一种非车载直流充电机电能检测仪的制作方法

本发明涉及一种电能检测仪，尤其涉及一种非车载直流充电机电能检测仪。

背景技术：

1、随着不可再生能源的日渐减少，同时汽车尾气给环境带来的影响也越来越大，新能源电动汽车成为了各国研发和关注的重点，以应对环境恶化和减少对不可再生能源的依赖。从目前市场上各种统计的数据来看，电动汽车的发展仍然具有很好的市场前景，所以电动汽车如果具有安全快速的充电性能自然能吸引更多的消费者，而整个充电系统中电动汽车充电桩自然成为了最重要的一个环节。电动汽车充电桩的类别主要包括以下三类：直流、交流、交直流一体式。不同类型的充电桩所适用的领域也有明显区别。

2、直流充电桩通常又称为直流充电机，其检定需要对直流大电流进行测量。直流充电桩的基本构成单元如图1所示。其中控制单元相当于整个系统的大脑，不仅控制着前端的动力电源的输入和后端转换后电能的输出，同时也能完成对输出功率的计算以及对人机交互界面中计量计费单元的计算。

3、对于电动汽车充电设施的检定工作尚停留在现场检定的阶段，即需检定人员携带现场测试仪、测试负载等设备至现场，这将带来极大的检定工作量。大量的直流充电机分散安装于出租公交充电站、环卫物流充电站、居民小区等多种应用场景，测试工具的运输、操作等工作将急剧增加，现场检测成本也将随之提升，这不利于降本增效和集约化管理。另一方面，非车载直流充电机检定涉及直流大电流的测量，现有检定设备的直流大电流测量精度普遍较低，难以满足高精度检定的需求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种非车载直流充电机电能检测仪，能有效进行非车载直流充电机的现场精确电能校准与数据评估，同时减少检测工作量。

2、本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

3、一种非车载直流充电机电能检测仪，包括：

4、两个直流充电接口，用于分别连接非车载直流充电机和负载；

5、第一通信接口，用于与非车载直流充电机通信；

6、v/v转换模块，用于对非车载直流充电机的输出电压进行检测；

7、i/v转换模块，用于对非车载直流充电机的输出电流进行检测，其包括依次连接的直流比较仪、差分采样信号调理电路、程控放大电路；

8、高速adc采样模块，用于对v/v转换模块、i/v转换模块输出的检测信号进行adc采样；

9、fpga模块，用于进行根据高速adc采样模块的采样结果进行功率测量以及标准电能脉冲发生和量程切换；

10、微处理器模块，其与fpga模块信号连接，用于根据fpga模块的功率测量结果计算实际电能，并将其与非车载直流充电机反馈的反馈电能比较，获取电能检测误差值；

11、电源模块，用于为非车载直流充电机电能检测仪中各用电部件提供工作电源。

12、优选地，所述第一通信接口为can通信接口。

13、进一步地，所述非车载直流充电机电能检测仪还包括用于与上位机进行通信的第二通信接口。

14、优选地，所述第二通信接口为rj45通信接口。

15、优选地，微处理器模块使用以下公式计算电能检测误差值γ：

16、

17、其中，m为检测过程中非车载直流充电机输出的脉冲数；为检测过程中所述非车载直流充电机电能检测仪检测到的实测脉冲数；ki、ku分别为所述非车载直流充电机电能检测仪的电流转换系数、电压转换系数；c为所述非车载直流充电机电能检测仪的电能脉冲常数，单位为imp/kwh；u1(n)、u2(n)分别为v/v转换模块、i/v转换模块输出的检测信号的adc采样电压序列；n为采样序号；n为检测过程中的adc采样次数。

18、优选地，所述直流比较仪为双铁芯结构的直流磁调制比较仪。

19、相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：

20、本发明非车载直流充电机电能检测仪采用集成化设计方案，并采用高精度的直流大电流测量模块，能有效进行非车载直流充电机的现场精确电能校准与数据评估，并可直接挂网运行，自动上传充电电能数据，用户只需将电能检测仪连接充电桩输出线和电动汽车充电线，便可完成电能检测，大幅提高了检测精度和检测效率，减少了检测工作量。

技术特征：

1.一种非车载直流充电机电能检测仪，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述非车载直流充电机电能检测仪，其特征在于，所述第一通信接口为can通信接口。

3.如权利要求1所述非车载直流充电机电能检测仪，其特征在于，还包括用于与上位机进行通信的第二通信接口。

4.如权利要求3所述非车载直流充电机电能检测仪，其特征在于，所述第二通信接口为rj45通信接口。

5.如权利要求1所述非车载直流充电机电能检测仪，其特征在于，微处理器模块使用以下公式计算电能检测误差值γ：

6.如权利要求1所述非车载直流充电机电能检测仪，其特征在于，所述直流比较仪为双铁芯结构的直流磁调制比较仪。

技术总结
本发明公开了一种非车载直流充电机电能检测仪。其包括：两个直流充电接口、第一通信接口、V/V转换模块、I/V转换模块、高速ADC采样模块、FPGA模块、微处理器模块、电源模块，其中，I/V转换模块包括依次连接的直流比较仪、差分采样信号调理电路、程控放大电路。相比现有技术，本发明非车载直流充电机电能检测仪采用集成化设计方案，并采用高精度的直流大电流测量模块，能有效进行非车载直流充电机的现场精确电能校准与数据评估，并可直接挂网运行，自动上传充电电能数据，用户只需将电能检测仪连接充电桩输出线和电动汽车充电线，便可完成电能检测，大幅提高了检测精度和检测效率，减少了检测工作量。

技术研发人员：张磊,王亚军,谷扬,黄艳,康婷婷,王跃佟
受保护的技术使用者：北京市计量检测科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17