| 专利名称： | 一种集成直流电表功能的监控单元 | ||
| 专利名称(英文)： | An integrated direct current ammeter function of a control unit | ||
| 专利号： | CN201610192600.1 | 申请时间： | 20160330 |
| 公开号： | CN105652081A | 公开时间： | 20160608 |
| 申请人： | 西安特锐德智能充电科技有限公司; 青岛特锐德电气股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 710077 陕西省西安市高新区天谷八路211号环普科技产业园E幢研发楼E206-2号 | ||
| 发明人： | 袁庆民; 茹永刚; 黄炎; 于德翔; 辛静; 田丽丽; 卢彦丽 | ||
| 分类号： | G01R22/10 | 主分类号： | G01R22/10 |
| 代理机构： | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人： | 王霞 |
| 摘要： | 本发明公开了一种集成直流电表功能的监控单元，属于电动汽车电源技术领域。包括辅助电源及依次相连的采样模块、主处理器和通讯模块，还包括与主处理器相连的显示模块，以及设置于采样模块和主处理器之间的计量芯片；辅助电源与采样模块、通讯模块、主处理器、显示模块及计量芯片分别相连并提供工作所需的电力支持。本发明公开的集成直流电表功能的监控单元，比起原来使用独立直流电能表的技术方案，具有更高的集成度，可以优化充电机的结构空间和电气系统的布线工艺，同时降低了成本。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses an integrated DC ammeter function to the monitoring unit, belongs to the technical field of electric automobile power. Includes the auxiliary power supply and are connected in sequence of the sampling module, the main processor and communication module, also includes the display module is connected to the main processor, and sampling module and for the metering of the main processor chip between; the auxiliary power and the sampling module, communication module, a main processor, a display module and metering chip and provide work are respectively connected with the power required for the support. This invention relates to integrated DC ammeter function to the monitoring unit, compared with the prior use of independent direct current energy table the technical proposal, has a high level of integration, the structural space of the charger can be optimized electrical system wiring and, at the same time, the cost is reduced. | ||
1.一种集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，包括辅助电源及依次 相连的采样模块、主处理器和通讯模块，还包括与主处理器相连的显示模块， 以及设置于采样模块和主处理器之间的计量芯片；辅助电源与采样模块、通讯 模块、主处理器、显示模块及计量芯片分别相连并提供工作所需的电力支持； 采样模块，用于从功率输出母线采集充电的电压信号和电流信号并输送至 计量芯片； 计量芯片，用于对电压信号和电流信号进行计算处理，并将处理得到的充 电相关数据传输至主处理器； 显示模块，用于将主处理器上传的充电相关数据转换为数字显示。
2.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，采 样模块包括电压采样模块和电流采样模块。
3.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，计 量芯片采用直流电表专用计量芯片。
4.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，充 电相关数据包括充电电压、电流、功率及电量。
5.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，还 包括与主处理器相连的存储器，存储器用于储存计量芯片处理得到的充电相关 数据。
6.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，主 处理器能够控制充电机输出功率的大小。
7.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，通 讯模块采用CAN收发模块，用于充电机内部监控以及与电动汽车BMS的信息 交互。
1.一种集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，包括辅助电源及依次 相连的采样模块、主处理器和通讯模块，还包括与主处理器相连的显示模块， 以及设置于采样模块和主处理器之间的计量芯片；辅助电源与采样模块、通讯 模块、主处理器、显示模块及计量芯片分别相连并提供工作所需的电力支持； 采样模块，用于从功率输出母线采集充电的电压信号和电流信号并输送至 计量芯片； 计量芯片，用于对电压信号和电流信号进行计算处理，并将处理得到的充 电相关数据传输至主处理器； 显示模块，用于将主处理器上传的充电相关数据转换为数字显示。
