CN112379203A

CN112379203A - 一种具有测试参数自动调试的充电器

Info

Publication number: CN112379203A
Application number: CN202011281500.9A
Authority: CN
Inventors: 罗玉山
Original assignee: Tianchang Longyuan Electronics Co ltd
Current assignee: Tianchang Longyuan Electronics Co ltd
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2021-02-19

Abstract

本发明涉及充电器技术领域，公开了一种具有测试参数自动调试的充电器，包括：充电器、控制单元、自动调试单元、参数检测单元、通信单元、工控机集成系统以及显示屏；其中，所述充电器的电源输入端连接所述自动调试单元；所述自动调试单元的输出端与所述工控机集成系统的连接；所述充电器的输出端与所述参数检测单元连接；所述参数检测单元与所述控制单元和所述工控机集成系统分别连接；所述控制单元通过所述通信单元与所述工控机集成系统连接。在本发明中，在充电器调试过程中，尤其是需要现场调试时，可以通过工控机集成系统连接的显示屏可视化界面快速查看调试/测试状态，及时查看关键数据，实时修改标定参数，加快调试进度。

Description

一种具有测试参数自动调试的充电器

技术领域

本发明涉及充电器技术领域，具体为一种具有测试参数自动调试的充电器。

背景技术

充电器的出厂前进行参数调试测试是非常重要的一个环节，其对于量产产品来说是必须的，现有的充电器产品的电性能的测试一般均为专用的测试设备，例如专用的电流、电压、功率等测试设备，此种专用的测试设备仅仅只能测试一个项目，无法多个项目通用一个测试设备，另外，现有的通用检测设备的成本太高，所以其具有成本高的缺点，而且大都的难以成与充电器构成一体安装在电动摩托车或电动汽车上。

因此，研发一种具有测试参数自动调试的充电器用于解决上述至少一种技术问题成为一种必需。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有测试参数自动调试的充电器，以解决现有技术中存在的通用检测设备的成本太高，且大都的难以成与充电器构成一体的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种具有测试参数自动调试的充电器，包括充电器、控制单元、自动调试单元、参数检测单元、通信单元、工控机集成系统以及显示屏；其中，所述充电器的电源输入端连接所述自动调试单元，所述自动调试单元的输出端与所述工控机集成系统的连接；所述充电器的输出端与所述参数检测单元连接，所述参数检测单元与所述控制单元和所述工控机集成系统分别连接；所述控制单元通过所述通信单元与所述工控机集成系统连接。

优选的，本技术方案中，所述控制单元包括存储模块、数据处理模块、测试转接模块以及信号控制模块；其中，所述数据处理模块与所述存储模块、所述测试转接模块以及所述信号控制模块分别连接。

优选的，本技术方案中，所述测试转接模块从参数检测单元中获取检测的参数测试值，转传递至所述处理模块进行分析、处理生成对应的数字信号发送至所述信号控制模块或者是直接通过通信单元传递至工控机集成系统，同时传递至所述存储模块进行存储以备调用。

优选的，本技术方案中，所述存储模块，存储多次测量任务中数据处理模块接收到的充电器的实际参数测量值、参数检测单元的工作状态值和被测器件的响应值以及工控集成系统的数字控制值。

优选的，本技术方案中，所述数据处理模块为CPU微处理器或单片机。

优选的，本技术方案中，所述自动调试单元包括传感器模块与测试调试模块；所述传感器模块实时采集所述充电器的电源实际数据，传递至所述测试调试模块作为调制的数据依据，所述测试调试模块根据获得的电源实际数据调制出符合测试所需的电源数据值，输出至所述工控机集成系统来实现电流、电压控制信号的转换。

优选的，本技术方案中，所述传感器模块为霍尔感器。

优选的，本技术方案中，所述参数检测单元至少包括扫描模块、耐压测试模块、电源测试模块以及巡检模块；其中，所述扫描模块、所述耐压测试模块、所述电源测试模块以及所述巡检模块各自独立工作并与所述控制单元及所述工控机集成系统分别连接，所述工控机集成系统对所述参数检测单元中的各个测试模块发出测试工作指令需求，控制启动各个测试模块执行各自对应的测试工作。

