本發明是申請號為2016101235802、申請日為2016年3月6日、發明名稱為“一種直流電能表檢定方法”的專利的分案申請。

本發明涉及電力領域，尤其涉及一種直流電能表檢定裝置。

背景技術：

電動汽車行業是全球目前最熱門的發展行業，從美國的特斯拉到中國的比亞迪e系列、秦系列車型均已推入市場，并獲得了良好的市場反應。根據國家工信部推出的《汽車與新能源汽車產業發展規劃》，到2020年，我國新能源汽車保有量達到500萬輛，以混合動力汽車為代表的節能汽車達到1500萬輛以上。

對于電動汽車充電用的直流計量裝置，各個廠家相繼開發出相關產品，如以威勝、科陸為代表的電能表制造企業研發出了專用于電動汽車直流充電的計量裝置，并掛網運行。另一方面，多個計量檢測研究機構已研制出高等級的直流電能表標準對電動汽車直流充電計量裝置進行實驗室檢定。相應的檢測標準和技術規范也不斷出臺，比如：國網公司企業標準q/gdw11165-2014《電動汽車非車載充電機直流計量技術要求》中要求直流充電計量裝置由直流電能表、直流電阻分壓器、直流分流器組成，相關檢定工作也以此為目標展開；國家計量檢定規程jjg842-1993《直流電能表》、jjg513-2003《直流電阻分壓箱》、jjg1069-2003《直流分流器》對直流充電計量裝置的檢定做出了具體要求。

在專利公開號為：cn102062849a，專利名稱為：一種直流電能表檢定裝置及方法的專利文獻中，公開了一種直流電能表檢定裝置，包括人機交互界面、主控模塊、電壓功放模塊、電流功放模塊、電壓測量模塊、電流測量模塊、電能計算模塊、標準脈沖輸出接口以及被檢脈沖輸入接口；所述人機交互界面與所述主控模塊連接，所述主控模塊通過控制總線依次通過所述電壓功放模塊、電壓測量模塊連接到所述電能計量模塊；所述主控模塊通過控制總線依次通過所述電流功放模塊、電流測量模塊連接到所述電能計量模塊；所述電能計算模塊分別與所述標準脈沖輸出接口和被檢脈沖輸入接口連接；所述電壓功放模塊設有與被檢電能表的電壓信號相連的接口，所述電流功放模塊設有與被檢電能表的電流信號相連的接口。工作時對于被檢表而言，需要將其從工作現場卸下，然后置于檢定校驗臺才能完成檢定，無法實現對被檢表的現場檢定。因此有必要研制一種現場檢定裝置，便于計量裝置周期檢定工作的開展。

技術實現要素：

根據本發明的一方面，提供了一種直流電能表檢定裝置，設置于基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車，所述電動汽車包括測距設備、識別設備和主控設備，測距設備用于測量電動汽車距離障礙物的距離，識別設備用于識別障礙物是否為充電樁，主控設備與測距設備和識別設備分別連接，用于基于測距設備和識別設備的輸出對電動汽車執行相應的控制方式。

