CN213601082U - 一种电动车充电桩电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动车充电桩电路板，包括主板和集成于主板上的主控芯片、CC信号处理电路、CP信号处理电路、接触器电路、232模块、485模块、指示灯模块、用于连接接线的接线检测电路、电能计量电路、GPRS电路和语音电路，所述电能计量电路连接有功率采集电路，所述CC信号处理电路、CP信号处理电路、接触器电路、232模块、485模块、指示灯模块、接线检测电路、电能计量电路、GPRS电路和语音电路分别与主控芯片连接；本实用新型通过将充电桩进线连接至接线检测电路，接线检测电路通过光耦输出高低电平给主控芯片，由主控芯片判断充电桩是否正确接线；本实用新型的输入信号采用光耦信号隔离，抗干扰能力强，使用安全、工作可靠、成本经济。

Description

一种电动车充电桩电路板

技术领域

本实用新型属于电动车充电桩技术领域，具体涉及一种电动车充电桩电路板。

背景技术

随着电动汽车的普及，越来越多的场地安装有电动汽车充电桩，电动汽车充电桩在使用时需要接入电力使用，在安装电动汽车充电桩时，若接地不良或火线零线接反，则充电桩自身就易带电，容易使充电桩安装人员和用户触电，危害人身安全。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种能够提醒接线接错的电动车充电桩电路板。

本实用新型的技术方案如下：

一种电动车充电桩电路板，包括主板和集成于主板上的主控芯片、用于处理CC信号的CC信号处理电路、用于处理CP信号的CP信号处理电路、用于充电电路导通的接触器电路、232模块、485模块、用于指示工作状态的指示灯模块、用于连接接线的接线检测电路、电能计量电路、用于通信的GPRS电路和语音电路，所述电能计量电路连接有功率采集电路，所述CC信号处理电路、CP信号处理电路、接触器电路、232模块、485模块、指示灯模块、接线检测电路、电能计量电路、GPRS电路和语音电路分别与主控芯片连接。

进一步的，所述主控芯片的型号为STM32F103VCT6。

进一步的，所述接线检测电路包括电阻九三、电阻九四、电阻九五、电阻九六、电阻九七、电阻九八、二极管十三、发光二极管十四、发光二极管十五、二极管十六、发光二极管十七、二极管十八、光耦十二、光耦十三、光耦十四；所述光耦十二的第1引脚依次串联有发光二极管十四、二极管十三、电阻九三和火线接入口，所述光耦十二的第2引脚连接零线，所述光耦十二的第4引脚连接主控芯片对应的I/O接口和电阻九四的第一端；所述光耦十三的第1引脚依次串联有发光二极管十五、二极管十六、电阻九五和火线接入口，所述光耦十三的第2引脚连接零线，所述光耦十三的第4引脚连接主控芯片对应的I/O接口和电阻九六的第一端；所述光耦十四的第1引脚依次串联有发光二极管十七、二极管十八、电阻九七和零线接入口，所述光耦十四的第2引脚连接火线，所述光耦十四的第4引脚连接主控芯片对应的I/O接口和电阻九八的第一端；所述光耦十二的第3引脚、所述光耦十三的第3引脚、所述光耦十四的第3引脚接地，所述电阻九四的第二端、电阻九六的第二端、电阻九八的第二端连接3.3V电源。

进一步的，所述接线检测电路连接有防雷电路，所述防雷电路包括放电管一、放电管二、压敏电阻一、压敏电阻二、压敏电阻三、电阻二零一、电阻二零二、电阻二零三、电阻六三、电阻一零一、电阻六四、电阻一零八、电容四一和电压互感器；火线接入口连接压敏电阻一、电阻二零一、压敏电阻二、电阻二零二和电阻六三，所述压敏电阻一的另一端串联放电管一后连接在零线接入口上，所述电阻二零一的另一端连接在电阻九三的另一端上，所述压敏电阻二的另一端串联压敏电阻三后连接在零线接入口上，并且压敏电阻二的该端串联放电管二及电阻一零一后接地，所述电阻九七的另一端串联电阻二零三后连接在零线接线入口上；所述电阻六三的另一端连接电压互感器的第2引脚，电压互感器的第1引脚连接在零线接线入口上，电压互感器的第3引脚与第4引脚之间依次并联有电阻六四、电阻一零八以及电容四一，并且电压互感器的第4引脚接地。

