CN216401205U - 一种交流7kW美标控制板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流7kW美标控制板，该控制板内置微控制器、继电器和继电器输出粘合故障检测电路；所述继电器设置在控制板内的功率输出线上，且继电器和微控制器连接；所述继电器输出粘合故障检测电路与微控制器、继电器均电连接。本申请的控制板中的继电器输出粘合故障检测电路根据采集到的数据，来检测继电器是否通断、粘连，实时监控继电器的吸合断开状态，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

一种交流7kW美标控制板

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美标控制板。

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根据采集到的电压、电流、温度等信号，来控制继电器通断，实现对新能源汽车的充电。但是交流充电桩不能检测继电器的状态是否正常，比如是否通断、粘连，因而无法实时监控继电器的吸合断开状态，这样不能提前告知并提醒驾驶员可能出现的故障。

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美标控制板，其与传统单相的壁挂式充电桩相比，新增加继电器故障粘合检测功能，充电安全性能方面提高的优点，这样一来，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美标控制板，控制板内置微控制器、继电器和继电器输出粘合故障检测电路； 所述继电器设置在控制板内的功率输出线上，且继电器和微控制器连接；所述继电器输出粘合故障检测电路与微控制器、继电器均电连接。

优选地，继电器输出粘合故障检测电路包括二极管D1、二极管D2、光电耦合器U1、光电耦合器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；所述光电耦合器U1的第一输入端通过二极管D1连接至第一功率输出线，所述光电耦合器U1的第一输出端依次连接电阻R1、电阻R2，所述光电耦合器U1的第二输入端连接3.3V电源端，所述光电耦合器U1的第二输出端连接电阻R3，所述电阻R3的另一端连接至地，所述光电耦合器U1的第二输出端还和微控制器连接；所述光电耦合器U2的第一输入端通过二极管D2连接至第二功率输出线，所述光电耦合器U2的第一输出端依次连接电阻R4、电阻R5，所述光电耦合器U2的第二输入端连接3.3V电源端，所述光电耦合器U2的第二输出端连接电阻R6，所述电阻R6的另一端连接至地，所述光电耦合器U2的第二输出端还和微控制器连接。

优选地，控制板还设置有用于中断继电器的供电系统的急停按钮，急停按钮还和微控制器连接。

优选地，所述控制板内部还内置辅助电源、温度传感器和接地检测模块；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、温度传感器和接地检测模块均和微控制器连接；所述辅助电源还与输入电源接线端子电连接。

优选地，所述控制板还内置PWM电压检测模块和PWM输出模块；

所述PWM输出模块连接在微控制器和充电枪之间，所述PWM电压检测模块和微控制器、PWM输出模块均连接。

优选地，所述控制板上安装有LCD显示屏，所述LCD显示屏与微控制器电连接。

优选地，所述控制板上安装有指示灯，所述指示灯与微控制器电连接。

优选地，所述控制板上还有用于刷卡启动或者刷卡扣费的读卡器模块，所述读卡器模块与微控制器电连接。

优选地，所述控制板上还内置有Wi-Fi模块和蓝牙模块，所述Wi-Fi模块和蓝牙模块均和微控制器电连接。

本申请和现有技术相比，具有如下有益效果：

本申请的控制板中的继电器输出粘合故障检测电路根据采集到的数据（ADC获取电平），来检测继电器是否通断、粘连，实时监控继电器的吸合断开状态，该继电器输出粘合故障检测主要是在继电器断开时如果检测到继电器触点仍然是吸合的状态，控制板及时通过显示屏和指示灯告知故障提醒驾驶员，这样能充分保证一种交流7kW美标控制板的实用安全，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。

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为本实用新型的一种交流7kW美标控制板的电路原理框图。

图2为本实用新型的继电器输出粘合故障检测电路的第一电路图。

图3为本实用新型的继电器输出粘合故障检测电路的第二电路图。

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所示，本申请的充电桩包括充电枪和交流7kW美标控制板，控制板和充电枪通过充电线电连接。一种交流7kW美标控制板内置微控制器、继电器和继电器输出粘合故障检测电路；所述继电器设置在控制板内的功率输出线上，且继电器和微控制器连接；所述继电器输出粘合故障检测电路与微控制器、继电器均电连接。

