本发明属于电能计量计费领域，具体地说是一种电动汽车直流充电机宽量程一体式计量计费装置。
背景技术：
目前，电动汽车直流充电机计量方案一般采用直流电能表外附分流器的方式进行电能计量，电流经过分流器时进行电流采样，采样信号接入直流电能表进行计量，由于分流器与直流表分离，并未采用一体化设计进行封装，导致分流器在使用过程中存在被更换的可能，容易产生纠纷，缺少公信力。另外，直流充电机计量单元和计费控制单元采用分离式安装，各部分之间功能重复，利用率低，两个功能单元在充电机内部占用较大空间，布局连接麻烦，增加了充电机成本；各单元之间的连接复杂，同时也增加了操作安装的难度。
如图1所示的一种充电机计量计费方案，分流器、直流电能表（即计量单元）和计费控制单元是分离安装，分流器将电流取样信号提供给计量单元，计量单元累计电量等信息，计费控制单元通过rs485读取计量单元的电量等信息，进行计费，控制充电机的工作状态。
直流充电机在城市范围内分布较为分散，且充电机只能通过实负载的方式进行检定，检定效率低，操作复杂，成本较高。因此，需要一款适用于充电机行业的便于安装及定时拆回独立进行检定的计量计费控制设备。
技术实现要素：
为有效保证直流充电机电能计量的精度及安装检定的要求，满足直流充电机未来发展的需要，避免更换分流器、篡改计量单元接线等行为，减少纠纷，节约成本，节省空间，提高充电机计量计费的可靠性和公信力，本发明提供一种电动汽车直流充电机宽量程一体式计量计费装置。
本发明采用的技术方案如下：电动汽车直流充电机宽量程一体式计量计费装置，包括计量单元、计费控制单元和分流器，所述的计量单元、计费控制单元和分流器封装于同一壳体内；
所述计量单元负责直流充电机输出电能量的计量，并将采集到的电压、电流和电能量信息发送给计费控制单元；
所述计费控制单元负责与用户进行交互，完成充电模式选择、充电设备控制和充电费用计算；
所述的分流器将电流取样信号提供给计量单元；
所述的计量单元和计费控制单元通过rs485进行通信，完成相关数据的交互。
本发明将计量单元与计费控制单元一体化设计，可使充电机计量计费功能装置在实验室内检定成为可能，提高检定效率，降低检定成本；同时，可对一体式计量计费装置及接线端子施加封印，有效避免更换分流器、篡改接线等行为，减少纠纷，保证直流充电机电能计量、计费的准确性及安装检定的要求，提高充电机计量计费的可靠性和公信力，能够满足未来充电机发展的需要。
作为上述技术方案的补充，电动汽车直流充电机宽量程一体式计量计费装置还包括显示单元、加密解密单元、存储单元和通信单元。
作为上述技术方案的补充，所述的显示单元包括液晶显示屏和人机交互显示接口，液晶显示屏与计量单元连接，用于显示计量单元当前测量的电流、电压和累计电能信息；人机交互显示接口与计费控制单元连接。
作为上述技术方案的补充，所述加密解密单元属于计费控制单元，其利用读卡器、esam与充电卡进行交互流程认证，完成计费和数据传输加解密。
作为上述技术方案的补充，所述加密解密单元负责计费控制单元进行参数设置、预存电费和信息返写操作时的安全认证，对数据加密解密处理，以确保数据传输的安全性和完整性。
作为上述技术方案的补充，所述存储单元为eeprom，用于存储电能计量相关信息，存储不同用户不同时段的用电信息，当充电机断电时，计量单元把断电前的相关信息存于eeprom中。
作为上述技术方案的补充，所述通信单元配置以太网、蓝牙、rs232、3g/4g、usb和can总线，完成与作为后台的车联网平台通讯、现场维护、计量单元与计费控制单元的数据交互、扣费。
作为上述技术方案的补充，采用直流电源供电方式，供电范围为19.2v-28.8v，经稳压、滤波后分别给计量单元和计费控制单元供电，两路电源之间相互隔离、互不干扰。
作为上述技术方案的补充，所述的计量单元通过电阻分压器进行电压采样。
作为上述技术方案的补充，所述计量单元设有指定脉冲接口，用于计量功能的检测和校准。
与目前充电机计量计费方案相比，具有以下优势：
1、一体性。集成了目前充电机计量计费方案中涉及结算的分流器、直流电能表和计费控制单元，成为可以模块化设计和制造的一体化装置，具备充电电能计量、计费及相关控制功能。
2、独立性。作为充电机计量、计费的一体化装置，与充电机整流、充电控制、保护等功能相对独立。
