CN110920453A - 一种汽车充电装置监控*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽车充电装置监控***，所述监控***包括汽车信息采集单元、环境信息采集单元、枪头温度采集单元、电子锁检测单元、交流信息采集单元、输出信息采集单元、绝缘检测单元、控制处理单元、显示单元、报警单元和通信单元；所述监控***监控所述充电装置工作状态信息，保证所述充电装置安全可靠的工作。本发明提供一种汽车充电装置监控***，能够提高所述充电装置的安全性和可控性。

Description

一种汽车充电装置监控***
技术领域
本发明属于充电检测技术领域，特别涉及一种汽车充电装置监控***。
背景技术
传统汽车行业经过多年的发展，消耗了大量的化石能源。化石能源是一种不可再生资源，必将随着人类的大量开采而消耗殆尽。同时，化石能源的大量使用会使环境污染问题越来越严重。为了减弱对化石能源的过度依赖，解决环境污染问题，越来越多的国家和地区开始关注电动汽车行业。
充电装置是电动汽车充电的重要设备，目前对充电装置的故障排除方法，主要是在现场通过对充电装置状态的检查，分析充电过程中与车辆的通信数据，来判断充电设备的故障原因。这种方式极大耗费时间成本和人力成本。因此，通过对充电装置运行过程中的关键数据进行实时检测，根据经验阈值给出相应措施，如切断输出电源，可以对充电设备的安全性进行保证。而上传到后台***的数据，通过分析，也可以为判断充电装置的状态提供参考。
本发明提出一种汽车充电装置监控***，采集充电装置的多种工作信息和环境信息，根据经验阈值给出相应措施，当充电装置出现异常状况，及时报警，透明化充电过程。
发明内容
本发明提供一种汽车充电装置监控***，能够提高所述充电装置的安全性和可控性。
本发明具体为一种汽车充电装置监控***，所述监控***包括汽车信息采集单元、环境信息采集单元、枪头温度采集单元、电子锁检测单元、交流信息采集单元、输出信息采集单元、绝缘检测单元、控制处理单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述控制处理单元分别与所述车信息采集单元、所述环境信息采集单元、所述枪头温度采集单元、所述电子锁检测单元、所述交流信息采集单元、所述输出信息采集单元、所述绝缘检测单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述监控***监控所述充电装置工作状态信息，保证所述充电装置安全可靠的工作。
所述汽车信息采集单元采集汽车电池信息，包括电池总电压、电池电流、需求电流、需求电压、最高单体电池电压以及电池组温度。
所述环境信息采集单元采用温湿度一体传感器采集环境的温度信号和湿度信号。
所述枪头温度采集单元采用温度传感器采集枪头温度。
所述电子锁检测单元采集电子锁是否可靠锁止，采集所述充电装置供电接口和车辆接口锁止位置反馈信号。
供电接口和车辆接口应具有锁止功能，防止充电过程的意外断开，当电子锁未可靠锁止时，电动汽车或充电设备应该停止充电或者不启动充电。
所述交流信息采集单元通过交流电表获取交流信息，包括交流电压、交流电流、频率。
所述输出信息采集单元通过传感器采集所述充电装置输出信号，包括输出电压和输出电流。
所述绝缘检测单元采集充电回路正极与地线之间的绝缘电阻和负极与地线之间的绝缘电阻，并取二者的较小值(设为R)。当R＞500Ω/V，充电装置处于正常状态，可以充电；当100Ω/V＜R≤500Ω/V，充电装置处于异常状态，但还是可以充电；当R≤100Ω/V时，充电装置处于故障状态，不允许充电。
所述控制处理单元采用微处理器，将输入的信息进行分析判断，控制所述充电装置工作状态：
判断所述电池总电压是否大于所述充电装置最低输出电压且小于最高输出电压，若是，进行充电，若不是，不允许充电；
判断所述电池组温度是否大于电池组温度参考值，若大于，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示电池组温度高；
根据所述电子锁检测单元采集所述充电装置供电接口和车辆接口锁止位置反馈信号判断所述电子锁是否可靠锁止，当所述电子锁未可靠锁止时，电动汽车或充电设备应该停止充电或者不启动充电，并控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示电子锁未可靠锁止；
判断所述环境信息采集单元采集的环境温度信号是否大于环境温度报警值，若大于，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境温度高；计算所述环境温度信号的变化率，判断所述环境温度信号的变化率是否大于环境温度信号的变化率报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境温度变化异常；判断所述环境信息采集单元采集的环境湿度信号是否大于环境湿度报警值，若大于，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境湿度高；计算所述环境湿度信号的变化率，判断所述环境湿度信号的变化率是否大于环境湿度信号的变化率报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境湿度变化异常；
