuverlässig ausgeführt werden.In the invention, the supply of the additional module from the power supply with electrical energy via a current limiting device, which limits the current load of the power supply by the additional module to a predetermined value. As a result, an overload of the power supply and a voltage drop at the output of the power supply is avoided, which ensures reliable operation of the measuring device and the display device. The supply of the additional module is carried out buffered by a capacitor which is charged by the current limiting device. The additional module can therefore take a short time a higher electric current by removing electrical energy from the capacitor, as it is removed from the current limiting device from the power supply. As a result, a reliable operation of the additional module is possible without overloading the power supply during the periods of high electrical power consumption of the additional module. Basic and additional functions of the electricity meter can therefore be reliably executed at any time.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Zusatzmodul ein Funkmodul. Das Funkmodul kann eine Funkverbindung zu einer Datenerfassungseinrichtung herstellen, mit der insbesondere der von dem Elektrizitätszähler erfasste Verbrauch elektrischer Energie erfasst werden kann. Das Funkmodul stellt eine Funkschnittstelle zur Verfügung. Derartige Funkmodule weisen während des Sendebetriebs einen relativ hohen Strombedarf auf. Für die angestrebte Datenübermittlung ist es ausreichend, ein derartiges Funkmodul intervallweise für kurze Zeiträume in den Sendebetrieb zu versetzen. Beispielsweise kann in einem Intervall von 30–60 Sekunden Dauer ein Sendebetrieb für etwa 50 Millisekunden erfolgen. Dies entspricht einem Duty Cycle von ungefähr 0,1%. Es steht daher ein relativ langer Zeitraum zur Verfügung, um die während des Sendebetriebs dem Kondensator entnommene elektrische Energie wieder aus dem Netzteil in den Kondensator zu überführen. Dies kann unter Verwendung eines relativ geringen elektrischen Ladestroms erfolgen, der das Netzteil nur wenig belastet.In a preferred embodiment of the invention, the additional module is a radio module. The radio module can establish a radio connection to a data acquisition device with which, in particular, the consumption of electrical energy detected by the electricity meter can be detected. The radio module provides a radio interface. Such radio modules have a relatively high power consumption during transmission operation. For the desired data transmission, it is sufficient to put such a radio module at intervals for short periods in the transmission mode. For example, in an interval of 30-60 seconds duration, transmission may occur for about 50 milliseconds. This corresponds to a duty cycle of about 0.1%. It is therefore a relatively long period available to transfer the electrical energy removed during the transmission operation, the capacitor again from the power supply to the capacitor. This can be done using a relatively low electrical charging current, which puts little load on the power supply.

Die Strombegrenzungseinrichtung kann grundsätzlich eine beliebige Einrichtung sein, die den Ladestrom des Kondensators begrenzt. Bevorzugt handelt es sich um eine geregelte oder regelbare Strombegrenzungseinrichtung, die den Ladestrom auf einen vorgegebenen Maximalwert begrenzt. In einer Ausgestaltung weist die Strombegrenzungseinrichtung eine Konstantstromquelle auf. Die Konstantstromquelle sorgt für einen konstanten Ladestrom des Kondensators.In principle, the current-limiting device can be any device which limits the charging current of the capacitor. It is preferably a regulated or controllable current-limiting device that limits the charging current to a predetermined maximum value. In one embodiment, the current limiting device has a constant current source. The constant current source ensures a constant charging current of the capacitor.

In einer anderen Ausgestaltung weist die Strombegrenzungseinrichtung einen regelbaren Widerstand auf. Durch eine geeignete Beschaltung dieses regelbaren Widerstands kann ebenfalls eine Strombegrenzung auf einen vorgegebenen Wert erfolgen.In another embodiment, the current limiting device has a controllable resistance. By a suitable wiring of this variable resistor can also be a current limit to a predetermined value.

In einer weiteren Ausgestaltung weist die Strombegrenzungseinrichtung einen J-FET-Transistor auf. Der Durchgangswiderstand eines derartigen Transistors kann durch eine besonders einfache externe Beschaltung und bei geringer Verlustleistung gesteuert werden. Er ist daher besonders gut zum Aufbau einer Strombegrenzungseinrichtung geeignet.In a further embodiment, the current-limiting device has a J-FET transistor. The volume resistance of such a transistor can be controlled by a particularly simple external wiring and low power loss. He is therefore particularly well suited for the construction of a current limiting device.

