CN216401204U - 一种交流7kW欧标B型的控制板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交流7kW欧标B型的控制板，所述控制板包括微控制器、用于对控制盒的功率输出线的电流进行检测的电流检测单元、用于对控制盒的功率输出线的电压进行检测的电压检测单元和用于对控制盒是否漏电进行检测的漏电检测单元；本实用新型能够输出线路上的电压、电流和漏电情况继续进行检测，这样能充分保证充电桩的实用安全，且方便携带，能够更加方便、安全地实现对新能源汽车的充电，从而能够给司机带来方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车充电桩技术领域，具体涉及一种交流7kW欧标B型的控制板。
背景技术
随着新能源汽车的不断发展，目前市面上的新能源车的保有量越来越多，对充电安全性能要求也越来越高。但是目前市面上的用于给新能源汽车充电的交流充电桩没有自行进行安全检测功能，充电过程可能出现各种不安全的状况，给司机带来不便，且长时间使用故障率较高。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种交流7kW欧标B型的控制板，具有电流检测单元、电压检测单元、漏电检测单元、漏电自检安全功能，能够更好跟安全的对新能源汽车的充电进行监控，从而能够给司机带来方便安全的充电体验。
一种交流7kW欧标B型的控制板，包括微控制器、用于对控制盒的功率输出线的电流进行检测的电流检测单元、用于对控制盒的功率输出线的电压进行检测的电压检测单元和用于对控制盒是否漏电进行检测的漏电检测单元；电流检测单元包括：电流互感器CT、磁珠M1、磁珠M2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2和计量芯片；电流互感器CT的两端依次连接磁珠M1、磁珠M2，磁珠M1的另一端和电阻R1、电阻R3均连接，磁珠M2的另一端和电阻R2、电阻R4均连接，电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接，电阻R1的另一端还连接至地，电阻R3的另一端依次和电容C1、电容C2连接，电容C1的另一端还连接至地，电阻R4的另一端和电容C2的另一端连接，电阻R3的另一端、电阻R4的另一端均连接至计量芯片的电流检测接口，计量芯片还和微控制器连接。
优选地，电压检测单元包括：变压器U1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C3和电容C4；电阻R5的一端和功率输出线的火线连接，电阻R5的另一端和变压器U1的初级线圈的第一输入端连接，电阻R6的一端和功率输出线的零线连接，电阻R6的另一端和变压器U1的初级线圈的第二输入端连接，变压器U1的次级线圈的第一输出端和电阻R7、电阻R9均连接，变压器U1的次级线圈的第二输出端和电阻R8、电阻R10均连接，电阻R9的另一端依次通过电容C3、电容C4和电阻R10的另一端连接，电阻R7的另一端、电容C3的另一端均连接至地，电阻R9的另一端和电阻R10的另一端均连接至计量芯片的电压检测接口。
优选地，漏电检测单元包括：漏电互感器ZCT、磁珠M3、磁珠M4、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C5、二极管D1、二极管D2和漏电芯片；漏电互感器ZCT的两端分别和磁珠M3、磁珠M4连接，磁珠M3的另一端依次通过电阻R11、电阻R12和磁珠M4的另一端连接，磁珠M3的另一端通过电阻R13和电容C5的一端、二极管D1的阴极、二极管D2的阳极连接，磁珠M4的另一端通过电阻R14和电容C5的另一端、二极管D1的阳极、二极管D2的阴极连接，电阻R13的另一端、电阻R14的另一端均连接至漏电芯片的检测接口。
优选地，所述控制板还包括接地检测模块，所述接地检测模块包括依次连接的电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18和电阻R19；所述电阻R13的一端HVCC和控制板的220V电源端连接，电阻R18的另一端连接至微控制器。
优选地，所述控制板还包括辅助电源和温度传感器；充电盒的功率输出线的两端分别设置输入接线端子、输出接线端子；所述辅助电源、温度传感器和均和微控制器连接；所述辅助电源还与输入电源接线端子电连接。
优选地，所述控制板上还设置通信接口和指示灯接口。
优选地，所述微控制器为单片机，型号为STM32F103。
本申请和现有技术相比，具有如下有益效果：
本申请的控制板上的电流检测单元、电压检测单元和漏电检测单元，能够输出线路上的电压、电流和漏电情况进行检测，还能进行漏电自检，微控制器根据采集到的数据（电压、电流、温度、漏电、PWM信号），通过充电桩的开关电路控制继电器来控制交流输出的通断，实现能新能源汽车的充电控制，这样能充分保证充电桩的实用安全，且方便携带，能够更加方便，从而能够给司机带来方便。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型的电流检测单元的电路图。
