用电量计量设备及充电系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，具体而言，涉及一种用电量计量设备及充电系统。


背景技术：

2.随着电动自行车的普及，电动自行车相关的配套设施也在不断完善当中。
3.目前大多数电动自行车配套厂家的技术积累、运行经验不足。特别是对于充电运营公司而言，提供充电桩后，后期设备的运维工作、电表电费结算等工作会消耗大量的人力，如何降低运营成本成为运营商迫在眉睫要解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种用电量计量设备及充电系统，以便。
5.为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种用电量计量设备，所述用电量计量设备包括：功率计量芯片、电流采样电路、电压采样电路、处理单元、通讯单元；
7.所述电流采样电路的输入端连接充电设备的充电接口的火线引脚以采集所述负载接口输出的电流信号，所述电流采样电路的输出端连接所述功率计量芯片的电流输入引脚；所述电压采样电路的输入端连接所述负载接口对应的供电电源，以采集所述供电电源的输出电压信号，所述电压采样电路的输出端连接所述功率计量芯片的电压输入引脚；
8.所述功率计量芯片的配置引脚连接所述处理单元的第一输入输出引脚，以接收所述处理单元输出的配置信号；所述功率计量芯片的电参数输出引脚连接所述处理单元的第一脉冲引脚以向所述处理单元输出电参数脉冲信号，所述功率计量芯片的功率输出引脚连接所述处理单元的第二脉冲引脚以向所述处理单元输出功率脉冲信号，以使得所述处理单元基于所述电参数脉冲信号和所述功率脉冲信号计算用电量；
9.所述处理单元的第二输入输出引脚连接所述通讯单元，以通过所述通讯单元发送用电量。
10.可选的，所述用电量计量设备还包括：开关管，第一电阻、第二电阻、第三电阻；
11.所述开关管的输入端通过所述第一电阻与所述处理单元的第一输入输出引脚连接，所述开关管的输出端通过所述第二电阻连接预设直流电源，所述开关管的输出引脚还连接所述功率计量芯片的配置引脚；
12.所述开关管的接地端接地，所述开关管的接地端还通过所述第三电阻连接所述开关管的输入端。
13.可选的，所述开关管为npn三极管，所述开关管的输入端为npn三极管的基极，所述开关管的输出端为npn三极管的集电极，所述所述开关管的接地端为npn三极管的发射极。
14.可选的，所述电流采样电路包括：电流转换器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、两
个第一电容；
15.所述充电接口的火线引脚连接所述电流转换器的正输入端，所述电流转换器的负输入端连接所述充电接口的零线引脚，所述电流转换器的正输出端通过所述第四电阻连接所述功率计量芯片的正电流输入引脚，所述电流转换器的负输出端接地，所述电流转换器的负输出端还通过所述第五电阻连接所述功率计量芯片的负电流输入引脚；所述电流转换器的正输出端和负输出端之间连接有所述第六电阻，所述电流转换器的正输出端和负输出端分别通过一个第一电容接地。
16.可选的，所述电压采样电路包括：电流型电压互感器、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第二电容；
17.所述电流型电压互感器的初级侧的第一端通过继电器连接所述负载接口的火线引脚，所述电流型电压互感器的初级侧的第一端还通过所述第七电阻连接所述供电电源的火线，所述电流型电压互感器的初级侧的第二端连接所述供电电源的零线；
18.所述电流型电压互感器的次级侧的第一端通过所述第八电阻连接所述功率计量芯片的电压输入引脚，所述电流型电压互感器的次级侧的第一端和第二端之间连接所述第九电阻，所述电流型电压互感器的次级侧的第二端接地，所述第八电阻还通过所述第二电容接地。
19.可选的，所述用电量计量设备还包括：第十电阻、第十一电阻；
20.所述功率计量芯片的所述电参数输出引脚通过所述第十电阻连接所述处理单元的第一脉冲引脚，所述处理单元的第一脉冲引脚还通过所述第十一电阻接地。
