CN206100017U - 一种电动汽车充电桩通讯规约检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车充电桩通讯规约检测装置，包括：与待测充电桩进行电连接，模拟电动汽车的电池负载的模拟负载单元；调节所述待测充电桩和所述模拟负载单元之间的供电电流和供电负荷的控制导引单元；监控整个检测装置的运行，并进行规约检测的决策单元。在该检测装置中设置了模拟负载单元，可以模拟电动汽车的电池负载特性，以模拟待测充电桩对电动汽车的电池负载的充电过程，其中，控制导引单元能够调节供电电流和供电负荷，以保证该检测装置能够在安全的供电环境中使用，决策单元监控该检测装置的运行情况，根据预设的检测规约对充电过程进行检测，判断出待检测的充电桩是否符合该预设规约，从而判断出该充电桩是否合格。

Description

一种电动汽车充电桩通讯规约检测装置

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种电动汽车充电桩通讯规约检测装置。

背景技术

近年来，人们的环保意识越来越强。在城市中，汽车尾气一直是造成环境污染的一个重要因素。电动汽车的出现可以大大缓解尾气污染对环境造成的压力。

随着电动汽车的发展，人们发现充电设备是制约电动汽车进一步发展的重要因素。目前的充电设备由于规约的不完善，使得各充电设备在兼容性上存在很多问题，很多厂商的充电设备有时难以为电动汽车提供充电服务，极大地限制了电动汽车的普及及应用。如今，电动汽车充电设备的硬件接口国家标准已经统一，在软件部分充电协议方面也已经颁布了相应的标准。对充电设备执行标准的检测是充电设备能否应用的前提。

因此，如何适配不同的充电桩，以实现对充电桩规约的检测，判断其是否合格，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电动汽车充电桩通讯规约检测装置，可以适配不同的充电桩，以实现对充电桩规约的检测，判断其是否合格。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种电动汽车充电桩通讯规约检测装置，包括：

