CN105774577A - 一种电能表负荷记录测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电能表负荷记录测试系统，设置于自动制动式多功能电动车，所述电动车包括左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器、温度传感器和AVR32芯片等。本发明技术方案将电力行业标准中关于电能表负荷记录功能的要求细化为步骤进行测量，深刻分析各条标准间关系，创造出科学合理的测试方法；本发明技术方案缩短了负荷记录测试的测试时间，保证了功能实现的质量，避免了人为因素导致的错误并提高了测试效率。

Description

一种电能表负荷记录测试系统
技术领域
本发明涉及电力领域，尤其涉及一种电能表负荷记录测试系统。
背景技术
功能测试是保证智能电能表准确无误的重要环节。其内容涵盖广泛，包括计量功能、事件记录、报警功能、费控加密等模块。智能电能表全性能检测工作中，功能测试以其复杂性、多元性占据了整个测试工作20％的时间。负荷记录功能能够实时的监测智能电能表的工况并及时记录并保存下来，为数据监测、故障分析、电量追补提供重要的信息依据。
现有技术方案是按照技术要求逐一开展各项功能，测试时间较长,从人为操作的角度来分析，实现起来较为困难。本发明通过参数设置，不同项目间优化组合，科学合理的软件辅助测试流程，解决了负荷记录功能测试中的以上问题。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种电能表负荷记录测试系统，设置于自动制动式多功能电动车，所述电动车包括左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器、温度传感器和AVR32芯片，温度传感器用于测量电动车所在环境的实时温度，左前侧超声波传感器与温度传感器连接，用于基于实时温度测量电动车车头左侧距离附近障碍物的距离，右前侧超声波传感器与温度传感器连接，用于基于实时温度测量电动车车头右侧距离附近障碍物的距离，AVR32芯片与左前侧超声波传感器和右前侧超声波传感器分别连接，基于左前侧超声波传感器和右前侧超声波传感器的测量结果确定是否对电动车执行制动操作。
更具体地，在所述自动制动式多功能电动车中，包括：移动通信设备，设置在电动车的外侧，用于基于电动车的当前GPS位置从远端的充电站管理服务器处接收电动车的当前GPS位置附近各个充电站的占用百分比，还从远端的交通管理服务器处接收抵达当前GPS位置附近各个充电站所分别对应的各个路段的拥堵程度；GPS收发设备，设置在电动车的外侧，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动车的当前GPS位置，还用于接收GPS电子地图中、电动车的当前GPS位置附近各个充电站的GPS位置；电量检测设备，设置在电动车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量；温度传感器，设置在电动车的外侧，用于检测电动车所在环境的实时温度；超声波测距板，设置在电动车车头中央位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车头距离前方障碍物的距离以作为实时前方距离输出，超声波测距板的最大测量距离为5米；左前侧超声波传感器，设置在电动车车头左侧位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车头左侧距离附近障碍物的距离以作为实时左前侧距离输出，左前侧超声波传感器的最大测量距离为4米；右前侧超声波传感器，设置在电动车车头右侧位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车头右侧距离附近障碍物的距离以作为实时右前侧距离输出，右前侧超声波传感器的最大测量距离为4米；超声波倒车防撞雷达，设置在电动车车尾中央位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车尾距离后方障碍物的距离以作为实时后方距离输出，超声波倒车防撞雷达的最大测量距离为2米；直流电机驱动器，设置在电动车的前端仪表盘内，与AVR32芯片连接，用于接收制动信号，并基于制动信号确定直流电机控制信号；电动推杆控制器，设置在电动车的驱动车轮的上方，由直流有刷电机、减速机构和推杆结构组成，直流有刷电机与直流电机驱动器连接以接收直流电机控制信号，并基于直流电机控制信号控制直流有刷电机的转动速率，减速机构与直流有刷电机和推杆结构分别连接，将直流有刷电机的转动转变为对推杆结构的推动；制动主缸，设置在电动车的驱动车轮的上方，与推杆结构连接，用于在推杆结构对制动主缸的活塞的推动下，产生制动液压力；盘式制动器，设置在电动车的驱动车轮的上方，与制动主缸和电动车的驱动车轮分别连接，用于基于制动主缸处的制动液压力对电动车的驱动车轮执行制动操作；AVR32芯片，与超声波测距板、左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器和超声波倒车防撞雷达分别连接，当接收到的实时前方距离、实时左前侧距离、实时右前侧距离或实时后方距离小于各自的预设警戒距离时，AVR32芯片发送制动信号；其中，AVR32芯片还与移动通信设备、电量检测设备和GPS收发设备分别连接，当实时剩余电量小于等于预设电量阈值时，启动移动通信设备和GPS收发设备，从GPS收发设备处接收当前GPS位置和附近各个充电站的GPS位置，将当前GPS位置发送给移动通信设备以获得附近各个充电站的占用百分比以及附近各个充电站分别对应的各个路段的拥堵程度，基于当前GPS位置和附近各个充电站的GPS位置确定当前GPS位置到附近各个充电站的GPS位置的各个充电站GPS距离，基于每一个充电站对应的路段的拥堵程度、拥堵程度权重、附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个充电站的GPS距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度，拥堵程度越低，便利程度越高，占用百分比越低，便利程度越高，GPS距离越短，便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站；拥堵程度权重、占用百分比权重、距离权重和预设电量阈值均为预设固定数值；AVR32芯片根据目标充电站的GPS距离和目标充电站对应的路段的拥堵程度确定实时控制速度；实时温度不同，超声波传播的速度不同。
更具体地，在所述自动制动式多功能电动车中，还包括：MS存储卡，用于预先存储拥堵程度权重、占用百分比权重、距离权重和预设电量阈值。
更具体地，在所述自动制动式多功能电动车中：MS存储卡与AVR32芯片连接。
更具体地，在所述自动制动式多功能电动车中：MS存储卡设置在电动车的前端仪表盘内。
更具体地，在所述自动制动式多功能电动车中：AVR32芯片设置在电动车的前端仪表盘内。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的自动制动式多功能电动车的结构方框图。
附图标记：1左前侧超声波传感器；2右前侧超声波传感器；3温度传感器；4AVR32芯片
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的自动制动式多功能电动车的实施方案进行详细说明。
随着人们对环境的关注度的提高，传统能源汽车给环境带来的空气污染和噪声污染越来越被人们所重视。同时，在全球能源危机的背景下，人们在发展交通工具时，不得不把眼光从传统能源汽车转向绿色的新型能源汽车上，其中，电动车是新型能源汽车的主要类型。
电动车优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电；零排放。纯电动车使用电能，在行驶中无废气排出，不污染环境；电动车比汽油机驱动汽车的能源利用率要高；省去了发动机、变速器、油箱、冷却和排气系统，所以结构较简单；噪声小，不会给附近居民带来噪声困扰。正是由于电动车具有以下优点，电动车替换传统能源汽车已经成为汽车的发展趋势。
然而，由于电动车的发展历史比传统能源汽车短的多，人们对电动车的内部结构和配套设施的研究仍不够完善，在很多地方尚存在缺陷。例如，现有技术中的电动车缺乏配套的充电站导航信息，缺乏对附近多个充电站的比较机制，导致电动车在剩余电量不足时需要凭借驾驶员个人经验去寻找和选择附近的充电站。
另外，现有的电动车的车身雷达测距设备较为简单，精度较低，缺乏完善的车身雷达测距机制，而且缺乏相应的制动结构，无法根据车身雷达测距设备的检测结果进行相应的自动制动，仍需要人工肉眼观测周围情况，根据人工经验判断是否需要制动，以及需要人工操作来完成电动车的制动功能。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种自动制动式多功能电动车，首先，建立充电站导航机制和充电站智能选择机制，为电动车选择出最适合充电的附近充电站，更为关键的是，优化现有的雷达测距机制和电动车制动机制，使得电动车能够根据雷达测距结果进行自动制动。
图1为根据本发明实施方案示出的自动制动式多功能电动车的结构方框图，所述电动车包括左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器、温度传感器和AVR32芯片，温度传感器用于测量电动车所在环境的实时温度，左前侧超声波传感器与温度传感器连接，用于基于实时温度测量电动车车头左侧距离附近障碍物的距离，右前侧超声波传感器与温度传感器连接，用于基于实时温度测量电动车车头右侧距离附近障碍物的距离，AVR32芯片与左前侧超声波传感器和右前侧超声波传感器分别连接，基于左前侧超声波传感器和右前侧超声波传感器的测量结果确定是否对电动车执行制动操作。
接着，继续对本发明的自动制动式多功能电动车的具体结构进行进一步的说明。
所述电动车包括：移动通信设备，设置在电动车的外侧，用于基于电动车的当前GPS位置从远端的充电站管理服务器处接收电动车的当前GPS位置附近各个充电站的占用百分比，还从远端的交通管理服务器处接收抵达当前GPS位置附近各个充电站所分别对应的各个路段的拥堵程度；GPS收发设备，设置在电动车的外侧，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动车的当前GPS位置，还用于接收GPS电子地图中、电动车的当前GPS位置附近各个充电站的GPS位置。
所述电动车包括：电量检测设备，设置在电动车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量；温度传感器，设置在电动车的外侧，用于检测电动车所在环境的实时温度。