21.可选的，所述用电量计量设备还包括：第十二电阻、第十三电阻；
22.所述功率计量芯片的所述功率输出引脚通过所述第十二电阻连接所述处理单元的所述第二脉冲引脚，所述处理单元的所述第二脉冲引脚还通过所述第十三电阻接地。
23.可选的，所述用电量计量设备还包括：存储器；
24.所述处理单元的第三输入输出引脚连接所述存储器，以通过所述存储器存储用电量。
25.可选的，所述通讯单元为有线通讯单元，或无线通讯单元。
26.第二方面，本技术实施例还提供了一种充电系统，所述充电系统包括：充电设备和第一方面任一所述的用电量计量设备；
27.所述用电量计量设备中电流采样电路的输入端连接所述充电设备的充电接口。
28.本技术的有益效果是：本技术实施例提供一种用电量计量设备，用电量计量设备包括：功率计量芯片、电流采样电路、电压采样电路、处理单元、通讯单元；电流采样电路的输入端连接充电设备的充电接口的火线引脚以采集负载接口输出的电流信号，电流采样电路的输出端连接功率计量芯片的电流输入引脚；电压采样电路的输入端连接负载接口对应的供电电源，以采集供电电源的输出电压信号，电压采样电路的输出端连接功率计量芯片的电压输入引脚；功率计量芯片的配置引脚连接处理单元的第一输入输出引脚，以接收处理单元输出的配置信号；功率计量芯片的电参数输出引脚连接处理单元的第一脉冲引脚以向处理单元输出电参数脉冲信号，功率计量芯片的功率输出引脚连接处理单元的第二脉冲引脚以向处理单元输出功率脉冲信号，以使得处理单元基于电参数脉冲信号和功率脉冲信号计算用电量；处理单元的第二输入输出引脚连接通讯单元，以通过通讯单元发送用电量。
29.在本技术中，通过功率计量芯片以及处理单元对用电量进行统计，相较于传统的电子计量表而言精度更高(本技术的计量精度为0.01％)、占用体积更小、成本更低，且能够实时对用电量进行采集。此外处理单元可以向通讯单元实时发送用电量，从而实现了用电量的实时采集上报。需要强调，目前的用电量计量设备没有此功能，也没有精确数据分析的依据；而作为设备 +运营公司需要准确精细化数据，才能对市场布局点位以及运营定价参考提供有效的数据分析；此外，本技术取得的用电量数据也可以为运维人员绩效考核提供历史依据。在此基础上，用户或者电能提供方可以实现精细化运营管理，例如，可以通过收集的用电量数据进行用电成本核算等，为运营数据分析、使用率分析、时间阶段用电分析、社区点位布局是否合理分析、运营定价是否合理分析提供有效数据依据。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
31.图1为本技术一实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；
32.图2为本技术又一实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；
33.图3为本技术另一实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；
34.图4为本技术再一实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；
35.图5为本技术再二实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；
36.图6为本技术再三实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；
37.图7为本技术再四实施例提供的一种用电量计量设备的示意图。
具体实施方式
38.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
39.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，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含至少一个特征。在本实用新型中的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个，除非另有明确具体的限定。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
