一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电桩电路的制作方法
【专利摘要】一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电桩电路，包括一控制器，控制器与PWM产生电路相连，一12V电压产生电路的-12V电压输出端与PWM产生电路的-12V电压控制端相连，12V电压产生电路的+12V电压输出端与PWM产生电路的+12V电压控制端相连，一信号采集电路的输入端与PWM产生电路的输出端相连，控制器与信号采集电路的输出端相连。本实用新型采用上述方案，结构设计合理，在控制器的电源电路中设置电源保护电路，有效的防止了在过压、过流、浪涌、电磁干扰等情况下造成对元器件的损坏，保证了充电桩电路安全使用，大大降低了维护维修成本；另外，在电路中设置滤波电路，保证了信号稳定，使得充电桩电路判断准确，给用户使用带来方便。
【专利说明】一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电桩电路
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路。
【背景技术】
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[0002]随着低碳经济成为我国经济发展的、主旋律，电动汽车作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，必将成为今后中国汽车工业和能源产业发展的重点。电动汽车产业是一项系统工程，其中电动汽车的充电是其主要环节之一。
[0003]目前，市面上的充电粧电路大都结构简单，控制器的电源电路缺少保护电路，在过压、过流、浪涌、电磁干扰等情况下容易发生元器件的损坏，对充电粧电路造成损坏，影响正常使用，大大增加了维护维修成本；另外，电路中缺少滤波电路，导致信号不稳定，尤其是对于电缆容量检测电路、PWM产生电路和电能计量电路来说，信号不稳定容易导致判断出现差错，影响充电粧电路的正常工作，给用户使用带来不便。
实用新型内容:
[0004]本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，它结构设计合理，在控制器的电源电路中设置电源保护电路，有效的防止了在过压、过流、浪涌、电磁干扰等情况下造成对元器件的损坏，保证了充电粧电路安全使用，大大降低了维护维修成本；另外，在电路中设置滤波电路，保证了信号稳定，使得充电粧电路判断准确，给用户使用带来方便，解决了现有技术中存在的问题。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，包括一控制器，控制器与PWM产生电路相连，一 12V电压产生电路的-12V电压输出端与PWM产生电路的-12V电压控制端相连，12V电压产生电路的+12V电压输出端与PWM产生电路的+12V电压控制端相连，一信号采集电路的输入端与PWM产生电路的输出端相连，控制器与信号采集电路的输出端相连，一带有滤波电路的电缆容量检测电路的输入端与充电电缆相连，控制器与带有滤波电路的电缆容量检测电路的输出端相连，带有滤波电路的电缆容量检测电路的PWM信号转发端分别与PWM产生电路的输出端和充电电缆的CP信号线相连，控制器与一继电器驱动电路相连，一带有滤波电路的电能计量电路的输入端与继电器的电能输入端相连，带有滤波电路的电能计量电路的输出端与控制器相连，一 220V电源与一 220V电源保护电路的输入端相连，220V电源保护电路的输出端分别与继电器和一 12V输出转换滤波电路的输入端相连，12V输出转换滤波电路的输出端与控制器的电源引脚相连。
[0007]所述控制器为STM32F103VET6_1控制芯片，控制器的CPPWM引脚与PWM产生电路的输入端相连，控制器的CPAD引脚与信号采集电路的输出端相连，控制器的CCAD引脚与带有滤波电路的电缆容量检测电路的输出端相连，控制器的PBO和PBl引脚与继电器驱动电路相连，控制器的TX2和DX2引脚与带有滤波电路的电能计量电路的输出端相连。
