CN209658945U - 一种充电桩控制电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及汽车充电技技术领域，尤其是指一种充电桩控制电路，包括控制模块、NB‑IOT模块、SIM卡座、继电器保护模块、功率开关保护模块以及电流检测模块；所述NB‑IOT模块的输入输出管脚与控制模块的输入输出管脚连接，所述SIM卡座的输入端与NB‑IOT模块的输出端连接，所述电流检测模块的输出端与所述继电器保护模块的输入端连接，所述功率开关保护模块的输入端连接有电源接口，所述电流检测模块的输入端与电源接口连接。本实用新型提供的一种充电桩控制电路，能够避免拉网线造成的连接通讯方式局限的问题，保证使用者及时了解充电桩的使用情况，既增加了充电桩的使用范围，也提高了使用安全性。

Description

一种充电桩控制电路
技术领域
本实用新型涉及汽车充电技术领域，尤其是指一种充电桩控制电路。
背景技术
随着人们环保意识的增强，世界各国对新能源汽车的推广支持，新能源汽车在未来汽车市场将占据重要地位。国家电网和南方电网分别投入巨资建设电动汽车充电站和充电桩等与新能源汽车相关的配套充电设施，随着两大电网制定了在全国大规模建设电动汽车充电站和充电桩的计划，电动汽车充电站建设已经进入快车道，而随着“互联网+”概念的提出，则将利用互联网的平台、信息通信技术把互联网和包括传统行业在内的各行各业结合起来，从而在新领域创造一种新生态。
已有的充电桩通讯模块大多都是基于网线接口设计或者基于3g/2g网络，网线接口使用的场所需要在当地拉设有网线并且通过网线可以连接至外网，这种连接通讯方式有一定的局限，且存在安全性问题不能及时同时到使用者，导致充电桩充电过程出现问题无法及时解决。
发明内容
本实用新型针对现有技术的问题提供一种充电桩控制电路，采用NB-IOT模块与SIM卡座结合的结构，能够避免拉网线造成的连接通讯方式局限的问题，同时能够检测充电桩使用过程中的安全问题，并及时通过SIM卡座通知到使用者，进而能够保证使用者及时了解充电桩的使用情况，既增加了充电桩的使用范围，也提高了使用安全性。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种充电桩控制电路，包括控制模块、NB-IOT模块、SIM卡座、继电器保护模块、功率开关保护模块以及电流检测模块；
所述NB-IOT模块的输入输出管脚与控制模块的输入输出管脚连接，所述SIM卡座的输入端与NB-IOT模块的输出端连接，所述电流检测模块的输出端与所述继电器保护模块的输入端连接，所述功率开关保护模块的输入端连接有电源接口，所述电流检测模块的输入端与电源接口连接；
所述控制模块的输入输出管脚连接有定时开关S1，所述定时开关S1一端与控制模块连接，定时开关S1的另一端接地。
优选的，所述电流检测模块包括电压采样单元、分流器接线单元以及检测芯片P5；
所述电压采样单元的一端与电源接口连接，电压采样单元的另一端与检测芯片P5的输入端连接，所述分流器接线单元的输入端与电源接口连接，分流器接线单元的输出端与检测芯片P5的输入端连接，所述检测芯片P5的输出端与继电器保护模块的输入端连接。
优选的，所述电压采样单元包括电阻R37、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R45、电阻R44、电阻R48、电容C40以及电容C44，所述电阻R41、电阻R40、电阻R39、电阻R37、电阻R42和电阻R45依次串联，电阻R41远离电阻R40的一端与电源接口连接，所述电阻R45远离电阻R42的一端与电阻R44的一端连接，所述电阻R44的电阻R45连接的一端与检测芯片P5的输入端连接，所述电阻R44的另一端连接电源接口，所述电容C40与电阻R44并联，所述电容44与电阻R48并联后两端分别连接检测芯片P5的输入端和电源接口。
优选的，所述分流器接线单元包括电阻R38、电阻R43、电阻R46、电阻R47、电容C38以及电容C43，所述电阻R38一端与继电器保护模块连接，电阻R38的另一端与检测芯片P5的输入端连接并且经过电容C38后连接电源，所述电阻R47的一端与电源接口连接，电阻R47的另一端与检测芯片P5的输入端连接并且经过电容C43后连接电源，所述电阻R43与电阻R46串联后的两端分别连接继电器保护模块和电源接口，所述电阻R43与电阻R46连接的一端与电源连接。
