CN205195387U - 一种充电桩及其掉电存储电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种充电桩及其掉电存储电路，其MCU连接电源检测模块，MCU的电源端连接有稳压模块(LDO)，该稳压模块的输入端连接有一个储能电容(C1)，所述储能电容两端并联有一个泄放电路，该泄放电路中设有电子开关，所述MCU控制连接该电子开关；在储能电容C1的两端并联泄放电路，当掉电存储完成之后，泄放电路启动，把C1中的电迅速泄放为零；在保证掉电存储时间要求的同时，又能保证后备电源快速泄放，保证MCU快速进入安全状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充电桩及其掉电存储电路。
背景技术
随着电动汽车行业的迅猛发展，与电动汽车相配套的充电设施正成为一种新兴产业，各种社会资本正竞相进入该领域。按照国家的规划，2011-2015年，电动汽车充电站规模达到4000座，同步大力推广建设充电桩；而到2016-2020年，国网建设充电站目标高达1万座，届时将形成一套完整的电动汽车充电网络。
充电桩作为充电服务、刷卡计费的终端设备应该具有可靠的数据掉电保护功能,以便在掉电时保护设置参数和运行中产生的重要数据。但实际上好多设备厂家的充电桩并不具备此功能，而具有掉电存储功能的充电桩也存在着以下问题：有的偶尔丢失数据；有的经常丢失数据；有的后备电源消耗太快，维持时间短；有的因为后备电源放电太慢，引发系统死机等。
现有的掉电存储电路如图1所示，包括用于对+5V进行掉电检测的电源检测模块，检测信号送入MCU的外部中断管脚，+5V通过LDO产生MCU与EEPROM所需要的工作电源+3.3V。LDO输入端接储能电容C1，C1在+5V掉电之后，继续为后级供电，+5V和C1之间接二极管D1，D1的作用是在+5V掉电之后，C1上的电不会反灌回+5V端。
例如，电源检测模块可以采用芯片TLV809I50，当+5V正常供电时，芯片输出高电平，一旦+5V工作电源低于+4.55V时，芯片输出低电平。稳压模块可以采用芯片TPS73533。
上述方案问题在于：电容C1的选取难度会很大，容值小一点，则供电维持时间不能满足存储时间要求，容值大一点，则MCU工作电源+3.3V掉电缓慢，当电源掉到+2V(MCU的最低工作电压)左右，还没有进入掉电复位这一段时间，MCU程序有可能跑飞，这时候突然上电将会导致系统死机，另一种情况是导致MCU内部的实时时钟RTC出错。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种掉电存储电路，用以解决现有技术中的掉电存储电路中储能电容在设计时容值不易选取的问题。
为实现上述目的，本实用新型的方案包括：
一种掉电存储电路，包括MCU，MCU连接电源检测电路，MCU的电源端连接有稳压模块(LDO)，该稳压模块的输入端连接有一个储能电容(C1)，其特征在于，所述储能电容两端并联有一个泄放电路，该泄放电路中设有电子开关，所述MCU控制连接该电子开关。
进一步的，所述泄放电路由串联的泄放电阻(R2)和光耦元件(U1)副边构成，光耦元件(U1)原边连接所述MCU的控制端子。
进一步的，所述电源与储能电容(C1)正端之间还连接有二极管(D1)。
进一步的，所述稳压模块为TPS73533。
同时，本实用新型还提供了一种充电桩，包括掉电存储电路，掉电存储电路的MCU连接电源检测模块，MCU的电源端连接有稳压模块(LDO)，所述稳压模块(LDO)的输入端连接有一个储能电容(C1)，其特征在于，所述储能电容两端并联有一个泄放电路，该泄放电路中设有电子开关，所述MCU控制连接该电子开关。
进一步的，所述泄放电路由串联的泄放电阻(R2)和光耦元件(U1)副边构成，光耦元件(U1)原边连接所述MCU的控制端子。
进一步的，所述电源与储能电容(C1)正端之间还连接有二极管(D1)。
进一步的，所述稳压模块为TPS73533。
在储能电容C1的两端并联泄放电路，当掉电存储完成之后，泄放电路启动，把C1中的电迅速泄放为零；在保证掉电存储时间要求的同时，又能保证后备电源快速泄放，保证MCU快速进入安全状态。这样在选取储能电容C1时，就较为容易，可以将C1容值适当选得大一些即可。
附图说明
图1是现有的掉电存储电路原理图；
图2是本实用新型的掉电存储电路原理图；
图3是泄放电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
如图2的一种掉电存储电路，包括MCU和存储模块EEPROM，MCU连接电源检测电路，MCU的电源端连接有稳压电路LDO，稳压电路的输入端连接有一个储能电容C1。储能电容C1两端并联有一个泄放电路，该泄放电路中设有电子开关，MCU控制连接该电子开关。
