交流充電樁電能計量檢測系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種交流充電樁電能計量檢測系統，包括供電電源、檢定裝置、外接PC機，供電電源、檢定裝置、被檢裝置依次連接，被檢裝置的輸出端口連接到檢定裝置的輸入端口，檢定裝置為被檢裝置提供工作電源信號，通過檢定裝置預先設定電能脈沖值，外接PC機與檢定裝置連接；本實用新型專利技術采用供電電源、檢定裝置、充電樁依次連接的檢定方式，通過檢定裝置集成的三相計量芯片，使得系統具有較高的安全可靠性且故障率低的優點；又通過充電槍與充電樁之間設置充電槍自鎖電路，提高了充電樁充電過程中的安全性。

【技術實現步驟摘要】
交流充電樁電能計量檢測系統
本技術涉及一種檢測系統，尤其涉及一種交流充電樁電能計量檢測系統。
技術介紹
現有技術中的交流充電樁電能計量檢測系統主要采用如圖1所示的檢定方式，將供電電源、充電樁、檢定裝置、負載或負載箱依次連接，該檢定方式主要存在如下問題：一是現有技術中的交流充電樁電能計量檢測系統主要存在安全可靠性較低和故障率較低以及充電槍缺少自鎖功能的缺點；二是檢定工作過程中充電樁的工作電源大多由作為供電電源的供電電網提供，檢定工作過程中容易隨供電電網影響而產生波動，使得檢定工作過程中的工作電源不穩定，大大降低了電能計量精確性；三是采用圖1所示的檢定方式所需耗費的總功耗為充電樁、檢定裝置和負載或負載箱三者的功耗之和，尤其是負載或負載箱本身的功耗巨大，使得能耗浪費巨大且不環保。
技術實現思路
本技術解決的技術問題是，克服現有技術的缺陷，提供一種交流充電樁電能計量檢測系統，該系統采用供電電源、檢定裝置、充電樁依次連接的檢定方式，通過檢定裝置集成的三相計量芯片，使得系統具有較高的安全可靠性且故障率低的優點；又通過充電槍與充電樁之間設置充電槍自鎖電路，提高了充電樁充電過程中的安全性。為了解決上述技術問題，本技術通過下述技術方案得以解決：交流充電樁電能計量檢測系統，包括為系統供電的供電電源、用于對充電樁進行電能計量檢定的檢定裝置、用于顯示電能計量檢定數據信息的外接PC機，供電電源、檢定裝置、充電樁依次連接，充電樁的輸出端口連接到檢定裝置的輸入端口，檢定裝置為充電樁提供工作電源信號，在檢定裝置中輸入脈沖常數值，外接PC機與檢定裝置連接；檢定裝置包括為充電樁提供工作電源信號的電流電壓源、用于對輸入的計量信號進行計量的三相計量芯片、用于對計量信號進行信號轉換及處理并對得到的實際計量值與預先設定的電能脈沖值進行對比分析的智能處理芯片，電流電壓源、三相計量芯片、智能處理芯片依次連接；三相計量芯片設有分別與電流電壓源連接的電壓取樣電路、電流取樣電路，電壓取樣電路和電流取樣電路分別通過放大電路、A/D轉換器與微處理器連接，微處理器通過UART接口并經MAX232電路與智能處理芯片通信連接，智能處理芯片設有對數據進行存儲的存儲器。其中，三相計量芯片為嵌入式處理器芯片，外接PC機為觸摸式液晶顯示屏；本技術的交流充電樁電能計量檢測系統的基本工作原理如下：采用嵌入式三相計量芯片采集電能數據并將電能數據傳輸至智能處理芯片，智能處理芯片通過讀取嵌入式三相計量芯片采集的電能數據，作為充電樁的電能計量值，并通過讀取電壓和電流值來判斷充電過程是否出現過流和過壓的情況，并加以處理；交流充電樁電能計量檢測系統的主要工作過程如下：嵌入式三相計量芯片工作時，電壓、電流經電壓取樣電路、電流取樣電路分別取樣后，送至放大電路緩沖放大，再由A/D轉換器變成數字信號，送到微處理器進行運算處理；由于采用了24位A/D轉換器，使得電流電壓采樣分辨率大為提高，同時由于A/D轉換器已初步完成電流、電壓、有功功率、無功功率等數據的計算使微處理器有足夠的時間完成相應的電能的計量和相應的電流和電壓、有功功率、功率因素等數據的進一步精確計算；微處理器通過串并口將電能數據從A/D轉換器中讀出，默認為“電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數”并根據需要通過UART接口與MAX232電路進行通信傳輸，并完成運行參數的監測，記錄存儲各種數據；通過MAX232電路將嵌入式三相計量芯片的UART轉換成RS232電平，實現與智能處理芯片通信，將采集處理后的電能、電流和電壓數據送入智能處理芯片進行處理；智能處理芯片接收到上述數據之后，通過自編程序運行、運算將所需數據傳輸至外接PC機進行顯示；通過外接PC機的觸摸式液晶顯示屏輸入充電要求并傳輸到智能處理芯片，經運算后傳輸各種指令到嵌入式三相計量芯片和其他控制單元，實現預定的充電要求；嵌入式三相計量芯片中的UART可由MAX232電路轉換呈RS232電平，可使用工控或計算機的9針口直接訪問。