CN209117742U - 一种直流充电桩高精度数字计量装置 - Google Patents

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葛梦亮
蔡振海
叶吉超
王荣根
吴林洋
程启旺
王敬春
吴志华
方良军
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Abstract

本实用新型公开了一种直流充电桩高精度数字计量装置。它包括基座，基座顶部设有高精度磁通门电流传感器，基座底部设有通讯接口、供电接口和电压采集接口，基座内设有运算放大电路、精密电阻分压电路、电压电流信号调理电路、电能计量单元、通信电路和电源电路，高精度磁通门电流传感器的输出端与运算放大电路的输入端电连接，精密电阻分压电路与电压采集接口电连接，电压电流信号调理电路分别与运算放大电路、精密电阻分压电路电连接，电能计量单元分别与通信电路、电压电流信号调理电路电连接，通信电路还与通讯接口电连接。本实用新型能够同时完成电压电流采集和计量的工作，提高计量精度，具有更高的安装便利性和电气安全性能。

Description

一种直流充电桩高精度数字计量装置
技术领域
本实用新型涉及充电桩计量技术领域，尤其涉及一种直流充电桩高精度数字计量装置。
背景技术
随着电能计量结构设计思想和方法的不断改进，以及高新技术的应用，直流充电桩中所遇到的直流计量问题广泛受到关注。
目前对于直流充电桩的电能计量一般需要电能表和分流器的组合来完成电压电流的采集和电能计量，但是一般直流电能表测量范围较小，且计量的精度不够，而分流器通过大电流时间较长时又会引起表面发热现象，导致电流检测出现明显误差，进而降低计量准确性。
发明内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种直流充电桩高精度数字计量装置，其能够同时完成电压电流采集和计量的工作，提高计量精度，并具有计量装置体积小、更高的安装便利性和电气安全性能。
为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
本实用新型的一种直流充电桩高精度数字计量装置，包括基座，所述基座顶部设有高精度磁通门电流传感器，所述基座底部设有通讯接口、供电接口和电压采集接口，所述基座内设有运算放大电路、精密电阻分压电路、电压电流信号调理电路、电能计量单元、通信电路和电源电路，所述高精度磁通门电流传感器的输出端与运算放大电路的输入端电连接，所述精密电阻分压电路的两个输入端分别与电压采集接口的正极端子、负极端子电连接，所述电压电流信号调理电路的电流信号输入端与运算放大电路的输出端电连接，所述电压电流信号调理电路的电压信号输入端与精密电阻分压电路的输出端电连接，所述电能计量单元分别与通信电路、电压电流信号调理电路的输出端电连接，所述通信电路还与通讯接口电连接，所述电源电路的正极输入端、负极输入端分别与供电接口的正极端子、负极端子电连接，所述电源电路的四个输出端分别与运算放大电路的电源端、电压电流信号调理电路的电源端、电能计量单元的电源端、通信电路的电源端电连接。
在本方案中，安装时，直流充电桩上连接充电枪的输出线穿过高精度磁通门电流传感器，直流充电桩的正负极输出端通过连接线路与供电接口连接，直流充电桩连接充电枪的输出线的正负极通过连接线路与电压采集接口连接。
电源电路将直流充电桩输出的直流电压转换为计量装置各部件需要的低压直流电压，给计量装置供电。当充电枪插入电动汽车给电动汽车充电时，高精度磁通门电流传感器通过磁感应技术产生次级电信号，电信号经过运算放大电路放大、电压电流信号调理电路调理后输出到电能计量单元，电能计量单元计算出直流充电桩输出的电流值；精密电阻分压电路将直流充电桩输出的直流电压分压后输出到压电流信号调理电路，经过压电流信号调理电路调理后输出到电能计量单元，电能计量单元计算出直流充电桩输出的电压值；电能计量单元根据电流值、电压值进行电能计量。通信电路将电能计量单元计量的电能数据通过通讯接口发送到外部设备。
作为优选，所述基座上还设有显示模块，所述电能计量单元与显示模块电连接。显示模块显示电能计量单元计量的电能数据。
作为优选，所述显示模块为液晶显示屏。
作为优选，所述高精度磁通门电流传感器通过螺丝紧固在基座上。
作为优选，所述通讯接口为USB接口。
本实用新型的有益效果是：能够同时完成电压电流采集和计量的工作，提高计量精度，并具有计量装置体积小、更高的安装便利性和电气安全性能。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的电路原理连接框图；
图3是电压电流信号调理电路的电路原理图；
图4是电能计量单元的电路原理图；
图5是通信电路的电路原理图；
图6是电源电路的电路原理图。
图中：1、高精度磁通门电流传感器，2、运算放大电路，3、精密电阻分压电路，4、电压电流信号调理电路，5、电能计量单元，6、通信电路，7、电源电路，8、显示模块，9、基座，10、通讯接口，11、供电接口，12、电压采集接口，13、螺丝。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种直流充电桩高精度数字计量装置，如图1、图2所示，包括基座9，基座9顶部设有高精度磁通门电流传感器1，基座9底部设有通讯接口10、供电接口11和电压采集接口12，基座9内设有运算放大电路2、精密电阻分压电路3、电压电流信号调理电路4、电能计量单元5、通信电路6、电源电路7，基座9上设有显示模块8，高精度磁通门电流传感器1的输出端与运算放大电路2的输入端电连接，精密电阻分压电路3的两个输入端分别与电压采集接口12的正极端子、负极端子电连接，电压电流信号调理电路4的电流信号输入端与运算放大电路2的输出端电连接，电压电流信号调理电路4的电压信号输入端与精密电阻分压电路3的输出端电连接，电能计量单元5分别与通信电路6、显示模块8、电压电流信号调理电路4的输出端电连接，通信电路6还与通讯接口10电连接，电源电路7的正极输入端、负极输入端分别与供电接口11的正极端子、负极端子电连接，电源电路7的四个输出端分别与运算放大电路2的电源端、电压电流信号调理电路4的电源端、电能计量单元5的电源端、通信电路6的电源端电连接。
电压电流信号调理电路的电路原理图，如图3所示；电能计量单元的电路原理图，如图4所示；通信电路的电路原理图，如图5所示；电源电路的电路原理图，如图6所示。
在本方案中，安装时，直流充电桩上连接充电枪的输出线穿过高精度磁通门电流传感器中间的通孔；直流充电桩的正负极输出端通过连接线路与供电接口连接；直流充电桩连接充电枪的输出线的正负极通过连接线路与电压采集接口连接。
电源电路将直流充电桩输出的直流电压转换为计量装置各部件需要的低压直流电压，给计量装置供电。当充电枪插入电动汽车给电动汽车充电时，高精度磁通门电流传感器通过磁感应技术产生次级电信号，电信号经过运算放大电路放大、电压电流信号调理电路调理后输出到电能计量单元，电能计量单元计算出直流充电桩输出的电流值；精密电阻分压电路将直流充电桩输出的直流电压分压后输出到压电流信号调理电路，经过压电流信号调理电路调理后输出到电能计量单元，电能计量单元计算出直流充电桩输出的电压值；电能计量单元根据电流值、电压值进行电能计量。显示模块显示电能计量单元计量的电能数据。通信电路将电能计量单元计量的电能数据通过通讯接口上传给主机保存、共享、打印等。
显示模块8为液晶显示屏。高精度磁通门电流传感器1通过螺丝紧固在基座上。通讯接口10为USB接口。高精度磁通门电流传感器为零磁通式霍尔电流传感器。
本方案利用先进的高精度磁通门电流传感器，原、副边隔离测量，出色的线性度和准确度，及超强的抗电磁干扰能力完成直流充电桩高精度测试功能。