40.针对目前充电桩存在的问题，本技术实施例提供了多种可能的实现方式，以实现便捷的后期运维以及结算工作。如下结合附图通过多个示例进行解释说明。图1为本技术一实施例提供的一种用电量计量设备的示意图。如图1所示，该用电量计量设备包括：功率计
量芯片10、电流采样电路30、电压采样电路50、处理单元70、通讯单元90；其中：
41.电流采样电路30的输入端连接充电设备1的充电接口的火线引脚以采集负载接口输出的电流信号，电流采样电路30的输出端连接功率计量芯片 10的电流输入引脚(vi引脚)；电压采样电路50的输入端连接负载接口3 对应的供电电源5，以采集供电电源的输出电压信号，电压采样电路50的输出端连接功率计量芯片10的电压输入引脚(v2p)；
42.功率计量芯片10的配置引脚(sel)连接处理单元70的第一输入输出引脚(gpio)，以接收处理单元70输出的配置信号；功率计量芯片10的电参数输出引脚(cf1)连接处理单元70的第一脉冲引脚(int2/pwm2)以向处理单元输出电参数脉冲信号，功率计量芯片10的功率输出引脚(cf)连接处理单元70的第二脉冲引脚(int1/pwm1)以向处理单元70输出功率脉冲信号，以使得处理单元70基于电参数脉冲信号和功率脉冲信号计算用电量；
43.处理单元70的第二输入输出引脚(i/o)连接通讯单元90，以通过通讯单元发送用电量。
44.需要说明的是，功率计量芯片是一类计量芯片，该芯片可以用于测量有功功率、电量、电压有效值、电流有效值等。在本技术中，功率计量芯片例如可以选择hlw8012功率计量芯片，该型号的功率计量芯片能够对电流输入引脚输入的电流采样信号和电压输入引脚输入的电压采样信号进行处理，输出功率值、电流值和/或电流值，通过对其输出数据进行处理即可得到用电量。
45.电流采样电路是对负载接口输出的电流进行采样的电路，该电流采样电流以充电设备的充电接口的火线引脚为输入，将采集到的电流信号输出至功率计量芯片的电流输入引脚当中，使得功率计量芯片获取到负载接口的输出电流，为之后的用电量计算进行铺垫。需要说明的是，本技术对电流采样电路的具体电路组成不做限定，只要该电路能够实现本技术的对电流的采样即可。
46.电压采样电路是对负载接口对应的供电电源的电压进行采样的电路，该电压以供电电源的输出电压信号为输入，将采集到的电压信号输出至功率计量芯片的电压输入引脚当中，使得功率计量芯片获取到供电电源的输出电压，为之后的用电量计算进行铺垫。在一种可能的实现方式中，若供电电源为三相供电电源，则电压采样电路可以以该三相供电电源的零线与火线之间的输出电压信号为输入，上述仅为示例说明，在实际实现中，本技术对电压采样电路与供电电源的具体连接方式不做限定，用户可以根据具体采用的电压采样电路类型或者供电电源的类型进行设定；此外，本技术对电压采样电路的具体电路组成也不做限定，只要该电路能够实现本技术的对电压的采样即可。
47.处理单元是数据处理、程序运行的执行单元，在本技术中处理单元例如可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，简称cpu) 或其它可以调用程序代码的处理器等，本技术对处理单元的具体类型不做限定。
48.通讯单元是实现处理单元与其他设备或者服务器之间通讯的执行单元，在本技术中，根据用户的实际使用需要，该通讯单元既可以是无线通讯单元，也可以是有限通讯单元，本技术对此不做限定。在一种可能的实现方式中，若该通讯单元为无线通讯单元，其可以在通讯过程中按照tcp协议将用电量实时传输给远程设备(例如后台服务器或者云平台等)上，从而实现了在线远程的用电量抄表。
49.在一种可能的实现方式中，处理单元的第一脉冲引脚通过功率计量芯片的电参数
输出引脚获取电流、电压等电参数；第二脉冲引脚通过功率计量芯片的功率输出引脚获取功率脉冲信号。进而，处理单元通过对电流参数、电压参数与功率脉冲信号进行处理，计算得到用电量。
