充电装置及其输出采样装置的制作方法

本实用新型属于充电技术领域，尤其涉及一种充电装置及其输出采样装置。

背景技术：

随着电动汽车快速发展，电动汽车的充电技术逐渐成为电动汽车能否实现大量普及的关键所在。一般情况下，在对电动汽车进行充电时，需要实时对充电装置的输出电流和/或电压进行采样，并及时反馈给控制端，以对电动汽车的充电过程进行监控。而传统对充电装置的输出电流和/或电压进行采样的方法，采样结果占用MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)的内存较大，导致在充电装置的输出电流和/或电压发生变化时，内存资源消耗大，响应不够及时，从而影响对电动汽车的充电过程的监控。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种充电装置及其输出采样装置，以解决现有技术中在充电装置的输出电流和/或电压发生变化时，内存资源消耗大，响应不够及时的问题。

本实用新型实施例的第一方面，提供了一种充电装置的输出采样装置，包括采样单元、数据缓冲单元、计数单元和处理单元；所述采样单元分别与所述数据缓冲单元和所述处理单元相连，所述处理单元还与所述数据缓冲单元和所述计数单元相连；

所述采样单元实时对充电装置的输出电压和/或电流进行采样；

所述数据缓冲单元存储所述采样单元得到的采样值；

所述处理单元将当前采样值与当前平均值进行比较；其中，所述当前平均值为所述数据缓冲单元中当前存储的所有采样值的平均值；

所述计数单元根据所述处理单元的比较结果进行计数；

所述处理单元接收所述计数单元的计数结果，以及生成清空所述数据缓冲单元中存储的采样值的控制指令，发送给所述数据缓冲单元。

优选的，所述数据缓冲单元包括至少两个相连的累加器。

优选的，所述累加器的个数为三个。

优选的，各个所述累加器对采样值的累加次数相同。

优选的，所述采样单元为电压电流采样器。

优选的，所述计数单元为计数器。

优选的，所述处理单元为微处理器。

本实用新型实施例的第二方面，提供了一种充电装置，包括上述充电装置的输出采样装置。

优选的，还包括多个充电终端，所述充电装置的输出采样装置与各个所述充电终端相连。

本实用新型实施例相对于现有技术所具有的有益效果：本实用新型实施例，采样单元实时对充电装置的输出电压和/或电流进行采样，处理单元将当前采样值与当前平均值进行比较，计数单元根据所述处理单元的比较结果进行计数，处理单元接收计数单元的计数结果，在计数结果满足阈值时生成清空所述数据缓冲单元中存储的采样值的控制指令，以清空数据缓冲单元并存储新的采样值，不续耗费大量存储资源，从而能够更快的对充电装置的输出进行采样监测，实现对充电装置输出的快速响应。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的充电装置的输出采样装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例一提供的充电装置的输出采样装置的工作流程图；

图3是本实用新型实施例一提供的充电装置的输出采样装置的工作过程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

图1示出了本实用新型实施例一提供的充电装置的输出采样装置的结构框图，详述如下：

参照图1，该充电装置的输出采样装置可以包括采样单元101、数据缓冲单元102、处理单元103和计数单元104。采样单元101分别与数据缓冲单元102和处理单元103相连。处理单元103还与数据缓冲单元102、计数单元104相连。

其中，采样单元101实时对充电装置的输出电压和/或电流进行采样。数据缓冲单元102存储所述采样单元101得到的采样值。处理单元103将当前采样值与当前平均值进行比较；其中，所述当前平均值为数据缓冲单元102中当前存储的所有采样值的平均值。计数单元104根据处理单元103的比较结果进行计数。处理单元103接收计数单元104的计数结果，以及生成清空数据缓冲单元102中存储的采样值的控制指令。

具体的，处理单元103可以在当前采样值大于或小于当前平均值第一阈值时，生成高电平并发送给计数单元104。计数单元104接收到高电平以后，计数一次，并可以将累计计数结果实时传送给处理单元103。当累计计数结果达到第二阈值时，处理单元103生成清空所述数据缓冲单元中存储的采样值的控制指令，发送给数据缓冲单元102，以使得数据缓冲单元102根据该控制指令清空存储的采样值，从而可以存储新的采样值。

上述充电装置的输出采样装置，由于不定期或定期对数据缓冲单元102存储的采样值进行清除，不续耗费大量存储资源，因此能够更快的对充电装置的输出进行采样监测，实现对充电装置输出的快速响应。

