CN113156195A - 一种电流检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电流检测方法及装置。其中，该方法包括以下步骤：根据接收到的服务器发送的指令打开电源；获取所述电源对应的电流值；根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态。本发明通过上述电流检测方法，有效提高了充电柜各仓门电流检测的准确性、时效性，并大大降低了检测成本。

Description

一种电流检测方法及装置

技术领域

本发明涉及电流检测领域，具体而言，涉及一种用于充电柜的电流检测方法及装置。

背景技术

充电柜的主要功能是给用户电池充电。因为无法完全规范用户行为，无法预知用户电池的状态，在订单完成时，电池电量的少充、漏充将会成为故障率较高的几个运维点。作为产品质量的重要评定标准，应优先保证用户充电正常，以确保用户正常出行。在充电判断依据上，目前主要依靠①电流检测、②电压检测进行判断，其中，

电压检测方案，能够准确地获知电路连接是否正常，但是，当电路故障或用户充电器异常(伪连接)时，单独判断电压容易造成误判；

电流检测方案中，市面上常见的电流检测装置包括电流互感器、具备远程抄表功能的电表、电压电流检测一体的充电检测装置：其中，电流互感器可以对每一路充电电流精准检测，但其缺陷为在适配不同的硬件时，因单片机的内核及电流互感器的型号不同，在对电流值进行比例转换时，获取到的最终值存在较大差异，而这种差异将限制设备的组装；具备远程抄表功能的电表在同一时间仅能够判定一路电流状态，准确性以及时效性都不尽如人意；电压电流检测一体的充电检测装置是目前较为主流且已成熟的检测方式，集成了电压检测、电流检测、单独的检测控制模块，其能够控制电压输出、精确检测电流，但其价格高昂，大幅提高了生产、运营成本，且其判定电流检测的方法固化，不可以根据实际应用场景进行调整。

发明内容

本发明提供了一种电流检测方法及装置，以至少解决现有技术中充电柜电流检测准确性及时效性较低、且成本较高等技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种电流检测方法，用于单片机(MCU)对充电柜各仓门的电流进行检测，包括以下步骤：根据接收到的服务器发送的指令打开电源；获取所述电源对应的电流值；根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态。本发明优选采用电流互感器检测电流，充电柜的每个仓门单独配置电流互感器，安装于电流输出端。根据充电柜的实际需求，本发明优选低负载版本的电流互感器，最大负载电流不大于5A。

优选地，所述获取所述电源对应的电流值包括：获取所述电源对应的电流互感器输出的二次电流值，并根据所述电流互感器的额定电流比换算获得所述电流值。

优选地，所述根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态包括：若连续两次获取的所述电流值均高于预设高阈值，则标记并锁定为充电故障状态，关闭所述电源，并通知所述服务器；若连续三次获取的所述电流值均低于预设低阈值，则标记并锁定为充电异常状态，并通知所述服务器。

优选地，所述电流检测方法还包括以下步骤：在接收到服务器发送的所述指令之后、打开所述电源之前，获取所述电源对应的空载电流值并进行记录；在打开所述电源之后，获取所述电源对应的瞬时电流值并进行记录。即，所述空载电流值与所述瞬时电流值分别为MCU根据接收到的服务器发送的指令打开电源前后瞬间获取的所述电源对应的电流值。

优选地，所述根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态包括：若连续两次获取的所述电流值均高于预设高阈值，则标记并锁定为充电故障状态，关闭所述电源，并通知所述服务器；若所述瞬时电流值与所述空载电流值的差值小于预设值，或者，获取的所述电流值低于预设低阈值，则标记为充电异常状态；若连续三次标记为充电异常状态，则锁定为充电异常状态并通知所述服务器。

本发明通过检测电源开启前后的空载电流值及瞬时电流值，并通过对比电源开启前后瞬间的两个电流值差与预设值(例如10mA)的大小、以及充电过程中所检测的电流值与预设高、低阈值的大小，以判断充电是否正常。若电源开启前后瞬间的电流值差小于预设值，则标记为充电异常状态；并根据充电过程中所检测的电流值与预设高、低阈值的大小，标记充电异常状态或充电故障状态。本发明该优选方案可有效避免因单片机内核不同而导致对电流互感器输出的二次电流转换时产生的电流检测误差，进一步提高了充电柜电流检测的准确性。

