CN210792867U - 充电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种充电设备，包括电性连接的供电控制单元和测试单元，所述测试单元包括电性连接的充电测试电路和计量测试电路，所述充电测试电路用于检测所述供电控制单元的充电功能，所述计量测试电路用于测试所述供电控制单元的计量功能，所述充电测试电路电性连接在所述供电控制单元和地线之间，所述计量测试电路电性连接在火线和零线之间。所述充电设备能够直接检测所述充电设备的充电功能和计量功能，从而不需要通过外部模拟器或计量器的设备即可实现充电检测，提高了使用的便利性。

Description

充电设备

技术领域

本实用新型涉及充电领域，具体而言，主要涉及一种能够测试充电功能和计量功能的充电设备。

背景技术

国家对新能源汽车的支持,促进了新能源汽车的快速发展,相应配套的充电桩也越来越多的建立起来,其中交流充电桩是比较常见的一种,多建在居民小区停车位上,或者其他公共停车场。交流充电桩通过控制导引电路的脉冲宽度调制信号与汽车通信，实现了连接确认、充电电流确认以及启动停止充电等通信功能。

但是，由于充电桩在使用过程中，由于设备老化等原因容易出现充电故障，从而导致不能为车辆充电，此时一般需要联系厂家通过模拟器和计量表等设备与充电桩进行连接，以检测充电桩的功能是否正常。但是此种方式需要携带多种检测设备才能对充电桩进行检测维护，使用十分不便。因此如何设计一种便于检测充电功能和计量功能的充电设备将成为使用过程中的一个重要课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够测试充电功能和计量功能的充电设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种充电设备，包括电性连接的供电控制单元和测试单元，所述测试单元包括电性连接的充电测试电路和计量测试电路，所述充电测试电路用于检测所述供电控制单元的充电功能，所述计量测试电路用于测试所述供电控制单元的计量功能，所述充电测试电路电性连接在所述供电控制单元和地线之间，所述计量测试电路电性连接在火线和零线之间。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的提供的充电设备，将具备充电测试功能和计量测试功能的测试单元内置在所述充电设备中，并与所述供电控制单元连接，从而实现了能够直接检测所述充电设备的充电功能和计量功能，从而不需要通过外部模拟器或计量器的设备即可实现充电检测，提高了使用的便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型范围的限定。

图1为本实用新型较佳实施方式的充电设备的结构框图；

图2为本实用新型较佳实施方式的充电设备的部分电路结构图；

图3为图2所示的充电设备的第一开关元件K1的电路结构图。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本实用新型的各种实施例。本实用新型可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本实用新型的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本实用新型理解为涵盖落入本实用新型的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本实用新型的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本实用新型的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，例如，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本实用新型的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本实用新型的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：在本实用新型中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是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。

在本实用新型中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，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者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。

在本实用新型的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本实用新型的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

请参考图1，图1示出了本实用新型一较佳实施方式的充电设备的结构框图。

具体地，所述充电设备100包括供电控制单元10和测试单元20，所述供电控制单元10和所述测试单元20电性连接。进一步地，所述供电控制单元10用于接入电力线缆为车辆充电，所述测试单元20用于测试所述供电控制单元10的充电功能和计量精度。

进一步地，在本实施方式中，所述测试单元20包括充电测试电路21和计量测试电路22，所述充电测试电路21和所述计量测试电路22电性连接。所述充电测试电路21用于测试所述供电控制单元10能否正常供电，所述计量测试电路22用于测试所述供电控制单元10的计量是否准确。

进一步地，所述充电测试电路21连接在所述供电控制单元10和地线PE之间，用于模拟在所述供电控制单元10连接外部负载时能否正常供电。具体地，所述充电测试电路21包括第一开关元件K1，第一二极管D1、第一电阻R1和第二开关元件K2，所述第一开关元件K1一端连接所述供电控制单元10，另一端连接所述第一二极管D1，所述第一电阻R1一端连接所述第一二极管D1，另一端连接地线PE，所述第二开关元件K2一端连接供电控制单元10，另一端连接地线PE。

