CN211995225U - 一种充电桩自动断电保护电路和充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电桩自动断电保护电路，包括检测芯片模块、断电电路、灯光报警电路，所述检测芯片模块与所述断电电路、所述灯光报警电路连接，所述断电电路连接外部接触器。本实用新型当检测芯片模块检测到充电桩发生撞击或遇到地震等自然灾害发生倾斜时，能发送信号驱动灯光报警电路，发出灯光警示，提醒周围充电人员注意；同时，检测芯片模块能发送信号驱动断电电路，使外部接触器断开，实现自动主动断电，速度快，能达到快速保护效果，本实用新型可广泛应用于充电桩技术领域。

Description

一种充电桩自动断电保护电路和充电桩

技术领域

本实用新型涉及充电桩技术领域，尤其是一种充电桩自动断电保护电路和充电桩。

背景技术

随着国家政策的影响，新能源汽车的发展和推广速度越来越开，除了新能源汽车外，其配套的充电设备也引来快速的发展。同时，随着新能源汽车的性能日渐提高，对其配套的充电设备的要求也愈来越高，如配套的充电设施需要在实现快速充电的同时又要保障充电安全。现有的充电桩，都只安装有被动的防撞措施，而不能自动实现断电，因此存在安全隐患。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种能自动断电的充电桩自动断电保护电路和充电桩。

本实用新型所采取的技术方案是：一种充电桩自动断电保护电路，包括检测芯片模块、断电电路、灯光报警电路，所述检测芯片模块与所述断电电路、所述灯光报警电路连接，所述断电电路连接外部接触器。

进一步，所述检测芯片模块包括检测芯片和检测芯片电路，所述检测芯片电路与所述检测芯片连接，所述检测芯片与所述断电电路、所述灯光报警电路连接。

进一步，所述检测芯片电路包括第一接口和第二接口，所述第一接口和所述第二接口连接上位机。

进一步，所述检测芯片电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容，所述第一电阻一端连接所述第一接口，所述第一电阻另一端连接所述检测芯片的第4脚、所述第三电阻的一端，所述第三电阻另一端连接所述第四电阻一端、电源正极，所述第四电阻另一端连接所述第二电阻一端、所述检测芯片的第6脚，所述第二电阻另一端连接所述第二接口，所述第一电容一端连接所述检测芯片的第1脚、电源正极，所述第一电容另一端接地，所述第二电容一端连接所述检测芯片的第2脚，所述第二电容另一端接地，所述第五电阻一端连接所述检测芯片的第7脚，所述第五电阻另一端接地，所述检测芯片的第5脚、第10脚、第12脚均接地，所述第三电容一端连接所述检测芯片的第14脚、电源正极、所述第四电容一端，所述第三电容另一端接地和所述第四电容另一端均接地。

进一步，所述灯光报警电路包括第六电阻、第七电阻、发光二极管、第一三极管，所述第六电阻一端连接所述检测芯片的第11脚，所述第六电阻另一端连接所述第七电阻一端、所述第一三极管基极，所述第七电阻另一端连接所述三极管发射极且接地，所述发光二极管负极连接所述第一三极管集电极，所述发光二极管正极连接电源正极。

进一步，所述断电电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第二三极管、第三三极管、稳压二极管、MCU和继电器，所述第九电阻一端连接所述检测芯片的第9脚，所述第九电阻另一端连接所述MCU的第1脚、所述第二三极管的基极，所述第十电阻一端连接所述MCU的第2脚，所述第十电阻另一端连接所述第二三极管的集电极、所述第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端连接所述第三三极管的基极，所述第二三极管和所述第三三极管的发射极均接地，所述稳压二极管正极连接所述第三三极管的集电极、所述继电器的第8脚，所述稳压二极管负极连接所述继电器的第1脚、电源正极，所述继电器连接所述外部接触器。

进一步，所述继电器的第4脚和第5脚连接所述外部接触器。

进一步，所述检测芯片为三轴加速度传感器芯片。

本实用新型还提供一种充电桩，包括所述充电桩自动断电保护电路。

本实用新型的有益效果是：所述检测芯片模块与所述断电电路、所述灯光报警电路连接，所述断电电路连接外部接触器；当检测芯片模块检测到充电桩发生撞击或遇到地震等自然灾害发生倾斜时，能发送信号驱动灯光报警电路，发出灯光警示，提醒周围充电人员注意；同时，检测芯片模块能发送信号驱动断电电路，使外部接触器断开，实现自动主动断电，速度快，能达到快速保护效果。