优选地，若所述充电状态锁定为充电故障状态或充电异常状态，则暂停获取所述电源对应的电流值。

优选地，所述指令包括电源开启时长，所述电流检测方法还包括：在打开所述电源的同时对充电时间进行计时，当充电时间超过所述电源开启时长的一半时，则暂停获取所述电源对应的电流值。

优选地，所述电流检测方法还包括：将所获取的所有已开启电源对应的电流值相加，并与预设总电流阈值进行对比，若所有已开启电源对应的电流值之和大于预设总电流阈值，则不再开启未使用的电源。通过对总电流的检测与控制，可有效防止充电柜过载。

优选地，MCU以20s为周期获取所述电源对应的电流值，并根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态。

根据本发明的另一方面，提供了一种电流检测装置，包括：接收单元，用于接收服务器发送的指令；电源开关单元，用于打开或关闭电源；获取单元，用于获取所述电源对应的电流值；逻辑单元，用于根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态。

优选地，所述获取单元还用于在接收到服务器发送的所述指令之后、打开所述电源之前，获取所述电源对应的空载电流值；以及在打开所述电源之后，获取所述电源对应的瞬时电流值。

优选地，所述电流检测装置还包括存储单元，用于存储所述指令、所述电流值、所述预设规则、所述充电状态、所述第一电流值、所述第二电流值。

优选地，所述电流检测装置还包括计时单元，用于对充电时间进行计时；所述计时优选为根据电源开启时长进行倒计时。

根据本发明的另一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行所述电流检测方法。

本发明通过上述电流检测方法，有效提高了充电柜各仓门电流检测的准确性、时效性；此外，本发明通过仅使用电流互感器作为检测工具的方式，用较低的设备成本，完成了检测工作。本发明通过检测电源开启前后瞬间的电流值，并通过对比电源开启前后瞬间的电流值差与预设值(例如10mA)的大小、以及充电过程中所检测的电流值与预设高、低阈值的大小，以判断充电是否正常，两种措施并行有效避免了因单片机内核与电流互感器型号不同而导致的电流检测误差，在进一步提高充电柜电流检测的准确性的同时，也为电流检测装置拓展使用提供了更多的可能性，并大大减少了用户在充电完成后因少充、漏充而导致的售后、运维工作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的电流检测方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的电流检测装置的示意图；

图3是根据本发明实施例的另一种可选的电流检测装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明的一个实施方式，提供了一种电流检测方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤102，根据接收到的服务器发送的指令打开电源；

步骤104，获取所述电源对应的电流值；

步骤106，根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态。

其中，

步骤104中，所述获取所述电源对应的电流值包括：获取所述电源对应的电流互感器输出的二次电流值，并根据所述电流互感器的额定电流比换算获得所述电流值。本实施方式采用低负载版本的电流互感器检测电流，充电柜的每个仓门单独配置电流互感器，安装于电流输出端。电流互感器将仓门充电电流转换为较小的二次电流值输出，本实施方式优选最大负载电流不大于5A的电流互感器。

步骤106中，所述根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态包括：若连续两次获取的所述电流值均高于预设高阈值，则标记并锁定为充电故障状态，关闭所述电源，并通知所述服务器；若连续三次获取的所述电流值均低于预设低阈值，则标记并锁定为充电异常状态，并通知所述服务器。

具体地，本实施方式中，MCU以20s为周期获取所述电源对应的电流值，并根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态，即充电柜仓门电源开启后，每20s对其电流值进行检测、判断，以确定该仓门内的充电状态。本实施方式通过合理设置检测周期，并合理设置判定规则，以提高电流检测的准确性与时效性，有效避免充电状态的误判。

作为一种优选的实施方式，步骤102中，在接收到服务器发送的所述指令之后、打开所述电源之前，获取所述电源对应的空载电流值并进行记录；在打开所述电源之后，获取所述电源对应的瞬时电流值并进行记录。

