CN104682520B - 一种带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，将检测端口设置于交流充电桩的充电连接装置端，并且采用电磁感应及等效安匝原理，将充电连接装置中的电流变换为计量标准能够测量的电压或电流信号，对电学信号进行计量检测。本发明提供的带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，能够检测出电动汽车实际消耗电能，实现对电动汽车所接收的实际电学信号的检测；且对电动汽车充电桩进行检测时，不需要开启充电桩的外壳进行接线，方便了检测人员的检测过程，提高了检测效率，也大大提高了检测的安全性和可靠性。该带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置能够输入标准信号，自行校准电流测量的误差。

Description

一种带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置
技术领域
本发明涉及电动汽车充电设施领域，尤其涉及一种带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置。
背景技术
电动汽车产业作为国家战略型新兴产业，产业发展得到了国家的大力支持。电动汽车及充电设施作为产业主体也正在快速进入人们的日常生活。
目前，市场上的电动汽车交流充电桩主要由显示模块、控制模块、计费模块、通讯模块、充电连接装置、电能表及主机外壳构成。主要功能就是完成对电动汽车的充电和收费。由于涉及到贸易结算，交流充电桩整体作为计量器具，所涉及的电学量值需要进行溯源。目前我们采用的方法主要是，将交流充电桩的电能表接线断开，接入标准装置进行计量检测。也有个别单位采用有计量检测端口的交流充电桩，但是其计量检测端口位于交流充电桩的电能表与电网的连接端，其检测的电学参数(比如电能)包括了电动汽车电池充电所消耗的电能，同时也包括了交流充电桩内的电能表及其他耗电部件所消耗的电能。因此，这种有计量检测端口的交流充电桩，计量端口的数据不能真实的反应电动汽车用户充电所消耗的电能。另外这种有计量检测端口的交流充电桩，从其原理及结构图中无法看到其采用何种方式来检测电学信号。
常见的充电连接装置主要有充电枪及其附带线束构成。将充电枪与电动汽车充电口连接，就能通过交流充电桩对电动汽车进行充电。充电连接装置中通过的电学信号，是电动汽车所接收的实际的电学信号，由于目前的充电连接装置没有检测端口，所以无法对充电连接装置(即电动汽车所接受的)实际的电学信号进行计量检测。
发明内容
本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。
为克服现有技术的问题，本发明提供一种带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，将检测端口设置于交流充电桩的充电连接装置端，并且采用电磁感应及等效安匝原理，将充电连接装置中的电流变换为计量标准能够测量的电压或电流信号，对电学信号进行计量检测。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供一种带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，其特征在于，包括：环状铁芯，其上缠绕线圈；第一电阻，其两端与分别该线圈的两端相连；充电线束，一端用于接入充电桩，另一端用于接入电动汽车；该充电线束包括信号线与两根电源线，其中一根电源线从该环状铁芯中穿过；操作面板，其上设有电压测量端以及电流测量端；其中，该电压测量端从两根该电源线引出，该电流测量端从该第一电阻的两端引出。
根据本发明的一个实施例，还包括补偿电阻，与该第一电阻并联。
根据本发明的一个实施例，该补偿电阻包括串联的第二电阻与第三电阻；其中该第三电阻为可变电阻，其可调范围为该第二电阻阻值的1/4～1/6。
根据本发明的一个实施例，该第一电阻是阻值为0.5～2Ω的精密电阻。
根据本发明的一个实施例，还包括串联在一起的分压电阻和发光二极管，接入两根该电源线之间，该发光二极管位于该操作面板上。
根据本发明的一个实施例，该分压电阻的阻值为80～120kΩ。
根据本发明的一个实施例，该环状铁芯的外圆直径为35～65mm，内圆直径为15～45mm。
根据本发明的一个实施例，该线圈为带漆皮的纯铜线。
根据本发明的一个实施例，该带漆皮的纯铜线的直径为0.3～1mm。
根据本发明的一个实施例，该充电线束、环状铁芯以及第一电阻通过绝缘骨架固定在一起。
通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：
图1为本发明实施例的带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，其特征在于，包括：环状铁芯30，其上缠绕线圈31；第一电阻11，其两端与分别线圈31的两端相连；充电线束，一端用于接入充电桩，另一端用于接入电动汽车；充电线束包括信号线40与两根电源线51、52，其中一根电源线51从环状铁芯9中穿过；操作面板20，其上设有电压测量端21以及电流测量端22；其中，电压测量端从两根电源线引出，电流测量端从第一电阻的两端引出。在本实施例中，电压测量端接入点更靠近电动汽车充电接口，且上述充电线束、环状铁芯以及第一电阻可以通过绝缘骨架(图中未显示)固定在一起；且在充电线束的两端可以电性连接符合国家标准的插头61、62。
还包括补偿电阻，与第一电阻11并联；在本实施例中，补偿电阻包括串联的第二电阻12与第三电阻13；其中第三电阻13为可变电阻，其可调范围为第二电阻阻值的1/4～1/6；上述第一电阻11用于采集电流信号，转换成电压信号，可以采用阻值为0.5～2Ω精密电阻；第二电阻12用于调节第一电阻11的误差，第三电阻13用于对误差补偿进行微调和校准。
此外，还包括串联在一起的分压电阻14和发光二极管15，接入两根电源线51、52之间，发光二极管15位于操作面板上。发光二极管用于指示是否有电信号经过连接装置，提示操作者接线端是否带电。分压电阻的阻值为80～120kΩ。
在电动汽车充电过程中，经本连接装置接入充电桩和电动汽车之间，将标准表分别接入电压、电流测量端。启动充电后标准表所指示的电压、电流值即为线路中的电压、电流标准值，与充电桩所显示的电压、电流值进行比较确定充电桩的误差。同时可以通过标准表记录启动充电到终止充电的电能值，与充电桩的单次测量电能值计算充电桩电能测量的误差。也可将本连接装置取下接入标准源和标准表，对连接装置的电流端取样电阻进行校准，使其保持测量数据的准确。
下面以220V，16A的充电桩为例对本发明进一步说明。
本连接装置的两端接口符合GB/T 20234.2-2011标准的规定，能够和电动汽车、交流充电桩实现可靠连接。环状铁芯30的尺寸选择外直径35～65mm，内直径15～45mm。线圈31采用带漆皮的纯铜线，根据所绕匝数而确定铜线的直径，这里线圈为10匝，铜线直径为0.3～1mm。在本实施例中，环状铁芯30的外直径为50mm，内直径为30mm，铜线直径为0.6mm。第一电阻11的阻值为1Ω精密电阻，第二电阻12根据实际测量的电压值进行选择，第三电阻13的可调范围为补偿电阻的1/5左右，发光二极管的分压电阻14的阻值选择100kΩ左右。
标准表选择电流端具有分流器电压输入功能的仪表，这里选择WT210型数字功率表。接入电压和电流测量端，设置好标准器的相应参数，启动充电桩开始充电，待电动汽车电池充满结束充电。标准表的电能累计功能测量出充电所消耗电能的实际值，充电桩的显示屏显示出相应的电能值。
对本装置的自校准，电流测量端接入8508A型数字多用表的交流电压测量端，对连接装置的穿过铁芯的线输入标准电流值。调节可变电阻，使数字多用表显示相应的电压值。
本发明提供的带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，能够检测出电动汽车实际消耗电能，实现对电动汽车所接收的实际电学信号的检测；且对电动汽车充电桩进行检测时，不需要开启充电桩的外壳进行接线，方便了检测人员的检测过程，提高了检测效率，也大大提高了检测的安全性和可靠性。该带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置能够输入标准信号，自行校准电流测量的误差。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (7)