2.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，采 样模块包括电压采样模块和电流采样模块。
3.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，计 量芯片采用直流电表专用计量芯片。
4.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，充 电相关数据包括充电电压、电流、功率及电量。
5.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，还 包括与主处理器相连的存储器，存储器用于储存计量芯片处理得到的充电相关 数据。
6.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，主 处理器能够控制充电机输出功率的大小。
7.根据权利要求1所述的集成直流电表功能的监控单元，其特征在于，通 讯模块采用CAN收发模块，用于充电机内部监控以及与电动汽车BMS的信息 交互。
翻译：技术领域
本发明属于电动汽车电源技术领域，涉及一种电动汽车充电机中集成直流 电表功能的监控单元。
背景技术
近年来新能源汽车产业发展迅速，电动汽车的应用也越来越广泛。相应的 配套产业也迎来了快速发展，如电动汽车的配套基础设施——充电机就是如此。 由于电动汽车的动力来源于动力电池，动力电池使用后必须进行充电补充能量 才能继续使用，这就要求电动汽车必须有配套的充电机用以充电。目前运营的 充电机多为公共运营，在此类充电机充电的电动汽车客户需要进行收费，这就 要求充电机有电表进行充电电能进行计量，以作为收费的依据。
直流充电机作为运营使用自然也不例外，直流充电机的每一路功率输出回 路(即每一路充电枪)都会配置一个直流电表，用以计量和显示每一路充电的 电压、电流、功率和电量等信息。
直流充电机中的监控单元负责充电机内部的监控以及和电动汽车BMS的信 息通讯，主要由辅助电源、采样模块、主处理器、存储器、通讯模块等组成。
而直流电表一般由辅助电源、采样模块、计量芯片、主处理器、存储器、 通信模块以及显示模块组成。辅助电源从辅源输入线取电后给电表各组成单元 稳定供电，采样模块通过采样线从充电机的功率输出回路采集电压、电流信号， 由计量芯片进行数据处理和电量计量，数据通过主处理器后由显示模块进行显 示，再通过RS485通信线与充电机的通讯模块连接，进行信息的交互。
从组件单元上看，直流电表与充电机的监控单元有许多部分是功能相同的。 目前充电机每个充电回路都单独配置了一个直流电表，不仅占据了一定的系统 空间，增加电气系统的布线和装配工作量，还增加了充电机的成本。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种集成直流 电表功能的监控单元，该监控单元结构简洁、集成度高、成本低。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种集成直流电表功能的监控单元，包括辅助电源及依次相连的采样模块、 主处理器和通讯模块，还包括与主处理器相连的显示模块，以及设置于采样模 块和主处理器之间的计量芯片；辅助电源与采样模块、通讯模块、主处理器、 显示模块及计量芯片分别相连并提供工作所需的电力支持；
采样模块，用于从功率输出母线采集充电的电压信号和电流信号并输送至 计量芯片；
计量芯片，用于对电压信号和电流信号进行计算处理，并将处理得到的充 电相关数据传输至主处理器；
显示模块，用于将主处理器上传的充电相关数据转换为数字显示。
采样模块包括电压采样模块和电流采样模块。
计量芯片采用直流电表专用计量芯片。
充电相关数据包括充电电压、电流、功率及电量。
还包括与主处理器相连的存储器，存储器用于储存计量芯片处理得到的充 电相关数据。
主处理器能够控制充电机输出功率的大小。
通讯模块采用CAN收发模块，用于充电机内部监控以及与电动汽车BMS 的信息交互。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的集成直流电表功能的监控单元，包括辅助电源及依次相连的 采样模块、主处理器和通讯模块，还包括与主处理器相连的显示模块，以及设 置于采样模块和主处理器之间的计量芯片；辅助电源与采样模块、通讯模块、 主处理器、显示模块及计量芯片分别相连并提供工作所需的电力支持。本发明 的监控单元集成了计量芯片和显示模块，从而使功率分配单元具备了直流电表 的功能，具有更高的集成度，可以优化充电机的结构空间和电气系统的布线工 艺，有效降低了成本。
附图说明
图1为现有技术中未集成直流电表功能的监控单元原理框图；
图2为直流电表原理框图；
图3为本发明集成电表功能的监控单元原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，为现有技术中未集成电表功能的监控单元原理框图，包含监控单 元的辅助电源、采样模块、主处理器和通讯模块，还包括与主处理器相连的存 储器；参见图2，为直流电表原理框图，包括采样模块、计量芯片、主处理器和 显示模块。
参见图3，为本发明的集成电表功能的监控单元，在现有技术的基础上增加 了计量芯片和显示模块，使本发明监控单元除了原有的功能外，也具备了直流 电表的计量和显示功能。
本发明中辅助电源与采样模块、通讯模块、计量芯片、主处理器以及显示 模块连接并提供工作所需的电力支持；
采样模块包括电压采样和电流采样，采样模块从功率输出母线采集充电功 率输出的电压信号和电流信号，输送至计量芯片，由计量芯片进行数据处理和 电参数的计算。
计量芯片为直流电表专用计量芯片，将电压和电流信号进行数据处理和计 量后，得到充电电压、电流、功率、电量等充电相关数据并传至主处理器。
主处理器连接了显示模块和存储器，将计量芯片处理得到的数据传至显示 模块，并存在存储器中。主处理器还可以根据得到的电压、电流数据以及通讯 模块交互获得的BMS充电电压、电流需求，控制充电机输出功率的大小。
显示模块是将主处理器上传的数据转换为数字显示，使监控单元具备显示 功能，方便查看。
通讯模块为CAN收发模块，负责充电机内部监控以及与电动汽车BMS的 信息交互。
综上所述，本发明公开的集成直流电表功能的监控单元，利用监控单元已 有组件与直流电表部分组件具有相同功能的特点，在这部分组件的基础上集成 计量芯片和显示模块等直流电表功能必须的组件，从而使监控单元具备了直流 电表的功能。比起原来使用独立直流电能表的技术方案，具有更高的集成度， 可以优化充电机的结构空间和电气系统的布线工艺，同时降低了成本。
