CN216718633U - 一种便携式车辆在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了电动汽车技术领域的一种便携式车辆在线检测装置，包括一主控模块、一检测模块、一电源模块、一通信模块、一接触模块、一充电插座、一充电枪以及一搭电施救接口；所述主控模块分别与检测模块、电源模块、通信模块、接触模块、充电插座以及充电枪连接；所述接触模块的一端与电源模块以及搭电施救接口连接，另一端与充电插座、充电枪以及检测模块连接。本实用新型的优点在于：极大的提升了充电检测的效率以及质量，极大的降低了充电检测的成本。

Description

一种便携式车辆在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别指一种便携式车辆在线检测装置。

背景技术

电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。随着电动汽车的发展，电动汽车的充电需求与日俱增，充电桩的建设数量呈现爆炸式增长。

为了确保充电的安全性，在给电动汽车进行充电前，需要进行一些列的检测。针对充电前的检测，传统上需要另外使用多个不同的检测设备，由于要分别操作不同的检测设备，使用起来非常的不便，单独购买检测设备的成本高昂，且传统上的检测设备功能单一，仅具备对应的检测功能，且仅能对电动汽车端进行检测，无法对充电桩端进行检测，检测完成的数据需要由人工进行记录汇总。

因此，如何提供一种便携式车辆在线检测装置，实现提升充电检测的效率以及质量，降低充电检测的成本，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种便携式车辆在线检测装置，实现提升充电检测的效率以及质量，降低充电检测的成本。

本实用新型提供了一种便携式车辆在线检测装置，包括一主控模块、一检测模块、一电源模块、一通信模块、一接触模块、一充电插座、一充电枪以及一搭电施救接口；

所述主控模块分别与检测模块、电源模块、通信模块、接触模块、充电插座以及充电枪连接；所述接触模块的一端与电源模块以及搭电施救接口连接，另一端与充电插座、充电枪以及检测模块连接。

进一步地，所述主控模块包括一充电桩控制器、一单片机以及一显示屏；

所述充电桩控制器的一端与单片机连接，另一端与显示屏连接；所述单片机分别与检测模块、电源模块、通信模块、接触模块、充电插座以及充电枪连接。

进一步地，所述电源模块包括一双向直流变换器、一12V直流变换器以及一电池；

所述双向直流变换器的一端与电池连接，另一端与接触模块连接；所述12V直流变换器的一端与电池连接，另一端与接触模块连接；

所述双向直流变换器以及12V直流变换器均与单片机连接。

进一步地，所述充电插座包括一接线端子1、一接线端子2、一接线端子3、一接线端子4、一接线端子5、一接线端子6、一接线端子7、一接线端子8、一接线端子9以及一电阻R1；

所述电阻R1的一端与接线端子3连接，另一端与接线端子6连接；所述接线端子1与检测模块连接，接线端子2与检测模块以及充电枪连接，接线端子3与检测模块以及充电枪连接，接线端子4与单片机以及充电枪连接，接线端子5与单片机以及充电枪连接，接线端子7与单片机以及检测模块连接，接线端子8与接触模块以及充电枪连接，接线端子9与接触模块以及充电枪连接；

所述充电枪包括一接线引脚1、一接线引脚2、一接线引脚3、一接线引脚4、一接线引脚5、一接线引脚6、一接线引脚7、一接线引脚8、一接线引脚9、一电阻R2以及一电阻R3；

所述电阻R2的一端与接线引脚3连接，另一端与接线引脚6以及单片机连接；所述电阻R3的一端与接线引脚3连接，另一端与接线引脚7连接；所述接线引脚1与检测模块连接，接线引脚2与检测模块以及接线端子2连接，接线引脚3与检测模块以及接线端子3连接，接线引脚4与单片机以及接线端子4连接，接线引脚5与单片机以及接线端子5连接，接线引脚8与接触模块以及接线端子8连接，接线引脚9与接触模块以及接线端子9连接；

