CN205826743U - 一种充电桩电能表 - Google Patents
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Abstract
一种充电桩电能表，涉及一种电能表，所述电能表包括MCU、计量芯片、电流采样、电压采样、E2PROM存储、CAN接口；MCU与计量芯片通过SPI总线连接；计量芯片与电流采样通过电流差分采样接口连接；计量芯片与电压采样通过电压差分采样接口连接；MCU与E2PROM存通过I2C总线连接；MCU与CAN接口通过UART总线连接；MCU具有I2C总线接口、SPI总线接口、UART接口。该电能表电能表具有CAN总线通信功能，方便充电桩连接布线；结构紧凑体积小、安装方便、节省大量元器件，大幅降低产品成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电能表，特别是涉及一种充电桩电能表。
背景技术
电动汽车已经成为未来清洁能源发展的新方向，但电动汽车充电设备并不能满足当前电动汽车迅速的发展的需求，而且作为计量充电量核心设备的电能表也没有相应标准，大多数电动汽车充电桩使用普通电能表来计量充电量。
但普通电能表安装在充电桩中存在一些无法解决的问题：（1）电能表体积大，安装不方便；（2）电能表一般使用RS485总线通信，而电动汽车充电时使用CAN总线，充电桩必需配置不同类型总线，接线和通信都不方便；（3）电能表都配有显示屏、按键等功能，但电能表安装在充电桩内部，并不需要读取显示内容，提高了生产成本而且没有实际用处。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种充电桩电能表，该电能表电能表具有CAN总线通信功能，方便充电桩连接布线；结构紧凑体积小、安装方便、节省大量元器件，大幅降低产品成本。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种充电桩电能表，所述电能表包括MCU、计量芯片、电流采样、电压采样、E2PROM存储、CAN接口；MCU与计量芯片通过SPI总线连接；计量芯片与电流采样通过电流差分采样接口连接；计量芯片与电压采样通过电压差分采样接口连接； MCU与E2PROM存通过I2C总线连接； MCU与CAN接口通过UART总线连接；MCU具有I2C总线接口、SPI总线接口、UART接口。
所述的一种充电桩电能表，所述计量芯片SPI接口直接与MCU的SPI接口连接，其中，计量芯片的SCLK引脚与MCU的SCLK引脚连接，计量芯片的SDO引脚与MCU的SDI引脚连接，计量芯片的SDI引脚与MCU的SDO引脚连接，计量芯片的CS引脚与MCU的CS引脚连接。
所述的一种充电桩电能表，所述锰铜分流器的输入端分别与计量芯片的V1P引脚和V1N引脚通过1.2K电阻连接，V1P引脚与V1N引脚通过33nF电容与地并连。
所述的一种充电桩电能表，所述电压采样经电阻分压后与计量芯片的V3P引脚连接，V3N引脚通过1.2K电阻下拉接地，V3P引脚通过1.2K电阻下拉接地，V3P引脚和V3N引脚分别与33nF电容与地并连。
所述的一种充电桩电能表，所述存储模块采用非易失性存存器，本申请中采用型号为24G32的E2PROM存储芯片，存储芯片的SDA引脚通过10K上拉电阻与MCU的SDA引脚连接，存储芯片的SCK引脚通过10K上拉电阻与MCU的SDA引脚连接，存储芯片的WP引脚通过10K下拉电阻接地。
本实用新型的优点与效果是：
（1）相比于普通电能表，本申请不带液晶显示器，体积更小，安装方便；
（2）本申请的电能表具有CAN总线通信功能，方便充电桩连接布线；
（3）删除了液晶显示功能、零线计量功能、按键功能、红外通信功能、脉冲指示灯功能，所以节省大量元器件，大幅降低产品成本。
附图说明
图1是本申请的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。
一种用于充电桩的电能表包括：MCU、计量芯片、电流采样、电压采样、E2PROM存储，CAN接口。
