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一粒金砂(高级)

智能电网和智能电表提出的大背景是什么?

       国家电网公司公布了今后10年坚强智能电网的建设规划到2020,我国将基本建成坚强智能电网。2009年年底,国家电网公司公布了首批智能电表招标结果,单三相两类电表共有23家企业(单相中标企业16家,三相中标企业11家)分享了这批近300万只订单。这次招标是国电即将大规模启动的千亿元级智能电网招标工程的第一步,一场由智能电表招标引出的智能电网大蛋糕切分问题,这次智能电表的招标可以算是在智能电网名义下的第一次批量招标,开启了智能电网建设序幕。此次国家电网公司制定新标准有两大意图:首先,新标准对智能电表行业提出了统一的要求,将为国家电网公司正在规划部署的智能电网打下基础。因为目前全国各省市都有自己的智能电表标准,各种各样的标准无法把全国电网互联在一起。标准的统一,将是智能电网建设的重要一环。据国家电网最近的消息,他们正在提速制定电网智能化具体建设规划和标准体系制定工作,加紧制定的技术标准近200项。智能电网的建设规划具体思路为:在2020年之前分三个阶段实施,第一个阶段为2009-2010年,主要是研究和试点;第二个阶段是2011-2015年,智能电网将大规模实施;第三阶段为2016-2020年,实现整体的完善和提升。因此,未来一到两年,是供应商和设备/终端厂商洗牌和奠定市场地位的重要时机。   


[ 本帖最后由 jameswangsynnex 于 2010-6-2 17:08 编辑 ]
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五彩晶圆(高级)

版主将给大家做一个智能电网的讲座,此贴为背景,感兴趣的网友请继续关注

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一粒金砂(高级)

智能电网的几大特点!

;P     新标准对规范智能电表市场起到一定作用。新标准对电表企业的综合实力有基本的要求,因此新标准对于整顿市场、培育有创新能力的大厂有积极推动作用。 此次智能电表新标准提出的技术要求非常高,为此,所有电表企业都需要重新设计方案。在国网发布的三相智能电能表技术规范中看到,该类型智能电表应具有有功/无功电能计量、分时计量、存储电量数据等计量功能,双向最大需量、分时段最大需量及其时间的测量功能,事件记录和负荷记录功能,红外和RS485通信功能等。在智能电表的众多功能里边,通信功能占据着及其重要的位置。智能电表核心部件MCU是红海一片。目前,在全球范围内,使用的电表数量达到25亿台,其中大多数为机械式电表,只能按月确认使用量,因此,电力公司要根据对高峰期实际用电量进行预估,在保证余量的情况下进行发电。
为了削减由电网产生的温室效应废气,各个国家都开始推行智能电网的建设,利用IT技术,统一监管从发电到电能消耗的整个过程,从而实现最佳的能源效率。
在智能电网中,所使用的电表必须能够通过通信网络使电力公司实时把握用电者的用电时间及用电量,即“智能电表”。通过使用智能电表,在发电过程中会产生二氧化碳的火力发电站可以控制剩余的发电,也可以同时进行电能品质的管理,从而提高整个电网的品质。

智能电网作为下一代电网的发展模式,在全球范围内已获得广泛关注,世界各政府和企业对于建立智能电网来改进电能分配和节约电能的需求不断增大。作为全球规模领先的电力公司,中国国家电网公司(“中国国网”)对智能电网进行了全新的规划。智能电网包含从发电、调度、输变电、配电和用电各个环节,智能电表属于智能用电的环节,这次智能电表的招标可以算是在智能电网名义下的第一次批量招标。承载了太多太重的期望:在经过07年、08年的试点之后,国网公司原计划在2009年初就开始投资约800亿元的用电管理系统改造计划,智能电网理念提出之后,多功能电表也随之要求符合智能电网标准,原计划建设的进度推后执行。原来在各省网招标的模式也改为国网统一招标的模式。由于智能电表标准到11月底才出台,各省电力公司从09年中期就处于无表可用的情况。国网公司是电表厂商国内最主要的客户,由于关系到今后能否进入国网,这次智能电表招标承载了国内600多家电表厂商太多太重的期望。新国网对智能电表技术性能提出了更高的要求,可以预见到将引发智能电表制造业及相关芯片业的新一轮洗牌。
智能电网包括八个方面的主要特征
智能电网是自愈电网。自愈电网进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题,发现已经存在的或正在发展的问题,并立即采取措施加以控制或纠正。
智能电网激励和包括用户。
智能电网将抵御攻击。智能电网的安全策略将包含威慑、预防、检测、反应,以尽量减少和减轻对电网和经济发展的影响。
智能电网提供满足21世纪用户需求的电能质量。智能电网将减轻来自输电和配电系统中的电能质量事件。
智能电网将容许各种不同类型发电和储能系统的接入。
智能电网将使电力市场蓬勃发展。
智能电网优化其资产应用,使运行更加高效。


