本實(shí)用新型屬于充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種充電裝置及其輸出采樣裝置。

背景技術(shù)：

隨著電動(dòng)汽車快速發(fā)展，電動(dòng)汽車的充電技術(shù)逐漸成為電動(dòng)汽車能否實(shí)現(xiàn)大量普及的關(guān)鍵所在。一般情況下，在對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電時(shí)，需要實(shí)時(shí)對(duì)充電裝置的輸出電流和/或電壓進(jìn)行采樣，并及時(shí)反饋給控制端，以對(duì)電動(dòng)汽車的充電過程進(jìn)行監(jiān)控。而傳統(tǒng)對(duì)充電裝置的輸出電流和/或電壓進(jìn)行采樣的方法，采樣結(jié)果占用MCU(Microcontroller Unit，微控制單元)的內(nèi)存較大，導(dǎo)致在充電裝置的輸出電流和/或電壓發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)存資源消耗大，響應(yīng)不夠及時(shí)，從而影響對(duì)電動(dòng)汽車的充電過程的監(jiān)控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種充電裝置及其輸出采樣裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在充電裝置的輸出電流和/或電壓發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)存資源消耗大，響應(yīng)不夠及時(shí)的問題。

本實(shí)用新型實(shí)施例的第一方面，提供了一種充電裝置的輸出采樣裝置，包括采樣單元、數(shù)據(jù)緩沖單元、計(jì)數(shù)單元和處理單元；所述采樣單元分別與所述數(shù)據(jù)緩沖單元和所述處理單元相連，所述處理單元還與所述數(shù)據(jù)緩沖單元和所述計(jì)數(shù)單元相連；

所述采樣單元實(shí)時(shí)對(duì)充電裝置的輸出電壓和/或電流進(jìn)行采樣；

所述數(shù)據(jù)緩沖單元存儲(chǔ)所述采樣單元得到的采樣值；

所述處理單元將當(dāng)前采樣值與當(dāng)前平均值進(jìn)行比較；其中，所述當(dāng)前平均值為所述數(shù)據(jù)緩沖單元中當(dāng)前存儲(chǔ)的所有采樣值的平均值；

所述計(jì)數(shù)單元根據(jù)所述處理單元的比較結(jié)果進(jìn)行計(jì)數(shù)；

所述處理單元接收所述計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)結(jié)果，以及生成清空所述數(shù)據(jù)緩沖單元中存儲(chǔ)的采樣值的控制指令，發(fā)送給所述數(shù)據(jù)緩沖單元。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)緩沖單元包括至少兩個(gè)相連的累加器。

優(yōu)選的，所述累加器的個(gè)數(shù)為三個(gè)。

優(yōu)選的，各個(gè)所述累加器對(duì)采樣值的累加次數(shù)相同。

優(yōu)選的，所述采樣單元為電壓電流采樣器。

優(yōu)選的，所述計(jì)數(shù)單元為計(jì)數(shù)器。

優(yōu)選的，所述處理單元為微處理器。

本實(shí)用新型實(shí)施例的第二方面，提供了一種充電裝置，包括上述充電裝置的輸出采樣裝置。

優(yōu)選的，還包括多個(gè)充電終端，所述充電裝置的輸出采樣裝置與各個(gè)所述充電終端相連。

本實(shí)用新型實(shí)施例相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的有益效果：本實(shí)用新型實(shí)施例，采樣單元實(shí)時(shí)對(duì)充電裝置的輸出電壓和/或電流進(jìn)行采樣，處理單元將當(dāng)前采樣值與當(dāng)前平均值進(jìn)行比較，計(jì)數(shù)單元根據(jù)所述處理單元的比較結(jié)果進(jìn)行計(jì)數(shù)，處理單元接收計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)結(jié)果，在計(jì)數(shù)結(jié)果滿足閾值時(shí)生成清空所述數(shù)據(jù)緩沖單元中存儲(chǔ)的采樣值的控制指令，以清空數(shù)據(jù)緩沖單元并存儲(chǔ)新的采樣值，不續(xù)耗費(fèi)大量存儲(chǔ)資源，從而能夠更快的對(duì)充電裝置的輸出進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電裝置輸出的快速響應(yīng)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的充電裝置的輸出采樣裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的充電裝置的輸出采樣裝置的工作流程圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的充電裝置的輸出采樣裝置的工作過程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下描述中，為了說明而不是為了限定，提出了諸如特定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)之類的具體細(xì)節(jié)，以便透徹理解本實(shí)用新型實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在沒有這些具體細(xì)節(jié)的其它實(shí)施例中也可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。在其它情況中，省略對(duì)眾所周知的系統(tǒng)、裝置、電路以及方法的詳細(xì)說明，以免不必要的細(xì)節(jié)妨礙本實(shí)用新型的描述。

