無采樣電阻的電動汽車充電電流計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及充電機(jī)電流獲取的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無采樣電阻的電動汽車充 電電流計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前業(yè)內(nèi)電源產(chǎn)品對電壓，電流的獲取一般是采用外部AD轉(zhuǎn)換器，或者采用內(nèi)部 帶AD轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)采樣。
[0003] 對于AD電流采樣電路則需要采樣電阻將電流轉(zhuǎn)換為電壓送給單片機(jī)采樣，或者是 用電流傳感器代替采樣電阻，這2種方案一般包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容： 1. 單片機(jī)想獲取高精度的電壓，電流信號，需選擇AD轉(zhuǎn)換器分辨率高的單片機(jī)，而分辨 率越高的單片機(jī)，價格相對也高； 2. ADC轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗都不大，所以一般還需采用電壓跟隨器進(jìn)行阻抗匹配，間接 增大ADC的輸入阻抗，從而減小采樣誤差； 3. 采樣電阻的選取受電阻阻值，精度等級，功率大小，可承受瞬間電流，溫漂的影響， 其中溫漂的影響會導(dǎo)致當(dāng)溫度變化時，電流采樣會存在誤差。
[0004] 綜上所述，上述方案均存在器件選型難，采樣電阻，電流傳感器價格都比較高，從 而導(dǎo)致成本的增加的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種精確度高、操作方便的無采樣 電阻的電動汽車充電電流計算方法。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種無采樣電阻的電動汽車充電電流計算方法，包括 以下計算步驟： 51、 實(shí)測電壓電流值:充電機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，在設(shè)定不同的負(fù)載電流條件下，使用萬用 表分別測定充電機(jī)輸入端的輸入電壓值以及充電機(jī)輸出端的輸出電壓值;使用分流器分別 測定換算充電機(jī)輸入端的輸入電流值以及充電機(jī)輸出端的輸出電流值； 52、 獲取充電機(jī)效率:將同一負(fù)載電流設(shè)定條件下的測量值帶入公式"充電機(jī)效率=輸 出電壓X輸出電流/(輸入電壓X輸入電流)"中，得到不同負(fù)載電流條件下的充電機(jī)效率 值； 53、 繪制效率曲線：以負(fù)載電流值為橫坐標(biāo)，以S2中負(fù)載電流值相對應(yīng)的充電機(jī)效率值 為縱坐標(biāo)繪制效率曲線； 54、 統(tǒng)計獲取效率系數(shù):在不同額定電壓輸入值的充電機(jī)工作過程中，重復(fù)S1-S3的步 驟，從而獲取多條效率曲線，由多條效率曲線計算得到多組效率曲線系數(shù)，最終整合計算得 到精確的效率系數(shù)； 55、 MCU內(nèi)部的電路采樣:在充電機(jī)工作過程中，通過輸入電流采樣電路在充電機(jī)的輸 入端采集輸入電流值，通過輸入電壓采樣電路在充電機(jī)的輸入端采集輸入電壓值，通過輸 出電壓采樣電路在充電機(jī)的輸出端采集輸出電壓值； S6、計算實(shí)際充電電路值:將S4中計算得到的效率曲線系數(shù)以及S5中采樣的數(shù)值帶入 公式"輸出電流=輸入電壓X輸入電流X效率系數(shù)/輸出電壓"，得到輸出電流即為充電電流 值。
[0007] 其中，在S1中負(fù)載電流的取值范圍為10-130A，負(fù)載電流的取值點(diǎn)間隔5-10A，效率 曲線的橫坐標(biāo)取點(diǎn)個數(shù)由取值范圍及其取值點(diǎn)間隔決定。
[0008] 其中，在S4中充電機(jī)的額定電壓輸入值的范圍是450V-600V，額定電壓輸入值的取 值點(diǎn)間隔10-50V，效率曲線的個數(shù)由額定電壓輸入值的范圍及其取值點(diǎn)間隔決定。
[0009] 其中，S5中的輸入電壓采樣電路包括第一分壓電路、第一濾波電路以及第一阻抗 芯片，所述第一分壓電路的輸入端與輸入電壓相連，所述第一分壓電路的輸出端分別與第 一濾波電路以及第一阻抗芯片的同相輸入端相連，所述第一阻抗芯片的輸出端與第一阻抗 芯片的反相輸入端相連，并輸出電壓采樣值。
[0010] 其中，所述第一分壓電路包括多個串聯(lián)相接的第一分壓電阻，所述第一濾波電路 包括第一濾波電容與第一濾波電阻，所述第一濾波電容以及第一濾波電阻的一端均與第一 分壓電路的尾端第一分壓電阻相連，且第一濾波電容以及第一濾波電阻的另一端均接地。
