一种误差可自校验的充电桩及其校验方法技术

本发明专利技术涉及充电桩技术领域，提供了一种误差可自校验的充电桩及其校验方法。其中，在充电桩中误差标准器被设置在三相四线电能输入总线上，与三相电表构成串联结构；其中，误差标准器、三相电表，以及各充电枪对应的子电表与监控单元之间建立有数据链路；整流模块的输入端与三相四线电能输入总线相连，其输出端则串联子电表后连接到充电枪，并且，整流模块的控制端口连接监控单元。本发明专利技术通过在现有的充电桩中设置误差标准器，并结合误差标准器所处的能源守恒系统，利用各子电表、三相电表和误差标准器上报的电能相关数据完成方程式的建立，并利用不同时段的电能相关数据带入方程式求解得到三相电表、子电表的整体误差和充电桩电能损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及充电桩
，特别是涉及一种误差可自校验的充电桩及其校验方法。
技术介绍
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。然而，充电桩在安装时、特别是居民小区充电站单独安装的情况下，无法实现电能计量误差检测和监测。需要派人到现场检测误差或者更换电能计量装置。鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有技术中充电桩在安装时、特别是居民小区充电站单独安装的情况下，无法实现电能计量误差检测和监测。需要派人到现场检测误差或者更换电能计量装置，效率低并且成本高的问题。本专利技术采用如下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种误差可自校验的充电桩，所述充电桩包括一个或者多个充电枪、对应每一个充电枪设置有子电表、一个用于计量输入电能的三相电表、监控单元和整流模块，所述充电桩还包括误差标准器，具体的：所述误差标准器被设置在三相四线电能输入总线上，与所述三相电表构成串联结构；其中，所述误差标准器、三相电表，以及各充电枪对应的子电表与所述监控单元之间建立有数据链路，用于将各自监测的数据发送给所述监控单元；所述整流模块的输入端与所述三相四线电能输入总线相连，其输出端则串联所述子电表后连接到所述充电枪，并且，所述整流模块的控制端口连接所述监控单元。优选的，所述误差标准器包括电能计量芯片及其电路、电压传感器和电流传感器；其中，所述电能计量芯片及其电路、电压传感器和电流传感器进行了屏蔽处理，以将电磁干扰影响降到预设阈值内。第二方面，本专利技术提供了一种误差可自校验的充电桩，所述充电桩包括至少两个充电枪、对应每一个充电枪设置有子电表、一个用于计量输入电能的三相电表、监控单元和整流模块，所述充电桩还包括误差标准器，具体的：所述误差标准器被设计成双向接头，一侧与所述充电枪的车辆接头连接，另一侧可用于与车辆插座连接；其中，所述误差标准器、三相电表，以及各充电枪对应的子电表与所述监控单元之间建立有数据链路，用于将各自监测的数据发送给所述监控单元；所述整流模块的输入端与所述三相四线电能输入总线相连，其输出端则串联所述子电表后连接到所述充电枪，并且，所述整流模块的控制端口连接所述监控单元。优选的，所述误差标准器包括电能计量芯片及其电路、电压传感器、电流传感器和无线通讯模块；其中，所述电能计量芯片及其电路、电压传感器和电流传感器进行了屏蔽处理，以将电磁干扰影响降到预设阈值内。第三方面，本专利技术提供了一种误差可自校验的充电桩的校验方法，所述充电桩的三相四线输入总线上或者充电枪上设置有一个或者多个误差标准器，具体的：所述充电柱的监控单元接收所述三相电表、子电表和误差标准器上报的电能相关数据；所述监控单元根据接收到的所述三相电表、子电表和误差标准器的电能相关数据求解三相电表、子电表的整体误差和充电桩电能损耗。