在本实施例，如图2、图3所示，继电器输出粘合故障检测电路包括二极管D1、二极管D2、光电耦合器U1、光电耦合器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；所述光电耦合器U1的第一输入端（1脚）通过二极管D1连接至第一功率输出线，二极管D1的正极作为L_OUT端引脚连接至第一功率输出线，所述光电耦合器U1的第一输出端（2脚）依次连接电阻R1、电阻R2，所述光电耦合器U1的第二输入端（4脚）连接3.3V电源端，所述光电耦合器U1的第二输出端（3脚）连接电阻R3，所述电阻R3的另一端连接至地，所述光电耦合器U1的第二输出端还作为S1_CONCATOR引脚和微控制器的连接；所述光电耦合器U2的第一输入端（1脚）通过二极管D2连接至第二功率输出线，二极管D2的正极作为N _OUT端引脚连接至第二功率输出线，所述光电耦合器U2的第一输出端（2脚）依次连接电阻R4、电阻R5，所述光电耦合器U2的第二输入端（4脚）连接3.3V电源端，所述光电耦合器U2的第二输出端（3脚）连接电阻R6，所述电阻R6的另一端连接至地，所述光电耦合器U2的第二输出端还作为S2_CONCATOR引脚和微控制器的连接。其中，第一功率输出线为火线，第二功率输出线为零线。L_OUT为交流电L（火线）的输出，N_OUT:交流电N（零线）的输出，ACN_HOLE:交流电N的输入，ACL_HOLE:交流电L的输入。

在本实施例，所述微控制器为单片机，型号是GD32F303VET6。

本申请的控制板实时监控继电器的状态是否正常的原理如下：

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，具体为MCU通过控制IO引脚的高低电平来控制继电器的通断:

1 MCU引脚输出高电平时，继电器线圈有电流流过，继电器吸和。

2 MCU引脚输出低电平时，继电器线圈无电流流过，继电器断开。

继电器输出粘合故障检测电路根据采集到的数据（ADC获取电平），来检测继电器是否通断、粘连，实时监控继电器的吸合断开状态，该继电器输出粘合故障检测主要是在继电器断开时如果检测到继电器触点仍然是吸合的状态，控制板及时通过显示屏和指示灯告知故障提醒驾驶员。具体地，由于L_OUT引脚、N_OUT引脚和功率线输出线连接，S1_CONCATOR引脚与S2_CONCATOR与单片机引脚相连，当没有输出时，L_OUT和N_OUT是悬空的，所以L_OUT和ACN_HOLE之间是没有电压的，这时S1_CONCATOR是没有信号的。如果继电器输出时，检测到L_OUT和ACN_HOLE之间有电压，表示继电器有粘连。当继电器该断开时没断开，单片机检测到信号LCD报继电器故障提示用户。

在本实施例，控制板还设置有用于中断继电器的供电系统的急停按钮，急停按钮还和微控制器连接。通过急停按下，中断继电器的供电系统，实现继电器硬件断开无电流输出，同时将状态反馈给充电桩控制板，显示屏显示急停故障。

在本实施例，所述控制板内部还内置辅助电源、温度传感器和接地检测模块；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、温度传感器和接地检测模块均和微控制器连接；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，温度检测模块能够对控制板中的温度进行检测，并根据采集到的温度数据做出判断，是否存在过温。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。