In einer Ausgestaltung ist eine Spannungsüberwachungseinrichtung vorhanden, die die Spannung am Kondensator überwacht und ein Schaltelement aufweist, mit dem die Verbindung zwischen dem Ausgang des Netzteils und dem Eingang des Zusatzmoduls bei Unterschreiten einer vorgebbaren Spannung trennbar ist. Dabei kann das Schaltelement zwischen der Strombegrenzungseinrichtung und dem Eingang des Zusatzmoduls angeordnet sein. Damit wird beispielsweise bei einem Funkmodul gewährleistet, dass das Modul nicht mit Unterspannung sendet und gegebenenfalls den Empfänger nicht mehr erreicht.In one embodiment, a voltage monitoring device is provided which monitors the voltage across the capacitor and has a switching element with which the connection between the output of the power supply unit and the input of the additional module can be separated when a predeterminable voltage is undershot. In this case, the switching element between the current limiting device and the input of the additional module can be arranged. This ensures, for example, in the case of a radio module that the module does not transmit with undervoltage and may no longer reach the receiver.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Zusatzmodul für einen Intervallbetrieb vorgesehen und nimmt in jedem Intervall eine bestimmte elektrische Energiemenge auf und die Kapazität des Kondensators ist so bemessen, dass diese Energiemenge in dem Kondensator speicherbar und von dem Kondensator abgebbar ist, ohne dass die Spannung des Kondensators die Mindestbetriebsspannung des Zusatzmoduls unterschreitet. Die Mindestbetriebsspannung gewährleistet einen bestimmungsgemäßen Betrieb des Zusatzmoduls. Bei Erreichen eines vorgegebenen Ladezustands ist die im Kondensator gespeicherte Energie zur Versorgung des Zusatzmoduls während eines Intervalls ausreichend. Dabei stellt der Kondensator während des gesamten Intervalls eine ausreichende Betriebsspannung für das Zusatzmodul zur Verfügung.In a further embodiment, the additional module for an interval operation is provided and takes in each interval a certain amount of electrical energy and the capacitance of the capacitor is such that this amount of energy stored in the capacitor and can be issued by the capacitor without the voltage of the capacitor falls below the minimum operating voltage of the additional module. The minimum operating voltage ensures proper operation of the additional module. Upon reaching a predetermined state of charge, the energy stored in the capacitor for supplying the additional module during an interval is sufficient. In this case, the capacitor provides a sufficient operating voltage for the additional module during the entire interval.

In einer anderen Ausgestaltung stellt die Strombegrenzungseinrichtung einen Ladestrom für den Kondensator zur Verfügung, der so bemessen ist, dass innerhalb eines Intervalls die bestimmte elektrische Energiemenge in dem Kondensator speicherbar ist. Mit anderen Worten ist der Ladestrom für den Kondensator so auf den Energiebedarf des Zusatzmoduls abgestimmt, dass der Ladevorgang innerhalb eines Intervalls vollständig erfolgen kann.In another embodiment, the current-limiting device provides a charging current for the capacitor, which is dimensioned such that within an interval the specific amount of electrical energy can be stored in the capacitor. In other words, the charging current for the capacitor is matched to the energy requirement of the additional module that the charging process can be completed within an interval.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der maximal von der Strombegrenzungseinrichtung zur Verfügung gestellte Ladestrom einstellbar. Die Einstellung kann insbesondere auf den Energiebedarf des Zusatzmoduls abgestimmt sein, wodurch eine besonders geringe Belastung des Netzteils bzw. eine weitgehend gleichförmige Stromentnahme erzielt wird. Der maximale Ladestrom kann jedoch auch auf den Leistungsüberschuss des Netzteils abgestimmt werden, d. h. insbesondere auf den unter ungünstigen Betriebsbedingungen (Unterspannung im Versorgungsnetz) zusätzlich zu dem für den Betrieb der Mess- und Anzeigeeinrichtung erforderlichen Strom entnehmbaren Strom. In diesem Fall wird der Kondensator durch die Strombegrenzungseinrichtung so schnell wie möglich aufgeladen, ohne dass es zu einer Überlastung des Netzteils kommt.In accordance with a further embodiment, the maximum charging current provided by the current-limiting device is adjustable. The setting can be adjusted in particular to the energy requirement of the additional module, whereby a particularly low load of the power supply or a substantially uniform current drain is achieved. However, the maximum charging current can also be tuned to the power surplus of the power supply, d. H. in particular on the under unfavorable operating conditions (undervoltage in the supply network) in addition to the current required for the operation of the measuring and display device current. In this case, the capacitor is charged by the current limiting device as fast as possible, without overloading the power supply.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in FIGS. Show it:

1 einen erfindungsgemäßen Elektrizitätszähler in einer vereinfachten, schematischen Darstellung, 1 an electricity meter according to the invention in a simplified, schematic representation,

2 den in 1 mit 32 bezeichneten Teil des Elektrizitätszählers in einer alternativen Ausgestaltung, 2 the in 1 With 32 designated part of the electricity meter in an alternative embodiment,

3 den in 1 mit 32 bezeichneten Teil des Elektrizitätszählers in einer zweiten alternativen Ausgestaltung, 3 the in 1 With 32 designated part of the electricity meter in a second alternative embodiment,

4 den in 1 mit 32 bezeichneten Teil des Elektrizitätszählers in einer dritten alternativen Ausgestaltung, 4 the in 1 With 32 designated part of the electricity meter in a third alternative embodiment,

1 zeigt einen Elektrizitätszähler 10 in einer vereinfachten, schematischen Darstellung. Ein Netzteil 12 des Elektrizitätszählers ist mit einem Nullleiter und einer Phase L1 des elektrischen Versorgungsnetzes verbunden. Sofern es sich bei dem Elektrizitätszähler 10 um einen Drehstrom- oder Mehrphasenzähler handelt, kann das Netzteil 12 auch mit mehreren oder allen Phasen des Versorgungsnetzes verbunden sein. An einem Ausgang 34 stellt das Netzteil 12 eine elektrische Spannung zur Verfügung. Der Ausgang 34 des Netzteils ist mit einer Messeinrichtung 14 und einer Anzeigeeinrichtung 16 verbunden. Die Messeinrichtung 14 und die Anzeigeeinrichtung 16 werden vom Netzteil 12 mit elektrischer Energie versorgt. 1 shows an electricity meter 10 in a simplified, schematic representation. A power supply 12 of the electricity meter is connected to a neutral and a phase L1 of the electrical supply network. Unless it is the electricity meter 10 is a three-phase or multi-phase meter, the power supply can 12 also be connected to several or all phases of the supply network. At an exit 34 puts the power adapter 12 an electrical voltage available. The exit 34 of the power supply is equipped with a measuring device 14 and a display device 16 connected. The measuring device 14 and the display device 16 be from the power supply 12 supplied with electrical energy.

Die Messeinrichtung 14 ist über eine Leitung 38 mit mindestens einer Phase L1 des Versorgungsnetzes gekoppelt, so dass sie die dem Versorgungsnetz entnommene elektrische Energie erfassen kann. Die Messeinrichtung 14 umfasst einen Mikroprozessor zur Auswertung der erfassten Messwerte. Ein Zahlenwert für die in einem bestimmten Zeitraum verbrauchte elektrische Energie wird von der Anzeigeeinrichtung 16 angezeigt.The measuring device 14 is over a line 38 coupled with at least one phase L1 of the supply network, so that they can detect the electrical energy taken from the supply network. The measuring device 14 includes a microprocessor for evaluating the acquired measured values. A numerical value for the electrical energy consumed in a certain period of time is provided by the display device 16 displayed.

Weiterhin weist der Elektrizitätszähler ein Zusatzmodul 18 auf, das elektrische Leistung aus dem Netzteil 12 aufnimmt und eine Zusatzfunktion erfüllt. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich bei dem Zusatzmodul 18 um ein Funkmodul in Form einer Einsteckkarte. Das Zusatzmodul 18 weist einen Eingang 36 auf, über den es vom Netzteil 12 mit elektrischer Energie versorgt wird. Der Eingang 36 des Zusatzmoduls 18 ist mit einem Kondensator 20 verbunden. Am Ausgang 34 des Netzteils liegt eine Spannung U1 an. Am Eingang 36 des Zusatzmoduls 18 und am Kondensator 20 liegt eine Spannung U2 an.Furthermore, the electricity meter has an additional module 18 on, the electrical power from the power supply 12 absorbs and fulfills an additional function. In the illustrated example, the add-on module is 18 a radio module in the form of a plug-in card. The additional module 18 has an entrance 36 on top of it from the PSU 12 is supplied with electrical energy. The entrance 36 of the additional module 18 is with a capacitor 20 connected. At the exit 34 of the power supply is a voltage U 1 . At the entrance 36 of the additional module 18 and at the condenser 20 is a voltage U 2 on.

