CN204349557U - 无微处理器的电动汽车交流充电导引系统 - Google Patents
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Abstract
无微处理器的电动汽车交流充电导引系统，涉及电动汽车充电装置技术领域，无微处理器的电动汽车交流充电导引系统制系统，所述的控制器包括定时器芯片、运放芯片、CP线、整流滤波电路、双路比较器和充电开关电路，所述的运放芯片的输入端与定时器芯片的输出端连接，所述的CP线连接在运放芯片的输出端，所述的整流滤波电路的采集端与产品线连接，所述的双路比较器的输入端与整流滤波电路的输出端连接，所述的充电开关电路与双路比较器的输出端连接。稳定性高：集成电路没有任何软件逻辑存在，面对外部干扰时；成本低廉：整个电路实现所需的器件价格均低于1元钱；电路板占用面积小。
Description
技术领域：
本实用新型涉及电动汽车充电装置技术领域，具体是无微处理器的电动汽车交流充电导引系统。
背景技术：
电动汽车具有环保特性，代表着汽车产业未来的发展方向。目前动力电池作为电动汽车的动力源为汽车提供动力，使电动汽车一次充电最大行驶里程为200km，但当动力电池电力耗尽时必须补充电能量。目前国内就充电模式提出了多种方式，例如：电池组快速变更、快速充电以及常规充电等。根据现实情况，动力电池体积大、重量重，不便于随意更换，同时大功率直流充电充电柜作为应急充电装置能为电动汽车提供快速续航能力，但对电池伤害很大，因此，交流充电桩解决了电动汽车随时随地电能量补给为题，无需装卸电池，整车通过充电电缆直接与充电桩连接即可实现充电，同时以交流电的形式供给电能，对电池无伤害，既提高了电动汽车动力电池寿命，也是电动汽车最佳的日常充电方式。交流充电桩体积小、重量轻，与电网供电系统连接方便，可布置与小区，办公楼宇、超市停车场以及电动汽车专用充电站内。
电动汽车具有环保特性，代表着汽车产业未来的发展方向。目前国标规定，工作电流超过16A的电动汽车充电连接装置应设计有控制导引电路，现有交流充电设备的控制导引电路分为PWM波输出和检测点电压测量两部分，PWM波输出可以由CPU本身的PWM输出提供，检测点电压测量可以由CPU的数模转换功能实现，所以现有交流充电设备的控制导引电路是完全由CPU来控制的。使用微处理器CPU(如单片机、ARM等)来控制导引电路，此种方案存在以下缺点：1.稳定性不高。当充电设备遭遇外部干扰时，如强烈的谐波、电磁干扰、雷击，可能会使CPU发生无法自恢复的死机、跑飞等故障现象，故障出现后CPU将不能保证控制导引电路的正常工作，自然也无法保证充电电路的安全。2.成本较高。中端以上单片机的价格通常在20元以上；而ARM处理器需要一些不可缺少的外部芯片，合计起来价格通常超过50元；若为了保证CPU的稳定性而增加各种滤波屏蔽措施的话，必然增加成本。3.电路板占用面积较大。单片机一般拥有64-100个引脚，占用面积在15mm*15mm左右；ARM处理器加上外部必要芯片，占用面积会达到30mm*40mm以上，不利于充电设备缩小机壳体积。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种稳定性高、陈本低、占用面积小的电动汽车交流充电设备的控制系统。
本实用新型解决技术问题，采用以下的技术方案：
无微处理器的电动汽车交流充电导引系统，其特征在于：无微处理器的电动汽车交流充电导引系统制系统，其特征在于：包括控制器、打印机、读卡器、LCD触摸屏和控制导引线，所述的控制器、打印机和读卡器与控制器连接控制，所述的控制导引线一端与控制器连接，控制导引线的另一端与电动汽车交流充电装置连接；
所述的控制器包括定时器芯片、运放芯片、CP线、整流滤波电路、双路比较器和充电开关电路，所述的运放芯片的输入端与定时器芯片的输出端连接，所述的CP线连接在运放芯片的输出端，所述的整流滤波电路的采集端与产品线连接，所述的双路比较器的输入端与整流滤波电路的输出端连接，所述的充电开关电路与双路比较器的输出端连接。
所述的定时器芯片、运放芯片双路比较器均为8根引脚的贴片封装，尺寸均为6mm*6mm。
定时器芯片产生初始的PWM波并传给运放芯片，运放芯片将PWM波信号放大后输出到CP线上，整流滤波电路在CP线上采样并将PWM波过滤成稳定的电平后交给双路比较器做电平对比，产生的2个对比结果以信号的形式控制充电开关电路的动作。
本实用新型的有益效果是：
稳定性高：集成电路没有任何软件逻辑存在，面对外部干扰时，不会有死机、跑飞的现象，确保充电电路时刻处于正确的控制中；
成本低廉：整个电路实现所需的器件价格均低于1元钱；
