一种基于4G模组的充电桩控制装置的制作方法

一种基于4g模组的充电桩控制装置
技术领域
1.本发明属于充电桩技术领域，特别是涉及一种基于4g模组的充电桩控制装置。


背景技术：

2.随着新能源车的不断应用与发展，新能源车已经成为汽车的主要发展趋势；新能源车的充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。
3.现有的充电桩控制器大多使用单独的控制芯片和通信芯片，芯片算力的利用率低，芯片数量多成本高。
4.如cn112519623a公开的一种充电桩控制系统，包括主控板、直流充电模块、温湿度传感器、屏、电表和直流调速风机；其中，直流充电模块用于给车辆电池提供所需的电源，电表用于读取电压和当前正向有功总电能，主控板集成有计费单元，用于车辆的充电计费；屏与主控板连接，用于人机交互和状态参数的显示，主控板与各个模块进行通信，采集信息，最终实现充电桩给车辆充电的功能，主控板根据温湿度传感器获取当前环境的温湿度数据，进一步控制直流调速风机的风速，以实时调节环境的温湿度。本发明的充电桩控制系统，将计费单元集成到主控板中，增加散热控制功能，达到抗干扰能力强、降低成本，增强充电桩使用性能的作用。
5.如cn109378887a公开的充电桩控制系统。本发明包括控制器、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。
6.上述专利虽然都公开了充电桩控制系统，但任然是将主控芯片和通信模块分别采用不同的芯片，芯片算力利用率较低，成本高昂。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种基于4g模组的充电桩控制装置，通过设置4g芯片作为充电桩控制装置的控制芯片，将4g芯片内分隔出通信模组和中央处理器，通过中央处理器处理充电桩控制数据，并进行控制，通过通信模组进行通信，可以提高芯片算力的利用率，减少芯片数量，降低成本。
8.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
9.本发明为一种基于4g模组的充电桩控制装置，包括4g芯片；所述4g芯片包括中央处理器和通信模组；所述中央处理器通过数据采集模块采集电压采集电路、电流采集电路和短路检测模块的信号；所述中央处理器通过通信模组与云端服务器进行信息交互，所述云端服务器与移动终端进行信息交互；所述中央处理器输出控制信号控制充电控制电路的通断；所述充电控制电路控制充电器的通断；所述中央处理器根据数据采集模块以及移动
终端传输的控制指令控制充电桩运行。
10.优选地，所述电压采集电路采集电压信号，所述电流采集电路采集电流信号，所述短路检测模块对电路进行短路检测。
11.优选地，所述数据采集模块包括滤波电路、信号放大电路和a/d转换器；
12.所述滤波电路将采集的信号进行滤波处理后输出至信号放大电路；
13.所述信号放大电路将接收的信号进行放大处理后通过a/d转换器转换为数字信号输出至4g芯片。
14.优选地，还包括电源电路，所述电源电路用于为装置供电，所述电源电路包括整流电路和稳压调压电路；
15.所述整流电路将交流电整流为直流电，所述稳压调压电路将整流电路输出的直流电进行稳压调压后输出3.3v系统电压源和
±
12v充电电压源。
16.优选地，所述中央处理器包括计量模块和输出控制模块；所述计量模块通过电压信号和电流信号计算充电电量；
17.所述输出控制模块根据移动终端的指令信号输出控制信号控制充电控制电路的通断。
18.优选地，所述输出控制模块通过输出pwm信号控制充电控制电路的通断，并通过调节pwm信号的占空比调节充电控制电路的输出信号。
19.本发明具有以下有益效果：
20.本发明通过设置4g芯片作为充电桩控制装置的控制芯片，将4g芯片内分隔出通信模组和中央处理器，通过中央处理器处理充电桩控制数据，并进行控制，通过通信模组进行通信，可以提高芯片算力的利用率，减少芯片数量，降低成本。
21.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明的一种基于4g模组的充电桩控制装置的系统框图；
24.图2为数据采集模块的系统框图；
25.图3为电源电路的系统框图；
26.图4为中央处理器的系统框图；
27.图5为4g模组芯片的电路图。
具体实施方式
28.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1所示，本发明为一种基于4g模组的充电桩控制装置，包括4g芯片；4g芯片包括中央处理器和通信模组；中央处理器通过数据采集模块采集电压采集电路、电流采集电路和短路检测模块的信号；电压采集电路采集电压信号，电流采集电路采集电流信号，短路检测模块对电路进行短路检测；电压采集电路采用电压互感器对电压信号进行采集；电流采集电路通过采用电流互感器对电流信号进行采集；中央处理器通过通信模组与云端服务器进行信息交互，云端服务器与移动终端进行信息交互；中央处理器输出控制信号控制充电控制电路的通断；充电控制电路控制充电器的通断；中央处理器根据数据采集模块以及移动终端传输的控制指令控制充电桩运行。
30.如图2所示，数据采集模块包括滤波电路、信号放大电路和a/d转换器；滤波电路将采集的信号进行滤波处理后输出至信号放大电路；信号放大电路将接收的信号进行放大处理后通过a/d转换器转换为数字信号输出至4g芯片。
31.如图3所示，还包括电源电路，电源电路用于为装置供电，电源电路包括整流电路和稳压调压电路；整流电路将交流电整流为直流电，稳压调压电路将整流电路输出的直流电进行稳压调压后输出3.3v系统电压源和
±
12v充电电压源。
32.如图4所示，中央处理器包括计量模块和输出控制模块；计量模块通过电压信号和电流信号计算充电电量；输出控制模块根据移动终端的指令信号输出控制信号控制充电控制电路的通断，输出控制模块通过输出pwm信号控制充电控制电路的通断，并通过调节pwm信号的占空比调节充电控制电路的输出信号。
33.如图5所示，4g芯片采用移远e600u芯片；4g芯片的1-4脚为spi通信串口，4g芯片通过spi通信串口与其他设备进行通信；4g芯片的5-9脚为sim卡通信接口，4g芯片通过sim卡通信接口与sim卡进行信息交互从而实现运营商通信；4g芯片的62-67脚为显示屏接口，4g芯片通过显示屏接口与显示屏连接，将数据通过显示屏进行显示。
34.值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
35.另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如rom/ram、磁盘或光盘等。
36.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。