判断所述枪头温度是否大于枪头温度报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示枪头温度高；计算所述枪头温度变化率，判断所述枪头温度变化率是否大于枪头温度变化率报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示枪头温度变化异常；
计算所述交流电压与交流额定电压差值，判断所述交流电压与交流额定电压差值是否大于交流电压差值参考值，若大于交流电压差值参考值，判断所述交流电压与交流额定电压差值是否大于零，若大于零，所述交流电压过电压，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示交流电压过电压；若不大于零，所述交流电压欠电压，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示交流电压欠电压；若不大于交流电压差值参考值，所述交流电压正常；
判断所述交流电流是否大于交流电流参考值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示交流电流过流；
判断所述输出电压是否大于输出电压参考值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示输出电压过压；
判断所述输出电流是否大于输出电流参考值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示输出电流过流；
取所述正极与地线之间的绝缘电阻和所述负极与地线之间的绝缘电阻中较小值为绝缘电阻值，判断所述绝缘电阻值是否大于500Ω/V，若大于500Ω/V，所述充电装置处于正常状态；若不大于500Ω/V，判断所述绝缘电阻值是否小于100Ω/V，若小于100Ω/V，所述充电装置处于故障状态，不允许充电；若不小于100Ω/V，所述充电装置处于异常状态，但还是可以充电。
所述控制处理单元还包括存储模块和外部输入输出接口，所述储模块对所述监控***进行信息存储，所述外部输入输出接口采用串行接口，通过所述串行接口与外部设备连接，完成对所述监控***的参数设置、信息导出。
所述显示单元采用LCD显示屏，所述报警单元采用声光报警器；所述通信单元采用无线通信技术将所述监控***的信息上传至监控中心和移动设备。
与现有技术相比，有益效果是：所述监控***采集所述充电装置的多种工作信息和环境信息，及时发现所述充电装置的异常状况，并进行报警，是的充电过程透明化，提高了所述充电装置的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明一种汽车充电装置监控***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种汽车充电装置监控***的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的监控***包括汽车信息采集单元、环境信息采集单元、枪头温度采集单元、电子锁检测单元、交流信息采集单元、输出信息采集单元、绝缘检测单元、控制处理单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述控制处理单元分别与所述车信息采集单元、所述环境信息采集单元、所述枪头温度采集单元、所述电子锁检测单元、所述交流信息采集单元、所述输出信息采集单元、所述绝缘检测单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述监控***监控所述充电装置工作状态信息，保证所述充电装置安全可靠的工作。
所述汽车信息采集单元采集汽车电池信息，包括电池总电压、电池电流、需求电流、需求电压、最高单体电池电压以及电池组温度。
所述环境信息采集单元采用温湿度一体传感器采集环境的温度信号和湿度信号。
随着枪头拔插次数的增多，可能造成连接接口的松动，导致接触不良，造成在充电时产生电火花现象，从而引发充电安全事故。因此，需要对充电枪头温度进行检测，确保在充电时，充电枪头温度出现异常可以检测到，从而断开充电输出，保证操作人员安全：所述枪头温度采集单元采用温度传感器采集枪头温度。
供电接口和车辆接口应具有锁止功能，防止充电过程的意外断开，当电子锁未可靠锁止时，电动汽车或充电设备应该停止充电或者不启动充电，所述电子锁检测单元采集电子锁是否可靠锁止，采集所述充电装置供电接口和车辆接口锁止位置反馈信号。
所述交流信息采集单元通过交流电表获取交流信息，包括交流电压、交流电流、频率。
所述输出信息采集单元通过传感器采集所述充电装置输出信号，包括输出电压和输出电流。
所述绝缘检测单元采集充电回路正极与地线之间的绝缘电阻和负极与地线之间的绝缘电阻。
所述控制处理单元采用微处理器，将输入的信息进行分析判断，控制所述充电装置工作状态：
判断所述电池总电压是否大于所述充电装置最低输出电压且小于最高输出电压，若是，进行充电，若不是，不允许充电；