电路板占用面积小：使用的集成电路均为8根引脚的贴片封装，尺寸均为6mm*6mm,整个电路板的面积可以做到70mm*70mm以下，在充电设备的机箱中仅占用非常小的空间。
附图说明：
图1为本实用新型系统示意图。
图2为本实用新型控制器原理示意图。
图3为本实用控制器电路示意图。
具体实施方式：
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1、2所示，无微处理器的电动汽车交流充电导引系统，无微处理器的电动汽车交流充电导引系统制系统，包括控制器、打印机、读卡器、LCD触摸屏和控制导引线，所述的控制器、打印机和读卡器与控制器连接控制，所述的控制导引线一端与控制器连接，控制导引线的另一端与电动汽车交流充电装置连接；
控制器包括定时器芯片、运放芯片、CP线、整流滤波电路、双路比较器和充电开关电路，所述的运放芯片的输入端与定时器芯片的输出端连接，所述的CP线连接在运放芯片的输出端，所述的整流滤波电路的采集端与产品线连接，所述的双路比较器的输入端与整流滤波电路的输出端连接，所述的充电开关电路与双路比较器的输出端连接。
定时器芯片、运放芯片双路比较器均为8根引脚的贴片封装，尺寸均为6mm*6mm。
定时器芯片通过调整外围电阻电容来产生1KHz 5V的PWM信号。
运放芯片将定时器的信号进行比较后转变为12V的PWM信号并输出到CP线上。
整流滤波电路在CP线上采样后进行整流滤波，PWM波被转换为直流电平。
双路比较器将对直流电平进行比较，判断电平是否为9V和6V，当电平为9V或更低时，表示充电插座和充电插头已连接并输出信号；当电平为6V或更低时表示车辆已允许充电并输出信号。
充电开关电路将根据比较器的比较结果来控制交流接触器是否供电。
控制器的电路中
高速光耦，用于隔离定时器发出的信号，同时保证信号的边沿变化时间不会产生太多的延迟。
如图3所示，
1为高速光耦，用于隔离定时器发出的信号，同时保证信号的边沿变化时间不会产生太多的延迟。
2为电压比较器，用于测量CP线上的电压，判断当前车辆状态。
3、6、7和8为光耦，用于隔离比较器的状态输出信号，提高稳定性。
4为NPN三极管，用于放大光耦输出端的电流，提高光耦的带载能力。
5为继电器，通过光耦发出的5V弱电信号来控制外部强电接触器。
9为双电源运算放大器，用于将定时器产生的+5V PWM波转换为±12V PWM波并输出到CP线上。
10为定时器，用于产生1KHz的+5V锯齿波。
此电路的完整工作时序如下：
由U1产生+5V的锯齿波经E1进行良好的隔离以及电平的转换。
经U2的信号处理产生±12V的PWM波
输出的信号经U3的处理输出两种不同工作状态的信号
U3的1号端口经E2.Q1控制G1的输出动作信号并由E4.E5输出工作状态指示
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.无微处理器的电动汽车交流充电导引系统，其特征在于：无微处理器的电动汽车交流充电导引系统制系统，其特征在于：包括控制器、打印机、读卡器、LCD触摸屏和控制导引线，所述的控制器、打印机和读卡器与控制器连接控制，所述的控制导引线一端与控制器连接，控制导引线的另一端与电动汽车交流充电装置连接；
所述的控制器包括定时器芯片、运放芯片、CP线、整流滤波电路、双路比较器和充电开关电路，所述的运放芯片的输入端与定时器芯片的输出端连接，所述的CP线连接在运放芯片的输出端，所述的整流滤波电路的采集端与产品线连接，所述的双路比较器的输入端与整流滤波电路的输出端连接，所述的充电开关电路与双路比较器的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的无微处理器的电动汽车交流充电导引系统，其特征在于：所述的定时器芯片、运放芯片双路比较器均为8根引脚的贴片封装，尺寸均为6mm*6mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN107478912A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-15 | 深圳威迈斯电源有限公司 | 一种车载充电机检测cp信号的抗干扰处理方法 |
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- 2014-12-02 CN CN201420745772.3U patent/CN204349557U/zh not_active Expired - Fee Related
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