电动汽车智能交流充电桩制造技术

本实用新型专利技术提供一种电动汽车智能交流充电桩，包括CPU、隔离光耦、CP信号产生电路、CP信号反馈电路和充电枪接口，所述CPU的I/O口与隔离光耦T1连接，所述隔离光耦T1的输出端与所述CP信号产生电路连接，所述CP信号产生电路输出CP1信号，所述CP1信号分为两路，一路与所述充电枪接口连接，另一路经CP信号反馈电路连接至CPU的AD采样通道。本实用新型专利技术采用隔离光耦提高了信号抗干扰的能力，采用CP信号反馈电路实现CP1信号的闭环控制，提高了充电桩的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车智能交流充电桩
本技术涉及充电桩
，特别是涉及一种电动汽车智能交流充电桩。
技术介绍
随着全球节能和环保意识的不断增强，新能源领域的电动汽车产业迅速发展。与此同时，为了更好的满足客户的需求，在商场酒店等各种公共场所布局充电桩已经是不可逆转的趋势，充电桩是属于对电进行操作的设备，那么充电安全是充电桩中最重要的一个部分。在交流充电桩和电动汽车之间需要有一种通信机制，充电桩控制导引电路发出1kHz的不同占空比的PWM信号(CP)，与车连接之后，将反馈回来的信号进行测量，实现功率匹配和连接确认功能，由于是与车的一种通信确认机制，所以可靠性要求较高。目前交流充电桩的控制导引电路基本都是产生正的PWM波，然后经过降压进入CPU的AD通道进行测量，这样的电路有两个比较突出的问题：1、电源地直接连接到了保护大地PE，前端PE未可靠连接时，存在安全隐患；2、CP信号连接到车端，线路较长，容易串入干扰。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本技术提供一种电动汽车智能交流充电桩，通过控制导引电路，将PWM波发生电路和电压值测量电路与CPU核心电路进行电气隔离，隔离耐压达到2000V，当CP信号串入干扰，不会影响到充电桩主电路。本技术解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种电动汽车智能交流充电桩，包括控制导引电路，所述控制导引电路包括CPU、隔离光耦、CP信号产生电路、CP信号反馈电路和充电枪接口，所述CPU的I/O口与隔离光耦T1连接，所述隔离光耦T1的输出端与所述CP信号产生电路连接，所述CP信号产生电路输出CP1信号，所述CP1信号分为两路，一路与所述充电枪接口连接，另一路经CP信号反馈电路连接至CPU的AD采样通道。隔离光耦T1采用ACPL-M50L-000E，用于CPU输出的CP1_PWM脉冲的隔离，隔离光耦T1的原边侧阳极通过电阻R3连接3.3V电源VCC1，副边侧的电源端VCC连接至+VCC2电源，地端GND连接至-VCC2电源，且通过电容C8进行+VCC2电源与-VCC2电源的滤波，VCC2为12V电源，VEE为12V电源的地。具体的，所述CP信号产生电路包括三极管Q1和Q2以及电阻R1、R4、R6和R12，所述电阻R4和R6串联，所述电阻R4的另一端连接至电源+VCC2，所述电阻R6的另一端分别与所述三极管Q1和Q2的基极连接，所述电阻R4和R6的公共引出端与所述隔离光耦T1的输出端连接，所述电阻R1串接在所述三极管Q1的集电极与电源+VCC2之间，所述电阻R12串接在所述三极管Q2的集电极与电源-VCC2之间，所述三极管Q1的发射极与三极管Q2的发射极连接，且公共引出端输出CP1信号。具体的，所述CP信号反馈电路包括分压滤波电路、电压隔离光耦电路、差分运放电路、阻容滤波电路以及跟随电路，所述分压滤波电路包括二极管D1，电阻R5、R7和R11以及电容C7，所述二极管D1的阳极连接CP1信号，所述二极管D1的阴极依次串联电阻R5和R7，所述电阻R5和R7的公共引出端连接电阻R11并连接地VEE，所述电容C7一端与电阻R7的输出端连接，另一端连接至地VEE；所述电压隔离光耦电路包括隔离光耦U2，所述隔离光耦U2的输入端VIN连接电阻R7的输出端，所述隔离光耦U2包括正向输出端VOUT+和反向输出端VOUT-；所述差分运放电路包括运放U3A，电阻R2、R8、R10和R13，电容C4和C10，所述电阻R8串联在所述正向输出端VOUT+与运放U3A的正向输入端之间，所述电阻R10串联在所述反向输出端VOUT-与运放U3A的反向输入端之间，所述电阻R2和电容C4并联后串接在地VSSA与运放U3A的正向输入端之间，所述电阻R13和电容C10并联后串接在运放U3A的反向输入端与运放U3A的输出端之间；所述阻容滤波电路包括电阻R9和电容C9，所述跟随电路包括运放U3B，所述电阻R9串联在所述运放U3A的输出端与运放U3B的正向输入端之间，所述电容C9一端连接在运放U3B的正向输入端，另一端接地VSSA，所述运放U3B的反向输入端与所述运放U3B的输出端连接，所述运放U3B的输出端连接CPU的AD采样通道ADIN0，且所述运放U3B的输出端经过二极管D2连接至地VSSA。