优选的，所述监控单元根据接收到的所述三相电表、子电表和误差标准器的电能相关数据求解各三相电表、子电表的整体误差和充电桩电能损耗，具体包括：所述监控单元接收所述三相电表、子电表和误差标准器上报的电能值，建立包含三相电表的整体误差、子电表的整体误差和充电桩电能损耗误差作为变量，以及误差标准器误差值作为已知常数的方程式；所述监控单元根据多次接收的三相电表、子电表和误差标准器上报的电能值或者根据三相电表、子电表和误差标准器上报的归属于不同时间段的电能值建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组计算得到所述三相电表和子电表的整体误差和充电桩电能损耗。优选的，所述监控单元根据接收到的所述三相电表、子电表和误差标准器上报的电能相关数据求解三相电表、子电表的整体误差和充电桩电能损耗，具体包括：所述监控单元接收所述三相电表、子电表和误差标准器上报的电能值和对应电流值，依据线路电流大小不同分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含三相电表的整体误差、子电表的整体误差和充电桩电能损耗误差作为变量，以及误差标准器误差值作为已知常数的方程式；所述监控单元根据多次接收的所述三相电表、子电表和误差标准器上报的电能相关数据或者根据所述三相电表、子电表和误差标准器上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组计算得到所述三相电表、子电表在各电流分段下的整体误差和相应充电桩电能损耗值。优选的，所述监控单元在求解所述方程式时，检索由三相电表、子电表和误差标准器上报的电能值或者根据三相电表、子电表和误差标准器上报的归属于不同时间段的电能值，确定同一时段内同时进行计量工作最少的第一组电能值，并优先求解上报该第一组电能值的三相电表、子电表的整体误差和充电桩电能损耗。优选的，所述方法还包括：将当前优先求解得到的三相电表、子电表的整体误差值和充电桩电能损耗值带入所述方程式，并确定出在还未求解出整体误差和充电桩电能损耗的一个或者多个子电表范围内，同一时段内同时进行充电工作最少的第二组电能值，并优先求解上报该第二组电能值的子电表的整体误差和充电桩电能损耗；依此循环求解完方程式中所有待求解的整体误差和充电桩电能损耗。优选的，所述通过解所述方程组，计算得到各三相电表、子电表的整体误差和充电桩电能损耗，具体包括：预设一组初始的误差值，用于赋值给方程组中的待求解的误差变量，其中所述待求解的误差变量包括所述三相电表、子电表的整体误差和充电桩电能损耗；逐一的从待求解的该组误差变量中选中一个误差变量作为第一轮待求解的对象，而其它误差变量则以该预设的误差值作为参数，并认定为已知对象；利用优化算法进行所述第一轮待求解的对象的求解，具体为：通过比较所述待求解的对象在不同取值情况下所求得的函数计算结果，逐渐调整所述待求解的对象的取值；直到两函数计算结果的偏差小于预设阈值时，得到所述待求解的对象的整体误差值或者充电桩电能损耗值；按照上述针对第一轮待求解的对象求解方式，依次得到该组误差变量中各自的整体误差值和充电桩电能损耗值。优选的，所述通过解所述方程组，计算得到各三相电表、子电表在各电流分段下的整体误差和相应充电桩电能损耗值，具体包括：预设一组初始的误差值，用于赋值给方程组中的待求解的误差变量，其中所述待求解的误差变量包括所述三相电表、子电表在各电流分段下的整体误差和相应充电桩电能损耗值；逐一的从待求解的该组误差变量中选中一个误差变量作为第一轮待求解的对象，而其它误差变量则以该预设的误差值作为参数，并认定为已知对象；利用优化算法进行所述第一轮待求解的对象的求解，具体为：通过比较所述待求解的对象在不同取值情况下所求得的函数计算结果，逐渐调整所述待求解的对象的取值；直到两函数计算结果的偏差小于预设阈值时，得到所述