CN110060462B - 一种基于充电桩在线校准的数据采集系统及数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于充电桩在线校准的数据采集系统及数据采集装置，高速电力载波数据集中器通过电力线与在线校准模块连接，并将数据整合后通信传输至数据云平台；主控MCU分别与高速电力载波控制模块、充电桩控制模块电连接，与计量芯片之间为通信连接，计量芯片获取充电过程中的电流和电压信号后与预设的电流电压阈值进行比对，并将比对结果传输至主控MCU。本申请通过计量芯片对采集的充电枪电流电压信息进行比对，并将比对数据传输至云平台，同时充电接口的数据采集装置在一般情况下保持休眠状态，当充电枪抽出进行充电时，才会接入电流进行信息采集，低耗智能，方便长期使用的需要。

Description

一种基于充电桩在线校准的数据采集系统及数据采集装置

技术领域

本发明属于在线校准系统技术领域，具体是涉及一种基于充电桩在线校准的数据采集系统及数据采集装置。

背景技术

充电桩是电动汽车充电及电能计量的关键接口，充电桩目前常规的现场精度检验需要大量的人力物力，平均每年每个充电桩计量检定费用约为200元，地方拥有数以万计的充电设施，法定检定机构的检定能力相形见绌，且管理难度大，费用高，效率低。充电桩现场校验，采用高精度标准表装置在现场串联到被检定充电桩，通过三个工作点比对标准表与充电桩计量数值，计算得到计量误差，这种方法需要耗时耗力，需要投入大量技术人员。

发明内容

为了克服以上缺陷，本发明的目的在于提供一种基于充电桩在线校准的数据采集系统及数据采集装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于充电桩在线校准的数据采集系统，包括充电桩控制模块、在线校准模块、高速电力载波数据集中器、数据云平台，其中，所述高速电力载波数据集中器通过电力线与在线校准模块连接，并将数据整合后通信传输至数据云平台；

所述在线校准模块包括主控MCU、高速电力载波控制模块、计量芯片，其中所述主控MCU分别与高速电力载波控制模块、充电桩控制模块电连接；

所述主控MCU与计量芯片之间为通信连接，所述计量芯片获取充电过程中的电流和电压信号后与预设的电流电压阈值进行比对，并将比对结果传输至主控MCU；

所述高速电力载波模块用于解析电力线上的数据或把数据耦合到电力线上，并通过高速电力载波数据集中器将数据传输至数据云平台；

所述充电桩控制模块包括数据采集装置和充电接口，其中数据采集装置与充电接口电连接，数据采集装置采集充电过程中的电压和电流信号并传输至主控MCU。

进一步地，所述主控MCU、高速电力载波控制模块、计量芯片之间均为RS232数据接口。

进一步地，所述计量芯片为CS5480，所述计量芯片通过SPI通信向主控MCU传输数据。

进一步地，所述数据采集装置包括固定圆管、固定板、连接板、螺盘、滑块、第一转动轴；

所述固定圆管表面固定有底盘，两个相对设置的底盘之间通过连接轴连接，相对设置的两个底盘表面分别设置有固定板和螺盘；

所述螺盘表面开有第一转动通孔；

所述连接轴周侧固定有连接板，所述连接板表面均布有条形通孔；

所述滑块滑动安装于连接板表面，滑块底面沿径向固定有限位条，所述限位条与条形通孔滑动配合，限位条端面固定有支撑杆，所述支撑杆侧表面固定有第二转动轴；

所述固定板表面沿圆周方向均布有齿轮固定座和限位通孔，所述齿轮固定座表面活动安装有第一锥齿轮，固定板表面活动安装有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合；

所述第二锥齿轮表面开有内螺纹孔，所述第一锥齿轮表面开有第二转动通孔；

所述限位通孔内滑动安装有螺纹轴，所述螺纹轴与内螺纹孔啮合；

所述第一转动轴固定于充电枪一端并滑动安装于相对设置的两个固定圆管内。

进一步地，所述固定板固定于底盘表面，所述螺盘活动安装于底盘表面，螺盘表面开有螺旋槽，所述滑块表面固定有蜗形啮合齿，滑块与螺盘啮合。

进一步地，所述螺盘表面圆心处开有第一转动通孔，所述第一转动通孔和第二转动通孔侧壁均沿圆周方向均布有五个螺旋状凹槽，所述第二转动轴和第一转动轴周侧沿圆周方向均布有五个螺旋状凸起，第二转动通孔与第二转动轴啮合，第一转动轴与第一转动通孔啮合，所述第一转动轴穿过圆形通孔。