所述搭电施救接口包括一接线触点1以及一接线触点2；所述接线触点1以及接线触点2均与接触模块连接。

进一步地，所述检测模块包括一绝缘耐压测试仪IMD、一电压表V、一电流表A1、一电流表A2以及一采样电阻R4；

所述绝缘耐压测试仪IMD的引脚1与接线端子2、电压表V的负极、接触模块以及接线引脚2连接，引脚2与接线端子3、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及接线引脚3连接，引脚3与电流表A1、电流表A2以及接触模块连接；

所述电压表V的正极与接线端子1以及电流表A1连接；所述电流表A2与接线引脚1连接；所述采样电阻R4的一端与接线端子7以及单片机连接；

所述绝缘耐压测试仪IMD、电压表V、电流表A1以及电流表A2均与单片机连接。

进一步地，所述接触模块包括一开关K1、一开关K2、一开关K3、一开关K4、一开关K5以及一开关K6；

所述开关K1的一端与电源模块连接，另一端与检测模块连接；所述开关K2的一端与电源模块连接，另一端与检测模块以及充电枪连接；所述开关K3的一端与电源模块以及开关K6连接，另一端与充电插座和充电枪连接；所述开关K4的一端与电源模块以及开关K5连接，另一端与充电插座和充电枪连接；所述开关K5以及开关K6均分别与接触模块连接；

所述开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5以及开关K6均与单片机连接；

还包括一服务器，所述服务器与通信模块连接。

本实用新型的优点在于：

1、通过设置包括绝缘耐压测试仪IMD、电压表V、电流表A1以及电流表A2的检测模块，实现对电动汽车充放电过程的充放电数据进行采集，对电动汽车进行绝缘耐压检测，对充电桩的电压精度、电流精度以及充电协议一致性进行检测，即集成了多种检测功能，可以对电动汽车和充电桩进行检测，不必像传统上分别购买和操作不同的检测设备，且充放电数据和检测结果自动上传服务器，不必像传统上由人工进行记录汇总，避免了人为操作和记录的失误，最终极大的提升了充电检测的效率以及质量，极大的降低了充电检测的成本。

2、通过设置双向直流变换器、开关K1和开关K2，充电桩控制器基于削峰填谷策略，通过单片机启闭开关K1和开关K2，进而在峰电时段优先使用电源模块的电池给电动汽车进行充电，谷电时段给电源模块的电池补电，降低了电费的支出，进一步降低了充电检测的成本。

3、通过设置开关K5、开关K6以及搭电施救接口，当电池没电时，可闭合开关K5和开关K6，通过搭电施救接口接入外部的12V电源给电动汽车的辅助电源供电，极大的提升了检测装置的适用范围。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种便携式车辆在线检测装置的电路原理框图。

图2是本实用新型单片机的电路原理框图。

图3是本实用新型一种便携式车辆在线检测装置的电路图。

图4是本实用新型充电插座的电路图。

图5是本实用新型充电枪的电路图。

图6是本实用新型搭电施救接口的电路图。

图7是本实用新型工作原理的流程图。

具体实施方式

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：通过设置包括绝缘耐压测试仪IMD、电压表V、电流表A1以及电流表A2的检测模块，集成多种检测功能，不必像传统上分别购买和操作不同的检测设备，且充放电数据和检测结果自动通过通信模块上传服务器，不必像传统上由人工进行记录汇总，以提升充电检测的效率以及质量，降低充电检测的成本；通过充电桩控制器基于削峰填谷策略启闭开关K1和开关K2，在峰电时段优先使用电源模块的电池给电动汽车进行充电，谷电时段给电源模块的电池补电，降低电费的支出，进一步降低充电检测的成本。

