CN211375394U - 一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，包括设备主体，设备主体上设有主控制器，所述主控制器上集成有负载控制切换电路、三相电压电流采样调理电路、风机控制及保护电路、充电车辆故障模拟电路、CC/CP控制电路、开关量输入检测电路、功率单元及枪座温度检测电路、USB数据交互电路、火零线判断电路、RS485通讯电路、4G通讯电路、直流降压调理电路和主控MCU电路，能使检测仪具备负载控制切换功能、三相电压电流采样调理功能、风机控制及保护功能、充电车辆故障模拟功能、CC/CP控制功能、开关量输入检测功能、功率单元及枪座温度检测功能、USB数据交互功能、火零线判断功能、RS485通讯功能、4G通讯功能和直流降压调理功能。

Description

一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统。

背景技术

交流充电桩便携式检测仪主要用于满足国标GB/T 18487.1-2015的交流充电桩的日常运维检测用；现有设备一般采取分立方式，包括接口模拟装置、负载装置、显示或人机交互装置等。现在设备在运用现场巡检测试过程中，相对比较复杂，需要搬动多个组件并在现场组合完成，同时需要专业的工程师现场设定测试参数或条件，故使用起来相对比较繁琐，作为现场运维检测用，巡检工作效率低，使用成本高。为此，我们公司研发了一款新型检测仪，为达到新型检测仪的检测要求，因此需要有相应的控制系统进行匹配。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能使检测仪具备负载控制切换功能、三相电压电流采样调理功能、风机控制及保护功能、充电车辆故障模拟功能、CC/CP控制功能、开关量输入检测功能、功率单元及枪座温度检测功能、USB数据交互功能、火零线判断功能、RS485通讯功能、4G通讯功能、直流降压调理功能的用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，包括设备主体，设备主体上设有触摸屏、国际交流枪座、数据接口、检测接口、充电接口、主控制器、辅助电源、备用电池、电阻负载组件和散热风机，所述主控制器上集成有负载控制切换电路、三相电压电流采样调理电路、风机控制及保护电路、充电车辆故障模拟电路、CC/CP控制电路、开关量输入检测电路、功率单元及枪座温度检测电路、USB数据交互电路、火零线判断电路、RS485通讯电路、4G通讯电路、直流降压调理电路和主控MCU电路，所述直流降压调理功能电路用于为主控制器提供稳定的直流3.3V电压，所述开关量输入检测电路用于实现外部高电压电平到主控MCU电路可采集的3.3V电平的转换，所述充电车辆故障模拟电路主要用于检测仪实现异常充电测试时候的故障模拟电路，其包括CP断线故障模拟、CC断线故障模拟、接地连续性断开模拟、CP接地故障模拟、CC接地故障模拟、漏电保护动作故障模拟。

本实用新型通过采用上述设置，使得检测仪具备负载控制切换功能、三相电压电流采样调理功能、风机控制及保护功能、充电车辆故障模拟功能、CC/CP控制功能、开关量输入检测功能、功率单元及枪座温度检测功能、USB数据交互功能、火零线判断功能、RS485通讯功能、4G通讯功能和直流降压调理功能，具有实用性和使用的广泛性，同时便于携带，能准确完成交流充电桩的检测。