更具體地，在所述基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車中，包括：電量檢測設備，設置在電動汽車的蓄電池上，用于檢測蓄電池的實時剩余電量；行駛控制儀，設置在電動汽車上，與電動汽車的方向電機控制器和速度電機控制器連接，用于接收位置控制信號，基于位置控制信號確定驅動方向和驅動速度，并將驅動方向和驅動速度分別發送給方向電機控制器和速度電機控制器；gps定位設備，用于接收gps定位衛星實時發送的、電動汽車的當前gps位置；左前側超聲波傳感器，設置在電動汽車車頭左側位置，測量電動汽車車頭左側距離附近障礙物的距離以作為實時左前側距離輸出，左前側超聲波傳感器的最大測量距離為4米；右前側超聲波傳感器，設置在電動汽車車頭右側位置，測量電動汽車車頭右側距離附近障礙物的距離以作為實時右前側距離輸出，右前側超聲波傳感器的最大測量距離為4米；超聲波倒車防撞雷達，設置在電動汽車車尾中央位置，測量電動汽車車尾距離后方障礙物的距離以作為實時后方距離輸出，超聲波倒車防撞雷達的最大測量距離為2米；溫度傳感器，設置在電動汽車的外側，用于檢測電動汽車所在環境的實時溫度；直流電機驅動器，設置在電動汽車的前端儀表盤內，與凌陽spce061a芯片連接，用于接收制動信號，并基于制動信號確定直流電機控制信號；電動推桿控制器，設置在電動汽車的驅動車輪的上方，由直流有刷電機、減速機構和推桿結構組成，直流有刷電機與直流電機驅動器連接以接收直流電機控制信號，并基于直流電機控制信號控制直流有刷電機的轉動速率，減速機構與直流有刷電機和推桿結構分別連接，將直流有刷電機的轉動轉變為對推桿結構的推動；制動主缸，設置在電動汽車的驅動車輪的上方，與推桿結構連接，用于在推桿結構對制動主缸的活塞的推動下，產生制動液壓力；盤式制動器，設置在電動汽車的驅動車輪的上方，與制動主缸和電動汽車的驅動車輪分別連接，用于基于制動主缸處的制動液壓力對電動汽車的驅動車輪執行制動操作；圖像識別設備，用于對電動汽車前方景象進行拍攝以獲得前方圖像，并對前方圖像進行圖像識別以確定前方是否存在充電樁，相應地，發出存在充電樁信號或不存在充電樁信號；zigbee通信設備，設置在電動汽車上，用于與充電樁的zigbee通信接口進行握手操作，握手成功則發出充電樁合格信號，握手失敗則發出充電樁不合格信號；超聲波測距板，設置在電動汽車車頭中央位置，測量電動汽車車頭距離前方障礙物的距離以作為實時前方距離輸出，超聲波測距板的最大測量距離為5米；自動充電設備，設置在電動汽車上，包括定位器、位移驅動器、機械手和充電頭，定位器、位移驅動器和充電頭都設置在機械手上，定位器用于檢測機械手與充電樁的充電插座之間的相對距離，位移驅動器與定位器連接，用于基于相對距離驅動機械手前往充電樁的充電插座，機械手用于在抵達充電樁的充電插座后將充電頭插入充電樁的充電插座中；凌陽spce061a芯片，設置在電動汽車的前端儀表盤內，與電量檢測設備、行駛控制儀、gps定位設備、圖像識別設備、超聲波測距板、zigbee通信設備和自動充電設備分別連接，當實時剩余電量小于等于第一預設電量閾值時，進入自動導航模式；凌陽spce061a芯片在自動導航模式中，啟動gps定位設備和圖像識別設備，接收當前gps位置，基于當前gps位置和預存電子地圖中最近充電樁的gps位置確定位置控制信號，將位置控制信號發送給行駛控制儀以控制電動汽車前往預存電子地圖中最近充電樁，當從圖像識別設備處接收到存在充電樁信號時，啟動超聲波測距板和zigbee通信設備，在接收到充電樁合格信號且實時前方距離小于等于預設距離閾值時，啟動自動充電設備以將充電頭插入充電樁的充電插座中，凌陽spce061a芯片退出自動導航模式；其中，凌陽spce061a芯片還與超聲波測距板、左前側超聲波傳感器、右前側超聲波傳感器和超聲波倒車防撞雷達分別連接，當接收到的實時前方距離、實時左前側距離、實時右前側距離或實時后方距離小于各自的預設警戒距離時，凌陽spce061a芯片發送制動信號；超聲波測距板、左前側超聲波傳感器、右前側超聲波傳感器和超聲波倒車防撞雷達都基于超聲波在空氣中的傳播速度來實現距離測量；超聲波測距板、左前側超聲波傳感器、右前側超聲波傳感器和超聲波倒車防撞雷達都與溫度傳感器連接，用于基于電動汽車所在環境的實時溫度確定超聲波在空氣中的傳播速度；凌陽spce061a芯片在實時剩余電量大于等于第二預設電量閾值，控制自動充電設備的機械手以將充電頭拔離充電樁的充電插座，第二預設電量閾值大于第一預設電量閾值。

更具體地，在所述基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車中：圖像識別設備包括環境亮度檢測器、圖像采集器和目標識別器件。

更具體地，在所述基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車中：圖像采集器為ccd攝像頭。

更具體地，在所述基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車中，還包括：mmc存儲卡，用于預先存儲預設距離閾值、第一預設電量閾值和第二預設電量閾值。

更具體地，在所述基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車中：mmc存儲卡設置在電動汽車的前端儀表盤內。

附圖說明

以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中：

圖1為根據本發明實施方案示出的基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車的結構方框圖。

附圖標記：1測距設備；2識別設備；3主控設備

具體實施方式

下面將參照附圖對本發明的基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車的實施方案進行詳細說明。

超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發射后遇到障礙物反射回來的時間，根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。超聲波測距主要應用于倒車提醒、建筑工地、工業現場等的距離測量，雖然目前的測距量程上能達到百米，但測量的精度往往只能達到厘米數量級。

