充电桩控制系统技术方案

充电桩控制系统属于控制系统技术领域，尤其涉及一种充电桩控制系统。本发明专利技术提供一种可靠的充电桩控制系统。本发明专利技术包括控制器、半桥式斩波电路、传感模块、光耦隔离电路、光电耦合器和充电枪电子锁，控制器的检测信号输入端口分别与输入电源，控制器的信号传输端口通过光耦隔离电路分别与电能输出接触器的控制信号输入端口、指示灯的控制信号输入端口、充电枪电子锁的控制信号输入端口、充电枪的用户通信口、触摸屏的信号传输端口相连。

Charging Pile Control System

The charging pile control system belongs to the technical field of control system, in particular to a charging pile control system. The invention provides a reliable charging pile control system. The invention comprises a controller, a half-bridge chopper circuit, a sensing module, a photocoupler isolation circuit, a photocoupler and an electronic lock of a charging gun. The detection signal input ports of the controller are separately connected with the input power supply. The signal transmission ports of the controller are separately connected with the control signal input ports of the electric power output contactor, the control signal input ports of the indicator lamp and the charging gun through the photocoupler isolation circuit. The control signal input port of the electronic lock, the user communication port of the charging gun and the signal transmission port of the touch screen are connected.

【技术实现步骤摘要】
充电桩控制系统
本专利技术属于控制系统
，尤其涉及一种充电桩控制系统。
技术介绍
随着新能源汽车的高速发展，人们对于新能源汽车的充电技术愈加关注，因此有必要研发一种安全、可靠的充电设备，而安全、可靠的充电设备则需要一种可靠的充电桩控制系统。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种可靠的充电桩控制系统。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术包括控制器、半桥式斩波电路、传感模块、光耦隔离电路、光电耦合器和充电枪电子锁，控制器的检测信号输入端口分别与输入电源，控制器的信号传输端口通过光耦隔离电路分别与电能输出接触器的控制信号输入端口、指示灯的控制信号输入端口、充电枪电子锁的控制信号输入端口、充电枪的用户通信口、触摸屏的信号传输端口相连；控制器的检测信号输入端口通过光电耦合器分别与检测半桥式斩波电路中开关管温度的温度传感器的信号输出端口、检测充电枪温度的温度传感器的信号输出端口、CC1控制电压检测电路的检测信号输出端口相连；控制器的控制信号输出端口与半桥式斩波电路的控制信号输入端口相连；所述传感模块包括检测输入电压的电压传感器、检测输出电压的电压传感器、检测输入电流的电流传感器、检测输出电流的电流传感器、检测车辆电池电压的电压传感器；所述控制器采用STM32F103芯片，STM32F103芯片的ADC端分别与检测输入电压的电压传感器的检测信号输出端口、检测输出电压的电压传感器的检测信号输出端口、检测输入电流的电流传感器的检测信号输出端口、检测输出电流的电流传感器的检测信号输出端口、检测车辆电池电压的电压传感器的检测信号输出端口相连。作为一种优选方案，本专利技术所述控制器依次通过SG3525芯片、光纤隔离电路与半桥式斩波电路的控制信号输入端口相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述半桥式斩波电路包括IGBTS1～S4，IGBTS1～S4的门极分别与控制器的控制信号输出端口相连，S1的源极分别与S2的漏极、电感L2一端相连，S1的漏极分别与半桥式斩波电路电能输入端正极、电容C1一端、S3的漏极相连，电容C1另一端分别与半桥式斩波电路电能输入端负极、S2的源极、S4的源极、电容C2一端、半桥式斩波电路电能输出端负极相连，电容C2另一端分别与电感L2另一端、半桥式斩波电路电能输出端正极、电感L1一端相连，电感L1另一端分别与S3的源极、S4的漏极相连。作为另一种优选方案，本专利技术还包括温度补偿电路。作为另一种优选方案，本专利技术所述光电耦合器采用HCNR201模块。作为另一种优选方案，本专利技术还包括辅助电源，辅助电源信号传输端口与控制器的信号传输端口相连，辅助电源的电能输出端口通过接触器KM5与充电器的辅助电能输入端口相连，接触器KM5的控制信号输入端口与控制器的控制信号输出端口相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述辅助电源采用数字开关电源。