CN211054965U - 一种输出电压可调的电动车充电桩 - Google Patents

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蓝胜胜
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Abstract

本公开提供了一种输出电压可调的电动车充电桩，可以根据电动车电池组的电压规格进行调整充电电压。输出电压可调的电动车充电桩，包括机壳和设置在机壳内的充电电路板；充电电路板包括充电电路、主控MCU、电压信号采集电路、电流信号采集电路和PWM信号反馈电路；充电电路包括变压器；电压信号采集电路和电流信号采集电路的输出端均与主控MCU相连；主控MCU与PWM信号反馈电路的输入端相连，PWM信号反馈电路的输出端与充电电路的变压器相连。电动车充电桩可以根据电动车的电池组电压调整相匹配的充电电压，保证了电池组的充电效率和使用寿命。

Description

一种输出电压可调的电动车充电桩
技术领域
本公开属于电动车充电技术领域，具体涉及一种输出电压可调的电动车充电桩。
背景技术
电动车充电桩是一种用于给电动车充电的设备，通过扫码、刷卡或投币等方式完成支付，然后通过充电接头插接在电动车上进行充电，当充电完毕后，将充电接头从电动车充电桩上取下。
目前电动车电池组电压的规格有多种多样，根据单体蓄电池的数量不同，电动车电池组的电压规格也不同，市面上的电动车电池组一般由3～6个12V的蓄电池组构成；如果在充电时，充电电压不能根据电动车电池组的电压规格进行调整，采用统一的电压来进行充电，一方面充电效果较差，另一方面，影响电池组的使用寿命。
实用新型内容
本公开提供了一种输出电压可调的电动车充电桩，可以根据电动车电池组的电压规格进行调整充电电压。
为了解决上述技术问题，本公开所采用的技术方案为：
一种输出电压可调的电动车充电桩，包括机壳和设置在机壳内的充电电路板；所述充电电路板包括充电电路、主控MCU、电压信号采集电路、电流信号采集电路和PWM信号反馈电路；其中，充电电路包括变压器，变压器上连接有输入端、正极输出端POWER OUT+和负极输出端POWER OUT-；其中，电压信号采集电路的采集端与充电电路的正极输出端POWEROUT+相连，且用于采集电动车电池组的电压信号；电压信号采集电路的输出端与主控MCU相连；其中，电流信号采集电路的采集端与充电电路的负极输出端POWER OUT-相连，且用于采集电动车电池组的电流信号；电流信号采集电路的输出端与主控MCU相连；其中，主控MCU与PWM信号反馈电路的输入端相连，将包含电动车电池组电压的PWM信号传递到PWM信号反馈电路中；其中，PWM信号反馈电路的输出端与充电电路的变压器相连。
进一步，所述主控MCU的型号为STM32429IGTX。
进一步，所述电压信号采集电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1；所述电阻R1通过CHAEGE1 IN2引脚与主控MCU相连，所述电阻R2与电阻R1串联后与充电电路的正极输出端POWER OUT+相连，所述电容C1一端接地且另一端与CHAEGE IN2引脚相连，所述电阻R3一端接地且另一端连接在R1与R2之间。
进一步，电流信号采集电路包括电容C14、电阻R26和电阻R27；所述电容C14一端接地且另一端通过CHAEGE1 IN1引脚与主控MCU相连；所述电阻R26一端与POWER OUT-相连且另一端通过CHAEGE1 IN1引脚与主控MCU相连；所述电阻R27的一端与POWER OUT-相连且另一端接地。
进一步，PWM信号反馈电路包括依次相连的电阻R23、三极管Q7、变压器T1、整流二极管D5、电阻R12和MOS管Q3；其中，电阻R23通过CHAEGE1PWM1引脚与主控MCU相连；MOS管Q3与变压器T2相连。
进一步，变压器的脚10上依次通过二极管D1和保险丝F1连接正极输出端POWEROUT+。
进一步，变压器的脚8依次通过二极管D3、电阻R22和MOS管Q9连接负极输出端POWER OUT-。
进一步，变压器的输入端连接有市电供电电路。
本公开的有益效果为：