50.在一种具体的实现方式中，若功率计量芯片为hlw8012功率计量芯片， hlw8012功率计量芯片是一款单向多功能计量芯片，其电参数输出引脚(cf1) 向处理单元输出的电参数脉冲信号根据配置引脚(sel)的输入值有两种形式，若配置引脚输入为低电平(例如sel＝0)时，电参数输出引脚(cf1) 输出电流的有效值；若配置引脚输入为高电平(例如sel＝1)时，电参数输出引脚(cf1)输出电压的有效值。此外，电参数输出引脚(cf1)和功率输出引脚(cf)在进行输出时，均以占空比为50％的方波脉冲的方式进行输出。
51.需要说明的是，hlw8012内部计算有功功率值、电流有效值、电压有效值，经过频率转换模块，hlw8012将有功功率值、电流有效值、电压有效值转换为方波脉冲输出，其方波脉冲各数值的大小与频率的大小成正比，与周期的大小成反比。
52.也就是说，功率输出引脚(cf)输出的功率脉冲信号表示有功功率值p 与该引脚输出的方波脉冲的频率大小成正比，与方波脉冲的周期大小成反比，若设pref为参考负载有功功率(预设参考值，可以从芯片手册或者历史数据中获取)，fref为参考负载的脉冲频率(预设参考值，可以从芯片手册或者历史数据中获取)，p为当前负载的有功功率值，f为cf引脚输出的方波脉冲的频率，则：
53.pref/fref＝p/f；
54.同理，当电参数输出引脚(cf1)输出电压的有效值或者电压有效值时，其输出的有效值也与该引脚输出的方波脉冲的频率大小成正比，与方波脉冲的周期大小成反比，若设prev为参考电压有效值(预设参考值，可以从芯片手册或者历史数据中获取)，frev为参考电压对应的方波脉冲频率(预设参考值，可以从芯片手册或者历史数据中获取)，v为当前电压有效值， f1为cf1引脚输出的方波脉冲的频率，则：
55.prev/frev＝v/f1；
56.同样地，当prei为参考电流有效值(预设参考值，可以从芯片手册或者历史数据中获取)，frei为参考电流对应的方波脉冲频率(预设参考值，可以从芯片手册或者历史数据中获取)，i为当前电流有效值，f1为cf1引脚输出的方波脉冲的频率，则：
57.prei/frei＝i/f1；
58.在上述等比公式的基础上，通过cf引脚输出的方波脉冲的个数即可表示用电量，例如当负载为1000w额定功率的负载时，该负载工作一小时耗费一度电，也就是说一小时(3600秒)内cf脚输出的脉冲个数的总和则表示1度电，36s内输出的脉冲个数则表示0.01度电。由于功率乘于时间等于用电量，即用电量＝p*t；对此1000w额定功率的负载而言，消耗一度电消耗的时间为：
59.t＝(1000w/p)*1h；
60.对上述公式进行转换，可以得到：
61.p*[(1000w/p)*1h]＝1度电；
[0062]
用pcf表示1个方波脉冲代表的电量，对上面的公式进行转换，可得：
[0063]
pcf*f*[(1000w/p)*1h]＝1度电；其中，f表示cf引脚输出的方波脉冲的频率；
[0064]
那么pcf＝[p/(1000w*3600s*f)]*(1度电)；
[0065]
由于功率和频率成正比的，则上式中的p/f的值为定值，即cf引脚每个方波脉冲代表的用电量是一定值。通过对上述公式进行计算可得：
[0066]
1个脉冲表示的用电量pcf为：
[0067]
pcf＝[p/(1000w*3600s*f)]*(1度电)。
[0068]
代入此公式，若负载的额定功率为1000w，cf的输出频率是220hz,则 1个脉冲数表示的用电量为：
[0069]
1000/(1000*3600*220)度电；
[0070]
同样地，若负载的额定功率为500w，cf的输出频率是110hz,那么1个脉冲数表示的用电量是：
[0071]
500/(1000*3600*110)度电。
[0072]
通过计算可知，7920个方波脉冲表示0.1度电，下面用两个例子说明这个结论的合理性：
[0073]
若负载额定功率为1000w，则0.1度表示的脉冲个数为n＝220*36s＝7920 个；
[0074]
若负载的额定功率500w，则0.1度电表示的脉冲个数n＝110*72s＝7920 个,也是7920个脉冲表示1度电，因此，mcu计数到7920个脉冲就代表0.01 度电。
