一种用于直流充电桩的控制器电路

技术领域

本发明涉及直流充电桩技术领域，具体为一种用于直流充电桩的控制器电路。

背景技术

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩(栓)按充电方式可分为：直流充电桩(栓)，交流充电桩(栓)和交直流一体充电桩(栓)。直流充电俗称就是我们所指的“快充”，需要有着专用的充电桩，充电的电压达到380V左右的三相交流电，为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。直流快速充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，可以为非车载电动汽车的动力电池提供直流电源的供电装置，直流充电可以提供足够的功率，输出的电压和电流调整范围大，可以实现快充的要求。

现有的直流充电桩的控制器电路，控制和检测效果不佳，精准度不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于直流充电桩的控制器电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于直流充电桩的控制器电路，包括PCB板，所述PCB板上设有电源控制电路、CPU控制电路、数据采集电路、开入和开出电路和通信电路，所述电源控制电路、所述数据采集电路、所述开入和开出电路和所述通信电路均分别与所述CPU控制电路电性连接。

进一步的，所述数据采集电路包括第一贴片磁珠、第一二极管、第二贴片磁珠和第二二极管，所述第一贴片磁珠与所述第一二极管串联，所述第一二极管和所述第二贴片磁珠串联，所述第二二极管并联在所述第一贴片磁珠、所述第一二极管和所述第二贴片磁珠外侧，所述第二二极管一端接地。

进一步的，所述数据采集电路还包括第一放大器、第一模拟光电耦合器、第二放大器、第二模拟光电耦合器和第一电容器，所述第一放大器与所述第二放大器串联，所述第一模拟光电耦合器与所述第二放大器并联，所述第二放大器与所述第二模拟光电耦合器串联，所述第一电容并联在所述第二放大器和所述第二模拟光电耦合器外侧。

进一步的，所述数据采集电路还包括第三放大器、第三模拟光电耦合器、第二电容器、第十七电容器和第十八电容器，所述第三放大器与所述第三模拟光电耦合器串联，所述第三模拟光电耦合器与所述第二电容器和所述第十八电容器并联，所述第十七电容器与所述第十八电容器并联，所述第三放大器、所述第十七电容器与所述第十八电容器分别做接地处理。

进一步的，所述开入和开出电路包括三极管、第三二极管和继电器，所述三极管与所述第三二极管串联，所述第三二极管与所述继电器并联，所述开入和开出电路还包括第一电阻、光耦合器和第二电阻，所述第一电阻、所述光耦合器和所述第二电阻串联。

进一步的，所述通信电路包括电源模块、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第六电容器和第三电阻，所述第三电容和所述第四电容与所述电源模块并联，所述第五电容器与所述第三电容器并联，所述第六电容器与所述第四电容器并联，所述第三电阻与所述第六电容器并联。

进一步的，所述通信电路还包括升压转换器、第七电容器、第八电容器、第九电容器、第十电容器、第四二极管、第五二极管、第四电阻、第五电阻和电感器，所述升压转换器与所述电感器串联，所述升压转换器与所述第七电容器串联，所述电感器与所述第七电容器并联，所述电感器与所述第四二极管并联，所述第四二极管、所述第四电阻与所述升压转换器串联，所述第八电容器与所述第四电阻并联，所述升压转换器与所述第五电阻串联，所述第五电阻与所述第八电容器并联，所述第九电容器与所述第五电阻并联，所述第十电容器与所述第九电容器并联，所述第五二极管与所述第十电容器并联。

进一步的，所述通信电路还包括数字隔离器、第十一电容器和第十二电容器，所述第十一电容器和所述第十二电容器分别与所述数字隔离器并联，所述第十一电容器和所述第十二电容器分别做接地处理。

进一步的，所述通信电路还包括线路收发器、第十三电容器、第六电阻和第六二极管，所述线路收发器与所述第十三电容器串联，所述线路收发器与所述第六电阻串联，所述第六二极管与所述第六电阻并联，所述线路收发器、所述第十三电容器和所述第六二极管分别做接地处理。