看看美国电网的停电事件还有我国南方电网冬天大雪受损事件,智能电网很重要。智能电表的实时推出也很重要,要不2009年年底到2010年4月份国网电表招标是举办的风风火火。

[ 本帖最后由 jameswangsynnex 于 2010-6-3 14:34 编辑 ]
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一粒金砂(初级)

又一腐败的产生

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纯净的硅(高级)

“通过使用智能电表,在发电过程中会产生二氧化碳的火力发电站可以控制剩余的发电,也可以同时进行电能品质的管理,从而提高整个电网的品质。”确实挺智能啊!

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一粒金砂(高级)

"又一腐败的产生 "呵呵,我们谈技术

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一粒金砂(高级)

国网智能电表有很多电表厂会倒闭,也有一些电表企业会兼并重组!

  国网招标 智能电表有很多电表厂会倒闭,也有一些电表企业会兼并重组!我们电工不说腐败,只谈技术,有时间再谈谈电表上市公司。首先声明本人不是股市的黑嘴和臭嘴。

     第一轮国网招标情况是在2009年12月份,在国网发布的三相智能电能表技术规范中看到,该类型智能电表应具有有功/无功电能计量、分时计量、存储电量数据等计量功能,双向最大需量、分时段最大需量及其时间的测量功能,事件记录和负荷记录功能,红外和RS485通信功能等。在智能电表的众多功能里边,通信功能占据着及其重要的位置。首轮招标还未就通信方式进行标准说明,只在采集终端与表计之间通过RS485总线方式组建抄表网络。目前组网方式有RS485总线、低压电力线载波、短距离无线通讯等,抄表方案还可以混合,比如RS485总线与低功率无线混合式、RS485总线与低压电力线载波混合。预计第二轮招标将引入电力线载波通讯方式。据了解,载波不需要对现有的供电线路进行改造,只需在线路两端加上相应的芯片装置,就能实现数据的耦合,达到数据传输的目的。


     智能电表核心部件之一的计量芯片市场。在26万只三相表中,钜泉光电科技(上海)有限公司(原炬力电力事业部)占据56%的市场份额,ADI和Cirrus Logic分占约22%市场。但他们中只有Cirrus Logic在单相表中也有收获(约15%),另外TI也获得了约12%的单相表市场份额。
另一核心部件MCU一贯是红海一片,本次招标结果最大的赢家是瑞萨和NEC日系厂商,两家合占约77%市场份额,Microchip也分得一杯羹。
在电子式电表中,还有一个重要的模块就是实时时钟(RTC)。电表工作环境的变化非常大,在恶劣的环境中要保持时钟的精度不是一件容易的事,精度的高低和时钟芯片晶振的稳定性有着直接的关系,环境温度、湿度都会影响晶振的频率。RTC的单价在电表中也是仅次于安全芯片。本次招标EPSON的8025T几乎包揽全部订单,占有率达95%,其余5%则是由美信瓜分。据悉,国网、南网近日将开始新一轮招标,随着家电下乡,使农网也急需大量新型电表。同时,我国电表企业产品出口欧美(中东欧和中南美洲)和东南亚等地。水表和气表虽然还没有出国家标准,但是根据一些企业需要定制也是一个新兴的市场。