[0008]所述12V电压产生电路包括一 12V电压产生电路控制芯片，12V电压产生电路控制芯片的VIN引脚与EN引脚之间连接有电阻R7，VIN引脚与接地的电容C31相连，在VIN引脚与SW引脚之间连接有电感L5，VIN引脚、电阻R7与VIN引脚的连接端、电容C31与VIN引脚的连接端和电感L5与VIN引脚的连接端均与5V电源相连；12V电压产生电路控制芯片的SW引脚与并联的双二极管D4和双二极管D5的一并联端相连，在双二极管D4支路上通过双二极管D4的3号引脚串联一电容C25，在双二极管D5的支路上通过双二极管D5的3号引脚串联一电容C30，并联后的电阻R5、电容C27和电容C28的一并联端接地，另一端与双二极管D4的I号引脚相连，其为-12V电压的输出端，双二极管D4的2号引脚接地设置；双二极管D5的I号引脚接地设置，并联的电容C32和阻值为432k Ω的电阻R6的一并联端与双二极管D5的2号引脚相连，其为+12V电压的输出端，另一端与12V电压产生电路控制芯片的FB引脚相连，并联后的电容C32和阻值为432kQ的电阻R6与一阻值为49.9kΩ的电阻R8串联后与12V电压产生电路控制芯片的GND引脚相连，在双二极管D5的2号引脚和12V电压产生电路控制芯片的GND引脚之间连接有并联的电容C33和电容C34，12V电压产生电路控制芯片的GND引脚、阻值为49.9k Ω的电阻R8与GND引脚连接端、阻值为432k Ω的电阻R6与GND引脚连接端和电容C33与GND引脚连接端均接地。
[0009]所述PWM产生电路包括一 PWM产生电路控制芯片，PWM产生电路控制芯片的VF-引脚与控制器的CPPWM引脚相连，VF+引脚与一电阻R30连接后与电源相连，在VCC引脚与GND引脚之间串联有电容C45，电容C45与GND引脚的连接端和GND引脚与12V电压产生电路的-12V输出端相连，在VCC引脚与VO引脚之间连接有相互并联的电阻R32和电阻R33，VCC引脚、电阻R32与VCC引脚的连接端、电阻R33与VCC引脚的连接端和电容C45与VCC引脚的连接端均与12V电压产生电路的+12V输出端相连，在VO引脚上连接有相互并联的NPN三极管Q3和PNP三极管Q5，NPN三极管Q3的集电极与12V电压产生电路的+12V输出端相连，PNP三极管Q5的集电极与12V电压产生电路的-12V输出端相连，NPN三极管Q3的发射极与PNP三极管Q5的发射极相连接后串联一电阻R35，电阻R35的另一端为PWM产生电路的输出端。
[0010]所述带有滤波电路的电缆容量检测电路包括一电阻R58，电阻R58的一端与电阻R59相串联，电阻R58的另一端接5V电压，电阻R59的另一端接地设置，在电阻R58的两端并联有相互串联的磁珠CZ2和电容C61，一磁珠CZ6的一端连接在磁珠CZ2和R59之间，磁珠CZ6的另一端与控制器的CCAD引脚相连，一 TVS管TVS4并联在电容C61的两端，电容C6UTVS管TVS4和磁珠CZ2的连接端与一两项接线柱的I号接线柱相连，一磁珠CZl与两项接线柱的2号接线柱相连，磁珠CZl的另一端与PWM产生电路的输出端相连，在磁珠CZl靠近接线柱的一端和电阻R59靠近接地端之间设有一电容C62，在C62的两端并联一 TVS管TVS3，I号接线柱与充电枪上的CP信号接收端相连，2号接线柱与充电线缆的控制确认CP线相连。
[0011 ] 所述继电器驱动电路包括继电器驱动电路N和继电器驱动电路L，继电器驱动电路N包括一光电I禹合器U7，光电I禹合器U7输入端的I号引脚与电源电压相连，2号引脚与一电阻R9串联后与控制器的PBO引脚相连，光电I禹合器U7输出端的4号引脚与一电阻RlO连接后与一 NPN三极管Q2的基极相连，在电阻RlO和NPN三极管Q2的发射极之间连接一电阻R12，NPN三极管Q2的发射极接地设置，NPN三极管Q2的集电极与继电器K2的一驱动端相连，继电器K2的另一驱动端串联一电阻R4后与光电耦合器U7输出端3号引脚相连，光电親合器U7输出端的3号引脚与12V电源电压相连；继电器驱动电路L包括一光电I禹合器U6，光电I禹合器U6输入端的I号引脚与电源电压相连，2号引脚与一电阻R51串联后与控制器的PBl引脚相连，光电I禹合器U6输出端的4号引脚与一电阻R51连接后与一 NPN三极管Ql的基极相连，在R51和NPN三极管Ql的发射极之间连接一电阻RlI，NPN三极管Ql的发射极接地设置，NPN三极管Ql的集电极与继电器Kl的一驱动端相连，继电器Kl的另一驱动端串联一电阻R3后与光电親合器U6输出端3号引脚相连，光电親合器U6输出端的3号引脚与12V电源电压相连。
[0012]所述220V电源保护电路包括依次设置在电源N线和电源L线之间的共模电感L9和共模电感L10，在靠近共模电感L9电源输入端侧的电源N线和电源L线之间设有一 X电容CXl，在靠近共模电感L10220V电源保护电路输出端侧的电源N线和电源L线之间设有一 X电容CX2，在X电容CXl的两端并联一压敏电阻RVl，在压敏电阻RVl的两端并联有相互串联的压敏电阻RV2和压敏电阻RV3，一气体放电管Al的一端连接在压敏电阻RV2和压敏电阻RV3之间，气体放电管Al的另一端接地，在共模电感L9和共模电感LlO之间的电源N线和电源L线之间设有相互串联的Y电容CYl和Y电容CY，Y电容CYl和Y电容CY的连接端接地设置。