进一步地，所述连接板表面开有圆形通孔，所述条形通孔沿圆周方向均布于圆形通孔周侧。

进一步地，所述第一锥齿轮沿限位通孔设置。

进一步地，所述螺纹轴周侧沿径向开有限位槽，所述限位通孔侧壁沿径向固定有固定条，所述固定条与限位槽滑动配合。

进一步地，所述螺纹轴端面固定有开关动片，所述开关动片通过设置于螺纹轴内的导线与电源连接，所述连接板表面固定有开关定片，所述开关定片通过导线与数据采集装置电连接。

本发明的有益效果：

本申请公开了一种基于充电桩在线校准的数据采集系统及数据采集装置，通过计量芯片对采集的充电枪电流电压信息进行比对，并将比对数据传输至云平台，同时充电接口的数据采集装置在一般情况下保持休眠状态，当充电枪抽出进行充电时，才会接入电流进行信息采集，低耗智能，方便长期使用的需要。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明系统结构示意图。

图2是本发明采样控制装置结构示意图。

图3是本发明安装座结构示意图。

图4是本发明连接圆管结构示意图。

图5是本发明采样控制装置局部结构示意图。

图6是本发明采样控制装置局部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于充电桩在线校准的数据采集系统，包括充电桩控制模块、在线校准模块、高速电力载波数据集中器、数据云平台，其中高速电力载波数据集中器通过电力线与在线校准模块连接，并将数据整合后通信传输至数据云平台；

所述在线校准模块包括主控MCU、高速电力载波控制模块、计量芯片，其中主控MCU分别与高速电力载波控制模块、充电桩控制模块电连接；

较优的，主控MCU、高速电力载波控制模块、计量芯片之间均为RS232数据接口；

所述主控MCU与计量芯片之间为通信连接，计量芯片获取充电过程中的电流和电压信号并与预设的电流电压阈值进行比对，并将比对结果传输至主控MCU，较优的，计量芯片为CS5480，计量芯片通过SPI通信向主控MCU传输数据；

高速电力载波模块用于解析电力线上的数据或把数据耦合到电力线上，并通过高速电力载波数据集中器将数据传输至数据云平台；

所述充电桩控制模块包括数据采集装置和充电接口，其中数据采集装置与充电接口电连接，数据采集装置采集充电过程中的电压和电流信号并传输至主控MCU；

一种基于充电桩在线校准的数据采集方法，包括如下步骤：计量芯片获取充电过程中的电流和电压信号并与预设的电流电压阈值进行比对，并将比对结果传输至主控MCU；高速电力载波模块解析电力线上的数据并通过高速电力载波数据集中器将数据传输至数据云平台，高速电力载波数据集中器将数据整合后通信传输至数据云平台；

所述数据采集装置包括固定圆管1、固定板2、连接板3、螺盘5、滑块6、第一转动轴7；

固定圆管1表面固定有底盘102，两个相对设置的底盘102之间通过连接轴101连接，相对设置的两个底盘102表面分别设置有固定板2和螺盘5；

具体的，所述固定板2固定于底盘102表面，所述螺盘5活动安装于底盘102表面，螺盘5表面开有螺旋槽，螺盘5表面圆心处开有第一转动通孔，所述第一转动通孔侧壁沿圆周方向均布有五个螺旋状凹槽；

本实施例中，所述连接轴101为6根；

所述连接轴101周侧固定有连接板3，具体的，所述连接板3表面均布有条形通孔；

具体的，所述连接板3表面开有圆形通孔，所述条形通孔沿圆周方向均布于圆形通孔周侧；

所述滑块6滑动安装于连接板3表面，滑块6截面为扇形，滑块6表面固定有蜗形啮合齿，滑块6与螺盘5啮合，滑块6底面沿径向固定有限位条，所述限位条与条形通孔滑动配合，限位条端面固定有支撑杆601，所述支撑杆601侧表面固定有第二转动轴602，所述第二转动轴602周侧沿圆周方向均布有五个螺旋状凸起；

需要说明的是，螺盘5转动后，滑块6沿径向向螺盘5中心或四周位移；

固定板2表面沿圆周方向均布有齿轮固定座201和限位通孔，所述齿轮固定座201表面活动安装有第一锥齿轮202，固定板2表面活动安装有第二锥齿轮203，所述第一锥齿轮202与第二锥齿轮203啮合；

较优的，所述第一锥齿轮202沿限位通孔设置；

具体的，所述第二锥齿轮203表面开有内螺纹孔，所述第一锥齿轮202表面开有第二转动通孔，所述第二转动通孔周侧沿圆周方向均布有五个螺旋状凹槽，第二转动通孔与第二转动轴602啮合；

