一种集成直流电表功能的监控单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种集成直流电表功能的监控单元，属于电动汽车电源技术领域。包括辅助电源及依次相连的采样模块、主处理器和通讯模块，还包括与主处理器相连的显示模块，以及设置于采样模块和主处理器之间的计量芯片；辅助电源与采样模块、通讯模块、主处理器、显示模块及计量芯片分别相连并提供工作所需的电力支持。本实用新型公开的集成直流电表功能的监控单元，比起原来使用独立直流电能表的技术方案，具有更高的集成度，可以优化充电机的结构空间和电气系统的布线工艺，同时降低了成本。
【专利说明】
一种集成直流电表功能的监控单元
技术领域
[0001]本实用新型属于电动汽车电源技术领域，涉及一种电动汽车充电机中集成直流电表功能的监控单元。
【背景技术】
[0002]近年来新能源汽车产业发展迅速，电动汽车的应用也越来越广泛。相应的配套产业也迎来了快速发展，如电动汽车的配套基础设施一一充电机就是如此。由于电动汽车的动力来源于动力电池，动力电池使用后必须进行充电补充能量才能继续使用，这就要求电动汽车必须有配套的充电机用以充电。目前运营的充电机多为公共运营，在此类充电机充电的电动汽车客户需要进行收费，这就要求充电机有电表进行充电电能进行计量，以作为收费的依据。
[0003]直流充电机作为运营使用自然也不例外，直流充电机的每一路功率输出回路(即每一路充电枪)都会配置一个直流电表，用以计量和显示每一路充电的电压、电流、功率和电量等信息。
[0004]直流充电机中的监控单元负责充电机内部的监控以及和电动汽车BMS的信息通讯，主要由辅助电源、采样模块、主处理器、存储器、通讯模块等组成。
[0005]而直流电表一般由辅助电源、采样模块、计量芯片、主处理器、存储器、通信模块以及显示模块组成。辅助电源从辅源输入线取电后给电表各组成单元稳定供电，采样模块通过采样线从充电机的功率输出回路采集电压、电流信号，由计量芯片进行数据处理和电量计量，数据通过主处理器后由显示模块进行显示，再通过RS485通信线与充电机的通讯模块连接，进行信息的交互。
[0006]从组件单元上看，直流电表与充电机的监控单元有许多部分是功能相同的。目前充电机每个充电回路都单独配置了一个直流电表，不仅占据了一定的系统空间，增加电气系统的布线和装配工作量，还增加了充电机的成本。
【实用新型内容】
[0007]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种集成直流电表功能的监控单元，该监控单元结构简洁、集成度高、成本低。
[0008]本实用新型是通过以下技术方案来实现:
[0009]—种集成直流电表功能的监控单元，包括辅助电源及依次相连的采样模块、主处理器和通讯模块，还包括与主处理器相连的显示模块，以及设置于采样模块和主处理器之间的计量芯片;辅助电源与采样模块、通讯模块、主处理器、显示模块及计量芯片分别相连并提供工作所需的电力支持；
[0010]采样模块，用于从功率输出母线采集充电的电压信号和电流信号并输送至计量芯片;
[0011]计量芯片，用于对电压信号和电流信号进行计算处理，并将处理得到的充电相关数据传输至主处理器；
[0012]显示模块，用于将主处理器上传的充电相关数据转换为数字显示。
[0013]采样模块包括电压采样模块和电流采样模块。
[0014]计量芯片采用直流电表专用计量芯片。
[0015 ]充电相关数据包括充电电压、电流、功率及电量。
[0016]还包括与主处理器相连的存储器，存储器用于储存计量芯片处理得到的充电相关数据。
[0017]主处理器能够控制充电机输出功率的大小。
[0018]通讯模块采用CAN收发模块，用于充电机内部监控以及与电动汽车BMS的信息交互。
[0019]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:
[0020]本实用新型公开的集成直流电表功能的监控单元，包括辅助电源及依次相连的采样模块、主处理器和通讯模块，还包括与主处理器相连的显示模块，以及设置于采样模块和主处理器之间的计量芯片;辅助电源与采样模块、通讯模块、主处理器、显示模块及计量芯片分别相连并提供工作所需的电力支持。本实用新型的监控单元集成了计量芯片和显示模块，从而使功率分配单元具备了直流电表的功能，具有更高的集成度，可以优化充电机的结构空间和电气系统的布线工艺，有效降低了成本。
