一种用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统及方法与流程

本发明涉及直流充电机现场校验技术领域，并且更具体地，涉及一种用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统及方法。

背景技术：

随着时代发展，电动汽车投入使用越来越广泛。与之相对应的是充电站的迅速建设，充电机的安装在不断增加。不过对于充电机这种新能源发展带来的新兴产物，对其现场电能、计费及功能的测试还不完善。

现场对充电机进行测试的专业设备为充电机现场校验仪，充电机现场校验仪由于需要与待检的充电机和负载箱进行匹配，导致市面上较为常见的充电机现场校验仪都是体积较为庞大的，且结构多为箱体，搬运不便，使用率不高，且现场环境复杂，容易损坏，不利于现场对充电机进行检测及维护。

技术实现要素：

本发明提出一种用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统及方法，以解决如何高效地对直流充电机进行校验的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统，所述系统包括：

校验仪，内嵌于充电枪内，用于根据获取的给用电负载充电的电能脉冲信号和直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信号，计算所述直流充电机的电能误差，并且当当前的无线通信信号的状态为稳定时，将所述电能误差直接发送至服务器；当当前的无线通信信号的状态为不稳定时，将所述电能误差发送至移动通信终端；

服务器，用于接收所述电能误差；

移动通信终端，用于接收所述电能误差，并发送至服务器。

优选地，其中所述校验仪包括：

电能计量模块，与电能脉冲比较模块相连接，用于获取给用电负载充电的标准电能脉冲信号；

无线脉冲接收模块，与电能脉冲比较模块相连接，用于获取直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信号；

电能脉冲比较模块，与主控模块相连接，用于根据所述标准电能脉冲信号和被测电能脉冲信号计算所述直流充电机的电能误差；

主控模块，用于当当前的无线通信信号的状态为稳定时，通过无线模块将所述电能误差直接发送至服务器；用于当当前的无线通信信号的状态为不稳定时，通过蓝牙模块将所述电能误差发送至移动通信终端。

优选地，其中所述校验仪还包括：

供电模块，与所述主控模块相连接，用于当所述校验仪没有外部电源支撑时，向所述主控模块提供电能支撑，以使得所述主控模块能够发送电能误差至所述服务器。

优选地，其中所述校验仪还包括：

can通信模块，连接至直流充电机和用电负载间充电线路中的can通信总线上，并与所述主控模块相连接，用于将监听到的用电负载使用的直流充电机端统计的被检测总用电量和被检测总费用发送至主控模块；

所述主控模块，用于将电能计量模块发送来的标准总用电量和被检测总用电量进行比较，以获取总用电量的误差值；以及根据标准总用电量计算标准总费用，并将被检测总费用和标准总费用进行比较，以获取总费用的误差值。

优选地，其中所述系统还包括：

无线脉冲发射单元，用于获取直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信，并发送至所述校验仪。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于对直流充电机的电能误差进行校验的方法，所述方法包括：

校验仪根据获取的给用电负载充电的电能脉冲信号和直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信号，计算所述直流充电机的电能误差；

当当前的无线通信信号的状态为稳定时，校验仪将所述电能误差直接发送至服务器；

当当前的无线通信信号的状态为不稳定时，校验仪将所述电能误差发送至移动通信终端，移动通信终端将所述电能误差发送至服务器。

优选地，其中所述方法包括：

利用校验仪的电能计量模块获取给用电负载充电的标准电能脉冲信号；

利用校验仪的无线脉冲接收模块获取直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信号；

利用校验仪的电能脉冲比较模块根据所述标准电能脉冲信号和被测电能脉冲信号计算所述直流充电机的电能误差；

当当前的无线通信信号的状态为稳定时，校验仪的主控模块通过无线模块将所述电能误差直接发送至服务器；

当当前的无线通信信号的状态为不稳定时，校验仪的主控模块通过蓝牙模块将所述电能误差发送至移动通信终端。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述校验仪没有外部电源支撑时，利用供电模块向所述主控模块提供电能支撑，以使得所述主控模块能够发送电能误差至所述服务器。

