CN108944515A

CN108944515A - 一种交流充电桩

Info

Publication number: CN108944515A
Application number: CN201810793704.7A
Authority: CN
Inventors: 张江林; 李杨; 黄皓伦; 唐必秀; 张道元; 蒋崇智; 黄宗惠; 唐必芬; 黄宗莉; 唐碧英; 唐必清
Original assignee: Chengdu University of Information Technology
Current assignee: Chengdu University of Information Technology
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2018-12-07

Abstract

本发明公开了一种交流充电桩，包括主控制板、触摸屏、智能电表、继电器、开关电源、浪涌保护器、空气开关、急停开关、电力线载波接口、充电接口，所述主控制板分别与触摸屏、智能电表、继电器、电力线载波接口、开关电源相连接，所述充电接口、智能电表、继电器、急停开关依次串联，一端为单向交流电输入端、另一端接地的浪涌保护器和空气开关并联，所述充电桩后台管理系统和电力线载波接口、开关电源依次串联，且该开关电源和所述空气开关并联后连接在所述急停开关上。本发明旨在优化系统性能，适配用户的充电需求，使人机交互变得快捷而准确。

Description

一种交流充电桩

技术领域

本发明涉及一种充电桩，具体地说，是涉及一种交流充电桩。

背景技术

根据电动汽车的规划要求，将全面建设新能源汽车发展的配套基础设施，而充电桩就是其中必要的基础设施。目前的充电桩有充电和人机交互等功能，但系统可维护性差，用户体验较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交流充电桩，使系统性能提高，适配用户的充电需求，使人机交互变得快捷而准确。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种交流充电桩，包括主控制板、触摸屏、智能电表、继电器、开关电源、浪涌保护器、空气开关、急停开关、电力线载波接口、充电接口，所述主控制板分别与触摸屏、智能电表、继电器、电力线载波接口、开关电源相连接，所述充电接口、智能电表、继电器、急停开关依次串联，一端为单向交流电输入端、另一端接地的浪涌保护器和空气开关并联，所述充电桩后台管理系统和电力线载波接口、开关电源依次串联，且该开关电源和所述空气开关并联后连接在所述急停开关上。

所述开关电源配置有辅助电源，该辅助电源包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、TPS5430芯片、稳压二极管D1、电感L1、电阻R1、电阻R2、电阻R3，所述电容C1的正极连接TPS5430芯片的VIN引脚，负极接地，所述电容C2正极接TPS5430芯片的BOOT引脚，负极分别与TPS5430芯片的PH引脚、稳压二极管D1的负极和电感L1连接，稳压二极管D1的正极接地，电感L1另一端分别接电容C3的正极、电阻R2和电容C4，所述电容C3的负极接地，所述电阻R2和电容C4并联后连接在TPS5430芯片的VSENSE引脚和电阻R1上，电阻R1另一端接地，所述电容C6与电阻R1并联，电容C5和电阻R3串联后再与电阻R1并联。

所述主控制板包括主控芯片STM32F103RBT6，以及分别与该主控芯片STM32F103RBT6连接的电压信号调理电路、继电器控制电路和连接检测电路，其中，该电压信号调理电路包括电阻R89、电阻R90、电阻R40、电感L2、电容C10，所述电阻R89、电阻R90依次串联，所述电感L2和电阻R40则一端连接电阻R90，另一端分别与电容C10的两端连接。

所述继电器控制电路由单相电能HLW8012计量芯片构成。

所述连接检测电路包括HLW8012芯片、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R26、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电容C10、电容C11、电容 C12、负载和+5V电源，所述电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24依次串联，所述电阻R24分别与电阻R26、电容C9、HLW8012芯片的V2P引脚连接，电阻 R26和电容C9的另一端接地，电容C10的一端分别与+5V电源和HLW8012芯片的VDD引脚连接、另一端接地，所述电阻R29的一端为负载、另一端接地，电阻R28和电阻R30接在电阻R29的两端，且该电阻R28另一端分别与电容C11 和HLW8012芯片的V1P引脚相连，所述电容C11的另一端接地，所述电阻R30 另一端分别与电容C12和HLW8012芯片的V1N引脚相连，所述电容C12的另一端接地。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过添加控制开关和电压信号调理电路解决了系统维护性差，达到了优化系统性能的效果。

(2)本发明的计量模块和开关电源，触摸屏直观展现充电情况，发现问题时启动开关电源，保证用户安全，使人机交互变得快捷而准确。

附图说明

图1为本发明的整体设计方案示意图。

图2为图1中开关电源的辅助电源电路图。

图3为图1中主控制板的电压信号调理电路图。

图4为HLW8012引脚图。

图5为图1中主控制板的连接检测电路。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例1

如图1-5所示，本发明公开的一种交流充电桩，包括主控制板、触摸屏、智能电表、继电器、开关电源、浪涌保护器、空气开关、急停开关、电力线载波接口、充电接口，所述主控制板分别与触摸屏、智能电表、继电器、电力线载波接口、开关电源相连接，所述充电接口、智能电表、继电器、急停开关依次串联，一端为单向交流电输入端、另一端接地的浪涌保护器和空气开关并联，所述充电桩后台管理系统和电力线载波接口、开关电源依次串联，且该开关电源和所述空气开关并联后连接在所述急停开关上。