优选的，本技术方案中，所述通信单元至少包括WiFi通信模块、串口通信模块、总线接口以及以太网接口。

优选的，本技术方案中，所述工控机集成系统和显示屏为一体机。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1、在本发明中，在充电器调试过程中，尤其是需要现场调试时，可以通过工控机集成系统连接的显示屏可视化界面快速查看调试/测试状态，及时查看关键数据，实时修改标定参数，加快调试进度。

2、在调试过程中，可以记录用户关心的数据并且存储，用于测试结果记录和分析，并直接获得判定结果。

3、在本系统中控制单元选用的芯片具有50Mb/s的数据量，完全能够应对汽车充电器测试中通信数据量以及实时性要求高的场景。

4、本发明能够根据充电器的适配情况，而选用不同测试仪器，具有十分广阔的应用场景，成本低。

附图说明

图1为本发明具有测试参数自动调试的充电器的框架结构示意图；

图2为本发明的控制单元的一种实施例的框架示意图；

图3为本发明的测试参数自动调试的流程图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种具有测试参数自动调试的充电器，其包括充电器10、控制单元100、自动调试单元101、参数检测单元102、通信单元103、工控机集成系统104以及显示屏105。

进一步参看图1，充电器10的电源输入端连接有自动调试单元101，自动调试单元101的输出端与工控机集成系统104的连接；充电器10的输出端与参数检测单元102连接，参数检测单元102与控制单元100和工控机集成系统104分别连接；控制单元100通过通信单元103与工控机集成系统104连接，工控机集成系统104与显示屏105连接。

进一步的，进一步优选的，控制单元100可以直接是采用Xilinx的FPGA芯片实现，具体是可以选择FPGA芯片的Virtex-5系列。在本发明中主要是利用Virtex-5系列提供完全独立输入(不共享)的真正6输入LUT(6-LUT)构造的FPGA平台。向6-LUT构造架构转移为65nm的Virtex-5 FPGA系列提供了在关键路径延迟—决定逻辑构造性能的因素—与裸片面积之间的最有效折衷。它的主要构成有：可配置逻辑块、块RAM、数字时钟管理DCM、用户I/O、专用IP核(以太网、PPC块等)。可配置逻辑块(ConfigurableLogicBlock，CLB)是FPGA的基本逻辑单元。每个CLB都有1个可配置开关矩阵，这个矩一般由4或6输入、多路复用器和触发器组成。通过灵活的配置开关矩阵，可处理组合逻辑、移位寄存器或RAM。对于Xilinx的FPGA而言，CLB由多个相同的Slice和附加逻辑组成，可实现组合和时序逻辑，另外还可以配置分布式RAM和ROM。用户I/O是FPGA对外输入输出的接口部分，主要完成IO的驱动与匹配，提供接口的缓存与驱动、电平转换、阻抗匹配、延迟控制等功能。FPGA内部分为多个BANK，每个BANK可依据不同的供电电压适应不同的电平标准，BANK的接口电压决定了BANK内IOB的接口标准；可根据用户的实际需求，灵活配置相应的电气和物理特性，如设置驱动电流及上拉、下拉电阻，与工控机集成系统104及参数检测单元102兼容性极高，所需开发时间和成本更低。

进一步的，控制单元100还可以采用如图2所示的架构系统，控制单元100包括存储模块130、数据处理模块110、测试转接模块120以及信号控制模块140；其中数据处理模块110与存储模块130、测试转接模块120以及信号控制模块140分别连接。具体是，测试转接模块120从参数检测单元102中获取检测的参数测试值，转传递至处理模块110进行分析、处理生成对应的数字信号发送至信号控制模块140或者是直接通过通信单元103传递至工控机集成系统104，同时传递至存储模块130进行存储以备调用。

进一步优选的，如图2所示本实施例中，存储模块130，可存储多次测量任务中数据处理模块110接收到的充电器10的实际参数测量值、参数检测单元的各个检测模块的工作状态值和各种参数检测、被测器件的响应值以及工控集成系统的数字控制值。

