本实用新型专利技术公开了一种新型电动汽车交流充电桩控制装置，包括主控制电路，以及分别与主控制电路连接的充电电缆连接确认电路、控制导引电路、控制导引状态采集电路、串口屏接口电路、电能读取电路、LED指示电路、报警电路、充电桩交流充电主回路通断控制电路；所述电能读取电路还与设置在充电桩交流充电主回路上的智能电量计量装置连接，所述充电电缆连接确认电路、控制导引电路、控制导引状态采集电路还分别与连接在充电桩交流充电主回路上的充电桩端充电插座连接，所述充电桩端充电插座与电动汽车端充电插头连接。本实用新型专利技术具有通用性，可以很方便地集成到其它的电动汽车充电设备之中，提高了该装置硬件资源的灵活性，便于系统维护和系统升级。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于新能源汽车
，尤其涉及一种新型电动汽车交流充电桩控制装置。
技术介绍
面对石油能源危机和大气污染问题的严峻挑战，电动汽车在节能减排以及减少对化石能源的依赖方面具备传统汽车不可比拟的优势。积极发展电动汽车产业，推动及加快交通能源结构升级，符合我国能源可持续发展战略。因此，电动汽车充电技术及其相关设施建设受到了各国政府、汽车制造商、科研院所以及电力企业的广泛关注。在中国政府的大力推动下，电动汽车已从导入期进入到全面的提速期，预计到2020年，中国境内电动汽车保有量将超过500万辆。到2030年，中国电动汽车保有量将达到6 000万辆，总耗电量为1 350亿kWh，占2030年全国预计用电量1.3％左右。随着电动汽车数量的迅速增加，其产业也将成为能源互联网最大的商业模式。充电桩作为电动汽车产业链上的重要组成部分，近几年来，成为国内外学者研究的热点，并取得了一些较有价值的成果。在国外，通用雪佛兰和特斯拉分别为自己研发的电动汽车建立了充电基础设施，美国在进行推广试点的州采取“居家充电”和“公共充电”双保险的策略，日本目前广泛采用的是直流快速充电方式。在国内，一些学者对电动汽车交流充电接口电路等效模型进行分析，完成了充电接口连接状态确认及控制导引等功能测试；并以可编程逻辑控制器或嵌入式微处理器为控制核心设计了电动汽车交流充电桩。上述研究对于电动汽车充电设备及其基础设施建设提供了良好的指导意义，然而，在研发过程中执行标准不统一，将很大程度地制约电动汽车产业的发展。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于提供一种新型电动汽车交流充电桩控制装置，能为任何兼容国家充电标准的电动汽车充电。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种新型电动汽车交流充电桩控制装置，包括主控制电路，以及分别与主控制电路连接的充电电缆连接确认电路、控制导引电路、控制导引状态采集电路、串口屏接口电路、电能读取电路、LED指示电路、报警电路、充电桩交流充电主回路通断控制电路；所述电能读取电路还与设置在充电桩交流充电主回路上的智能电量计量装置连接，所述充电电缆连接确认电路、控制导引电路、控制导引状态采集电路还分别与连接在充电桩交流充电主回路上的充电桩端充电插座连接，所述充电桩端充电插座与电动汽车端充电插头连接。所述充电桩端充电插座包括至少五个接触点，所述五个接触点分别为：火线接触点、零线接触点、接地保护接触点、连接确认接触点、控制导引接触点；所述五个接触点与电动汽车端充电插头对应接触点连接。所述充电电缆连接确认电路包括依次串联的电源、第一电阻、第二电阻、二极管、第三电阻、充电连接确认端口，在第二电阻的两端并联光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端连接主控制电路；所述充电连接确认端口与充电桩端充电插座的连接确认接触点连接。所述控制导引电路包括高速光电耦合器，以及由一个N沟道场效应管和一个P沟道场效应管组成的推挽功率放大电路；高速光电耦合器接收主控制电路发出的PWM波，通过高速光电耦合器隔离后，再经推挽功率放大电路放大后，从控制导引端口输出双极性PWM波形；所述控制导引端口与充电桩端充电插座的控制导引接触点连接。所述控制导引状态采集电路包括电压跟随器以及采用差分信号输出的线性隔离放大电路；充电桩端充电插座的控制导引接触点的电信号依次经过电压跟随器、线性隔离放大电路得到差分输出的电压信号，所述差分输出的电压信号分别送入主控制电路。所述串口屏接口电路采用RS232接口电路与工业串口LCD显示模块连接。所述电能读取电路采用RS485接口电路。所述充电桩交流充电主回路通断控制电路包括由主控制电路控制的继电器、设置在充电桩交流充电主回路上的交流接触器，继电器的常开触点串联在交流接触器线圈的供电主回路上。所述充电桩交流充电主回路通断控制电路还包括急停按钮电路，急停按钮电路包括急停按钮以及依次串联的VCC电源、第四电阻、第五电阻、电压箝位电路；第五电阻与电压箝位电路构成的串联电路与所述急停按钮的常开触点并联；所述急停按钮的常闭触点设置在交流接触器线圈的供电主回路上；电压箝位电路的输出端与主控制电路连接。所述新型电动汽车交流充电桩控制装置还包括为所述充电桩控制装置提供电源的系统辅助电源电路。本技术遵守《电动汽车传导充电用连接装置 第1部分 通用要求》GB/T20234.1-2011及《电动汽车传导充电用连接装置 第2部分 交流充电接口》GB/T20234.2-2011的要求，能为兼容该充电标准的电动汽车充电；采用模块化设计方案，使装置中各个电路模块功能相互独立，可以很方便地集成到其它的电动汽车充电设备之中，提高了该装置硬件资源的灵活性，便于系统维护和系统升级。