优选的，所述继电器保护模块包括继电器K1、二极管D7、三极管Q2、电阻R20以及电阻R21，所述继电器K1的第一端与电流检测模块连接，继电器K1的第二端与电源接口连接，继电器K1的第三端和第四端分别与二极管D7的阳极和阴极连接，所述二极管D7的阳极与三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q2的基极与电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端为继电器保护模块的输入端，所述三极管Q2的基极通过电阻R21后接地，所述三极管Q2的发射极接地。
优选的，所述SIM卡座连接有SIM保护芯片U5。
优选的，所述控制模块连接有用于探测充电桩使用过程的温度值的温度传感器。
优选的，所述控制模块连接有用于提示充电桩电路是否正常工作的指示灯模块。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的一种充电桩控制电路，使用者将汽车行驶到合适的充电桩进行充电后，可用移动终端与充电桩控制电路的NB-IOT模块通过NB-IOT网络实现通讯连接，汽车充电过程，电流检测模块实时检测充电桩给汽车的充电电流是否正常，若有问题，电流检测模块会输出异常检测信号到继电器保护模块，继电器保护模块进而中断汽车充电，同时该异常检测信号会发送到控制模块上，控制模块进而将信号通过NB-IOT模块传输到SIM卡座上，及时通知使用者。该充电桩控制电路，采用NB-IOT模块与SIM卡座结合的结构，能够避免拉网线造成的连接通讯方式局限的问题，同时能够检测充电桩使用过程中的安全问题，并及时通过SIM卡座通知到使用者，进而能够保证使用者及时了解充电桩的使用情况，既增加了充电桩的使用范围，也提高了使用安全性。
附图说明
图1为本实用新型的电路框图。
图2为本实用新型的控制模块和指示灯模块的电路原理图。
图3为本实用新型的NB-IOT模块和SIM卡座的电路原理图。
图4为本实用新型的继电器保护模块和功率开关保护模块的电路原理图。
图5为本实用新型的电流检测模块的电路原理图。
在图1至图5中的附图标记包括：
1-控制模块，2-NB-IOT模块，3-SIM卡座，4-继电器保护模块，5-功率开关保护模块，6-电流检测模块，61-电压采样单元，62-分流器接线单元，7-温度传感器，8-指示灯模块。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
本实施例提供的一种充电桩控制电路，如图1和图2，包括控制模块1、NB-IOT模块2、SIM卡座3、继电器保护模块4、功率开关保护模块5以及电流检测模块6；所述NB-IOT模块2的输入输出管脚与控制模块1的输入输出管脚连接，所述SIM卡座3的输入端与NB-IOT模块2的输出端连接，所述电流检测模块6的输出端与所述继电器保护模块4的输入端连接，所述功率开关保护模块5的输入端连接有电源接口9，所述电流检测模块6的输入端与电源接口9连接；所述控制模块1的输入输出管脚连接有定时开关S1，所述定时开关S1一端与控制模块1连接，定时开关S1的另一端接地。
优选的，控制模块1的型号为N76E003的芯片，NB-IOT模块2采用型号为BC35-G的芯片，如图4，功率开关保护模块5采用型号为KP3210SG的离线式PWM控制功率开关芯片，且KP3210SG外设的电路连接采用现有技术的连接结构，通过带有KP3210SG芯片的功率开关保护模块5来为充电桩控制电路的输入电压提供过温、过流、过压、欠压等完善的保护功能，提高了充电桩控制电路的可靠性。