Claims (5)

1.一种直流充电桩高精度数字计量装置，其特征在于，包括基座（9），所述基座（9）顶部设有高精度磁通门电流传感器（1），所述基座（9）底部设有通讯接口（10）、供电接口（11）和电压采集接口（12），所述基座（9）内设有运算放大电路（2）、精密电阻分压电路（3）、电压电流信号调理电路（4）、电能计量单元（5）、通信电路（6）和电源电路（7），所述高精度磁通门电流传感器（1）的输出端与运算放大电路（2）的输入端电连接，所述精密电阻分压电路（3）的两个输入端分别与电压采集接口（12）的正极端子、负极端子电连接，所述电压电流信号调理电路（4）的电流信号输入端与运算放大电路（2）的输出端电连接，所述电压电流信号调理电路（4）的电压信号输入端与精密电阻分压电路（3）的输出端电连接，所述电能计量单元（5）分别与通信电路、电压电流信号调理电路（4）的输出端电连接，所述通信电路（6）还与通讯接口（10）电连接，所述电源电路（7）的正极输入端、负极输入端分别与供电接口（11）的正极端子、负极端子电连接，所述电源电路（7）的四个输出端分别与运算放大电路（2）的电源端、电压电流信号调理电路（4）的电源端、电能计量单元（5）的电源端、通信电路（6）的电源端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流充电桩高精度数字计量装置，其特征在于，所述基座（9）上还设有显示模块（8），所述电能计量单元（5）与显示模块（8）电连接。
3.根据权利要求2所述的一种直流充电桩高精度数字计量装置，其特征在于，所述显示模块（8）为液晶显示屏。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种直流充电桩高精度数字计量装置，其特征在于，所述高精度磁通门电流传感器（1）通过螺丝（13）紧固在基座（9）上。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种直流充电桩高精度数字计量装置，其特征在于，所述通讯接口（10）为USB接口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109490619A (zh) * 2018-10-12 2019-03-19 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司 一种直流充电桩高精度数字计量装置
CN111562435A (zh) * 2020-05-28 2020-08-21 南京国信能源有限公司 新型充电桩用直流电能表

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