进一步的，所述主控芯片还连接有用于检测接触器状态的接触器反馈电路和用于转换急停按钮信号的急停电路。

进一步的，所述CC信号处理电路、CP信号处理电路、接触器电路、功率采集电路的数量均为2个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过将充电桩进线连接至接线检测电路，接线检测电路通过光耦输出高低电平给主控芯片，由主控芯片判断充电桩是否正确接线；本实用新型的输入信号采用光耦信号隔离，抗干扰能力强，使用安全、工作可靠、成本经济。

附图说明

图1为本实用新型实施例的方框图。

图2为本实用新型实施例的主控芯片的电路原理图。

图3为本实用新型实施例的接线检测电路的电路原理图。

图4为本实用新型实施例的防雷电路的电路原理图。

图5为本实用新型实施例的接触器电路的电路原理图。

图6为本实用新型实施例的接触器反馈电路的电路原理图。

图7为本实用新型实施例的电能计量电路的电路原理图。

图8为本实用新型实施例的功率采集电路的电路原理图。

图中，主控芯片(U4)、电阻六三(R63)、电阻六四(R64)、电阻九三(R93)、电阻九四(R94)、电阻九五(R95)、电阻九六(R96)、电阻九七(R97)、电阻九八(R98)、电阻一零一(R101)、电阻一零八(R108)、电阻二零一(R201)、电阻二零二(R202)、电阻二零三(R203)、二极管十三(D13)、发光二极管十四(D14)、发光二极管十五(D15)、二极管十六(D16)、发光二极管十七(D17)、二极管十八(D18)、光耦十二(OC12)、光耦十三(OC13)、光耦十四(OC14)，放电管一(V1)、放电管二(V2)、压敏电阻一(RV1)、压敏电阻二(RV2)、压敏电阻三(RV3)、电压互感器(T1)、电容四一(C41)。

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做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。

如图1至图3、图5至图8所示，一种电动车充电桩电路板，包括主板和集成于主板上的主控芯片U4、用于处理CC信号的CC信号处理电路、用于处理CP信号的CP信号处理电路、用于充电电路导通的接触器电路、232模块、485模块、用于指示工作状态的指示灯模块、用于连接接线的接线检测电路、电能计量电路、用于通信的GPRS电路、语音电路和电源模块，电能计量电路连接有功率采集电路，CC信号处理电路、CP信号处理电路、接触器电路、232模块、485模块、指示灯模块、接线检测电路、电能计量电路、GPRS电路和语音电路分别与主控芯片U4连接；本实施例为主板电路，在实际充电使用时，需要配合交流接触器、空气开关等其他部件工作。

进一步的，CC信号处理电路、CP信号处理电路、接触器电路、功率采集电路的数量均为2个，即本实施例的电动车充电桩电路板最多支撑两个充电枪；其中，CC信号处理电路、CP信号处理电路为汽车充电桩必备的电路，指示灯模块用于驱动指示灯，指示灯模块最少支持4个LED指示灯，用于表示充电桩的工作状态分别为充电中/充满、电源、故障和通信，GPRS电路、用于充电桩领域的语音模块、用于为个电路和芯片提供电路的电源模块、232模块和485模块为充电桩领域的常规电路模块，此处不再赘述；如232模块内部可采用型号为MAX3232ESE的通信芯片，485模块内部可采用型号为MAX3485ESA的485收发器，语音模块内部包括语音电路、功放电路和用于存储语句内容的保存电路，语音电路内部采用型号为KT404A的语音芯片，功放电路内部采用型号为SD8002A的功率放大器，保存电路内部采用型号为W25Q64的Flash芯片。