附图说明图1 为本技术的电路原理框图。图2 为本技术的基于飞思卡尔单片机MC9S12XEQ512的主控制电路原理图。图3 为本技术的充电电缆连接确认电路原理图。图4 为本技术的控制导引电路原理图。图5 为本技术的控制导引电路输出电压与PWM波的电平状态关系图。图6 为本技术的控制导引状态采集电路原理图。图7 为本技术的基于RS232的串口屏接口电路原理图。图8 为本技术的基于RS485总线的电能读取电路原理图。图9 为本技术的RGB三色LED指示电路原理图。图10 为本技术的蜂鸣器提示报警电路原理图。图11 为本技术的充电桩交流充电主回路通断控制电路原理图。图12 为本技术的系统辅助电源电路原理图。图13 为本技术系统辅助电源检测电路原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。本技术提供一种新型电动汽车交流充电桩控制装置，采用Freescale MC9S12XEQ512为主控制器，借助其片内集成的脉宽调制器( pulse width modulation, PWM )模块、模数转换器( analog to digital converter, ADC )模块简化了电路设计的复杂度，提升了电动汽车用户充电的便利性。该装置主要有基于飞思卡尔单片机MC9S12XEQ512的主控制电路、充电电缆连接确认电路、控制导引电路、控制导引状态采集电路、基于RS232的串口屏接口电路、基于RS485总线的电能读取电路、LED指示电路、充电桩交流充电主回路通断控制电路等电路组成。本技术实现了电动汽车交流充电过程控制导引、充电电缆连接确认、识别充电接口传输最大电流、充电连接状态实时采集、故障报警及应急状况处理等功能。充电过程的实时监测及信号的安全隔离设计有效提高了系统的安全性，增强了系统的稳定性。本技术采用如下方案实现：1、模块化设计方案该控制装置采用模块化设计方案，主要由三大部分构成：交流输入控制部分，实现交流供电控制、电能的计量、安全防护等功能。交流输出控制部分，完成充电电缆连接确认、控制导引、与车载充电机通信等。中央控制部分，实现系统检测、人机交互、计量收费、业务数据管理、数据通信以及故障诊断等功能。其中，交流输入控制部分和交流输出控制部分构成充电桩交流充电主回路。本技术原理框图如图1所示。作为该装置的控制核心，采用飞思卡尔(Freescale)公司生产的16位微处理器MC9本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型电动汽车交流充电桩控制装置，其特征在于：包括主控制电路，以及分别与主控制电路连接的充电电缆连接确认电路、控制导引电路、控制导引状态采集电路、串口屏接口电路、电能读取电路、LED指示电路、报警电路、充电桩交流充电主回路通断控制电路；所述电能读取电路还与设置在充电桩交流充电主回路上的智能电量计量装置连接，所述充电电缆连接确认电路、控制导引电路、控制导引状态采集电路还分别与连接在充电桩交流充电主回路上的充电桩端充电插座连接，所述充电桩端充电插座与电动汽车端充电插头连接。
【技术特征摘要】
1.一种新型电动汽车交流充电桩控制装置，其特征在于：包括主控制电路，以及分别与主控制电路连接的充电电缆连接确认电路、控制导引电路、控制导引状态采集电路、串口屏接口电路、电能读取电路、LED指示电路、报警电路、充电桩交流充电主回路通断控制电路；所述电能读取电路还与设置在充电桩交流充电主回路上的智能电量计量装置连接，所述充电电缆连接确认电路、控制导引电路、控制导引状态采集电路还分别与连接在充电桩交流充电主回路上的充电桩端充电插座连接，所述充电桩端充电插座与电动汽车端充电插头连接。2.根据权利要求1所述的新型电动汽车交流充电桩控制装置，其特征在于：所述充电桩端充电插座包括至少五个接触点，所述五个接触点分别为：火线接触点、零线接触点、接地保护接触点、连接确认接触点、控制导引接触点；所述五个接触点与电动汽车端充电插头对应接触点连接。3.根据权利要求2所述的新型电动汽车交流充电桩控制装置，其特征在于：所述充电电缆连接确认电路包括依次串联的电源、第一电阻、第二电阻、二极管、第三电阻、充电连接确认端口，在第二电阻的两端并联光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端连接主控制电路；所述充电连接确认端口与充电桩端充电插座的连接确认接触点连接。4.根据权利要求2所述的新型电动汽车交流充电桩控制装置，其特征在于：所述控制导引电路包括高速光电耦合器，以及由一个N沟道场效应管和一个P沟道场效应管组成的推挽功率放大电路；高速光电耦合器接收主控制电路发出的PWM波，通过高速光电耦合器隔离后，再经推挽功率放大电路放大后，从控制导引端口输出双极...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐坤，耿文波，陈立勇，张宏，张少辉，张青锋，王洪峰，王祺，李纲，任国恒，李浩，邵泽龙，徐尚中，孙挺，王伟，樊宇，王迤冉，朱海，
申请(专利权)人：周口师范学院，
类型：新型
国别省市：河南;41
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