一种基于DSP的充电桩用电能效计量装置的制作方法

本发明涉及充电桩计量技术领域，尤其涉及一种基于dsp的充电桩用电能效计量装置。

背景技术：

近年来，电动汽车因其清洁、环保、高效的优点逐渐得到许多国家的重点发展及广泛应用，而作为电动汽车充电的重要配套设施，电动汽车充电桩或充电站也得到了大量的建设。电动汽车充电设备的能效水平在一定程度上可以反映电动汽车产业节能减排的能力，因此，对其进行综合能效评估，对实现节能降损和提高能源利用率具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本发明为了解决目前缺少评估充电桩用电能效的装置的技术问题，提供了一种基于dsp的充电桩用电能效计量装置，其通过在充电桩各个计量点处安装电能计量装置进行测量，测量数据汇总至数据处理终端，经数据处理终端处理后得到充电桩工作过程中的实时能效。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明的一种基于dsp的充电桩用电能效计量装置，包括数据处理终端和多个电能计量装置，所述电能计量装置包括dsp芯片、采样模块、电源模块、485通讯模块和多个取样装置，所述取样装置包括电压电流信号调制模块、分流器、电流取样模块和电压取样模块，所述电流取样模块的输入端与分流器电连接，所述电压电流信号调制模块的电流信号输入端与电流取样模块的输出端电连接，所述电压电流信号调制模块的电压信号输入端与电压取样模块的输出端电连接，所述电压电流信号调制模块的输出端与采样模块电连接，所述dsp芯片分别与采样模块、485通讯模块电连接，所述电源模块分别与电压电流信号调制模块的电源端、采样模块的电源端、dsp芯片的电源端电连接，所述485通讯模块通过总线与数据处理终端连接。

在本方案中，在充电桩各个计量点处安装电能计量装置进行测量。分流器和电流取样模块用于采集电流，电压取样模块用于采集电压，电压电流信号调制模块用于将采集到的电流、电压信号调制后输出到采样模块，采样模块采样电流、电压信号输出到dsp芯片，dsp芯片计算出电流值、电压值、功率值等，并通过485通讯模块发送到数据处理终端，数据处理终端根据各个电能计量装置发送的数据计算出充电桩工作过程中的实时能效。

作为优选，所述电能计量装置还包括显示模块，所述显示模块与dsp芯片电连接。显示模块为lcd显示模块，包括段式液晶屏和驱动电路。

作为优选，所述电能计量装置还包括存储模块，所述存储模块与dsp芯片电连接。

作为优选，所述电流取样模块包括第一运算放大器。第一运算放大器采用ad620芯片。

作为优选，所述电压取样模块包括精密电阻分压电路和第二运算放大器。第二运算放大器采用ad620芯片。

作为优选，所述数据处理终端通过以太网与服务器连接。数据处理终端将数据发送到服务器。

作为优选，所述采样模块采用ad7606模数转换芯片。

作为优选，所述存储模块包括一片24lc512eeprom存储芯片和一片mp2516flash芯片。

作为优选，所述电源模块包括用于提供3.3v电压的ams1117芯片和用于提供±15v电压a0515s芯片。

本发明的有益效果是：通过在充电桩各个计量点处安装电能计量装置进行测量，测量数据汇总至数据处理终端，经数据处理终端处理后得到充电桩工作过程中的实时能效。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是电能计量装置的电路原理连接框图；

图3是dsp芯片的电路原理图；

图4是电压电流信号调制模块的电路原理图；

图5是采样模块的电路原理图；

图6是电源模块的电路原理图；

图7是485通讯模块的电路原理图。

图中：1、数据处理终端，2、电能计量装置，3、dsp芯片，4、电压电流信号调制模块，5、采样模块，6、电源模块，7、485通讯模块，8、取样装置，9、分流器，10、电流取样模块，11、电压取样模块，12、显示模块，13、存储模块。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种基于dsp的充电桩用电能效计量装置，如图1、图2所示，包括数据处理终端1和多个电能计量装置2，电能计量装置2包括dsp芯片3、采样模块5、电源模块6、485通讯模块7和多个取样装置8，取样装置8包括电压电流信号调制模块4、分流器9、电流取样模块10和电压取样模块11，电流取样模块10的输入端与分流器9电连接，电压电流信号调制模块4的电流信号输入端与电流取样模块10的输出端电连接，电压电流信号调制模块4的电压信号输入端与电压取样模块11的输出端电连接，电压电流信号调制模块4的输出端与采样模块5电连接，dsp芯片3分别与采样模块5、485通讯模块7电连接，电源模块6分别与电压电流信号调制模块4的电源端、采样模块5的电源端、dsp芯片3的电源端电连接，485通讯模块7通过总线与数据处理终端1连接。

dsp芯片的电路原理图，如图3所示；电压电流信号调制模块的电路原理图，如图4所示；采样模块的电路原理图，如图5所示；电源模块的电路原理图，如图6所示；485通讯模块的电路原理图，如图7所示。

在本方案中，在充电桩各个计量点处安装电能计量装置进行测量。比如：安装在充电桩的输入端、输出端；充电桩为直流充电桩，安装在充电桩的输入端时，每个分流器分别串接于三相电中的一相，每个电压取样模块采集对应两相之间的电压；安装在充电桩的输出端时，分流器串接于直流充电桩上连接充电枪的正极输出线上，电压取样模块的两个输入端分别与直流充电桩的正极输出端、负极输出端电连接。

分流器和电流取样模块用于采集电流，电压取样模块用于采集电压，电压电流信号调制模块用于将采集到的电流、电压信号调制后输出到采样模块，采样模块采样电流、电压信号输出到dsp芯片，dsp芯片计算出电流值、电压值、功率值等，并通过485通讯模块发送到数据处理终端，数据处理终端根据各个电能计量装置发送的数据计算出充电桩工作过程中的实时能效。

电能计量装置2还包括显示模块12，显示模块12与dsp芯片3电连接。显示模块为lcd显示模块，包括段式液晶屏和驱动电路。

电能计量装置2还包括存储模块13，存储模块13与dsp芯片电连接。存储模块包括一片24lc512eeprom存储芯片和一片mp2516flash芯片。

电流取样模块10包括第一运算放大器。第一运算放大器采用ad620芯片。电压取样模块11包括精密电阻分压电路和第二运算放大器。第二运算放大器采用ad620芯片。

数据处理终端1通过以太网与服务器连接。数据处理终端将数据发送到服务器。

采样模块5采用ad7606模数转换芯片。电源模块6包括用于提供3.3v电压的ams1117芯片和用于提供±15v电压a0515s芯片。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于DSP的充电桩用电能效计量装置。它包括数据处理终端和多个电能计量装置，电能计量装置包括DSP芯片、采样模块、电源模块、485通讯模块和多个取样装置，取样装置包括电压电流信号调制模块、分流器、电流取样模块和电压取样模块，电流取样模块的输入端与分流器电连接，电压电流信号调制模块分别与电流取样模块的输出端、电压取样模块的输出端、采样模块电连接，DSP芯片分别与采样模块、485通讯模块电连接，485通讯模块通过总线与数据处理终端连接。本发明通过在充电桩各个计量点处安装电能计量装置进行测量，测量数据汇总至数据处理终端，经数据处理终端处理后得到充电桩工作过程中的实时能效。

技术研发人员：周贤富;尤子龙;葛梦亮;徐璟;邱华;徐翔龙;蔡振海;魏伟;叶吉超;张亦晗;李子仪;汪力;孙研缤
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司丽水供电公司;国家电网有限公司
技术研发日：2018.10.16
技术公布日：2019.03.22