[0013]所述12V输出转换滤波电路包括一 12V转换芯片，所述12V转换芯片为LH25-10B12芯片，12V转换芯片的输入引脚N和输入引脚L分别与220V电源保护电路的输出端N线和输出端L线相连，在12V转换芯片的-VO引脚和+VO引脚之间设有一有极性电容E1，在有极性电容El的两端并联一电容C66，一电感Lll的一端与+VO引脚相连，电感Lll的另一端与一电容C67相连，电感Lll和电容C67的连接端为2V输出转换滤波电路的输出端，电容C67的另一端与-VO引脚相连，-VO引脚接地设置。
[0014]所述带有滤波电路的电能计量电路包括一电能计量芯片，所述电能计量芯片为LT-135芯片，一电感L7的一端与电能计量芯片的VL引脚相连，电感L7的另一端与继电器的电能输入端L线相连，一磁珠CZ3的一端与电能计量芯片的RX引脚相连，磁珠CZ3的另一端与控制器的RX2引脚相连，在磁珠CZ3与控制器的RX2引脚之间设有一接地设置的电容C64，一磁珠CZ4的一端与电能计量芯片的TX引脚相连，磁珠CZ4的另一端与控制器的TX2引脚相连，在磁珠CZ4与控制器的TX2引脚之间设有一接地设置的电容C65，电能计量芯片的电源引脚与+5V电压相连，电能计量芯片的GND引脚接地设置，在电源引脚上设有一接地设置的电容C63，一电感L8的一端与电能计量芯片的VN引脚相连，电感L8的另一端与继电器的电能输入端N线相连。
[0015]所述CANJ接口滤波电路包括一 CAN总线收发器，所述CAN总线收发器为82C250芯片，CAN总线收发器的TXD引脚与控制器芯片的CANT引脚相连，CAN总线收发器的RXD引脚与控制芯片的CANR引脚相连，在CAN总线收发器的CANH引脚连接有CANH输出线，在CANL引脚连接有CANL输出线，CANH输出线的外端和CANL输出线的外端与总线相连，在CANH输出线和CANL输出线之间设有一电感L6，在电感L6靠近CAN总线收发器侧的CANH输出线和CANL输出线之间设有一电阻R56，在电感L6远离CAN总线收发器侧的CANH输出线和CANL输出线之间设有相互串联的电容C60和电容C59，在相互串联的电容C60和电容C59的两端并联有相互串联的TVS管TVSl和TVS管TVS2，电容C60和电容C59的连接端接地设置，TVS管TVSl和TVS管TVS2的连接端接地设置。
[0016]本实用新型采用上述方案，结构设计合理，在控制器的电源电路中设置电源保护电路，有效的防止了在过压、过流、浪涌、电磁干扰等情况下造成对元器件的损坏，保证了充电粧电路安全使用，大大降低了维护维修成本；另外，在电路中设置滤波电路，保证了信号稳定，使得充电粧电路判断准确，给用户使用带来方便。
【专利附图】
【附图说明】
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[0017]图1为本实用新型的结构示意图。
[0018]图2为本实用新型12V电压产生电路的电路图。
[0019]图3为本实用新型PWM信号产生电路的电路图。
[0020]图4为本实用新型带有滤波电路的电缆容量检测电路的电路图。
[0021]图5为本实用新型220V电源保护电路的电路图。
[0022]图6为本实用新型12V输出转换滤波电路的电路图。
[0023]图7为本实用新型带有滤波电路的电能计量电路的电路图。
[0024]图8为本实用新型的CAN接口滤波电路的电路图。
[0025]图9为本实用新型的继电器驱动电路N的电路图。
[0026]图10为本实用新型的继电器驱动电路L的电路图。
【具体实施方式】
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[0027]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过【具体实施方式】，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
[0028]如图1-10所示:一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，包括一控制器，控制器与PWM产生电路相连，一 12V电压产生电路的-12V电压输出端与PWM产生电路的-12V电压控制端相连，12V电压产生电路的+12V电压输出端与PWM产生电路的+12V电压控制端相连，一信号采集电路的输入端与PWM产生电路的输出端相连，控制器与信号采集电路的输出端相连，一带有滤波电路的电缆容量检测电路的输入端与充电电缆相连，控制器与带有滤波电路的电缆容量检测电路的输出端相连，带有滤波电路的电缆容量检测电路的PWM信号转发端分别与PWM产生电路的输出端和充电电缆的CP信号线相连，控制器与一继电器驱动电路相连，一带有滤波电路的电能计量电路的输入端与继电器的电能输入端相连，带有滤波电路的电能计量电路的输出端与控制器相连，一 220V电源与一 220V电源保护电路的输入端相连，220V电源保护电路的输出端分别与继电器和一 12V输出转换滤波电路的输入端相连，12V输出转换滤波电路的输出端与控制器的电源引脚相连。