与待测充电桩进行电连接，模拟电动汽车的电池负载的模拟负载 单元；

预设所述模拟负载单元连接，调节所述待测充电桩和所述模拟负载单元之间的供电电流和供电负荷的控制导引单元；

分别与所述模拟负载单元和所述控制导引单元连接，监控整个检测装置的运行，并进行规约检测的决策单元。

优选地，所述模拟负载单元包括：

与所述待测充电桩的输出插头连接的插座，与所述插座连接的交流接触器，与所述交流接触器连接的交流电子负载。

优选地，所述模拟负载单元还包括：

设置在所述插座和所述交流接触器之间，响应操作者操作切断供电的急停开关；

设置在所述急停开关和所述交流接触器之间，进行浪涌保护的断路浪涌保护器。

优选地，所述模拟负载单元还包括：

设置在所述交流接触器和所述交流电子负载之间，根据所述决策单元的对应控制信号切换供电负载的负载选择开关；

与所述负载选择开关连接，用于挂载外接负载的外接负载接口。

优选地，所述控制导引单元包括：

第一可变电阻模块，所述第一可变电阻模块的第一端和所述插座的PE地线连接，所述第一可变电阻模块的第二端和所述插座的CC线连接；

PWM信号接口，所述PWM信号接口的第一端和所述插座的CP线连接；

二极管，所述二极管的正极和所述PWM信号接口的第二端连接，所述二极管的负极和所述决策单元连接；

第二可变电阻模块，所述第二可变电阻模块的第一端和所述插座的PE地线连接，所述第二可变电阻的第二端和所述二极管的负极连 接，其中，所述PE地线和所述决策单元连接；

所述第一可变电阻模块和所述第二可变电阻模块均与所述决策单元连接。

优选地，所述决策单元包括：

与所述交流接触器连接，控制所述交流接触器开闭的控制器；

与所述第一可变电阻模块及第二可变电阻模块连接，控制所述第一可变电阻模块及第二可变电阻模块的电阻变化的控制模块；

分别与所述交流接触器的输入端、所述插座的CC线、所述二极管的负极连接的数据采集模块；

与所述控制器、控制模块、数据采集模块和负载选择开关连接，控制对应连接设备运行，并获取所述数据采集模块采集的数据分析所述待测充电桩的工况信息的中央处理模块；

与所述中央处理模块连接，对所述待测充电桩的工况信息进行相应显示的显示器；

与所述中央处理模块连接，存储预设检测方案信息的存储模块。

优选地，所述决策单元还包括：

与所述中央处理模块连接，接收外接输入设备输入的规约信息的输入设备连接器；

与所述中央处理模块连接，显示所述PWM信号接口的PWM信号的占空比的示波器；

与所述中央处理模块连接，用于与外接上位机进行通讯的通讯模块。

优选地，还包括：

与所述中央处理模块连接，为所述决策单元进行供电的供电模块。

优选地，所述交流接触器包括第一交流接触器和第二交流接触器，所述第一交流接触器和所述第二交流接触器的输出端均与所述负 载选择开关连接，其中，所述急停开关与所述插座的交流电源连接，所述断路浪涌保护器的输出端和所述第一交流接触器的输入端连接，所述第二交流接触器的输入端和所述插座的中线连接。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本实用新型所提供的电动汽车充电桩检测装置，包括：与待测充电桩进行电连接，模拟电动汽车的电池负载的模拟负载单元；调节所述待测充电桩和所述模拟负载单元之间的供电电流和供电负荷的控制导引单元；监控整个检测装置的运行，并进行规约检测的决策单元。在该检测装置中设置了模拟负载单元，可以模拟电动汽车的电池负载特性，以模拟待测充电桩对电动汽车的电池负载的充电过程，其中，控制导引单元能够调节供电电流和供电负荷，以保证该检测装置能够在安全的供电环境中使用，决策单元监控该检测装置的运行情况，根据预设的检测规约对充电过程进行检测，判断出待检测的充电桩是否符合该预设规约，从而判断出该充电桩是否合格。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的电动汽车充电桩检测装置结构示意图；

图2为本实用新型另一种具体实施方式所提供的电动汽车充电桩检测装置结构示意图；

图3为本实用新型一种实施方式所提供的第一可变电阻模块结构 示意图；

图4为本实用新型一种实施方式所提供的第二可变电阻模块结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种电动汽车充电桩通讯规约检测装置，可以适配不同的充电桩，以实现对充电桩规约的检测，判断其是否合格。

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1，图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的电动汽车充电桩检测装置结构示意图。

本实用新型的一种具体实施方式提供了一种电动汽车充电桩通讯规约检测装置，包括：与待测充电桩进行电连接，模拟电动汽车的电池负载的模拟负载单元1；与所述模拟负载单元1连接，调节待测充电桩和模拟负载单元1之间的供电电流和供电负荷的控制导引单元2；分别与所述模拟负载单元和所述控制导引单元连接，监控整个检测装置的运行，并进行规约检测的决策单元3。

在本实施方式中，该检测装置中设置了模拟负载单元，其可以模拟电动汽车的电池负载特性，以模拟待测充电桩对电动汽车的电池负载的充电过程，其中，控制导引单元能够根据不同充电桩的参数调节供电电流和供电负荷，以保证该检测装置能够在安全的供电环境中使用，决策单元监控该检测装置的运行情况，根据预设的检测规约，如 国家颁布的充电标准协议标准，对充电过程进行检测，判断出待检测的充电桩是否符合该预设规约，从而判断出该充电桩是否合格。因而，本实施方式中的电动汽车充电桩检测装置可以灵活调节控制引导单元适配不同厂商的充电桩的控制要求，简单方便地实现对充电桩规约的检测，判断出待检测的充电桩是否合格。

请参考图2，图2为本实用新型另一种具体实施方式所提供的电动汽车充电桩检测装置结构示意图。

在上述实施方式的基础上，本实用新型的一种实施方式中，模拟负载单元1包括：与待测充电桩的输出插头连接的插座11，与插座11连接的交流接触器12，与交流接触器12连接的交流电子负载13。