    2010年 4月7日,国家电网公司公布了2010年智能电表第一批项目(华东、华中)招标结果,在参与竞标的上市公司中,传统龙头科陆电子(002121)成为最大赢家。科陆电子在所有分标的中标数量均进入三甲之内。受此影响,科陆电子在昨日放量大涨近7%。。中标公告显示,共有科陆电子、许继电气、长城开发和浩宁达四家上市公司现身。其中,科陆电子三个标合计共中19个包、许继电气旗下子公司河南许继仪表有限公司共中5个包、长城开发共中2个包。中投证券测算,在2级单相智能电能表上,各公司的中标数量分别为科陆电子81.22万台、长城开发16.9万台、许继电气15.2万台、浩宁达0.98万台;此外,科陆电子还中标1级三相智能电能表8.81万台、0.5S级三相智能电能表0.65万台,其在三个标的市场占有率分别为14%、18%和12%,均进入前三名。




[ 本帖最后由 jameswangsynnex 于 2010-6-3 17:03 编辑 ]
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纯净的硅(高级)

恩,看来这个市场很大啊,楼主对哪些公司的方案看好?

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一粒金砂(高级)

以下十几家芯片原厂和代理商的电表产品方案,和大家分享

那我鹦鹉学舌说上以下十几家芯片原厂和代理商的电表产品方案,和大家分享,请大家多多批评指导。 一次只发上两三家公司,请朋友们群策群力,讨论一下。有新产品方案,请加进去。;P
        上海钜泉及时推出了符合国网新要求的单相多功能计量芯片ATT7053,NEC也重点推出了适应国网新要求的8位单片D78F0526AGB和16位单片机D78F1166AGC,并从2010年1月开始,安排部分产品在NEC北京工厂进行后道封装测试,以满足不断增加的市场需求。目前,很多国内知名电表厂家都在抓紧时间试制相关产品,准备在后期的国网招标产品中大规模使用。
       Cirrus Logic代理商北高智工业&模块组销售经理朱小兵表示:“国家电网在智能电网上的巨大资金投入和其政策性的导向决定了相关设备及终端产品的光明未来,包括后继南方电网同样会紧跟国家电网的脚步去规划实施智能电网。当然,Cirrus Logic的计量芯片(主要是电压、电流显示模式)一直以来都代表了智能电表计量的发展方向。”他强调说:“Cirrus Logic计量芯片在国网智能电表市场上是唯一一家大批量检验过的产品,不少竞争对手都未经过挂网大批量检验过,鉴于电能表市场要求高稳定性,未经过挂网大批量都伴随着潜在的风险性。”除了计量芯片,北高智还提供无线数据传输(意大利Telit)、RTC(美国Intesil)、电源管理(美国PI)等具竞争力的产品。本轮招标中,深圳科陆、北京博纳有超过40万只以上的入围,后继还包括许继仪表、杭州华立等市场机会。为此,北高智将在今年加大人员、技术及资金投入,在现有产品基础上围绕智能电表、配变终端、负控终端、集中器、采集器等市场引进相关新产品,争取相比2009业绩成长一倍。  
    北天星国际有限公司智能电表业务年销售额约为600万美金,约占总体销售额的25%。其代理产品线包括:计量芯片为ST、MCU有ST和NXP、电力载波为力合微、GPRS模块为simcom、RTC为NXP、LCD为NXP 复控华龙、Memory为ST/ATMEL/CYPRESS。
       提供智能电表单三相方案及元器件的分销商还有很多,包括中电器材、安富利、格州电子、贝能科技等等。尽如中电器材基于飞思卡尔成熟的MCU,整合EPSON、NS、Belling等高性能器件,开发了具有多费率分时计量计费、CPU卡预付费、红外和RS485通信功能的电表,可广泛适用于居民、商店、学校等市场。
   蓝景世纪作为武汉昊昱半导体北方地区总代理,公司在智能电表市场推广以SANYO低功耗单片机LC87F5R96B为核心,外置RTC时钟HYM8025T/8025和接口芯片HYM3085的整体解决方案,并提供涵盖ADE7755 计量芯片、磁保持继电器以及日本红宝石电解电容等在内的表用元器件整体配套服务,以快速响应客户的需求。


[ 本帖最后由 jameswangsynnex 于 2010-6-3 18:21 编辑 ]
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一粒金砂(中级)

关注ING...

