用于交流充电桩校验仪电能示值误差测定的交流标准源的制作方法

1.本技术属于检测技术领域，尤其涉及一种用于交流充电桩校验仪电能示值误差测定的交流标准源。


背景技术：

2.随着我国推进电动汽车产业，电动汽车充电桩的保有量持续上升，不少厂家都推出了充电桩校验仪，充电桩校验仪的使用量也不断增加。对充电桩校验仪的检定需求也开始呈现。国家也在积极制定充电桩校验仪的检定规程，在规程里面规定必须对充电桩校验仪的电能示值误差检定功能进行检测。
3.检测方法有两种，一种是用功率源给校验仪加量并利用标准表累积电能然后把标准表和校验仪累积的电能进行比对，但是在实际情况下由于标准表对电能的累积存在起始时刻和结束时刻不精确的问题，因此需要长时间测试才能保证测试准确性。另一种是利用标准源自身累积电能和校验仪进行比对，而一般的标准源同样存在这个问题，其启动时刻和停止时刻并不能精确控制，因此累积的电能也需要较长时间才能减小时间不能精确控制导致的误差影响。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种用于交流充电桩校验仪电能示值误差测定的交流标准源，旨在解决传统的检测方法存在需要较长时间才能减小时间不能精确控制而导致的误差影响的问题。
5.本技术实施例的第一方面提了一种用于交流充电桩校验仪电能示值误差测定的交流标准源，与上位机通讯连接，接收所述上位机下发的预设波形参数，所述交流标准源包括：
6.控制器，与所述上位机通讯连接，用于接收所述预设波形参数；
7.存储器，与所述控制器通讯连接，用于接收并存储所述预设波形参数；
8.电压波形输出支路，与所述控制器电连接，所述控制器控制所述电压波形输出支路输出预设次的预设幅值的电压波形，并在结束时产生中断信号；
9.电流波形输出支路，与所述控制器电连接，所述控制器控制所述电流波形输出支路输出预设次的预设幅值的电压波形，并在结束时产生中断信号。
10.在其中一个实施例中，所述控制器包括数字信号处理器，所述数字信号处理器包括与所述上位机通讯连接的通讯接口，与所述存储器通讯连接的数据接口，与所述电压波形输出支路连接的第一sport接口和第一spi接口，与所述电流波形输出支路连接的第二sport接口和第二spi接口。
11.在其中一个实施例中，所述电压波形输出支路包括：
12.电压波形输出模块，与所述第一sport接口连接，用于根据预设波形参数产生电压输出波形；
13.电压幅值设定模块，与所述第一spi接口连接，用于设置所述电压输出波形的幅值；
14.电压功率放大器，与所述电压波形输出模块连接，用于将所述电压输出波形进行功率放大后输出；
15.电压档位设定模块，与所述控制器和所述电压功率放大器连接，用于设置功率放大后的所述输出波形的电压档位。
16.在其中一个实施例中，所述电压波形输出模块和所述电压幅值设定模块包括数模转换器。
17.在其中一个实施例中，所述电压档位为两个，分别为0～120v和120v～270v。
18.在其中一个实施例中，所述电流波形输出支路包括：
19.电流波形输出模块，与所述第二sport接口连接，用于根据预设波形参数产生电流输出波形；
20.电流幅值设定模块，与所述第二spi接口连接，用于设置所述电流输出波形的幅值；
21.电流功率放大器，与所述电流波形输出模块连接，用于将所述电流输出波形进行功率放大后输出；
22.电流档位设定模块，与所述控制器和所述电流功率放大器连接，用于设置功率放大后的所述电流输出波形的电流大小。
23.在其中一个实施例中，所述电流波形输出模块和所述电流幅值设定模块包括数模转换器。
24.在其中一个实施例中，所述电流档位为4个，分别为0～1a、1a～5a、5a～20a 以及20a～63a。
25.上述交流标准源将预设的数据下发给控制器，控制器根据下发的预设波形参数控制电压波形输出支路输出电压波形，控制电流波形输出支路输出电流波形，这样可以保证波形输出的第一个点就是准确的，根据输出次数设置好重复次数变量，并根据中断信号将输出循环次数变量减一，当循环次数变量减到零时停止输出，输出的时间长度为一周波的时间乘以循环次数，由于中断响应时间为不超过1us，加上关断处理时间，整个输出时间的控制精度可以控制在10us 以内，如此，检测时间就可以控制在10s以内，这将大大提高生产效率。
附图说明
26.图1为本技术实施例提供的用于交流充电桩校验仪电能示值误差测定的交流标准源的示意图。
具体实施方式
27.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
28.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另
一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
29.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.请参阅图1，本技术实施例提供的一种用于交流充电桩校验仪电能示值误差测定的交流标准源，与上位机200通讯连接，接收上位机200下发的预设波形参数，在对交流充电桩校验仪电能示值误差进行检测时可以将3相电压并联到同一个交流标准源的输出上，把3相电流串联到一个标交流标准源的输出上，因此为了系统简化和节省成本，本发明设计为单相源方式，具备一相电压和一相电流输出。在校准3相的交流充电桩校验仪时如果采用电压并联电流串联的方式，校验仪累积的电能将是本技术交流标准源的3倍。