需要说明的是，第二转动轴602随支撑杆601产生位移后，通过第二转动通孔带动第一锥齿轮202转动，第二锥齿轮203随之转动；

所述限位通孔内滑动安装有螺纹轴204，所述螺纹轴204与内螺纹孔啮合；

较优的，螺纹轴204表面沿径向开有限位槽，限位通孔内沿径向固定有固定条，所述固定条与限位槽滑动配合；

需要说明的是，通过固定条与限位槽配合，使得螺纹轴204与内螺纹孔啮合后沿限位通孔径向位移；

需要说明的是，第二锥齿轮203转动后通过内螺纹孔带动螺纹轴204位移；

具体的，螺纹轴204端面固定有开关动片，所述开关动片通过设置于螺纹轴204内的导线与电源连接；

具体的，连接板3表面固定有开关定片，所述开关定片通过导线与数据采集装置电连接；

需要说明的是，螺纹轴204位移至与连接板3表面接触，开关定片与开关动片闭合后电源为数据采集装置供电，数据采集装置启动并进行数据采集工作；

所述第一转动轴7固定于充电枪一端并滑动安装于相对设置的两个固定圆管1内，第一转动轴7周侧沿圆周方向均布有五个螺旋状凸起，第一转动轴7与第一转动通孔啮合；

较优的，所述第一转动轴7穿过圆形通孔；

需要说明的是，向外拖动充电枪后，第一转动轴7沿固定圆管1径向产生位移，进而带动螺盘5转动。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于充电桩在线校准的数据采集系统，其特征在于，包括充电桩控制模块、在线校准模块、高速电力载波数据集中器、数据云平台，其中，所述高速电力载波数据集中器通过电力线与在线校准模块连接，并将数据整合后通信传输至数据云平台；

所述在线校准模块包括主控MCU、高速电力载波控制模块、计量芯片，其中所述主控MCU分别与高速电力载波控制模块、充电桩控制模块电连接；

所述主控MCU与计量芯片之间为通信连接，所述计量芯片获取充电过程中的电流和电压信号后与预设的电流电压阈值进行比对，并将比对结果传输至主控MCU；

所述高速电力载波模块用于解析电力线上的数据或把数据耦合到电力线上，并通过高速电力载波数据集中器将数据传输至数据云平台；

所述充电桩控制模块包括数据采集装置和充电接口，其中数据采集装置与充电接口电连接，数据采集装置采集充电过程中的电压和电流信号并传输至主控MCU；

所述主控MCU、高速电力载波控制模块、计量芯片之间均为RS232数据接口；

所述计量芯片为CS5480，所述计量芯片通过SPI通信向主控MCU传输数据；

所述数据采集装置，包括固定圆管（1）、固定板（2）、连接板（3）、螺盘（5）、滑块（6）、第一转动轴（7）；

所述固定圆管（1）表面固定有底盘（102），两个相对设置的底盘（102）之间通过连接轴（101）连接，相对设置的两个底盘（102）表面分别设置有固定板（2）和螺盘（5）；

所述螺盘（5）表面开有第一转动通孔；

所述连接轴（101）周侧固定有连接板（3），所述连接板（3）表面均布有条形通孔；

所述滑块（6）滑动安装于连接板（3）表面，滑块（6）底面沿径向固定有限位条，所述限位条与条形通孔滑动配合，限位条端面固定有支撑杆（601），所述支撑杆（601）侧表面固定有第二转动轴（602）；

所述固定板（2）表面沿圆周方向均布有齿轮固定座（201）和限位通孔，所述齿轮固定座（201）表面活动安装有第一锥齿轮（202），固定板（2）表面活动安装有第二锥齿轮（203），所述第一锥齿轮（202）与第二锥齿轮（203）啮合；

所述第二锥齿轮（203）表面开有内螺纹孔，所述第一锥齿轮（202）表面开有第二转动通孔；

所述限位通孔内滑动安装有螺纹轴（204），所述螺纹轴（204）与内螺纹孔啮合；

所述第一转动轴（7）固定于充电枪一端并滑动安装于相对设置的两个固定圆管（1）内；

所述固定板（2）固定于底盘（102）表面，所述螺盘（5）活动安装于底盘（102）表面，螺盘（5）表面开有螺旋槽，所述滑块（6）表面固定有蜗形啮合齿，滑块（6）与螺盘（5）啮合；

所述螺盘（5）表面圆心处开有第一转动通孔，所述第一转动通孔和第二转动通孔侧壁均沿圆周方向均布有五个螺旋状凹槽，所述第二转动轴（602）和第一转动轴（7）周侧沿圆周方向均布有五个螺旋状凸起，第二转动通孔与第二转动轴（602）啮合，第一转动轴（7）与第一转动通孔啮合，所述第一转动轴（7）穿过圆形通孔；

所述连接板（3）表面开有圆形通孔，所述条形通孔沿圆周方向均布于圆形通孔周侧；

所述第一锥齿轮（202）沿限位通孔设置；

所述螺纹轴（204）周侧沿径向开有限位槽，所述限位通孔侧壁沿径向固定有固定条，所述固定条与限位槽滑动配合；

所述螺纹轴（204）端面固定有开关动片，所述开关动片通过设置于螺纹轴（204）内的导线与电源连接，所述连接板（3）表面固定有开关定片，所述开关定片通过导线与数据采集装置电连接。

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