然而，實際上，超聲波在空氣中的傳播速度是一個變量，根據周圍環境溫度的不同，超聲波在空氣中的傳播速度也不同，因此，為了提高超聲波測距的準確性，首先需要根據周圍環境溫度計算超聲波在空氣中的傳播速度，然后在基于超聲波在空氣中的傳播速度實現測距功能。

現有技術中的電動汽車的雷達測距設備數量少，且沒有基于環境溫度進行周圍目標的測距環節，導致電動汽車的測距機制不完善，測距精度不高，另外，現有技術中的電動汽車也缺乏自動制動設備以根據雷達測距結果進行相應的制動，同時，現有技術中的電動汽車缺乏充電站導航機制、充電站選擇機制、充電樁識別機制和自動充電機制，導致在電動汽車剩余電量不足的情況下無法自動選擇最合適的充電站進行自動充電。

為了克服上述不足，本發明搭建了一種基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車，在電動汽車的車身周圍增加超聲波測距設備，對每一個超聲波測距設備增加基于溫度的超聲波傳播速度計算環節，而且增加了自動制動設備、充電站導航設備、充電站選擇設備、充電樁識別設備和自動充電設備，從而能夠實現高精度雷達測距、汽車自動制動、充電站自動鎖定以及充電樁自動充電功能。

圖1為根據本發明實施方案示出的基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車的結構方框圖，所述電動汽車包括測距設備、識別設備和主控設備，測距設備用于測量電動汽車距離障礙物的距離，識別設備用于識別障礙物是否為充電樁，主控設備與測距設備和識別設備分別連接，用于基于測距設備和識別設備的輸出對電動汽車執行相應的控制方式。

接著，繼續對本發明的基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車的具體結構進行進一步的說明。

所述電動汽車包括：電量檢測設備，設置在電動汽車的蓄電池上，用于檢測蓄電池的實時剩余電量；行駛控制儀，設置在電動汽車上，與電動汽車的方向電機控制器和速度電機控制器連接，用于接收位置控制信號，基于位置控制信號確定驅動方向和驅動速度，并將驅動方向和驅動速度分別發送給方向電機控制器和速度電機控制器。

所述電動汽車包括：gps定位設備，用于接收gps定位衛星實時發送的、電動汽車的當前gps位置；左前側超聲波傳感器，設置在電動汽車車頭左側位置，測量電動汽車車頭左側距離附近障礙物的距離以作為實時左前側距離輸出，左前側超聲波傳感器的最大測量距離為4米。

所述電動汽車包括：右前側超聲波傳感器，設置在電動汽車車頭右側位置，測量電動汽車車頭右側距離附近障礙物的距離以作為實時右前側距離輸出，右前側超聲波傳感器的最大測量距離為4米。

所述電動汽車包括：超聲波倒車防撞雷達，設置在電動汽車車尾中央位置，測量電動汽車車尾距離后方障礙物的距離以作為實時后方距離輸出，超聲波倒車防撞雷達的最大測量距離為2米。

所述電動汽車包括：溫度傳感器，設置在電動汽車的外側，用于檢測電動汽車所在環境的實時溫度；直流電機驅動器，設置在電動汽車的前端儀表盤內，與凌陽spce061a芯片連接，用于接收制動信號，并基于制動信號確定直流電機控制信號。

所述電動汽車包括：電動推桿控制器，設置在電動汽車的驅動車輪的上方，由直流有刷電機、減速機構和推桿結構組成，直流有刷電機與直流電機驅動器連接以接收直流電機控制信號，并基于直流電機控制信號控制直流有刷電機的轉動速率，減速機構與直流有刷電機和推桿結構分別連接，將直流有刷電機的轉動轉變為對推桿結構的推動。

所述電動汽車包括：制動主缸，設置在電動汽車的驅動車輪的上方，與推桿結構連接，用于在推桿結構對制動主缸的活塞的推動下，產生制動液壓力；盤式制動器，設置在電動汽車的驅動車輪的上方，與制動主缸和電動汽車的驅動車輪分別連接，用于基于制動主缸處的制動液壓力對電動汽車的驅動車輪執行制動操作。

所述電動汽車包括：圖像識別設備，用于對電動汽車前方景象進行拍攝以獲得前方圖像，并對前方圖像進行圖像識別以確定前方是否存在充電樁，相應地，發出存在充電樁信號或不存在充電樁信號。

所述電動汽車包括：zigbee通信設備，設置在電動汽車上，用于與充電樁的zigbee通信接口進行握手操作，握手成功則發出充電樁合格信號，握手失敗則發出充電樁不合格信號；超聲波測距板，設置在電動汽車車頭中央位置，測量電動汽車車頭距離前方障礙物的距離以作為實時前方距離輸出，超聲波測距板的最大測量距離為5米。