其中，MCU负责计算实时数据，解析通信协议等，MCU与计量芯片通过SPI总线连接；计量芯片负责计算充电使用的电能量电压、电流、功率等参数；电流采集负责电流信号采样，计量芯片与电流采样通过电流差分采样接口连接；电压采样负责电压输入，计量芯片与电压采样通过电压差分采样接口连接；E2PROM负责存储设置参数，存储充电累积量，MCU与E2PROM存通过I2C总线连接；CAN接口负责充电桩与电能表通信，MCU与CAN接口通过UART总线连接。
本申请的MCU采用LAPIS公司生产的FCUL610Q496集成芯片，具有I2C总线接口、SPI总线接口、UART接口等。
计量芯片采用钜泉光电公司生产的ATT7053BU集成芯片，动态范围3000：1，计量参数包括功率、电压、电流、频率等，完全满足充电桩使用要求。计量芯片SPI接口直接与MCU的SPI接口连接，其中，计量芯片的SCLK引脚与MCU的SCLK引脚连接，计量芯片的SDO引脚与MCU的SDI引脚连接，计量芯片的SDI引脚与MCU的SDO引脚连接，计量芯片的CS引脚与MCU的CS引脚连接。
电流采样只需要采集火线电流采样，而不需要对零线电流采样，火线电流采样通过锰铜分流器输入，锰铜分流器的输入端分别与计量芯片的V1P引脚和V1N引脚通过1.2K电阻连接，V1P引脚与V1N引脚通过33nF电容与地并连。
电压采样由6个200K总计1.2M电阻分压得到，电阻使用1206封装，经电阻分压后与计量芯片的V3P引脚连接，V3N引脚通过1.2K电阻下拉接地，V3P引脚通过1.2K电阻下拉接地，V3P引脚和V3N引脚分别与33nF电容与地并连。
存储模块采用非易失性存存器，本申请中采用型号为24G32的E2PROM存储芯片，存储芯片的SDA引脚通过10K上拉电阻与MCU的SDA引脚连接，存储芯片的SCK引脚通过10K上拉电阻与MCU的SDA引脚连接，存储芯片的WP引脚通过10K下拉电阻接地。
以上所述仅为本发明的示例性实施例，凡在本发明的范围下进行的等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种充电桩电能表，其特征在于，所述电能表包括MCU、计量芯片、电流采样、电压采样、E2PROM存储、CAN接口；MCU与计量芯片通过SPI总线连接；计量芯片与电流采样通过电流差分采样接口连接；计量芯片与电压采样通过电压差分采样接口连接； MCU与E2PROM存通过I2C总线连接； MCU与CAN接口通过UART总线连接；MCU具有I2C总线接口、SPI总线接口、UART接口。
2.根据权利要求1所述的一种充电桩电能表，其特征在于，所述计量芯片SPI接口直接与MCU的SPI接口连接，其中，计量芯片的SCLK引脚与MCU的SCLK引脚连接，计量芯片的SDO引脚与MCU的SDI引脚连接，计量芯片的SDI引脚与MCU的SDO引脚连接，计量芯片的CS引脚与MCU的CS引脚连接。
3.根据权利要求1所述的一种充电桩电能表，其特征在于，所述电压采样经电阻分压后与计量芯片的V3P引脚连接，V3N引脚通过1.2K电阻下拉接地，V3P引脚通过1.2K电阻下拉接地，V3P引脚和V3N引脚分别与33nF电容与地并连。
4.根据权利要求1所述的一种充电桩电能表，其特征在于，所述存储模块采用非易失性存存器，本申请中采用型号为24G32的E2PROM存储芯片，存储芯片的SDA引脚通过10K上拉电阻与MCU的SDA引脚连接，存储芯片的SCK引脚通过10K上拉电阻与MCU的SDA引脚连接，存储芯片的WP引脚通过10K下拉电阻接地。
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| CN107561350A (zh) * | 2017-08-16 | 2018-01-09 | 芜湖恒天易开软件科技股份有限公司 | 采集电压和电流充电桩 |
| CN110161308A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-08-23 | 重庆国翰能源发展有限公司 | 一种用于交流充电桩的电能计量装置 |
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