CN207790376U - 充电桩控制电路及充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于充电桩充电技术领域，提供了一种充电桩控制电路及充电桩。所述充电桩控制电路包括：用于提供直流电压信号的稳压模块，及主控芯片、多个计量芯片、多个光耦、LCD显示器、LCD背光源、12路继电器、充电桩温度检测器、时钟芯片、加密IC芯片、触摸按键、存储器、4位拨码开关、第一调试器、第二调试器、刷卡版、语音IC芯片、喇叭、2G通讯模块以及RS485接口；所述主控芯片的电源引脚与所述稳压模块连接，所述主控芯片的第一通讯引脚与所述2G通讯模块连接；通过本实用新型有效地解决了现有技术中充电桩功能单一，无法与外界设备进行实时通讯以及实用性较低的问题。

Description

充电桩控制电路及充电桩

技术领域

本实用新型属于充电桩充电技术领域，尤其涉及一种充电桩控制电路及充电桩。

背景技术

随着智能电动汽车的快速发展，为电动汽车提供电能的充电桩逐渐在人们的日常生活中普及，现有的充电桩可以固定在地面或者墙壁，安装于任何的公共场所和居民小区停车场内，用户可以随时随地为电动汽车进行充电，极大地满足了用户在驾驶电动汽车的需求。

然而，现有的充电桩控制电路采用单一电源供电线路，当电动汽车通过充电桩进行充电过程中，充电桩无法与外界设备进行通讯，导致用户无法实时地了解电动汽车的充电情况；当电动汽车充电完成时，充电桩无法智能地根据电动汽车的充电电能得到电能费用，用户通过相应的移动设备支付相应的费用，操作不便，功能单一以及实用性不强。

实用新型内容

本实用新型提供一种充电桩控制电路及充电桩，旨在解决现有技术中充电桩无法与外界设备进行通讯，功能单一以及实用性不强的问题。

本实用新型第一方面提供一种充电桩控制电路，包括：

用于提供直流电压信号的稳压模块，及

主控芯片、多个计量芯片、多个光耦、LCD显示器、LCD背光源、12路继电器、充电桩温度检测器、时钟芯片、加密IC芯片、触摸按键、存储器、4位拨码开关、第一调试器、第二调试器、刷卡版、语音IC芯片、喇叭、2G通讯模块以及RS485接口；

所述主控芯片的电源引脚与所述稳压模块连接，所述主控芯片的第一通讯引脚与所述2G通讯模块连接，所述主控芯片的第一调试引脚与所述第一调试器连接，所述主控芯片的第二通讯引脚与所述RS485接口连接，所述光耦连接所述主控芯片的串行通信端口与所述计量芯片之间，所述主控芯片的第一驱动引脚与所述LCD显示器连接，所述主控芯片的第二驱动引脚与所述LCD背光源连接；

所述主控芯片的第一输入输出引脚通过所述语音IC芯片与所述喇叭连接，所述主控芯片的串行外设引脚与所述刷卡版连接，所述主控芯片的第二调试引脚与所述第二调试器连接，所述主控芯片的第二输入输出引脚与所述4位拨码开关连接，所述主控芯片的第三输入输出引脚与所述加密IC芯片、所述触摸按键以及所述存储器连接，所述主控芯片的时钟引脚与所述时钟芯片连接，所述主控芯片的采样引脚与所述充电桩温度检测器连接，所述主控芯片的第四输入输出引脚与所述12路继电器连接。

进一步地，所述主控芯片为IC-HT6023芯片。

进一步地，所述稳压模块包括：AC-DC整流电路、DC-DC变换电路、第一线性稳压器、第二线性稳压器以及第三线性稳压器；

所述AC-DC整流电路的三相输入端分别接交流电源的火线、零线以及地线，所述AC-DC整流电路的第一输出端与所述第一线性稳压器的输入端连接，所述AC-DC整流电路的第二输出端与所述DC-DC变换电路的输入端连接，所述DC-DC变换电路的第一输出端与所述第二线性稳压器的输入端连接，所述DC-DC变换电路的第二输出端与所述第三线性稳压器的输入端连接，所述AC-DC整流电路的第二输出端、所述第一线性稳压器的输出端、所述第二线性稳压器的输出端以及所述第三线性稳压器的输出端为所述稳压模块的输出端，用于输出直流电压信号。