请参照图1至图7所示，本实用新型一种便携式车辆在线检测装置的较佳实施例，包括一主控模块、一检测模块、一电源模块、一通信模块、一接触模块、一充电插座、一充电枪以及一搭电施救接口；所述主控模块用于控制检测装置的工作；所述检测模块用于采集充电桩和电动汽车在充放电过程中的充放电数据，进而对充电桩和电动汽车进行一系列的检测；所述电源模块用于给电动汽车的电池以及辅助电源进行供电，接收电动汽车放电过程中传输的电能；所述通信模块为2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-IOT通信模块、LORA通信模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块或者ZigBee通信模块，用于检测装置与服务器之间的通信；所述接触模块用于通断电源模块与充电枪之间的连接；所述充电插座用于连接充电桩；所述充电枪用于连接电动汽车；所述搭电施救接口用于连接外部的12V电源给电动汽车的辅助电源供电；

所述主控模块分别与检测模块、电源模块、通信模块、接触模块、充电插座以及充电枪连接；所述接触模块的一端与电源模块以及搭电施救接口连接，另一端与充电插座、充电枪以及检测模块连接。

所述主控模块包括一充电桩控制器(MTU)、一单片机以及一显示屏；所述充电桩控制器用于控制主控模块的工作；所述单片机用于控制检测模块、电源模块以及通信模块的工作，控制接触模块的通断，采集充电插座以及充电枪的CAN报文数据、CC1和CC2的信号，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的单片机即可，并不限于何种型号，例如ST公司的STM32F103系列的单片机，且控制程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的；所述显示屏用于操作所述检测装置，并显示检测结果；

所述充电桩控制器的一端与单片机连接，另一端与显示屏连接；所述单片机分别与检测模块、电源模块、通信模块、接触模块、充电插座以及充电枪连接。

所述电源模块包括一双向直流变换器(双向DC-DC)、一12V直流变换器(12VDC-DC)以及一电池；所述双向直流变换器用于电能的双向变换传输，即对所述电池进行充电或者放电；所述12V直流变换器用于将电池输出的电压转换为12V，进而给电动汽车的辅助电源供电；

所述双向直流变换器的一端与电池连接，另一端与接触模块连接；所述12V直流变换器的一端与电池连接，另一端与接触模块连接；

所述双向直流变换器以及12V直流变换器均与单片机连接，即受所述单片机控制。

所述充电插座包括一接线端子1、一接线端子2、一接线端子3、一接线端子4、一接线端子5、一接线端子6、一接线端子7、一接线端子8、一接线端子9以及一电阻R1；

所述电阻R1的一端与接线端子3连接，另一端与接线端子6连接；所述接线端子1与检测模块连接，接线端子2与检测模块以及充电枪连接，接线端子3与检测模块以及充电枪连接，接线端子4与单片机以及充电枪连接，接线端子5与单片机的引脚3以及充电枪连接，接线端子7与单片机的引脚1以及检测模块连接，接线端子8与接触模块以及充电枪连接，接线端子9与接触模块以及充电枪连接；

所述充电枪包括一接线引脚1、一接线引脚2、一接线引脚3、一接线引脚4、一接线引脚5、一接线引脚6、一接线引脚7、一接线引脚8、一接线引脚9、一电阻R2以及一电阻R3；

所述电阻R2的一端与接线引脚3连接，另一端与接线引脚6以及单片机的引脚4连接；所述电阻R3的一端与接线引脚3连接，另一端与接线引脚7连接；所述接线引脚1与检测模块连接，接线引脚2与检测模块以及接线端子2连接，接线引脚3与检测模块以及接线端子3连接，接线引脚4与单片机以及接线端子4连接，接线引脚5与单片机的引脚3以及接线端子5连接，接线引脚8与接触模块以及接线端子8连接，接线引脚9与接触模块以及接线端子9连接；

