专利名称：用于电动汽车的直流电能计量装置的直流计量方法
技术领域：
本发明涉一种用于电动汽车的直流电能计量装置的直流计量方法。
背景技术：
随着以石油为主的能源资源不断减少与环境保护理念的在全世界范围内的逐步深入，能耗低、能效高、清洁环保的电动汽车正走进人们的生活。由于目前电动汽车大都使用的是大容量的直流电池，而电动汽车的电池在充放电过程中电压与电流往往不是恒定不变的，其中存在了很多的交流成分，甚至是高频谐波成分，所以为直流计量带来了困难。
发明内容
本发明提供了用于电动汽车的直流电能计量装置的直流计量方法，能克服在电动汽车车载电池充放电过程中，电压与电流不稳定的缺陷，准确计量车载电池充电与放电时的电能量，同时测量电池充电与放电时每一秒的电压有效值、电流有效值与平均功率值。1、一种用于电动汽车直流电能计量装置的直流计量方法，其特征在于对取自直流用电回路的模拟电压信号u(t)与模拟电流信号i(t)分别按照相同的固定采样频率Fs用 A/D转换器进行模数转换，A/D转换的参考电压范围为-Ukef—+Ukef，得到离散的数字电压信号u(n)与数字电流信号i (η)，将所述数字电压信号以秒为单位进行运算，得到直流电压有效值；将数字电压信号与数字电流信号同样以秒为单位进行相关的运算，得到直流平均功率值；再用该秒内的平均功率值除以该秒内的电压有效值得到该秒内的直流电流有效值； 将每一秒测量出来的平均功率值进行累加运算得到直流电能量，其中-Ukef为A/D转换器的负参考电压，+Ueef为A/D转换器的正参考电压，η=0, 1,2, 3,4,……。本发明由于采用的参考电压范围为_UKEF_+UKEF，所以当流经电流分流器的电流方向发生变化时，仍然可以测量反向功率与反向电能量。由于本发明采用的是以秒为单位对 A/D转换器转换的数字信号u(η)与i(n)进行点积运算，n=0，1，2，3，4，……，计算该秒内的平均功率值，所以当电流与电压幅值发生变化时，仍可以正确测量该秒内的平均功率。因此本发明能对电动汽车的直流电能计量装置各种直流参数进行准确计量。
图1是本发明的原理方框图； 图2是图1中的数字运算流程图。
具体实施例方式从图1和图2可以看出本发明用于电动汽车的直流电能计量装置的直流计量方法包括以下步骤
(1)对从用电回路中取得的用于计量直流电能的一对模拟电压信号u(t)与模拟电流信号i(t)(其中u(t)取自电阻分压网络，单位为伏特(V)，i(t)取自电流分流器的分压信号，单位为安培(A)，t表示时间)，分别按照相同的固定采样频率用N位的A/D转换器进行模数转换，A/D转换的参考电压范围为-Ukef—+Ukef，得到离散的数字电压信号u(n)与数字电流信号i (η)，其中-Ukef为A/D转换器的负参考电压，+Ukef为A/D转换器的正参考电压， η=0, 1,2, 3,4,……。其中采样频率选取固定值Fs，单位为赫兹(Hz)。
(2)将第一步中得到的数字电压信号u(n)以秒为单位进行计算，累加第k秒内数字电压信号u (η)的平方和，得到U (k)
权利要求
1.一种用于电动汽车直流电能计量装置的直流计量方法，其特征在于对取自直流用电回路的模拟电压信号u(t)与模拟电流信号i(t)分别按照相同的固定采样频率Fs用八/1) 转换器进行模数转换，A/D转换的参考电压范围为-UKEF_+UKEF，得到离散的数字电压信号 u(η)与数字电流信号i(n)，将所述数字电压信号以秒为单位进行运算，得到直流电压有效值；将数字电压信号与数字电流信号同样以秒为单位进行相关的运算，得到直流平均功率值；再用该秒内的平均功率值除以该秒内的电压有效值得到该秒内的直流电流有效值；将每一秒测量出来的平均功率值进行累加运算得到直流电能量，其中-Ukef为A/D转换器的负参考电压，+Ueef为A/D转换器的正参考电压，n=0, 1,2, 3,4,……。
2.根据权利要求1的直流计量方法，其特征在于所述直流平均功率值的计算方法包括以下步骤将所述数字电压信号u(n)与数字电流信号i (η)以秒为单位进行乘积与累加的运算， 得到第k秒内的累加和P(k)
3.根据权利要求1所述的直流计量方法，其特征在于所述直流电能量计算的方法包括以下步骤
4.根据权利要求1所述直流计量方法，其特征在于所述直流电压计算的方法包括以下步骤将所述数字电压信号u(n)以秒为单位进行计算，累加第k秒内数字电压信号u(n)的平方和，得到U (k)
5.根据权利要求2和4所述直流计量方法，其特征在于所述直流电流的计算方法，包括以下步骤将所述第k秒内的电压有效值与平均功率值进行除运算，得到第k秒内的电流有效值 I0(k)
全文摘要
本发明公开了一种用于电动汽车的直流电能计量装置的直流计量方法，属于电能计量技术领域。首先对取自用电回路的模拟电压信号与模拟电流信号以固定的速率进行采样与模数转换，得到离散的数字电压信号与数字电流信号。将上述的数字电压信号以秒为单位进行运算，得到电压有效值；将数字电压信号与数字电流信号同样以秒为单位进行相关的运算，得到平均功率值；再用该秒内的平均功率值除以该秒内的电压有效值得到该秒内的电流有效值；将每一秒测量出来的平均功率值进行累加运算就得到了电能量。
文档编号G01R22/10GK102411089SQ20111021904
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者丁峰, 刘建福, 刘继东, 周宣, 张鹏, 徐新光, 李先怀, 王志伟, 陈琳 申请人:威胜集团有限公司, 山东电力集团公司