【附图说明】
[0021 ]图1为现有技术中未集成直流电表功能的监控单元原理框图；
[0022]图2为直流电表原理框图；
[0023]图3为本实用新型集成电表功能的监控单元原理框图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
[0025]参见图1，为现有技术中未集成电表功能的监控单元原理框图，包含监控单元的辅助电源、采样模块、主处理器和通讯模块，还包括与主处理器相连的存储器;参见图2，为直流电表原理框图，包括采样模块、计量芯片、主处理器和显示模块。
[0026]参见图3，为本实用新型的集成电表功能的监控单元，在现有技术的基础上增加了计量芯片和显示模块，使本实用新型监控单元除了原有的功能外，也具备了直流电表的计量和显示功能。
[0027]本实用新型中辅助电源与采样模块、通讯模块、计量芯片、主处理器以及显示模块连接并提供工作所需的电力支持；
[0028]采样模块包括电压采样和电流采样，采样模块从功率输出母线采集充电功率输出的电压信号和电流信号，输送至计量芯片，由计量芯片进行数据处理和电参数的计算。
[0029]计量芯片为直流电表专用计量芯片，将电压和电流信号进行数据处理和计量后，得到充电电压、电流、功率、电量等充电相关数据并传至主处理器。
[0030]主处理器连接了显示模块和存储器，将计量芯片处理得到的数据传至显示模块，并存在存储器中。主处理器还可以根据得到的电压、电流数据以及通讯模块交互获得的BMS充电电压、电流需求，控制充电机输出功率的大小。
[0031 ]显示模块是将主处理器上传的数据转换为数字显示，使监控单元具备显示功能，方便查看。
[0032 ]通讯模块为CAN收发模块，负责充电机内部监控以及与电动汽车BMS的信息交互。
[0033]综上所述，本实用新型公开的集成直流电表功能的监控单元，利用监控单元已有组件与直流电表部分组件具有相同功能的特点，在这部分组件的基础上集成计量芯片和显示模块等直流电表功能必须的组件，从而使监控单元具备了直流电表的功能。比起原来使用独立直流电能表的技术方案，具有更高的集成度，可以优化充电机的结构空间和电气系统的布线工艺，同时降低了成本。
【主权项】
1.一种集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，包括辅助电源及依次相连的采样模块、主处理器和通讯模块，还包括与主处理器相连的显示模块，以及设置于采样模块和主处理器之间的计量芯片;辅助电源与采样模块、通讯模块、主处理器、显示模块及计量芯片分别相连并提供工作所需的电力支持； 采样模块，用于从功率输出母线采集充电的电压信号和电流信号并输送至计量芯片； 计量芯片，用于对电压信号和电流信号进行计算处理，并将处理得到的充电相关数据传输至主处理器； 显示模块，用于将主处理器上传的充电相关数据转换为数字显示。2.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，采样模块包括电压采样模块和电流采样模块。3.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，计量芯片采用直流电表专用计量芯片。4.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，充电相关数据包括充电电压、电流、功率及电量。5.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，还包括与主处理器相连的存储器，存储器用于储存计量芯片处理得到的充电相关数据。6.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，主处理器能够控制充电机输出功率的大小。7.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，通讯模块采用CAN收发模块，用于充电机内部监控以及与电动汽车BMS的信息交互。
【文档编号】G01R22/10GK205484551SQ201620257114
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】袁庆民, 茹永刚, 刘强, 黄炎, 纪青环, 曹为正, 李群刚
【申请人】西安特锐德智能充电科技有限公司, 青岛特锐德电气股份有限公司