附图说明

图1为本实用新型充电桩自动断电保护电路的部分电路结构图；

图2为本实用新型断电电路的部分电路结构图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步解释和说明。

本实施例中所述的接地，为数字电路中的接地(DGND)。

参照图1和图2，一种充电桩自动断电保护电路，包括检测芯片模块、断电电路、灯光报警电路，所述检测芯片模块与所述断电电路、所述灯光报警电路连接，所述断电电路连接外部接触器。

进一步作为优选的实施方式，所述检测芯片模块包括检测芯片U和检测芯片电路，所述检测芯片电路与所述检测芯片U连接，所述检测芯片U与所述断电电路、所述灯光报警电路连接。

在本实施例中，所述检测芯片U为三轴加速度传感器芯片，能检测XYZ各方向的加速度和倾斜角度，为现有的三轴加速度传感器芯片，例如型号MMA7455、ADXL345、SM380等。

进一步作为优选的实施方式，在本实施例中，所述检测芯片电路包括第一接口I2C1_SCL和第二接口I2C1_SDA，所述第一接口I2C1_SCL和所述第二接口I2C1_SDA用于与上位机连接，使所述检测芯片U与所述上位机实现通信。

进一步作为优选的实施方式，在本实施例中，所述检测芯片电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4，所述第一电阻R1一端连接所述第一接口I2C1_SCL，所述第一电阻R1另一端连接所述检测芯片U的第4脚(SCL)、所述第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3另一端连接所述第四电阻R4一端、电源(+3.3V)正极，所述第四电阻R4另一端连接所述第二电阻R2一端、所述检测芯片U的第6脚(SDA)，所述第二电阻R2另一端连接所述第二接口I2C1_SDA，所述第一电容C1一端连接所述检测芯片U的第1脚(VDDIO)、电源(+3.3V)正极，所述第一电容C1另一端接地，所述第二电容C2一端连接所述检测芯片U的第2脚(BYP)，所述第二电容C2另一端接地，所述第五电阻R5一端连接所述检测芯片U的第7脚(SA0)，所述第五电阻R5另一端接地，所述检测芯片U的第5脚(GND)、第10脚(GND)、第12脚(GND)均接地，所述第三电容C3一端连接所述检测芯片U的第14脚(VDD)、电源(+3.3V)正极、所述第四电容C4一端，所述第三电容C3另一端接地和所述第四电容C4另一端均接地。

其中，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2为所述检测芯片U和所述上位机通信的匹配和限流电阻；所述第三电阻R3和所述第四电阻R4为上拉电阻，用于增强驱动能力，所述第一电容C1、所述第二电容C2、所述第三电容C3、所述第四电容C4为所述检测芯片U的退耦电容，用于提供稳定的电源，降低噪声。

进一步作为优选的实施方式，在本实施例中，所述灯光报警电路包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、发光二极管D1、第一三极管V1(NPN型)，所述第六电阻R6一端连接所述检测芯片U的第11脚(INT1)，所述第六电阻R6另一端连接所述第七电阻R7一端、所述第一三极管V1的基极B，所述第七电阻R7另一端连接所述第一三极管V1发射极E且接地，所述发光二极管D1负极连接所述第一三极管V1的集电极C，所述第八电阻R8一端连接所述发光二极管D1的正极，所述第八电阻R8另一端接电源(+5V)正极，即所述发光二极管D1通过所述第八电阻R8连接电源(+5V)正极。其中，所述第七电阻R7用于提高电路可靠性，当所述第一三极管V1处于截止状态时，供漏电流通过，起到保护所述第一三极管V1的作用。

进一步作为优选的实施方式，在本实施例中，所述断电电路包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第二三极管V2(NPN型)、第三三极管V3(NPN型)、稳压二极管D2、MCU和继电器K，所述第九电阻R9一端连接所述检测芯片U的第9脚(INT2)，所述第九电阻R9另一端连接所述MCU的第1脚(GPI01)、所述第二三极管V2的基极，所述第十电阻R10一端连接所述MCU的第2脚(GPI02)，所述第十电阻R10另一端连接所述第二三极管V2的集电极C、所述第十一电阻R11的一端，所述第十一电阻R11的另一端连接所述第三三极管V3的基极，所述第二三极管V2和所述第三三极管V3的发射极均接地，所述稳压二极管D2正极连接所述第三三极管V3的集电极、所述继电器K的第8脚，所述稳压二极管D2负极连接所述继电器K的第1脚、电源(+12V)正极，所述继电器K的第4脚(D1+)和第5脚(D1-)连接所述外部接触器。其中，所述MCU还具有接口连接上位机，当出现充电桩出现故障时能将数据传输至上位机，通知维修人员。