[0029]所述控制器为STM32F103VET6_1控制芯片，控制器的CPPWM引脚与PWM产生电路的输入端相连，控制器的CPAD引脚与信号采集电路的输出端相连，控制器的CCAD引脚与带有滤波电路的电缆容量检测电路的输出端相连，控制器的PBO和PBl引脚与继电器驱动电路相连，控制器的TX2和DX2引脚与带有滤波电路的电能计量电路的输出端相连。
[0030]所述12V电压产生电路包括一 12V电压产生电路控制芯片，12V电压产生电路控制芯片的VIN引脚与EN引脚之间连接有电阻R7，VIN引脚与接地的电容C31相连，在VIN引脚与SW引脚之间连接有电感L5，VIN引脚、电阻R7与VIN引脚的连接端、电容C31与VIN引脚的连接端和电感L5与VIN引脚的连接端均与5V电源相连；12V电压产生电路控制芯片的SW引脚与并联的双二极管D4和双二极管D5的一并联端相连，在双二极管D4支路上通过双二极管D4的3号引脚串联一电容C25，在双二极管D5的支路上通过双二极管D5的3号引脚串联一电容C30，并联后的电阻R5、电容C27和电容C28的一并联端接地，另一端与双二极管D4的I号引脚相连，其为-12V电压的输出端，双二极管D4的2号引脚接地设置；双二极管D5的I号引脚接地设置，并联的电容C32和阻值为432k Ω的电阻R6的一并联端与双二极管D5的2号引脚相连，其为+12V电压的输出端，另一端与12V电压产生电路控制芯片的FB引脚相连，并联后的电容C32和阻值为432kQ的电阻R6与一阻值为49.9kΩ的电阻R8串联后与12V电压产生电路控制芯片的GND引脚相连，在双二极管D5的2号引脚和12V电压产生电路控制芯片的GND引脚之间连接有并联的电容C33和电容C34，12V电压产生电路控制芯片的GND引脚、阻值为49.9k Ω的电阻R8与GND引脚连接端、阻值为432k Ω的电阻R6与GND引脚连接端和电容C33与GND引脚连接端均接地。
[0031]在12V电压产生电中，12V电压产生电路芯片为SC4503TSK TRT控制芯片，12V电压产生电路在工作时，12V电压产生电路控制芯片的输入端VIN为5V，其输出端SW电压为5V，FB端电压为1.25V，因此，阻值为49.9ΚΩ的R8上的电压为1.25V，通过电阻R8的电流为0.025A，则与电阻R8相串联的阻值为432kQ的电阻R6与双二极管D5的2号引脚相连的一端为0.025ΑΧ (432 Ω +49.9 Ω ) = 12.07V，因此电阻R6与双二极管D5的2号引脚的连接端电压为+12V，其为12V电压产生电路的+12V电压输出端。双二极管D4的I号引脚端电压为双二极管D5的2号引脚端电压的反向电压，因此双二极管D4的I号引脚端电压为-12V，其为-12V电压产生电路的-12V电压输出端。
[0032]所述PWM产生电路包括一 PWM产生电路控制芯片，PWM产生电路控制芯片的VF-引脚与控制器的CPPWM引脚相连，VF+引脚与一电阻R30连接后与电源相连，在VCC引脚与GND引脚之间串联有电容C45，电容C45与GND引脚的连接端和GND引脚与12V电压产生电路的-12V输出端相连，在VCC引脚与VO引脚之间连接有相互并联的电阻R32和电阻R33，VCC引脚、电阻R32与VCC引脚的连接端、电阻R33与VCC引脚的连接端和电容C45与VCC引脚的连接端均与12V电压产生电路的+12V输出端相连，在VO引脚上连接有相互并联的NPN三极管Q3和PNP三极管Q5，NPN三极管Q3的集电极与12V电压产生电路的+12V输出端相连，PNP三极管Q5的集电极与12V电压产生电路的-12V输出端相连，NPN三极管Q3的发射极与PNP三极管Q5的发射极相连接后串联一电阻R35，电阻R35的另一端为PWM产生电路的输出端。
[0033]在PWM产生电路中，PWM产生电路控制芯片为HCPL2503控制芯片，与PWM产生电路控制芯片相连的控制器的CPPWM引脚产生高低电平，当高电平输入时，PWM产生电路控制芯片的VO引脚相应为高电平，VO引脚向与其相连的两相互并联的三极管发送高电平，NPN三极管Q3的基极在接受到高电平后导通，PNP三极管Q5的基极在接受到高电平后截止，此时与两三极管的发射极相连的电阻R35的电压为+12V电压，当低电平输入时，PWM产生电路控制芯片的VO引脚相应为低电平，VO引脚向与其相连的两相互并联的三极管发送低电平，NPN三极管Q3的基极在接受到低电平后截止，PNP三极管Q5的基极在接受到高电平后导通，此时与两三极管的发射极相连的电阻R35的电压为-12V电压。
