一种基于NB-IOT的充电桩绝缘监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IOT的充电桩绝缘监测系统，包括主控制器及与主控制器连接的语音报警模块、数据存储模块及信号采集模块，信号采集模块包括顺次连接的电流互感器、电流电压转换器、低通滤波模块及模数转换器。电流互感器用于检测接地线上电流，电流电压转换器用于将检测到的电流转换成电压信号，低通滤波模块用于滤除高频信号，模数转换器用于将模拟信号转换成数字信号，语音报警模块用于检测数据异常时发出报警。主控制器用于将采集的数据处理，以供液晶显示器显示，以及在采集信号超限时生成控制信号使得语音报警模块发出报警声。本实用新型专利技术应用时能降低采集信号的高频干扰和频谱混叠，能提升监测的准确性，便于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IOT的充电桩绝缘监测系统
本技术涉及电动汽车充电桩设备
，具体是一种基于NB-IOT的充电桩绝缘监测系统。
技术介绍
随着人们环境保护意识的不断提高，对出行所使用的交通工具是否节能减排越来越重视，电动汽车因具有污染小、噪声低、能源效率高、能源多元化等优点而备受大众的青睐。近几年随着电动汽车销量的逐步提升，作为电动汽车的硬件配套设施电动汽车充电桩需求量日渐增多。电动汽车充电桩通常设置于室外，其线缆易受曝晒、雨水等因素的影响而导致绝缘性能下降。为了保证充电桩的性能，降低安全隐患，对充电桩中线缆绝缘性能的监测受到了人们的高度重视。现有充电桩的绝缘监测装置应用时，采集到的电流信号通常存在较大的高频干扰，且易产生频谱混叠的现象。采集信号的不稳定对监测准确性造成了严重影响，而不能准确的对线缆绝缘性能进行监测，存在较大的安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于NB-IOT的充电桩绝缘监测系统，其整体结构简单，使用元器件少，便于实现，其应用时能降低采集信号的高频干扰和频谱混叠，能提升监测的准确性，便于推广应用。本技术的目的主要通过以下技术方案实现：一种基于NB-IOT的充电桩绝缘监测系统，包括主控制器及与主控制器连接的语音报警模块、数据存储模块、液晶显示器、电源模块、NB-IOT通信模块、按键输入模块及信号采集模块，所述信号采集模块包括顺次连接的电流互感器、电流电压转换器、低通滤波模块及模数转换器，所述模数转换器的输出端与主控制器连接；其中：电流互感器，用于套设于接地线上，以检测接地线上电流并输出检测到的信号至电流电压转换器；电流电压转换器，用于将检测到的电流转换成电压信号；低通滤波模块，用于滤除高频信号，并将低频信号发送至模数转换器；模数转换器，用于将模拟信号转换成数字信号并发送至主控制器；电源模块，用于为主控制器及主控制器连接的元器件供电；按键输入模块，用于供用户进行参数的录入和对系统功能进行设置；液晶显示器，用于直观的显示系统参数，以及结合按键输入模块对系统的功能进行设置；数据存储模块，用于存储检测数据和系统参数；NB-IOT通信模块，用于与监控中心进行远程信息交互；语音报警模块，用于检测数据异常时发出报警；主控制器，用于接收信号采集模块采集的数据并处理，以供液晶显示器显示、供NB-IOT通信模块与监控中心进行远程信息交互，以及在采集信号超限时生成控制信号使得语音报警模块发出报警声。本技术所适用的充电桩采用单点接地的方式，在接地线上不会有感应电流流过，因此，在线缆外屏蔽接地点处测量得到的电流就是流经线缆主绝缘的电流，通过监测线缆主绝缘的电流，以实现充电桩绝缘性能的监测。本技术采用的线缆绝缘性能在线监测实际上是进行一系列可测电参量的检测，并以实际检测值与预设值之间的相关性为依据来判断线缆绝缘的状况。本技术应用时，与NB-IOT通信模块进行远程信息交互的监控中心采用现有技术中已经存在的与充电桩控制系统配套的监控中心。进一步的，一种基于NB-IOT的充电桩绝缘监测系统，还包括与主控制器连接的时钟电路，所述时钟电路用于为采集的信号实时匹配时刻。进一步的，所述时钟电路包括第三电容、第四电容、第五电阻、第六电阻及晶体振荡器，所述第三电容一端与主控制器连接，其另一端接地；所述第六电阻两端分别与主控制器和第四电容连接，第四电容相对连接第六电阻端的另一端接地；所述第五电阻与晶体振荡器并联，该并联支路一端连接于第三电容与主控制器之间的线路上，其另一端连接于第六电阻与第四电容之间的线路上。进一步的，所述低通滤波模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容及比较器，所述第二电阻两端分别与第一电阻和比较器同相输入端连接，第一电阻相对连接第二电阻端的另一端与电流电压转换器输出端连接；所述第一电容一端连接于第一电阻与第二电阻之间的线路上，其另一端与比较器输出端连接；所述第二电容一端连接于第二电阻与比较器同相输入端之间的线路上，其另一端接地；所述第三电阻两端分别与比较器反相输入端和输出端连接，第四电阻一端连接于第三电阻与比较器反相输入端之间的线路上，其另一端接地，所述比较器输出端连接模数转换器。综上所述，本技术与现有技术相比具有以下有益效果：本技术整体结构简单，使用元器件少，便于实现，成本低，本技术应用时，将接地线穿过电流传感器，电流传感器将检测到接地线上电流并输出检测到的信号，再经过电流电压转化器将检测到的电流转换成相应的电压信号，得到的电压信号送低压滤波模块滤波后，再经模数转换发送至主控制器。本技术应用时将接地线电流存在的较大高频干扰信号通过低压滤波模块滤除，能有效抑制高频干扰，进而可以有效地采样，除去高频信号，也可防止产生频谱混叠现象。