CN211604296U - 一种双路rs485通信电路及使用该电路的直流监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双路RS485通信电路及使用该电路的直流监测仪，包括第一RS485通信电路和第二RS485通信电路；所述第一RS485通信电路和第二RS485通信电路均包括第一光耦隔离电路、通信转换芯片、输入TVS(瞬态二极管)保护电路、信号输入\输出使能端和直流监测仪辅助端子；所述通信转换芯片与第一光耦隔离电路电路连接，并通过信号输入\输出使能端与直流监测仪的MCU(单片机)电路连接；所述通信转换芯片与输入TVS保护电路电路连接，并通过直流监测仪辅助端子与外部通信线连接。本实用新型在不占用监测仪与TCU通信通道的基础上，通过使用第二路RS485通道实现了直接对监测仪进行后台远程实时监控、和参数设置、抄读等功能。

Description

一种双路RS485通信电路及使用该电路的直流监测仪

技术领域

本实用新型涉及直流监测仪端子设计和RS485数据通信电路领域，特别涉及一种双路RS485通信电路及使用该电路的直流监测仪。

背景技术

随着两型社会的建设和电动汽车的发展，直流充电桩以其独有的大功率、快速充电等优势，开始大量投入运营，现有充电桩使用的直流计量装置，配备了一路RS485通讯接口，被用于与充电桩本身内部的TCU进行实时通信，进行电压、电流、电能等用电数据抄读和计费。

对电力部门而言，现有直流计量装置的一路RS485设计模式，在该路通信通道已被充电桩本身内部TCU占用的情况下，缺乏多余通信端口，无法直接对计量装置行进行后台远程实时监控、参数设置和用电数据抄读确认，存在明显的监管遗漏。特别是在实际使用中的高电压、大功率的充电情况下，电力监管部门无法通过远程通信方式，及时确认计量装置数据和用电状态，不仅发生电网故障时无法及时定位，且存在明显的潜在事故安全隐患。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种可用于远程实时监控、设置抄读，且通信通道满足同步、双向数据传输的双路RS485通信电路及使用该电路的直流监测仪。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种双路RS485通信电路，包括第一 RS485通信电路和第二RS485通信电路；

所述第一RS485通信电路和第二RS485通信电路均包括第一光耦隔离电路、通信转换芯片、输入TVS(瞬态二极管)保护电路、信号输入\输出使能端和直流监测仪辅助端子；

所述通信转换芯片与第一光耦隔离电路电路连接，并通过信号输入\输出使能端与直流监测仪的MCU(单片机)电路连接；

所述通信转换芯片与输入TVS保护电路电路连接，并通过直流监测仪辅助端子与外部通信线连接；

所述第一光耦隔离电路与信号输入\输出使能端电路连接，用于隔离方式的数据传输，保护直流监测仪的MCU；

所述输入TVS保护电路与直流监测仪辅助端子电路连接，用于限定外部最大输入信号，防止因输入信号过大而导致直流监测仪损坏。

进一步的，所述第一RS485通信电路和第二RS485通信电路分别还包括第二光耦隔离电路、第三光耦隔离电路、接收端子和发送端子。

进一步的，所述通信转化芯片通过第二光耦电路与接收端子电路连接。

进一步的，所述通信转化芯片通过第三光耦电路与发送端子电路连接。

进一步的，所述第一RS485通信电路和第二RS485通信电路中第二光耦隔离电路均与接收端子电路连接。

进一步的，所述第一RS485通信电路和第二RS485通信电路中第三光耦隔离电路均与发送端子电路连接。

进一步的，所述接收端子和发送端子均与直流监测仪的MCU电路连接。

进一步的，所述输入TVS保护电路包括热敏电阻和瞬态二极管，所述瞬态二极管与热敏电阻电路连接，并与直流监测仪辅助端子并行连接。

本实用新型还提供一种采用上述通信电路的直流监测仪，还包括直流监测仪本体、MCU、电源端子和脉冲\秒脉冲复用端子；所述电源端子包括若干双路RS485 用工作电源和若干光耦用工作电源，用以给第一RS485通信电路和第二RS485 通信电路提供电源。

