一种交流充电设备控制导引电路信号的采集方法技术

本发明专利技术公开了一种交流充电设备控制导引电路信号的采集方法，方法的步骤中包括：通过控制导引处理模块对CP信号采样滤波；其中，对CP信号采样滤波的过程包括：连续采样得到多个CP回路原始电压值：采样CP信号，得ADC原始采样值；通过比例因子对所述ADC原始采样值进行修正，得CP回路原始电压值；通过中位值平均数字滤波法处理多个CP回路原始电压值，得CP电压平均值；通过运放电路系数调整CP电压平均值，得实际CP回路电压值；实际CP回路电压值＝CP电压平均值/运放电路系数。它减小测量误差，提高采样准确度，增强抗干扰能力。增强抗干扰能力。增强抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种交流充电设备控制导引电路信号的采集方法


[0001]本专利技术涉及一种交流充电设备控制导引电路信号的采集方法。

技术介绍

[0002]目前，随着全球经济飞速发展，能源快速消耗、生态环境日益恶化等严峻挑战接踵而至。配套充电设施是实现电动汽车推广应用和商业化运营的基础。交流充电桩体积小、安装灵活、建设成本低，适宜安装在住宅小区、大型停车场、医院、商场等场所。根据国家标准《GB/T 18487.1
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2015电动汽车传导充电系统第一部分：通用要求》，控制导引系统作为交流充电桩和电动汽车之间的信息互通接口，能够保障充电设备使用的安全性。其主要作用：
[0003]确认充电插头和充电插座是否连接；
[0004]提供充电连接装置载流能力和供电设备供电功率的识别；
[0005]在充电过程中进行周期性检测，以判断继续充电还是停止充电等操作；
[0006]针对充电模式3，连接方式C，控制导引电路原理图如图1所示，图1中，检测点1的电压即为供电设备侧控制导引电路的电压值。
[0007]控制导引电路信号分为DC输出和PWM输出两种状态，其中PWM周期为1KHz。根据不同的电压等级：12V、9V、6V，对应三种不同的状态。
[0008]状态电压等级说明状态112V充电插头未插入电动汽车插座状态29V充电插头已插入电动汽车插座状态36V电动汽车就绪并请求交流电输出
[0009]充电桩控制系统需要通过实时检测控制导引信号电压，来准确判断目前充电行为所处的状态，以执行一系列相关操作，如使能/禁能PWM信号输出，分合继电器，改变LED状态指示灯等。
[0010]因此，在充电桩控制系统中，控制导引电路信号的采集及处理，处于极其重要的地位。
[0011]目前，控制导引电路采集还具有以下缺点：
[0012]1、控制导引电路硬件，因器件老化、环境变化、电磁干扰等因素，其关键参数易产生漂移，导致电压值采样失真；
[0013]2、控制导引电路电压值检测的精确度，过度依赖于控制导引电路硬件的精确可靠，这样就增加了硬件电路设计复杂度，同时也使得产品成本有所提高；
[0014]3、通常，在主控制器的控制导引处理模块中，会加入数字滤波功能，但是由于采用的滤波算法不合适，滤波处理后的电压值相比于真实电压值，误差仍然较大；
[0015]4、此外，控制导引电路电压值状态判断机制过于简单，在启动充电时或者充电过程中，时常出现充电异常停止情况，系统运行不稳定，用户体验较差；
[0016]5、充电桩在工作过程中，会小概率发生充电状态异常，导致安全事故，从而造成人员和财产损失；

