电量采集计量模块的工作电路
eeskill 2022-09-28

引言

随着我国环保意识的增强,城市污染和能源危机的加重电动车受到广泛的关注。据调查目前国内电动车使用量仍有继续增长的趋势,随着电动车数量的增多,电动车的充电也是一个问题。小区电动车充电大多数采用投币式和时间计费方式这样计费方式使电动车用户充电费用过多,收费不合理,给电动车用户增加了额外的经济负担。该装置为了消除收费不合理情况,选取用户使用电量来进行收费的方法,使收费合理,能通过SPI协议与计算机联系将电量,电费,充电电压,电流等数据传输到计算机内进行储存,分析可以很好的进行远程监控和控制,节省大量人力。

1、系统总体框图

该装置由电量采集模块、A/D装换模块、单片机最小系统、储存模块、显示模块、支付模块和充电模块组成。系统总体框图如图1所示,通过RN8208G单相电量计量芯片模块将用户所用电量采集后通过A/D装换模块将模拟信号转换为数字信号经过单片机内部的程序算法将收费方式按照电量进行收费。电量使用情况可以储存在TF卡中长时间保存,可以供单片机读取,最后将电量使用情况和最终电费送到数码管中显示出来。用户可以通过IC卡和投币进行支付。系统总体框图如图1所示。

图1系统总体框图

2、系统设计2.1、硬件设计

根据上述总体设计模型分析,进行智能充电桩嵌入式控制系统的优化设计,基于嵌入式技术进行智能充电桩嵌入式控制系统的硬件的模块化设计,系统的硬件电路设计主要包括了电量采集计量模块设计、支付模块设计等,对其分别描述如下:

(1)该装置的电量采集计量模块主要进行电量的采集、计算、传输的作用。该模块具有全数字的增益、相位和当外部噪声(如PCB噪声,变压器噪声等)较大,积分所得的能量影响到小信号精度时提高小信号有功精度的offset校正。极大的消除了电路内部干扰,提高了计量的精度。该模块能够进行SPI和USART通信,只需要控制RN8082G单相电量计量芯片的IS引脚的高低电平进行转换,可以方便与主控单片机进行通信。其内部具有电源监控电路可以保证断电和上电时芯片可靠工作。该电量采集计量模块的工作电路如图2所示。

图2 电量采集计量模块的工作电路

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