待求解的对象的整体误差值或者充电桩电能损耗值；按照上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种误差可自校验的充电桩，所述充电桩包括一个或者多个充电枪、对应每一个充电枪设置有子电表、一个用于计量输入电能的三相电表、监控单元和整流模块，其特征在于，所述充电桩还包括误差标准器，具体的：所述误差标准器被设置在三相四线电能输入总线上，与所述三相电表构成串联结构；其中，所述误差标准器、三相电表，以及各充电枪对应的子电表与所述监控单元之间建立有数据链路，用于将各自监测的数据发送给所述监控单元；所述整流模块的输入端与所述三相四线电能输入总线相连，其输出端则串联所述子电表后连接到所述充电枪，并且，所述整流模块的控制端口连接所述监控单元。

【技术特征摘要】
1.一种误差可自校验的充电桩，所述充电桩包括一个或者多个充电枪、对应每一个充电枪设置有子电表、一个用于计量输入电能的三相电表、监控单元和整流模块，其特征在于，所述充电桩还包括误差标准器，具体的：所述误差标准器被设置在三相四线电能输入总线上，与所述三相电表构成串联结构；其中，所述误差标准器、三相电表，以及各充电枪对应的子电表与所述监控单元之间建立有数据链路，用于将各自监测的数据发送给所述监控单元；所述整流模块的输入端与所述三相四线电能输入总线相连，其输出端则串联所述子电表后连接到所述充电枪，并且，所述整流模块的控制端口连接所述监控单元。2.根据权利要求1所述的误差可自校验的充电桩，其特征在于，所述误差标准器包括电能计量芯片及其电路、电压传感器和电流传感器；其中，所述电能计量芯片及其电路、电压传感器和电流传感器进行了屏蔽处理，以将电磁干扰影响降到预设阈值内。3.一种误差可自校验的充电桩，所述充电桩包括至少两个充电枪、对应每一个充电枪设置有子电表、一个用于计量输入电能的三相电表、监控单元和整流模块，其特征在于，所述充电桩还包括误差标准器，具体的：所述误差标准器被设计成双向接头，一侧与所述充电枪的车辆接头连接，另一侧可用于与车辆插座连接；其中，所述误差标准器、三相电表，以及各充电枪对应的子电表与所述监控单元之间建立有数据链路，用于将各自监测的数据发送给所述监控单元；所述整流模块的输入端与所述三相四线电能输入总线相连，其输出端则串联所述子电表后连接到所述充电枪，并且，所述整流模块的控制端口连接所述监控单元。4.根据权利要求3所述的误差可自校验的充电桩，其特征在于，所述误差标准器包括电能计量芯片及其电路、电压传感器、电流传感器和无线通讯模块；其中，所述电能计量芯片及其电路、电压传感器和电流传感器进行了屏蔽处理，以将电磁干扰影响降到预设阈值内。5.一种误差可自校验的充电桩的校验方法，其特征在于，所述充电桩的三相四线输入总线上或者充电枪上设置有一个或者多个误差标准器，具体的：所述充电柱的监控单元接收所述三相电表、子电表和误差标准器上报的电能相关数据；所述监控单元根据接收到的所述三相电表、子电表和误差标准器的电能相关数据求解三相电表、子电表的整体误差和充电桩电能损耗。6.根据权利要求5所述的校验方法，其特征在于，所述监控单元根据接收到的所述三相电表、子电表和误差标准器的电能相关数据求解各三相电表、子电表的整体误差和充电桩电能损耗，具体包括：所述监控单元接收所述三相电表、子电表和误差标准器上报的电能值，建立包含三相电表的整体误差、子电表的整体误差和充电桩电能损耗误差作为变量，以及误差标准器误差值作为已知常数的方程式；所述监控单元根据多次接收的三相电表、子电表和误差标准器上报的电能值或者根据三相电表、...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯铁信，朱海昱，侯飞，熊力，吴畏，
申请(专利权)人：武汉尤瑞卡节能科技有限公司，侯飞，
类型：发明
国别省市：湖北;42