CN213138539U - 一种充电数据采集分析模块 - Google Patents

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刘涛
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Abstract

本实用新型涉及一种充电数据采集分析模块，包括主控器、PWM信号发生器、数字接收机、电流传感器、电压传感器、模拟采样接口和负载电路，主控器与PWM信号发生器和数字接收机连接，模拟采样接口中的一端连接待测试充电桩的充电接头，模拟接口中电源传输线的另一端连接负载电路，模拟接口中通讯传输线的另一端与PWM信号发生器和数字接收机连接；通过主控器和PWM信号发生器产生与充电桩进行通讯的PWM信号，将PWM信号发送至充电桩，同时来自充电桩的PWM信号经过数字接收机的变频、滤波、调制发送至主控器中进行解析；并且在通讯的同时采集充电桩的电源信号的变化，从而对充电桩进行完整的性能测试，确保用户的安全以及充电设施的充电性能。

Description

一种充电数据采集分析模块
技术领域
本实用新型涉及充电桩技术领域，具体是一种充电数据采集分析模块。
背景技术
电动汽车是世界交通领域发展的必然趋势，也是我国的战略发展方向，电动汽车充电设施作为新型的城市基础设施极为重要。直流充电桩作为目前使用最为广泛的一种充电设施，因其占地面积小、安装方便、重量轻、体积小、安全稳定的特点受到了广泛的青睐。
近年来，电动汽车充电设施作为电动汽车产业发展的基础和保障同样发展迅速，充电桩作为电动汽车充电设施的核心设备，性能优劣关系到电动汽车放电安全，同时作为终端配用电设备，性能好坏也会对电网的安全稳定运行产生影响，因此，随着电动汽车充电设施建设的日益扩大，充电机的入网检测工作日趋重要。目前，充电设施在使用过程中用户较难对充电桩的整体性能进行检测，无法保证用户的安全以及充电设施的充电性能。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种充电数据采集分析模块，能够解决背景技术中的问题。
本实用新型的一种充电数据采集分析模块，包括主控器、PWM信号发生器、数字接收机、电流传感器、电压传感器、模拟采样接口和负载电路，主控器与PWM信号发生器和数字接收机连接，模拟采样接口中的一端连接待测试充电桩的充电接头，模拟接口中电源传输线的另一端连接负载电路，模拟接口中通讯传输线的另一端与PWM信号发生器和数字接收机连接；电流传感器和电压传感器设置于模拟采样接口中的电源传输线上，电流传感器和电压传感器用于采集充电接头内产生的电源输出信号，电流传感器和电压传感器与数字接收机连接。
进一步，所述模拟采样接口内部的电源传输线包括正极充电线、负极充电线、接地线、辅助电源正极线和辅助电源负极线。
进一步，所述电流传感器和电压传感器分别为电流互感器和电压互感器，电流互感器和电压互感器分别套设在所述正极充电线、负极充电线、接地线、辅助电源正极线和辅助电源负极线上。
进一步，所述模拟采样接口内部的通讯传输线包括高电平通信线、低电平通信线、第一插入确认线、第二插入确认线，高电平通信线、低电平通信线、第一插入确认线、第二插入确认线的另一端设有数据接头并与所述数字接收机的数据接口连接。
进一步，所述主控器为STM32单片机，所述数字接收机通过串口与STM32单片机连接，所述PWM信号发生器设置在STM32单片机内部。
进一步，所述负载电路包括顺序连接的直流可调负载和逆变器，逆变器连接至外部电网。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种充电数据采集分析模块，通过主控器和PWM信号发生器产生与充电桩进行通讯的PWM信号，将PWM信号发送至充电桩，同时来自充电桩的PWM信号经过数字接收机的变频、滤波、调制发送至主控器中进行解析；并且在通讯的同时采集充电桩的电源信号的变化，从而对充电桩进行完整的性能测试，确保用户的安全以及充电设施的充电性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的模拟接口与充电桩的连接结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1-2所示：本实施例的一种充电数据采集分析模块，包括主控器、PWM信号发生器、数字接收机、电流传感器、电压传感器、模拟采样接口和负载电路，主控器与PWM信号发生器和数字接收机连接，模拟采样接口中的一端连接待测试充电桩的充电接头，模拟接口中电源传输线的另一端连接负载电路，模拟接口中通讯传输线的另一端与PWM信号发生器和数字接收机连接；电流传感器和电压传感器设置于模拟采样接口中的电源传输线上，电流传感器和电压传感器用于采集充电接头内产生的电源输出信号，电流传感器和电压传感器与数字接收机连接。
