一种具有充电控制及计量功能的充电枪制造技术

一种具有充电控制及计量功能的充电枪，属于充电桩计量技术领域，本发明专利技术解决了现有直流充电给电动汽车充电时，计量表计与充电枪头之间的距离过长，造成计量的电能消耗量大，影响最终的电能计量结果的问题。本发明专利技术电能计量装置计算经过线缆的电能信号，并将计算获得的的电能信号通过通信电路输出至人机交互单元和控制器；人机交互单元嵌固在充电枪本体的壳体上，对接收的电能信号进行显示，并为使用人员提供设置电能充电电量值的端口，将电能充电电量值设置信号输出至控制器，控制器根据接收的电能充电电量值设置信号和电能计量装置实时计算的经过充电枪输出的电能信号，控制开关及其控制电路的断开或闭合。本发明专利技术适用于电动汽车充电技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种具有充电控制及计量功能的充电枪
本专利技术属于充电桩计量
，具体涉及一种有计量功能的充电枪。
技术介绍
电动汽车充电桩是电动汽车充电最基础的电力设施。根据国家计量检定规程规定，整桩需要定期开展维护工作，一旦桩体被打开，则必须对整桩的计量性能进行重新检定。同时，整桩检测一般需要在桩体上安装铅封，且不允许打开，但桩体又需定期开展维护，因此，两者存在一定矛盾。如将电能计量装置安装在充电枪内，既方便检定，又方便充电桩定期维护工作，且计量点的前移能够更准确地反映实际充电电能，避免将电缆及桩体内相关损耗计算在内，维护了消费者的权益，但是目前计量装置和充电枪的位置需要经过很长一段电缆线，由于电缆损耗，造成计量的电能消耗量大，影响最终的计量结果。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有直流充电给电动汽车充电时，计量表计与充电枪头之间的距离过长，造成计量的电能消耗量大，影响最终的电能计量结果的问题，提出了一种具有充电控制及计量功能的充电枪。本专利技术所述的一种具有充电控制及计量功能的充电枪，包括充电枪本体1，所述充电枪本体1内贯穿有线缆3，所述线缆3的一端连接充电桩，另一端通过充电头为电动汽车负载供电；还包括人机交互单元2、电能计量装置4、开关及其控制电路5和控制器7；所述电能计量装置4用于计算经过线缆3的电能信号，并将计算获得的的电能信号通过通信电路406输出至人机交互单元2和控制器7；所述人机交互单元2嵌固在充电枪本体1的壳体上，用于对接收的电能信号进行显示，并为使用人员提供设置电能充电电量值的端口，将电能充电电量值设置信号输出至控制器7；所述控制器7用于根据接收的电能充电电量值设置信号和电能计量装置4实时计算获得的并经过通信电路406输出的电能信号，控制开关及其控制电路5的断开或闭合；并将控制开关及其控制电路5的开或关的状态发送给人机交互单元2；控制开关及其控制电路5设置在充电枪的前端，用于控制充电枪是否输出电能。进一步地，电能计量装置4包括电流传感器401、运算放大电路402、精密电阻分压电路403、电压电流信号调理电路404、电能计量单元405和通信电路406；电流传感器401用于采集线缆3上的电流信号，并将采集的电流信号发送至运算放大电路402的电流信号输入端；精密电阻分压电路403用于采集线缆3上的电压信号，并将采集的电压信号发送至电压电流信号调理电路404的电压信号输入端；运算放大电路402对电流信号进行放大后发送至电压电流信号调理电路404；所述电压电流信号调理电路404对接收的电压信号和电流信号分别进行模数转换后，发送至电能计量单元405；所述电能计量单元405利用接收的电压信号和电流信号，实时计算经过充电枪输出的电能信号；并将计算获得的电能信号通过通信电路406发送至人机交互单元2。进一步地，还包括电源电路6，所述电源电路6用于为运算放大电路402、电压电流信号调理电路404、电能计量单元405、通信电路406和控制器7供电。进一步地，运算放大电路402、精密电阻分压电路403、电压电流信号调理电路404、电能计量单元405、通信电路406和电源电路6均采用PCB技术集成为一个电路模块。本专利技术在直流充电桩电能计量过程中取代传统电能表和分流器的组合计量方式，并将计量单元前移至充电枪，并在充电枪内设置控制器控制充电的开关，实现在充电枪上直接控制充放电，同时完成具有电能计量功能的充电枪设计；同时完成电压电流采集和计量的工作，提高计量精度，并采用器件集成的方式，实现计量装置体积小、具有更高的安装便利性和电气安全性能，实现充电计量简单方便直观的特点。附图说明图1是本专利技术所一种具有充电控制及计量功能的充电枪的结构示意图；图2是本专利技术所一种具有充电控制及计量功能的充电枪的电气原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种具有充电控制及计量功能的充电枪具有充电控制及计量功能的充电枪，包括充电枪本体1，所述充电枪本体1内贯穿有线缆3，所述线缆3的一端连接充电桩，另一端通过充电头为电动汽车负载供电；还包括人机交互单元2、电能计量装置4、开关及其控制电路5和控制器7；所述电能计量装置4用于计算经过线缆3的电能信号，并将计算获得的的电能信号通过通信电路406输出至人机交互单元2和控制器7；所述人机交互单元2嵌固在充电枪本体1的壳体上，用于对接收的电能信号进行显示，并为使用人员提供设置电能充电电量值的端口，将电能充电电量值设置信号输出至控制器7；所述控制器7用于根据接收的电能充电电量值设置信号和电能计量装置4实时计算获得的并经过通信电路406输出的电能信号，控制开关及其控制电路5的断开或闭合；并将控制开关及其控制电路5的开或关的状态发送给人机交互单元2；控制开关及其控制电路5设置在充电枪的前端，用于控制充电枪是否输出电能。