CN209606507U - 一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置，包括转换电路、输出电路、隔离供电电路、PFC电路、采集电路与输入输出电压隔离电路，所述转换电路包括电压转换模块U1、电解电容C8、电解电容C9、电阻R217、电容C10以及发光二极管D2，电解电容C8的正极端与电压转换模块U1的输出端引脚3相连，电解电容C8的负极端与电压转换模块U1的接地端引脚4相连；电解电容C9的正极端与电解电容C8的正极端相连，电解电容C9负极端与电解电容C8的负极端相连；电容C10的一端与电解电容C9的正极端相连，电容C10的另一端与电解电容C9的负极端相连。

Description

一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车充电机技术领域，尤指一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置。

背景技术

近年来环境污染严重，环保、节能已经成为人们热议的话题，这同时也促进了一些新能源产业的兴起，其中就包括新能源电动汽车。可靠性是衡量充电机性能好坏的一个重要指标之一。想要保证产品的生产合格率，生产过程的各个方面检测就必不可少，产线的生产模式使得模块检测显得尤为重要，产品在研发和进行小批量试产之后将采用外部厂家统一进行PCB板的焊接工艺从而可以很大程度解决人工生产的可靠性相对较低的问题，但是由于机器生产的过程可能有部分出错的可能，在实际运输中产生的损坏，电子元器件的焊接还是有很大的出错的可能，因此整体功能的检测（FCT）是保证PCB板的功能完好性的很关键一步，目前市场上仍没有专门的符合充电机测试的制具，基本都是通过人工的简单测试或者是不进行测试直接使用，等整机完成装配后再进行整机测试，这样在测试出现问题之后将大大加大工作量，需要重新拆装，查找问题，使生产效率大大降低。

当前市面上的电压输入输出采集检测设备，只有简单的通过光耦的隔离实现开关控制，或只能简单的进行低压的采集，而且AD采集通道数较少，由于充电机属于强电方向，所以利用单片机的电压采集（低压）将出现由于电压过高很容易出现损坏单片机从而导致测试出现问题的情况，甚至经常更换芯片比较复杂，成本也高。且现有的电压输入输出采集检测设备为了保障产品的通用性强，需要单独配置AD-DC的电压模块，对于PWM的信号采集精度不够高，高频率的PWM采集误差相对较大，不适用于高精度场合。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置，包括转换电路、输出电路、隔离供电电路、PFC电路、采集电路与输入输出电压隔离电路，所述转换电路包括电压转换模块U1、电解电容C8、电解电容C9、电阻R217、电容C10以及发光二极管D2，电解电容C8的正极端与电压转换模块U1的输出端引脚3相连，电解电容C8的负极端与电压转换模块U1的接地端引脚4相连；电解电容C9的正极端与电解电容C8的正极端相连，电解电容C9负极端与电解电容C8的负极端相连；电容C10的一端与电解电容C9的正极端相连，电容C10的另一端与电解电容C9的负极端相连；电阻R217及发光二极管D2连接于电容C10两端，电容C10一端作为所述电压转换模块U1的输出端；电压转换模块U1的接地端引脚4、电解电容C9的负极端、电解电容C8的负极端以及电容C10的另一端接地。

作为本实用新型的一种优选技术方案，转换电路连接输出电路，输出电路包括稳压芯片U8、电容C169与电容C170，稳压芯片U8的输入端引脚1连接转换电路的输出端，稳压芯片U8的输出端引脚3连接电容C169，电容C169的另一端连接稳压芯片U8的接地端引脚2；电容C170并联在电容C169两端，其一端作为稳压芯片U8的输出端，其另一端与电容C169的另一端以及稳压芯片U8的接地端引脚2接地。

作为本实用新型的一种优选技术方案，隔离供电电路包括稳压芯片U10与U11，其分别为输入输出电压隔离电路的两端供电，稳压芯片U10的输入端引脚1连接输出电路，稳压芯片U10的输出端引脚3连接电容C171，电容C171的另一端连接稳压芯片U10的接地端引脚2；电容C172并联在电容C171两端，其一端作为稳压芯片U10的输出端，其另一端与电容C171的另一端以及稳压芯片U10的接地端引脚2接地；所述稳压芯片U11的输入端引脚1连接输出电路，稳压芯片U11的输出端引脚3连接电容C173，电容C173的另一端连接稳压芯片U11的接地端引脚2；电容C174并联在电容C173两端，其一端作为稳压芯片U11的输出端，其另一端与电容C173的另一端以及稳压芯片U11的接地端引脚2接地。