图2为本实用新型的电压检测单元的电路图。
图3为本实用新型的漏电检测单元的电路图。
图4为本实用新型的接地检测模块的电路图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
如图1-4所示，一种交流7kW欧标B型的控制板，包括微控制器、用于对控制盒的功率输出线的电流进行检测的电流检测单元、用于对控制盒的功率输出线的电压进行检测的电压检测单元和用于对控制盒是否漏电进行检测的漏电检测单元；电流检测单元包括：电流互感器CT、磁珠M1、磁珠M2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2和计量芯片；电流互感器CT的两端依次连接磁珠M1、磁珠M2，磁珠M1的另一端和电阻R1、电阻R3均连接，磁珠M2的另一端和电阻R2、电阻R4均连接，电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接，电阻R1的另一端还连接至地，电阻R3的另一端依次和电容C1、电容C2连接，电容C1的另一端还连接至地，电阻R4的另一端和电容C2的另一端连接，电阻R3的另一端、电阻R4的另一端均连接至计量芯片的电流检测接口，计量芯片还和微控制器连接。
在本实施例，电压检测单元包括：变压器U1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C3和电容C4；电阻R5的一端和功率输出线的火线连接，电阻R5的另一端和变压器U1的初级线圈的第一输入端连接，电阻R6的一端和功率输出线的零线连接，电阻R6的另一端和变压器U1的初级线圈的第二输入端连接，变压器U1的次级线圈的第一输出端和电阻R7、电阻R9均连接，变压器U1的次级线圈的第二输出端和电阻R8、电阻R10均连接，电阻R9的另一端依次通过电容C3、电容C4和电阻R10的另一端连接，电阻R7的另一端、电容C3的另一端均连接至地，电阻R9的另一端和电阻R10的另一端均连接至计量芯片的电压检测接口。
在本实施例，漏电检测单元包括：漏电互感器ZCT、磁珠M3、磁珠M4、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C5、二极管D1、二极管D2和漏电芯片；漏电互感器ZCT的两端分别和磁珠M3、磁珠M4连接，磁珠M3的另一端依次通过电阻R11、电阻R12和磁珠M4的另一端连接，磁珠M3的另一端通过电阻R13和电容C5的一端、二极管D1的阴极、二极管D2的阳极连接，磁珠M4的另一端通过电阻R14和电容C5的另一端、二极管D1的阳极、二极管D2的阴极连接，电阻R13的另一端、电阻R14的另一端均连接至漏电芯片的检测接口。
在本实施例，所述控制板还包括接地检测模块，所述接地检测模块包括依次连接的电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18和电阻R19；所述电阻R13的一端HVCC和控制板的220V电源端连接，电阻R18的另一端连接至微控制器。接地检测模块用于对接地线是否接触良好进行实时监控，并根据采集到的接地数据做出判断，是否接地良好。
本方案的交流输出通过开关电路控制输出功率线上的继电器来控制交流输出的通断，实现对新能源电动汽车的充电。本申请的控制板集成了电流，电压，漏电互感器，可以进行电流检测，电压检测，漏电检测。其中，
V1P端和V1N端连接到了计量芯片的电流检测接口，计量芯片通过该信号计算实际电流，并将数据传输到MCU（微控制器）内部处理。读取到的电流值，MCU判断是否过流。如电流过大时，禁止充电。其中电流电压还可以进一步充电电量统计。
V3P端和V3 N端连接到了计量芯片的电压检测接口，计量芯片通过该信号计算实际电压，并将数据传输到MCU内部处理。读取到的电压值，MCU判断是否过压，或者欠压。如电压偏高，偏低时，禁止充电。
IN1端和IN2端连接到了漏电芯片的检测接口，漏电芯片通过该信号计算实际漏电流，发生漏电时，漏电芯片会并将信号传输给MCU处理。发生漏电时，漏电芯片通过拉高电平，将漏电信息传递给MCU，发生漏电时禁止充电。
接地检测时通过功率线火线和零线对地会产生电流，形成回路产生电压。MCU通过是否有电压来判读是否接地，有电压代表有接地。通过分压和比较电路将是否接地的信号送到CPU。MCU检测是否有电压来判断接地情况。 若检测到电压高时，接地正常。电压偏低时，接地异常。
在本实施例，所述控制板还包括辅助电源和温度传感器；充电盒的功率输出线的两端分别设置输入接线端子、输出接线端子；所述辅助电源、温度传感器和均和微控制器连接；所述辅助电源还与输入电源接线端子电连接。通过温度传感器，能够对控制盒中的温度进行检测，并根据采集到的温度数据做出判断，是否存在过温。辅助电源是指主板需要的直流5V和直流正负12V，辅助电源集成到主板上大大增加了主板的集成度，减小了控制盒体积。
