[發(fā)明專利]智能型高可靠性電動汽車纜上控制與保護裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710307602.5
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN107015049B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王超;劉衛(wèi)平;高巖
• 申請（專利權(quán)）人: 長春捷翼汽車零部件有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G05B19/042;G08C17/02
• 代理公司: 沈陽銘揚聯(lián)創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

1.智能型高可靠性電動汽車纜上控制與保護裝置，其特征在于，該裝置包括：主控單元、保護電路單元、電源單元、PWM信號產(chǎn)生模塊、CP工作狀態(tài)檢測單元以及人機交互智能監(jiān)控單元；

其中，電源單元，由家庭交流充電插座經(jīng)Flayback變換產(chǎn)生正負12V直流電壓分別給PWM信號產(chǎn)生模塊和繼電器模塊供電，正負12V直流電壓通過直流斬波技術(shù)產(chǎn)生12V/5V電壓的DC/DC模塊給主控單元供電；

CP工作狀態(tài)檢測單元，包括接口模塊通過用于發(fā)送PWM控制信號，同時接受CP電動汽車工作狀態(tài)控制信號，通過峰值檢波電路處理將電動汽車工作狀態(tài)反饋到主控單元；

PWM信號產(chǎn)生模塊，與所述接口模塊連接，并通過光耦隔離模塊連接至主控單元，并接受主控單元的PWM觸發(fā)信號；

保護電路單元，是由掉地自檢模塊、電流檢測模塊、電壓檢測模塊及漏電流檢測模塊構(gòu)成，采集所述家庭交流充電插座的交流電量并傳遞至主控單元；

人機交互智能監(jiān)控單元，通過Zigbee協(xié)調(diào)器連接在主控單元，通過RS232通信傳遞方式將實時采集的交流充電參數(shù)傳送到Zigbee協(xié)調(diào)器，同時Zigbee協(xié)調(diào)器將采集信息進行數(shù)據(jù)融合，一方面將處理的數(shù)據(jù)通過GSM模塊發(fā)送到用戶手機，另一方面通過客戶端Internet發(fā)送到生產(chǎn)廠家云數(shù)據(jù)服務(wù)器上；

電壓檢測模塊由一保險絲經(jīng)一限流電阻36與一電壓互感器連接，一輸出電阻與運算放大器同相輸入端連接，電阻R40與電阻R41公共端與運算放大器反相輸入端連接構(gòu)成同相比例運算放大器，運算放大器輸出與電壓跟隨器連接，電阻R44與電容C45連接構(gòu)成RC濾波電路，一電壓跟隨器經(jīng)RC濾波電路與真有效值檢測芯片及其外圍電路連接構(gòu)成；

漏電流檢測模塊包括：一零序電流互感器經(jīng)輸出電阻與第一運算放大器同相輸入端連接，電阻R53與電阻R54公共端與第二運算放大器反相輸入端連接構(gòu)成同相比例運算放大器，第二運算放大器輸出端與電壓跟隨器連接，電阻R56與電容C57連接構(gòu)成RC濾波電路，電壓跟隨器經(jīng)RC濾波電路與一真有效值檢測芯片及其外圍電路連接構(gòu)成；

人機交互顯示界面單元基于虛擬儀器數(shù)據(jù)采集方式，通過儲存模塊實時存儲主控單元發(fā)送的交流充電參數(shù)并實時發(fā)送給ARM單片機，經(jīng)過程序邏輯處理單元在NI-VISA子程序控件協(xié)議下，通過USB直接與Labview進行快速實時通信，Labview通過編寫動態(tài)鏈接庫DLL文件將讀取的USB傳輸數(shù)據(jù)存放到Labview數(shù)據(jù)讀取存儲器中，通過調(diào)用Labview波形圖表，把讀取的數(shù)據(jù)以圖表的形式在PC顯示器上實時的顯示；

所述裝置還包括：CC2430協(xié)調(diào)器節(jié)點、CC2430傳感器網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點、數(shù)據(jù)融合處理單元、用戶手機以及監(jiān)控中心，其中CC2430傳感器網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點利用峰值檢波電路以及保護電路傳感器通過AD轉(zhuǎn)換把當前的CP控制信號以及電壓、電流、漏電流及缺地自檢參數(shù)通過RS232串口傳輸方式傳輸?shù)紺C2430協(xié)調(diào)器節(jié)點上，主控單元利用Labview軟件編寫一個上位機軟件，用于顯示CC2430協(xié)調(diào)器節(jié)點接收到的電動汽車交流充電參數(shù)，借助Labview內(nèi)嵌功能，以Zigbee協(xié)調(diào)器作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的核心，對于傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器內(nèi)的信息通過數(shù)據(jù)融合處理單元進行數(shù)據(jù)處理，通過啟動定時器，在設(shè)定時間內(nèi)通過通過使用加權(quán)算法來判斷故障是否發(fā)生，是否向用戶手機發(fā)送警報信息，通過特定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，利用客戶端Internet把電動汽車的當前的充電參數(shù)傳送給用戶手機或者監(jiān)控中心。

2.按照權(quán)利要求1所述的智能型高可靠性電動汽車纜上控制與保護裝置，其特征在于，還包括人機交互顯示界面單元，是由Zigbee協(xié)調(diào)器連接在主控單元，同時與主控單元連接的存儲模塊連接，實時采集的交流充電參數(shù)傳送到存儲模塊，同時將實時數(shù)據(jù)發(fā)送到人機交互顯示界面單元利用Labview軟件進行實時數(shù)據(jù)處理。

3.按照權(quán)利要求1所述的智能型高可靠性電動汽車纜上控制與保護裝置，其特征在于，掉地自檢模塊由整流橋經(jīng)濾波電容C27和分壓電阻R28與電壓比較器同向輸入端連接，參考電壓經(jīng)分壓電阻R22、分壓電阻R23分壓與電壓比較器反向輸入端連接，分壓電阻R25與電阻分壓R26連接構(gòu)成分壓電路，電壓比較器輸出與分壓電阻R25連接構(gòu)成。

4.按照權(quán)利要求1所述的智能型高可靠性電動汽車纜上控制與保護裝置，其特征在于，所述峰值檢波電路是由電阻R64，電容C65并聯(lián)連接至一運算放大器的反相輸入端和輸出端構(gòu)成積分運算電路，一電壓比較器通過電阻R63與積分運算電路連接，電阻R67與電容C68連接構(gòu)成RC濾波電路，運算放大器通過濾波電路與一電壓跟隨器連接構(gòu)成。