进一步地，所述存储器为EEPROM。

本实用新型第二方面提供一种充电桩，包括充电桩本体，所述充电桩本体设有用于与充电设备电连接的充电接头，所述充电桩本体设有如上所述的充电桩控制电路，所述充电接头通过所述充电桩控制电路与电源连接。

进一步地，所述充电设备为电动汽车。

本实用新型相对于现有技术所取得的有益技术效果为：在上述充电桩控制电路中，通过在主控芯片的引脚外接计量芯片、光耦、LCD显示器以及存储器，用户可以随时了解充电桩的充电状态，通过在主控芯片的引脚外接2G通讯模块可实现充电桩与外界移动设备的数据通讯，若充电完成，用户可以通过移动设备立即支付相关充电费用，因此该充电桩具有充电、通讯、支付等全方面功能，实用性更强，有效地解决了现有技术中充电桩功能单一、实用性较低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种充电桩控制电路的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的一种充电桩的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的充电桩控制电路的结构图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，该充电桩控制电路包括：稳压模块101、主控芯片、多个计量芯片、多个光耦、LCD显示器、LCD背光源、12路继电器、充电桩温度检测器、时钟芯片RTC、加密IC芯片、触摸按键、存储器、4位拨码开关、第一调试器Debug1、第二调试器Debug2、刷卡版、语音IC芯片、喇叭、2G通讯模块以及RS485接口，其中多个是指两个以上。

主控芯片的电源引脚Vcc与稳压模块101连接，用于为主控芯片提供直流电压信号并驱动该主控芯片工作；主控芯片的第一通讯引脚UART0通过2G通讯模块连接，通过该第一通讯引脚UART0可实现充电桩与外界设备之间的通讯连接；主控芯片的第一调试引脚UART1与第一调试器Debug1连接，主控芯片的第二通讯引脚UART2与RS485接口连接，其中RS485接口为联网通讯接口，主控芯片通过该RS485接口实现与外界设备的联网通讯。

光耦连接主控芯片的串行通信端口与计量芯片之间，其中所述主控芯片的串行通信端口包括6个输入输出引脚，即UART3～UART7以及IO1，其中在每一个光耦连接在一个输入输出引脚与一个计量芯片之间，其中计量芯片用于计算充电桩输出的总电能，并且该总电能通过串行通信端口输入至计量芯片中。

主控芯片的第一驱动引脚COM/SEG与LCD显示器连接，主控芯片的第二驱动引脚IO2与LCD背光源连接；当主控芯片将数字码传输至LCD显示器时，该LCD显示器能够在显示屏中显示该数字码；需要说明的是，LCD背光源是指LCD显示器背后的一种背后的光源，而LCD背光源的发光效果将直接影响到LCD显示器的显示效果，通过主控芯片的第二驱动引脚IO2与LCD背光源连接，主控芯片可实时调节LCD背光源的光源参数，如亮度、功耗等，用户通过LCD显示器获得了更佳的视觉效果，当充电桩充电过程中，用户通过该LCD显示器来实时了解充电桩的充电情况。

主控芯片的第一输入输出引脚IO3通过语音IC芯片与喇叭连接，该语音IC芯片控制喇叭发出相应的语音信号，从而为用户提供语音指导与服务，如提示充电桩充电已完成等；主控芯片的串行外设引脚SPI与刷卡版连接，该刷卡板为用户提供了IC卡接口，在实际应用中，用户将充电桩对应的IC卡放置在刷卡版上，主控芯片通过该刷卡板读取存储在该IC卡中的数据，从而验证用户的身份信息；主控芯片的第二调试引脚SWD与第二调试器Debug2连接，主控芯片的第二输入输出引脚IO4与4位拨码开关连接，该4位拨码开关用于操作主控芯片的地址通断；主控芯片的第三输入输出引脚I2C与加密IC芯片、触摸按键以及存储器连接，通过该加密IC芯片对主控芯片中的数据进行加密处理，并将加密数据存储在存储器中，而通过触摸按键可输入用户的加密指令，根据用户的加密指令设定主控芯片中数据的加密方式。