本实用新型的一种充电数据采集分析模块，通过主控器和PWM信号发生器产生与充电桩进行通讯的PWM信号，将PWM信号发送至充电桩，同时来自充电桩的PWM信号经过数字接收机的变频、滤波、调制发送至主控器中进行解析；并且在通讯的同时采集充电桩的电源信号的变化，从而对充电桩进行完整的性能测试，确保用户的安全以及充电设施的充电性能。
本实施例中，模拟接口内部遵照国家直流标准，模拟采样接口内部的电源传输线包括正极充电线DC+、负极充电线DC-、接地线PE、辅助电源正极线A+和辅助电源负极线A-，模拟采样接口内部的通讯传输线包括高电平通信线S+、低电平通信线S-、第一插入确认线CC1、第二插入确认线CC2，高电平通信线S+、低电平通信线S-、第一插入确认线CC1、第二插入确认线CC2的另一端设有数据接头并与数字接收机的数据接口连接。电流传感器和电压传感器分别为电流互感器和电压互感器，电流互感器和电压互感器分别套设在正极充电线DC+、负极充电线DC-、接地线PE、辅助电源正极线A+和辅助电源负极线A-上。
本实施例中，主控器为STM32单片机，数字接收机通过串口与STM32单片机连接，PWM信号发生器设置在STM32单片机内部，此外STM32单片机自带有多种数据接口，如以太网口、USB接口、RS485、RS232接口，可以有效地保证数据能够从主控器中导出，便于测试人员获取测试数据。
本实施例中，负载电路包括顺序连接的直流可调负载和逆变器，逆变器连接至外部电网，从而使得测试过程中的电能能够回到电网中继续使用，避免浪费。
具体采集分析过程如下：
首先将充电桩的充电枪插入至模拟接口中，主控器通过PWM生成器与充电桩进行握手请求；
通过握手请求后，主控器通过PWM生成器向充电桩发送电池配置信息；
开始充电，主控器通过PWM生成器分别向充电桩发送各种故障信息的指令，同时通过电流传感器和电压传感器获取充电桩输出电源的变化，故障信息包括未完全插入故障、断开故障、未接地故障、辅助电源失效故障、电池已充满等。从而获取较为完全的测试信息。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种充电数据采集分析模块，其特征在于：包括主控器、PWM信号发生器、数字接收机、电流传感器、电压传感器、模拟采样接口和负载电路，主控器与PWM信号发生器和数字接收机连接，模拟采样接口中的一端连接待测试充电桩的充电接头，模拟接口中电源传输线的另一端连接负载电路，模拟接口中通讯传输线的另一端与PWM信号发生器和数字接收机连接；电流传感器和电压传感器设置于模拟采样接口中的电源传输线上，电流传感器和电压传感器用于采集充电接头内产生的电源输出信号，电流传感器和电压传感器与数字接收机连接。
2.根据权利要求1所述的一种充电数据采集分析模块，其特征在于：所述模拟采样接口内部的电源传输线包括正极充电线、负极充电线、接地线、辅助电源正极线和辅助电源负极线。
3.根据权利要求2所述的一种充电数据采集分析模块，其特征在于：所述电流传感器和电压传感器分别为电流互感器和电压互感器，电流互感器和电压互感器分别套设在所述正极充电线、负极充电线、接地线、辅助电源正极线和辅助电源负极线上。
4.根据权利要求1所述的一种充电数据采集分析模块，其特征在于：所述模拟采样接口内部的通讯传输线包括高电平通信线、低电平通信线、第一插入确认线、第二插入确认线，高电平通信线、低电平通信线、第一插入确认线、第二插入确认线的另一端设有数据接头并与所述数字接收机的数据接口连接。
5.根据权利要求1所述的一种充电数据采集分析模块，其特征在于：所述主控器为STM32单片机，所述数字接收机通过串口与STM32单片机连接，所述PWM信号发生器设置在STM32单片机内部。
6.根据权利要求1所述的一种充电数据采集分析模块，其特征在于：所述负载电路包括顺序连接的直流可调负载和逆变器，逆变器连接至外部电网。
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