具体地，使用者将汽车行驶到合适的充电桩进行充电后，可用移动终端与充电桩控制电路的NB-IOT模块2通过NB-IOT网络实现通讯连接，汽车充电过程，电流检测模块6实时检测充电桩给汽车的充电电流是否正常，若有问题，电流检测模块6会输出异常检测信号到继电器保护模块4，继电器保护模块4进而中断汽车充电，同时该异常检测信号会发送到控制模块1上，控制模块1进而将信号通过NB-IOT模块2传输到SIM卡座3上，即可以通知到使用者的移动终端上，例如通过手机短信的方式进行通知，因而，使用者在汽车充电期间离开汽车也能随时了解汽车的充电是否正常；汽车充电期间，通过功率开关保护模块保证充电电压的稳定，对充电电压提供过温、过流、过压以及欠压等保护功能；同时，汽车充电过程，使用者可通过按下定时开关S1，启动充电定时功能。该充电桩控制电路，通过NB-IOT模块2实现与使用者的网络连接，使用方法与WIFI相同，因而能够避免拉网线而导致的充电桩的使用局限性，再利用电流检测模块6和继电器保护模块4对汽车充电过程进行电流的安全检测，且能够及时将汽车充电过程的情况通知到使用者，保证了充电桩的安全使用。
本实施例提供的一种充电桩控制电路，如图1和图5，所述电流检测模块6包括电压采样单元61、分流器接线单元62以及检测芯片P5；
所述电压采样单元61的一端与电源接口9连接，电压采样单元61的另一端与检测芯片P5的输入端连接，所述分流器接线单元62的输入端与电源接口9连接，分流器接线单元62的输出端与检测芯片P5的输入端连接，所述检测芯片P5的输出端与继电器保护模块4的输入端连接。
所述电压采样单元61包括电阻R37、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R45、电阻R44、电阻R48、电容C40以及电容C44，所述电阻R41、电阻R40、电阻R39、电阻R37、电阻R42和电阻R45依次串联，电阻R41远离电阻R40的一端与电源接口9连接，所述电阻R45远离电阻R42的一端与电阻R44的一端连接，所述电阻R44的电阻R45连接的一端与检测芯片P5的输入端连接，所述电阻R44的另一端连接电源接口9，所述电容C40与电阻R44并联，所述电容44与电阻R48并联后两端分别连接检测芯片P5的输入端和电源接口9。
所述分流器接线单元62包括电阻R38、电阻R43、电阻R46、电阻R47、电容C38以及电容C43，所述电阻R38一端与继电器保护模块4连接，电阻R38的另一端与检测芯片P5的输入端连接并且经过电容C38后连接电源，所述电阻R47的一端与电源接口9连接，电阻R47的另一端与检测芯片P5的输入端连接并且经过电容C43后连接电源，所述电阻R43与电阻R46串联后的两端分别连接继电器保护模块4和电源接口9，所述电阻R43与电阻R46连接的一端与电源连接。
具体地，电压采样单元61和分流器接线单元62实时采集电源接口9的电流电压数据，在将数据传输到检测芯片P5进行检测，若出现异常，则检测芯片P5发送异常信号到继电器保护模块4上，通过继电器保护模块4断开充电，进而保护汽车安全，该电路结构简单，能够实时保护汽车充电时的安全，避免出现事故。
本实施例提供的一种充电桩控制电路，如图4，所述继电器保护模块4包括继电器K1、二极管D7、三极管Q2、电阻R20以及电阻R21，所述继电器K1的第一端与电流检测模块6连接，继电器K1的第二端与电源接口9连接，继电器K1的第三端和第四端分别与二极管D7的阳极和阴极连接，所述二极管D7的阳极与三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q2的基极与电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端为继电器保护模块4的输入端，所述三极管Q2的基极通过电阻R21后接地，所述三极管Q2的发射极接地。
具体地，二极管D7和三极管Q2为继电器K1的驱动结构，当有电流异常信号由三极管Q2输入时，三极管Q2导通，进而二极管D7导通，则驱动继电器K1的开关吸合，进而断开汽车的电源连接，保护汽车的安全。
本实施例提供的一种充电桩控制电路，如图3，所述SIM卡座3连接有SIM保护芯片U5。
优选的，保护芯片U5采用SMF05C型号的保护芯片，起静电防护的作用，进而保护SIM卡座3的正常使用。
本实施例提供的一种充电桩控制电路，如图1，所述控制模块1连接有用于探测充电桩使用过程的温度值的温度传感器7。