可选的，第一调试器Debug1以及第二调试器Debug2用于生成调试信号，该调试信号用于设定主控芯片的状态以及清除主控芯片的历史存储数据等。

具体的，所述存储器为EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，带电可擦可编程只读存储器)。

主控芯片的时钟引脚IO5与时钟芯片RTC连接，其中时钟芯片RTC将时钟信号发送至主控芯片，该时钟信号具有与充电桩同步计时的功能，并且该时钟芯片RTC采用独立电源供电；主控芯片的采样引脚ADC与充电桩温度检测器连接，该充电桩温度检测器能够检测充电桩内部线路的温度，当充电桩中的电子电路温度过高时，该充电桩温度检测器可向充电桩发出负载切断控制信号；主控芯片的第四输入输出引脚IO6与12路继电器连接，通过该12路继电器能够控制该充电桩导电线路的通断。

具体的，稳压模块101包括：AC-DC整流电路、DC-DC变换电路、第一线性稳压器LDO1、第二线性稳压器LDO2以及第三线性稳压器LDO3。

AC-DC整流电路的三相输入端分别接交流电源的火线L、零线N以及地线PE，AC-DC整流电路的第一输出端与第一线性稳压器LDO1的输入端连接，AC-DC整流电路的第二输出端与DC-DC变换电路的输入端连接，DC-DC变换电路的第一输出端与第二线性稳压器LDO2的输入端连接，DC-DC变换电路的第二输出端与第三线性稳压器LDO3的输入端连接，AC-DC整流电路的第二输出端、第一线性稳压器LDO1的输出端、第二线性稳压器LDO2的输出端以及第三线性稳压器LDO3的输出端为稳压模块101的输出端，用于输出直流电压信号。

具体的，AC-DC整流电路的第一输出端输出8V的直流电压信号，AC-DC整流电路的第二输出端与DC-DC变换电路的输入端、12路继电器以及主控芯片的第四输入输出引脚IO6连接，AC-DC整流电路的第二输出端输出12V的直流电压信号，AC-DC整流电路将12V的直流电压信号输出至12路继电器，为该12路继电器提供直流电源；因此该AC-DC整流电路实现了从输入端的三相交流电转换为输出端的两相直流电。

具体的，第一线性稳压器LDO1输出端与多个计量芯片连接，并且第一线性稳压器LDO1将5V的直流电压信号传输至多个计量芯片，从而驱动这些计量芯片动作。DC-DC变换电路的第一输出端输出5V的直流电压信号至第二线性稳压器LDO2，第二线性稳压器LDO2的输出端与主控芯片的电源引脚Vcc连接，并且第二线性稳压器LDO2将3.3V的直流电压信号传输至主控芯片的电源引脚Vcc，从而为该主控芯片提供电能；第三线性稳压器LDO3的输出端与2G通讯模块连接，第三线性稳压器LDO3的输出端输出4V的直流电压信号至2G通讯模块，保证该2G通讯处于工作状态。

在稳压模块101的三相输入端接入交流电源，稳压模块101的输出端能够输出多个稳定的直流电压信号，用于驱动主控芯片及各个器件工作，保障该充电桩的正常工作。

可选的，主控芯片为IC-HT6023芯片。

通过本实用新型实施例，在主控芯片的串行通信端口通过光耦与计量芯片连接，该充电桩可实时地计算出相应的电能损耗以及所需支付的费用，并且用户可通过LCD显示器实时地了解充电设备的电能情况；同时在主控芯片的引脚处连接了2G通讯模块以及RS485接口，从而实现了该主控芯片与外界设备的通讯连接，当充电完成时，用户通过外界的移动设备即可支付充电费用，操作简便、功能丰富以及实用性更强；从而有效地解决了现有技术中充电桩功能单一、无法与外界设备进行实时通讯以及实用性较低的问题。