作为另一种优选方案，本专利技术所述辅助电源通过剩余电流保护器依次通过放电模块、空气开关QF2与AC/380V相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述半桥式斩波电路电能输入端正极分别与电阻R1一端、接触器KM2第一常开开关一端相连，接触器KM2第一常开开关另一端分别与接触器KM1第一常开开关一端、熔断器FU1一端相连，接触器KM1第一常开开关另一端接电阻R1另一端；熔断器FU1另一端分别与变阻器RV1一端、空气开关QF1第一开关一端、浪涌保护器SPD1一端相连，空气开关QF1第一开关另一端接DC/840V，浪涌保护器SPD1另一端接地；变阻器RV1另一端分别与熔断器FU2一端、空气开关QF1第二开关一端、浪涌保护器SPD2一端相连，浪涌保护器SPD2另一端接地，空气开关QF1第二开关另一端接DC/840V；熔断器FU2另一端分别与接触器KM1第二常开开关一端、接触器KM2第二常开开关一端相连，接触器KM1第二常开开关另一端与接触器KM2第二常开开关另一端、半桥式斩波电路电能输入端负极相连。作为另一种优选方案，本专利技术还包括监控设备门状态安装在机箱门上的触点开关KV和充电枪回位检测触点开关Kl，KV和Kl的检测信号输出端口与控制器的检测信号输入端口相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述半桥式斩波电路电能输出端正极分别与接触器KM3常开开关一端、压敏电阻RV2一端、绝缘监测器LMD正极端、接触器KM4第一常开开关一端相连，接触器KM3常开开关另一端通过电阻R3分别与半桥式斩波电路电能输出端负极、压敏电阻RV2另一端、绝缘监测器LMD负极端、接触器KM4第二常开开关一端相连，接触器KM4的控制信号输入端口与控制器的控制信号输处端口相连；接触器KM4第一常开开关另一端分别与电压表正极端、充电枪正极端相连，接触器KM4第二常开开关另一端分别与电压表负极端、充电枪负极端相连，电压表的检测信号输出端口与控制器的检测信号输入端口相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述充电桩的充电步骤依次为：预充电、连接确认、自检阶段、配置阶段、充电阶段和结束阶段。作为另一种优选方案，本专利技术连接确认步骤依次为：控制器给预充枪电子锁供电，控制器检测预充枪电子锁反馈信号，控制器检测CC1信号；自检阶段步骤依次为：闭合接触器KM3、检测绝缘监测信号、泄放电路；配置阶段步骤依次为：充电桩控制器与车辆控制器进行握手报文、闭合接触器KM4；充电阶段步骤依次为：充电桩控制器与车辆控制器进行通讯报文；充电桩控制器调节半桥式斩波电路电能输出的电压电流；判断是否充电中止，若否重复充电阶段步骤，若是进入结束阶段；结束阶段步骤依次为：充电桩控制器与车辆控制器进行充电中止报文、断开接触器KM4、泄放电路、断开接触器KM3、解锁充电枪电子锁、检测充电枪是否回位。作为另一种优选方案，本专利技术所述泄放电路是将半桥式斩波电路输出滤波电容上存储的电荷很快放掉，使电容器上的电压立即降低，通过压敏电阻RV2，将滤波电容上存储的电荷很快放掉。作为另一种优选方案，本专利技术所述检测充电枪是否回位的方式为：通过K1检测点，当充电枪拔出充电时，K1常闭变常开，当充电枪回位时K1常开变常闭。作为另一种优选方案，本专利技术所述判断是否充电中止的方式为：通过用户预先设定的充电方式按电量、按金额或充满，当达到设定条件时充电桩充电中止。作为另一种优选方案，本专利技术所述充电桩控制器存储车辆电池型号、特性及充电曲线数学模型，当车辆控制器与充电桩控制器通信时，充电桩控制器读取该车的电池信息，充电桩控制器根据该车的电池信息，调出和该车电池特性匹配的数学模型，给出充电电流和电压。其次，本专利技术所述半桥式斩波电路各桥臂的开关管驱动信号由恒定输出电压限制输出电流的双闭环控制电路产生，该双闭环控制电路包括电压PI调节器、电流PI调节器、移相器以及m个载波交截比较器，m个载波交截比较器与该多通道斩波模块中的m个桥臂一一对应，电压PI调节器的正输入端输入参考电压，电压PI调节器的负输入端输入该多通道斩波模块的输出电压，电压PI调节器的输出端连接电流PI调节器的正输入端，电流PI调节器的负输入端输入该多通道斩波模块的输出电流，电流PI调节器的输出端连接m个载波交截比较器的正输入端，移相器输出m个相位依次交错2π/m的载波信号至m个载波交截比较器的负输入端，每个载波交截比较器输出对应桥臂的开关管驱动信号。另外，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.充电桩控制系统，包括控制器、半桥式斩波电路、传感模块、光耦隔离电路、光电耦合器和充电枪电子锁，其特征在于控制器的检测信号输入端口分别与输入电源，控制器的信号传输端口通过光耦隔离电路分别与电能输出接触器的控制信号输入端口、指示灯的控制信号输入端口、充电枪电子锁的控制信号输入端口、充电枪的用户通信口、触摸屏的信号传输端口相连；控制器的检测信号输入端口通过光电耦合器分别与检测半桥式斩波电路中开关管温度的温度传感器的信号输出端口、检测充电枪温度的温度传感器的信号输出端口、CC1控制电压检测电路的检测信号输出端口相连；控制器的控制信号输出端口与半桥式斩波电路的控制信号输入端口相连；所述传感模块包括检测输入电压的电压传感器、检测输出电压的电压传感器、检测输入电流的电流传感器、检测输出电流的电流传感器、检测车辆电池电压的电压传感器；所述控制器采用STM32F103芯片，STM32F103芯片的ADC端分别与检测输入电压的电压传感器的检测信号输出端口、检测输出电压的电压传感器的检测信号输出端口、检测输入电流的电流传感器的检测信号输出端口、检测输出电流的电流传感器的检测信号输出端口、检测车辆电池电压的电压传感器的检测信号输出端口相连。...