优选的，所述主控MCU电路采用的处理器和芯片是32位高性能ARMCortex-M4处理器和STM32F407芯片。

该设置，解决了系统数据信息处理量较大的问题，使得主控系统支持浮点运算和DSP指令。

优选的，所述4G通讯电路采用EC20核心4G通讯模块，外接贴片SIM卡。

该设置，保证了模块的稳定工作，为4G通讯模块提供独立3.9V稳定电压源。

优选的，所述直流降压调理功能电路采用TPS54335系列同步降压转换器芯片。

该设置，为主控制器提供了稳定的直流3.3V电压，同时使得电路设计更为简单稳定。

优选的，所述USB数据交互功能电路用于主控MCU电路数据的导出和程序升级，采用TPS2061电源管理芯片。

该设置，简化了外围电路，实现USB供电电源的保护。

优选的，所述CC/CP控制功能电路用于模拟车辆开关的闭合与开断，实现CP信号占空比的采集，实现CP脉冲信号的高电平幅值的采集，实现CC信号的电压采集。

该设置，便于判断充电桩输出电流能力，判断充电桩CP信号是否合格，判断充电枪是否已经连接。

优选的，所述RS485通讯功能电路用于驱动触摸屏，采用隔离型RS485芯片。

该设置，便于配合高耐压隔离电路，实现了项目功能要求，增加了稳定性。

优选的，所述负载控制切换电路采用五组继电器控制电路，并分别对应三组负载。

该设置，通过采集输入电压信息，确定输入电压是单相或是三相，在单相情况下，控制三组负载加入到L1相，如果是在三相输入的情况下，三组负载分别加到L1，L2，L3三相负载上，从而高效利用三组负载，使的在有限体积下，提高了负载使用效率，从而提高了设备的功率密度。

优选的，所述散热风机采用220VAC供电风机，所述220VAC供电风机的运行电流采用电流互感器加峰值检波电路调理采集。

该设置，便于判断风机是否过流或停转，进而判断风机是否正常工作。

优选的，所述功率单元及枪座温度检测电路采用NTC热敏电阻。

该设置，便于配合电阻分压电路实现温度的采集与过温保护

本实用新型的有益效果是：能使检测仪具备负载控制切换功能、三相电压电流采样调理功能、风机控制及保护功能、充电车辆故障模拟功能、CC/CP控制功能、开关量输入检测功能、功率单元及枪座温度检测功能、USB数据交互功能、火零线判断功能、RS485通讯功能、4G通讯功能、直流降压调理功能，具有实用性和使用的广泛性。

附图说明

为了更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，但并不是对本实用新型保护范围的限制。

图1为本实用新型的电路组成示意图；

图2为本实用新型的正面示意图；

图3为本实用新型的内部结构示意图；

图4为本实用新型的测试示意图；

图5为本实用新型的火零线判断电路示意图；

图6为本实用新型的三相电压电流采集调理电路示意图；

图7为本实用新型的散热风机控制及保护电路示意图；

图8为本实用新型的USB数据交互功能电路示意图；

图9为本实用新型的CC/CP控制功能电路示意图；

图10为本实用新型的主控MCU电路示意图；

图11为本实用新型的RS485通讯功能电路示意图；

其中，1.设备主体，2.触摸屏，3.国际交流枪座，4.数据接口，5.检测接口，6.充电接口，7.主控制器，8.辅助电源，9.备用电池，10.电阻负载组件，11.散热风机。

具体实施方式

参阅图1至图11所示的一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，包括设备主体1，设备主体1上设有触摸屏2、国际交流枪座3、数据接口4、检测接口5、充电接口6、主控制器7、辅助电源8、备用电池9、电阻负载组件10和散热风机11，触摸屏2、国际交流枪座3、数据接口4、检测接口5、充电接口6、辅助电源8、备用电池9、电阻负载组件10和散热风机11都与主控制器7连接，所述主控制器7上集成有负载控制切换电路、三相电压电流采样调理电路、风机控制及保护电路、充电车辆故障模拟电路、CC/CP控制电路、开关量输入检测电路、功率单元及枪座温度检测电路、USB数据交互电路、火零线判断电路、RS485通讯电路、4G通讯电路、直流降压调理电路和主控MCU电路，所述直流降压调理功能电路用于为主控制器提供稳定的直流3.3V电压，所述开关量输入检测电路用于实现外部高电压电平到主控MCU电路可采集的3.3V电平的转换，所述充电车辆故障模拟电路主要用于检测仪实现异常充电测试时候的故障模拟电路，其包括CP断线故障模拟、CC断线故障模拟、接地连续性断开模拟、CP接地故障模拟、CC接地故障模拟、漏电保护动作故障模拟。