技术实现思路

[0017]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种交流充电设备控制导引电路信号的采集方法，它减小测量误差，提高采样准确度，增强抗干扰能力。
[0018]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种交流充电设备控制导引电路信号的采集方法，方法的步骤中包括：通过控制导引处理模块对CP信号采样滤波；其中，对CP信号采样滤波的过程包括：
[0019]连续采样得到多个CP回路原始电压值：采样CP信号，得ADC原始采样值；通过比例因子对所述ADC原始采样值进行修正，得CP回路原始电压值；
[0020]通过中位值平均数字滤波法处理多个CP回路原始电压值，得CP电压平均值；
[0021]通过运放电路系数调整CP电压平均值，得实际CP回路电压值；实际CP回路电压值＝CP电压平均值/运放电路系数。
[0022]进一步，当ADC原始采样值处于采样设定阈值范围内时，通过公式(1)和公式(2)得CP回路原始电压值；
[0023]当ADC原始采样值不处于采样设定阈值范围内时，通过公式(3)得CP回路原始电压值；其中，
[0024]公式(1)为I＝R/V
adc
；
[0025]公式(2)为V＝V
adc
×
I；
[0026]公式(3)为V＝V
adc
×
I
R
；
[0027]R为预设的参考电压值；V
adc
为ADC原始采样值；V为CP回路原始电压值；I
R
为预设的比例因子；
[0028]当ADC原始采样值处于采样设定阈值范围内时，计算得到的实际CP回路电压值为12V限值范围内。
[0029]进一步，中位值平均数字滤波法具体为：
[0030]连续采样得到的多个CP回路原始电压值中去掉最大值和最小值，计算剩余个CP回路原始电压值的算术平均值。
[0031]进一步，当控制导引处理模块输出PWM信号时，控制导引处理模块切换至中断工作状态对CP信号采样滤波；
[0032]当控制导引处理模块停止输出PWM信号以DC输出时，控制导引处理模块切换至轮询工作状态对CP信号采样滤波。
[0033]进一步，创建一定时器，所述定时器适于当CP信号采样滤波时不断重置、采用滤波停止时不被重置；
[0034]进一步，当定时器不被重置并且计时超过设定时间后，控制导引处理模块则切换至轮询工作状态。
[0035]进一步，方法的步骤中还包括：
[0036]对实际CP回路电压值做稳态/暂态识别。
[0037]进一步，对实际CP回路电压值做稳态/暂态识别具体为：
[0038]实际CP回路电压值处于某一电压值范围，则执行命令：累加该电压值对应的计数器；当累加的计数器达到计数设定阈值时，则CP状态为该电压值稳态，否则CP状态则为该电压值暂态。
[0039]进一步，当累加的计数器达到计数设定阈值时，则CP状态为该电压值稳态，同时清空所述计数器的计数。
[0040]进一步，实际CP回路电压值处于某一电压值范围，执行的命令还包括：
[0041]重置其他电压值对应的计数器；
[0042]实际CP回路电压值处于某一电压值范围，并且实际CP回路电压值已经被识别为该电压值稳态时，则重置该电压值对应的计数器，否则累加该电压值对应的计数器。
[0043]采用了上述技术方案后，本专利技术具有以下的有益效果：
[0044]1、本专利技术引入了比例因子，对ADC原始采样值进行预处理，有效减小控制导引电路电压值测量误差，提高测量精确度。
[0045]2、本专利技术采用中位值平均数字滤波法，对CP回路原始电压值进行滤波处理，减小系统误差，提高采样准确度，增强抗干扰能力。
[0046]3、本专利技术采用混合采样机制，通过中断和轮询工作状态相结合的方式，分别实现控制导引电路电压值一次完整的采样滤波过程，减小测量随机误差和系统误差，提高采样精确度。
[0047]4、本专利技术加入稳态/暂态识别处理，优化控制导引电路电压值状态判断机制，有效抵抗外部输入电源波动干扰，较大地降低状态误判的概率，减少充电异常停止情况发生，增强充电控制系统的稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流充电设备控制导引电路信号的采集方法，其特征在于，方法的步骤中包括：通过控制导引处理模块对CP信号采样滤波；其中，对CP信号采样滤波的过程包括：连续采样得到多个CP回路原始电压值：采样CP信号，得ADC原始采样值；通过比例因子对所述ADC原始采样值进行修正，得CP回路原始电压值；通过中位值平均数字滤波法处理多个CP回路原始电压值，得CP电压平均值；通过运放电路系数调整CP电压平均值，得实际CP回路电压值；实际CP回路电压值＝CP电压平均值/运放电路系数。2.根据权利要求1所述的采集方法，其特征在于，当ADC原始采样值处于采样设定阈值范围内时，通过公式(1)和公式(2)得CP回路原始电压值；当ADC原始采样值不处于采样设定阈值范围内时，通过公式(3)得CP回路原始电压值；其中，公式(1)为I＝R/V
adc
；公式(2)为V＝V
adc
×
I；公式(3)为V＝V
adc
×
I
R
；R为预设的参考电压值；V
adc
为ADC原始采样值；V为CP回路原始电压值；I
R
为预设的比例因子；当ADC原始采样值处于采样设定阈值范围内时，计算得到的实际CP回路电压值为12V限值范围内。3.根据权利要求1所述的采集方法，其特征在于，中位值平均数字滤波法具体为：连续采样得到的多个CP回路原始电压值中去掉最大值和最小值，计算剩余个CP...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴诚，朱斌，冷鹏飞，冷鹏程，蒋小丹，尹青，孙可丹，
申请(专利权)人：江苏华鹏智能仪表科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：