【技术特征摘要】
1.充电桩控制系统，包括控制器、半桥式斩波电路、传感模块、光耦隔离电路、光电耦合器和充电枪电子锁，其特征在于控制器的检测信号输入端口分别与输入电源，控制器的信号传输端口通过光耦隔离电路分别与电能输出接触器的控制信号输入端口、指示灯的控制信号输入端口、充电枪电子锁的控制信号输入端口、充电枪的用户通信口、触摸屏的信号传输端口相连；控制器的检测信号输入端口通过光电耦合器分别与检测半桥式斩波电路中开关管温度的温度传感器的信号输出端口、检测充电枪温度的温度传感器的信号输出端口、CC1控制电压检测电路的检测信号输出端口相连；控制器的控制信号输出端口与半桥式斩波电路的控制信号输入端口相连；所述传感模块包括检测输入电压的电压传感器、检测输出电压的电压传感器、检测输入电流的电流传感器、检测输出电流的电流传感器、检测车辆电池电压的电压传感器；所述控制器采用STM32F103芯片，STM32F103芯片的ADC端分别与检测输入电压的电压传感器的检测信号输出端口、检测输出电压的电压传感器的检测信号输出端口、检测输入电流的电流传感器的检测信号输出端口、检测输出电流的电流传感器的检测信号输出端口、检测车辆电池电压的电压传感器的检测信号输出端口相连。2.根据权利要求1所述充电桩控制系统，其特征在于所述控制器依次通过SG3525芯片、光纤隔离电路与半桥式斩波电路的控制信号输入端口相连。3.根据权利要求1所述充电桩控制系统，其特征在于所述半桥式斩波电路包括IGBTS1～S4，IGBTS1～S4的门极分别与控制器的控制信号输出端口相连，S1的源极分别与S2的漏极、电感L2一端相连，S1的漏极分别与半桥式斩波电路电能输入端正极、电容C1一端、S3的漏极相连，电容C1另一端分别与半桥式斩波电路电能输入端负极、S2的源极、S4的源极、电容C2一端、半桥式斩波电路电能输出端负极相连，电容C2另一端分别与电感L2另一端、半桥式斩波电路电能输出端正极、电感L1一端相连，电感L1另一端分别与S3的源极、S4的漏极相连。4.根据权利要求1所述充电桩控制系统，其特征在于所述光电耦合器采用HCNR201模块。5.根据权利要求1所述充电桩控制系统，其特征在于还包括辅助电源，辅助电源信号传输端口与控制器的信号传输端口相连，辅助电源的电能输出端口通过接触器KM5与充电器的辅助电能输入端口相连，接触器KM5的控制信号输入端口与控制器的控制信号输出端口相连。6.根据权利要求1所述充电桩控制系统，其特征在于所述半桥式斩波电路电能输入端正极分别与电阻R1一端、接触器KM2第一常开开关一端相连，接触器...

【专利技术属性】
技术研发人员：马英，谢小军，谭钧升，谭清远，冯进，
申请(专利权)人：辽宁恒顺新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21