进一步地，电能计量装置4包括电流传感器401、运算放大电路402、精密电阻分压电路403、电压电流信号调理电路404、电能计量单元405和通信电路406；电流传感器401用于采集线缆3上的电流信号，并将采集的电流信号发送至运算放大电路402的电流信号输入端；精密电阻分压电路403用于采集线缆3上的电压信号，并将采集的电压信号发送至电压电流信号调理电路404的电压信号输入端；运算放大电路402对电流信号进行放大后发送至电压电流信号调理电路404；所述电压电流信号调理电路404对接收的电压信号和电流信号分别进行模数转换后，发送至电能计量单元405；所述电能计量单元405利用接收的电压信号和电流信号，实时计算经过充电枪输出的电能信号；并将计算获得的电能信号通过通信电路406发送至人机交互单元2。本实施方式所述的电流传感器401采用高精度电流传感器，同时采用精密电阻分压电路403，实现了充电枪的高精度大电压、大电流采集和电能计量与充电功能一体化的设计。且采用在人机交互单元实现对充电量显示的同时，提供充电量设置端口，这样可以实现当充电量达到设置量时，自动断电，停止向汽车负载充电。进一步地，还包括电源电路6，所述电源电路6用于为运算放大电路402、电压电流信号调理电路404、电能计量单元405、通信电路406和控制器7供电。进一步地，运算放大电路402、精密电阻分压电路403、电压电流信号调理电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有充电控制及计量功能的充电枪，包括充电枪本体(1)，所述充电枪本体(1)内贯穿有线缆(3)，所述线缆(3)的一端连接充电桩，另一端通过充电头为电动汽车负载供电；/n其特征在于，还包括人机交互单元(2)、电能计量装置(4)、开关及其控制电路(5)和控制器(7)；/n所述电能计量装置(4)用于计算经过线缆(3)的电能信号，并将计算获得的的电能信号通过通信电路(406)输出至人机交互单元(2)和控制器(7)；/n所述人机交互单元(2)嵌固在充电枪本体(1)的壳体上，用于对接收的电能信号进行显示，并为使用人员提供设置电能充电电量值的端口，将电能充电电量值设置信号输出至控制器(7)；/n所述控制器(7)用于根据接收的电能充电电量值设置信号和电能计量装置(4)实时计算获得的并经过通信电路(406)输出的电能信号，控制开关及其控制电路(5)的断开或闭合；并将控制开关及其控制电路(5)的开或关的状态发送给人机交互单元(2)；/n控制开关及其控制电路(5)设置在充电枪的前端，用于控制充电枪是否输出电能。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有充电控制及计量功能的充电枪，包括充电枪本体(1)，所述充电枪本体(1)内贯穿有线缆(3)，所述线缆(3)的一端连接充电桩，另一端通过充电头为电动汽车负载供电；
其特征在于，还包括人机交互单元(2)、电能计量装置(4)、开关及其控制电路(5)和控制器(7)；
所述电能计量装置(4)用于计算经过线缆(3)的电能信号，并将计算获得的的电能信号通过通信电路(406)输出至人机交互单元(2)和控制器(7)；
所述人机交互单元(2)嵌固在充电枪本体(1)的壳体上，用于对接收的电能信号进行显示，并为使用人员提供设置电能充电电量值的端口，将电能充电电量值设置信号输出至控制器(7)；
所述控制器(7)用于根据接收的电能充电电量值设置信号和电能计量装置(4)实时计算获得的并经过通信电路(406)输出的电能信号，控制开关及其控制电路(5)的断开或闭合；并将控制开关及其控制电路(5)的开或关的状态发送给人机交互单元(2)；
控制开关及其控制电路(5)设置在充电枪的前端，用于控制充电枪是否输出电能。


2.根据权利要求1所述一种具有充电控制及计量功能的充电枪，其特征在于，电能计量装置(4)包括电流传感器(401)、运算放大电路(402)、精密电阻分压电路(403)、电压电流信号调理电路(404)、电能计量单元(405)和通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建良，陆春光，李静，章江铭，肖涛，潘泉，袁健，胡晓林，张闯，刘鑫宇，侯洪国，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，杭州意能电力技术有限公司，哈尔滨电工仪表研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33