Predplačniški števci električne energije (znani tudi kot kvantitativni števci energije ali števci električne energije s kartico IC) so inteligentne merilne naprave, ki temeljijo na modelu »plačaj-pred-uporabo«. V skladu s standardom GB/T18460.3-2001 te naprave uporabljajo mikroelektronsko tehnologijo, kartice RF in šifrirne algoritme za lažjo izmenjavo podatkov, ponujajo pa funkcije, kot so samodejno merjenje, nadzor nakupov, opozorila o nizkem-ravnotežju, zaščita-izklopa in-zmožnosti proti kraji. Notranje so opremljeni z mikroprocesorjem, merilnim modulom in vmesnikom za kartico IC; namenski merilni čip pretvarja napetostne in tokovne signale v vrednosti električne energije, medtem ko sistem v realnem-času upravlja stanja na uporabniškem računu. Ti števci podpirajo komunikacijo na daljavo, več{11}}tarifne konfiguracije in--cene uporabe (TOU), zaradi česar so primerni tako za enofazne-fazne kot trifazne scenarije porabe energije.
Tehnološki razvoj teh naprav je napredoval skozi tri različne stopnje: kartice IC s-čipom-na osnovi »elektronskega ključa« (pred-1995), logično-šifrirane kartice (1995–1999) in kartice CPE-finančnega razreda (po{-1998), pri čemer so slednje vključevale šifrirne algoritme in operacijske sisteme za izboljšanje varnosti. Uporabniki lahko napolnijo svoje račune prek kartic IC (z uporabo metod-zapisovanja na podlagi kod-ali kartic-) ali prek spletnih plačilnih kanalov. Za zagotovitev točnosti merjenja navpični odklon vgradnje števca ne sme presegati 2 stopinj. Naprave imajo nadzor omejevanja moči, spremljanje neobičajne porabe in funkcije samodejnega izklopa ter jih je mogoče integrirati s sistemi za daljinsko spremljanje za optimizacijo učinkovitosti upravljanja zaračunavanja električne energije.
Predplačniški števci električne energije-drugo imenovani kvantitativni števci energije ali števci električne energije s kartico IC{1}}presegajo standardne merilne funkcije običajnih števcev z uvedbo edinstvenega mehanizma »plačaj-pred-uporabo«: uporabniki morajo kupiti kredite za električno energijo vnaprej, preden lahko porabijo energijo. Če uporabnik porabi svoje kupljeno dobroimetje in ne uspe napolniti svojega računa, naprava samodejno prekine napajanje. Ti števci so zasnovani za merjenje eno{6}}fazne delovne energije izmeničnega toka pri nazivni frekvenci 50 Hz, kar omogoča učinkovito upravljanje »plačaj-pred-uporabo«. Uporabljajo napredno mikroelektronsko tehnologijo za pridobivanje, obdelavo in shranjevanje podatkov, pri čemer kot medij za prenos podatkov uporabljajo RF kartice. Poleg tega napredni oddaljeni predplačniški števci podpirajo različne komunikacijske protokole-vključno z žičnimi povezavami RS-485, brezžičnimi omrežji 4G, NB-tehnologijo IoT in komunikacijo prek prenosnika električnega omrežja (PLC) – za lažji prenos in upravljanje podatkov na daljavo. Da bi zagotovili varnost podatkov in finančnih transakcij, predplačniški števci električne energije običajno vključujejo robustne varnostne ukrepe, kot so kartice CPE, ESAM (vgrajeni moduli za varen dostop) in algoritmi šifriranja, kot je 3DES. Njegove specifikacije delovanja so v skladu z zahtevami standardov, kot so GB/T17215.321-2008, GB/T18460-2001 in DL/T645.