所述开关电源配置有辅助电源，该辅助电源包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、TPS5430芯片、稳压二极管D1、电感L1、电阻R1、电阻R2、电阻R3，所述电容C1的正极连接TPS5430芯片的VIN引脚，负极接地，所述电容C2正极接TPS5430芯片的BOOT引脚，负极分别与TPS5430芯片的PH引脚、稳压二极管D1的负极和电感L1连接，稳压二极管D1的正极接地，电感L1另一端分别接电容C3的正极、电阻R2和电容C4，所述电容C3的负极接地，所述电阻R2和电容C4并联后连接在TPS5430芯片的VSENSE引脚和电阻 R1上，电阻R1另一端接地，所述电容C6与电阻R1并联，电容C5和电阻R3串联后再与电阻R1并联。辅助电源提供控制、保护、驱动和显示电路提供能量。

所述主控制板包括主控芯片STM32F103RBT6，以及分别与该主控芯片STM32F103RBT6连接的电压信号调理电路、继电器控制电路和连接检测电路，其中，该电压信号调理电路包括电阻R89、电阻R90、电阻R40、电感L2、电容C10，所述电阻R89、电阻R90依次串联，所述电感L2和电阻R40则一端连接电阻R90，另一端分别与电容C10的两端连接。其中电容C10用于抑制干扰信号。

所述继电器控制电路由单相电能HLW8012计量芯片构成，充电开始时继电器闭合，记录起始时间以及初始电能并判断充电电流是否小于指定值，若是，则断开继电器，停止充电；否则，开始计量消耗的电能。

所述连接检测电路包括HLW8012芯片、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R26、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电容C10、电容C11、电容 C12、负载和+5V电源，所述电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24依次串联，所述电阻R24分别与电阻R26、电容C9、HLW8012芯片的V2P引脚连接，电阻 R26和电容C9的另一端接地，电容C10的一端分别与+5V电源和HLW8012芯片的VDD引脚连接、另一端接地，所述电阻R29的一端为负载、另一端接地，电阻R28和电阻R30接在电阻R29的两端，且该电阻R28另一端分别与电容C11 和HLW8012芯片的V1P引脚相连，所述电容C11的另一端接地，所述电阻R30 另一端分别与电容C12和HLW8012芯片的V1N引脚相连，所述电容C12的另一端接地。电流信号是通过电阻R29对负载的工作电流进行采样，电压信号是通过电阻网络分压采样。

本发明的有益效果：

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种交流充电桩，其特征在于，包括主控制板、触摸屏、智能电表、继电器、开关电源、浪涌保护器、空气开关、急停开关、电力线载波接口、充电接口，所述主控制板分别与触摸屏、智能电表、继电器、电力线载波接口、开关电源相连接，所述充电接口、智能电表、继电器、急停开关依次串联，一端为单向交流电输入端、另一端接地的浪涌保护器和空气开关并联，所述充电桩后台管理系统和电力线载波接口、开关电源依次串联，且该开关电源和所述空气开关并联后连接在所述急停开关上。

2.根据权利要求1所述的一种交流充电桩，其特征在于，所述开关电源配置有辅助电源，该辅助电源包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、TPS5430芯片、稳压二极管D1、电感L1、电阻R1、电阻R2、电阻R3，所述电容C1的正极连接TPS5430芯片的VIN引脚，负极接地，所述电容C2正极接TPS5430芯片的BOOT引脚，负极分别与TPS5430芯片的PH引脚、稳压二极管D1的负极和电感L1连接，稳压二极管D1的正极接地，电感L1另一端分别接电容C3的正极、电阻R2和电容C4，所述电容C3的负极接地，所述电阻R2和电容C4并联后连接在TPS5430芯片的VSENSE引脚和电阻R1上，电阻R1另一端接地，所述电容C6与电阻R1并联，电容C5和电阻R3串联后再与电阻R1并联。

3.根据权利要求1所述的一种交流充电桩，其特征在于，所述主控制板包括主控芯片STM32F103RBT6，以及分别与该主控芯片STM32F103RBT6连接的电压信号调理电路、继电器控制电路和连接检测电路，其中，该电压信号调理电路包括电阻R89、电阻R90、电阻R40、电感L2、电容C10，所述电阻R89、电阻R90依次串联，所述电感L2和电阻R40则一端连接电阻R90，另一端分别与电容C10的两端连接。

4.根据权利要求3所述的一种交流充电桩，其特征在于，所述继电器控制电路由单相电能HLW8012计量芯片构成。

5.根据权利要求3或4所述的一种交流充电桩，其特征在于，所述连接检测电路包括HLW8012芯片、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R26、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电容C10、电容C11、电容C12、负载和+5V电源，所述电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24依次串联，所述电阻R24分别与电阻R26、电容C9、HLW8012芯片的V2P引脚连接，电阻R26和电容C9的另一端接地，电容C10的一端分别与+5V电源和HLW8012芯片的VDD引脚连接、另一端接地，所述电阻R29的一端为负载、另一端接地，电阻R28和电阻R30接在电阻R29的两端，且该电阻R28另一端分别与电容C11和HLW8012芯片的V1P引脚相连，所述电容C11的另一端接地，所述电阻R30另一端分别与电容C12和HLW8012芯片的V1N引脚相连，所述电容C12的另一端接地。