具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1：

本实施例提供了一种基于无线微电流碳标签的新型智能电表，如图1、智能电表(1)内设有微控制单元2、采样模块3、无线通信模块4、容性负载5、辅助电源6、电流编码控制器7、开关8、智能电表进线9、智能电表出线10和碳标签数据11；MCU2的型号为MSP430f155；MCU与电流编码控制器相连接构成编码回路，无线通信模块连接有软件平台用于界定电表区域范围并跟新碳标签数据，电流采样模块与电能表进线相连，容性负载、辅助电源模块、开关SW1和智能电表进线相连构成串联电路，碳标签数据从智能电表进线进入智能电表，从智能电表出线输出智能电表。

微控制单元MCU通过读取智能电表中的数据获得本电表量测的用户用电量，同时通过与电流采样模块通信，实现对线路中碳标签的解码，同时通过计算获得需要发送的碳标签，并将碳标签编码后和电流编码控制器进行通信。

电流编码控制器根据微控制单元发出的信号，将更新后的碳标签信息进行编码，通过对辅助电源和容性负载以及开关SW1控制电路通断实现标签编码，将碳标签信号转变为电流信号(电流幅值为mA级别)并通过电表出线向下一关口发出碳标签编码。

无线通信模块通过与软件平台的通信，界定电表的区域范围，将本电表的碳标签传输给后台，软件后台计算出该区域的能源均值后发送给区域内电表，从而更新碳标签比例。

如图2所示，碳标签数据包括总电量12、光伏发电电量占比13、风力发电发电量占比14、水力发电量占比15、核能发电发电量占比16、碳标签来源区域17、碳标签发送区域18。

如图3所示，采样模块3包括依次连接的带通滤波器19、全波整流器20、低通滤波器21和电流互感器22，电流互感器可以测量的谐波范围为0～5000Hz，量测精确度为0.05％本发明实现对流入关口电表电能的发电来源组成的定量监测，从而令不同有点区域的碳排放计算更为精准，有利于在碳达峰、碳中和进程中对不同能源规划更精细，同时也为用电用户的碳排放计算提供重要的数据支撑，便于后期为用户提供定制的减碳路线，加快碳达峰进程。

辅助电源6的24V电压采用开关电源直接提供，其他需要供电的电源主要分为+5V、-5V和±15V电源电路。

如图4所示，系统中的+5V电源采用LM2576电源芯片U6进行供电，供电源芯片U6输入的直流电压为8～40V，输出的直流电压4.8～5.2V，输出的功率为15W，输出电压稳定；24V的交流电经过包括二极管D9、二极管D10、二极管D14和二极管D15组成的整流桥进行整流后，经过电容C36对其进行稳压，然后输入LM2576电源芯片U6，LM2576电源芯片U6的输出端采用5V的稳压管D1对输出电压进行稳压，然后电容C38和电感L1构成滤波电路，将输出电压中的少量纹波滤除。

如图5所示，系统中的-5V电源则采用电压转换芯片U7，型号为ICL7660，将+5V电压直接转换为-5V电压。

如图6所示，系统中的±15V电压则采用WRA0515YMD电源模块U16来进行生成，将+5V电压转化成±15V电压，电源模块的最大的出功率为3W，主要作用是为了给采样调理电路中的霍尔传感器进行供电，使得采样模块可以正常地运行。

如图7所示，采样模块包括ZMPT101B电压互感器U22和ZMCT101B电流互感器U18，对电压和电流进行采样后通过LM358电压跟随器U21后再流入LM324二阶低通滤波器U20将信号中的高次谐波滤除。

如图8所示，无线通信模块采用无线通信模块的采用SIMCOM公司生产的三频GSM/GPRS模块SIM300，SIM300一方面通过串口与MSP430f155微处理器相连，另一方面通过板级连接器与SIM卡相连，模块内嵌的TCP/IP协议栈可以方便地实现测量系统与互联网的无缝连接。

本发明的工作过程如下：本发明对流过智能电表的电流中添加碳标签信号，碳标签数据中记录总电量、各类能源比例信息、标签来源区域和发送区域，然后通过电流编码器将碳标签数据编码为电流信号注入流经智能电表的电流中传至下一个区域，下一个区域分别根据各支路接收到的碳标签，重新整合并计算其出口的能源比例，然后将更新的碳标签传至下一级，以此类推，每一级的区域都可以获得接入本区域电能的能源比例。

上述实施例对本发明的具体描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围内。