优选地，其中所述方法还包括：

can通信模块将监听到的用电负载使用的直流充电机端统计的被检测总用电量和被检测总费用发送至主控模块；

主控模块将电能计量模块发送来的标准总用电量和被检测总用电量进行比较，以获取总用电量的误差值；

根据标准总用电量计算标准总费用，并将被检测总费用和标准总费用进行比较，以获取总费用的误差值。

优选地，其中所述方法还包括：

利用无线脉冲发射单元获取直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信，并发送至所述校验仪。

本发明提供了一种用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统及方法，包括：校验仪，内嵌于充电枪内，用于根据获取的给用电负载充电的电能脉冲信号和直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信号，计算所述直流充电机的电能误差，并且当当前的无线通信信号的状态为稳定时，将所述电能误差直接发送至服务器；当当前的无线通信信号的状态为不稳定时，将所述电能误差发送至移动通信终端；移动通信终端，用于接收所述电能误差，并发送至服务器。本发明根据现场环境设计了两种传输数据的方案，克服了充电机在恶劣环境下信息传输不便的问题，为直流充电机安装现场等不同户外环境提供了更多的可能，更能适应市场发展的需要，同时使用本技术方案与传统在线校验方案相比更易远程监控；本发明的充电枪与传统的充电机通用的枪头相比没有特殊要求，区别仅在于校验仪不同，使得该方案的批量制造成本更低；本发明解决了现场校验仪结构多为箱体，体积庞大、搬运不便、使用率不高、维护困难的问题。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明实施方式的用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统100的结构示意图；

图2为根据本发明实施方式的用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统框图；

图3为根据本发明实施方式的校验仪的结构示意图；以及

图4为根据本发明实施方式的用于对直流充电机的电能误差进行校验的方法400的流程图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明实施方式的用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统100的结构示意图。如图1所示，本发明的实施方式提供的用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统，能够根据现场环境设计了两种传输数据的方案，克服了充电机在恶劣环境下信息传输不便的问题，为直流充电机安装现场等不同户外环境提供了更多的可能，更能适应市场发展的需要，同时使用本技术方案与传统在线校验方案相比更易远程监控；本发明的充电枪与传统的充电机通用的枪头相比没有特殊要求，区别仅在于校验仪不同，使得该方案的批量制造成本更低；本发明解决了现场校验仪结构多为箱体，体积庞大、搬运不便、使用率不高、维护困难的问题。本发明的实施方式提供的用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统100，包括：校验仪101、移动通信终端102和服务器103。

优选地，所述校验仪101，内嵌于充电枪内，用于根据获取的给用电负载充电的电能脉冲信号和直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信号，计算所述直流充电机的电能误差，并且当当前的无线通信信号的状态为稳定时，将所述电能误差直接发送至服务器；当当前的无线通信信号的状态为不稳定时，将所述电能误差发送至移动通信终端。

优选地，所述服务器103，用于接收所述电能误差。

优选地，所述移动通信终端102，用于接收所述电能误差，并发送至服务器。

优选地，其中所述系统还包括：无线脉冲发射单元，用于获取直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信，并发送至所述校验仪。

图2为根据本发明实施方式的用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统框图。如图2所示，在本发明的实施方式中，对直流充电机的电能误差进行校验的系统包括：直流充电机、充电枪、无线脉冲发射单元、服务器和移动通信终端。

其中，直流充电机通过充电枪连接用电负载，充电枪与直流充电机连接的一端和与用电负载连接的一端均符合国家标准《gb/t20234.3-2015电动汽车传导充电用连接装置第3部分直流充电接口》的相关规定。充电枪包括：充电枪插头和充电枪插座，充电枪插头连接直流充电机，充电枪插座连接用电负载，校验仪内嵌至充电枪插座内，使用率高、体积小、重量轻，替代了传统直流充电桩检验装置体积大，独立设计的方案，大幅提升了设备的便携性和易用性。

直流充电机内置直流电能表，无线脉冲发射单元通过光电采样或直接接线的方式捕捉充电机的被测电能脉冲信号，采集的被测电能脉冲信号通过无线通信方式传输至校验仪的无线脉冲接收模块。

在本发明的实施方式中，校验仪采集给用电负载充电的标准电能脉冲信号，与无接收的被测电能脉冲信号进行比对，计算电能误差，计算的电能误差根据充电机所处的环境不同分情况进行传输，当校验仪当前的无线通信信号的状态为稳定时，将计算的电能误差通过无线模块传输至服务器，从而完成充电机的现场校验；当校验仪当前的无线通信信号的状态为不稳定时，开启蓝牙模块，将计算的电能误差通过蓝牙模块传输至移动通信终端，通过改变移动通信终端所处位置获取稳定信号，从而电能误差通过无线模块传输至服务器。