[0075]
由此通过对cf引脚的方波脉冲个数进行计数，即可得到用电量。
[0076]
在另一种具体的实现方式中，由于在具体使用中有功功率的具体数值与额定有功功率数值往往不相同，两者之间可以通过功率因数进行计算，因此在进行用电量计算时，可以先通过功率因数计算出具体的有功功率，再通过计算得到的有功功率以及时间计算得到用电量。下面是本技术提供的一种通过cf1引脚的输出进行功率因数计算的方法：
[0077]
功率因素等于有功功率值除以有效电压与电流的乘积,即：
[0078]
功率因素cos＝p/vrms*irms；
[0079]
其中，p为当前负载的有功功率值，vrms为当前负载的电压有效值， irms为当前负载的电流有效值；vrms和irms通过cf1引脚获取。
[0080]
上述仅为示例说明，在实际实现中，还可以有其他方式实现对用电量的计算，例如可以将上述两种具体实现方式进行结合，计算并校正用电量等 (即根据计数得到一个用电量，根据电流的有效值与电压的有效值计算得到另一个用电量，通过对两者进行比较完成校正)，本技术对此不做限定。
[0081]
再一种可能的实现方式中，在处理单元计算得到用电量之后，处理单元将用电量的计算结果按照预设的传输周期传输至通讯单元中，通讯单元将接收到的数据根据预设协议(例如tcp协议等，本技术对此不做限定)发送给后台服务器，以供后台服务器分析使用。
[0082]
综上，本技术实施例提供一种用电量计量设备，用电量计量设备包括：功率计量芯片、电流采样电路、电压采样电路、处理单元、通讯单元；电流采样电路的输入端连接充电设备的充电接口的火线引脚以采集负载接口输出的电流信号，电流采样电路的输出端连接功率计量芯片的电流输入引脚；电压采样电路的输入端连接负载接口对应的供电电源，以采集供电电源的输出电压信号，电压采样电路的输出端连接功率计量芯片的电压输入引脚；功率计量芯片的配置引脚连接处理单元的第一输入输出引脚，以接收处理单元输出的配置信号；功率计量芯片的电参数输出引脚连接处理单元的第一脉冲引脚以向处理单元输出电参数脉冲信号，功率计量芯片的功率输出引脚连接处理单元的第二脉冲引脚以向处理单元
输出功率脉冲信号，以使得处理单元基于电参数脉冲信号和功率脉冲信号计算用电量；处理单元的第二输入输出引脚连接通讯单元，以通过通讯单元发送用电量。
[0083]
在本技术中，通过功率计量芯片以及处理单元对用电量进行统计，相较于传统的电子计量表而言精度更高(本技术的计量精度为0.01％)、占用体积更小、成本更低，且能够实时对用电量进行采集。此外处理单元可以向通讯单元实时发送用电量，从而实现了用电量的实时采集上报。需要强调，目前的用电量计量设备没有此功能，也没有精确数据分析的依据；而作为设备 +运营公司需要准确精细化数据，才能对市场布局点位以及运营定价参考提供有效的数据分析；此外，本技术取得的用电量数据也可以为运维人员绩效考核提供历史依据。在此基础上，用户或者电能提供方可以实现精细化运营管理，例如，可以通过收集的用电量数据进行用电成本核算等，为运营数据分析、使用率分析、时间阶段用电分析、社区点位布局是否合理分析、运营定价是否合理分析提供有效数据依据。
[0084]
可选的，在上述图1的基础上，本技术还提供一种用电量计量设备的可能实现方式，图2为本技术又一实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；如图2所示，该用电量计量设备还包括：开关管q1，第一电阻、第二电阻、第三电阻；
[0085]
开关管q1的输入端通过第一电阻r1与处理单元的第一输入输出引脚 (gpio)连接，开关管的输出端通过第二电阻r2连接预设直流电源(即图 2中的电源)，开关管的输出引脚还连接功率计量芯片的配置引脚；开关管的接地端接地，开关管的接地端还通过第三电阻r3连接开关管的输入端。
[0086]