判断所述电池组温度是否大于电池组温度参考值，若大于，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示电池组温度高；
根据所述电子锁检测单元采集所述充电装置供电接口和车辆接口锁止位置反馈信号判断所述电子锁是否可靠锁止，当所述电子锁未可靠锁止时，电动汽车或充电设备应该停止充电或者不启动充电，并控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示电子锁未可靠锁止；
判断所述环境信息采集单元采集的环境温度信号是否大于环境温度报警值，若大于，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境温度高；计算所述环境温度信号的变化率，判断所述环境温度信号的变化率是否大于环境温度信号的变化率报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境温度变化异常；判断所述环境信息采集单元采集的环境湿度信号是否大于环境湿度报警值，若大于，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境湿度高；计算所述环境湿度信号的变化率，判断所述环境湿度信号的变化率是否大于环境湿度信号的变化率报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境湿度变化异常；所述环境温度报警值为+50℃，所述环境湿度报警值为95％；
判断所述枪头温度是否大于枪头温度报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示枪头温度高；计算所述枪头温度变化率，判断所述枪头温度变化率是否大于枪头温度变化率报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示枪头温度变化异常；
计算所述交流电压与交流额定电压差值，判断所述交流电压与交流额定电压差值是否大于交流电压差值参考值，若大于交流电压差值参考值，判断所述交流电压与交流额定电压差值是否大于零，若大于零，所述交流电压过电压，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示交流电压过电压；若不大于零，所述交流电压欠电压，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示交流电压欠电压；若不大于交流电压差值参考值，所述交流电压正常；
判断所述交流电流是否大于交流电流参考值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示交流电流过流；
判断所述输出电压是否大于输出电压参考值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示输出电压过压；
判断所述输出电流是否大于输出电流参考值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示输出电流过流。
取所述正极与地线之间的绝缘电阻和所述负极与地线之间的绝缘电阻中较小值为绝缘电阻值，判断所述绝缘电阻值是否大于500Ω/V，若大于500Ω/V，所述充电装置处于正常状态；若不大于500Ω/V，判断所述绝缘电阻值是否小于100Ω/V，若小于100Ω/V，所述充电装置处于故障状态，不允许充电；若不小于100Ω/V，所述充电装置处于异常状态，但还是可以充电；
所述控制处理单元还包括存储模块和外部输入输出接口，所述储模块对所述监控***进行信息存储，所述外部输入输出接口采用串行接口，通过所述串行接口与外部设备连接，完成对所述监控***的参数设置、信息导出。
所述显示单元采用LCD显示屏，所述报警单元采用声光报警器。
所述通信单元采用无线通信技术将所述监控***的信息上传至监控中心和移动设备，所述移动设备需要安装相关APP，车主能够通过所述APP了解充电过程，当充电出现异常时，也能够及时了解，并进一步处理。
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

Claims (8)

1.一种汽车充电装置监控***，其特征在于，所述监控***包括汽车信息采集单元、环境信息采集单元、枪头温度采集单元、电子锁检测单元、交流信息采集单元、输出信息采集单元、绝缘检测单元、控制处理单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述控制处理单元分别与所述车信息采集单元、所述环境信息采集单元、所述枪头温度采集单元、所述电子锁检测单元、所述交流信息采集单元、所述输出信息采集单元、所述绝缘检测单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述监控***监控所述充电装置工作状态信息，保证所述充电装置安全可靠的工作。
2.根据权利要求1所述的一种汽车充电装置监控***，其特征在于，所述汽车信息采集单元采集汽车电池信息，包括电池总电压、电池电流、需求电流、需求电压、最高单体电池电压以及电池组温度。
