一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法技术

本发明专利技术公开一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法，涉及测量技术领域，解决的技术问题是充电器能耗测量及剩余电量评估能力滞后，充电器智能监测系统包括主控模块、监控器、处理模块、充电器测量电路、调节电路和采集模块，其中所述主控模块分别与监控器、无线通信模块、调节电路、充电器测量电路和采集模块连接；所述监控器与处理模块连接；通过电量估计算法模型包括GJSDF算法模型和EKF算法模型。采用最小二乘法进行拟合得到充电器的开路电压UO和充电器内阻R0，电量估计算法模型通过GJSDF算法进行参数整合，采用EKF过滤器进行电量估计，大大提高了充电器数据测量和评估能力。大大提高了充电器数据测量和评估能力。大大提高了充电器数据测量和评估能力。

【技术实现步骤摘要】
一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法


[0001]本专利技术涉及测量
，且更确切地涉及一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法。

技术介绍

[0002]充电器是采用高频电源技术，运用先进的智能动态调整充电技术的充电设备。充电器按设计电路工作频率来分，可分为工频机和高频机。工频机是以传统的模拟电路原理来设计，机器内部电力器件（如变压器、电感、匹配电容元件等）都较大，一般在带载较大运行时存在较小噪声，但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强，可靠性及稳定性均比高频机强。能耗计量是对充电器应用过程中的能量进行的计算与测量。
[0003]充电器能耗测量及剩余电量评估对充电器的说明，专利号为CN201710345223.5，主体为一种可兼容多种快充协议并具有电路测量功能的充电器提供了一种测量方法，该方案包括壳体、设于壳体内的充电协议控制IC，充电协议控制IC可自动识别出充电设备的具体的快充协议，并可调节匹配出对应的快充协议的最大允许电流来为充电设备快速充电，充电器还包括设于壳体内的可对充电设备进行高频的电路测量，从而获得精准的电路测量数据的电路数据测量组件、设于壳体上并可显示电路测量数据的集成显示屏、设于壳体上的母座端口、设于壳体上的集成各种数据线输入头从而可与各种充电设备电连接的转接线等，通过这种技术方案也能提高充电器能耗测量，该方法虽然提高了充电器能耗测量能力，但是该方法无法实现剩余电量评估与测量，专利号为CN202022913078.6，主题为具有剩余电量和温度检测功能的智能锂电池充电器专利也提供一种方案，该方案包括壳体、充电极片、通讯极片、电源插头、LED电量指示灯以及LED温度指示灯，壳体的上端壁凹设有一充电插槽，且充电插槽的两侧壁分别凹设有一滑槽，充电极片和通讯极片分别竖直平行的设置于充电插槽的前端部，电源插头设置于壳体的背侧壁上，LED电量指示灯和LED温度指示灯分别设置于壳体的前端部，壳体内设有主控芯片以及分别与主控芯片电连接的开关电源模块和充电电路模块。这种方法虽然也能够提高剩余电量和温度的监测，但无法实现充电器能耗测量及剩余电量评估一体化评估，无法通过无线通信的方式实现充电器能耗测量与评估。