进一步的，所述直流监测仪本体还包括加密模块，用以在内部PCB(印制电路板)物理结构上保证数据传输的安全性能。

工作原理：

外部信号通过直流监测仪端子采用直接输入方式接入，并与直流监测仪进行通信，然后通过输入TVS保护电路限制外部最大输入信号用以保护整个电路，且数据经由光耦隔离电路与直流监测仪内部MCU交互。

当信号输入\输出使能端处于低电平、第一光耦隔离电路处于导通状态以及通信转换芯片的信号输出引脚被选中时，通信转化芯片处于发送状态，此时直流监测仪内部MCU通过发送端子向外发送信号，且经第三光耦隔离电路、通信转换芯片转换电路后，由直流监测仪辅助端子输出，此时该通道处于数据输出状态，直流监测仪完成对外的数据发送。

当信号输入\输出使能端处于高电平、第一光耦隔离电路处于非导通状态以及通信转换芯片的信号输入引脚被选中时，此时直流监测仪辅助端子接收到外部下发命令时，经通信转换芯片转化电路、第二光耦隔离电路发送至直流监测仪内部MCU，此时该通道处于数据接受状态，直流监测仪完成命令接收。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型使直流监测仪对电力监管部门而言，在不占用监测仪与TCU 通信通道的基础上，通过使用双路RS485通道实现了直接对监测仪进行后台远程实时监控、和参数设置、抄读等功能，有力的保障了电力部门的监管职能，避免了因监管疏忽而带来的潜在风险和安全事故发生。

2、本实用新型采用双路RS485通信电路以及两块通信转换芯片，使得直流监测仪可实现两路RS485通道同时、同步进行数据上传、设置，两路通道之间无迟滞、通信方向和数据传输互不干扰。同时，通过光耦隔离和TVS保护电路，实现了对通信和直流监测仪本身的保护功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。

图1为本实用新型双路RS485直流监测仪中第一RS485通信电路电路原理图。

图2为本实用新型双路RS485直流监测仪中第二RS485通信电路电路原理图。

图3为本实用新型双路RS485直流监测仪外部接线端子图。

附图标记：

1—直流监测仪本体，2—电源正接线端子，3—电源负接线端子，4—脉冲\ 秒脉冲正复用接线端子，5—脉冲\秒脉冲负复用接线端子，6—485A2，7—485B2,8 —485A,9—485B。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

以下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述:

实施例1，如图1所示，本实用新型提供一种双路RS485通信电路，包括: 第一RS485通信电路和第二RS485通信电路；

第一RS485通信电路包括第一光耦隔离电路U802、第二光耦隔离电路U801、第三光耦隔离电路U804、通信转换芯片U803、输入TVS(瞬态二极管)保护电路、信号输入\输出使能端485RE\DE、直流监测仪辅助端子485A 8和485B 9、接收端子485RX和发送端子485TX。

第二RS485通信电路包括第一光耦隔离电路U902、第二光耦隔离电路U901、第三光耦隔离电路U904、通信转换芯片U903、输入TVS(瞬态二极管)保护电路、信号输入\输出使能端485RE\DE2和直流监测仪辅助端子485A2 6和485B2 7、接收端子485RX2和发送端子485TX2。

输入TVS保护电路包括热敏电阻和瞬态二极管，用以限定外部最大输入信号，防止因输入信号过大而导致直流监测仪损坏。

热敏电阻采用MZ11-09A300～600RM热敏电阻。

瞬态二极管采用TVS60CA稳压管。

第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路均采用 LTV-816S光耦。

通信转换芯片采用MAX1308通信转化芯片。

第一RS485通信电路与第二RS485通信电路均采用相同的电路连接方式，具体如下：

通信转换芯片与第一光耦隔离电路电路连接，并通过信号输入\输出使能端与直流监测仪的MCU(单片机)电路连接；

通信转换芯片与输入TVS保护电路电路连接，并通过直流监测仪辅助端子与外部通信线连接；

第一光耦隔离电路与信号输入\输出使能端电路连接；

输入TVS保护电路与直流监测仪辅助端子电路连接。

通信转化芯片通过第二光耦电路与接收端子电路连接；通信转化芯片通过第三光耦电路与发送端子电路连接；第一RS485通信电路和第二RS485通信电路中第二光耦隔离电路均与接收端子电路连接；第一RS485通信电路和第二RS485 通信电路中第三光耦隔离电路均与发送端子电路连接；接收端子和发送端子均与直流监测仪的MCU电路连接。