需要说明的是，预设直流电源可以根据电路进行选择，例如其可以为 +5v等，本技术对预设直流电源的具体电参数不做限定。此外，图2中将开关管q1展示为npn型晶体管，在实际实现中，该开关管也可以是pnp型的晶体管或者场效应管等，若使用的是其他类型的开关管，则需要相应地对这部分电路进行调整，本技术对此不做限定。还需要说明，当开关管为其他类型时，根据该类型开关管的具体电子处理逻辑将其三个引脚分别与本技术中开关管的输入端、输出端、接地端进行对应即可实现对电路的调整。
[0087]
在一种可能的实现方式中，以图2使用的npn型晶体管为例说明处理单元通过调节gpio引脚的输出，对功率计量芯片的cf1具体的输出进行控制的具体方式。当gpio引脚为高电平时，q1的基级为高电平，q1导通，对应sel的输入为高电平；若gpio引脚为低电平时，q1的基级为低电平，q1 不导通，对应sel的输入为低电平。若沿用上述具体实施例中的配置：即 sel＝0时，电参数输出引脚(cf1)输出电流的有效值；sel＝1时，电参数输出引脚(cf1)输出电压的有效值，则可知，当gpio引脚为高电平时，电参数输出引脚(cf1)输出电压的有效值；当gpio引脚为低电平时，电参数输出引脚(cf1)输出电流的有效值。同理，该方法也可以基于其他类型的开关管实现对cf1具体输出的控制，本技术在此不再赘述。
[0088]
在另一种可能的实现方式中，通过对gpio引脚的输出按照一定的规则进行调整，可以实现cf1输出的电参数的切换，并在最短时间内获取有用的电参数数据。在一种具体的实现方式中，具体的电参数切换时间可以根据切换的目标电参数的方波脉冲周期的长度进行如下设定：
[0089]
将cf1的输出从电压有效值切换为电流有效值时：
[0090]
若电流有效值的方波脉冲周期小于800ms，则等待800ms，再将cf1的输出从电压有效值切换为电流有效值，进行电流方波脉冲周期的测量；
[0091]
若电流有效值的方波脉冲周期大于等于800ms，则第一个方波脉冲周期无效，从第二个电流方波脉冲周期开始进行测量。
[0092]
将cf1的输出从电流有效值切换为电压有效值时：
[0093]
若电压有效值的方波脉冲周期小于800ms，则等待800ms，再将cf1的输出从电压有效值切换为电压有效值，进行电压方波脉冲周期的测量；
[0094]
若电压有效值的方波脉冲周期大于等于800ms，则第一个方波脉冲周期无效，从第二个电压方波脉冲周期开始进行测量。
[0095]
需要说明的是，由于目前使用的交流电通常是220v或者110v，对应的频率为670hz或者333hz，因此从电流有效值切换到电压有效值通常只需要等待800ms时间再进行测量即可。
[0096]
在再一种可能的实现方式中，由于小功率负载的输出频率低，测量时间长；大功率负载的输出频率高，则测量时间较短。为了缩短测量时间和提高测量精度，可以以周期为100ms划分条件测量脉冲周期t，并采用下面的方法进行周期(频率)测量。
[0097]
其中，脉冲周期t可以通过t时间内出现的脉冲个数(取整数个),第一个脉冲到第n个脉冲的时间进行计算：t＝t/n；
[0098]
需要说明的是，利用软件算法进行脉冲周期计算时容易引起误差，可以通过如下方式进行处理：
[0099]
t取大于或等于1s时间，测量n个完整的脉冲周期，则t＝t/n；
[0100]
此外，当误差是由于t/n的除法误差(除不尽，有余数)时，该误差可忽略不计。
[0101]
当脉冲周期t小于等于100ms时：
[0102]
假设t1、t2、
……
、tn，每一个方波周期小于或等于100ms,则采用测量多个周期取平均值的方法进行测量。
[0103]
当脉冲周期t大于100ms时：
[0104]
则采用单周期测量的方法，即测量一个周期内的取值，缩短测量时间。此时，脉冲周期的误差可能受到定时器时间的影响，因为定时器时间是1ms，所以最大误差是1ms。对此误差，可以计算误差百分比，即：
[0105]
误差百分比＝(1ms/t1)*100％,其中，t1为脉冲周期。
[0106]
该误差百分比的最大值为1％。此时，如果要将最大误差减小，可以提高单周期测量值到的测量时间，例如延长到200ms(功率值约22w),则最大误差是0.5％；
[0107]
当脉冲周期t大于5s时：
[0108]