如此，本技术应用时能提升监测的准确性，便于在充电桩上推广应用。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术一个具体实施例的结构框图；图2为图1中低通滤波模块的电路原理图；图3为图1中时钟电路的电路原理图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例：如图1～图3所示，一种基于NB-IOT的充电桩绝缘监测系统，包括主控制器及与主控制器连接的语音报警模块、数据存储模块、液晶显示器、电源模块、NB-IOT通信模块、按键输入模块、时钟电路及信号采集模块，其中，信号采集模块包括顺次连接的电流互感器、电流电压转换器、低通滤波模块及模数转换器，模数转换器的输出端与主控制器连接。本实施例的电流互感器用于套设于接地线上，以检测接地线上电流并输出检测到的信号至电流电压转换器。电流电压转换器用于将检测到的电流转换成电压信号，低通滤波模块用于滤除高频信号，并将低频信号发送至模数转换器。模数转换器用于将模拟信号转换成数字信号并发送至主控制器，电源模块用于为主控制器及主控制器连接的元器件供电，按键输入模块用于供用户进行参数的录入和对系统功能进行设置，液晶显示器用于直观的显示系统参数，以及结合按键输入模块对系统的功能进行设置。数据存储模块用于存储检测数据和系统参数，NB-IOT通信模块用于与监控中心进行远程信息交互，语音报警模块用于检测数据异常时发出报警，时钟电路用于为采集的信号实时匹配时刻。本实施例的主控制器用于接收信号采集模块采集的数据并处理，以供液晶显示器显示、供NB-IOT通信模块与监控中心进行远程信息交互，以及在采集信号超限时生成控制信号使得语音报警模块发出报警声。本实施例通过主控制器对检测信号进行处理，当有绝缘故障时，语音报警模块报警，时钟电路能准确得知绝缘故障的准确时刻，液晶显示器可以实时的显示相关的数据。本实施例应用时将测得的电流信号值与规定的安全标准值比较，根据不同的绝缘等级以不同分贝的形式预警。本实施例的主控制器采用飞思卡尔的MC9S12DG128B芯片实现，语音报警模块采用千目电子有限公司的YS07型语音模块。模数转换器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB‑IOT的充电桩绝缘监测系统，其特征在于，包括主控制器及与主控制器连接的语音报警模块、数据存储模块、液晶显示器、电源模块、NB‑IOT通信模块、按键输入模块及信号采集模块，所述信号采集模块包括顺次连接的电流互感器、电流电压转换器、低通滤波模块及模数转换器，所述模数转换器的输出端与主控制器连接；其中：电流互感器，用于套设于接地线上，以检测接地线上电流并输出检测到的信号至电流电压转换器；电流电压转换器，用于将检测到的电流转换成电压信号；低通滤波模块，用于滤除高频信号，并将低频信号发送至模数转换器；模数转换器，用于将模拟信号转换成数字信号并发送至主控制器；电源模块，用于为主控制器及主控制器连接的元器件供电；按键输入模块，用于供用户进行参数的录入和对系统功能进行设置；液晶显示器，用于直观的显示系统参数，以及结合按键输入模块对系统的功能进行设置；数据存储模块，用于存储检测数据和系统参数；NB‑IOT通信模块，用于与监控中心进行远程信息交互；语音报警模块，用于检测数据异常时发出报警；主控制器，用于接收信号采集模块采集的数据并处理，以供液晶显示器显示、供NB‑IOT通信模块与监控中心进行远程信息交互，以及在采集信号超限时生成控制信号使得语音报警模块发出报警声。...

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IOT的充电桩绝缘监测系统，其特征在于，包括主控制器及与主控制器连接的语音报警模块、数据存储模块、液晶显示器、电源模块、NB-IOT通信模块、按键输入模块及信号采集模块，所述信号采集模块包括顺次连接的电流互感器、电流电压转换器、低通滤波模块及模数转换器，所述模数转换器的输出端与主控制器连接；其中：电流互感器，用于套设于接地线上，以检测接地线上电流并输出检测到的信号至电流电压转换器；电流电压转换器，用于将检测到的电流转换成电压信号；低通滤波模块，用于滤除高频信号，并将低频信号发送至模数转换器；模数转换器，用于将模拟信号转换成数字信号并发送至主控制器；电源模块，用于为主控制器及主控制器连接的元器件供电；按键输入模块，用于供用户进行参数的录入和对系统功能进行设置；液晶显示器，用于直观的显示系统参数，以及结合按键输入模块对系统的功能进行设置；数据存储模块，用于存储检测数据和系统参数；NB-IOT通信模块，用于与监控中心进行远程信息交互；语音报警模块，用于检测数据异常时发出报警；主控制器，用于接收信号采集模块采集的数据并处理，以供液晶显示器显示、供NB-IOT通信模块与监控中心进行远程信息交互，以及在采集信号超限时生成控制信号使得语音报警模块发出报警声。2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的充电桩绝缘监测系统，其特征在于，还包括与主控制器连接的时钟电路，所述时钟电路用于为采集的信号实时匹配时刻。3.根据权利要求2所述的一种基于NB-IOT...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爽，谢江华，韩雷，
申请(专利权)人：泸州能源投资有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51