其中，所述第九电阻R9、所述第十电阻R10、所述第十一电阻R11为限流电阻，所述稳压二极管D2用于保护所述继电器K、所述第三三极管V3，所述MCU的型号为nuc972df62y。

参照图1、图2，所述断电电路的原理为：1)当充电桩处于正常状态，INT2为低电平输出，所述第二三极管V2不导通，GPIO2脚为高电平，所述第三三极管V3导通，此时所述继电器K线圈L导通，所述继电器K吸合，D0+与D1+接通，D0-与D1-接通，此时所述外部接触器线圈导通，处于工作状态；2)当所述检测芯片检测到充电桩受撞击或发生倾斜，即充电桩处于故障状态，所述检测芯片U的INT2脚输出高电平的中断信号，此时所述第二三极管V2导通，将GPIO2脚下拉为低电平，所述第三三极管V3不导通，所述继电器K断开，D0+与D1+断开，D0-与D1-断开，使得外部接触器线圈断开，实现自动断电功能，此时继电器K状态如图2所示。

进一步作为优选的实施方式，还提供一种充电桩，具有所述充电桩自动断电保护电路。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种充电桩自动断电保护电路，其特征在于：包括检测芯片模块、断电电路、灯光报警电路，所述检测芯片模块与所述断电电路、所述灯光报警电路连接，所述断电电路连接外部接触器；所述检测芯片模块包括检测芯片，所述检测芯片与所述断电电路连接，所述断电电路用于断开所述外部接触器。

2.根据权利要求1所述的充电桩自动断电保护电路，其特征在于：所述检测芯片模块包括检测芯片电路，所述检测芯片电路与所述检测芯片连接，所述检测芯片与所述灯光报警电路连接。

3.根据权利要求2所述的充电桩自动断电保护电路，其特征在于：所述检测芯片电路包括第一接口和第二接口，所述第一接口和所述第二接口连接上位机。

4.根据权利要求3所述的充电桩自动断电保护电路，其特征在于：所述检测芯片电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容，所述第一电阻一端连接所述第一接口，所述第一电阻另一端连接所述检测芯片的第4脚、所述第三电阻的一端，所述第三电阻另一端连接所述第四电阻一端、电源正极，所述第四电阻另一端连接所述第二电阻一端、所述检测芯片的第6脚，所述第二电阻另一端连接所述第二接口，所述第一电容一端连接所述检测芯片的第1脚、电源正极，所述第一电容另一端接地，所述第二电容一端连接所述检测芯片的第2脚，所述第二电容另一端接地，所述第五电阻一端连接所述检测芯片的第7脚，所述第五电阻另一端接地，所述检测芯片的第5脚、第10脚、第12脚均接地，所述第三电容一端连接所述检测芯片的第14脚、电源正极、所述第四电容一端，所述第三电容另一端接地和所述第四电容另一端均接地。

5.根据权利要求2所述的充电桩自动断电保护电路，其特征在于：所述灯光报警电路包括第六电阻、第七电阻、发光二极管、第一三极管，所述第六电阻一端连接所述检测芯片的第11脚，所述第六电阻另一端连接所述第七电阻一端、所述第一三极管基极，所述第七电阻另一端连接所述三极管发射极且接地，所述发光二极管负极连接所述第一三极管集电极，所述发光二极管正极连接电源正极。

6.根据权利要求2所述的充电桩自动断电保护电路，其特征在于：所述断电电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第二三极管、第三三极管、稳压二极管、MCU和继电器，所述第九电阻一端连接所述检测芯片的第9脚，所述第九电阻另一端连接所述MCU的第1脚、所述第二三极管的基极，所述第十电阻一端连接所述MCU的第2脚，所述第十电阻另一端连接所述第二三极管的集电极、所述第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端连接所述第三三极管的基极，所述第二三极管和所述第三三极管的发射极均接地，所述稳压二极管正极连接所述第三三极管的集电极、所述继电器的第8脚，所述稳压二极管负极连接所述继电器的第1脚、电源正极，所述继电器连接所述外部接触器。

7.根据权利要求6所述的充电桩自动断电保护电路，其特征在于：所述继电器的第4脚和第5脚连接所述外部接触器。

8.根据权利要求2所述的充电桩自动断电保护电路，其特征在于：所述检测芯片为三轴加速度传感器芯片。

9.一种充电桩，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述充电桩自动断电保护电路。

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