Zwischen dem positiven Anschluss des Ausgangs 34 des Netzteils 12 und dem positiven Anschluss des Eingangs 36 des Zugangsmoduls 18 befindet sich eine Strombegrenzungseinrichtung 22. Über die Strombegrenzungseinrichtung 22 wird der Kondensator 20 mit elektrischer Energie aufgeladen. Die Belastung des Netzteils 12 durch das Zusatzmodul 18 wird durch die Strombegrenzungseinrichtung 22 so begrenzt, dass eine Überlastung des Netzteils 12 vermieden und damit ein störungsfreier Betrieb der Messeinrichtung 14 und der Anzeigeeinrichtung 16 sichergestellt wird.Between the positive connection of the output 34 of the power supply 12 and the positive terminal of the input 36 of the access module 18 there is a current limiting device 22 , About the current limiting device 22 becomes the capacitor 20 charged with electrical energy. The load of the power supply 12 through the additional module 18 is through the current limiting device 22 so limited that overloading the power supply 12 avoided and thus a trouble-free operation of the measuring device 14 and the display device 16 is ensured.

Der von der Strombegrenzungseinrichtung 22 maximal zur Verfügung gestellte Ladestrom für den Kondensator 20 wird so begrenzt, dass eine Überlastung des Netzteils 12 vermieden wird, wobei der maximal zur Verfügung gestellte Strom ausreichend ist, um den Kondensator 20 während eines Ladezyklus mit derjenigen elektrischen Energiemenge aufzuladen, die für den Betrieb des Zusatzmoduls 18 in dem jeweiligen Zeitintervall ausreicht.The of the current limiting device 22 maximum charge current for the capacitor 20 is so limited that overloading the power supply 12 is avoided, with the maximum provided power is sufficient to the capacitor 20 during a charging cycle with the amount of electrical energy that is required for the operation of the additional module 18 is sufficient in the respective time interval.

Die Kapazität des Kondensators 20 ist so bemessen, dass die in einem Intervall vom Zusatzmodul 18 benötigte elektrische Energie darin speicherbar ist, ohne dass die Spannung U2 eine Betriebsspannung des Zusatzmoduls 18 unterschreitet.The capacity of the capacitor 20 is sized so that at an interval from the add-on module 18 required electrical energy can be stored therein without the voltage U 2 an operating voltage of the additional module 18 below.

Im Ausführungsbeispiel der 2 ist eine in 1 verwendete Strombegrenzungseinrichtung 22 mit Hilfe eines regelbaren Widerstands 24 ausgeführt.In the embodiment of 2 is an in 1 used current limiting device 22 with the help of a variable resistor 24 executed.

3 verwendet als Strombegrenzungseinrichtung einen entsprechend beschalteten J-FET-Transistor 26. 3 uses as current limiting device a correspondingly wired J-FET transistor 26 ,

In 4 findet wiederum als Strombegrenzungseinrichtung ein regelbarer Widerstand 24 Anwendung. Zusätzlich ist eine Spannungsüberwachungseinrichtung 28 mit einem Schaltelement 30 vorgesehen. Die Spannungsüberwachungseinrichtung 28 überwacht die Spannung am Kondensator 20. Unterschreitet diese Spannung einen vorgegebenen Wert, trennt das Schaltelement 30 den Eingang 36 des Zusatzmoduls 18 vom Ausgang 34 des Netzteils 12.In 4 again finds a current-limiting device as a controllable resistance 24 Application. In addition, a voltage monitor 28 with a switching element 30 intended. The voltage monitoring device 28 monitors the voltage across the capacitor 20 , If this voltage falls below a predetermined value, the switching element disconnects 30 the entrance 36 of the additional module 18 from the exit 34 of the power supply 12 ,

Claims (9)