本公开中，电动车充电桩包括充电电路、主控MCU、电压信号采集电路、电流信号采集电路和PWM信号反馈电路；充电电路包括变压器；通过电压信号采集电路和电流信号采集电路可以获得电动车电池组的电压，并传递到主控MCU，主控MCU将包含电动车电池组电压的PWM信号传递到PWM信号反馈电路中；PWM信号反馈电路向变压器传递接该信号，变压器接收到根据电动车电池组的电压，调整输出电压；电动车充电桩可以根据电动车的电池组电压调整相匹配的充电电压，保证了电池组的充电效率和使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关附图。
图1是本公开中电动车充电桩中不包含市电至变压器T2部分的充电电路示意图。
图2是本公开中电动车充电桩中充电电路的示意图。
图3是本公开中电动车充电桩中电压信号采集电路的示意图。
图4是本公开中电动车充电桩中电流信号采集电路的示意图。
图5是本公开中型号为STM32429IGTX的主控MCU示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本公开，并不用于限定本公开。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开的保护范围。
值得注意的是：本公开中主控MCU将采集的电压、电压信号进行处理获得电动车电池组电压，并通过PWM信号传递信息，属于主控MCU本身自带的功能，只要选择合适的主控MCU型号即可，例如型号为STM32429IGTX的主控MCU则本身具备该功能。变压器根据接收的PWM信号调整输出电压，很多现有变压器都可以实现该功能，例如型号为Tan_3482的变压器；主控MCU和变压器本身自带的功能属于现有技术，不是本公开的改进点；本公开保护的是充电桩的硬件系统。
实施例一：
如图1和图2所示，本实施例的一种输出电压可调的电动车充电桩，包括机壳和设置在机壳内的充电电路板；所述充电电路板包括充电电路、主控MCU、电压信号采集电路、电流信号采集电路和PWM信号反馈电路。
主控MCU的型号可以采用现有的一些处理器，例如型号为STM32429IGTX的主控MCU，参阅图5；只要具备将接收的电压信号进行识别处理并将包含电压信息的PWM信号反馈到PWM信号反馈电路中的现有处理器均可以。
参阅图1，充电电路包括变压器，变压器上连接有输入端、正极输出端POWER OUT+和负极输出端POWER OUT-。变压器的脚10上依次通过二极管D1整流和保险丝F1连接正极输出端POWER OUT+。变压器的脚8依次通过二极管D3整流、电阻R22和MOS管Q9连接负极输出端POWER OUT-。其中，主控MCU的CHARGE1 PWM与Q9的G脚之间设有Q10，通过调整Q9的G脚电压，来控制Q9的通断，与电流采集电路配合起到过流保护的作用。
参阅图1和图3，电压信号采集电路的采集端与充电电路的正极输出端POWER OUT+相连，且用于采集电动车电池组的电压信号；电压信号采集电路的输出端与主控MCU相连。所述电压信号采集电路具体包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1；所述电阻R1通过CHAEGE1 IN2引脚与主控MCU相连，所述电阻R2与电阻R1串联后与充电电路的正极输出端POWER OUT+相连，所述电容C1一端接地且另一端与CHAEGE IN2引脚相连，所述电阻R3一端接地且另一端连接在R1与R2之间。
参阅1和图4，电流信号采集电路的采集端与充电电路的负极输出端POWER OUT-相连，且用于采集电动车电池组的电流信号；电流信号采集电路的输出端与主控MCU相连。电流信号采集电路具体包括电容C14、电阻R26和电阻R27；所述电容C14一端接地且另一端通过CHAEGE1 IN1引脚与主控MCU相连；所述电阻R26一端与POWER OUT-相连且另一端通过CHAEGE1IN1引脚与主控MCU相连；所述电阻R27的一端与POWER OUT-相连且另一端接地。
其中，参阅图1，根据电流信号采集电路和电压信号采集电路采集的电压和电流信息得到电动车电池组的电压；主控MCU，主控MCU与PWM信号反馈电路的输入端相连，将包含电动车电池组电压的PWM信号传递到PWM信号反馈电路中。参阅图1，PWM信号反馈电路包括依次相连的电阻R23、三极管Q7、变压器T1、整流二极管D5、电阻R12和MOS管Q3；三极管Q7为PWM信号的驱动器，变压器T1用于将PWM信号反馈到MOS管Q3；其中，电阻R23通过CHAEGE1PWM1引脚与主控MCU相连；MOS管Q3与变压器T2相连。电阻R23接收主控MCU发出PWM信号，三极管Q7导通，并通过变压器T1将PWM信号传送到MOS管Q3，MOS管Q3导通，并将PWM信号传递到变压器T2，变压器T2根据接收的PWM信号调整输出电压。