为避免因单片机内核与电流互感器型号不同而导致电流检测误差，本优选实施方式在电源开启前后瞬间检测电源对应的电流值，辅助进行充电状态的判断。

在该优选实施方式中，步骤106所述根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态包括：若连续两次获取的所述电流值均高于预设高阈值，则标记并锁定为充电故障状态，关闭所述电源，并通知所述服务器；若所述瞬时电流值与所述空载电流值的差值小于预设值，或者，获取的所述电流值低于预设低阈值，则标记为充电异常状态；若连续三次标记为充电异常状态，则锁定为充电异常状态并通知所述服务器。

具体地，本优选实施方式中，增加对电源开启前后瞬间的电流值的检测与判断，若电源开启前后瞬间的电流值的差值小于预设值(例如10mA)，则标记为充电异常状态，结合充电柜仓门电流值的判断，当连续三次标记为充电异常状态时，则锁定为充电异常状态并通知所述服务器。本优选实施方式可进一步提高充电柜仓门电流检测的准确度，且可以有效避免因单片机内核与电流互感器型号不同而导致电流检测误差。

优选地，若所述充电状态锁定为充电故障状态或充电异常状态，则暂停获取所述电源对应的电流值。重新开启电源，充电状态将自动重置为无状态。

本领域技术人员可以理解的是，电源开启前，充电状态标记为无状态，电源开启后，充电状态根据实际情况进行标记或锁定；若电源开启前后瞬间的电流值的差值大于预设值，且获取的所述电流值高于预设低阈值、低于预设高阈值，则标记为充电正常状态；若获取的所述电流值低于预设低阈值，则标记为充电异常状态；若获取的所述电流值高于预设高阈值，则标记为充电故障状态；充电正常状态、充电异常状态、充电故障状态可发生相互转换，单独一次充电异常状态和/或充电故障状态、连续两次充电异常状态、不连续多次充电异常状态和/或充电故障状态均不会引起充电状态的锁定，由此避免充电状态的误判。

作为一种优选的实施方式，所述指令包括电源开启时长，所述电流检测方法还包括：在打开所述电源的同时对充电时间进行计时，当充电时间超过所述电源开启时长的一半时，则暂停获取所述电源对应的电流值。

具体地，MCU接收服务器发送的指令，开启仓门电源的同时按照电源开启时长进行倒计时，当倒计时所剩时长不足电源开启时长的一半时，不再获取该仓门的电流值。

作为一种优选的实施方式，所述电流检测方法还包括：将所获取的所有已开启电源对应的电流值相加，并与预设总电流阈值进行对比，若所有已开启电源对应的电流值之和大于预设总电流阈值，则不再开启未使用的电源。通过对总电流的检测与控制，可有效防止充电柜过载。

本优选实施方式增加对充电柜总电流的检测与控制，根据空开及充电柜使用情况，预设总电流阈值根据电路环境优选16-25A，当检测到总电流大于预设总电流阈值，则不再开启未使用的电源，有效避免充电柜过载。

作为一种优选的实施方式，MCU以较小的周期(例如5s)分别获取各个已开启电源对应的电流值，并将获取的电流值进行存储，以保证电流记录的完整性；而考虑到电流计算的复杂性，以较大的周期(例如20s)对获取的电流值进行逻辑判断，进而对各仓门的充电状态进行判断，保证了电流检测的准确性及时效性。

在本优选实施方式中，当所述充电状态锁定为充电故障状态或充电异常状态时，不再获取所述电源对应的电流值；当充电时间超过所述电源开启时长的一半时，不再对获取的电流值进行逻辑判断，而仅按照该较小周期获取电流值并存储。

本领域技术人员可以理解的是，本优选实施方式与前述实施方式并不冲突，不作为对前述实施方式的进一步限定。

下面以一个具体的实施例说明本发明的电流检测方法，但不作为对本发明技术方案的限定。

本实施例采用低负载版本的电流互感器检测电流，充电柜的每个仓门单独配置电流互感器，安装于电流输出端，电流互感器的最大负载电流不大于5A。充电柜采用主电/备电进行供电，其中，主电为交流电，备电为直流电(例如电池)；当主电断开时，自动启用备电。低阈值预设为60mA，高阈值预设为5000mA，总电流阈值根据电路环境预设为16-25A。