其功率值约为0.8w；这时需要对最小测量值和测量时间进行评估，由于功耗可以忽略不计，则可以设置0.8w以下不需要测量，即可以把大于5s 的脉冲周期默认设置成0功率。但是，也可以对此进行测量，在测量时，可以通过设置测量时间，例如设置为5s实现测量。
[0109]
在上述实施例的基础上，可以通过统计预设时间内脉冲信号(cf1输出的或者cf输出的)的个数，判断其脉冲周期。例如可以统计100ms内的脉冲个数，若脉冲个数小于等于2，则说明脉冲周期大于100ms，即采用单周期测量法；若脉冲个数大于2，则说明脉冲周期小于等于100ms，则采用技术脉冲测量的方法。
[0110]
上述仅为示例说明，在实际实现中，还可以有其他的电参数的切换方式，本技术对
此不做限定。
[0111]
可选的，在上述图2的基础上，本技术还提供一种用电量计量设备的可能实现方式，其中，开关管的输入端为npn三极管的基极，开关管的输出端为npn三极管的集电极，开关管的接地端为npn三极管的发射极。
[0112]
继续参考图2，当开关管为npn三极管时，开关管的输入端为npn三极管的基极，开关管的输出端为npn三极管的集电极，开关管的接地端为npn 三极管的发射极，根据此对应关系进行连接。在上述实施例中，本技术已经参考图2对开关管为npn三极管的情况时具体的控制思路进行了说明，在此不再赘述。
[0113]
可选的，在上述图1的基础上，本技术还提供一种用电量计量设备的可能实现方式，图3为本技术另一实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；如图3所示，该用电量计量设备包括：电流转换器31、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、两个第一电容c1；
[0114]
充电接口的火线引脚连接电流转换器的正输入端，电流转换器的负输入端连接充电接口的零线引脚，电流转换器31的正输出端(即图中电流转换器的1端)通过第四电阻r4连接功率计量芯片10的正电流输入引脚 (vip)，电流转换器的负输出端(即图中电流转换器的2端)接地，电流转换器的负输出端还通过第五电阻r5连接功率计量芯片的负电流输入引脚 (vin)；电流转换器的正输出端和负输出端之间连接有第六电阻r6，电流转换器的正输出端和负输出端分别通过一个第一电容c1接地。
[0115]
需要说明的是，电流转换器，也称比流器或变流器，是一种用于交流电流的测量的装置。电流转换器能够以精确比例地减少在电路中的电流，使电路可以方便地连接于测量和纪录仪器。此外，本技术对具体的电阻电阻值和电容电容值不做限定，用户可以根据电路需要进行选择，例如可以取第四电阻1000欧姆、第五电阻1000欧姆、第六电阻1欧姆、第一电容33纳法拉。还需要说明的是，本技术中的电阻和电容可以代表一个元件，也可以是多个元件通过并串联实现，本技术对此不做限定。
[0116]
通过上述方法，可以实现对电流的隔离采样。
[0117]
可选的，在上述图1的基础上，本技术还提供一种用电量计量设备的可能实现方式，图4为本技术再一实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；如图4所示，该用电量计量设备包括：电流型电压互感器51、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9和第二电容c2；
[0118]
电流型电压互感器51的初级侧的第一端通过继电器连接负载接口的火线引脚，电流型电压互感器51的初级侧的第一端还通过第七电阻r7连接供电电源的火线，电流型电压互感器51的初级侧的第二端连接供电电源的零线；
[0119]
电流型电压互感器的次级侧的第一端通过第八电阻r8连接功率计量芯片的电压输入引脚(v2p)，电流型电压互感器的次级侧的第一端和第二端之间连接第九电阻r9，电流型电压互感器的次级侧的第二端接地，第八电阻 r8还通过第二电容c2接地。
[0120]
需要说明的是，电压互感器，是一种是用来变换电压的仪器。此外，本技术对具体的电阻电阻值和电容电容值不做限定，用户可以根据电路需要进行选择，例如可以取第七电阻100千欧姆、第八电阻1000欧姆、第九电阻50欧姆、第二电容33纳法拉。还需要说明的是，本技术中的电阻和电容可以代表一个元件，也可以是多个元件通过并串联实现，本技术对此不做限定。