所述电动车包括：超声波测距板，设置在电动车车头中央位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车头距离前方障碍物的距离以作为实时前方距离输出，超声波测距板的最大测量距离为5米；左前侧超声波传感器，设置在电动车车头左侧位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车头左侧距离附近障碍物的距离以作为实时左前侧距离输出，左前侧超声波传感器的最大测量距离为4米。
所述电动车包括：右前侧超声波传感器，设置在电动车车头右侧位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车头右侧距离附近障碍物的距离以作为实时右前侧距离输出，右前侧超声波传感器的最大测量距离为4米；超声波倒车防撞雷达，设置在电动车车尾中央位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车尾距离后方障碍物的距离以作为实时后方距离输出，超声波倒车防撞雷达的最大测量距离为2米；直流电机驱动器，设置在电动车的前端仪表盘内，与AVR32芯片连接，用于接收制动信号，并基于制动信号确定直流电机控制信号；电动推杆控制器，设置在电动车的驱动车轮的上方，由直流有刷电机、减速机构和推杆结构组成，直流有刷电机与直流电机驱动器连接以接收直流电机控制信号，并基于直流电机控制信号控制直流有刷电机的转动速率，减速机构与直流有刷电机和推杆结构分别连接，将直流有刷电机的转动转变为对推杆结构的推动。
所述电动车包括：制动主缸，设置在电动车的驱动车轮的上方，与推杆结构连接，用于在推杆结构对制动主缸的活塞的推动下，产生制动液压力；盘式制动器，设置在电动车的驱动车轮的上方，与制动主缸和电动车的驱动车轮分别连接，用于基于制动主缸处的制动液压力对电动车的驱动车轮执行制动操作。
所述电动车包括：AVR32芯片，与超声波测距板、左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器和超声波倒车防撞雷达分别连接，当接收到的实时前方距离、实时左前侧距离、实时右前侧距离或实时后方距离小于各自的预设警戒距离时，AVR32芯片发送制动信号。
其中，AVR32芯片还与移动通信设备、电量检测设备和GPS收发设备分别连接，当实时剩余电量小于等于预设电量阈值时，启动移动通信设备和GPS收发设备，从GPS收发设备处接收当前GPS位置和附近各个充电站的GPS位置，将当前GPS位置发送给移动通信设备以获得附近各个充电站的占用百分比以及附近各个充电站分别对应的各个路段的拥堵程度，基于当前GPS位置和附近各个充电站的GPS位置确定当前GPS位置到附近各个充电站的GPS位置的各个充电站GPS距离，基于每一个充电站对应的路段的拥堵程度、拥堵程度权重、附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个充电站的GPS距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度，拥堵程度越低，便利程度越高，占用百分比越低，便利程度越高，GPS距离越短，便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站；拥堵程度权重、占用百分比权重、距离权重和预设电量阈值均为预设固定数值。
其中，AVR32芯片还根据目标充电站的GPS距离和目标充电站对应的路段的拥堵程度确定实时控制速度；实时温度不同，超声波传播的速度不同。
可选地，在所述电动车中，还包括：MS存储卡，用于预先存储拥堵程度权重、占用百分比权重、距离权重和预设电量阈值；MS存储卡与AVR32芯片连接；MS存储卡设置在电动车的前端仪表盘内；AVR32芯片可以设置在电动车的前端仪表盘内。
另外，GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系统)的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使用。20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98％的24颗GPS卫星己布设完成。
采用本发明的自动制动式多功能电动车，针对现有技术中电动车雷达控制精度不高、缺乏自适应制动机制以及附近充电站锁定机制的技术问题，通过增加多个测距设备和对每一个测距设备进行内部优化以提高测距精度，同时引入自动制动机构实现基于测距结果的自动制动，最后引入GPS导航设备和移动通信设备完成附近充电站的比较和选择，从而丰富了电动车的辅助功能，提高了电动车的控制精度。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种电能表负荷记录测试系统，设置于自动制动式多功能电动车，所述电动车包括左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器、温度传感器和AVR32芯片，温度传感器用于测量电动车所在环境的实时温度，左前侧超声波传感器与温度传感器连接，用于基于实时温度测量电动车车头左侧距离附近障碍物的距离，右前侧超声波传感器与温度传感器连接，用于基于实时温度测量电动车车头右侧距离附近障碍物的距离，AVR32芯片与左前侧超声波传感器和右前侧超声波传感器分别连接，基于左前侧超声波传感器和右前侧超声波传感器的测量结果确定是否对电动车执行制动操作。
2.如权利要求1所述的电能表负荷记录测试系统，其特征在于，所述电动车包括：