隔离光耦U2采用的芯片型号为ACPL-C87H，其电源端VDD1连接电源+VCC3，并且经过电容C5连接至VEE，电源端VDD2连接电源+VCC3，并且经过电容C6连接至VSSA，VCC3为5V电源，VSSA为5V电源的地。工作过程：运放U3A和运放U3B采用的是双运算放大器芯片LM358D，LM358D内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式。CPU发出的PWM波形为3.3V，采用隔离光耦T1隔离，隔离光耦T1的输出端供电电压为±12V即±VCC2。使用外部的开关电源，电源输出为15V，通过LM317进行稳压到+12V，再通过负电压产生芯片B1212D-W2产生-12V电压。利用两个三极管设计出正负PWM输出电路。将PWM波进行电阻分压及阻容滤波，再经过电压隔离光耦，输入到CPU的AD采样通道。CPU的IO管脚输出CP1_PWM信号作为隔离光耦T1的CP1_PWM信号输入，CPU输出的CP1_PWM信号经过隔离光耦T1的隔离，输出稳定的高低电平信号，驱动三极管Q1或Q2导通，隔离光耦T1原边侧的电源采用3.3V的电源VCC1供电，隔离光耦T1的副边侧VCC和GND分别采用+12V和-12V供电，当CPU的IO管脚输出CP1_PWM信号为高低电平时则使隔离光耦T1输出端对应输出高低电平信号，三极管Q1和Q2分别接+12V和-12V电源，从而使三极管Q1导通输出+12V的PWM脉冲信号，或者使三极管Q2导通输出-12V的PWM脉冲信号，即CP1信号，CP1信号连接到充电枪的CP接口，CP接口通过充电枪连接到汽车上，实现充电枪通信机制的确认。汽车上具有开关，可以控制连接对地的电阻为1K等，三极管的集电极已经连接1K电阻R1和R12，所以CP1信号的幅值为±6V或±9V。同时，CP1信号的正负PWM波形经过二极管D1变为正的PWM，再经过电阻R5和R11分压，变为小电压信号，再经过电阻R7和电容C7的阻容滤波，进入电压隔离光耦U2，隔离光耦U2的正向输出端VOUT+和反向输出端VOUT-分别连接差分运放U3A的正向输入端和反向输入端，然后再经过R9和C9的阻容滤波和运放U3B的电压跟随电路，进入到CPU的AD采样通道，CPU采集输入的电压信号，当CP1信号端的幅值为±6V或±9V时，CPU都可以采集出电压信号的变化，从而实现功率匹配和连接确认，提高了交流充电桩的稳定性。本技术的有益效果是：本技术提供的一种电动汽车智能交流充电桩，通过光耦隔离提高了抗干扰的能力，通过CP信号反馈电路实现CP1信号的闭环控制，提高了充电桩的稳定性、可靠性和PWM波幅值的精度。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1是本技术最佳实施例的原理框图；图2是本技术最佳实施例的原理图；图3是图2中隔离光耦以及CP信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车智能交流充电桩，其特征在于：包括控制导引电路，所述控制导引电路包括CPU、隔离光耦、CP信号产生电路、CP信号反馈电路和充电枪接口，所述CPU的I/O口与隔离光耦T1连接，所述隔离光耦T1的输出端与所述CP信号产生电路连接，所述CP信号产生电路输出CP1信号，所述CP1信号分为两路，一路与所述充电枪接口连接，另一路经CP信号反馈电路连接至CPU的AD采样通道。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车智能交流充电桩，其特征在于：包括控制导引电路，所述控制导引电路包括CPU、隔离光耦、CP信号产生电路、CP信号反馈电路和充电枪接口，所述CPU的I/O口与隔离光耦T1连接，所述隔离光耦T1的输出端与所述CP信号产生电路连接，所述CP信号产生电路输出CP1信号，所述CP1信号分为两路，一路与所述充电枪接口连接，另一路经CP信号反馈电路连接至CPU的AD采样通道。2.如权利要求1所述的电动汽车智能交流充电桩，其特征在于：所述CP信号产生电路包括三极管Q1和Q2以及电阻R1、R4、R6和R12，所述电阻R4和R6串联，所述电阻R4的另一端连接至电源+VCC2，所述电阻R6的另一端分别与所述三极管Q1和Q2的基极连接，所述电阻R4和R6的公共引出端与所述隔离光耦T1的输出端连接，所述电阻R1串接在所述三极管Q1的集电极与电源+VCC2之间，所述电阻R12串接在所述三极管Q2的集电极与电源-VCC2之间，所述三极管Q1的发射极与三极管Q2的发射极连接，且公共引出端输出CP1信号。3.如权利要求1或2所述的电动汽车智能交流充电桩，其特征在于：所述CP信号反馈电路包括分压滤波电路、电压隔离光耦电路、差分运放电路、阻容滤波电路以及跟随电路，所述分压滤波电路包括二极管D1，电阻R5、R7和R11以及电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢大权，郑隽一，
申请(专利权)人：万帮充电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32