[发明专利]一种电动汽车用电计量系统及计量方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车用电领域，更特定言之，本发明关于一种电动汽车用电计量设备，其能够将电动汽车的动力电池用电量进行实时精确计量并上报给车载智能终端。

背景技术

随着全球能源危机的不断加深，石油资源储量日益枯竭，大气污染、气候变暖等危害逐渐加剧，各国政府以及汽车制造企业普遍认识到节能减排、开发新能源动力汽车是未来汽车技术发展的主要方向，其中电动汽车是解决以上技术难题的最佳方案，由于电动汽车具有环保特性，因此代表着汽车产业未来的发展方向。

目前，政府密集出台了鼓励电动汽车及相关行业发展的政策措施，汽车制造企业对电动汽车的研发和产业化投入显著增强。在此背景下，为解决电动汽车的用电结算问题，当前存在两种不同的解决方案：售电(充电)时结算和实时结算。对于售电时结算方式，目前最为常见的方法是利用充电桩为电动汽车进行充电，充电桩的主要功能是完成对电动汽车电池的电能补给，同时记录下充电时所耗费的用电量，进行计费并收取费用。而对于实时结算方式，其类似于目前居民用电的结算方式，而电动汽车由380V直流电池组供电，因此车载电能表便成为该结算方式的必需计量设备，即“一车一表”。目前，市场上尚未出现对电动汽车的电池用电量进行实时精确计量的车载计量系统或装置，而基本上依靠充电站的中央电脑或计费系统，在充电时对电量进行计量并收取费用，这种方式与预付费方式较为相似。其缺点主要在于，电动汽车充电时间较长，电动汽车充电桩通常采用220V电压供电，充电时间一般在4～6个小时，电池充满后可行驶100～200km。这样颇为耗时，且必须在电池充电结束后方能通过计费系统结算。而为了缩短充电时间，有充电站利用大电流进行快速充电，虽然能够在短时间内对电池进行充电，但是150～600A的大电流可能会造成电网不稳定，且过分密集的集中充电可能导致充电站瞬时负荷过大。而如何研制高效快捷的充电设备及配套装置，当前仍处于理论或试验阶段。另一方面，若汽车在行驶过程中发生故障或电池损坏，则电能需重新装载和计量，对购电用户方而言势必造成损失及不便。因此，如何解决或改良上文提及的现有技术中存在的缺陷即成为本发明的主要目标。

控制器局域网络(CAN)是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN具有多种优越特性，主要体现在：低成本，极高总线利用率，远数据传输距离(10km)，高速数据传输效率(1Mbit/s)，可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文，可靠的错误处理和检错机制，发送的信息遭到破坏以后，可自动重发，节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能，报文不含源地址和目标地址，仅用标识符来指示功能信息和优先级信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车用电计量系统及计量方法以及用于该系统的计量方法，克服了现有技术中直流电表准确计量结构复杂的问题，而且能即时精确计费。

为了达到所述效果，本发明一种电动汽车用电计量系统，包括电表本体、所述电表本体上设置的若干个输入端口和输出端口，以及车载智能终端，所述电表本体内包括电源模块、采集模块、数据处理模块和通讯处理模块，所述输入端口连接到安装在电表本体内的采集模块，所述采集模块连接至数据处理模块，所述数据处理模块包计量单元，连接在计量单元上的主处理器，以及连接在所述主处理器上的存储器，其中主处理器中设置有轮循处理单元和掉电处理单元，并连接至少一个输出端口，主处理器还连接至所述通信处理模块，所述电源模块通过连接若干个隔离变换器而为所述数据处理模块和通讯处理模块提供电力支持。

优选的，计量单元和电源模块之间还设有低压差线性稳压电路。低压差线性稳压电路起到一个保护作用。

优选的，所述通讯处理模块为CAN隔离收发模块，所述CAN隔离收发模块连接到至少一个CAN总线接口。

优选的，所述电表本体上还设有数据显示单元。这样的结构即使不连接其他设备，或者在数据通讯出现故障的情况下，也能准确读出当前汽车电量和所消费的金额，用于紧急情况。

优选的，所述通讯模块为所述电表本体上还设有调试接口。调试接口用于软件开发人员在编制软件时通过膝上型电脑或PC机、J-LINK仿真器连接电能表，便于对整表运行情况进行仿真调试，提高开发效率和软件质量，并随时能够对本发明的电动汽车用电计量系统进行软件更新。

进一步的，本发明还涉及一种用于所述电动汽车用电计量系统的计量方法，包括下列步骤：

①当电动汽车电池更换安装完成后，即开始进行电池电量计量处理，数据处理模块进行上电初始化操作；