图2示出了本实用新型实施例一提供的充电装置的输出采样装置的工作流程，详述如下：

步骤S101，通过采样单元101实时对充电装置的输出电压和/或电流进行采样，通过数据缓冲单元102暂存采样单元101得到的采样值。

本实施例中，充电装置可以包括控制模块、交流配电模块和功率分配模块。其中，所述控制模块用于生成充电控制信号。所述交流配电模块用于根据所述充电控制信号输出交流电。所述功率分配模块用于根据所述充电控制信号将所述交流配电模块输出的交流电转化为多路直流电以及调节各路所述直流电的功率。

本步骤中，可以实时采样充电装置中的所述功率分配模块的输出电压和/或电流。采样单元可以为电压电流采样器或电压电流采样电路。例如，可以通过电压电流采样器，采样所述功率分配模块的输出电压和/或电流。本实施例中，对于采样的时间间隔不做限定，可以根据实际需要进行设定。例如，每隔1ms、10ms、100ms、1s或10s等时间采样一次，而且不同的充电阶段可以对应不同的时间间隔。具体的，在充电初始阶段，采样间隔可以较大；随着充电的进行，采样间隔可以逐渐变小；在充电末尾阶段，采样间隔可以设置较小。

步骤S102，通过处理单元103将当前采样值与当前平均值进行比较，在当前采样值大于或小于当前平均值第一阈值时，向计数单元104发送计数指令。

其中，所述当前平均值为数据缓冲单元102中当前存储的所有采样值的平均值。例如，若数据缓冲单元102中当前存储的采样值个数为N(N>1)，各个采样值分别为X(i)，i＝1,2,…,N，则所有采样值的平均值为当前采样值为当前对充电装置的输出电压和/或电流进行采样得到的采样值X(i)。

本实施例中，将当前采样值与当前平均值进行比较具体可以为：将当前采样值X(i)与当前平均值进行大小比较，以及计算当前采样值X(i)和当前平均值两者的差值。

作为一种可实施方式，处理单元103可以为微处理器，比较当前采样值与当前平均值的大小关系，但并不以此为限。例如，处理单元103也可以为具有相应功能的单片机。

具体的，处理单元103可以在当前采样值大于或小于当前平均值第一阈值时，生成高电平或低电平并发送给计数单元104，以使得计数单元104进行一次计数。

步骤S103，计数单元104将累计计数结果发送给处理单元103，处理单元103接收计数单元104的计数结果，以及生成清空数据缓冲单元102中存储的采样值的控制指令，发送给数据缓冲单元102，以使得数据缓冲单元102清空当前存储的采样值。

本实施例中，步骤S103具体可以为：在有预设个数的所述当前采样值与对应的所述当前平均值的差值均大于第一阈值时，处理单元103将数据缓冲单元102中存储的所有采样值清空。处理单元103可以为微处理器，但并不以此为限。

具体的，可以在有预设个数的当前采样值与对应的当前平均值的差值均大于第一阈值时，说明充电装置的输出电压和/或电流的实际输出值已经在改变，对应充电阶段的改变，将数据缓冲单元102中存储的所有采样值清空，以能够更快的对充电装置的输出进行采样监测，实现对充电装置输出的快速响应。

具体的，也可以在预设时间内有预设个数的当前采样值与对应的当前平均值的差值均大于第一阈值时，说明充电装置的输出电压和/或电流的实际输出值已经在改变，对应充电阶段的改变，将数据缓冲单元102中存储的所有采样值清空，以能够更快的对充电装置的输出进行采样监测，实现对充电装置输出的快速响应。

需要说明的是，当前平均值是数据缓冲单元102中当前存储的所有采样值的平均值，因此不同的当前采样值对应的当前平均值并不相同，但可能比较接近。

例如，在连续检测到当前采样值X(i)、X(i+1)、……和X(i+M)与对应的当前平均值的差值均大于阈值时，说明充电装置的输出电压和/或电流的实际输出值已经在改变，对应充电阶段的改变，此时将所述数据缓冲单元102中存储的所有采样值清空，以能够更快的对充电装置的输出进行采样监测，实现对充电装置输出的快速响应。

作为一种可实施方式，数据缓冲单元102可以包括至少两个相连的累加器，通过各个累加器存储采样值。对应的，处理单元103将数据缓冲单元102中的各个累加器全部清空，以存储新的采样值。