[0034]所述带有滤波电路的电缆容量检测电路包括一电阻R58，电阻R58的一端与电阻R59相串联，电阻R58的另一端接5V电压，电阻R59的另一端接地设置，在电阻R58的两端并联有相互串联的磁珠CZ2和电容C61，一磁珠CZ6的一端连接在磁珠CZ2和R59之间，磁珠CZ6的另一端与控制器的CCAD引脚相连，一 TVS管TVS4并联在电容C61的两端，电容C6UTVS管TVS4和磁珠CZ2的连接端与一两项接线柱的I号接线柱相连，一磁珠CZl与两项接线柱的2号接线柱相连，磁珠CZl的另一端与PWM产生电路的输出端相连，在磁珠CZl靠近接线柱的一端和电阻R59靠近接地端之间设有一电容C62，在C62的两端并联一 TVS管TVS3，I号接线柱与充电枪上的CP信号接收端相连，2号接线柱与充电线缆的控制确认CP线相连。
[0035]在带有滤波电路的电缆容量检测电路中，TVS管TVS3和TVS管TVS4的两端在经受瞬间的高能量冲击时，能以极高的速度使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免收瞬态高能量的冲击而损坏。磁珠CZl和磁珠CZ2能够抑制CP信号和CCAD信号的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。电容C61和电容C62能够启动滤波的作用，以滤除直流电源中不需要的交流部分，使直流电变平滑。
[0036]所述继电器驱动电路包括继电器驱动电路N和继电器驱动电路L，继电器驱动电路N包括一光电I禹合器U7，光电I禹合器U7输入端的I号引脚与电源电压相连，2号引脚与一电阻R9串联后与控制器的PBO引脚相连，光电I禹合器U7输出端的4号引脚与一电阻RlO连接后与一 NPN三极管Q2的基极相连，在电阻RlO和NPN三极管Q2的发射极之间连接一电阻R12，NPN三极管Q2的发射极接地设置，NPN三极管Q2的集电极与继电器K2的一驱动端相连，继电器K2的另一驱动端串联一电阻R4后与光电耦合器U7输出端3号引脚相连，光电親合器U7输出端的3号引脚与12V电源电压相连；继电器驱动电路L包括一光电I禹合器U6，光电I禹合器U6输入端的I号引脚与电源电压相连，2号引脚与一电阻R51串联后与控制器的PBl引脚相连，光电I禹合器U6输出端的4号引脚与一电阻R51连接后与一 NPN三极管Ql的基极相连，在R51和NPN三极管Ql的发射极之间连接一电阻RlI，NPN三极管Ql的发射极接地设置，NPN三极管Ql的集电极与继电器Kl的一驱动端相连，继电器Kl的另一驱动端串联一电阻R3后与光电親合器U6输出端3号引脚相连，光电親合器U6输出端的3号引脚与12V电源电压相连。
[0037]所述220V电源保护电路包括依次设置在电源N线和电源L线之间的共模电感L9和共模电感L10，在靠近共模电感L9电源输入端侧的电源N线和电源L线之间设有一 X电容CXl，在靠近共模电感L10220V电源保护电路输出端侧的电源N线和电源L线之间设有一 X电容CX2，在X电容CXl的两端并联一压敏电阻RVl，在压敏电阻RVl的两端并联有相互串联的压敏电阻RV2和压敏电阻RV3，一气体放电管Al的一端连接在压敏电阻RV2和压敏电阻RV3之间，气体放电管Al的另一端接地，在共模电感L9和共模电感LlO之间的电源N线和电源L线之间设有相互串联的Y电容CYl和Y电容CY，Y电容CYl和Y电容CY的连接端接地设置。
[0038]在220V电源保护电路中，压敏电阻RV1、压敏电阻RV2和压敏电阻RV3，能够在电路承受挂呀是进行电压箝位，吸收多余的电流以保护敏感器件。气体放电管Al能够泄放雷电暂态过电流和限制过电压的作用。X电容CXl和X电容CX2能够起到电源滤波作用，对差模干扰器滤波作用，Y电容能够对共模干扰起到滤波的作用。共模电感L9和共模电感LlO能够抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射。
[0039]所述12V输出转换滤波电路包括一 12V转换芯片，所述12V转换芯片为LH25-10B12芯片，12V转换芯片的输入引脚N和输入引脚L分别与220V电源保护电路的输出端N线和输出端L线相连，在12V转换芯片的-VO引脚和+VO引脚之间设有一有极性电容E1，在有极性电容El的两端并联一电容C66，一电感Lll的一端与+VO引脚相连，电感Lll的另一端与一电容C67相连，电感Lll和电容C67的连接端为2V输出转换滤波电路的输出端，电容C67的另一端与-VO引脚相连，-VO引脚接地设置。
[0040]在12V输出转换滤波电路中的有极性电容E1、电容Cl和电感Lll能够滤除LH25-10B12模块对电路的干扰。