进一步地，模拟负载单元1还包括：设置在插座11和交流接触器12之间，响应操作者操作切断供电的急停开关14；设置在急停开关14和交流接触器12之间，进行浪涌保护的断路浪涌保护器15。

更进一步地，模拟负载单元还包括：设置在交流接触器12和交流电子负载13之间，根据决策单元3的对应控制信号切换供电负载的负载选择开关16；与负载选择开关16连接，用于挂载外接负载的外接负载接口17。

在本实施方式中，该插座为符合GBT20234.1-2011标准的充电插座。交流电子负载即作为充电负载模拟电动汽车的电池负载，通过插座和充电桩进行连接充电。交流接触器位于插座和交流电子负载之间，作为供电回路的开关电路。其中，急停开关是常闭开关，在紧急情况下按下该急停开关切断该检测装置与充电桩的供电连接，以保证整个装置的安全。浪涌保护器设置在急停开关和交流接触器之间，用以提高检测装置的安全性，在检测装置承受雷电等过高电压时提供保护作用，该浪涌保护器有预设的功率最大值，当输出功率超过该功率最大值时，自动断开电路以保证检测装置的安全。在默认情况下，负载选择开关和交流电子负载连接构成负载回路，而由于设置了外接负载接 口，负载选择开关可由决策单元控制切换负载回路至外接负载接口，实现由外接负载接口挂载的第三方外接负载作为检测装置的负载进行检测工作。

在本实施方式中，优选交流接触器12包括第一交流接触器121和第二交流接触器122，第一交流接触器121和第二交流接触器122的输出端均与负载选择开关16连接，其中，急停开关14与插座11的交流电源L连接，断路浪涌保护器15的输出端和第一交流接触器121的输入端连接，第二交流接触器122的输入端和插座11的中线N连接。其中，第一交流接触器121和第二交流接触器122均与决策单元3连接，并受控于决策单元3，由决策单元3控制第一交流接触器121和第二交流接触器122的开启和闭合。两个交流接触器的设置能够避免由于单个交流接触器误操作或工作异常引起的供电回路错误连接。

在上述各实施方式的基础上，控制导引单元2包括：第一可变电阻模块21，第一可变电阻模块21的第一端和插座11的PE地线连接，第一可变电阻模块21的第二端和插座11的CC线连接；PWM信号接口22，PWM信号接口22的第一端和插座11的CP线连接；二极管23，二极管23的正极和PWM信号接口22的第二端连接，二极管23的负极和决策单元3连接；第二可变电阻模块24，第二可变电阻模块24的第一端和插座11的PE地线连接，第二可变电阻24的第二端和二极管23的负极连接，其中，PE地线和决策单元3连接；第一可变电阻模块21和第二可变电阻模块24均与决策单元连接。

在本实施方式中，优选地，第一可变电阻模块如图3所示，由一组开关控制的电阻构成，可通过开关的动态开启和闭合实现电阻值的变换。优选第二可变电阻模块如图4所示，亦由一组开关控制的电阻构成，可通过开关的动态开启和闭合实现电阻值的变换。其中，PWM信号接口可外接PWM信号源来代替交流充电桩的PWM信号源。其 中，二极管用于防止电流反向流动。

在本实用新型的一种实施方式中，决策单元3包括：

与交流接触器12连接，控制交流接触器12开闭的控制器31；与第一可变电阻模块21及第二可变电阻模块24连接，控制第一可变电阻模块21及第二可变电阻模块24的电阻变化的控制模块32；分别与交流接触器12的输入端、插座11的CC线、二极管23的负极连接的数据采集模块33；与控制器31、控制模块32、数据采集模块33和负载选择开关16连接，控制对应连接设备运行，并获取数据采集模块33采集的数据分析待测充电桩的工况信息的中央处理模块34；与中央处理模块34连接，对待测充电桩的工况信息进行相应显示的显示器35；与中央处理模块34连接，存储预设检测方案信息的存储模块36。