本技術的交流充電樁電能計量系統，采用如下電能計量方法，具體包括如下步驟：步驟一：將供電電源、檢定裝置、充電樁依次連接，充電樁的輸出端口連接到檢定裝置的輸入端口；步驟二：供電電源向檢定裝置供電；步驟三：檢定裝置為充電樁提供工作電源信號，使得在檢定工作過程中充電樁工作電源穩定，不隨供電電源或供電電網影響而產生較大波動；步驟四：讀取充電樁的脈沖常數，在檢定裝置中輸入脈沖常數值，該脈沖常數值作為理論值；步驟五：充電樁通過輸出端口輸出計量信號，計量信號輸入檢定裝置，檢定裝置對計量信號進行信號轉換及處理并得到實際計量值，檢定裝置對實際計量值進行對比分析并得到實際計量值與電能脈沖值之間的差值的絕對值，該絕對值為檢定裝置檢定得到的誤差數據，然后檢定裝置將該誤差數據傳輸至外接PC機；通過對充電樁檢定得到的實際計量值與預先設定的理論值進行對比分析并得到誤差數據，依據該誤差數據對檢定裝置、充電樁進行實時調節，以便能提供精確的電能計量。由于現有技術采用的檢定方式在檢定過程中的總功耗可高至數千瓦多，與現有技術相比，在相同條件下，本技術采用供電電源、檢定裝置、充電樁依次連接的檢定方式在檢定過程中的總功耗低至幾瓦，是現有技術的幾十分之一甚至百分之一；因此，由于該檢定方式不需要額外加載負載或負載箱，檢定裝置既起了檢定充電樁電能計量的功能，又充當了充電樁在檢定工作過程中的虛擬負載的作用，而具有虛擬負載作用的檢定裝置在檢定工作過程中的功耗相對于現有技術中必需額外加載負載或負載箱所帶來的巨大功耗來說是微不足道的，從而節能環保。作為優選，供電電源通過充電樁接口與電流電壓源連接。作為優選，智能處理芯片連接有用于輸入預先設定的電能脈沖值的按鍵，通過按鍵輸入預先設定的電能脈沖值。作為優選，檢定裝置還包括與智能處理芯片連接的報警模塊，報警模塊的設置提供了報警功能。作為優選，充電樁接口連接有充電槍，充電槍與充電樁之間設有充電槍自鎖電路，充電槍自鎖電路包括三極管、二極管和繼電器，二極管的正極連接三極管的發射極，二極管的負極連接繼電器。其中，通過刷卡來改變三極管基極的電平，三極管基極電平的高低決定繼電器是否輸出電壓；充電槍自鎖電路的基本工作過程如下：當刷卡確認信息后，LOCK引腳為低電平，繼電器無12V輸出，充電槍可從充電柜上拿下進行充電操作；當充電完成后，將充電槍放回充電柜，并刷卡結束充電，LOCK變為高電平，繼電器輸出12V，充電槍自動鎖緊在充電柜上。本技術專利中，電流電壓源設有電流電壓源電路，電流電壓源電路包括單片機、連接在單片機的引腳上的晶振、連接在單片機的引腳上的兩個D/A轉換集成芯片、連接在D/A轉換集成芯片的引腳上的運算放大器，單片機的引腳連接有第一電容，第一電容的一端接地；單片機的引腳連接有第二電容，第二電容的一端接地；晶振并聯在第一電容與第二電容之間。由晶振構成的晶振電路用于給單片機提供時鐘頻率，保證了單片機的高效運轉。本技術專利中，D/A轉換集成芯片與運算放大本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.交流充電樁電能計量檢測系統，其特征在于：包括為系統供電的供電電源(1)、用于對充電樁(2)進行電能計量檢定的檢定裝置(3)、用于顯示電能計量檢定數據信息的外接PC機(32)，供電電源(1)、檢定裝置(3)、充電樁(2)依次連接，充電樁(2)的輸出端口連接到檢定裝置(3)的輸入端口，檢定裝置(3)為充電樁(2)提供工作電源信號，在檢定裝置(3)中輸入脈沖常數值，外接PC機(32)與檢定裝置(3)連接；檢定裝置(3)包括為充電樁(2)提供工作電源信號的電流電壓源(31)、用于對輸入的計量信號進行計量的三相計量芯片(36)、用于對計量信號進行信號轉換及處理并對得到的實際計量值與預先設定的電能脈沖值進行對比分析的智能處理芯片(34)，電流電壓源(31)、三相計量芯片(36)、智能處理芯片(34)依次連接；三相計量芯片(36)設有分別與電流電壓源連接的電壓取樣電路、電流取樣電路，電壓取樣電路和電流取樣電路分別通過放大電路、A/D轉換器與微處理器連接，微處理器通過UART接口并經MAX232電路與智能處理芯片(34)通信連接，智能處理芯片(34)設有對數據進行存儲的存儲器。/n

【技術特征摘要】
1.交流充電樁電能計量檢測系統，其特征在于：包括為系統供電的供電電源(1)、用于對充電樁(2)進行電能計量檢定的檢定裝置(3)、用于顯示電能計量檢定數據信息的外接PC機(32)，供電電源(1)、檢定裝置(3)、充電樁(2)依次連接，充電樁(2)的輸出端口連接到檢定裝置(3)的輸入端口，檢定裝置(3)為充電樁(2)提供工作電源信號，在檢定裝置(3)中輸入脈沖常數值，外接PC機(32)與檢定裝置(3)連接；檢定裝置(3)包括為充電樁(2)提供工作電源信號的電流電壓源(31)、用于對輸入的計量信號進行計量的三相計量芯片(36)、用于對計量信號進行信號轉換及處理并對得到的實際計量值與預先設定的電能脈沖值進行對比分析的智能處理芯片(34)，電流電壓源(31)、三相計量芯片(36)、智能處理芯片(34)依次連接；三相計量芯片(36)設有分別與電流電壓源連接的電壓取樣電路、電流取樣電路，電壓取樣電路和電流取樣電路分別通過放大電路、A/D轉換器與微處理器連接，微...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭良根，肖潤明，姒勇芳，周慧霞，
申請(專利權)人：中物合杭州檢測科技有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33