為了說明本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)行說明。

實(shí)施例一

圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的充電裝置的輸出采樣裝置的結(jié)構(gòu)框圖，詳述如下：

參照?qǐng)D1，該充電裝置的輸出采樣裝置可以包括采樣單元101、數(shù)據(jù)緩沖單元102、處理單元103和計(jì)數(shù)單元104。采樣單元101分別與數(shù)據(jù)緩沖單元102和處理單元103相連。處理單元103還與數(shù)據(jù)緩沖單元102、計(jì)數(shù)單元104相連。

其中，采樣單元101實(shí)時(shí)對(duì)充電裝置的輸出電壓和/或電流進(jìn)行采樣。數(shù)據(jù)緩沖單元102存儲(chǔ)所述采樣單元101得到的采樣值。處理單元103將當(dāng)前采樣值與當(dāng)前平均值進(jìn)行比較；其中，所述當(dāng)前平均值為數(shù)據(jù)緩沖單元102中當(dāng)前存儲(chǔ)的所有采樣值的平均值。計(jì)數(shù)單元104根據(jù)處理單元103的比較結(jié)果進(jìn)行計(jì)數(shù)。處理單元103接收計(jì)數(shù)單元104的計(jì)數(shù)結(jié)果，以及生成清空數(shù)據(jù)緩沖單元102中存儲(chǔ)的采樣值的控制指令。

具體的，處理單元103可以在當(dāng)前采樣值大于或小于當(dāng)前平均值第一閾值時(shí)，生成高電平并發(fā)送給計(jì)數(shù)單元104。計(jì)數(shù)單元104接收到高電平以后，計(jì)數(shù)一次，并可以將累計(jì)計(jì)數(shù)結(jié)果實(shí)時(shí)傳送給處理單元103。當(dāng)累計(jì)計(jì)數(shù)結(jié)果達(dá)到第二閾值時(shí)，處理單元103生成清空所述數(shù)據(jù)緩沖單元中存儲(chǔ)的采樣值的控制指令，發(fā)送給數(shù)據(jù)緩沖單元102，以使得數(shù)據(jù)緩沖單元102根據(jù)該控制指令清空存儲(chǔ)的采樣值，從而可以存儲(chǔ)新的采樣值。

上述充電裝置的輸出采樣裝置，由于不定期或定期對(duì)數(shù)據(jù)緩沖單元102存儲(chǔ)的采樣值進(jìn)行清除，不續(xù)耗費(fèi)大量存儲(chǔ)資源，因此能夠更快的對(duì)充電裝置的輸出進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電裝置輸出的快速響應(yīng)。

圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的充電裝置的輸出采樣裝置的工作流程，詳述如下：

步驟S101，通過采樣單元101實(shí)時(shí)對(duì)充電裝置的輸出電壓和/或電流進(jìn)行采樣，通過數(shù)據(jù)緩沖單元102暫存采樣單元101得到的采樣值。

本實(shí)施例中，充電裝置可以包括控制模塊、交流配電模塊和功率分配模塊。其中，所述控制模塊用于生成充電控制信號(hào)。所述交流配電模塊用于根據(jù)所述充電控制信號(hào)輸出交流電。所述功率分配模塊用于根據(jù)所述充電控制信號(hào)將所述交流配電模塊輸出的交流電轉(zhuǎn)化為多路直流電以及調(diào)節(jié)各路所述直流電的功率。