[0121]
通过上述方法，可以实现对电压的隔离采样。
[0122]
可选的，在上述图1的基础上，本技术还提供一种用电量计量设备的可能实现方式，图5为本技术再二实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；如图5所示，该用电量计量设备包括：
[0123]
第十电阻r10、第十一电阻r11；
[0124]
功率计量芯片的电参数输出引脚通过第十电阻r10连接处理单元的第一脉冲引脚(int2/pwm2)，处理单元的第一脉冲引脚(int2/pwm2)还通过第十一电阻接地。
[0125]
本技术对具体的电阻的电阻值不做限定，用户可以根据电路需要进行选择，例如可以取第十电阻10千欧姆、第十一电阻20千欧姆。还需要说明的是，本技术中的电阻可以代表一个元件，也可以是多个元件通过并串联实现，本技术对此不做限定。
[0126]
进一步保证了本技术的用电量计量设备的实用性。
[0127]
可选的，在上述图1的基础上，本技术还提供一种用电量计量设备的可能实现方式，图6为本技术再三实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；如图6所示，该用电量计量设备包括：第十二电阻r12、第十三电阻 r13；
[0128]
功率计量芯片的功率输出引脚通过第十二电阻r12连接处理单元的第二脉冲引脚(int1/pwm1)，处理单元的第二脉冲引脚(int1/pwm1)还通过第十三电阻r13接地。
[0129]
本技术对具体的电阻的电阻值不做限定，用户可以根据电路需要进行选择，例如可以取第十二电阻10千欧姆、第十三电阻20千欧姆。还需要说明的是，本技术中的电阻可以代表一个元件，也可以是多个元件通过并串联实现，本技术对此不做限定。
[0130]
进一步保证了本技术的用电量计量设备的实用性。
[0131]
可选的，在上述图1的基础上，本技术还提供一种用电量计量设备的可能实现方式，图7为本技术再四实施例提供的一种用电量计量设备的示意图；如图7所示，该用电量计量设备包括：存储器81；
[0132]
处理单元的第三输入输出引脚(i/o1)连接存储器81，以通过存储器存储用电量。
[0133]
在一种可能的实现方式中，可以将用电量按照预定的时间间隔存储到存储器中，从而保证设备断电的情况下用电量数据也不会丢失，设备上电只要消耗电能，这个累计电量会一直累加下去。本技术中对存储器的具体类型不做限定，其可以为epprom、eprom等类型的存储器，也可以为u盘、移动硬盘、只读存储器(英文：read-only memory，简称：rom)、随机存取存储器(英文：random access memory，简称：ram)、磁碟或者光盘等存储介质。用户可以根据实际需要进行选择。
[0134]
可选的，在上述图1的基础上，本技术还提供一种用电量计量设备的可能实现方式，通讯单元为有线通讯单元，或无线通讯单元。
[0135]
通过有线通讯单元可以实现对用电量的有线处理，数据传输更加快捷；通过无线通讯单元可以实现对用电量的无线处理，用户可以在远程获取用电量的相关数据，方便快捷。
[0136]
下述对用以执行本技术所提供的充电系统等进行说明，其具体的实现过程以及技术效果参见上述，下述不再赘述。
[0137]
本技术实施例提供一种充电系统的可能实现示例。上述充电系统，包括：充电设备和上述实施例中任一用电量计量设备；
[0138]
用电量计量设备中电流采样电路的输入端连接充电设备的充电接口。
[0139]
由此可以实现对充电设备的用电量的统计，当充电设备为电动车充电桩时，可以实现对电动车充电桩用电量的计量。
[0140]
上述装置用于执行前述实施例提供的用电量计量设备，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
[0141]
以上仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。