在本实施例，所述控制板上还设置通信接口和指示灯接口。本主板具备与4G通信模块，直接连后台（选配外接4G模块）。本主板具备4个可控指示灯接口。常用的指示灯为：待机、连接、充电、故障等。本主板采用了彩色显示屏显示单元接口。能正常显示控制盒运行状态，及电流，电压，充电时间，电量等相关的充电信息。
在本实施例，所述微控制器为单片机，型号为STM32F103。
本实用新型的一种交流7kW欧标B型的控制板能够安全检测，能够对输出线上的输出、电流和是否漏电进行检测，还能进行漏电自检，微控制器根据采集到的数据（电压、电流、温度、漏电、PWM信号），来控制继电器通断，实现能新能源汽车的充电控制，保证新能源设备在充电过程的安全。且本实用新型安装方便、支持无线操控、安全系数更高的优点，这样一来，能够更方便更安全地实现对新能源汽车的充电，从而能够给司机带来方便。
以上所述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种交流7kW欧标B型的控制板，其特征在于：包括微控制器、用于对控制盒的功率输出线的电流进行检测的电流检测单元、用于对控制盒的功率输出线的电压进行检测的电压检测单元和用于对控制盒是否漏电进行检测的漏电检测单元；
电流检测单元包括：电流互感器CT、磁珠M1、磁珠M2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2和计量芯片；
电流互感器CT的两端依次连接磁珠M1、磁珠M2，磁珠M1的另一端和电阻R1、电阻R3均连接，磁珠M2的另一端和电阻R2、电阻R4均连接，电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接，电阻R1的另一端还连接至地，电阻R3的另一端依次和电容C1、电容C2连接，电容C1的另一端还连接至地，电阻R4的另一端和电容C2的另一端连接，电阻R3的另一端、电阻R4的另一端均连接至计量芯片的电流检测接口，计量芯片还和微控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种交流7kW欧标B型的控制板，其特征在于，电压检测单元包括：变压器U1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C3和电容C4；
电阻R5的一端和功率输出线的火线连接，电阻R5的另一端和变压器U1的初级线圈的第一输入端连接，电阻R6的一端和功率输出线的零线连接，电阻R6的另一端和变压器U1的初级线圈的第二输入端连接，变压器U1的次级线圈的第一输出端和电阻R7、电阻R9均连接，变压器U1的次级线圈的第二输出端和电阻R8、电阻R10均连接，电阻R9的另一端依次通过电容C3、电容C4和电阻R10的另一端连接，电阻R7的另一端、电容C3的另一端均连接至地，电阻R9的另一端和电阻R10的另一端均连接至计量芯片的电压检测接口。
3.根据权利要求1所述的一种交流7kW欧标B型的控制板，其特征在于，漏电检测单元包括：漏电互感器ZCT、磁珠M3、磁珠M4、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C5、二极管D1、二极管D2和漏电芯片；
漏电互感器ZCT的两端分别和磁珠M3、磁珠M4连接，磁珠M3的另一端依次通过电阻R11、电阻R12和磁珠M4的另一端连接，磁珠M3的另一端通过电阻R13和电容C5的一端、二极管D1的阴极、二极管D2的阳极连接，磁珠M4的另一端通过电阻R14和电容C5的另一端、二极管D1的阳极、二极管D2的阴极连接，电阻R13的另一端、电阻R14的另一端均连接至漏电芯片的检测接口。
4.根据权利要求1所述的一种交流7kW欧标B型的控制板，其特征在于：所述控制板还包括辅助电源和温度传感器；充电盒的功率输出线的两端分别设置输入接线端子、输出接线端子；
所述辅助电源、温度传感器和均和微控制器连接；所述辅助电源还与输入电源接线端子电连接。
5.根据权利要求1所述的一种交流7kW欧标B型的控制板，其特征在于：所述控制板还包括接地检测模块，所述接地检测模块包括依次连接的电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18和电阻R19；
所述电阻R13的一端HVCC和控制板的220V电源端连接，电阻R18的另一端连接至微控制器。
6.根据权利要求1所述的一种交流7kW欧标B型的控制板，其特征在于，所述控制板上还设置通信接口和指示灯接口。
7.根据权利要求1所述的一种交流7kW欧标B型的控制板，其特征在于，所述微控制器为单片机，型号为STM32F103。
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