优选地，其中所述校验仪101，包括：电能计量模块、无线脉冲接收模块、电能脉冲比较模块和主控模块。

优选地，所述电能计量模块，与电能脉冲比较模块相连接，用于获取给用电负载充电的标准电能脉冲信号。

优选地，所述无线脉冲接收模块，与电能脉冲比较模块相连接，用于获取直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信号。

优选地，所述电能脉冲比较模块，与主控模块相连接，用于根据所述标准电能脉冲信号和被测电能脉冲信号计算所述直流充电机的电能误差。

优选地，所述主控模块，用于当当前的无线通信信号的状态为稳定时，通过无线模块将所述电能误差直接发送至服务器；用于当当前的无线通信信号的状态为不稳定时，通过蓝牙模块将所述电能误差发送至移动通信终端。

优选地，其中所述校验仪还包括：

供电模块，与所述主控模块相连接，用于当所述校验仪没有外部电源支撑时，向所述主控模块提供电能支撑，以使得所述主控模块能够发送电能误差至所述服务器。

优选地，其中所述校验仪还包括：

can通信模块，连接至直流充电机和用电负载间充电线路中的can通信总线上，并与所述主控模块相连接，用于将监听到的用电负载使用的直流充电机端统计的被检测总用电量和被检测总费用发送至主控模块；

所述主控模块，用于将电能计量模块发送来的标准总用电量和被检测总用电量进行比较，以获取总用电量的误差值；以及根据标准总用电量计算标准总费用，并将被检测总费用和标准总费用进行比较，以获取总费用的误差值。

图3为根据本发明实施方式的校验仪的结构示意图。如图3所示，在本发明的实施方式中，校验仪包括：电能计量模块、无线脉冲接收模块、电能脉冲比较模块、mcu主控模块、can通信模块、电压采样模块、电流采样模块、蓝牙模块、无线模块和供电模块。

电能计量模块采用ade7753，根据电压采样模块和电流采样模块获取标准电能脉冲信号。电压采样模块选择0.02％精度5ppm温度系数的电阻分压网络进行信号调理，电流采样模块采用宽频交直流电流比较仪技术的零磁通电流传感器，后端采用0.02％精度5ppm温度系数的电阻进行采样，把电流信号转化为电压信号。

无线脉冲接收模块，与电能脉冲比较模块相连接，用于根据无线脉冲发送单元获取直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信号。

电能脉冲比较模块，与主控模块相连接，用于根据所述标准电能脉冲信号和被测电能脉冲信号计算所述直流充电机的电能误差。

mcu主控模块，采用adsp-21483芯片，该模块具有强大的计算能力且能够保证实时测量的电能参数的准确度达到0.05级，因此增加了电能误差校验的测量精确度。

can通信模块，采用tcan334gdr，连接至充电机和用电负载间充电线路中的can通讯总线上，can通信模块可以将监听到的用电负载使用的充电机端统计的被检测总用电量和被检测总费用发送至mcu主控模块，所述mcu主控模块将电能计量模块发送来的标准总用电量和被检测总用电量进行比较得出总用电量的误差值，且mcu主控模块通过标准总用电量计算得出标准总费用，所述mcu主控模块将被检测总费用和标准总费用进行比较得出总费用的误差值。

供电模块用于为校验仪提供电能，在现场检测充电设备时需要从被检测充电设备上取电，当充电设备掉电后，供电模块启动内设的可充电电池，设置一定的时间间隔去唤醒mcu主控模块检测信号，控制无线模块连接服务器，将检测数据全部发出。

校验仪通过无线模块和服务器进行通讯，通讯内容包括参数设置和测量数据回传。校验仪测量新的充电桩之前，通过无线模块接收服务器的检测任务，包括测量点名称、测量点地址、资产编号、被检充电桩电能表的脉冲常数、圈数、实时测量数据上传间隔、费率设置、时段设置、更改设置的日期和时间。校验仪接收到新的检测任务后，有电动车来充电，则自动执行检测任务，如果此过程中出现规定时间未完成检测、检测数据明显异常提醒(如超差较多)等异常会通过无线模块向服务器进行提醒。如果没有异常情况发生，则在开始检测、检测过程中和检测结束后向服务器及时汇报信息。校验仪执行单次检定设计，检测完成后再有车来可以不再检测。