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一粒金砂(高级)

说说MICROCHIP 和TI 的电表产品方案

:$ Microchip MCP3905/06电表参考设计
方案一:
MCP3905/6 电能表参考设计是独立的单相家用有功电能表设计。对于基于单片机的高级电能表产品,它也可以作为模拟前端(Analog Front-End, AFE)设计。该设计包含低成本直流电源电路,以及为符合IEC62053 EMC 标准而采取的必要保护。本文介绍了MCP3905/06的主要性能,电表参考设计的主要性能以及相应的电路图。

MCP3905/06 带有功功率脉冲输出的电能计量IC
MCP3905/6 器件是电能计量IC,它通过一个脉冲输出直接驱动机械计数器,可以提供平均有功功率信息。它还会产生更高频率的输出,以提供用于校准的瞬时功率信息。为了符合IEC 电能表规范,器件还特别包含了空载门限和启动电流等功能模块。 MCP3905/06 器件为电能计量IC,支持国际电能计量标 准技术规范IEC 62053。可提供与平均有功功率成比例的频率输出,以及与瞬时功率成比例的高频输出用于电表校准。这两款器件包含两个16 位Δ-Σ ADC,可用于各种IB 和IMAX 电流和小分流器(<200 μΩ)的电表设计。芯片包含一个超低温漂(< 15 ppm/°C)参考电压,通过特殊设计的带隙温度曲线,在整个工业级温度范围内使温度梯度最小。固定功能的片上DSP模块可用于计算有功功率。片上还有驱动机械计数器的高输出驱动器,以减少现场故障和机械计数器咬合。空载门限模块则可防止任何电流潜变(Creep)测量。上电复位(Power on Reset,POR)模块可在低电压时限制电表测量。这些具备很高现场可靠性的精密电能计量IC 采用业界标准的引脚配置。Microchip,PIC18F2520,MCP3909电表参考设计
方案二:
Microchip公司的MCP3909 三相电表参考设计是一个全功能三相电表。整个电表由两块电路板组成:主电路板和USB 通信模块。主电路板包含模拟电路和充当主RMS 引擎的PIC18F2520 器件,通信模块为PIC18F4550 USB 接口模块。Microchip公司的MCP3909 三相电表参考设计是一个全功能三相电表。整个电表由两块电路板组成:主电路板和USB 通信模块。主电路板包含模拟电路和充当主RMS 引擎的PIC18F2520 器件,通信模块为PIC18F4550 USB 接口模块。本文介绍了使用PIC18F2520的MCP3909三相电表参考设计的主要特性,方框图以及三相电表参考设计完整电路图和所用的元器件清单(BOM)。MCP3909 三相电表参考设计是一个全功能三相电表。请注意该电表未经校准,应使用标准电表校准设备和工具包中自带的软件对其进行校准。整个电表由两块电路板组成:主电路板和USB 通信模块。工具包中自带的通信模块为PIC18F4550 USB 接口模块。此USB 接口模块也含有一个LCD 显示屏。 主电路板包含模拟电路和充当主RMS 引擎的PIC18F2520 器件。通信模块显示PIC18F2520 器件的输出,还可将电表连接至PC,以便使用PIC18F4550 三相电表校准软件进行校准。电表设计含有可连续访问的寄存器,旨在使用户能够使用本文所述固件灵活地将其升级至各种基于PIC 单片机的电表设计。“三相电表USB 软件”为通过PIC18F4550 经由USB 监视和控制PIC18F2520 器件提供了一种有用的简单方法。此外, PIC18F2520 的RS-232 接口可用于创建定制的校准设置。电表软件提供了一个自动进行的逐步校准步骤,可用于快速校准电表。