进一步的，主控芯片U4的型号为STM32F103VCT6，电源模块内部采用XL1410E1芯片、R1212S-1WR2芯片、AMS1117-3.3芯片，如图5所示，接触器电路中采用的型号为HF3FF/012-1HS。如图4、图7、图6所示，电能计量电路连接有功率采集电路，电能计量电路内部采用型号为BL0939的内置时钟的免校准电能计量芯片，功率采集电路通过型号为ZHT118A的电流互感器、型号为ZHT107的电压互感器T1采集充电功率以便计量同时便于调整充电电流、充电电压达到与电动汽车的充电要求适配的目的，电流互感器变比是2000∶1，使用2Ω采样电阻，初级满载电流35A，次级电流17.5mA，产生35mV电压，电压互感器T1，变比是2mA∶2mA，初级最高电压268V，初级使用150K电阻，次级使用59Ω电阻，变比为2542∶1。

进一步的，如图3所示，接线检测电路包括电阻九三R93、电阻九四R94、电阻九五R95、电阻九六R96、电阻九七R97、电阻九八R98、二极管十三D13、发光二极管十四D14、发光二极管十五D15、二极管十六D16、发光二极管十七D17、二极管十八D18、光耦十二OC12、光耦十三OC13、光耦十四OC14；光耦十二OC12的第1引脚依次串联有发光二极管十四D14、二极管十三D13、电阻九三R93和火线接入口，光耦十二OC12的第2引脚连接零线，光耦十二OC12的第4引脚连接主控芯片U4对应的I/O接口和电阻九四R94的第一端；光耦十三OC13的第1引脚依次串联有发光二极管十五D15、二极管十六D16、电阻九五R95和火线接入口，光耦十三OC13的第2引脚连接零线，光耦十三OC13的第4引脚连接主控芯片U4对应的I/O接口和电阻九六R96的第一端；光耦十四OC14的第1引脚依次串联有发光二极管十七D17、二极管十八D18、电阻九七R97和零线接入口，光耦十四OC14的第2引脚连接火线，光耦十四OC14的第4引脚连接主控芯片U4对应的I/O接口和电阻九八R98的第一端；光耦十二OC12的第3引脚、光耦十三OC13的第3引脚、光耦十四OC14的第3引脚接地，电阻九四R94的第二端、电阻九六R96的第二端、电阻九八R98的第二端连接3.3V电源。火线接入口、零线接入口和地线接入口分别用于与电源进线中的火线、零线、地线对应导通；接线检测电路通过光耦输出高低电平给主控芯片U4，由主控芯片U4判断充电桩是否正确接线，接线检测电路与主控电路共同作用检测充电桩进线的零线和火线有没有接反、检测充电桩地线有没有连接，如果零线和火线接反或者没有接地线，指示灯中的表示故障的灯会亮，同时在充电桩的显示屏上报警提示，也可以将语音模块连接扬声器发出声音报警。

进一步的，如图3至图4所示，接线检测电路连接有防雷电路，防雷电路包括放电管一V1、放电管二V2、压敏电阻一RV1、压敏电阻二RV2、压敏电阻三RV3、电阻二零一R201、电阻二零二R202、电阻二零三R203、电阻六三R63、电阻一零一R101、电阻六四R64、电阻一零八R108、电容四一C41和电压互感器T1；火线接入口连接压敏电阻一RV1、电阻二零一R201、压敏电阻二RV2、电阻二零二R202和电阻六三R63，压敏电阻一RV1的另一端串联放电管一V1后连接在零线接入口上，电阻二零一R201的另一端连接在电阻九三R93的另一端上，压敏电阻二RV2的另一端串联压敏电阻三RV3后连接在零线接入口上，并且压敏电阻二RV2的该端串联放电管二V2及电阻一零一R101后接地，电阻九七R97的另一端串联电阻二零三R203后连接在零线接线入口上；电阻六三R63的另一端连接电压互感器T1的第2引脚，电压互感器T1的第1引脚连接在零线接线入口上，电压互感器T1的第3引脚与第4引脚之间依次并联有电阻六四R64、电阻一零八R108以及电容四一C41，并且电压互感器T1的第4引脚接地。火线接入口、零线接入口和地线接入口分别用于与电源进线中的火线、零线、地线对应连接。