当用户欲使用充电柜进行充电，用户通过客户端向服务器发送充电请求，其中，充电请求包括使用充电柜的起始时间、充电柜使用时长；服务器接收客户端发送的充电请求，并发送指令至充电柜MCU，其中，指令包括电源开启时长、电源开启时间；指令中电源开启时长与充电请求中充电柜使用时长相同，指令中电源开启时间根据充电请求中使用充电柜的起始时间确定。

充电柜MCU接收服务器发送的指令，读取当前供电状态，当充电柜以备电供电时，反馈服务器供电状态，不再开启任何电源；当充电柜以主电供电时，读取待开启仓门电源对应的当前电流值并记录为空载电流值；MCU开启仓门电源，并按照电源开启时长启动倒计时，同时读取该仓门电源对应的当前电流值并记录为瞬时电流值。

考虑到节省资源以及数据实时性要求，充电柜MCU以5s为周期获取电流互感器的输出电流，各仓门电流互感器的输出电流单独获取并进行记录；考虑到电流计算的复杂性，充电柜MCU每间隔20秒对各仓门电流值启动一次逻辑判断，由于各仓门开启电源时间可能不同，各仓门电流值的逻辑判断的启动时间可以各不相同。各仓门电流值(单路电流值)的判断逻辑为：

当某一仓门的电源为开启状态，并且充电时间未超过电源开启时长的1/2，将这一路的电流值与预设的高阈值和低阈值进行对比；

根据电流互感器的预定电流比将获取的各仓门电流互感器输出的二次电流值换算为各仓门电流值(单路电流值)；当单路电流值小于60mA或电源开启前后瞬间的电流值差小于10mA时，标记为充电异常状态；当单路电流值大于5000mA时，标记为充电故障状态；当单路电流值小于5000mA、大于60mA，并且电源开启前后瞬间的电流值差大于10mA时，标记为充电正常状态。

具体地，以电源开启为始，关闭电源或电源重启为止作为一个完整检测周期；电源重启将重置状态。在一个完整的检测周期内，充电时间未超过电源开启时长的1/2时，将该单路电流值与预设的高阈值和低阈值进行对比，标记或锁定充电状态；当充电状态为锁定状态时，当前电路在这一周期内不再进行电流检测。充电状态标记或锁定规则如下：

电源开启前，充电状态标记为状态0(无状态)；

当单路电流值第一次高于高阈值，标记为状态1(充电故障状态)；

当单路电流值第二次高于高阈值，并且当前为状态1时，锁定为状态2(充电故障状态)，关闭电源，同时通知服务器；

当电源开启前后瞬间的电流值差小于10mA或单路电流值第一次低于低阈值，标记为状态3(充电异常状态)；

当单路电流值第二次低于低阈值，并且当前为状态3时，标记为状态4(充电异常状态)；

当单路电流值第三次低于低阈值，并且当前为状态4时，锁定为状态5(充电异常状态)，并通知服务器；

当电源开启前后瞬间的电流值差大于10mA，且单路电流值在低阈值与高阈值之间时，标记为状态6(充电正常状态)。

表1充电状态标记/锁定规则

此外，本实施例中，MCU根据获取的各仓门电流值计算总电流值，并与预设总电流阈值进行对比，当总电流值超过预设总电流阈值时，将不再开启未使用的电源。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得相关硬件执行本发明各个实施例所述的方法。

本发明的另一实施方式，还提供了一种电流检测装置，例如可以是充电柜的MCU，如图2所示，包括接收单元201、电源开关单元203、获取单元205、逻辑单元207，其中：

接收单元201用于接收服务器发送的指令；

电源开关单元203用于打开或关闭电源；

获取单元205用于获取所述电源对应的电流值；

逻辑单元207用于根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态。

需要说明的是，该实施方式中的接收单元201和电源开关单元203可以用于执行本申请实施方式中的步骤102，该实施方式中的获取单元205可以用于执行本申请实施方式中的步骤104，该实施方式中的逻辑单元207可以用于执行本申请实施方式中的步骤106。

