一种带有计量功能的充电枪制造技术

一种带有计量功能的充电枪，属于充电桩计量技术领域，具体涉及一种有计量功能的充电枪。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。本实用新型专利技术所述带有计量功能的充电枪包括电枪本体、显示屏和电能计量装置；电能计量装置包括电流传感器、运算放大电路、精密电阻分压电路、电压电流信号调理电路、电能计量单元和通信电路；电能计量单元利用采集的电压信号和电流信号，计算电能信号；并将计算获得的电能信号通过通信电路发送至显示屏。本实用新型专利技术适用于作为充电枪使用。

【技术实现步骤摘要】
一种带有计量功能的充电枪
本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，提出了一种带有计量功能的新型充电枪。本技术所述的一种带有计量功能的充电枪，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；还包括显示屏2和电能计量装置4；所述显示屏2嵌固在充电枪本体1的壳体上；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输出至运算放大电路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输出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输出至电压电流信号调理电路404的电流采样信号输入端；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输出至电能计量单元405的信号输入端；所述电能计量单元405利用接收的电压信号和电流信号，计算电能信号；并将计算获得的电能信号通过通信电路406发送至显示屏2；电能计量装置4采用型号为STM32F030C8T6的芯片实现；所述显示屏2用于对接收的电能信号进行显示；电压电流信号调理电路(404)包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、AD采样芯片U1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管U3、光耦隔离器U2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电解电容EC1、电解电容EC2、稳压模块U4和线圈T1；AD采样芯片U1采用型号为M1542的电流模式升压转换器实现，稳压模块U4采用型号为78L05的芯片，所述AD采样芯片U1的1号引脚经过电容C5连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端为电压电流信号调理电路404的电压信号输入端；AD采样芯片U1的2号引脚接地；AD采样芯片U1的3号引脚连接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接连接电能计量单元(405)的一个信号输入端；AD采样芯片U1的4号引脚接地；AD采样芯片U1的5号引脚连接二极管D2的正极，二极管D2的负极经电阻R2接地；二极管D2的负极连接电容C2的一端，电容C2的另一端连接线圈T1原边的同名端，线圈T1原边的异名端连接D2的正极；电容C2的另一端还连接+5V电源；线圈T1副边的同名端依次经过电容C3、电容C1和电阻R1后连接线圈T1副边的异名端；线圈T1副边的异名端还连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接12V电源；二极管D1的负极连接电能计量单元405的另一个信号输入端；线圈T1副边的同名端还连接电解电容EC1的负极，电解电容EC1的正极连接12V电源；电解电容EC1的负极接地；AD采样芯片U1的6号引脚连接光耦隔离器U2的集电极，光耦隔离器U2的发射极接地；光耦隔离器U2的正极经过电阻R3连接12V电源；光耦隔离器U2的正极依次经过电阻R6和电阻R5后连接电容电容C4的一端，电容C4的另一端连接光耦隔离器U2的负极；所述电容C4的一端连接稳压二极管U3的控制端，稳压二极管U3的负极连接光耦隔离器U2的负极，稳压二极管U3的正极接地；稳压二极管U3的控制端还经过电阻R8接地；AD采样芯片U1的7号引脚接地；AD采样芯片U1的8号引脚经电容C6的引出线作为电压电流信号调理电路404的电流采样信号输入端；稳压模块U4的1号引脚连接12V电源，稳压模块U4的2号引脚接地，稳压模块U4的3号引脚连接5V电源，稳压模块U4的2号引脚连接电解电容EC2的负极，电解电容EC2的正极连接稳压模块U4的3号引脚。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和通信电路406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，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是本技术所述一种带有计量功能的充电枪的结构示意图；图2是本技术所述一种带有计量功能的充电枪的电气原理框图；图3是电压电流信号调理电路404的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本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技术作进一步说明，但不作为本技术的限定。