本步驟中，可以實(shí)時(shí)采樣充電裝置中的所述功率分配模塊的輸出電壓和/或電流。采樣單元可以為電壓電流采樣器或電壓電流采樣電路。例如，可以通過電壓電流采樣器，采樣所述功率分配模塊的輸出電壓和/或電流。本實(shí)施例中，對(duì)于采樣的時(shí)間間隔不做限定，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。例如，每隔1ms、10ms、100ms、1s或10s等時(shí)間采樣一次，而且不同的充電階段可以對(duì)應(yīng)不同的時(shí)間間隔。具體的，在充電初始階段，采樣間隔可以較大；隨著充電的進(jìn)行，采樣間隔可以逐漸變??；在充電末尾階段，采樣間隔可以設(shè)置較小。

步驟S102，通過處理單元103將當(dāng)前采樣值與當(dāng)前平均值進(jìn)行比較，在當(dāng)前采樣值大于或小于當(dāng)前平均值第一閾值時(shí)，向計(jì)數(shù)單元104發(fā)送計(jì)數(shù)指令。

其中，所述當(dāng)前平均值為數(shù)據(jù)緩沖單元102中當(dāng)前存儲(chǔ)的所有采樣值的平均值。例如，若數(shù)據(jù)緩沖單元102中當(dāng)前存儲(chǔ)的采樣值個(gè)數(shù)為N(N>1)，各個(gè)采樣值分別為X(i)，i＝1,2,…,N，則所有采樣值的平均值為當(dāng)前采樣值為當(dāng)前對(duì)充電裝置的輸出電壓和/或電流進(jìn)行采樣得到的采樣值X(i)。

本實(shí)施例中，將當(dāng)前采樣值與當(dāng)前平均值進(jìn)行比較具體可以為：將當(dāng)前采樣值X(i)與當(dāng)前平均值進(jìn)行大小比較，以及計(jì)算當(dāng)前采樣值X(i)和當(dāng)前平均值兩者的差值。

作為一種可實(shí)施方式，處理單元103可以為微處理器，比較當(dāng)前采樣值與當(dāng)前平均值的大小關(guān)系，但并不以此為限。例如，處理單元103也可以為具有相應(yīng)功能的單片機(jī)。

具體的，處理單元103可以在當(dāng)前采樣值大于或小于當(dāng)前平均值第一閾值時(shí)，生成高電平或低電平并發(fā)送給計(jì)數(shù)單元104，以使得計(jì)數(shù)單元104進(jìn)行一次計(jì)數(shù)。

步驟S103，計(jì)數(shù)單元104將累計(jì)計(jì)數(shù)結(jié)果發(fā)送給處理單元103，處理單元103接收計(jì)數(shù)單元104的計(jì)數(shù)結(jié)果，以及生成清空數(shù)據(jù)緩沖單元102中存儲(chǔ)的采樣值的控制指令，發(fā)送給數(shù)據(jù)緩沖單元102，以使得數(shù)據(jù)緩沖單元102清空當(dāng)前存儲(chǔ)的采樣值。

本實(shí)施例中，步驟S103具體可以為：在有預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的所述當(dāng)前采樣值與對(duì)應(yīng)的所述當(dāng)前平均值的差值均大于第一閾值時(shí)，處理單元103將數(shù)據(jù)緩沖單元102中存儲(chǔ)的所有采樣值清空。處理單元103可以為微處理器，但并不以此為限。

具體的，可以在有預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的當(dāng)前采樣值與對(duì)應(yīng)的當(dāng)前平均值的差值均大于第一閾值時(shí)，說明充電裝置的輸出電壓和/或電流的實(shí)際輸出值已經(jīng)在改變，對(duì)應(yīng)充電階段的改變，將數(shù)據(jù)緩沖單元102中存儲(chǔ)的所有采樣值清空，以能夠更快的對(duì)充電裝置的輸出進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電裝置輸出的快速響應(yīng)。

具體的，也可以在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)有預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的當(dāng)前采樣值與對(duì)應(yīng)的當(dāng)前平均值的差值均大于第一閾值時(shí)，說明充電裝置的輸出電壓和/或電流的實(shí)際輸出值已經(jīng)在改變，對(duì)應(yīng)充電階段的改變，將數(shù)據(jù)緩沖單元102中存儲(chǔ)的所有采樣值清空，以能夠更快的對(duì)充電裝置的輸出進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電裝置輸出的快速響應(yīng)。