所述搭电施救接口包括一接线触点1以及一接线触点2；所述接线触点1以及接线触点2均与接触模块连接，即所述接线触点1与开关K5连接，所述接线触点2与开关K6连接。

所述检测模块包括一绝缘耐压测试仪IMD、一电压表V、一电流表A1、一电流表A2以及一采样电阻R4；所述绝缘耐压测试仪IMD用于进行绝缘耐压检测，并将检测数据传输给所述单片机；所述电压表V、电流表A1以及电流表A2用于采集充放电过程中DC+和DC-的电压值和电流值；所述采样电阻R4用于对接线端子7进行电压采样；

所述绝缘耐压测试仪IMD的引脚1与接线端子2、电压表V的负极、接触模块以及接线引脚2连接，引脚2与接线端子3、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及接线引脚3连接，引脚3与电流表A1、电流表A2以及接触模块连接；

所述电压表V的正极与接线端子1以及电流表A1连接；所述电流表A2与接线引脚1连接；所述采样电阻R4的一端与接线端子7以及单片机连接；

所述绝缘耐压测试仪IMD、电压表V、电流表A1以及电流表A2均与单片机连接，即将检测数据汇总到所述单片机。

所述接触模块包括一开关K1、一开关K2、一开关K3、一开关K4、一开关K5以及一开关K6；所述开关K1和开关K2用于通断双向直流变换器；所述开关K3和开关K4用于通断12V直流变换器；所述开关K5和开关K6用于连接外部的12V电源；

所述开关K1的一端与电源模块连接，另一端与检测模块连接；所述开关K2的一端与电源模块连接，另一端与检测模块以及充电枪连接；所述开关K3的一端与电源模块以及开关K6连接，另一端与充电插座和充电枪连接；所述开关K4的一端与电源模块以及开关K5连接，另一端与充电插座和充电枪连接；所述开关K5以及开关K6均分别与接触模块连接；

所述开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5以及开关K6均与单片机连接，通过所述单片机控制通断；

还包括一服务器，所述服务器与通信模块连接；移动终端可通过所述服务器获取检测结果，或者直接向所述检测装置发送检测指令。

本实用新型的工作原理包括如下步骤：

步骤S10、将测试装置的充电插座连接至充电桩，充电枪连接至电动汽车后，充电桩控制器通过单片机断开接触模块的各开关；

步骤S20、充电桩控制器基于显示屏输入或者服务器下发的检测指令，对电动汽车或者电源模块的电池进行充放电，实时采集充放电数据，并通过绝缘耐压测试仪IMD对电动汽车进行绝缘耐压检测，生成第一检测结果；

步骤S30、充电桩控制器基于所述充放电数据对充电桩进行电压精度检测、电流精度检测以及充电协议一致性检测，生成第二检测结果；

步骤S40、充电桩控制器将所述第一检测结果以及第二检测结果显示在显示屏上，并将所述充放电数据、第一检测结果以及第二检测结果通过通信模块实时上传服务器；

步骤S50、充电桩控制器基于削峰填谷策略对电源模块的电池进行充放电，并将电池的充放电记录同步至服务器。

所述步骤S20中，所述采集充放电数据具体为：

通过电压表V采集充放电的电压值，通过电流表A1和电流表A2采集充放电的电流值。

所述步骤S30具体包括：

步骤S31、充电桩控制器设定一电压采样数量n，基于所述电压采样数量n从充放电数据中随机获取n个实际测量的第一电压值，并获取各所述第一电压值对应的请求的第二电压值，将各所述第一电压值分别减去对应的第二电压值得到若干个电压差值，选取最大的所述电压差值作为电压精度：

电压精度＝MAX(ΔX1…ΔXn)；

ΔXn＝CXn-Xn；

其中，ΔXn表示第n个第一电压值减去第n个第二电压值得到的电压差值；CXn表示第n个第一电压值；Xn表示第n个第二电压值；

步骤S32、充电桩控制器设定一电流采样数量m，筛选所述充放电数据中SOC小于70％部分的数据(电源模块的电池或者电动汽车的电池的SOC)，基于所述电流采样数量m从筛选后的充放电数据中随机获取m个实际测量的第一电流值，并获取各所述第一电流值对应的请求的第二电流值，将各所述第一电流值分别减去对应的第二电流值得到若干个电流差值，选取最大的所述电流差值作为电流精度：