作为本实用新型的一种优选技术方案，采集电路包括高压采集电路与低压采集电路，其分别用于PFC电路母线电压及继电器的信号电压采集。

作为本实用新型的一种优选技术方案，输入输出电压隔离电路接入采集电路，输入输出电压隔离电路包括电阻R109、电容C62、第一运放与第二运放，电阻R109连接电容C62，其通过电容C62接地；第一运放的IN+端接地，IN-端连接电阻R109，第一运放输出端通过电阻R110连接至光耦芯片的1脚，光耦芯片的4脚连接电容C62，其通过电容C62接地，光耦芯片的6脚连接第二运放的IN-端；第二运放两端连接有电阻R111，第二运放的IN+端接地，第二运放的输出端连接电容C65，其通过电容C65接地，光耦芯片的5脚连接至第二运放的IN+端；电容C63连接在第一运放两端，光耦芯片的3脚连接电容C63。

本实用新型所达到的有益效果是：

1、本实用新型通用性强，不需要单独配置AD-DC的电压模块，220V直接上电就可使用。

2、本实用新型采集精度高，高频率的PWM采集误差相对较小，适用于高精度场合。

3、本实用新型有效新能源充电机的成品生产合格率，解决了人工检测的步骤复杂，效率较低，检测的过程出错率高的问题。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型转换电路示意图；

图2是本实用新型输出电路示意图；

图3是本实用新型隔离供电电路示意图；

图4是本实用新型高压采集电路；

图5是本实用新型低压采集电路；

图6是本实用新型电压分阻电路；

图7是本实用新型输入输出电压隔离电路；

图8是本实用新型实施例输出电路原理图1；

图9是本实用新型实施例输出电路原理图2

图10是本实用新型实施例输出电路原理图3。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：本实用新型提供一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置，包括转换电路、输出电路、隔离供电电路、PFC电路、采集电路与输入输出电压隔离电路。

如图1所示，转换电路包括电压转换模块U1、电解电容C8、电解电容C9、电阻R217、电容C10以及发光二极管D2，电解电容C8的正极端与电压转换模块U1的输出端引脚3相连，电解电容C8的负极端与电压转换模块U1的接地端引脚4相连；电解电容C9的正极端与电解电容C8的正极端相连，电解电容C9负极端与电解电容C8的负极端相连；电容C10的一端与电解电容C9的正极端相连，电容C10的另一端与电解电容C9的负极端相连；电阻R217及发光二极管D2连接于电容C10两端，电容C10一端作为所述电压转换模块U1的输出端；电压转换模块U1的接地端引脚4、电解电容C9的负极端、电解电容C8的负极端以及电容C10的另一端接地，电压转换模块U1的输入端引脚1连接保险丝。

如图2所示，转换电路连接输出电路，输出电路包括稳压芯片U8、电容C169与电容C170，稳压芯片U8的输入端引脚1连接转换电路的输出端，稳压芯片U8的输出端引脚3连接电容C169，电容C169的另一端连接稳压芯片U8的接地端引脚2；电容C170并联在电容C169两端，其一端作为稳压芯片U8的输出端，其另一端与电容C169的另一端以及稳压芯片U8的接地端引脚2接地。

如图3所示，隔离供电电路包括稳压芯片U10与U11，其分别为输入输出电压隔离电路的两端供电，稳压芯片U10的输入端引脚1连接输出电路，稳压芯片U10的输出端引脚3连接电容C171，电容C171的另一端连接稳压芯片U10的接地端引脚2；电容C172并联在电容C171两端，其一端作为稳压芯片U10的输出端，其另一端与电容C171的另一端以及稳压芯片U10的接地端引脚2接地；所述稳压芯片U11的输入端引脚1连接输出电路，稳压芯片U11的输出端引脚3连接电容C173，电容C173的另一端连接稳压芯片U11的接地端引脚2；电容C174并联在电容C173两端，其一端作为稳压芯片U11的输出端，其另一端与电容C173的另一端以及稳压芯片U11的接地端引脚2接地。

如图4-5所示，采集电路包括高压采集电路与低压采集电路，其分别用于PFC电路母线电压及继电器的信号电压采集，高压采集电路采集四个电解电容两端的电压值, 低压采集电路采集继电器等低电压信号。