[0041]所述带有滤波电路的电能计量电路包括一电能计量芯片，所述电能计量芯片为LT-135芯片，一电感L7的一端与电能计量芯片的VL引脚相连，电感L7的另一端与继电器的电能输入端L线相连，一磁珠CZ3的一端与电能计量芯片的RX引脚相连，磁珠CZ3的另一端与控制器的RX2引脚相连，在磁珠CZ3与控制器的RX2引脚之间设有一接地设置的电容C64，一磁珠CZ4的一端与电能计量芯片的TX引脚相连，磁珠CZ4的另一端与控制器的TX2引脚相连，在磁珠CZ4与控制器的TX2引脚之间设有一接地设置的电容C65，电能计量芯片的电源引脚与+5V电压相连，电能计量芯片的GND引脚接地设置，在电源引脚上设有一接地设置的电容C63，一电感L8的一端与电能计量芯片的VN引脚相连，电感L8的另一端与继电器的电能输入端N线相连。
[0042]在带有滤波电路的电能计量电路中，磁珠CZ3和磁珠CZ4能够一直信号线RX-LT135和TX-LT135上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的作用。电容C63、电容C64和电容C65能够滤除直流电源中不需要的交流成分，是信号线通讯更加稳定。
[0043]所述CAN接口滤波电路，包括一 CAN总线收发器，所述CAN总线收发器为82C250芯片，CAN总线收发器的TXD引脚与控制器芯片的CANT引脚相连，CAN总线收发器的RXD引脚与控制芯片的CANR引脚相连，在CAN总线收发器的CANH引脚连接有CANH输出线，在CANL引脚连接有CANL输出线，CANH输出线的外端和CANL输出线的外端与总线相连，在CANH输出线和CANL输出线之间设有一电感L6，在电感L6靠近CAN总线收发器侧的CANH输出线和CANL输出线之间设有一电阻R56，在电感L6远离CAN总线收发器侧的CANH输出线和CANL输出线之间设有相互串联的电容C60和电容C59，在相互串联的电容C60和电容C59的两端并联有相互串联的TVS管TVSl和TVS管TVS2，电容C60和电容C59的连接端接地设置，TVS管TVSl和TVS管TVS2的连接端接地设置。
[0044]在CAN接口滤波电路中，共模电感L6能够抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射，电容C60和电容C59能够滤除CANH输出线和CANL输出线中不需要的交流成分，使直流变得平滑。
[0045]在充电粧的充电枪与电动汽车连接前，控制器的CPPWM引脚向PWM产生电路持续发出高电平，此时PWM产生电路的CP信号输入端为+12V，与CP信号输入端相连的信号采集电路将电压信号发送至控制器，控制器接收到到+12V电压信号，判断当前状态为未连接状态，充电枪与电动汽车连接后，如果连接正确，则PWM产生电路的输出端与电缆容量检测电路中的两项接线柱的I号接线柱相连后与电动汽车耦合器相连，电动汽车耦合器上的电阻增加到PWM产生电路的回路中，此时电阻R35的电压降低，与CP信号输入端相连的信号采集电路将电压信号发送至控制器，控制器接收到较低的电压信号，就可以判断出当前状态为充电枪与电动汽车正确连接。
[0046]在控制器判出当前状态为充电枪与电动汽车正确连接后，控制器的PBO和PBl引脚为低电平，与PBO和PBl引脚相连的光电耦合器U7和U6导通，电路中的NPN三极管Q2和NPN三极管Ql导通，此时继电器得电开关吸合，充电粧开始向电动汽车供电。当充电粧开始向电动汽车供电后，带有滤波电路的电能计量电路开始计算电能。
[0047]采用本实用新型的带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，结构设计合理，在控制器的电源电路中设置电源保护电路，有效的防止了在过压、过流、浪涌、电磁干扰等情况下造成对元器件的损坏，保证了充电粧电路安全使用，大大降低了维护维修成本；另夕卜，在电路中设置滤波电路，保证了信号稳定，使得充电粧电路判断准确，给用户使用带来方便。
[0048]本实用新型未详述之处，均为本【技术领域】技术人员的公知技术。
【权利要求】
1.一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，其特征在于:包括一控制器，控制器与PWM产生电路相连，一 12V电压产生电路的-12V电压输出端与PWM产生电路的-12V电压控制端相连，12V电压产生电路的+12V电压输出端与PWM产生电路的+12V电压控制端相连，一信号采集电路的输入端与PWM产生电路的输出端相连，控制器与信号采集电路的输出端相连，一带有滤波电路的电缆容量检测电路的输入端与充电电缆相连，控制器与带有滤波电路的电缆容量检测电路的输出端相连，带有滤波电路的电缆容量检测电路的PWM信号转发端分别与PWM产生电路的输出端和充电电缆的CP信号线相连，控制器与一继电器驱动电路相连，一带有滤波电路的电能计量电路的输入端与继电器的电能输入端相连，带有滤波电路的电能计量电路的输出端与控制器相连，一 220V电源与一 220V电源保护电路的输入端相连，220V电源保护电路的输出端分别与继电器和一 12V输出转换滤波电路的输入端相连，12V输出转换滤波电路的输出端与控制器的电源引脚相连。