Elektrizitätszähler (10) mit einer Messeinrichtung (14), einer Anzeigeinrichtung (16), einem Zusatzmodul (18), das zur Erfüllung einer Zusatzfunktion zeitweise elektrische Leistung aufnimmt, und einem Netzteil (12) mit einem Ausgang, der zur Versorgung der Messeinrichtung (14), der Anzeigeeinrichtung (16) und des Zusatzmoduls (18) mit elektrischer Energie mit den genannten Komponenten (14, 16, 18) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingang des Zusatzmoduls (18) mit einem Kondensator (20) verbunden ist, der über eine mit dem Ausgang des Netzteils (12) verbundene Strombegrenzungseinrichtung (22) aufladbar ist.Electricity meter ( 10 ) with a measuring device ( 14 ), a display device ( 16 ), an additional module ( 18 ), which consumes temporary electrical power to perform an additional function, and a power supply ( 12 ) with an output which is used to supply the measuring device ( 14 ), the display device ( 16 ) and the additional module ( 18 ) with electrical energy with said components ( 14 . 16 . 18 ), characterized in that an input of the additional module ( 18 ) with a capacitor ( 20 ) connected to the output of the power supply ( 12 ) current limiting device ( 22 ) is rechargeable. Elektrizitätszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmodul (18) ein Funkmodul ist.Electricity meter according to claim 1, characterized in that the additional module ( 18 ) is a radio module. Elektrizitätszähler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzungseinrichtung (20) eine Konstantstromquelle aufweist.Electricity meter according to claim 1 or 2, characterized in that the current-limiting device ( 20 ) has a constant current source. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzungseinrichtung (22) einen regelbaren Widerstand (24) aufweist.Electricity meter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the current-limiting device ( 22 ) a controllable resistance ( 24 ) having. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzungseinrichtung (22) einen J-FET-Transistor (26) aufweist.Electricity meter according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the current-limiting device ( 22 ) a J-FET transistor ( 26 ) having. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannungsüberwachungseinrichtung (28) vorhanden ist, die die Spannung am Kondensator (20) überwacht und ein Schaltelement (30) aufweist, mit dem die Verbindung zwischen dem Ausgang des Netzteils (12) und dem Eingang des Zusatzmoduls (18) bei Unterschreiten einer vorgebbaren Spannung trennbar ist.Electricity meter according to one of claims 1 to 5, characterized in that a voltage monitoring device ( 28 ), which is the voltage across the capacitor ( 20 ) and a switching element ( 30 ), with which the connection between the output of the power supply ( 12 ) and the input of the additional module ( 18 ) is separable when falling below a predetermined voltage. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmodul (18) für einen Intervallbetrieb vorgesehen ist und in jedem Intervall eine bestimmte elektrische Energiemenge aufnimmt und die Kapazität des Kondensators (20) so bemessen ist, dass diese Energiemenge in dem Kondensator (20) speicherbar und von dem Kondensator (20) abgebbar ist, ohne dass die Spannung am Kondensator (20) eine Betriebsspannung des Zusatzmoduls (18) unterschreitet.Electricity meter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the additional module ( 18 ) is provided for an interval operation and receives in each interval a certain amount of electrical energy and the capacity of the capacitor ( 20 ) is dimensioned so that this amount of energy in the capacitor ( 20 ) storable and from the capacitor ( 20 ) is deliverable without the voltage on the capacitor ( 20 ) an operating voltage of the additional module ( 18 ) falls below. Elektrizitätszähler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzungseinrichtung (22) einen Ladestrom für den Kondensator (20) zur Verfügung stellt, der so bemessen ist, dass innerhalb eines Intervalls die bestimmte elektrische Energiemenge in dem Kondensator (20) speicherbar ist.Electricity meter according to claim 7, characterized in that the current-limiting device ( 22 ) a charging current for the capacitor ( 20 ), which is dimensioned such that, within an interval, the specific amount of electrical energy in the capacitor ( 20 ) is storable. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der maximal von der Strombegrenzungseinrichtung (22) zur Verfügung gestellte Ladestrom einstellbar ist.Electricity meter according to one of claims 1 to 8, characterized in that the maximum of the current-limiting device ( 22 ) provided charging current is adjustable.
DE102009040804A 2009-08-26 2009-08-26 Electric meter e.g. three-phase current meter, has functional module i.e. plug-in card, with input that is connected with capacitor, which is charged by current limiting device that is connected with output of network part Withdrawn DE102009040804A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009040804A DE102009040804A1 (en) 2009-08-26 2009-08-26 Electric meter e.g. three-phase current meter, has functional module i.e. plug-in card, with input that is connected with capacitor, which is charged by current limiting device that is connected with output of network part