如图6所示，图6为电压分阻电路，采集电路在采集到电压信号时将信号通过电阻分压之后连接到输入输出电压隔离电路的左侧，经过线性光耦的隔离之后，在线性光耦的高线性度下使得右侧输出电压与左侧保持微小偏差，之后右侧输出接至单片机的IO口即ADC采集引脚，进行电压的采集和比较；多路采集是利用STM32F103VCT6的两通道16路ADC采集通路，32路采集是在16路基础上用两套设备，通过串口通信，实现级联，从而实现。

如图7所示,输入输出电压隔离电路接入采集电路，输入输出电压隔离电路包括电阻R109、电容C62、第一运放与第二运放，电阻R109连接电容C62，其通过电容C62接地；第一运放的IN+端接地，IN-端连接电阻R109，第一运放输出端通过电阻R110连接至光耦芯片的1脚，光耦芯片的4脚连接电容C62，其通过电容C62接地，光耦芯片的6脚连接第二运放的IN-端；第二运放两端连接有电阻R111，第二运放的IN+端接地，第二运放的输出端连接电容C65，其通过电容C65接地，光耦芯片的5脚连接至第二运放的IN+端；电容C63连接在第一运放两端，光耦芯片的3脚连接电容C63，输入输出电压隔离电路的输出端连接单片机（STM32F103VCT6）。

如图8-10所示，单片机接入输出电路（采用多种显示方式进行输出显示，包括串口显示，数码管显示，发光二极管显示），在ADC电压的采集与所要求的的参数值进行比较判断之后进行实际采集参数的正确与否的直观化显示。

值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置，其特征在于，包括转换电路、输出电路、隔离供电电路、PFC电路、采集电路与输入输出电压隔离电路，所述转换电路包括电压转换模块U1、电解电容C8、电解电容C9、电阻R217、电容C10以及发光二极管D2，电解电容C8的正极端与电压转换模块U1的输出端引脚3相连，电解电容C8的负极端与电压转换模块U1的接地端引脚4相连；电解电容C9的正极端与电解电容C8的正极端相连，电解电容C9负极端与电解电容C8的负极端相连；电容C10的一端与电解电容C9的正极端相连，电容C10的另一端与电解电容C9的负极端相连；电阻R217及发光二极管D2连接于电容C10两端，电容C10一端作为所述电压转换模块U1的输出端；电压转换模块U1的接地端引脚4、电解电容C9的负极端、电解电容C8的负极端以及电容C10的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置，其特征在于，所述转换电路连接输出电路，输出电路包括稳压芯片U8、电容C169与电容C170，稳压芯片U8的输入端引脚1连接转换电路的输出端，稳压芯片U8的输出端引脚3连接电容C169，电容C169的另一端连接稳压芯片U8的接地端引脚2；电容C170并联在电容C169两端，其一端作为稳压芯片U8的输出端，其另一端与电容C169的另一端以及稳压芯片U8的接地端引脚2接地。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置，其特征在于，所述隔离供电电路包括稳压芯片U10与U11，其分别为输入输出电压隔离电路的两端供电，稳压芯片U10的输入端引脚1连接输出电路，稳压芯片U10的输出端引脚3连接电容C171，电容C171的另一端连接稳压芯片U10的接地端引脚2；电容C172并联在电容C171两端，其一端作为稳压芯片U10的输出端，其另一端与电容C171的另一端以及稳压芯片U10的接地端引脚2接地；所述稳压芯片U11的输入端引脚1连接输出电路，稳压芯片U11的输出端引脚3连接电容C173，电容C173的另一端连接稳压芯片U11的接地端引脚2；电容C174并联在电容C173两端，其一端作为稳压芯片U11的输出端，其另一端与电容C173的另一端以及稳压芯片U11的接地端引脚2接地。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置，其特征在于，所述采集电路包括高压采集电路与低压采集电路，其分别用于PFC电路母线电压及继电器的信号电压采集。

5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车充电机隔离输入输出采集检测装置，其特征在于，所述输入输出电压隔离电路接入采集电路，输入输出电压隔离电路包括电阻R109、电容C62、第一运放与第二运放，电阻R109连接电容C62，其通过电容C62接地；第一运放的IN+端接地，IN-端连接电阻R109，第一运放输出端通过电阻R110连接至光耦芯片的1脚，光耦芯片的4脚连接电容C62，其通过电容C62接地，光耦芯片的6脚连接第二运放的IN-端；第二运放两端连接有电阻R111，第二运放的IN+端接地，第二运放的输出端连接电容C65，其通过电容C65接地，光耦芯片的5脚连接至第二运放的IN+端；电容C63连接在第一运放两端，光耦芯片的3脚连接电容C63。