基于 TI 数字信号处理器TMS320C5409的射频IC卡智能电表的设计方案

     目前,供电部门电费的征收仍然采用人工上门抄表收费的传统方式,已不能适应现代生活。原来的感应式电能表具有准确度低、适用频率范围窄、功能单一等缺点。因此新型电能表的研制也日益成为电力行业的迫切需求。我们研制了预付费的射频IC卡智能电表。这种电表采用美国德州仪器公司(TI公司)的TMS320C5409定点数字信号处理芯片,具有自动计数、自动供电断电、自动保存数据、自动报警、使用寿命长,实现电费的预付和分时段计费等特点,从而提高了电网效能,实现了用户的合理付费。
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一粒金砂(高级)

讲讲NEC和FREESCALE 的智能电表方案

  
      NEC 新型带软件校表功能的单相多费率电能表的设计带软件校表功能的单向付费率表实现原理为:电网的电流和电压信号通过分流器,被采样芯片采样过来,以脉冲(CF)的方式输出给单片机,单片机通过对电能高频脉冲CF的采集和分析,输出电能指示脉冲信号,供脉冲灯和校表用,吧并利用CF信号,计算出采集到的电量,送到LCD驱动,在LCD上显示,同时又写入EEPROM;EEPROM中除了保存电量信息外,还有表号等信息,这些信息可以通过红外和485通讯抄读和设置,也可以在LCD上显示。
     NEC电子推出支持智能电表的8位MCU及解决方案该4款新产品中,“78K0/LE3-M”的两款产品主要面向中国等国家常用的单相2线式电表,外部引脚为64根;另外两款“78K0/LG3-M” 产品主要面向日本、北美等国家常用的单相3线式电表,外部引脚为100根。样品价格因内置的存储器的容量的不同而有所差异,其中集成了60KB闪存、2KBRAM的“μPD78F8055”的单个样品售价为800日元。预计将于2010年6月开始批量生产,到2011年,4款产品的生产单月生产规模共计将达到150万个。NEC电子此次推出的新产品不仅使用了高速、高精度的24位⊿Σ型AD转换器,还内置了能校正输入信号偏差的校准功能及电能计量等专用电路,可以帮助整机厂商减轻开发软件的负担,实现日本、欧洲、中国等电表标准中规定的有功电能测量误差 < 0.1%。该产品还集成了具有检测停电及电流电压峰值的电能品质检测电路、以及防止篡改累计电量的“防篡改(anti-tamper)电路”等功能,用单封装的形式实现了智能电表所需的主要功能。NEC电子还将在近期内推出使用该款新产品的评价板、以及可支持智能电表的通信功能软件。使用该评价版,机械式电表的整机厂商也可以在短时间内生产智能电表。
   
     
      Freescale推出适合中国国网电表的最新MZ系列微控制器伴随中国国网新标准的推出,飞思卡尔半导体因应市场需求推出专供中国国网应用的新一代智能微控制器(MCU)MZ系列。这一系列MCU具备低成本和价格竞争力,可实现灵活解决方案,飞思卡尔同时提供创新、便捷的参考设计,帮助开发人员设计出符合中国国网新标准的最佳方案。
中国国网新标准为单相电表设计提出一系列要求,例如:基本计量功能增加,费控功能复杂,具备多种抄表通讯模式,以及外壳模具统一、电子线路布局布线位置相对固定等。在充分研究中国国网新标准有关单相电表设计要求的基础上,飞思卡尔推出MZ系列MCU和完整的电表参考设计,可谓是飞思卡尔为中国国网电表量身定做。该系列8位处理器芯片集成60KB、96KB或128KB闪存,提供64引脚LQFP封装。MZ系列微控制器还提供32位处理器芯片,集成256KB闪存。MZ系列中的所有芯片都可以实现64引脚芯片完全兼容,用户无需修改PCB布线就能进行产品升级。所提供的一站式参考设计包含必要的硬件和软件,完全符合中国国网电表新标准,可大大简化智能电表开发,加快产品上市速度。
飞思卡尔参考设计采用64K字节EEPROM为主,附设2M字节串行Flash 扩充,满足那些需要增强外围设备、提高性能、增加存储容量和改进系统安全的应用需要;在电源设计方面,MCU主板和前端计量板直接共地,交流供电和电池供电通过简单的二极管通路切换,交流供电及电池电压可以直接送片上ADC进行掉电检测,可省去一般设计用于掉电检测和电池检测的电压比较器;在实时时钟方面,外置RTC芯片和MCU通过I2C总线控制,读取时钟参数,可实现单片机自身内部时钟的频率校准;在计量部分,采用外置计量芯片,MCU通过SPI总线对芯片进行配置和数据读取,MCU软件配合来实现软件校表,实现电流和电压的零偏校准。此外,在数据通讯方面,RS485通讯支持最高速率19200bps,而红外抄表通讯可支持1200/2400bps,载波通讯基于片上硬件SCI模块可实现MCU和载波模块之间的9600bps串行通信。交流掉电后MCU进入电池供电的低功耗休眠模式。通过内部实时计数器定时唤醒,整个系统功耗可低于7uA。