进一步地，所述计量测试电路22用于在所述供电控制单元10供电时检测电能计量是否准确。具体地，所述计量测试电路22包括第三开关元件K3，第二电阻R2、第四开关元件K4和第五开关元件K5，所述第三开关元件K3一端与所述火线L电性连接，另一端与所述第二电阻R2电性连接，所述第二电阻R2连接在所述第三开关元件K3和所述第四开关元件K4之间，所述第四开关元件K4一端与所述第二电阻R2电性连接，另一端与所述第五开关元件K5电性连接，所述第五开关元件K5连接在所述第四开关元件K4和所述零线N之间。

进一步地，所述充电设备100进一步包括第一检测点和第二检测点，用于检测所述供电控制单元10的充电功能是否正常。具体地，所述第一检测点设置在所述第一开关元件K1相对于所述第一二极管D1的另一端，所述第二检测点设置在第二开关元件K2相对于所述地线PE的另一端。

进一步地，所述充电设备100进一步包括第六开关元件S1和第三电阻R3，所述第六开关元件S1与所述供电控制单元10电性连接，用于切换所述供电控制单元10输出的+12伏特电压和脉冲宽度调制信号以与充电车辆进行通信，所述第三电阻R3连接在所述第六开关元件S1和所述第一检测点之间。

进一步地，在所述充电设备100接收到测试指令时，控制所述第一开关元件K1和所述第二开关元件K2闭合，此时所述第二开关元件K2相对于所述地线PE的另一端的第二检测点检测到的电压信号为0伏特，所述第一开关元件K1相对于所述第一二极管D1的另一端的第一检测点检测到的电压信号为6伏特时，则判断所述供电控制单元10的充电功能正常，可以启动充电；此时所述充电设备100进一步控制闭合所述第三开关元件K3、所述第四开关元件K4和所述第五开关元件K5，此时所述火线L和所述零线N之间的所述第二电阻R2即可导通，从而通过所述第二电阻R2的功率和所述充电设备100采集到的功率进行比较，进而判断所述供电控制单元10的计量精度是否准确。

可以理解，本实施方式中将所述充电测试电路10和计量测试电路20集成在所述充电设备100内部，即可直接控制所述充电设备100进行自检，并检测充电功能和计量功能是否正常，进而便于对所述充电设备100进行维护。

进一步地，在本实施方式中，由于所述充电测试电路10和计量测试电路20集成在所述充电设备100内部，能够通过远程控制实现自检，但是由于远程自检时不能知悉所述充电设备100是否正在进行充电，从而导致若在充电设备100充电过程中启动自检进而导致所述充电设备100的充电中断，为用户充电带来较大影响。因此，在本实施方式中，所述第一开关元件K1进一步设置控制电路，以防止在所述充电设备100充电时启动自检进而影响使用所述充电设备100进行充电。

进一步地，在本实施方式中，所述第一开关元件K1包括第一开关子电路31、第二开关子电路32、电源子电路33和第三开关子电路34，所述第一开关子电路31、所述第二开关子电路32、所述电源子电路33和所述第三开关子电路34依次电性连接，所述第一开关子电路31和所述第三开关子电路34均与所述第一检测点电性连接，所述电源子电路33与所述供电控制单元10电性连接。

进一步地，所述第一开关子电路31和所述第二开关子电路32用于根据所述第一检测点的电压判断是否导通，所述电源子电路33用于接收所述供电控制单元10输入的电压并为所述第三开关子电路34提供电压，所述第三开关子电路34用于比较所述第一检测点的电压和所述第三开关子电路34输入的电压并判断是否导通。

进一步地，所述第一开关子电路31包括第四电阻R4、第五电阻R5和第一三极管Q1，所述第四电阻R4一端与所述第一检测点电性连接，另一端与所述第五电阻R5电性连接，所述第五电阻R5一端与所述第四电阻R4电性连接，另一端接地，为输入至所述第一三极管Q1的电压进行分压，所述第一三极管Q1的基极与所述第四电阻R4电性连接，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一三极管Q1的集电极与所述第二开关子电路312电性连接。