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009040804A DE102009040804A1 (en) 2009-08-26 2009-08-26 Electric meter e.g. three-phase current meter, has functional module i.e. plug-in card, with input that is connected with capacitor, which is charged by current limiting device that is connected with output of network part

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009040804A1 true DE102009040804A1 (en) 2011-03-10

Family

ID=43536200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009040804A Withdrawn DE102009040804A1 (en) 2009-08-26 2009-08-26 Electric meter e.g. three-phase current meter, has functional module i.e. plug-in card, with input that is connected with capacitor, which is charged by current limiting device that is connected with output of network part

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009040804A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020204727A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 Hark Technologies As A power adaption circuit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6650249B2 (en) * 1998-05-01 2003-11-18 Elster Electricity, Llc Wireless area network communications module for utility meters
US20040128085A1 (en) * 2002-09-12 2004-07-01 Ramirez Anibal Diego Electricity meter with power supply load management
US6995685B2 (en) * 2001-09-25 2006-02-07 Landis+Gyr, Inc. Utility meter power arrangements and methods
JP2008009658A (en) * 2006-06-28 2008-01-17 Chugoku Electric Power Co Inc:The Communication terminal device and watt-hour meter incorporating the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6650249B2 (en) * 1998-05-01 2003-11-18 Elster Electricity, Llc Wireless area network communications module for utility meters
US6995685B2 (en) * 2001-09-25 2006-02-07 Landis+Gyr, Inc. Utility meter power arrangements and methods
US20040128085A1 (en) * 2002-09-12 2004-07-01 Ramirez Anibal Diego Electricity meter with power supply load management
JP2008009658A (en) * 2006-06-28 2008-01-17 Chugoku Electric Power Co Inc:The Communication terminal device and watt-hour meter incorporating the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020204727A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 Hark Technologies As A power adaption circuit
EP3949076A4 (en) * 2019-04-04 2023-03-15 Hark Technologies AS A power adaption circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004025597B4 (en) Power Factor Correction Method and Circuit (PFC)
DE112012002325T5 (en) Distributed electricity meter system
EP0432386A1 (en) Arrangement to determine the values of electrical variables, that can be derived from at least two electrical input signals of the arrangement
WO1995000966A1 (en) Switching contactor driving circuitry
EP2572208B1 (en) Arrangement for measuring a single cell in a rechargeable battery pack and rechargeable battery pack comprising such an arrangement
DE102012205223A1 (en) Monitor for electrical energy
DE102005041277A1 (en) Current storage device for electronic equipment e.g. notebook computer has voltage converter that transforms electricity supplied through switch unit to electronic equipment, and which is controllable by processing unit
DE112009004565B4 (en) ELECTRICAL POWER CONVERSION SYSTEM WITH ADJUSTABLE TRANSFORMER CONNECTION RATIO FOR IMPROVED EFFICIENCY
DE3630830A1 (en) Regulator for controlling motor drives
DE202007011008U1 (en) Power measurement equipment for a computer
DE102009040804A1 (en) Electric meter e.g. three-phase current meter, has functional module i.e. plug-in card, with input that is connected with capacitor, which is charged by current limiting device that is connected with output of network part
DE102018106940A1 (en) Measuring device, measuring system and method for distributed energy measurement
DE3439875C2 (en)
EP4200965A1 (en) Method for operating a switched-mode power supply unit and voltage supply device
DE60106984T2 (en) CHARGER WITH DC / DC CONVERSION
DE3915880C2 (en)
LU501973B1 (en) Method and device for determining the impedance of a rechargeable electrical energy storage device
DE102018221240A1 (en) Arrangement and method for measuring current
EP1154344B1 (en) Method of regulating a voltage in an electronic circuit and an electronic circuit to perform the method
DE10254698A1 (en) power plug
WO2004019474A1 (en) Mains plug
DE3512912C2 (en)
EP0783702B1 (en) Method and device for measuring impedance in alternating current networks and method and device for preventing the formation of separate networks
DE102015103296B4 (en) Measuring device for providing a standardized electrical output signal and electronic measuring transducer
DE19749945C2 (en) Electronic circuit with controlled load balancing intended for tripping devices, especially low-voltage technology

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20110830