凭借多年对智能电网行业的关注和研究,飞思卡尔在整合全球研发力量的基础上,不断推出能够促进电能管理行业发展的各种创新技术,坚持以开放的视野支持电能管理部门应对电网改造给行业带来的挑战。飞思卡尔此次推出的电表参考设计完整解决方案,基于专为用电计量市场量身定制的先进MZ系列MCU,可为开发者提供完整的即插即用解决方案,不仅能降低成本和加快面市时间,更将加速一体化智能电网的建设。
      飞思卡尔的先进智能仪表解决方案能够执行各种计量、控制和通信功能。公司的一系列用于计量应用的半导体产品包括:用于煤气、水和热能的气体或液体流量计的超低功耗8位S08微控制器、用于单相和三相电表的高度集成的32位ColdFire MCU、用于电力线调制解调器(PLM)的56F80xx系列数字信号控制器(DSC)、用于能源网关和宽带路由器的基于ARM内核的32位i.MX应用处理器、用于篡改检测的加速度传感器、用于煤气表、水表和暖气表的气流或水流的压力传感器、以及用于家域网的内置MCU的ZigBee 收发器。
例如国网招标项目中要求LCD驱动器外置,Freescale根据这些电网新标,于2010年初推出了64引脚的单项电表用9S08MZ60、MZ96、MZ128 MCU,三项电表的51MZ256等,并已做好了样机,使客户立即可以拿来参加招标,招标成功后可下一步再进行优化。同时,考虑到很多电表公司产品面向海外,需要集成度更高的SoC,因此于 2010年 5月21日发布了三款产品:
*适用于单相电表和流量表应用的低功耗、经济高效的8位MCU—MC9S08GW64;
*面向计量应用的超低功耗LCD MCU—MC9S08LH64/36;
*针对智能计量表市场的MCF51EM 32位ColdFire V1系列产量。
上述三表的集成度更高,例如集成了LCD驱动器,有16位SAR ADC(注:一般Sigma ADC精度高;SAR ADC低功耗,但精度只能达到8位、10位),32kHz振荡器(为了提高温度稳定性,温度补偿由该芯片的MCU进行,而普通MCU通常需要外接Epson的晶体)形成的独立实时时钟(RTC)。
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智能电网到底是一个什么概念,有什么具体意义
个人签名QQ:1289535315
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论坛:http://dianzhen.5d6d.com/bbs.php

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一粒金砂(高级)

智能电网的概念!