进一步地，决策单元3还包括：与中央处理模块34连接，接收外接输入设备输入的规约信息的输入设备连接器37；与中央处理模块34连接，显示PWM信号接口22的PWM信号的占空比的示波器38；与中央处理模块34连接，用于与外接上位机进行通讯的通讯模块39。

在本实施方式中，控制器和交流接触器连接，如上述实施方式中交流接触器包括第一交流接触器和第二交流接触器时，控制器分别和这两个交流接触器连接，作为这两个交流接触器的辅助触头，实现由中央处理模块控制交流接触器的开启和闭合。控制模块与第一可变电阻模块及第二可变电阻模块连接，实现由中央处理模块对两个可变电阻模块的电阻值的变化控制。

如图2所示，中央处理模块时该检测装置的核心控制部，其中，插座的CC线和中央处理模块的J3测量点连接，二极管的负极和中央处理模块的J2测量点连接。中央处理模块通过测量点J3与插座的PE间的电阻值来判断当前充电桩的的额定功率，中央处理模块34通过测量点J2的PWM信号的占空比确认当前充电桩的最大供电电流。显示器输出中央处理模块输出的工况信息，输入设备连接器可接收输入设 备的输入信息，如根据需要通过输入设备由此输入设备连接器输入规约信息等，作为中央处理模块的检测信息。示波器显示PWM信号接口22的PWM信号的占空比，从而可以获知当前供电设备的最大供电电流。中央处理模块通过通讯模块可以实现和其他上位机的数据通讯，通讯模块可以提供RS-485通讯接口、无线通信器和红外通讯器等多功能部件。存储模块存储该检测装置的系统运行方案，中央处理模块可由存储模块调取运行方案，以控制其他部件进行相应运行。

进一步地，该检测装置还包括：与中央处理模块34连接，为决策单元3进行供电的供电模块4，可以接入220V市电，为整个检测装置的用电部件提供电源。

本实施方式还对该检测装置的工作原理进行了详细说明，当待测试的交流充电桩的插头插入该检测装置的插座后，供电模块接入电源为整个检测装置供电，中央处理模块开始上电初始化，输出一控制信号至控制器控制第一交流接触器和第二交流接触器断路。中央处理模块输出一控制信号至控制模块控制第一可变电阻模块和第二可变电阻模块断路。数据采集模块在上电后不断采集供电回路的第一交流接触器和第二交流接触器的输入端电压、电流、负荷数据，并采集插座CC线路的电阻值，采集插座的CP线路输出的PWM信号的占空比信息，且数据采集模块采集的数据通过中央处理模块的处理在显示器上实时显示。其中，PWM信号的占空比信息在示波器上进行显示。

在本实施方式中，该检测装置共包括以下几种状态：

1、完全连接状态，表示充电桩已经完连接，处理可以充电的状态。用户在输入设备连接器设置当前装置为完全连接状态，中央处理模块通过控制模块调节第一可变电阻模块的电阻值，使CC线路的电压处于特定值，并由数据采集模块采集反馈至中央处理模块，将检测装置设置为完全连接状态，并可设置额定电流为10A、16A、32A等多个可选择值。

2、启动充电状态，在确认充电桩和检测装置完全连接后，用户可选择启动充电，中央处理模块通过控制器控制第一交流接触器和第二交流接触器联动闭合，该检测装置的供电回路启动，装置进入充电状态，在充电过程中可根据插座输入的PWM信号判断充电桩的最大供电电流。

3、停止状态，中央处理模块通过控制模块调节第二可变电阻的电阻值，使充电桩检测到CP线路的电压改变为特定值，使充电桩停止充电。

本实施方式中的检测装置基于用户的实际需求，结合充电桩的实际情况，检测装置自身按照充电设施规约设计，响应速度快，安全可靠。由中央处理模块进行检测控制，实现了较高的自动化，设备可控参数多，能实现多种测试条件的组合，具备较为完善的充电设备测试功能。尤其是设置了对外通讯接口和负载接口，方便了系统的扩展。

