基于 STCOMET 智能电表和电力通信整合IC的智能电表解决方案

智能电表(Smart meter),是一种新型的数位电度表。它会精确的标示出用电量,并透过网路回报资讯。它可以成为智慧电网的一部分。最早用于电度表,目前已被应用到水表与瓦斯表上。智慧电表现在主要建立在AMI电网架构之上,资料可上传回电力公司,用以协助电源管理,电费管理,故障管理 ;无论在人力成本,电力成本等相关营运上更有效率。 目前智慧电表传输模式可分为PLC电表、GPRS和3G/LTE,等向上(回后台)传输方式;而近日又衍伸出 M-BUS传输,可用于连接其他如水表,天然气表等智慧装置,甚至可连结回家中备有M-BUS的智慧装置。

EVLKSTCOMET10-1 是意法半导体基于ST智能电表和电力通信整合IC: STCOMET 的智能电表解决方案。 STCOMET10 是一款集成了灵活电力通信 (PLC) 调变解调器(MODEM)、完全嵌入式模拟前端 (AFE) 和线路驱动器、高性能 3 通道计量功能和 Cortex®-M4 应用内核的单芯片。该方案由三个模块组成:STCOMET 主板、LCD 模块和基于 VIPER26H 的电源板。

具有 PLC 连接性的完整单相智能电表。计量和应用功能的性能可以与PLC发送和接收性能一起达成。PLC 线路耦合接口允许 STCOMET 设备使用高达 500 kHz 的任何窄带 PLC 调制(单载波或 OFDM)在交流电源线上发送和接收,主要用于自动抄表 (AMR) 应用。PLC 线路耦合起始设定针对 G3-PLC (ITU G.9903) 和 PRIME (ITU G.9904) CENELEC A 波段协议标准。通过一些 BOM 修改,STCOMET 开发套件可以调整以适应 CENELEC A 波段或 FCC 波段中的其他窄带 PLC 协议(例如:S-FSK IEC61334-5-1、IEEE 1901.2、G3-PLC FCC、METERS和更多)。如有必要,可针对不同的外设配置,设计和放置特定客户的模块而不是 LCD 模块。

STCOMET 是一种集成窄带电力通信的整合IC,具有(NB-PLC) 调变解调器,高性能应用核心和计量功能。PLC 调变解调器架构是针对 EN50065、FCC、ARIB合规的 PLC 应用程序。与应用程序核心一起,它使 STCOMET 能够支持PRIME、G1、G3、IEEE 1901.2、等窄带PLC协议规范。计量子系统(metrology sub-system)适用于 EN 50470-1、EN 50470-3、IEC 62053-21、IEC62053-22 和 IEC 62053-23 的 class1、class0.5 和 class0.2 交流计量应用

方块图如下



STCOMET 智能电表解决方案可与多种 PLC 协议一起使用,并以不同的方式使用应用场景。 每个协议都有一个完整的工具集。可用的软件包如下:

  • PRIME v1.3.6
  • PRIME v1.4
  • G3-PLC 独立
  • G3-PLC RTOS 应用框架

 

每套包括:

  • 协议程式库的binary档
  • 应用程式原始码
  • 特定的 PC GUI 可轻松评估协议功能和性能
  • 文件档(使用手册、应用手册)。

EVLKSTCOMET10-1 带有预编程的基本 RTOS 框架, 这个基本框架可以通过专用的 Smartgrid LabTool PC 应用程序进行固件升级, 有PC端的方便的图形化使用者界面应用程式 轻松做设定

https://www.st.com/en/embedded-software/stsw-sgkitgui.html

 

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

• 主功能加MCU的整合芯片 • 支援多种 PLC 协议及多种交流计量应用 • 紧凑且优化的设计,以适应实际仪表的尺寸。 • PC端的方便的图形化使用者界面应用程式 轻松做设定

►方案规格

• 基于STCOMET智慧电表系统的全单相表解决方案 • 完整的电力线路通信 (PLC) 参考设计,适用于在 CENELEC、ARIB 和 FCC 频段中实施多个 PLC 协定 • 符合 EN 50470-1、EN 50470-3、IEC 62053-2x 的计量,最高可达class 0.2级 • 电源电压和输入/输出电流多达 3 个独立测量通道 • 两个用于主动和反应能量信号的 LED • ARM 32 位元皮质-M4F CPU 嵌入 STCOMET 设备中,用于系统管理和应用程式主机控制器 • 86 个可用的 GPIO、通用 LED、按钮和带状模组上的 LCD • EVALSTPM34扩展数位连接器可做三相计量 • 基于ST L2293Q的单极和双极继电器的继电器驱动电路 • 基于 ST VIPER26H 隔离返驰式(isolated flyback)设计的离线切换模式电源(可选的 8 - 15 V 输入可用于实验室测试) • 适用于 CENELEC EN50065 和 FCC 第 15 部分合规应用程式。

技术文档

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