一种直流充电桩纹波测量装置的制作方法

本实用新型涉及充电桩检测技术领域，特别是涉及一种直流充电桩纹波测量装置。

背景技术：

在直流充电桩中，整流电路将交流电变为脉动的直流电，再经过滤波电路，滤掉大部分交流成分，但其中仍有一部分交流成分，这种脉动交流成分，称为纹波1。纹波1危害较大，通常会影响电源输出效率，甚至或产生浪涌电压或电流烧坏设备，因此在充电桩性能检测中纹波1是一项重要参数。现有的纹波检测仪器采用常规示波器法测试纹波及电流电压等电器参数，其中采集手段主要通过A/D转换器对纹波信号进行采集，但由于A/D转换器采样率限制，相邻的采样点在时间上存在一定间隔，使得A/D转换器在采样的时候很容易漏过纹波的峰值点，例如图1所示，采样点3和采样点4之间就漏过了纹波1的峰值点2，而纹波系数的计算结果与纹波1的峰值点2密切相关，采样的时候漏过纹波1的峰值点2，这就使得最终算出来的纹波系数出现较大误差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术中的不足之处，提供一种直流充电桩纹波测量装置，使得最终算出来的纹波系数更加准确。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种直流充电桩纹波测量装置，包括负载模块、A/D转换器、控制器，负载模块与充电桩充电端电连接，还包括纹波微分采样模块，纹波微分采样模块把负载模块上的纹波微分成矩形波，A/D转换器再把矩形波变为数字量并传输给控制器进行处理。

其中，所述纹波微分采样模块包括运算放大器，运算放大器输出端分别经反馈电容和反馈电阻电连接运算放大器反向输入端，运算放大器正向输入端经电阻接地。

其中，所述纹波微分采样模块设有滤波单元，负载模块的模拟电压先经滤波单元滤波后在送入运算放大器进行微分。

其中，所述滤波单元为高通滤波电路。

其中，所述纹波微分采样模块设有把运算放大器微分后的矩形波进行放大的线性放大电路。

其中，还包括存储模块，在直流充电桩纹波测量装置没有连接到PC端时，自行存储A/D转换器处理后的纹波信息。

其中，所述存储模块包括数据存储芯片，数据存储芯片用于接收数据的数据输入脚和用于接收时钟信号的时钟输入脚分别外接有上拉电阻，数据存储芯片的电源输入脚接到电源端同时经电容接地。

其中，还包括通信模块，通信模块经RS232接口把控制器的数据转发至PC端。

其中，还包括显示模块，用于显示控制器处理后的数据。

其中，还包括报警模块，当纹波电压大于控制器的预设阈值时，控制器启动报警模块进行报警。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种直流充电桩纹波测量装置，通过纹波微分采样模块把负载模块上的纹波微分成矩形波，A/D转换器再把矩形波变为数字量并传输给控制器进行处理。与现有技术相比本实用新型先将纹波微分成矩形波（矩形波的电压与纹波的峰值电压相等），再将矩形波送入A/D转换器采样，这样A/D转换器就有足够的采样率采集到峰值电压，同时也不可能出现漏过峰值电压的情况，因此最终算出来的纹波系数更加准确。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是A/D转换器采样漏过纹波的峰值点的演示图。

图2是本实用新型的一种直流充电桩纹波测量装置的系统框图。

图3是本实用新型的一种直流充电桩纹波测量装置的纹波微分采样模块的系统框图。

图4是本实用新型的一种直流充电桩纹波测量装置的存储模块的电路图。

具体实施方式

如图2所示的一种直流充电桩纹波测量装置，由负载模块12、纹波微分采样模块13、A/D转换器14、控制器15、存储模块18、显示模块19、报警模块17和通信模块16构成，负载模块12与充电桩11充电端电连接，纹波微分采样模块13把负载模块12上的纹波微分成矩形波，A/D转换器14再把矩形波变为数字量并传输给控制器15进行分析处理，在分别进行显示、报警、存储和通讯等操作。

具体地，参考图3，纹波微分采样模块13分为高通滤波电路131、运算放大电路132、线性放大电路133三部分，连接在充电桩11输出端的负载模块12上的模拟电压被送入滤波单元（具体为高通滤波电路131）滤波后在送入运算放大电路132进行微分，从而使模拟电压变成矩形波经送入线性放大电路133进行放大，被放大后的矩形波再经A/D转换器14转换为数字量，然后传输给控制器15进行处理。其中，运算放大电路132主要由运算放大器构成，运算放大器输出端分别经反馈电容和反馈电阻电连接运算放大器反向输入端，运算放大器正向输入端经电阻接地。控制器15预先根据国家标准和充电桩11各项性能参数分别设定好纹波电压和纹波系数的阈值，再通过现有算法对经A/D转换器14传输的数字量进行分析和运算，并将纹波电压和纹波系数等参数实时显示在显示模块19上。如果检测到的纹波电压和纹波系数中有一个超过其所对应的预设阈值（过压、过流）时，显示模块19会显示警告字体，控制器15启动报警模块17进行报警。在测试时通过软件自动按预先设定的程序进行，实现全自动鉴定检测，从而消除人为因素对检测结果的影响，使检测结果更加高效、精确。

参考图4，为避免手动录入数据，提高工作效率，本装置还设有存储模块18，在本装置没有连接到PC端（单机状态）时，控制器15使能存储模块18，使存储模块18可自行存储最多五十组A/D转换器14处理后的纹波信息。其中存储模块18包括数据存储芯片，数据存储芯片用于接收数据的数据输入脚和用于接收时钟信号的时钟输入脚分别外接有上拉电阻，数据存储芯片的电源输入脚接到电源端同时经电容接地。本装置还设有通信模块16，通信模块16经RS232接口把控制器15的数据转发至PC端，从而进行数据的传输，实现对数据的保存、编辑、打印等其它处理工作。

为了使直流充电桩纹波测量装置可灵活测试，负载模块12内置有电流调节装置，从而实现电流在0-10A的范围可调。为了提高直流充电桩纹波测量装置的测试速度，采用高速率的FPGA作为控制器15。

与现有技术相比本实用新型先将纹波微分成矩形波（矩形波的电压与纹波的峰值电压相等），再将矩形波送入A/D转换器14采样，这样A/D转换器14就有足够的采样率采集到峰值电压，同时也不可能出现漏过峰值电压的情况，因此最终算出来的纹波系数更加准确。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。