进一步的，所述通信电路还包括第一逻辑集成芯片、第十四电容器、第七电阻和第八电阻，所述第十四电容器、所述第七电阻和所述第八电阻分别与所述第一逻辑集成芯片串联，所述第七电阻和所述第八电阻并联，所述第一逻辑集成芯片和所述第十四电容器分别做接地处理；所述通信电路还包括接收器、连接器、第七二极管、第十五电容器、第九电阻、第十电阻和第十一电阻，所述第十五电容器与所述连接器串联，所述第七二极管与所述连接器串联，所述连接器与所述第七二极管并联，所述第九电阻与所述第七二极管并联，所述第十电阻与所述连接器串联，所述第十一电阻与所述第十电阻并联；所述通信电路还包括第二逻辑集成芯片、第十六电容器和第十二电阻，所述第十六电容器和所述第十二电阻分别与所述第二逻辑集成芯片串联，所述第十六电容器和所述第二逻辑集成芯片分别做接地处理。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、本发明中主板集成有8路开入、15路开出、6路模拟量、9路通信、2路绝缘检测、2路控制导引，1路工作电源，主板完成与BMS的充电交互，并将充电需求发送到充电机，控制充电机的充电状态，收集充电机运行数据，异常状态下自动停机；带有充电枪电锁控制及温度检测，每个充电枪的检测及控制分别独立工作，可有效提高控制和检测效果，精准度更高；完成人机交互和刷卡功能，实现直流充电桩的充电控制、联网、刷卡、计费、显示、计量、采集等功能。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中的电源控制电路的电路连接示意图一；

图2是本发明中的电源控制电路的电路连接示意图二；

图3是本发明中的电源控制电路的电路连接示意图三；

图4是本发明中的CPU控制电路的电路连接示意图一；

图5是本发明中的CPU控制电路的电路连接示意图二；

图6是本发明中的CPU控制电路的电路连接示意图三；

图7是本发明中的数据采集电路的电路连接示意图；

图8是本发明中的开入和开出电路的电路连接示意图；

图9是本发明中的通信电路的部分电路连接示意图一；

图10是本发明中的通信电路的部分电路连接示意图二；

图11是本发明中的通信电路的部分电路连接示意图三；

图12是本发明中的PCB的示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-12，本发明提供技术方案：一种用于直流充电桩的控制器电路，包括PCB板，所述PCB板上设有电源控制电路、CPU控制电路、数据采集电路、开入和开出电路和通信电路，所述电源控制电路、所述数据采集电路、所述开入和开出电路和所述通信电路均分别与所述CPU控制电路电性连接。

所述数据采集电路包括第一贴片磁珠、第一二极管、第二贴片磁珠和第二二极管，所述第一贴片磁珠与所述第一二极管串联，所述第一二极管和所述第二贴片磁珠串联，所述第二二极管并联在所述第一贴片磁珠、所述第一二极管和所述第二贴片磁珠外侧，所述第二二极管一端接地。

所述数据采集电路还包括第一放大器、第一模拟光电耦合器、第二放大器、第二模拟光电耦合器和第一电容器，所述第一放大器与所述第二放大器串联，所述第一模拟光电耦合器与所述第二放大器并联，所述第二放大器与所述第二模拟光电耦合器串联，所述第一电容并联在所述第二放大器和所述第二模拟光电耦合器外侧。

所述数据采集电路还包括第三放大器、第三模拟光电耦合器、第二电容器、第十七电容器和第十八电容器，所述第三放大器与所述第三模拟光电耦合器串联，所述第三模拟光电耦合器与所述第二电容器和所述第十八电容器并联，所述第十七电容器与所述第十八电容器并联，所述第三放大器、所述第十七电容器与所述第十八电容器分别做接地处理。