[0011] 其中，S5中的輸入電流采樣電路包括放大芯片、第二濾波電路以及放大反饋電路， 所述放大芯片的同相輸入端與輸入電流相連，所述放大反饋電路分別與放大芯片的反向輸 入端以及放大芯片的輸出端相連，所述第二濾波電路的輸入端與放大芯片的輸出端相連， 且第二濾波電路的輸出端輸出電流采樣值。
[0012] 其中，所述第二濾波電路包括第二濾波電容和第二濾波電阻，所述第二濾波電阻 的輸入端與放大芯片的輸出端相連，且第二濾波電阻的輸出端與第二濾波電容的輸入端相 連，并輸出電流采樣值，所述第二濾波電容的輸出端接地。
[0013] 其中，所述放大反饋電路包括第一放大電阻以及第二放大電阻，所述第一放大電 阻的輸入端與放大芯片的輸出端相連，且第一放大電阻的輸出端與放大芯片的反相輸入端 以及第二放大電阻的一端相連，所述第二放大電阻的另一端接地。
[0014] 其中，S5中的輸出電壓采樣電路包括第二分壓電路、第三濾波電路以及第二阻抗 芯片，所述第二分壓電路的輸入端與輸入電壓相連，所述第二分壓電路的輸出端分別與第 三濾波電路以及第二阻抗芯片的同相輸入端相連，所述第二阻抗芯片的輸出端與第二阻抗 芯片的反相輸入端相連，并輸出電壓采樣值。
[0015] 其中，所述第二分壓電路包括多個串聯(lián)相接的第二分壓電阻，所述第三濾波電路 包括第三濾波電容與第三濾波電阻，所述第三濾波電容以及第三濾波電阻的一端均與第二 分壓電路的尾端第二分壓電阻相連，且第三濾波電容以及第三濾波電阻的另一端均接地。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是： 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的無采樣電阻的電動汽車充電電流計算方法，減少了外界環(huán) 境，溫度的干擾，提高采樣精度，穩(wěn)定性;方便平臺的移植，避免了重新選擇采樣電阻的規(guī)格 的麻煩，而采用計算電流的方式，只需計算相應(yīng)的效率系數(shù)，且計算結(jié)果精準(zhǔn)，實(shí)用性強(qiáng)。本 發(fā)明的電流計算方法減少器件的選型，大大降低了檢測成本。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明無采樣電阻的電動汽車充電電流計算方法的流程圖； 圖2為本發(fā)明無采樣電阻的電動汽車充電電流計算方法的效率曲線圖； 圖3為本發(fā)明輸入電壓采樣電路原理圖； 圖4為本發(fā)明輸入電流采樣電路原理圖； 圖5位本發(fā)明輸出電壓采樣電路原理圖。
[0018] 主要元件符號說明如下： 11、第一分壓電路 12、第一濾波電路 13、第一阻抗芯片 21、放大芯片 22、第二濾波電路 23、放大反饋電路 31、第二分壓電路 32、第三濾波電路 33、第二阻抗芯片。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
[0020] 參閱圖1，本發(fā)明包括以下步驟： 充電機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，在設(shè)定不同的負(fù)載電流條件下，使用萬用表分別測定充電機(jī)輸 入端的輸入電壓值以及充電機(jī)輸出端的輸出電壓值;使用分流器分別測定換算充電機(jī)輸入 端的輸入電流值以及充電機(jī)輸出端的輸出電流值； 52、 獲取充電機(jī)效率： 53、 繪制效率曲線：以負(fù)載電流值為橫坐標(biāo)，以S2中負(fù)載電流值相對應(yīng)的充電機(jī)效率值 為縱坐標(biāo)繪制效率曲線； 54、 統(tǒng)計獲取效率系數(shù):在不同額定電壓輸入值的充電機(jī)工作過程中，重復(fù)S1-S3的步 驟，從而獲取多條效率曲線，由多條效率曲線計算得到多組效率曲線系數(shù)，最終整合計算得 到精確的效率系數(shù)； 當(dāng)設(shè)定額定電壓值為450V時，得到以下表一檢測數(shù)據(jù)：
當(dāng)設(shè)定額定電壓值為500V時，得到以下表二檢測數(shù)據(jù)：
當(dāng)設(shè)定額定電壓值為550V時，得到以下表三檢測數(shù)據(jù)：


符N +貝軟電狐誤疋求1十卜tfj測Μ俚市八公叭冗電機(jī)雙半=獅出電壓X獅出電狐/ (輸入電壓X輸入電流)"中，得到不同負(fù)載電流條件下的充電機(jī)效率值； 得到不同額定電壓條件下的效率與負(fù)載電流設(shè)定值得統(tǒng)計表表五，如下表所示：
最終由表五所得數(shù)據(jù)繪制多條曲線，如圖2所示，由多條效率曲線計算得到多組效率曲 線系數(shù)，最終整合計算得到精確的效率系數(shù)。
[0021]繼續(xù)參與圖3,輸入電壓采樣電路包括第一分壓電路11、第一濾波電路12以及第一 阻抗芯片13，第一分壓電路11的輸入端與輸入電壓相連，第一分壓電路11的輸出端分別與 第一濾波電路12以及第一阻抗芯片13的同相輸入端相連，第一阻抗芯片13的輸出端與第一 阻抗芯片13的反相輸入端相連，并輸出電壓采樣值。
[0022]在本實(shí)施例中，第一分壓電路11包括多個串聯(lián)相接的第一分壓電阻R1，第一濾波 電路12包括第一濾波電容C1與第一濾波電