电源+5V通过电源检测模块产生检测信号送入MCU的外部中断管脚，+5V通过LDO产生MCU与EEPROM所需要的工作电源+3.3V。LDO输入端接储能电容C1，C1在+5V掉电之后，继续为后级供电，+5V和C1之间接二极管D1，D1的作用是在+5V掉电之后，C1上的电不会反灌回+5V端。
具体的，电源检测模块可以采用芯片TLV809I50，稳压模块可以采用芯片TPS73533。
泄放电路由串联的泄放电阻R2和光耦元件U1副边构成，光耦元件U1原边通过电阻R1连接所述MCU的控制管脚。作为其他实施方式，电子开关也可以采用开关管，如三极管等进行控制泄放电路的通断。
当数据全部转存进EEPROM之后，中断子程序的最后一条指令为将控制泄放电路的MCU管脚置为低电平，即启动泄放电路；使图3中的MCU管脚置高电平，于是光耦U1导通，泄放电路启动。图3中，U1为常闭光继电器AQY412EHA，R1为发光二极管限流电阻，R2为泄放电阻。
具体掉电保存步骤为：
(1)当+5V电源正常工作时，电源检测芯片输出为高电平，MCU程序正常运行；
(2)+5V电源通过二极管D1对储能电容C1进行充电，D1的导通压降为0.3V，则储能电容C1充满电之后的电压为+4.7V，也就是说LDO的实际输入电压为+4.7V，输出电压为+3.3V。在对LDO进行选型时，要考虑它的最小压差；
(3)此时，泄放电路断开，控制泄放电路的MCU管脚为高电平；
(4)当+5V突然断电，电源检测芯片立即输出低电平；
(5)储能电容C1作为后备电源继续为后级系统供电，D1的存在使得+5V掉电之后，C1上的电不会反灌回+5V端；
(6)MCU检测到电源检测芯片输出低电平之后，立即触发外部中断，进入中断子程序；
(7)中断子程序中执行的功能是，将保存在MCU的RAM区域中的重要数据通过IIC总线转存入EEPROM中；
(8)当数据全部转存进EEPROM之后，中断子程序的最后一条指令为将控制泄放电路的MCU管脚置为低电平，即启动泄放电路；
(9)启动泄放电路之后，储能电容C1两端的电量将迅速泄放，MCU的工作电源+3.3V也将迅速跌落，MCU快速进入掉电复位状态。
不加泄放电路的情况下，储能电容的选取难度会很大，容值小一点，则供电维持时间不能满足存储时间要求，容值大一点，则MCU工作电源+3.3V掉电缓慢，也会造成多种问题。增加泄放电路之后，由于能够根据需要在程序结束时开启泄放，因此储能电容的选取难度降低，只需要选取稍大即可。
关于充电桩实施例，充电桩是采用上述实施例中掉电存储电路的充电桩，其他部分与现有充电桩相同，因此不再赘述。
以上给出了本实用新型涉及的具体实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。在本实用新型给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本实用新型中的相应技术手段基本相同、实现的实用新型目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种掉电存储电路，包括MCU，MCU连接电源检测模块，MCU的电源端连接有稳压模块(LDO)，该稳压模块的输入端连接有一个储能电容(C1)，其特征在于，所述储能电容两端并联有一个泄放电路，该泄放电路中设有电子开关，所述MCU控制连接该电子开关。
2.根据权利要求1所述的一种掉电存储电路，其特征在于，所述泄放电路由串联的泄放电阻(R2)和光耦元件(U1)副边构成，光耦元件(U1)原边连接所述MCU的控制端子。
3.根据权利要求1或2所述的一种掉电存储电路，其特征在于，所述电源与储能电容(C1)正端之间还连接有二极管(D1)。
4.根据权利要求1或2所述的一种掉电存储电路，其特征在于，所述稳压模块为TPS73533。
5.一种充电桩，包括掉电存储电路，掉电存储电路的MCU连接电源检测模块，MCU的电源端连接有稳压模块(LDO)，该稳压模块的输入端连接有一个储能电容(C1)，其特征在于，所述储能电容两端并联有一个泄放电路，该泄放电路中设有电子开关，所述MCU控制连接该电子开关。
6.根据权利要求5所述的一种充电桩，其特征在于，所述泄放电路由串联的泄放电阻(R2)和光耦元件(U1)副边构成，光耦元件(U1)原边连接所述MCU的控制端子。
7.根据权利要求5或6所述的一种充电桩，其特征在于，所述电源与储能电容(C1)正端之间还连接有二极管(D1)。
8.根据权利要求5或6所述的一种充电桩，其特征在于，所述稳压模块为TPS73533。
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