智能电网是在发电、输电、配电、用电等环节应用大量的新技术,最终实现电用的优化配置、以及节能减排。中国在2009年年中提出建设统一坚强智能电网的战略规划,目标建成具有信息化、自动化、互动化特征的国家电网。目前,除了我国之外,美国、日本等国家也推出了类似的计划。美国的智能电网定义有七大特性:自愈、互动、安全、提供适应21世纪需求的电能质量、适应所有的电源种类和电能储存方式、可市场化交易、优化电网资产提高运营效率。
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一粒金砂(高级)

介绍一下恩智浦的智能电表产品方案

恩智浦ARMCortex-M3内核的微控制器LPC1700系列  由于“智能电网”可实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好的目标,也能给太阳能、风能等新能源发电并网提供条件,可以推动大众和企业降低能耗、减少二氧化碳排放,因此受到各国政府的广泛重视。在智能电网的发展中,因为要应对不断增长的电力峰值需求和提高运营效率,提升客户服务的需求,同时还要考虑有关环境保护的要求等,电力公司需要推动智能计量项目的开展,如今在全球范围内已经在开始淘汰机电式电表,正在大规模推广基于高级计量架构(AMI)的双向通信网络。智能电表作为简易型家庭网关,被用于多种公用设施自动抄表(AMR)和负荷管理。恩智浦公司有专门的负责智能电表应用的部门,提供全方位的解决方案,可以满足日益增长的需求。
    恩智浦在多年前就已经布局智能电表领域,拥有电表解决方案中所需的全部关键部件技术,这不是其他公司所能比的。比如恩智浦为单相低成本电表、高端集抄设备以及负控终端设备提供电表芯片产品。除此之外,恩智浦还提供电表所需实时时钟、显示驱动芯片、UART/I2C/SPI接口芯片、智能识别卡芯片、电源方案、逻辑芯片以及二极管/三极管等产品。恩智浦一直着重和多个生产智能电表的客户共同进行技术研发和方案设计,为他们提供最贴身的产品设计和技术支持,从LPC700、LPC900一直到现在的LPC1100微控制器,恩智浦的每一代产品都会根据市场和客户的需求进行改进。
    恩智浦的智能电表方案,具有高性能、低功耗、防窃电等多种特点,并可以采用非接触式读卡技术和室内多计量表无线连接用ISM-band收发器以及多种高性能标准芯片来整合不同的产品。 针对智能电表系统中的三相(多功能)表、单相复费率/多功能表和多功能终端,恩智浦推出了采用ARMCortex-M3内核的微控制器LPC1700系列。LPC1700系列为业界性能最高的Cortex-M3微控制器,它执行应用程序代码的速度比其他同类竞争产品平均快35%。当LPC1700以较高时钟速度运行时,优势更加明显。LPC1700目前已通过EEMBC72、100和120MHz认证。速度和效能的提高主要归功于该微控制器的智能架构、灵活的直接存储访问(DMA)和市场上最佳闪存的使用。LPC1700系列在同时操作以太网USBOn-The-Go/Host/Device和CAN等高带宽通信外设时,不会发生通信瓶颈。 针对智能电表的无线抄表需求,恩智浦推出了基于LPC1768MCU的融合RFID的全新方案。
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一粒金砂(高级)

再介绍一些ST 和福星晓程的方案!