需要說明的是，當(dāng)前平均值是數(shù)據(jù)緩沖單元102中當(dāng)前存儲(chǔ)的所有采樣值的平均值，因此不同的當(dāng)前采樣值對(duì)應(yīng)的當(dāng)前平均值并不相同，但可能比較接近。

例如，在連續(xù)檢測(cè)到當(dāng)前采樣值X(i)、X(i+1)、……和X(i+M)與對(duì)應(yīng)的當(dāng)前平均值的差值均大于閾值時(shí)，說明充電裝置的輸出電壓和/或電流的實(shí)際輸出值已經(jīng)在改變，對(duì)應(yīng)充電階段的改變，此時(shí)將所述數(shù)據(jù)緩沖單元102中存儲(chǔ)的所有采樣值清空，以能夠更快的對(duì)充電裝置的輸出進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電裝置輸出的快速響應(yīng)。

作為一種可實(shí)施方式，數(shù)據(jù)緩沖單元102可以包括至少兩個(gè)相連的累加器，通過各個(gè)累加器存儲(chǔ)采樣值。對(duì)應(yīng)的，處理單元103將數(shù)據(jù)緩沖單元102中的各個(gè)累加器全部清空，以存儲(chǔ)新的采樣值。

進(jìn)一步的，處理單元103還可以在數(shù)據(jù)緩沖單元102中存儲(chǔ)的采樣值大于數(shù)據(jù)緩沖單元102的最大存儲(chǔ)空間時(shí)，清空數(shù)據(jù)緩沖單元102中最早存儲(chǔ)的預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣值。

可以理解的，在數(shù)據(jù)緩沖單元102中存儲(chǔ)的采樣值大于數(shù)據(jù)緩沖單元102的最大存儲(chǔ)空間時(shí)，說明數(shù)據(jù)緩沖單元102中已沒有多余的存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)新的采樣值，此時(shí)可以將數(shù)據(jù)緩沖單元102中最早存儲(chǔ)的預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣值清空，從而為新的采樣值騰出空間，存儲(chǔ)新的采樣值。

作為一種可實(shí)施方式，數(shù)據(jù)緩沖單元102包括至少兩個(gè)相連的累加器。對(duì)應(yīng)的，所述清空數(shù)據(jù)緩沖單元102最早存儲(chǔ)的預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣值具體可以為：清空當(dāng)前存儲(chǔ)有最早采樣值的累加器，以存儲(chǔ)新的采樣值。其中，所述最早采樣值為各個(gè)累加器中存儲(chǔ)的采樣值中在時(shí)間上最早的采樣值。

具體的，所述數(shù)據(jù)緩沖單元102可以包括三個(gè)相連的累加器A1、累加器A2和累加器A3，每個(gè)累加器能夠存儲(chǔ)X個(gè)采樣值。三個(gè)累加器存儲(chǔ)采樣值的順序?yàn)椋菏紫扔衫奂悠鰽1存儲(chǔ)采樣值；在采樣值個(gè)數(shù)累計(jì)值大于X時(shí)，累加器A1沒有空間存儲(chǔ)新的采樣值，由累加器A2存儲(chǔ)新的采樣值；在采樣值個(gè)數(shù)累計(jì)值大于2X時(shí)，累加器A2沒有空間存儲(chǔ)新的采樣值，由累加器A3存儲(chǔ)新的采樣值。對(duì)應(yīng)的，在采樣值個(gè)數(shù)累計(jì)值大于3X時(shí)，三個(gè)累加器均沒有空間存儲(chǔ)新的采樣值，由于累加器A1中存儲(chǔ)的采樣值相對(duì)最早，因此將累加器A1中存儲(chǔ)的采樣值清空，然后存儲(chǔ)新的采樣值，從而使得當(dāng)前平均值為由較新的采樣值計(jì)算得出；在采樣值個(gè)數(shù)累計(jì)值大于4X時(shí)，清空累加器A2中存儲(chǔ)的采樣值，然后存儲(chǔ)新的采樣值；在采樣值個(gè)數(shù)累計(jì)值大于5X時(shí)，清空累加器A3中存儲(chǔ)的采樣值，然后存儲(chǔ)新的采樣值；按照上述過程依次類推。