进一步地，所述第二开关子电路32包括数字信号电源DVDD、第六电阻R6、第一电容C1和第二三极管Q2，所述第六电阻R6一端与所述数字信号电源DVDD电性连接，另一端与所述第一电容C1和所述第二三极管Q2的基极电性连接，所述第一电容C1的另一端接地，所述第二三极管Q2的发射极接地，所述第二三极管Q2的集电极与所述电源子电路313电性连接。

进一步地，所述电源子电路33包括第七电阻R7、第八电阻R8和第三三极管Q3，所述第七电阻R7一端与所述供电控制单元10电性连接，另一端与所述第二三极管Q2的集电极电性连接，所述第八电阻R8一端与所述第七电阻R7电性连接，另一端接地，所述第三三极管Q3的基极与所述第七电阻R7电性连接，所述第三三极管Q3的集电极与所述第三开关子电路34电性连接，所述第三三极管Q3的发射极接地。

进一步地，所述第三开关子电路34包括第二电容C2、第九电阻R9、第三电容C3、金属氧化物半导体管Q4和第四电容C4。具体地，所述第二电容C2一端与所述第一检测点电性连接，另一端接地，所述第九电阻R9一端与所述第一检测点电性连接，另一端与所述第三三极管Q3的集电极电性连接，所述第三电容C3一端与所述第一检测点电性连接，另一端与所述第三三极管Q3的集电极电性连接，所述金属氧化物半导体管Q4的栅极与所述第三三极管Q3的集电极电性连接，所述金属氧化物半导体管Q4的源极与所述第一检测点电性连接，所述金属氧化物半导体管Q4的漏极与所述第四电容C4电性连接，所述第四电容C4的另一端接地。

进一步地，当所述充电设备100空闲时，即未连接车辆进行充电时，所述第一检测点默认为12伏特电平，此时所述第四电阻R4和所述第二电阻R5分压后使得第一三极管Q1导通，同时所述第二三极管Q2不导通，所述供电控制单元10发出测试电压使得所述第三三极管Q3导通，此时所述金属氧化物半导体管Q4的栅极电压为0，由于所述第一检测点为12伏特，则所述金属氧化物半导体管Q4的源极电压为12伏特，此时所述金属氧化物半导体管Q4导通，因此所述第一开关元件K1的输出电压为12伏特，此时经过所述第一电阻R1分压后得到6伏特电压，因此所述第一检测点检测到的检测电压为6伏特，则启动自动检测模式。

进一步地，当所述充电设备100与车辆充电连接时，所述第一检测点的检测电压为6伏特或9伏特或0伏特，此时所述第一三极管Q1不导通，所述数字信号电源DVDD提供3.3伏特的电压使得所述第二三极管Q2导通，此时所述第三三极管Q3的基极电压为0，因此无论所述供电控制单元10输出多少检测电压，所述第三三极管Q3也不导通，此时所述金属氧化物半导体管Q4的栅极为高电平，此时由于所述第一检测点为12伏特，则所述金属氧化物半导体管Q4的源极电压为12伏特，此时所述金属氧化物半导体管Q4不导通，所述第一检测点仍为12伏特，因此无法进入启动自动检测模式，从而不会导致所述充电设备100的充电中断。

综上所述，本实施方式的充电设备能够实现充电设备的自动检测，从而检测充电功能和电能计量功能是否正常，无需外接模拟器、计量表等设备；而且能够在充电设备充电的过程中防止启动自检从而中断充电设备的充电连接，提高了使用体验。

上述充电装置中的各个模块的划分仅用于举例说明，在其他实施方式中，可将充电装置按照需要划分为不同的模块，以完成上述充电装置的全部或部分功能。上述充电装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以软件形式存储于计算机设备的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电设备，其特征在于，包括电性连接的供电控制单元和测试单元，所述测试单元包括电性连接的充电测试电路和计量测试电路，所述充电测试电路用于检测所述供电控制单元的充电功能，所述计量测试电路用于测试所述供电控制单元的计量功能，所述充电测试电路电性连接在所述供电控制单元和地线之间，所述计量测试电路电性连接在火线和零线之间。