1.一种带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，其特征在于，包括：
环状铁芯，其上缠绕线圈；
第一电阻，其两端与分别所述线圈的两端相连；
充电线束，一端用于接入充电桩，另一端用于接入电动汽车；所述充电线束包括信号线与两根电源线，其中一根电源线从所述环状铁芯中穿过；
操作面板，其上设有电压测量端以及电流测量端；其中，所述电压测量端从两根所述电源线引出，所述电流测量端从所述第一电阻的两端引出，
所述装置还包括串联在一起的分压电阻和发光二极管，接入两根所述电源线之间，所述发光二极管位于所述操作面板上，
所述分压电阻的阻值为80～120kΩ，
所述环状铁芯的外圆直径为35～65mm，内圆直径为15～45mm。
2.根据权利要求1所述带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，其特征在于，还包括补偿电阻，与所述第一电阻并联。
3.根据权利要求2所述带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，其特征在于，所述补偿电阻包括串联的第二电阻与第三电阻；其中所述第三电阻为可变电阻，其可调范围为所述第二电阻阻值的1/4～1/6。
4.根据权利要求1所述带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，其特征在于，所述第一电阻是阻值为0.5～2Ω的精密电阻。
5.根据权利要求1所述带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，其特征在于，所述线圈为带漆皮的纯铜线。
6.根据权利要求5所述带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，其特征在于，所述带漆皮的纯铜线的直径为0.3～1mm。
7.根据权利要求1所述带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置，其特征在于，所述充电线束、环状铁芯以及第一电阻通过绝缘骨架固定在一起。
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