本发明中无线模块可以是蓝牙模块、wifi模块、4g模块、5g模块中任一种或几种。

本发明中移动通信终端可以是手机、笔记本、pos机、pad、车载电脑和蓝牙网关中任一种。

具体地，工作原理如下：校验仪内的直流电流采样模块和直流电压采样模块分别采集充电机给用电负载充电线路上的瞬时直流电流信号和瞬时直流电压信号且均传输至电能计量模块，且此时的瞬时直流电流信号和瞬时直流电压信号均为模拟信号；电能计量模块将接收到的瞬时直流电流信号和瞬时直流电压信号处理成数字信号的形式，然后进行运算得出标准瞬时直流电能脉冲信号发送至电能脉冲比较模块，且电能计量模块可以通过瞬时直流电流信号和瞬时直流电压信号运算出标准瞬时直流电流值、标准瞬时直流电压值和瞬时功率值，电能计量模块并可以将标准瞬时直流电流值、标准瞬时直流电压值和累计出的整个充电过程中消耗的标准总用电量发送至mcu主控模块；无线脉冲发送模块连接直流充电机的直流电能表，充电机的直流电能表的电能脉冲信号(数字信号)通过无线脉冲发送模块传输给无线脉冲接收模块，并进行滤波整形和电气隔离的处理后，无线脉冲接收模块将输出的被检测瞬时直流电能脉冲信号(数字信号)传输至电能脉冲比较模块，所述电能脉冲比较模块对标准瞬时直流电能脉冲信号和直流充电机的直流电能表的被检测瞬时直流电能脉冲信号进行对比和运算，并得出一个百分数形式的瞬时电能误差值，所述电能脉冲比较模块将此误差值发送至mcu主控模块；can通信模块连接至充电机和用电负载间充电线路中的can通讯总线上，can通信模块可以将监听到的用电负载使用的充电机端统计的被检测总用电量和被检测总费用发送至mcu主控模块，所述mcu主控模块将电能计量模块发送来的标准总用电量和被检测总用电量进行比较得出总用电量的误差值，且mcu主控模块通过标准总用电量计算得出标准总费用，所述mcu主控模块将被检测总费用和标准总费用进行比较得出总费用的误差值。

本发明实施方式能够准确地确定直流充电机的电能误差，并且提供了两种情景下传输数据的方案，克服了充电机在恶劣环境下信息传输不便的问题，为直流充电桩安装现场等不同户外环境提供了更多的可能，更能适应市场发展的需要，同时使用本技术方案与传统在线校验方案相比更易远程监控。

图4为根据本发明实施方式的用于对直流充电机的电能误差进行校验的方法400的流程图。如图4所示，本发明的实施方式提供的用于对直流充电机的电能误差进行校验的方法400从步骤401处开始，在步骤401校验仪根据获取的给用电负载充电的电能脉冲信号和直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信号，计算所述直流充电机的电能误差。

在步骤402，当当前的无线通信信号的状态为稳定时，校验仪将所述电能误差直接发送至服务器。

在步骤403，当当前的无线通信信号的状态为不稳定时，校验仪将所述电能误差发送至移动通信终端；移动通信终端将所述电能误差发送至服务器。

优选地，其中所述方法包括：

利用校验仪的电能计量模块获取给用电负载充电的标准电能脉冲信号；

利用校验仪的无线脉冲接收模块获取直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信号；

利用校验仪的电能脉冲比较模块根据所述标准电能脉冲信号和被测电能脉冲信号计算所述直流充电机的电能误差；

当当前的无线通信信号的状态为稳定时，校验仪的主控模块通过无线模块将所述电能误差直接发送至服务器；

当当前的无线通信信号的状态为不稳定时，校验仪的主控模块通过蓝牙模块将所述电能误差发送至移动通信终端。

优选地，其中所述方法还包括：当所述校验仪没有外部电源支撑时，利用供电模块向所述主控模块提供电能支撑，以使得所述主控模块能够发送电能误差至所述服务器。

优选地，其中所述方法还包括：

can通信模块将监听到的用电负载使用的直流充电机端统计的被检测总用电量和被检测总费用发送至主控模块；

主控模块将电能计量模块发送来的标准总用电量和被检测总用电量进行比较，以获取总用电量的误差值；

根据标准总用电量计算标准总费用，并将被检测总费用和标准总费用进行比较，以获取总费用的误差值。

优选地，其中所述方法还包括：

利用无线脉冲发射单元获取直流充电机的内置电能表计量的被测电能脉冲信，并发送至所述校验仪。

本发明的实施例的用于对直流充电机的电能误差进行校验的方法400与本发明的另一个实施例的用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统100相对应，在此不再赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。