一种大电流直流电流表及其校准方法技术

本发明专利技术公开了一种大电流直流电流表及其校准方法，包括采集充电回路中电流信号的采样元件、采集充电回路中电压信号的分压采样电路和计量芯片，本发明专利技术还包括一种大电流直流电流表校准方法，方法包括以下步骤：S1：对大电流直流电流表的数据进行校准；S2：检测校准结果，并对校准结果进行判断，根据判断结果启动相应的修复机制；S3：设置范围限制阈值，从计量采样使用的电流表中剔除表内计算误差大于范围限制阈值的电流表。本发明专利技术提供一种直流表的校准的精度高的大电流直流电流表及其校准方法。

【技术实现步骤摘要】
一种大电流直流电流表及其校准方法
本专利技术涉及计量表
，尤其是涉及一种大电流直流电流表及其校准方法。
技术介绍
目前因直流表的采样元件电阻值在批量时会存在一定的偏差，所以不对对直流表进行全量程的校准，就不能使得各项参数在标准范围内。例如该直流表是一级表的标准，那么校准后，电压电流功率的误差应该控制在1％以内，不同的校准点内控标准是不一样的。中国专利公开号CN110763910A，公开日2020年02月07日，专利技术创造的名称为一种数显直流表及其电流采样电路，该申请案包括其中电流采样电路包括参考信号模块、电路保护模块和依次串联的霍尔电流采集电路、分压滤波模块、射随电路和电流采集滤波模块；霍尔电流采集电路的输入端连接被检测电流，参考信号模块的输入端连接霍尔电流采集电路，电路保护模块连接霍尔电流采集电路和分压滤波模块的公共端，电流采集滤波模块的输出端和参考信号模块的输出端均与数显直流表的处理器相连接。该申请案的直流表校准方式不准确，使得直流表的量程失准，不能提供准确的信息。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术的直流表的校准的精度不高的问题，提供一种直流表的校准的精度高的大电流直流电流表及其校准方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大电流直流电流表，包括采集充电回路中电流信号的采样元件、采集充电回路中电压信号的分压采样电路和计量芯片，分压采样电路上设有采集直流充电桩电流输出端电压的充电桩信号通道端、采集充电负载电流输入端电压的负载正极通道端和采集充电负载电流输出端电压的负载负极通道端，采样元件信号输出端连接计量芯片电流信号接收端，分压采样电路充电桩信号输出端连接计量芯片充电桩信号接收端，分压采样电路负载正极信号输出端连接计量芯片负载正极信号接收端，分压采样电路负载负极信号输出端连接计量芯片负载负极信号接收端。一种大电流直流电流表及其校准方法，采用以上所述的一种大电流直流电流表，方法包括以下步骤：S1：对大电流直流电流表的数据进行校准；S2：检测校准结果，并对校准结果进行判断，根据判断结果启动相应的修复机制；S3：设置范围限制阈值，从计量采样使用的电流表中剔除表内计算误差大于范围限制阈值的电流表。因直流表的锰铜(采样元件)电阻值在批量时会存在一定的偏差，所以我们在批量生产时会对直流表进行全量程的校准，使得各项参数在标准范围内；例如该直流表是一级表的标准，那么校准后，电压电流功率的误差应该控制在1％以内，我们出厂的内控要求控制在0.4％以内，不同的校准点内控标准是不一样的。不同于其他计量芯片SOC校准方法，它们校准的参数是直接作用在芯片内部寄存器的，如果芯片寄存器内的值异常了就无法恢复了，造成现场计量误差异常。我们的校表参数是存储在非易失性存储器当中，好处就是我们做了三份校表参数，一份是当前校表参数，一份是备份校表参数，一份是默认校表参数。当前校表参数异常了会使用备份校表参数，备份异常了会使用默认校表参数。作为优选，所述步骤S1包括以下步骤：S11：对充电线信号进行校准；S12：对充电回路电流进行校准；S13：进行电流电压增益校准；S14：进行有功功率增益校准；S15：对小信号进行补偿校准；S16：对负载负极通道端V-’校准，对负载负极通道端V-’进行直流补偿校准，将负载负极通道端V-’接地，直流瞬时值即为补偿值，将补偿值储存；电压电流校准公式为：Vgain1为电压增益系数，m0为标准台体标准值，Vgain1’为旧的电压V-’增益系数，V’为电表测量的电压值。。