参阅图1，在PWM信号反馈电路中设有用于限流和限压的Q2、Q4、Q5和Q8，起到过流保护的作用。
其中，PWM信号反馈电路的输出端与充电电路的变压器T2相连，变压器T2根据接收到的电动车电池组的电压信号，调整输出电压。
参阅图2，变压器T2的输入端连接有市电供电电路；即：变压器T2的4脚和3脚与市电之间连接有供电电路，供电电路主要由主控MCU控制的继电器RL1和将交流变为直流的整流桥BRG1 BRIGE1构成；市电供电电路还包括：火线L连接有保险丝F2，电容C10、电阻R18和电阻R19构成一个消弧电路；起到过热保护作用的可变电阻RT1；用于滤波的共模电感L1。
下面结合工作原理对本公开做进一步说明：
当电动车的电池组接通充电电路后，电压信号采集电路和电流信号采集电路采集电池组的电压信号和电流信号，然后反馈到主控MCU；主控MCU将电压信号和电流信号进行处理，得到电动车电池组的电压，并通过PWM信号传递到PWM信号反馈电路，PWM信号反馈电路接收到PWM信号后，将MOS管Q3导通，向变压器T2发送脉冲信号，变压器根据接收到的电动车电池组的电压脉冲信号，将输出电压调整至与电动车的电池组充电电压相匹配的电压。
本公开不局限于上述可选实施方式，任何人在本公开的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本公开权利要求界定范围内的技术方案，均落在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种输出电压可调的电动车充电桩，其特征在于：包括机壳和设置在机壳内的充电电路板；所述充电电路板包括充电电路、主控MCU、电压信号采集电路、电流信号采集电路和PWM信号反馈电路；
其中，充电电路包括变压器，变压器上连接有输入端、正极输出端POWER OUT+和负极输出端POWER OUT-；
其中，电压信号采集电路的采集端与充电电路的正极输出端POWER OUT+相连，且用于采集电动车电池组的电压信号；电压信号采集电路的输出端与主控MCU相连；
其中，电流信号采集电路的采集端与充电电路的负极输出端POWER OUT-相连，且用于采集电动车电池组的电流信号；电流信号采集电路的输出端与主控MCU相连；
其中，主控MCU与PWM信号反馈电路的输入端相连，将包含电动车电池组电压的PWM信号传递到PWM信号反馈电路中；
其中，PWM信号反馈电路的输出端与充电电路的变压器相连。
2.根据权利要求1所述的一种输出电压可调的电动车充电桩，其特征在于：所述主控MCU的型号为STM32429IGTX。
3.根据权利要求2所述的一种输出电压可调的电动车充电桩，其特征在于：所述电压信号采集电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1；所述电阻R1通过CHAEGE1 IN2引脚与主控MCU相连，所述电阻R2与电阻R1串联后与充电电路的正极输出端POWER OUT+相连，所述电容C1一端接地且另一端与CHAEGE IN2引脚相连，所述电阻R3一端接地且另一端连接在R1与R2之间。
4.根据权利要求2所述的一种输出电压可调的电动车充电桩，其特征在于：电流信号采集电路包括电容C14、电阻R26和电阻R27；所述电容C14一端接地且另一端通过CHAEGE1 IN1引脚与主控MCU相连；所述电阻R26一端与POWER OUT-相连且另一端通过CHAEGE1 IN1引脚与主控MCU相连；所述电阻R27的一端与POWER OUT-相连且另一端接地。
5.根据权利要求2所述的一种输出电压可调的电动车充电桩，其特征在于：PWM信号反馈电路包括依次相连的电阻R23、三极管Q7、变压器T1、整流二极管D5、电阻R12和MOS管Q3；其中，电阻R23通过CHAEGE1 PWM1引脚与主控MCU相连；MOS管Q3与变压器T2相连。
6.根据权利要求1所述的一种输出电压可调的电动车充电桩，其特征在于：变压器的脚10上依次通过二极管D1和保险丝F1连接正极输出端POWER OUT+。
7.根据权利要求1所述的一种输出电压可调的电动车充电桩，其特征在于：变压器的脚8依次通过二极管D3、电阻R22和MOS管Q9连接负极输出端POWER OUT-。
8.根据权利要求1所述的一种输出电压可调的电动车充电桩，其特征在于：变压器的输入端连接有市电供电电路。
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