3.根据权利要求2所述的一种汽车充电装置监控***，其特征在于，所述环境信息采集单元采用温湿度一体传感器采集环境的温度信号和湿度信号；所述枪头温度采集单元采用温度传感器采集枪头温度。
4.根据权利要求3所述的一种汽车充电装置监控***，其特征在于，所述电子锁检测单元采集电子锁是否可靠锁止，采集所述充电装置供电接口和车辆接口锁止位置反馈信号。
5.根据权利要求4所述的一种汽车充电装置监控***，其特征在于，所述交流信息采集单元通过交流电表获取交流信息，包括交流电压、交流电流、频率；所述输出信息采集单元通过传感器采集所述充电装置输出信号，包括输出电压和输出电流。
6.根据权利要求5所述的一种汽车充电装置监控***，其特征在于，所述绝缘检测单元采集充电回路正极与地线之间的绝缘电阻和负极与地线之间的绝缘电阻。
7.根据权利要求6所述的一种汽车充电装置监控***，其特征在于，所述控制处理单元采用微处理器，将输入的信息进行分析判断，控制所述充电装置工作状态：
判断所述电池总电压是否大于所述充电装置最低输出电压且小于最高输出电压，若是，进行充电，若不是，不允许充电；
判断所述电池组温度是否大于电池组温度参考值，若大于，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示电池组温度高；
根据所述电子锁检测单元采集所述充电装置供电接口和车辆接口锁止位置反馈信号判断所述电子锁是否可靠锁止，当所述电子锁未可靠锁止时，电动汽车或充电设备应该停止充电或者不启动充电，并控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示电子锁未可靠锁止；
判断所述环境信息采集单元采集的环境温度信号是否大于环境温度报警值，若大于，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境温度高；计算所述环境温度信号的变化率，判断所述环境温度信号的变化率是否大于环境温度信号的变化率报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境温度变化异常；判断所述环境信息采集单元采集的环境湿度信号是否大于环境湿度报警值，若大于，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境湿度高；计算所述环境湿度信号的变化率，判断所述环境湿度信号的变化率是否大于环境湿度信号的变化率报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示环境湿度变化异常；
判断所述枪头温度是否大于枪头温度报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示枪头温度高；计算所述枪头温度变化率，判断所述枪头温度变化率是否大于枪头温度变化率报警值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示枪头温度变化异常；
计算所述交流电压与交流额定电压差值，判断所述交流电压与交流额定电压差值是否大于交流电压差值参考值，若大于交流电压差值参考值，判断所述交流电压与交流额定电压差值是否大于零，若大于零，所述交流电压过电压，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示交流电压过电压；若不大于零，所述交流电压欠电压，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示交流电压欠电压；若不大于交流电压差值参考值，所述交流电压正常；
判断所述交流电流是否大于交流电流参考值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示交流电流过流；
判断所述输出电压是否大于输出电压参考值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示输出电压过压；
判断所述输出电流是否大于输出电流参考值，若是，控制所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示输出电流过流；
取所述正极与地线之间的绝缘电阻和所述负极与地线之间的绝缘电阻中较小值为绝缘电阻值，判断所述绝缘电阻值是否大于500Ω/V，若大于500Ω/V，所述充电装置处于正常状态；若不大于500Ω/V，判断所述绝缘电阻值是否小于100Ω/V，若小于100Ω/V，所述充电装置处于故障状态，不允许充电；若不小于100Ω/V，所述充电装置处于异常状态，但还是可以充电。
8.根据权利要求7所述的一种汽车充电装置监控***，其特征在于，所述控制处理单元还包括存储模块和外部输入输出接口，所述储模块对所述监控***进行信息存储，所述外部输入输出接口采用串行接口，通过所述串行接口与外部设备连接，完成对所述监控***的参数设置、信息导出。
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