在本实施例，所述控制板还内置PWM电压检测模块和PWM输出模块；所述PWM输出模块连接在微控制器和充电枪之间，所述PWM电压检测模块和微控制器、PWM输出模块均连接。PWM输出模块输出相应占空比的PWM信号，并能回采PWM信号电压。具体的工作原理为：MCU自身产生3.3V电平的PWM信号，通过PWM输出模块，将PWM的电平转换为±12V的PWM，该PWM是电动汽车充电的识别信号。该过程中，MCU还可以通过PWM电压检测模块实现PWM自我电平监控。因此，通过PWM电压检测模块和PWM输出模块的设置，充电桩能与新能源汽车进行通讯，获取充电状态。

在本实施例，所述控制板上安装有LCD显示屏，所述LCD显示屏与微控制器电连接。通过显示屏的设置，显示屏能够实时显示充电桩的各项数据，比如充电、过流、过温、继电器故障告警保护的显示。

在本实施例，所述控制板上安装有指示灯，所述指示灯与微控制器电连接。通过指示灯的设置，指示灯能够指示对新能源汽车充电的状态。

在本实施例，所述控制板上还有用于刷卡启动或者刷卡扣费的读卡器模块，所述读卡器模块与微控制器电连接。

在本实施例，所述控制板上还内置有Wi-Fi模块和蓝牙模块，所述Wi-Fi模块和蓝牙模块均和微控制器电连接。

需要说明的是，继电器输出粘合故障检测电路、辅助电源和接地检测模块均为现有的，在此不做具体限定。

本实用新型包括继电器输出粘合故障检测电路，能实时监控继电器的吸合断开状态，保证继电器的正常使用，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，且安装方便、支持无线操控、安全系数更高。

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 (9)

1.一种交流7kW美标控制板，其特征在于：微控制器、继电器和继电器输出粘合故障检测电路；

所述继电器设置在控制板内的功率输出线上，且继电器和微控制器连接；所述继电器输出粘合故障检测电路与微控制器、继电器均电连接。

2.根据权利要求1所述的一种交流7kW美标控制板，其特征在于：继电器输出粘合故障检测电路包括二极管D1、二极管D2、光电耦合器U1、光电耦合器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；

所述光电耦合器U1的第一输入端通过二极管D1连接至第一功率输出线，所述光电耦合器U1的第一输出端依次连接电阻R1、电阻R2，所述光电耦合器U1的第二输入端连接3.3V电源端，所述光电耦合器U1的第二输出端连接电阻R3，所述电阻R3的另一端连接至地，所述光电耦合器U1的第二输出端还和微控制器连接；

所述光电耦合器U2的第一输入端通过二极管D2连接至第二功率输出线，所述光电耦合器U2的第一输出端依次连接电阻R4、电阻R5，所述光电耦合器U2的第二输入端连接3.3V电源端，所述光电耦合器U2的第二输出端连接电阻R6，所述电阻R6的另一端连接至地，所述光电耦合器U2的第二输出端还和微控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种交流7kW美标控制板，其特征在于：控制板还设置有用于中断继电器的供电系统的急停按钮，急停按钮还和微控制器连接。

4.根据权利要求1所述的一种交流7kW美标控制板，其特征在于：所述控制板内部还内置辅助电源、温度传感器和接地检测模块；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、温度传感器和接地检测模块均和微控制器连接；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美标控制板，其特征在于，所述控制板还内置PWM电压检测模块和PWM输出模块；

所述PWM输出模块连接在微控制器和充电枪之间，所述PWM电压检测模块和微控制器、PWM输出模块均连接。

6.根据权利要求1所述的一种交流7kW美标控制板，其特征在于，所述控制板上安装有LCD显示屏，所述LCD显示屏与微控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的一种交流7kW美标控制板，其特征在于，所述控制板上安装有指示灯，所述指示灯与微控制器电连接。

8.根据权利要求1所述的一种交流7kW美标控制板，其特征在于，所述控制板上还有用于刷卡启动或者刷卡扣费的读卡器模块，所述读卡器模块与微控制器电连接。

9.根据权利要求1所述的一种交流7kW美标控制板，其特征在于，所述控制板上还内置有Wi-Fi模块和蓝牙模块，所述Wi-Fi模块和蓝牙模块均和微控制器电连接。

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