图2示出了本实用新型实施例提供的充电桩的结构示意图，详述如下：

如图2所示，该充电桩包括充电桩本体20，充电桩本体20设有用于与充电设备40电连接的充电接头202，充电桩本体20设有如上所述的充电桩控制电路201，充电接头202通过充电桩控制电路201与电源30连接；从而通过该充电桩实现了向充电设备40的持续充电操作。

具体的，充电设备40为电动汽车。

通过本实用新型实施例，用户可在驾驶电动汽车的过程中，通过该充电接头随时随地为电动汽车充电，并且在充电的过程中，通过外界移动设备与充电桩之间建立通讯连接，用户可以通过该移动设备随时随地了解充电桩的充电情况，保障了电动汽车的充电安全；当电动汽车充电完成时，充电桩自动生成相应的充电账单，用户可以通过电子支付方式来实时支付相应的充电费用，操作简便、功能齐全；从而有效地克服了现有技术中充电桩无法与外界设备建立通讯连接，操作不便以及功能单一的不足之处。

需要说明的是,在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品或者结构所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或者“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种充电桩控制电路，特征在于，包括：

用于提供直流电压信号的稳压模块，及

主控芯片、多个计量芯片、多个光耦、LCD显示器、LCD背光源、12路继电器、充电桩温度检测器、时钟芯片、加密IC芯片、触摸按键、存储器、4位拨码开关、第一调试器、第二调试器、刷卡版、语音IC芯片、喇叭、2G通讯模块以及RS485接口；

所述主控芯片的电源引脚与所述稳压模块连接，所述主控芯片的第一通讯引脚与所述2G通讯模块连接，所述主控芯片的第一调试引脚与所述第一调试器连接，所述主控芯片的第二通讯引脚与所述RS485接口连接，所述光耦连接所述主控芯片的串行通信端口与所述计量芯片之间，所述主控芯片的第一驱动引脚与所述LCD显示器连接，所述主控芯片的第二驱动引脚与所述LCD背光源连接；

所述主控芯片的第一输入输出引脚通过所述语音IC芯片与所述喇叭连接，所述主控芯片的串行外设引脚与所述刷卡版连接，所述主控芯片的第二调试引脚与所述第二调试器连接，所述主控芯片的第二输入输出引脚与所述4位拨码开关连接，所述主控芯片的第三输入输出引脚与所述加密IC芯片、所述触摸按键以及所述存储器连接，所述主控芯片的时钟引脚与所述时钟芯片连接，所述主控芯片的采样引脚与所述充电桩温度检测器连接，所述主控芯片的第四输入输出引脚与所述12路继电器连接。

2.根据权利要求1所述的充电桩控制电路，其特征在于，所述主控芯片为IC-HT6023芯片。

3.根据权利要求1所述的充电桩控制电路，其特征在于，所述稳压模块包括：AC-DC整流电路、DC-DC变换电路、第一线性稳压器、第二线性稳压器以及第三线性稳压器；

所述AC-DC整流电路的三相输入端分别接交流电源的火线、零线以及地线，所述AC-DC整流电路的第一输出端与所述第一线性稳压器的输入端连接，所述AC-DC整流电路的第二输出端与所述DC-DC变换电路的输入端连接，所述DC-DC变换电路的第一输出端与所述第二线性稳压器的输入端连接，所述DC-DC变换电路的第二输出端与所述第三线性稳压器的输入端连接，所述AC-DC整流电路的第二输出端、所述第一线性稳压器的输出端、所述第二线性稳压器的输出端以及所述第三线性稳压器的输出端为所述稳压模块的输出端，用于输出直流电压信号。

4.根据权利要求1所述的充电桩控制电路，其特征在于，所述存储器为EEPROM。

5.一种充电桩，包括充电桩本体，所述充电桩本体设有用于与充电设备电连接的充电接头，其特征在于，所述充电桩本体设有权利要求1-4任一项所述的充电桩控制电路，所述充电接头通过所述充电桩控制电路与电源连接。

6.根据权利要求5所述的充电桩，其特征在于，所述充电设备为电动汽车。