进一步，所述主控MCU电路采用的处理器和芯片是32位高性能ARMCortex-M4处理器和STM32F407芯片。

进一步，所述4G通讯电路采用EC20核心4G通讯模块，外接贴片SIM卡。

进一步，所述直流降压调理功能电路采用TPS54335系列同步降压转换器芯片。

进一步，所述USB数据交互功能电路用于主控MCU电路数据的导出和程序升级，采用TPS2061电源管理芯片。

进一步，所述CC/CP控制功能电路用于模拟车辆开关的闭合与开断，实现CP信号占空比的采集，实现CP脉冲信号的高电平幅值的采集，实现CC信号的电压采集。

进一步，所述RS485通讯功能电路用于驱动触摸屏，采用隔离型RS485芯片。

进一步，所述负载控制切换电路采用五组继电器控制电路，并分别对应三组负载。

进一步，所述散热风机采用220VAC供电风机，所述220VAC供电风机的运行电流采用电流互感器加峰值检波电路调理采集。

进一步，所述功率单元及枪座温度检测电路主要采用NTC热敏电阻。

进一步，充电车辆故障模拟电路电路主要用在检测仪实现异常充电测试时候的故障模拟电路，根据充电桩的输出情况，从而判断充电桩是否按国标要求实现。

本实用新型使用时，通过国际交流枪座与待检测的交流充电桩连接，检测仪程序初始化并进行自检，当设备自检正常时，通过触摸屏进行测试项目的选择及操作，控制风机开启，随后判断当前没相电压，判断当前CP状态、CC状态等，进行吸合负载，通过触摸屏进行数据的显示，通过控制器上的散热风机控制及保护电路、三相电压/电流采集调理电路、负载控制切换电路、火零线判断功能电路、功率单元及交流枪座温度检测电路、直流降压调理功能电路、开关量输入检测电路、CC/CP控制功能电路、充电车辆故障模拟电路和主控MCU电路等完成交流充电桩的检测，得到的数据信息可以通过R485通讯功能电路、4G通讯功能电路、USB数据交互功能电路进行数据导出。

使用时，备用电池为设备初始供电，为降低备用电池电能消耗，在设备关机时，电路处于全断电模式。在充电桩正常输出后，利用充电桩输出的交流电压，经过设备内部的辅助电源转化为12V电能，为设备控制系统供电并为备用电池充电。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，包括设备主体，设备主体上设有触摸屏、国际交流枪座、数据接口、检测接口、充电接口、主控制器、辅助电源、备用电池、电阻负载组件和散热风机，其特征在于：所述主控制器上集成有负载控制切换电路、三相电压电流采样调理电路、风机控制及保护电路、充电车辆故障模拟电路、CC/CP控制电路、开关量输入检测电路、功率单元及枪座温度检测电路、USB数据交互电路、火零线判断电路、RS485通讯电路、4G通讯电路、直流降压调理电路和主控MCU电路，所述直流降压调理功能电路用于为主控制器提供稳定的直流3.3V电压，所述开关量输入检测电路用于实现外部高电压电平到主控MCU电路可采集的3.3V电平的转换，所述充电车辆故障模拟电路主要用于检测仪实现异常充电测试时候的故障模拟电路，其包括CP断线故障模拟、CC断线故障模拟、接地连续性断开模拟、CP接地故障模拟、CC接地故障模拟、漏电保护动作故障模拟。

2.根据权利要求1所述的一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，其特征在于：所述主控MCU电路采用的处理器和芯片是32位高性能ARMCortex-M4处理器和STM32F407芯片。

3.根据权利要求1所述的一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，其特征在于：所述4G通讯电路采用EC20核心4G通讯模块，外接贴片SIM卡。

4.根据权利要求1所述的一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，其特征在于：所述直流降压调理功能电路采用TPS54335系列同步降压转换器芯片。

5.根据权利要求1所述的一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，其特征在于：所述USB数据交互功能电路用于主控MCU电路数据的导出和程序升级，采用TPS2061电源管理芯片。

6.根据权利要求1所述的一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，其特征在于：所述CC/CP控制功能电路用于模拟车辆开关的闭合与开断，实现CP信号占空比的采集，实现CP脉冲信号的高电平幅值的采集，实现CC信号的电压采集。

7.根据权利要求1所述的一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，其特征在于：所述RS485通讯功能电路用于驱动触摸屏，采用隔离型RS485芯片。

8.根据权利要求1所述的一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，其特征在于：所述负载控制切换电路采用五组继电器控制电路，并分别对应三组负载。

9.根据权利要求1所述的一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，其特征在于：所述散热风机采用220VAC供电风机，所述220VAC供电风机的运行电流采用电流互感器加峰值检波电路调理采集。

10.根据权利要求1所述的一种用于交流充电桩巡检用便携式检测仪主控系统，其特征在于：所述功率单元及枪座温度检测电路采用NTC热敏电阻。

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