所述开入和开出电路包括三极管、第三二极管和继电器，所述三极管与所述第三二极管串联，所述第三二极管与所述继电器并联，所述开入和开出电路还包括第一电阻、光耦合器和第二电阻，所述第一电阻、所述光耦合器和所述第二电阻串联。

所述通信电路包括电源模块、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第六电容器和第三电阻，所述第三电容和所述第四电容与所述电源模块并联，所述第五电容器与所述第三电容器并联，所述第六电容器与所述第四电容器并联，所述第三电阻与所述第六电容器并联。

所述通信电路还包括升压转换器、第七电容器、第八电容器、第九电容器、第十电容器、第四二极管、第五二极管、第四电阻、第五电阻和电感器，所述升压转换器与所述电感器串联，所述升压转换器与所述第七电容器串联，所述电感器与所述第七电容器并联，所述电感器与所述第四二极管并联，所述第四二极管、所述第四电阻与所述升压转换器串联，所述第八电容器与所述第四电阻并联，所述升压转换器与所述第五电阻串联，所述第五电阻与所述第八电容器并联，所述第九电容器与所述第五电阻并联，所述第十电容器与所述第九电容器并联，所述第五二极管与所述第十电容器并联。

所述通信电路还包括数字隔离器、第十一电容器和第十二电容器，所述第十一电容器和所述第十二电容器分别与所述数字隔离器并联，所述第十一电容器和所述第十二电容器分别做接地处理。

所述通信电路还包括线路收发器、第十三电容器、第六电阻和第六二极管，所述线路收发器与所述第十三电容器串联，所述线路收发器与所述第六电阻串联，所述第六二极管与所述第六电阻并联，所述线路收发器、所述第十三电容器和所述第六二极管分别做接地处理。

所述通信电路还包括第一逻辑集成芯片、第十四电容器、第七电阻和第八电阻，所述第十四电容器、所述第七电阻和所述第八电阻分别与所述第一逻辑集成芯片串联，所述第七电阻和所述第八电阻并联，所述第一逻辑集成芯片和所述第十四电容器分别做接地处理；所述通信电路还包括接收器、连接器、第七二极管、第十五电容器、第九电阻、第十电阻和第十一电阻，所述第十五电容器与所述连接器串联，所述第七二极管与所述连接器串联，所述连接器与所述第七二极管并联，所述第九电阻与所述第七二极管并联，所述第十电阻与所述连接器串联，所述第十一电阻与所述第十电阻并联；所述通信电路还包括第二逻辑集成芯片、第十六电容器和第十二电阻，所述第十六电容器和所述第十二电阻分别与所述第二逻辑集成芯片串联，所述第十六电容器和所述第二逻辑集成芯片分别做接地处理。

具体实施方式为：电源控制电路采用是隔离反激式电源拓扑结构，给内部元器件供电，以开入检测的方式实现短路检测和粘连检测，CPU控制电路对整体进行综合控制，保证通信信号的正常输入输出，数据采集电路可实现对控制电路中的数据进行采集，收集充电机运行数据，异常状态下自动停机，开入和开出电路可实现8路开入、15路开出，数据更加准确，通信控制电路以9路通信线路控制、2路绝缘检测和2路控制导引，保证通信信号的正常输入输出，保证每个充电枪的检测及控制分别独立工作，可有效提高控制和检测效果，精准度更高。

本发明的工作原理：

参照说明书附图1-12，本发明中主板集成有8路开入、15路开出、6路模拟量、9路通信、2路绝缘检测、2路控制导引，1路工作电源，主板完成与BMS的充电交互，并将充电需求发送到充电机，控制充电机的充电状态，收集充电机运行数据，异常状态下自动停机；带有充电枪电锁控制及温度检测，每个充电枪的检测及控制分别独立工作，可有效提高控制和检测效果，精准度更高；完成人机交互和刷卡功能，实现直流充电桩的充电控制、联网、刷卡、计费、显示、计量、采集等功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。