參見圖2，以下以數(shù)據(jù)緩沖單元102包括三個(gè)相連接的累加器A1、累加器A2和累加器A3為例，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的充電裝置的輸出采樣裝置的工作過程進(jìn)行進(jìn)一步說明。其中，每個(gè)累加器能夠存儲(chǔ)的采樣值個(gè)數(shù)為10000，但并不以此為限。

首先由采樣裝置對(duì)充電裝置的輸出電壓和/或電流進(jìn)行采樣，然后將采樣值發(fā)送給監(jiān)視器；監(jiān)視器將當(dāng)前采樣值和當(dāng)前平均值進(jìn)行比較，并在連續(xù)有多個(gè)當(dāng)前采樣值和對(duì)應(yīng)的當(dāng)前平均值之間的差值的絕對(duì)值均大于閾值時(shí)，將累加器A1、累加器A2和累加器A3中存儲(chǔ)的采樣值清空；累加器A1、累加器A2和累加器A3依次存儲(chǔ)新的采樣值。

具體的，在采樣值累計(jì)數(shù)小于10000時(shí)，由累加器A1存儲(chǔ)采樣值；在采樣值個(gè)數(shù)累計(jì)值大于10000時(shí)，累加器A1沒有空間存儲(chǔ)新的采樣值，由累加器A2存儲(chǔ)新的采樣值；在采樣值個(gè)數(shù)累計(jì)值大于20000時(shí)，累加器A2沒有空間存儲(chǔ)新的采樣值，由累加器A3存儲(chǔ)新的采樣值。

對(duì)應(yīng)的，在采樣值個(gè)數(shù)累計(jì)值大于30000時(shí)，三個(gè)累加器均沒有空間存儲(chǔ)新的采樣值，由于累加器A1中存儲(chǔ)的采樣值相對(duì)最早，因此將累加器A1中存儲(chǔ)的采樣值清空，然后存儲(chǔ)新的采樣值，從而使得當(dāng)前平均值為由較新的采樣值計(jì)算得出；在采樣值個(gè)數(shù)累計(jì)值大于40000時(shí)，清空累加器A2中存儲(chǔ)的采樣值，然后存儲(chǔ)新的采樣值；在采樣值個(gè)數(shù)累計(jì)值大于50000時(shí)，清空累加器A3中存儲(chǔ)的采樣值，然后存儲(chǔ)新的采樣值；按照上述過程依次類推。

本實(shí)施例中，

(1)當(dāng)i>30000時(shí)，令i＝20001，清空累加器A1，即令累加器A1存儲(chǔ)新的采樣值；

(2)再次i>30000時(shí)，令i＝20001，清空累加器A2，即令累加器A2存儲(chǔ)新的采樣值；

(3)再次i>30000時(shí)，令i＝20001，清空累加器A3，即令累加器A3存儲(chǔ)新的采樣值；

(4)再次i>30000時(shí)，重復(fù)(1)。

濾波器輸出的均值為其中i為采樣值實(shí)際累加的次數(shù)。

本實(shí)施例可以使得一些低成本資源枯竭的MCU(Microprogrammed Control Unit，微程序控制器)得以在高精度采樣裝置的設(shè)計(jì)中勝任。

實(shí)施例二

對(duì)應(yīng)于上文實(shí)施例所述的充電裝置的輸出采樣裝置，實(shí)施例二中提供了一種充電裝置，包括上述任一種充電裝置的輸出采樣裝置，且具有上述充電裝置的輸出采樣裝置所具有的所有優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述充電裝置還包括多個(gè)充電終端。所述充電裝置的輸出采樣裝置與各個(gè)所述充電終端相連，以檢測(cè)輸向各個(gè)所述充電終端的電流和/或電壓。

在本實(shí)用新型所提供的實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通訊連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通訊連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

以上所述實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。