进一步的，处理单元103还可以在数据缓冲单元102中存储的采样值大于数据缓冲单元102的最大存储空间时，清空数据缓冲单元102中最早存储的预设个数的采样值。

可以理解的，在数据缓冲单元102中存储的采样值大于数据缓冲单元102的最大存储空间时，说明数据缓冲单元102中已没有多余的存储空间存储新的采样值，此时可以将数据缓冲单元102中最早存储的预设个数的采样值清空，从而为新的采样值腾出空间，存储新的采样值。

作为一种可实施方式，数据缓冲单元102包括至少两个相连的累加器。对应的，所述清空数据缓冲单元102最早存储的预设个数的采样值具体可以为：清空当前存储有最早采样值的累加器，以存储新的采样值。其中，所述最早采样值为各个累加器中存储的采样值中在时间上最早的采样值。

具体的，所述数据缓冲单元102可以包括三个相连的累加器A1、累加器A2和累加器A3，每个累加器能够存储X个采样值。三个累加器存储采样值的顺序为：首先由累加器A1存储采样值；在采样值个数累计值大于X时，累加器A1没有空间存储新的采样值，由累加器A2存储新的采样值；在采样值个数累计值大于2X时，累加器A2没有空间存储新的采样值，由累加器A3存储新的采样值。对应的，在采样值个数累计值大于3X时，三个累加器均没有空间存储新的采样值，由于累加器A1中存储的采样值相对最早，因此将累加器A1中存储的采样值清空，然后存储新的采样值，从而使得当前平均值为由较新的采样值计算得出；在采样值个数累计值大于4X时，清空累加器A2中存储的采样值，然后存储新的采样值；在采样值个数累计值大于5X时，清空累加器A3中存储的采样值，然后存储新的采样值；按照上述过程依次类推。

参见图2，以下以数据缓冲单元102包括三个相连接的累加器A1、累加器A2和累加器A3为例，对本实用新型实施例的充电装置的输出采样装置的工作过程进行进一步说明。其中，每个累加器能够存储的采样值个数为10000，但并不以此为限。

首先由采样装置对充电装置的输出电压和/或电流进行采样，然后将采样值发送给监视器；监视器将当前采样值和当前平均值进行比较，并在连续有多个当前采样值和对应的当前平均值之间的差值的绝对值均大于阈值时，将累加器A1、累加器A2和累加器A3中存储的采样值清空；累加器A1、累加器A2和累加器A3依次存储新的采样值。

具体的，在采样值累计数小于10000时，由累加器A1存储采样值；在采样值个数累计值大于10000时，累加器A1没有空间存储新的采样值，由累加器A2存储新的采样值；在采样值个数累计值大于20000时，累加器A2没有空间存储新的采样值，由累加器A3存储新的采样值。

对应的，在采样值个数累计值大于30000时，三个累加器均没有空间存储新的采样值，由于累加器A1中存储的采样值相对最早，因此将累加器A1中存储的采样值清空，然后存储新的采样值，从而使得当前平均值为由较新的采样值计算得出；在采样值个数累计值大于40000时，清空累加器A2中存储的采样值，然后存储新的采样值；在采样值个数累计值大于50000时，清空累加器A3中存储的采样值，然后存储新的采样值；按照上述过程依次类推。

本实施例中，

(1)当i>30000时，令i＝20001，清空累加器A1，即令累加器A1存储新的采样值；

(2)再次i>30000时，令i＝20001，清空累加器A2，即令累加器A2存储新的采样值；

(3)再次i>30000时，令i＝20001，清空累加器A3，即令累加器A3存储新的采样值；

(4)再次i>30000时，重复(1)。

滤波器输出的均值为其中i为采样值实际累加的次数。

本实施例可以使得一些低成本资源枯竭的MCU(Microprogrammed Control Unit，微程序控制器)得以在高精度采样装置的设计中胜任。

实施例二

对应于上文实施例所述的充电装置的输出采样装置，实施例二中提供了一种充电装置，包括上述任一种充电装置的输出采样装置，且具有上述充电装置的输出采样装置所具有的所有优点。

优选的，所述充电装置还包括多个充电终端。所述充电装置的输出采样装置与各个所述充电终端相连，以检测输向各个所述充电终端的电流和/或电压。

在本实用新型所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。