    基于新型Cortex-M3内核STM32的三相多功能电能表解决方案电能表作为电能计量的基本设备,受到国家电力部门的长期重视,电能表生产企业更是不遗余力地寻求设计与开发性能俱佳且成本更低的解决方案。目前国内的电能表设计已经走过了由8位MCU向通用DSP甚至专用DSP的变革,通用DSP的应用方案的劣势在于DSP的专业应用和嵌入程度不够深的问题,成本偏高;而专用DSP功能相对固定,这样给电能表设计和生产厂家带来功能差异化空间不足的困难。基于ARM的方案也已经出现,但是适合应用的ARM7 TDMI在性能上不尽人意,同时外设资源不足;而更高端的ARM9系统的复杂程度很高,成本也较高。选择一颗合适且低成本的微处理器日益成为电能表行业的关键所在,直到意法半导体公司(STMicroelectronic公司,下称ST)STM32的出现为电能表设计的专门化和定制化带来了崭新的机遇和空间。
   关于CORTEX-M3与STM32
2005年ARM公司发布其最新一代ARM v7内核,命名为Cortex,同ARM7/9/10/11相比在架构上有了革命性突破,性能上更是本质的飞越,Cortex系列包含三个系列,-A/-R/-M。Cortex-M3特别针对功耗和价格敏感的嵌入应用领域,同时具备高性能,它采用高效的哈佛结构三级流水线,达到1.25DMIPS/MHz,在功耗上更是达到0.06mW/MHz。Cortex-M3使用Thumb-2指令集,自动16/32位混合排列,具有很高的代码密度。单周期的32位乘法以及硬件除法器,保证Cortex-M3的运算能力有大幅提高,在一些对计算能力要求相对较低而嵌入式要求相对较高的场合,STM32就具有取代传统DSP的潜力甚至优势。Cortex-M3包含嵌套向量中断控制器NVIC,中断响应速度最快仅6周期,内部集成总线矩阵,支持DMA操作及位映射。
     STM32是ST公司在业界最先推出的基于ARM Cortex-M3内核产品,继承了Cortex-M3内核的优良血统,同时增加了ST高性能的外设资源,FLASH、SRAM存储器,丰富的串行通信接口,如IIC、SPI、USART、CAN、USB等,以及12位的ADC和DAC模块,支持外部存储器访问的灵活的静态存储器控制器FSMC。
    基于STM32的电能表方案
根据电能表的功能和误差精度的需求,我们选用了ST公司STM32的增强型系列STM32F103xx,最高工作频率为72MHz。在程序设计上除了完成快速数据处理工作以外,还针对系统非线性失真进行了修正和补偿。
(一)采集数据处理与计算
在实际应用中,电力信号通过互感器采集到电能表中,通过一个6通道16位模拟前端处理器(AD73360)进行A/D转换,转换成数字信号并传输到STM32中。AD73360是6通道同步采样的Σ-ΔADC器件,它内置了基本型电压基准及通道内置独立的PGA(可编程增益放大器),非常适合三相电流电压信号的同步采样,在小信号的时候,通过调整通道PGA可以获得合适的动态范围从而保证微弱信号的计量精度。
  电压电流输入信号首先需要RC滤波网络滤波和数据采样,然后进行A/D转换。AD73360有独立的时钟源,可配置为自动数据采集与发送模式,通过SPI总线不断的将数据传向STM32。STM32内的Cortex-M3内核对输入的数字信号进行处理,完成数字滤波,过零点检测,得到基本的电流电压数据,经过时间积分计算和转换得到相应的电能计量。
   北京福星晓程电子科技股份有限公司研发了一系列拥有独立自主知识产权的超大规模集成芯片,如PL2000系列、PL3000系列等,产品填补了国内空白;部分产品还应用了公司核心技术(XC2023 BS.08500536.3;PL3201 BS.08500537.1;XC0510 BS.08500538.X;PL3202 BS.08500528.2;PL2200 BS.08500529.0;PL3106 BS.08500478.2),在国际市场上处于领先地位。经过几年的稳健发展,公司已成为国内最大的电力载波通信调制/解调专用集成芯片及系统的供应商,并且正逐渐成为具有国际竞争力的集成电路设计企业。目前,公司的芯片产品已覆盖了电力和通信等多个行业,年产销量已达数百万门级,在载波通信抄表领域占国内50%以上的市场份额。
个人签名James Wang

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一粒金砂(中级)

多谢分享,呵呵,很多方案啊

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一粒金砂(初级)

知晓了,多谢楼主,lz好看哪个方案?能比较下吗?

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各有各的优势,要看各家的整体BOM 如何了!

各有各的优势,要看各家的整体BOM 如何了!
个人签名James Wang

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SiliconLabs 的SOC 产品方案

SiliconLabs则针对智能电表集抄市场推出了集成RF的MCU。“SiliconLabs的Si10xx无线MCU系列,集成了超低功耗MCU及高穿透力的RF芯片,发射功率高达+20dBm,该器件还集成了功率放大器(PA)和低噪声放大器,支持大于140dB的RF链路负载,不需要外部主动元器件。这些性能为无线应用带来了更长的传输距离,更高的带宽和更低的整体功耗,非常适合集中抄表的应用。
个人签名James Wang

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