32.交流标准源包括控制器10、存储器20、电压波形输出支路30以及电流波形输出支路40。
33.控制器10与上位机200通讯连接，用于接收预设波形参数；存储器20与控制器10通讯连接，用于接收并存储预设波形参数；电压波形输出支路30与控制器10电连接，控制器10控制电压波形输出支路30输出预设次的预设幅值的电压波形，并在结束时产生中断信号；电流波形输出支路40与控制器10电连接，控制器10控制电流波形输出支路40输出预设次的预设幅值的电压波形，并在结束时产生中断信号。
34.在其中一个实施例中，电压波形输出支路30包括：电压波形输出模块31、电压幅值设定模块32、电压功率放大器33以及电压档位设定模块34。
35.电压波形输出模块31，与第一sport接口连接，用于根据预设波形参数产生电压输出波形；电压幅值设定模块32，与第一spi接口连接，用于设置电压输出波形的幅值；电压功率放大器33，与电压波形输出模块31连接，用于将电压输出波形进行功率放大后输出；电压档位设定模块34，与控制器10和电压功率放大器33连接，用于设置功率放大后的输出波形的电压档位。
36.在其中一个实施例中，电压波形输出模块31和电压幅值设定模块32包括数模转换器(dac)。在其中一个实施例中，电压档位为两个，分别为0～120v 和120v～270v。
37.在其中一个实施例中，电流波形输出支路40包括：电流波形输出模块41、电流幅值设定模块42、电流功率放大器43以及电流档位设定模块44。电流波形输出模块41，与第二sport接口连接，用于根据预设波形参数产生电流输出波形；电流幅值设定模块42，与第二spi接口连接，用于设置电流输出波形的幅值；电流功率放大器43，与电流波形输出模块41连接，用于将电流输出波形进行功率放大后输出；电流档位设定模块44，与控制器10和电流功率放大器43连接，用于设置功率放大后的电流输出波形的电流大小。
38.在其中一个实施例中，电流波形输出模块41和电流幅值设定模块42包括数模转换
器。在其中一个实施例中，电流档位为4个，分别为0～1a、1a～5a、 5a～20a以及20a～63a。
39.电源模块给交流标准源提供各种规格的合适工作电源。上位机和dsp通过通讯口连接。存储器通过数据总线和dsp的数据接口连接。dsp的两个sport 口通过直接存储器访问(direct memory access，dma)总线和数据接口连接，通过数据接口存取存储器数据。
40.在一个示例中，上位机将设定好的一周波的预设波形参数下发给dsp，并按顺序存放在存储器里面，在启动输出前控制器将电压波形输出模块31、电流波形输出模块41的dac先清零，然后根据下发预设波形参数的输出值大小设置幅值的电压幅值设定模块32、电压档位设定模块34、电流幅值设定模块42 以及电流档位设定模块44的信号并提前设置好输出档位，由于档位和幅值已经预先设置好了，这样可以保证波形输出的第一个点就是准确的。根据输出次数设置好重复次数变量，启动两个sport口，将电压、电流的波形参数按预设的速率输出给电压波形输出模块31、电流波形输出模块41，从而产生想要的输出电压波形、电流波形。在两个sport口dma中断里面将输出循环次数变量减1，当循环次数变量减到零时停止输出。输出的时间长度为一周波的时间乘以循环次数。由于中断响应时间为不超过1us，加上关断处理时间，整个输出时间的控制精度可以控制在10us以内。而，两个功率放大器的
‑
3db带宽一般不超过20khz，因此系统的准确控制时间由最慢的功率放大器决定。电流功率放大器43由于线路感抗的存在压摆率较低，按0.1v/us预估，电流功率放大器43 输出最大值10v，那么完全关断时间为0.1ms。也就是系统时间控制准确度可以达到0.1ms，对于电能累积示值误差校验，要达到0.05％的准确度，那么校验时间只要达到10s，就可以将时间误差控制到十万分之一，因此可以大大提高检测效率。
41.其后，通知上位机200输出已经结束，可以读取电能累积值了。
42.上位机200上层读取电能累积值，并和充电桩校验仪的累积值进行比较，从而计算出充电桩校验仪的电能累积误差。
43.校验仪的误差为：
[0044][0045]
其中，e'为充电桩检验仪累积的电能值，e为标准源累积的电能值。
[0046]
上述交流标准源通过利用blackfin处理器的sport口dma中断来精确控制整周波输出，从而可以精确控制输出的时间；通过设计幅值dac和波形dac，从而可以在输出前先把幅值设置好，保证输出的第一个点就是准确的；准确控制输出时间，从而减小累积电能时由于输出时间不确定导致的误差，可以大大提高检测效率。
[0047]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，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技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。