作为一种优选的实施方式，获取单元205还用于在接收到服务器发送的所述指令之后、打开所述电源之前，获取所述电源对应的空载电流值；以及在打开所述电源之后，获取所述电源对应的瞬时电流值。

优选地，所述电流检测装置还包括(如图3所示)：

存储单元207，用于存储所述指令、所述电流值、所述预设规则、所述充电状态、所述空载电流值、所述瞬时电流值。

本领域技术人员可以理解的是，存储单元可用于存储任何需要存储的数据、规则、算法、判断结果等，在此不做特殊限定，不再赘述。

作为一种优选的实施方式，所述电流检测装置还包括计时单元，用于对充电时间进行计时；所述计时优选为根据电源开启时长进行倒计时。

此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以通过软件实现，也可以通过硬件实现。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random AccessMemory，RAM)、磁盘或光盘等。

本发明的实施方式还提供了一种存储介质。可选地，在本实施方式中，上述存储介质可以用于执行上述电流检测方法的程序代码。

可选地，在本实施方式中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

根据接收到的服务器发送的指令打开电源；

获取所述电源对应的电流值；

根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态。

可选地，本实施方式中的具体示例可以参考上述实施方式中所描述的示例，本实施方式在此不再赘述。

可选地，在本实施方式中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

上述本发明实施方式的排版顺序仅仅为了描述，不代表实施方式的优劣。

上述实施方式中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得相关硬件执行本发明各个实施方法所述方法的全部或部分步骤。

在本发明的上述实施方式中，对各个实施方式的描述都各有侧重，某个实施方式中没有详述的部分，可以参见其他实施方式的相关描述。

在本申请所提供的装置实施方式仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电流检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据接收到的服务器发送的指令打开电源；

获取所述电源对应的电流值；

根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态。

2.根据权利要求1所述的电流检测方法，其特征在于，所述获取所述电源对应的电流值包括：

获取所述电源对应的电流互感器输出的二次电流值，并根据所述电流互感器的额定电流比换算获得所述电流值。

3.根据权利要求1或2所述的电流检测方法，其特征在于，所述根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态包括：

若连续两次获取的所述电流值均高于预设高阈值，则标记并锁定为充电故障状态，关闭所述电源，并通知所述服务器；

若连续三次获取的所述电流值均低于预设低阈值，则标记并锁定为充电异常状态，并通知所述服务器。

4.根据权利要求1或2所述的电流检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在接收到服务器发送的所述指令之后、打开所述电源之前，获取所述电源对应的空载电流值并进行记录；

在打开所述电源之后，获取所述电源对应的瞬时电流值并进行记录。

5.根据权利要求4所述的电流检测方法，其特征在于，所述根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态包括：

若连续两次获取的所述电流值均高于预设高阈值，则标记并锁定为充电故障状态，关闭所述电源，并通知所述服务器；

若所述瞬时电流值与所述空载电流值的差值小于预设值，或者，获取的所述电流值低于预设低阈值，则标记为充电异常状态；若连续三次标记为充电异常状态，则锁定为充电异常状态并通知所述服务器。

6.根据权利要求3或5所述的电流检测方法，其特征在于，若所述充电状态锁定为充电故障状态或充电异常状态，则暂停获取所述电源对应的电流值。

7.根据权利要求1所述的电流检测方法，其特征在于，所述指令包括电源开启时长，所述电流检测方法还包括：

在打开所述电源的同时对充电时间进行计时，当充电时间超过所述电源开启时长的一半时，暂停获取所述电源对应的电流值。

8.一种电流检测装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收服务器发送的指令；

电源开关单元，用于打开或关闭电源；

获取单元，用于获取所述电源对应的电流值；

逻辑单元，用于根据所述电流值及预设规则标记或锁定充电状态。

9.根据权利要求8所述的电流检测装置，其特征在于，所述获取单元还用于在接收到服务器发送的所述指令之后、打开所述电源之前，获取所述电源对应的空载电流值；以及在打开所述电源之后，获取所述电源对应的瞬时电流值。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7任一项所述的电流检测方法。

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