电流精度＝MAX(ΔY1…ΔYm)；

ΔYm＝CYm-Ym；

其中，ΔYm＝表示第m个第一电流值减去第m个第二电流值得到的电流差值；CYm表示第m个第一电流值；Ym表示第m个第二电流值；

步骤S33、充电桩控制器创建一偏差阈值，基于所述偏差阈值对充放电数据与请求的充放电数据的差值进行充电协议一致性检测，生成一致性判断结果；即判断所述差值是否超过偏差阈值；

步骤S34、充电桩控制器基于所述电压精度、电流精度以及一致性判断结果生成第二检测结果；

所述步骤S31、步骤S32以及步骤S33不分先后顺序。

所述步骤S50具体包括：

步骤S51、充电桩控制器创建一削峰填谷策略、一SOC上限以及一SOC下限；

所述削峰填谷策略具体为设定一峰电时段以及一谷电时段，峰电时段优先使用电源模块的电池给电动汽车进行充电，谷电时段给电源模块的电池补电；

步骤S52、充电桩控制器接收到充电指令时，判断当前时段是峰电时段还是谷电时段，若是峰电时段，则：

判断所述电池当前的电量是否大于SOC下限，若是，则基于所述削峰填谷策略，闭合开关K1和开关K2，通过电池给电动汽车充电，直至电池的电量小于所述SOC下限；若否，则通过充电桩给电动汽车充电；

若是谷电时段，则：

判断所述电池当前的电量是否大于SOC上限，若是，则通过充电桩给电动汽车充电；若否，则基于所述削峰填谷策略，闭合开关K1和开关K2，通过充电桩给电动汽车以及电池充电，直至电池的电量大于所述SOC上限；

步骤S53、充电桩控制器接收到放电指令时，判断当前时段是峰电时段还是谷电时段，若是峰电时段，则将电动汽车的电通过充电桩传输给电网；若是谷电时段，则基于所述削峰填谷策略，闭合开关K1和开关K2，将电动汽车的电存储至电池，直至电池的电量大于所述SOC上限；

所述步骤S52和步骤S53不分先后顺序。

综上所述，本实用新型的优点在于：

1、通过设置包括绝缘耐压测试仪IMD、电压表V、电流表A1以及电流表A2的检测模块，实现对电动汽车充放电过程的充放电数据进行采集，对电动汽车进行绝缘耐压检测，对充电桩的电压精度、电流精度以及充电协议一致性进行检测，即集成了多种检测功能，可以对电动汽车和充电桩进行检测，不必像传统上分别购买和操作不同的检测设备，且充放电数据和检测结果自动上传服务器，不必像传统上由人工进行记录汇总，避免了人为操作和记录的失误，最终极大的提升了充电检测的效率以及质量，极大的降低了充电检测的成本。

2、通过设置双向直流变换器、开关K1和开关K2，充电桩控制器基于削峰填谷策略，通过单片机启闭开关K1和开关K2，进而在峰电时段优先使用电源模块的电池给电动汽车进行充电，谷电时段给电源模块的电池补电，降低了电费的支出，进一步降低了充电检测的成本。

3、通过设置开关K5、开关K6以及搭电施救接口，当电池没电时，可闭合开关K5和开关K6，通过搭电施救接口接入外部的12V电源给电动汽车的辅助电源供电，极大的提升了检测装置的适用范围。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种便携式车辆在线检测装置，其特征在于：包括一主控模块、一检测模块、一电源模块、一通信模块、一接触模块、一充电插座、一充电枪以及一搭电施救接口；

所述主控模块分别与检测模块、电源模块、通信模块、接触模块、充电插座以及充电枪连接；所述接触模块的一端与电源模块以及搭电施救接口连接，另一端与充电插座、充电枪以及检测模块连接。