进一步的，主控芯片U4还连接有用于检测接触器状态的接触器反馈电路和用于转换急停按钮信号的急停电路，急停按钮设置的充电桩桩体上；图6中的接触器反馈电路连接在充电枪接口与主控芯片U4之间，用于反馈充电枪是否已经插在电动汽车的充电接口上并导通；急停电路连接有急停按钮，急停电路的电路结构与接触器反馈电路相同，用于转换急停按钮的信号为开关量信号并发送给主控芯片U4，主控芯片U4随即控制充电系统停止充电。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动车充电桩电路板，其特征在于：包括主板和集成于主板上的主控芯片、用于处理CC信号的CC信号处理电路、用于处理CP信号的CP信号处理电路、用于充电电路导通的接触器电路、232模块、485模块、用于指示工作状态的指示灯模块、用于连接接线的接线检测电路、电能计量电路、用于通信的GPRS电路和语音电路，所述电能计量电路连接有功率采集电路，所述CC信号处理电路、CP信号处理电路、接触器电路、232模块、485模块、指示灯模块、接线检测电路、电能计量电路、GPRS电路和语音电路分别与主控芯片连接。

2.根据权利要求1所述的电动车充电桩电路板，其特征在于：所述主控芯片的型号为STM32F103VCT6。

3.根据权利要求1所述的电动车充电桩电路板，其特征在于：所述接线检测电路包括电阻九三、电阻九四、电阻九五、电阻九六、电阻九七、电阻九八、二极管十三、发光二极管十四、发光二极管十五、二极管十六、发光二极管十七、二极管十八、光耦十二、光耦十三、光耦十四；所述光耦十二的第1引脚依次串联有发光二极管十四、二极管十三、电阻九三和火线接入口，所述光耦十二的第2引脚连接零线，所述光耦十二的第4引脚连接主控芯片对应的I/O接口和电阻九四的第一端；所述光耦十三的第1引脚依次串联有发光二极管十五、二极管十六、电阻九五和火线接入口，所述光耦十三的第2引脚连接零线，所述光耦十三的第4引脚连接主控芯片对应的I/O接口和电阻九六的第一端；所述光耦十四的第1引脚依次串联有发光二极管十七、二极管十八、电阻九七和零线接入口，所述光耦十四的第2引脚连接火线，所述光耦十四的第4引脚连接主控芯片对应的I/O接口和电阻九八的第一端；所述光耦十二的第3引脚、所述光耦十三的第3引脚、所述光耦十四的第3引脚接地，所述电阻九四的第二端、电阻九六的第二端、电阻九八的第二端连接3.3V电源。

4.根据权利要求3所述的电动车充电桩电路板，其特征在于：所述接线检测电路连接有防雷电路，所述防雷电路包括放电管一、放电管二、压敏电阻一、压敏电阻二、压敏电阻三、电阻二零一、电阻二零二、电阻二零三、电阻六三、电阻一零一、电阻六四、电阻一零八、电容四一和电压互感器；火线接入口连接压敏电阻一、电阻二零一、压敏电阻二、电阻二零二和电阻六三，所述压敏电阻一的另一端串联放电管一后连接在零线接入口上，所述电阻二零一的另一端连接在电阻九三的另一端上，所述压敏电阻二的另一端串联压敏电阻三后连接在零线接入口上，并且压敏电阻二的该端串联放电管二及电阻一零一后接地，所述电阻九七的另一端串联电阻二零三后连接在零线接线入口上；所述电阻六三的另一端连接电压互感器的第2引脚，电压互感器的第1引脚连接在零线接线入口上，电压互感器的第3引脚与第4引脚之间依次并联有电阻六四、电阻一零八以及电容四一，并且电压互感器的第4引脚接地。

5.根据权利要求1所述的电动车充电桩电路板，其特征在于：所述主控芯片还连接有用于检测接触器状态的接触器反馈电路和用于转换急停按钮信号的急停电路。

6.根据权利要求1所述的电动车充电桩电路板，其特征在于：所述CC信号处理电路、CP信号处理电路、接触器电路、功率采集电路的数量均为2个。

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