2.根据权利要求1所述的一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，其特征在于:所述控制器为STM32F103VET6_1控制芯片，控制器的CPPWM引脚与PWM产生电路的输入端相连，控制器的CPAD引脚与信号采集电路的输出端相连，控制器的CCAD引脚与带有滤波电路的电缆容量检测电路的输出端相连，控制器的PBO和PBl引脚与继电器驱动电路相连，控制器的TX2和DX2引脚与带有滤波电路的电能计量电路的输出端相连。
3.根据权利要求1所述的一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，其特征在于:所述12V电压产生电路包括一 12V电压产生电路控制芯片，12V电压产生电路控制芯片的VIN引脚与EN引脚之间连接有电阻R7，VIN引脚与接地的电容C31相连，在VIN引脚与Sff引脚之间连接有电感L5，VIN引脚、电阻R7与VIN引脚的连接端、电容C31与VIN引脚的连接端和电感L5与VIN引脚的连接端均与5V电源相连；12V电压产生电路控制芯片的Sff引脚与并联的双二极管D4和双二极管D5的一并联端相连，在双二极管D4支路上通过双二极管D4的3号引脚串联一电容C25，在双二极管D5的支路上通过双二极管D5的3号引脚串联一电容C30，并联后的电阻R5、电容C27和电容C28的一并联端接地，另一端与双二极管D4的I号引脚相连，其为-12V电压的输出端，双二极管D4的2号引脚接地设置；双二极管D5的I号引脚接地设置，并联的电容C32和阻值为432k Ω的电阻R6的一并联端与双二极管D5的2号引脚相连，其为+12V电压的输出端，另一端与12V电压产生电路控制芯片的FB引脚相连，并联后的电容C32和阻值为432kQ的电阻R6与一阻值为49.9kΩ的电阻R8串联后与12V电压产生电路控制芯片的GND引脚相连，在双二极管D5的2号引脚和12V电压产生电路控制芯片的GND引脚之间连接有并联的电容C33和电容C34，12V电压产生电路控制芯片的GND引脚、阻值为49.9k Ω的电阻R8与GND引脚连接端、阻值为432k Ω的电阻R6与GND引脚连接端和电容C33与GND引脚连接端均接地。
4.根据权利要求2所述的一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，其特征在于:所述PWM产生电路包括一 PWM产生电路控制芯片，PWM产生电路控制芯片的VF-引脚与控制器的CPPWM引脚相连，VF+引脚与一电阻R30连接后与电源相连，在VCC引脚与GND引脚之间串联有电容C45，电容C45与GND引脚的连接端和GND引脚与12V电压产生电路的-12V输出端相连，在VCC引脚与VO引脚之间连接有相互并联的电阻R32和电阻R33，VCC引脚、电阻R32与VCC引脚的连接端、电阻R33与VCC引脚的连接端和电容C45与VCC引脚的连接端均与12V电压产生电路的+12V输出端相连，在VO引脚上连接有相互并联的NPN三极管Q3和PNP三极管Q5，NPN三极管Q3的集电极与12V电压产生电路的+12V输出端相连，PNP三极管Q5的集电极与12V电压产生电路的-12V输出端相连，NPN三极管Q3的发射极与PNP三极管Q5的发射极相连接后串联一电阻R35，电阻R35的另一端为PWM产生电路的输出端。
5.根据权利要求2所述的一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，其特征在于:所述带有滤波电路的电缆容量检测电路包括一电阻R58，电阻R58的一端与电阻R59相串联，电阻R58的另一端接5V电压，电阻R59的另一端接地设置，在电阻R58的两端并联有相互串联的磁珠CZ2和电容C61，一磁珠CZ6的一端连接在磁珠CZ2和R59之间，磁珠CZ6的另一端与控制器的CCAD引脚相连，一 TVS管TVS4并联在电容C61的两端，电容C61、TVS管TVS4和磁珠CZ2的连接端与一两项接线柱的I号接线柱相连，一磁珠CZl与两项接线柱的2号接线柱相连，磁珠CZl的另一端与PWM产生电路的输出端相连，在磁珠CZl靠近接线柱的一端和电阻R59靠近接地端之间设有一电容C62，在C62的两端并联一 TVS管TVS3，I号接线柱与充电枪上的CP信号接收端相连，2号接线柱与充电线缆的控制确认CP线相连。