2.如权利要求1所述的一种便携式车辆在线检测装置，其特征在于：所述主控模块包括一充电桩控制器、一单片机以及一显示屏；

所述充电桩控制器的一端与单片机连接，另一端与显示屏连接；所述单片机分别与检测模块、电源模块、通信模块、接触模块、充电插座以及充电枪连接。

3.如权利要求1所述的一种便携式车辆在线检测装置，其特征在于：所述电源模块包括一双向直流变换器、一12V直流变换器以及一电池；

所述双向直流变换器的一端与电池连接，另一端与接触模块连接；所述12V直流变换器的一端与电池连接，另一端与接触模块连接；

所述双向直流变换器以及12V直流变换器均与单片机连接。

4.如权利要求1所述的一种便携式车辆在线检测装置，其特征在于：所述充电插座包括一接线端子1、一接线端子2、一接线端子3、一接线端子4、一接线端子5、一接线端子6、一接线端子7、一接线端子8、一接线端子9以及一电阻R1；

所述电阻R1的一端与接线端子3连接，另一端与接线端子6连接；所述接线端子1与检测模块连接，接线端子2与检测模块以及充电枪连接，接线端子3与检测模块以及充电枪连接，接线端子4与单片机以及充电枪连接，接线端子5与单片机以及充电枪连接，接线端子7与单片机以及检测模块连接，接线端子8与接触模块以及充电枪连接，接线端子9与接触模块以及充电枪连接；

所述充电枪包括一接线引脚1、一接线引脚2、一接线引脚3、一接线引脚4、一接线引脚5、一接线引脚6、一接线引脚7、一接线引脚8、一接线引脚9、一电阻R2以及一电阻R3；

所述电阻R2的一端与接线引脚3连接，另一端与接线引脚6以及单片机连接；所述电阻R3的一端与接线引脚3连接，另一端与接线引脚7连接；所述接线引脚1与检测模块连接，接线引脚2与检测模块以及接线端子2连接，接线引脚3与检测模块以及接线端子3连接，接线引脚4与单片机以及接线端子4连接，接线引脚5与单片机以及接线端子5连接，接线引脚8与接触模块以及接线端子8连接，接线引脚9与接触模块以及接线端子9连接；

所述搭电施救接口包括一接线触点1以及一接线触点2；所述接线触点1以及接线触点2均与接触模块连接。

5.如权利要求4所述的一种便携式车辆在线检测装置，其特征在于：所述检测模块包括一绝缘耐压测试仪IMD、一电压表V、一电流表A1、一电流表A2以及一采样电阻R4；

所述绝缘耐压测试仪IMD的引脚1与接线端子2、电压表V的负极、接触模块以及接线引脚2连接，引脚2与接线端子3、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及接线引脚3连接，引脚3与电流表A1、电流表A2以及接触模块连接；

所述电压表V的正极与接线端子1以及电流表A1连接；所述电流表A2与接线引脚1连接；所述采样电阻R4的一端与接线端子7以及单片机连接；

所述绝缘耐压测试仪IMD、电压表V、电流表A1以及电流表A2均与单片机连接。

6.如权利要求1所述的一种便携式车辆在线检测装置，其特征在于：所述接触模块包括一开关K1、一开关K2、一开关K3、一开关K4、一开关K5以及一开关K6；

所述开关K1的一端与电源模块连接，另一端与检测模块连接；所述开关K2的一端与电源模块连接，另一端与检测模块以及充电枪连接；所述开关K3的一端与电源模块以及开关K6连接，另一端与充电插座和充电枪连接；所述开关K4的一端与电源模块以及开关K5连接，另一端与充电插座和充电枪连接；所述开关K5以及开关K6均分别与接触模块连接；

所述开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5以及开关K6均与单片机连接；

还包括一服务器，所述服务器与通信模块连接。

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