具体地，温度传感器7实时采集汽车充电过程的温度，并将数据传输到控制模块1，当温度过高时，控制模块1通过NB-IOT模块2将信号发送到使用者的SIM卡座3上，通知使用者，使用者进而发送断电信号，通过NB-IOT模块2传输到控制模块1上，控制模块1进而实行接收到的指令，保证汽车充电的安全。
本实施例提供的一种充电桩控制电路，如图1和图2，所述控制模块1连接有用于提示充电桩控制电路是否正常工作的指示灯模块8。
具体地，指示灯模块8可以让使用者更直观的观察到汽车的充电过程是否正常。
以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种充电桩控制电路，其特征在于：包括控制模块、NB-IOT模块、SIM卡座、继电器保护模块、功率开关保护模块以及电流检测模块；
所述NB-IOT模块的输入输出管脚与控制模块的输入输出管脚连接，所述SIM卡座的输入端与NB-IOT模块的输出端连接，所述电流检测模块的输出端与所述继电器保护模块的输入端连接，所述功率开关保护模块的输入端连接有电源接口，所述电流检测模块的输入端与电源接口连接；
所述控制模块的输入输出管脚连接有定时开关S1，所述定时开关S1一端与控制模块连接，定时开关S1的另一端接地。
2.根据权利要求1所述一种充电桩控制电路，其特征在于：所述电流检测模块包括电压采样单元、分流器接线单元以及检测芯片P5；
所述电压采样单元的一端与电源接口连接，电压采样单元的另一端与检测芯片P5的输入端连接，所述分流器接线单元的输入端与电源接口连接，分流器接线单元的输出端与检测芯片P5的输入端连接，所述检测芯片P5的输出端与继电器保护模块的输入端连接。
3.根据权利要求2所述一种充电桩控制电路，其特征在于：所述电压采样单元包括电阻R37、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R45、电阻R44、电阻R48、电容C40以及电容C44，所述电阻R41、电阻R40、电阻R39、电阻R37、电阻R42和电阻R45依次串联，电阻R41远离电阻R40的一端与电源接口连接，所述电阻R45远离电阻R42的一端与电阻R44的一端连接，所述电阻R44的电阻R45连接的一端与检测芯片P5的输入端连接，所述电阻R44的另一端连接电源接口，所述电容C40与电阻R44并联，所述电容44与电阻R48并联后两端分别连接检测芯片P5的输入端和电源接口。
4.根据权利要求2所述一种充电桩控制电路，其特征在于：所述分流器接线单元包括电阻R38、电阻R43、电阻R46、电阻R47、电容C38以及电容C43，所述电阻R38一端与继电器保护模块连接，电阻R38的另一端与检测芯片P5的输入端连接并且经过电容C38后连接电源，所述电阻R47的一端与电源接口连接，电阻R47的另一端与检测芯片P5的输入端连接并且经过电容C43后连接电源，所述电阻R43与电阻R46串联后的两端分别连接继电器保护模块和电源接口，所述电阻R43与电阻R46连接的一端与电源连接。
5.根据权利要求1所述一种充电桩控制电路，其特征在于：所述继电器保护模块包括继电器K1、二极管D7、三极管Q2、电阻R20以及电阻R21，所述继电器K1的第一端与电流检测模块连接，继电器K1的第二端与电源接口连接，继电器K1的第三端和第四端分别与二极管D7的阳极和阴极连接，所述二极管D7的阳极与三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q2的基极与电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端为继电器保护模块的输入端，所述三极管Q2的基极通过电阻R21后接地，所述三极管Q2的发射极接地。
6.根据权利要求1所述一种充电桩控制电路，其特征在于：所述SIM卡座连接有SIM保护芯片U5。
7.根据权利要求1所述一种充电桩控制电路，其特征在于：所述控制模块连接有用于探测充电桩使用过程的温度值的温度传感器。
8.根据权利要求1所述一种充电桩控制电路，其特征在于：所述控制模块连接有用于提示充电桩电路是否正常工作的指示灯模块。
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