6.根据权利要求2所述的一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，其特征在于:所述继电器驱动电路包括继电器驱动电路N和继电器驱动电路L，继电器驱动电路N包括一光电f禹合器U7，光电I禹合器U7输入端的I号引脚与电源电压相连，2号引脚与一电阻R9串联后与控制器的PBO引脚相连，光电耦合器U7输出端的4号引脚与一电阻RlO连接后与一 NPN三极管Q2的基极相连，在电阻RlO和NPN三极管Q2的发射极之间连接一电阻R12，NPN三极管Q2的发射极接地设置，NPN三极管Q2的集电极与继电器K2的一驱动端相连，继电器K2的另一驱动端串联一电阻R4后与光电親合器U7输出端3号引脚相连，光电親合器U7输出端的3号引脚与12V电源电压相连；继电器驱动电路L包括一光电親合器U6，光电I禹合器U6输入端的I号引脚与电源电压相连，2号引脚与一电阻R51串联后与控制器的PBl引脚相连，光电I禹合器U6输出端的4号引脚与一电阻R51连接后与一 NPN三极管Ql的基极相连，在R51和NPN三极管Ql的发射极之间连接一电阻Rl I，NPN三极管Ql的发射极接地设置，NPN三极管Ql的集电极与继电器Kl的一驱动端相连，继电器Kl的另一驱动端串联一电阻R3后与光电親合器U6输出端3号引脚相连，光电親合器U6输出端的3号弓丨脚与12V电源电压相连。
7.根据权利要求2所述的一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，其特征在于:所述220V电源保护电路包括依次设置在电源N线和电源L线之间的共模电感L9和共模电感L10，在靠近共模电感L9电源输入端侧的电源N线和电源L线之间设有一 X电容CX1，在靠近共模电感L10220V电源保护电路输出端侧的电源N线和电源L线之间设有一 X电容CX2，在X电容CXl的两端并联一压敏电阻RV1，在压敏电阻RVl的两端并联有相互串联的压敏电阻RV2和压敏电阻RV3，一气体放电管Al的一端连接在压敏电阻RV2和压敏电阻RV3之间，气体放电管Al的另一端接地，在共模电感L9和共模电感LlO之间的电源N线和电源L线之间设有相互串联的Y电容CYl和Y电容CY, Y电容CYl和Y电容CY的连接端接地设置。
8.根据权利要求2所述的一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，其特征在于:所述12V输出转换滤波电路包括一 12V转换芯片，所述12V转换芯片为LH25-10B12芯片，12V转换芯片的输入引脚N和输入引脚L分别与220V电源保护电路的输出端N线和输出端L线相连，在12V转换芯片的-VO引脚和+VO引脚之间设有一有极性电容El，在有极性电容El的两端并联一电容C66，一电感Lll的一端与+VO引脚相连，电感Lll的另一端与一电容C67相连，电感Lll和电容C67的连接端为2V输出转换滤波电路的输出端，电容C67的另一端与-VO引脚相连，-VO引脚接地设置。
9.根据权利要求2所述的一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，其特征在于:所述带有滤波电路的电能计量电路包括一电能计量芯片，所述电能计量芯片为LT-135芯片，一电感L7的一端与电能计量芯片的VL引脚相连，电感L7的另一端与继电器的电能输入端L线相连，一磁珠CZ3的一端与电能计量芯片的RX引脚相连，磁珠CZ3的另一端与控制器的RX2引脚相连，在磁珠CZ3与控制器的RX2引脚之间设有一接地设置的电容C64，一磁珠CZ4的一端与电能计量芯片的TX引脚相连，磁珠CZ4的另一端与控制器的TX2引脚相连，在磁珠CZ4与控制器的TX2引脚之间设有一接地设置的电容C65，电能计量芯片的电源引脚与+5V电压相连，电能计量芯片的GND引脚接地设置，在电源引脚上设有一接地设置的电容C63，一电感L8的一端与电能计量芯片的VN引脚相连，电感L8的另一端与继电器的电能输入端N线相连。
10.根据权利要求2所述的一种带有保护电路及滤波电路的壁挂式充电粧电路，其特征在于:所述CAN接口滤波电路包括一 CAN总线收发器，所述CAN总线收发器为82C250芯片，CAN总线收发器的TXD引脚与控制器芯片的CANT引脚相连，CAN总线收发器的RXD引脚与控制芯片的CANR引脚相连，在CAN总线收发器的CANH引脚连接有CANH输出线，在CANL引脚连接有CANL输出线，CANH输出线的外端和CANL输出线的外端与总线相连，在CANH输出线和CANL输出线之间设有一电感L6，在电感L6靠近CAN总线收发器侧的CANH输出线和CANL输出线之间设有一电阻R56，在电感L6远离CAN总线收发器侧的CANH输出线和CANL输出线之间设有相互串联的电容C60和电容C59，在相互串联的电容C60和电容C59的两端并联有相互串联的TVS管TVSl和TVS管TVS2，电容C60和电容C59的连接端接地设置，TVS管TVSl和TVS管TVS2的连接端接地设置。
【文档编号】H02J7/00GK204156580SQ201420693609
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】于大洋, 刘英男 申请人:济南璞润电力科技有限公司