进一步优选的，如图2所示本实施例中，数据处理模块110优选为CPU微处理器或者是单片机，在本实施例中，数据处理模块110优选型号为AT89S52的单片机，AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。另外AT89S52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，2个读写口线，具备50Mb/s以上的数据量，并且含有门狗和ISP功能，可以通过电脑上面的程序来进行对单片机的编程，对实现与工控机集成系统104之间的衔接极其便捷。

进一步的，自动调试单元101包括传感器模块111与测试调试模块121，传感器模块111实时采集充电器10的电源实际数据，传递至测试调试模块121作为调制的数据依据，测试调试模块121根据获得的电源实际数据调制出符合测试所需的电源数据值，输出至工控机集成系统104来实现电流、电压控制信号的转换。更进一步的的，在本实施例中传感器模块111可以是电流传感器或电压传感器，也可以是两种同时使用；传感器模块111优选为霍尔传感器，例如霍尔电流传感器和霍尔电压传感器。测试调试模块121可以选用申请号为201921296482.4的中国实用新型专利《一种用于自动测试设备的电压电流源调试装置》所公开的调试电路。也可以是其它现有技术中适配工控机几集成系的测试调试电路模块，例如浙江天康型号为CHTK15242的全隔离双出处信号分配器等。

进一步优选的，参数检测单元102至少包括扫描模块112、耐压测试模块122、电源测试模块132以及巡检模块142；其中，扫描模块112、耐压测试模块122、电源测试模块132以及巡检模块142各自独立工作并与控制单元100及工控机集成系统104分别连接，工控机集成系统104对参数检测单元102中的各个测试模块发出测试工作指令需求，控制启动各个测试模块执行各自对应的测试工作，例如从工控机集成系统104的操作软件界面中选择耐压测试项目，从工控机集成系统104可直接向耐压测试模块122发出测试工作启动信息，耐压测试模块122启动并对充电器10开始进行耐压测试，直至测试完成，耐压测试模块122将参数测试结果反馈至工控机集成系统104并在显示屏105中显示。其它测试模块也是采用类似的工作原理完成检测工作。进一步的，工控机集成系统104也可以通过操作软件界面中选择测试项目后，向控制单元100发出检测任务需求信息，控制单元100将检测任务需求信息转换成控制命令信号，发送至参数检测单元102，控制测试模块直完成检测工作。

更进一步的，在本实施例中，扫描模块112、耐压测试模块122、电源测试模块132以及巡检模块142均选用市面上可直接购买的测试仪器，例如扫描模块选用可扫描二维码的扫描仪，耐压测试模块122选用耐压测试仪，电源测试模块132选用电源测试仪，巡检模块142选用巡检仪，各个测试仪器的型号、规格及厂家，以适配及兼容控制单元或工控机集成系统即可。

进一步优选的，通信单元103至少包括WiFi通信模块、串口通信模块、总线接口以及以太网接口，为各个单元提供通信渠道。其中串口通信模块至少包括括RS232接口、RS422以及RS485接口。

进一步优选的，工控机集成系统104可选择品牌是千百顺，型号为Q518D的ICT测试仪来实现。也可以选用申请号为201911119254.4的中国实用新型专利《车用便携式充电器产品测试平台》公布的测试平台来实现。除此之外也可以选择现有市面上与选用控制单元芯片相匹配成熟运用的现有技术实现。在此本说明书中不再累述。

进一步优选的，工控机集成系统104和显示屏105优选为一体机。

本发明的工作原理及工作过程是：

本发明基于数据采集系统的PCI总线总体设计方案，由自动调试单元、控制单元、参数检测单元、通信单元、工控机集成系统以及显示屏组成。整体布局如图1所示，采用如图2所示的步骤进行自动调试：