作为优选，所述步骤S11包括以下步骤：S111：对充电桩信号通道端V+进行直流补偿校准，将充电桩信号通道端V+接地，直流瞬时值即为补偿值，将补偿值储存；S112：对负载正极通道端V+’进行直流补偿校准，将负载正极通道端V+’输入接地，直流瞬时值即为补偿值，将补偿值储存；S113：对充电桩信号通道端V+通道进行有效值二次噪声补偿，将充电桩信号通道端V+输入接地，将平方累加数据作为补偿值，将补偿值储存；S114：对负载正极通道端V+’通道进行有效值二次噪声补偿，将负载正极通道端V+’输入接地，将平方累加数据作为补偿值，将补偿值储存。芯片可以配置直流计量模式，在直流计量模式下，可以通过直流补偿功能，补偿掉噪声；为了使有效值在小信号下得到更高的精度，可以对其进行二次补偿，补偿掉有效值噪声。作为优选，所述步骤S12包括以下步骤：S121：对回路电流信号I进行直流补偿校准，将回路电流信号I输入接地，直流瞬时值即为补偿值，将补偿值储存；S122：对回路电流信号I进行有效值二次噪声补偿，将回路电流信号I输入接地，将平方累加数据作为补偿值，将补偿值储存。芯片可以配置直流计量模式，在直流计量模式下，可以通过直流补偿功能，补偿掉噪声；为了使有效值在小信号下得到更高的精度，可以对其进行二次补偿，补偿掉有效值噪声。作为优选，所述步骤S13具体过程为：电压电流校准公式为：Vgain为电压电流增益系数，m为台体标准值，Vgain’为旧的电压电流增益系数，V’为电表测量的电压值；校准过程为：在校准装置上加载V+、V+’电压为f1，电流为t1，输入实际电压和电流值到校准软件上，表内更新V+通道、V+’通道的电压增益系数Vgain和I通道的电流增益系数Igain。这里主要是校准V+、V+’、I三个计量通道的有效值。作为优选，所述步骤S14具体过程为：有功功率校准公式为：Pgain为功率增益系数，m1为台体标准值，Pgain’为旧的功率增益系数，P’为电表测量的功率值；有功功率校准方法：在校准装置上加载V+、V+’电压f2，电流t2，输入台体实际功率值p1到校准软件上，标准值输入到表里，表内更新功率增益系数Pgain。对功率进行校准，功率用来积分计算能量值。。作为优选，所述步骤S15包括以下步骤：S151：电流小信号补偿校准：电流小信号校准公式为：Ioffset＝m2-I’。Ioffset为小电流补偿系数，m2为台体标准值，I’为电表测量的电流值；电流小信号校准方法为：在校准装置上加载参比电压V+，V+’，Un＝f3，参比电流5％Ib＝t3，输入台体实际电流值到校准软件上，这个标准值输入到表里，表内更新小电流补偿系数Ioffset；S151：电流小信号补偿校准：电流小信号校准公式为：Ioffset＝m2-I’。Ioffset为小电流补偿系数，m2为台体标准值，I’为电表测量的电流值；电流小信号校准方法为：在校准装置上加载参比电压V+，V+’，Un＝f3，参比电流5％Ib＝t3，输入台体实际电流值到校准软件上，这个标准值输入到表里，表内更新小电流补偿系数Ioffset；S152：功率小信号补偿校准：功率小信号校准公式为：Poffset＝m3-P″；Poffset为功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大电流直流电流表，其特征是包括采集充电回路中电流信号的分流器、采集充电回路中电压信号的电压采样器和计量芯片，电压采样器上设有采集直流充电桩电流输出端电压的充电桩信号通道端、采集充电负载电流输入端电压的负载正极通道端和采集充电负载电流输出端电压的负载负极通道端，分流器信号输出端连接计量芯片电流信号接收端，电压采样器充电桩信号输出端连接计量芯片充电桩信号接收端，电压采样器负载正极信号输出端连接计量芯片负载正极信号接收端，电压采样器负载负极信号输出端连接计量芯片负载负极信号接收端。/n