移动通信设备，设置在电动车的外侧，用于基于电动车的当前GPS位置从远端的充电站管理服务器处接收电动车的当前GPS位置附近各个充电站的占用百分比，还从远端的交通管理服务器处接收抵达当前GPS位置附近各个充电站所分别对应的各个路段的拥堵程度；
GPS收发设备，设置在电动车的外侧，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动车的当前GPS位置，还用于接收GPS电子地图中、电动车的当前GPS位置附近各个充电站的GPS位置；
电量检测设备，设置在电动车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量；
温度传感器，设置在电动车的外侧，用于检测电动车所在环境的实时温度；
超声波测距板，设置在电动车车头中央位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车头距离前方障碍物的距离以作为实时前方距离输出，超声波测距板的最大测量距离为5米；
左前侧超声波传感器，设置在电动车车头左侧位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车头左侧距离附近障碍物的距离以作为实时左前侧距离输出，左前侧超声波传感器的最大测量距离为4米；
右前侧超声波传感器，设置在电动车车头右侧位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车头右侧距离附近障碍物的距离以作为实时右前侧距离输出，右前侧超声波传感器的最大测量距离为4米；
超声波倒车防撞雷达，设置在电动车车尾中央位置，与温度传感器连接，用于基于实时温度来测量电动车车尾距离后方障碍物的距离以作为实时后方距离输出，超声波倒车防撞雷达的最大测量距离为2米；
直流电机驱动器，设置在电动车的前端仪表盘内，与AVR32芯片连接，用于接收制动信号，并基于制动信号确定直流电机控制信号；
电动推杆控制器，设置在电动车的驱动车轮的上方，由直流有刷电机、减速机构和推杆结构组成，直流有刷电机与直流电机驱动器连接以接收直流电机控制信号，并基于直流电机控制信号控制直流有刷电机的转动速率，减速机构与直流有刷电机和推杆结构分别连接，将直流有刷电机的转动转变为对推杆结构的推动；
制动主缸，设置在电动车的驱动车轮的上方，与推杆结构连接，用于在推杆结构对制动主缸的活塞的推动下，产生制动液压力；
盘式制动器，设置在电动车的驱动车轮的上方，与制动主缸和电动车的驱动车轮分别连接，用于基于制动主缸处的制动液压力对电动车的驱动车轮执行制动操作；
AVR32芯片，与超声波测距板、左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器和超声波倒车防撞雷达分别连接，当接收到的实时前方距离、实时左前侧距离、实时右前侧距离或实时后方距离小于各自的预设警戒距离时，AVR32芯片发送制动信号；
其中，AVR32芯片还与移动通信设备、电量检测设备和GPS收发设备分别连接，当实时剩余电量小于等于预设电量阈值时，启动移动通信设备和GPS收发设备，从GPS收发设备处接收当前GPS位置和附近各个充电站的GPS位置，将当前GPS位置发送给移动通信设备以获得附近各个充电站的占用百分比以及附近各个充电站分别对应的各个路段的拥堵程度，基于当前GPS位置和附近各个充电站的GPS位置确定当前GPS位置到附近各个充电站的GPS位置的各个充电站GPS距离，基于每一个充电站对应的路段的拥堵程度、拥堵程度权重、附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个充电站的GPS距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度，拥堵程度越低，便利程度越高，占用百分比越低，便利程度越高，GPS距离越短，便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站；
其中，拥堵程度权重、占用百分比权重、距离权重和预设电量阈值均为预设固定数值；
其中，AVR32芯片根据目标充电站的GPS距离和目标充电站对应的路段的拥堵程度确定实时控制速度；
其中，实时温度不同，超声波传播的速度不同。
3.如权利要求2所述的电能表负荷记录测试系统，其特征在于，还包括：
MS存储卡，用于预先存储拥堵程度权重、占用百分比权重、距离权重和预设电量阈值。
4.如权利要求3所述的电能表负荷记录测试系统，其特征在于：
MS存储卡与AVR32芯片连接。
5.如权利要求3所述的电能表负荷记录测试系统，其特征在于：
MS存储卡设置在电动车的前端仪表盘内。
6.如权利要求2-5任一所述的电能表负荷记录测试系统，其特征在于：
AVR32芯片设置在电动车的前端仪表盘内。
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CN103112360A (zh) * 2013-02-27 2013-05-22 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 一种电动汽车的行车辅助系统及方法
CN204945240U (zh) * 2015-09-02 2016-01-06 青岛特锐德电气股份有限公司 一种电动汽车计量电能表装置
CN105319527A (zh) * 2015-11-23 2016-02-10 中国电力科学研究院 一种电能表负荷记录测试方法

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