3、互换性。一体式计量计费装置接口部位的结构、尺寸和参数标准化，容易实现各装置之间的互换，从而使本发明满足更大数量的不同产品的需要。
4、便利性。可对一体式计量计费装置及接线端子进行封印，可避免封印整个充电机，为充电机的检修提供便利，同时也便于检定人员拆回独立进行检定，避免携带大型仪器设备进行现场检定，明显提高检定工作的效率。
附图说明
图1为现有一种充电机计量计费方案的示意图；
图2为本发明的结构框图；
图3为本发明的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
如图2的电动汽车直流充电机宽量程一体式计量计费装置，其集成了原有的分流器、计量单元和计费控制单元，将分流器、计量单元和计费控制单元封装于一体，即同一壳体内。所述计量单元负责直流充电机用电能量的采集和计量，并将采集到的电压、电流和电能量信息发送给计费控制单元；所述计费控制单元负责与用户进行交互，完成充电模式选择、充电设备控制、充电费用计算；所述的分流器将电流取样信号提供给计量单元，通过电阻分压器进行电压采样；所述的计量单元和计费控制单元通过rs485进行通信，完成相关数据的交互。
电动汽车直流充电机宽量程一体式计量计费装置还包括显示单元、加密解密单元、存储单元和通信单元，所述的加密解密单元属于计费控制单元。
所述的显示单元包括液晶显示屏和人机交互显示接口，液晶显示屏与计量单元连接，用于显示计量单元当前测量的电流、电压和累计电能信息；人机交互显示接口与计费控制单元连接。
所述加密解密单元负责计费控制单元进行参数设置、预存电费和信息返写操作时的安全认证，对数据加密解密处理，以确保数据传输的安全性和完整性。
所述存储单元为eeprom，用于存储电能计量相关信息，存储不同用户不同时段的用电信息，当充电机断电时，计量单元把断电前的相关信息存于eeprom中。
所述通信单元配置以太网、蓝牙、rs232、3g/4g、usb和can总线，完成与作为后台的车联网平台通讯、现场维护、计量单元与计费控制单元的数据交互、扣费。
本发明采用直流电源供电方式，供电范围为19.2v-28.8v，经稳压、滤波后分别给计量单元和计费控制单元供电，两路电源之间相互隔离、互不干扰。采样电路与电源电路分离设计，有效避免干扰，提高计量精度。
所述的计量单元通过电阻分压器进行电压采样。所述计量单元设有指定脉冲接口，用于计量功能的检测和校准。
本发明的计量单元包括计量cpu，计费控制单元包括计费控制cpu。
时钟单元为计量单元提供时钟功能，采用具有温度补偿功能的内置硬件时钟电路，具有日历、计时功能。时钟单元设有时钟电池，当发生充电机意外断电故障时，时钟电池可继续供电，完成当前数据的保存功能。
eeprom用于存储计量单元电能计量相关信息，可以存储不同用户不同时段的用电信息，当充电机断电时，计量cpu把断电前的相关信息存于eeprom中保护起来，达到断电不丢失电能信息的目的。
esam是整个计费控制单元的安全核心，所有与外部用户进行交互的数据均通过esam进行加密，选用支持iso7816接口的esam芯片，采用esam和psam两种封装形式，可选择切换使用其中任一封装形式的esam芯片进行工作。计费控制单元的加密解密单元通过读卡器、esam与充电卡进行交互流程认证，完成计费和数据传输加解密等功能。
通信单元包括2路以太网接口，由核心板cpu控制phy芯片实现，对外连接器物理形式为标准网线插座，实现与车联网平台通讯以及现场维护。
电动汽车直流充电机宽量程一体式计量计费装置的主要技术指标：
测量电压：700v，1000v；
测量电流：300a，500a；
准确度：1%。
将分流器、计量单元与计费控制单元整合在同一壳体内，电流、电压直接在单元内部取样，计费在内部完成，直接输出控制信号。接线简单方便，操作方便，减小了空间占有量。
如图3，完成计量计费、人机交互、充电控制、与车联网平台通信、检定检测和音频输出等功能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的内容作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。