所述電動汽車包括：自動充電設備，設置在電動汽車上，包括定位器、位移驅動器、機械手和充電頭，定位器、位移驅動器和充電頭都設置在機械手上，定位器用于檢測機械手與充電樁的充電插座之間的相對距離，位移驅動器與定位器連接，用于基于相對距離驅動機械手前往充電樁的充電插座，機械手用于在抵達充電樁的充電插座后將充電頭插入充電樁的充電插座中。

所述電動汽車包括：凌陽spce061a芯片，設置在電動汽車的前端儀表盤內，與電量檢測設備、行駛控制儀、gps定位設備、圖像識別設備、超聲波測距板、zigbee通信設備和自動充電設備分別連接，當實時剩余電量小于等于第一預設電量閾值時，進入自動導航模式。

其中，凌陽spce061a芯片在自動導航模式中，啟動gps定位設備和圖像識別設備，接收當前gps位置，基于當前gps位置和預存電子地圖中最近充電樁的gps位置確定位置控制信號，將位置控制信號發送給行駛控制儀以控制電動汽車前往預存電子地圖中最近充電樁，當從圖像識別設備處接收到存在充電樁信號時，啟動超聲波測距板和zigbee通信設備，在接收到充電樁合格信號且實時前方距離小于等于預設距離閾值時，啟動自動充電設備以將充電頭插入充電樁的充電插座中，凌陽spce061a芯片退出自動導航模式。

其中，凌陽spce061a芯片還與超聲波測距板、左前側超聲波傳感器、右前側超聲波傳感器和超聲波倒車防撞雷達分別連接，當接收到的實時前方距離、實時左前側距離、實時右前側距離或實時后方距離小于各自的預設警戒距離時，凌陽spce061a芯片發送制動信號；超聲波測距板、左前側超聲波傳感器、右前側超聲波傳感器和超聲波倒車防撞雷達都基于超聲波在空氣中的傳播速度來實現距離測量；超聲波測距板、左前側超聲波傳感器、右前側超聲波傳感器和超聲波倒車防撞雷達都與溫度傳感器連接，用于基于電動汽車所在環境的實時溫度確定超聲波在空氣中的傳播速度。

其中，凌陽spce061a芯片在實時剩余電量大于等于第二預設電量閾值，控制自動充電設備的機械手以將充電頭拔離充電樁的充電插座，第二預設電量閾值大于第一預設電量閾值。

可選地，在所述電動汽車中：圖像識別設備包括環境亮度檢測器、圖像采集器和目標識別器件；圖像采集器為ccd攝像頭；所述電動汽車還包括：mmc存儲卡，用于預先存儲預設距離閾值、第一預設電量閾值和第二預設電量閾值；以及mmc存儲卡可被設置在電動汽車的前端儀表盤內。

另外，導航是引導某一設備，從指定航線的一點運動到另一點的方法。導航分兩類：(1)自主式導航：用飛行器或船舶上的設備導航，有慣性導航、多普勒導航和天文導航等；(2)非自主式導航：用于飛行器、船舶、汽車等交通設備與有關的地面或空中設備相配合導航，有無線電導航、衛星導航。在軍事上，還要配合完成武器投射、偵察、巡邏、反潛和援救等任務。

衛星導航(satellitenavigation)是指采用導航衛星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位的技術。常見的gps導航、北斗星導航、伽利略導航等均為衛星導航。

采用導航衛星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位的技術。利用太陽、月球和其他自然天體導航已有數千年歷史，由人造天體導航的設想雖然早在19世紀后半期就有人提出，但直到20世紀60年代才開始實現。1964年美國建成“子午儀”衛星導航系統，并交付海軍使用，1967年開始民用。1973年又開始研制“導航星”全球定位系統。蘇聯也建立了類似的衛星導航系統。法國、日本、中國也開展了衛星導航的研究和試驗工作。衛星導航綜合了傳統導航系統的優點，真正實現了各種天氣條件下全球高精度被動式導航定位。特別是時間測距衛星導航系統，不但能提供全球和近地空間連續立體覆蓋、高精度三維定位和測速，而且抗干擾能力強。

采用本發明的基于障礙物檢測識別的智能化電動汽車，針對現有技術中電動汽車智能化程度不高的技術問題，為電動汽車增加了多個雷達測距設備和自動制動設備以實現電動汽車高精度的雷達測距、自動制動，更重要的是，引入了電量檢測設備、行駛控制儀、gps定位設備、圖像識別設備、超聲波測距板、zigbee通信設備和自動充電設備實現對附近充電站的鎖定、充電樁的識別以及電動汽車的自動充電，從而從整體上提高了電動汽車的智能化水平。

可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。