具体实施方式一：下面结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种带有计量功能的充电枪，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；还包括显示屏2和电能计量装置4；所述显示屏2嵌固在充电枪本体1的壳体上；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输出至运算放大电路402的电流信号输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有计量功能的充电枪，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，还包括显示屏(2)和电能计量装置(4)；/n所述显示屏(2)嵌固在充电枪本体(1)的壳体上；/n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)；/n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输出至运算放大电路(402)的电流信号输入端；/n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输出至电压电流信号调理电路(404)的电压信号输入端；/n运算放大电路(402)对电流信号进行放大后输出至电压电流信号调理电路(404)的电流采样信号输入端；/n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输出至电能计量单元(405)的信号输入端；/n所述电能计量单元(405)利用接收的电压信号和电流信号，计算电能信号；并将计算获得的电能信号通过通信电路(406)发送至显示屏(2)；/n所述显示屏(2)用于对接收的电能信号进行显示；/n电压电流信号调理电路(404)包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、AD采样芯片U1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管U3、光耦隔离器U2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电解电容EC1、电解电容EC2、稳压模块U4和线圈T1；/nAD采样芯片U1采用型号为M1542的电流模式升压转换器实现，稳压模块U4采用型号为78L05的芯片，所述AD采样芯片U1的1号引脚经过电容C5连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端为电压电流信号调理电路(404)的电压信号输入端；/nAD采样芯片U1的2号引脚接地；/nAD采样芯片U1的3号引脚连接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接连接电能计量单元(405)的一个信号输入端；/nAD采样芯片U1的4号引脚接地；/nAD采样芯片U1的5号引脚连接二极管D2的正极，二极管D2的负极经电阻R2接地；/n二极管D2的负极连接电容C2的一端，电容C2的另一端连接线圈T1原边的同名端，线圈T1原边的异名端连接D2的正极；电容C2的另一端还连接+5V电源；/n线圈T1副边的同名端依次经过电容C3、电容C1和电阻R1后连接线圈T1副边的异名端；/n线圈T1副边的异名端还连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接12V电源；/n二极管D1的负极连接电能计量单元(405)的另一个信号输入端；/n线圈T1副边的同名端还连接电解电容EC1的负极，电解电容EC1的正极连接12V电源；电解电容EC1的负极接地；/nAD采样芯片U1的6号引脚连接光耦隔离器U2的集电极，光耦隔离器U2的发射极接地；光耦隔离器U2的正极经过电阻R3连接12V电源；光耦隔离器U2的正极依次经过电阻R6和电阻R5后连接电容电容C4的一端，电容C4的另一端连接光耦隔离器U2的负极；所述电容C4的一端连接稳压二极管U3的控制端，稳压二极管U3的负极连接光耦隔离器U2的负极，稳压二极管U3的正极接地；稳压二极管U3的控制端还经过电阻R8接地；/nAD采样芯片U1的7号引脚接地；/nAD采样芯片U1的8号引脚经电容C6的引出线作为电压电流信号调理电路(404)的电流采样信号输入端；/n稳压模块U4的1号引脚连接12V电源，稳压模块U4的2号引脚接地，稳压模块U4的3号引脚连接5V电源，稳压模块U4的2号引脚连接电解电容EC2的负极，电解电容EC2的正极连接稳压模块U4的3号引脚。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带有计量功能的充电枪，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，还包括显示屏(2)和电能计量装置(4)；
所述显示屏(2)嵌固在充电枪本体(1)的壳体上；
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输出至运算放大电路(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输出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输出至电压电流信号调理电路(404)的电流采样信号输入端；
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输出至电能计量单元(405)的信号输入端；
所述电能计量单元(405)利用接收的电压信号和电流信号，计算电能信号；并将计算获得的电能信号通过通信电路(406)发送至显示屏(2)；
所述显示屏(2)用于对接收的电能信号进行显示；
电压电流信号调理电路(404)包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、AD采样芯片U1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管U3、光耦隔离器U2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电解电容EC1、电解电容EC2、稳压模块U4和线圈T1；
AD采样芯片U1采用型号为M1542的电流模式升压转换器实现，稳压模块U4采用型号为78L05的芯片，所述AD采样芯片U1的1号引脚经过电容C5连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端为电压电流信号调理电路(404)的电压信号输入端；
AD采样芯片U1的2号引脚接地；
AD采样芯片U1的3号引脚连接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接连接电能计量单元(405)的一个信号输入端；
AD采样芯片U1的4号引脚接地；
AD采样芯片U1的5号引脚连接二极管D2的正极，二极管...

【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，严杭立，孙久强，侯洪国，杨扬，
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：新型
国别省市：浙江;33