综上所述，本实用新型实施例所提供的电动汽车充电桩检测装置，在该检测装置中设置了模拟负载单元，可以模拟电动汽车的电池负载特性，以模拟待测充电桩对电动汽车的电池负载的充电过程，其中，控制导引单元能够调节供电电流和供电负荷，以保证该检测装置能够在安全的供电环境中使用，决策单元监控该检测装置的运行情况，根据预设的检测规约对充电过程进行检测，判断出待检测的充电桩是否符合该预设规约，从而判断出该充电桩是否合格。

以上对本实用新型所提供一种电动汽车充电桩通讯规约检测装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电动汽车充电桩通讯规约检测装置，其特征在于，包括：

与待测充电桩进行电连接，模拟电动汽车的电池负载的模拟负载单元；

与所述模拟负载单元连接，调节所述待测充电桩和所述模拟负载单元之间的供电电流和供电负荷的控制导引单元；

分别与所述模拟负载单元和所述控制导引单元连接，监控整个检测装置的运行，并进行规约检测的决策单元。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模拟负载单元包括：

与所述待测充电桩的输出插头连接的插座，与所述插座连接的交流接触器，与所述交流接触器连接的交流电子负载。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述模拟负载单元还包括：

设置在所述插座和所述交流接触器之间，响应操作者操作切断供电的急停开关；

设置在所述急停开关和所述交流接触器之间，进行浪涌保护的断路浪涌保护器。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述模拟负载单元还包括：

设置在所述交流接触器和所述交流电子负载之间，根据所述决策单元的对应控制信号切换供电负载的负载选择开关；

与所述负载选择开关连接，用于挂载外接负载的外接负载接口。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制导引单元包括：

第一可变电阻模块，所述第一可变电阻模块的第一端和所述插座的PE地线连接，所述第一可变电阻模块的第二端和所述插座的CC 线连接；

PWM信号接口，所述PWM信号接口的第一端和所述插座的CP线连接；

二极管，所述二极管的正极和所述PWM信号接口的第二端连接，所述二极管的负极和所述决策单元连接；

第二可变电阻模块，所述第二可变电阻模块的第一端和所述插座的PE地线连接，所述第二可变电阻的第二端和所述二极管的负极连接，其中，所述PE地线和所述决策单元连接；

所述第一可变电阻模块和所述第二可变电阻模块均与所述决策单元连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述决策单元包括：

与所述交流接触器连接，控制所述交流接触器开闭的控制器；

与所述第一可变电阻模块及第二可变电阻模块连接，控制所述第一可变电阻模块及第二可变电阻模块的电阻变化的控制模块；

分别与所述交流接触器的输入端、所述插座的CC线、所述二极管的负极连接的数据采集模块；

与所述控制器、控制模块、数据采集模块和负载选择开关连接，控制对应连接设备运行，并获取所述数据采集模块采集的数据分析所述待测充电桩的工况信息的中央处理模块；

与所述中央处理模块连接，对所述待测充电桩的工况信息进行相应显示的显示器；

与所述中央处理模块连接，存储预设检测方案信息的存储模块。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述决策单元还包括：

与所述中央处理模块连接，接收外接输入设备输入的规约信息的输入设备连接器；

与所述中央处理模块连接，显示所述PWM信号接口的PWM信号的占空比的示波器；

与所述中央处理模块连接，用于与外接上位机进行通讯的通讯模块。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

与所述中央处理模块连接，为所述决策单元进行供电的供电模块。

9.根据权利要求4至8任一项所述的装置，其特征在于，所述交流接触器包括第一交流接触器和第二交流接触器，所述第一交流接触器和所述第二交流接触器的输出端均与所述负载选择开关连接，其中，所述急停开关与所述插座的交流电源连接，所述断路浪涌保护器的输出端和所述第一交流接触器的输入端连接，所述第二交流接触器的输入端和所述插座的中线连接。