S01、在工控机集成系统中通过操作界面设施检测参数标准值/范围；

具体是将耐压标准参数、电流标准参数、电压标准参数等相关充电器的性能标准参数输入通过操作界面输入到工控机集成系统中存储；

S02、接通参数检测单元的电源，启动各个测试仪器开始工作；

S03、接通参数检测单元的电源，从工控机集成系统中选择所需检测的参数，通过通信单元发出测试需求至控制单元；

S04、控制单元接收测试需求生成测试控制命令通过测试转接模块传递至参数检测单元对应的测试模块中；

S05、参数检测单元的测试模块启动开始对测试对象进行检测，检测完成后，将检测数据通过通信模块传递至工控机集成系统；

S06、工控机集成系统将获取到的测试数据与设定的参数标准值进行对比，生成对比图形传递至显示屏显示。

综上所述，在本发明中，在充电器调试过程中，尤其是需要现场调试时，可以通过工控机集成系统连接的显示屏可视化界面快速查看调试/测试状态，及时查看关键数据，实时修改标定参数，加快调试进度。在调试过程中，可以记录用户关心的数据并且存储，用于测试结果记录和分析。在本系统中控制单元选用的芯片具有50Mb/s的数据量，完全能够应对汽车充电器测试中通信数据量以及实时性要求高的场景。本发明能够根据充电器的适配情况，而选用不同测试仪器，具有十分广阔的应用场景，成本低。

在本实施例子中未说明的部件结构、连接关系、工作原理等均采用现有技术来实现，在此不再重复累述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种具有测试参数自动调试的充电器，其特征在于，包括：充电器、控制单元、自动调试单元、参数检测单元、通信单元、工控机集成系统以及显示屏；

其中，所述充电器的电源输入端连接所述自动调试单元，所述自动调试单元的输出端与所述工控机集成系统的连接；所述充电器的输出端与所述参数检测单元连接，所述参数检测单元与所述控制单元和所述工控机集成系统分别连接；所述控制单元通过所述通信单元与所述工控机集成系统连接。

2.根据权利要求1所述的具有测试参数自动调试的充电器，其特征在于，所述控制单元包括存储模块、数据处理模块、测试转接模块以及信号控制模块；其中，所述数据处理模块与所述存储模块、所述测试转接模块以及所述信号控制模块分别连接。

3.根据权利要求2所述的具有测试参数自动调试的充电器，其特征在于，所述测试转接模块从参数检测单元中获取检测的参数测试值，转传递至所述处理模块进行分析、处理生成对应的数字信号发送至所述信号控制模块或者是直接通过通信单元传递至工控机集成系统，同时传递至所述存储模块进行存储以备调用。

4.根据权利要求2所述的具有测试参数自动调试的充电器，其特征在于，所述存储模块，存储多次测量任务中数据处理模块接收到的充电器的实际参数测量值、参数检测单元的工作状态值和被测器件的响应值以及工控集成系统的数字控制值。

5.根据权利要求2所述的具有测试参数自动调试的充电器，其特征在于，所述数据处理模块为CPU微处理器或单片机。

6.根据权利要求1所述的具有测试参数自动调试的充电器，其特征在于，所述自动调试单元包括传感器模块与测试调试模块；所述传感器模块实时采集所述充电器的电源实际数据，传递至所述测试调试模块作为调制的数据依据，所述测试调试模块根据获得的电源实际数据调制出符合测试所需的电源数据值，输出至所述工控机集成系统来实现电流、电压控制信号的转换。

7.根据权利要求6所述的具有测试参数自动调试的充电器，其特征在于，所述传感器模块为霍尔感器。

8.根据权利要求1所述的具有测试参数自动调试的充电器，其特征在于，所述参数检测单元至少包括扫描模块、耐压测试模块、电源测试模块以及巡检模块；其中，所述扫描模块、所述耐压测试模块、所述电源测试模块以及所述巡检模块各自独立工作并与所述控制单元及所述工控机集成系统分别连接，所述工控机集成系统对所述参数检测单元中的各个测试模块发出测试工作指令需求，控制启动各个测试模块执行各自对应的测试工作。

9.根据权利要求1所述的具有测试参数自动调试的充电器，其特征在于，所述通信单元至少包括WiFi通信模块、串口通信模块、总线接口以及以太网接口。

10.根据权利要求1所述的具有测试参数自动调试的充电器，其特征在于，所述工控机集成系统和显示屏为一体机。