【技术特征摘要】
1.一种大电流直流电流表，其特征是包括采集充电回路中电流信号的分流器、采集充电回路中电压信号的电压采样器和计量芯片，电压采样器上设有采集直流充电桩电流输出端电压的充电桩信号通道端、采集充电负载电流输入端电压的负载正极通道端和采集充电负载电流输出端电压的负载负极通道端，分流器信号输出端连接计量芯片电流信号接收端，电压采样器充电桩信号输出端连接计量芯片充电桩信号接收端，电压采样器负载正极信号输出端连接计量芯片负载正极信号接收端，电压采样器负载负极信号输出端连接计量芯片负载负极信号接收端。


2.一种大电流直流电流表及其校准方法，采用权利要求1任一项所述的一种大电流直流电流表，其特征是方法包括以下步骤：
S1：对大电流直流电流表的数据进行校准；
S2：检测校准结果，并对校准结果进行判断，根据判断结果启动相应的修复机制；
S3：设置范围限制阈值，从计量采样使用的电流表中剔除表内计算误差大于范围限制阈值的电流表。


3.根据权利要求1所述的一种大电流直流电流表及其校准方法，其特征是步骤S1包括以下步骤：
S11：对充电线信号进行校准；
S12：对充电回路电流进行校准；
S13：进行电流电压增益校准；
S14：进行有功功率增益校准；
S15：对小信号进行补偿校准；
S16：对负载负极通道端V-’校准，对负载负极通道端V-’进行直流补偿校准，将负载负极通道端V-’接地，直流瞬时值即为补偿值，将补偿值储存；电压电流校准公式为：



Vgain1为电压增益系数，m0为标准台体标准值，Vgain1’为旧的电压V-’增益系数，V’为电表测量的电压值。


4.根据权利要求1所述的一种大电流直流电流表及其校准方法，其特征是步骤S11包括以下步骤：
S111：对充电桩信号通道端V+进行直流补偿校准，将充电桩信号通道端V+接地，直流瞬时值即为补偿值，将补偿值储存；
S112：对负载正极通道端V+’进行直流补偿校准，将负载正极通道端V+’输入接地，直流瞬时值即为补偿值，将补偿值储存；
S113：对充电桩信号通道端V+通道进行有效值二次噪声补偿，将充电桩信号通道端V+输入接地，将平方累加数据作为补偿值，将补偿值储存；
S114：对负载正极通道端V+’通道进行有效值二次噪声补偿，将负载正极通道端V+’输入接地，将平方累加数据作为补偿值，将补偿值储存。


5.根据权利要求1所述的一种大电流直流电流表及其校准方法，其特征是步骤S12包括以下步骤：
S121：对回路电流信号I进行直流补偿校准，将回路电流信号I输入接地，直流瞬时值即为补偿值，将补偿值储存；
S122：对回路电流信号I进行有效值二次噪声补偿，将回路电流信号I输入接地，将平方累加数据作为补偿值，将补偿值储存。


6.根据权利要求1所述的一种大电流直流电流表及其校准方法，其特征是步骤S13具体过程为：电压电流校准公式为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭豪杰，江云波，
申请(专利权)人：浙江瑞银电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33