2.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述充电测试电路包括第一开关元件K1，第一二极管D1、第一电阻R1和第二开关元件K2，所述第一开关元件K1一端连接所述供电控制单元10，另一端连接所述第一二极管D1，所述第一电阻R1一端连接所述第一二极管D1，另一端连接地线，所述第二开关元件K2一端连接供电控制单元，另一端连接地线。

3.根据权利要求2所述的充电设备，其特征在于，所述充电测试电路进一步包括第一检测点和第二检测点，所述第一检测点设置在所述第一开关元件K1相对于所述第一二极管D1的另一端，所述第二检测点设置在所述第二开关元件K2相对于所述地线的另一端。

4.根据权利要求3所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备进一步包括第六开关元件S1和第三电阻R3，所述第六开关元件S1与所述供电控制单元电性连接，所述第三电阻R3连接在所述第六开关元件S1和所述第一检测点之间。

5.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述计量测试电路包括第三开关元件K3，第二电阻R2、第四开关元件K4和第五开关元件K5，所述第三开关元件K3一端与所述火线电性连接，另一端与所述第二电阻R2电性连接，所述第二电阻R2连接在所述第三开关元件K3和所述第四开关元件K4之间，所述第四开关元件K4一端与所述第二电阻R2电性连接，另一端与所述第五开关元件K5电性连接，所述第五开关元件K5连接在所述第四开关元件K4和所述零线之间。

6.根据权利要求3所述的充电设备，其特征在于，所述第一开关元件K1包括第一开关子电路、第二开关子电路、电源子电路和第三开关子电路，所述第一开关子电路、所述第二开关子电路、所述电源子电路和所述第三开关子电路依次电性连接，所述第一开关子电路和所述第三开关子电路均与所述第一检测点电性连接，所述电源子电路与所述供电控制单元电性连接。

7.根据权利要求6所述的充电设备，其特征在于，所述第一开关子电路包括第四电阻R4、第五电阻R5和第一三极管Q1，所述第四电阻R4一端与所述第一检测点电性连接，另一端与所述第五电阻R5电性连接，所述第五电阻R5一端与所述第四电阻R4电性连接，另一端接地，为输入至所述第一三极管Q1的电压进行分压，所述第一三极管Q1的基极与所述第四电阻R4电性连接，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一三极管Q1的集电极与所述第二开关子电路电性连接。

8.根据权利要求7所述的充电设备，其特征在于，所述第二开关子电路包括数字信号电源DVDD、第六电阻R6、第一电容C1和第二三极管Q2，所述第六电阻R6一端与所述数字信号电源DVDD电性连接，另一端与所述第一电容C1和所述第二三极管Q2的基极电性连接，所述第一电容C1的另一端接地，所述第二三极管Q2的发射极接地，所述第二三极管Q2的集电极与所述电源子电路电性连接。

9.根据权利要求8所述的充电设备，其特征在于，所述电源子电路包括第七电阻R7、第八电阻R8和第三三极管Q3，所述第七电阻R7一端与所述供电控制单元电性连接，另一端与所述第二三极管Q2的集电极电性连接，所述第八电阻R8一端与所述第七电阻R7电性连接，另一端接地，所述第三三极管Q3的基极与所述第七电阻R7电性连接，所述第三三极管Q3的集电极与所述第三开关子电路电性连接，所述第三三极管Q3的发射极接地。

10.根据权利要求9所述的充电设备，其特征在于，所述第三开关子电路包括第二电容C2、第九电阻R9、第三电容C3、金属氧化物半导体管Q4和第四电容C4，具体地，所述第二电容C2一端与所述第一检测点电性连接，另一端接地，所述第九电阻R9一端与所述第一检测点电性连接，另一端与所述第三三极管Q3的集电极电性连接，所述第三电容C3一端与所述第一检测点电性连接，另一端与所述第三三极管Q3的集电极电性连接，所述金属氧化物半导体管Q4的栅极与所述第三三极管Q3的集电极电性连接，所述金属氧化物半导体管Q4的源极与所述第一检测点电性连接，所述金属氧化物半导体管Q4的漏极与所述第四电容C3电性连接，所述第四电容C3的另一端接地。

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