技术实现思路

[0004]针对上述技术的不足，本专利技术公开一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法，应用无线通信方式、人工智能计算方法以及远程监控的方法实现了充电器能耗测量及剩余电量评估，大大提高了充电器数据信息测量和评估能力。
[0005]为了实现上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法，包括充电器智能监测系统，通过充电器智能监测系统实现充电器能耗测量及剩余电量评估，其中：充电器智能监测系统包括主控模块、监控器、处理模块、充电器测量电路、调节电
路和采集模块，其中所述主控模块分别与监控器、无线通信模块、调节电路、充电器测量电路和采集模块连接；所述监控器与处理模块连接；其中充电器测量电路包括开关电路、二极管电路、电子计数器电路和报警模块；所述开关电路通过第一开关、第二开关和第三开关构成，当第一开关和第二开关连通时，第一开关与主控模块构成闭合回路，当第一开关和第三开关连通时，第一开关和报警模块构成闭合回路，电子计数器与二极管电路串联连接，所述电子计数器电路和报警模块并联连接；其中采集模块包括充电能耗测量模块、继电器开关、第一充电设备第二充电设备，所述第一充电设备第二充电设备通过继电器开关实现切换，所述继电器开关与充电能耗测量模块连接；其中处理模块包括混合控制器以及与所述混合控制器连接的数据存储模块和电量估计算法模型；其中所述调节电路包括继电器和电阻分压电路；其中所述充电器智能监测系统工作的方法为：通过主控模块发出控制命令，主控模块接收监控器的命令，将采集模块采集到的第一充电设备与第二充电设备的运行数据信息发送到监控器；采集模块采集的充电参数包括电压、电流、温度或者电池荷电状态，通过充电设备设置的监控器能够显示不同电池的数据信息；当充电设备出现比较多时进行标注编号，在充电器运行过程中，通过充电器测量电路得到充电器能耗数据；最终将获取的各种数据信息通过无线网络发送至主控模块，在主控模块得到采集模块的数据信息后，采用微型控制器将数据信息的计算量最小化，并输出充电器的静态特性和动态特性，推测出正确的剩余电量参数数值，并将测量或者评估结果传递至上层用户服务器端。
[0006]在上述技术方案中，主控模块为TC26874ATMEGA 128型号CPU核心控制器。
[0007]在上述技术方案中，监控器为ATMEGA 128型号CPU核心控制器。
[0008]在上述技术方案中，混合控制器为双向逆变器SI
‑
5048，总容量5000Wp，用于在线实时监控充电器的各种参数；当发现故障情况时反馈报警命令给TC26874主控模块，则通过报警模块发出报警声。
[0009]在上述技术方案中，报警模块为电子式喇叭。
[0010]在上述技术方案中，电量估计算法模型包括GJSDF算法模型和EKF算法模型。
[0011]在上述技术方案中，能耗测量模块包括充电器、充电设备、功率放大器、天线、串联电阻器、匹配电容元件、IQ接收机、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第四电阻器、节点和方波振荡器；其中第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器和第四电阻器分别并联连接，所述串联电阻器、第一电阻器和第三电阻器串联连接，所述第二电阻器和第三电阻器分别接地，所述功率放大器与第三电阻器串联连接，所述功率放大器与串联电阻器、第一电阻器和第三电阻器串联连接，所述功率放大器、天线、串联电阻器和匹配电容元件串联连接；其中功率放大器输出信号将环形电源从充电器传输设备到充电设备的无线充电信号，来自功率放大器的数据信息输出经由串联电阻器和匹配电容元件提供给天线，天线连接在匹配电容元件和接地之间，该电路等效成平衡等效电路；天线的接地连接将改为连接到功率放大器的第二驱动点；节点RX1连接到包括第一电阻器和第二电阻器的分压器的
中点，第一电阻器和第二电阻器串联连接在功率放大器的输出和接地之间；节点RX2连接到分压器的中点，分压器包括在节点和接地之间串联的第三电阻器、第四电阻器；节点位于串联电阻器、匹配电容元件之间。
[0012]在具体应用中，充电器还包括IQ接收机，IQ接收机包括两个输入，第一输入选择性地连接到接地或节点RX1；第二输入选择性地连接到节点RX1或节点RX2；向天线提供的电压。
[0013]电量估计算法模型通过GJSDF算法进行参数整合，采用EKF过滤器进行电量估计，方法为：第一步：将充电器状态变量x和误差协方差P初始化，利用初始化变量，在第一阶段预测估计值和误差协方差，其公式表达为：
ꢀꢀ
（1）公式（1）中，x0为初始的充电器状态变量；f为充电器状态函数，下角标k为充电器序号，A与Q为普通常数，其中A=2.005，Q=7.566；第二步：对充电器状态参数信息进行计算，根据充电器状态参数信息线性特性采用GJSDF算法计算出整体充电器状态变化，计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法，其特征在于：包括充电器智能监测系统，通过充电器智能监测系统实现充电器能耗测量及剩余电量评估，其中：充电器智能监测系统包括主控模块、监控器、处理模块、充电器测量电路、调节电路和采集模块，其中所述主控模块分别与监控器、无线通信模块、调节电路、充电器测量电路和采集模块连接；所述监控器与处理模块连接；其中充电器测量电路包括开关电路、二极管电路、电子计数器电路和报警模块；所述开关电路通过第一开关、第二开关和第三开关构成，当第一开关和第二开关连通时，第一开关与主控模块构成闭合回路，当第一开关和第三开关连通时，第一开关和报警模块构成闭合回路，电子计数器与二极管电路串联连接，所述电子计数器电路和报警模块并联连接；其中采集模块包括充电能耗测量模块、继电器开关、第一充电设备第二充电设备，所述第一充电设备第二充电设备通过继电器开关实现切换，所述继电器开关与充电能耗测量模块连接；其中处理模块包括混合控制器以及与所述混合控制器连接的数据存储模块和电量估计算法模型；其中所述调节电路包括继电器和电阻分压电路；其中所述充电器智能监测系统工作的方法为：通过主控模块接收监控器的命令，将采集模块采集到的第一充电设备与第二充电设备的运行数据信息发送到监控器；采集模块采集的充电参数包括电压、电流、温度或者电池荷电状态，通过充电设备设置的监控器能够显示不同电池的数据信息；在充电器运行过程中，通过充电器测量电路得到充电器能耗数据；最终将获取的各种数据信息通过无线网络发送至主控模块，在主控模块得到采集模块的数据信息后，采用微型控制器将数据信息的计算量最小化，并输出充电器的静态特性和动态特性，推测出正确的剩余电量参数数值，并将测量或者评估结果传递至上层用户服务器端。2.根据权利要求1所述的一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法，其特征在于：主控模块为TC26874ATMEGA 128型号CPU核心控制器。3.根据权利要求1所述的一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法，其特征在于：监控器为ATMEGA 128型号CPU核心控制器。4.根据权利要求1所述的一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法，其特征在于：混合控制器为双向逆变器SI
‑
5048，总容量5000Wp，用于在线实时监控充电器的各种参数；当发现故障情况时混合控制器反馈报警命令给TC26874主控模块，则通过报警模块发出报警声；其中报警模块为电子式喇叭。5.根据权利要求1所述的一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法，其特征在于：电量估计算法模型包括GJSDF算法模型和EKF算法模型。6.根据权利要求1所述的一种充电器能耗测量及剩余电量评估方法，其特征在于：能耗测量模块包括充电器（1）、充电设备（2）、功率放大器（3）、天线（4）、串联电阻器（5）、匹配电容元件（6）、IQ接收机（7）、第一电阻器（8）、第二电阻器（9）、第三电阻器（10）、第四电阻器（11）、节点（12）和方波振荡器（13）；其中第一电阻器（8）、第二电阻器（9）、第三电阻器（10）和第四电阻器（11）分别并联连接，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉辉，
申请(专利权)人：深圳市森树强电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：