本实用新型还提供一种采用上述通信电路的直流监测仪，包括直流监测仪本体1、MCU、电源端子、脉冲\秒脉冲复用端子和加密模块；

电源端子包括5V双路RS485用工作电源CVCC和4.7V光耦用工作电源，用以给第一RS485通信电路和第二RS485通信电路提供电源。

加密模块采用ESAM加密芯片。

外部信号通过直流监测仪端子采用直接输入方式接入，并与直流监测仪进行通信，然后通过输入TVS保护电路限制外部最大输入信号用以保护整个电路，且数据经由光耦隔离电路与直流监测仪内部MCU交互。

当信号输入\输出使能端处于低电平、第一光耦隔离电路处于导通状态以及通信转换芯片的信号输出DE引脚被选中时，通信转化芯片处于发送状态，此时直流监测仪内部MCU通过发送端子向外发送信号，且经第三光耦隔离电路、通信转换芯片转换电路后，由直流监测仪辅助端子输出，此时该通道处于数据输出状态，直流监测仪完成对外的数据发送。

当信号输入\输出使能端处于高电平、第一光耦隔离电路处于非导通状态以及通信转换芯片的信号输入RE引脚被选中时，此时直流监测仪辅助端子接收到外部下发命令时，经通信转换芯片转化电路、第二光耦隔离电路发送至直流监测仪内部MCU，此时该通道处于数据接受状态，直流监测仪完成命令接收。

以上是本实用新型的详细的介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法以及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种双路RS485通信电路，其特征在于，包括第一RS485通信电路和第二RS485通信电路；

所述第一RS485通信电路和第二RS485通信电路均包括第一光耦隔离电路、通信转换芯片、输入TVS保护电路、信号输入\输出使能端和直流监测仪辅助端子；

所述通信转换芯片与第一光耦隔离电路电路连接，并通过信号输入\输出使能端与直流监测仪的MCU电路连接；

所述通信转换芯片与输入TVS保护电路电路连接，并通过直流监测仪辅助端子与外部通信线连接；

所述第一光耦隔离电路与信号输入\输出使能端电路连接；

所述输入TVS保护电路与直流监测仪辅助端子电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种双路RS485通信电路，其特征在于，所述第一RS485通信电路和第二RS485通信电路分别还包括第二光耦隔离电路和接收端子，第二光耦隔离电路与接收端子电路连接；通信转化芯片通过第二光耦电路与接收端子电路连接。

3.根据权利要求2所述的一种双路RS485通信电路，其特征在于，所述第一RS485通信电路和第二RS485通信电路分别还包括第三光耦隔离电路和发送端子，第二光耦隔离电路与发送端子电路连接；通信转化芯片通过第三光耦电路与发送端子电路连接。

4.根据权利要求3所述的一种双路RS485通信电路，其特征在于，所述接收端子和发送端子均与直流监测仪的MCU电路连接。

5.根据权利要求1所述的一种双路RS485通信电路，其特征在于，所述输入TVS保护电路包括热敏电阻和瞬态二极管，瞬态二极管与热敏电阻电路连接，并与直流监测仪辅助端子并行连接。

6.一种采用权利要求1-5任一所述的双路RS485通信电路的直流监测仪，其特征在于，还包括直流监测仪本体、MCU、电源端子、脉冲\秒脉冲复用端子和加密模块；所述电源端子包括若干双路RS485用工作电源和若干光耦用工作电源。

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