一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置的制作方法

本实用新型属于电动汽车技术领域，具体涉及一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置。

背景技术：

近年来，新能源电动汽车由于无污染、能源效率高、结构简单、动力成本低等优点成为汽车产业界新宠，其组成主要包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等；目前，电动货车、电动客车和电动专用车在国家政策鼓励下已在交通运输中担当起重要角色。

但是，由于电池的电容量有限，电动汽车的长期使用过程中，需要频繁的充电，而充电座经过长期使用多次插拔，会出现线路老化、接触不良等现象，存在一定的安全隐患；而现有技术中，缺少对电动汽车充电座使用次数进行监测的装置。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置。

本实用新型提供的一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置，其包括AD检测模块、MCU微处理模块、CAN通信模块和TF存储模块；所述AD检测模块的一端与MCU微处理模块相连接，另一端用于与充电座相连接，用于检测充电座的电压的跳变沿并将其发送至所述MCU微处理模块；所述MCU微处理模块分别与CAN通信模块和TF存储模块相连接，所述CAN通信模块用于通过CAN总线与电动汽车的仪表相连接；

所述MCU微处理模块用于将充电座的电压的跳变沿转换成充电座的使用次数，并将充电座的使用次数通过所述CAN通信模块传送并显示于电动汽车的仪表。

优选地，所述CAN通信模块3包括CAN总线收发器U、低通滤波器L、电阻R1、电阻R2、二极管D1和二极管D2；

所述TxD管脚和RxD管脚分别接入MCU微处理模块的CAN_TX总线和CAN_RX总线；

所述CANH管脚和CANL管脚通过低通滤波器L分别接入CANH总线和CANL总线；所述CANH管脚与低通滤波器L之间连接电阻R1，所述CANH管脚串联二极管D1并接地；所述CANL管脚与低通滤波器L之间连接电阻R2，所述CANL管脚串联二极管D2并接地；

所述CAN总线收发器U的VCC管脚和STB管脚之间并联电容C1和C2，所述VCC管脚接入5V电源，所述STB管脚接地。

优选地，所述TF存储模块4包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述TF存储模块4的DAT2管脚、CD/DAT3管脚、CMD管脚、DATO管脚和DAT1管脚分别经电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7接入3.3V电源；

所述DAT2管脚、CD/DAT3管脚、CLX管脚、DATO管脚和DAT1管脚分别接入电源电容PC1、电源电容PC2、电源电容PC3、电源电容PC4和电源电容PC5；

所述CMD管脚用于连接下拉电阻PD1；

所述VDD管脚接入3.3V电源；

所述VSS管脚接地。

优选地，其还包括预充电继电器，所述预充电继电器与MCU微处理模块相连接。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置，其包括AD检测模块、MCU微处理模块、CAN通信模块和TF存储模块；所述AD检测模块的一端与MCU微处理模块相连接，另一端用于与充电座相连接，用于检测充电座的电压的跳变沿并将其发送至所述MCU微处理模块；所述MCU微处理模块分别与CAN通信模块和TF存储模块相连接，所述CAN通信模块用于通过CAN总线与电动汽车的仪表相连接；所述MCU微处理模块用于将充电座的电压的跳变沿转换成充电座的使用次数，并将充电座的使用次数通过所述CAN通信模块传送并显示于电动汽车的仪表，这样，通过MCU微处理模块控制AD检测模块对充电座的电压变化进行监测，AD检测模块将电压变化次数通过CAN通信模块反馈至MCU微处理模块，MCU微处理模块通过电压变化次数得出充电插座的插拔次数，并将充电插座的插拔次数通过CAN通信模块传送至电动汽车的仪表显示器，能够随时对电动汽车的充电插座的使用次数进行监控，提高电动汽车充电插座长期使用的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置的连接状态示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置中CAN通信模块的电路图；

图4为本实用新型实施例提供的一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置中TF存储模块的电路图。

附图标记如下：

1——AD检测模块、2——MCU微处理模块、3——CAN通信模块、4——TF存储模块、5——预充电继电器、6——充电座、7——仪表。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置，其结构示意图和连接状态示意图，如图1和2所示，其包括AD检测模块1、MCU微处理模块2、CAN通信模块3和TF存储模块4；所述AD检测模块1的一端与MCU微处理模块2相连接，另一端用于与充电座6相连接，用于检测充电座6的电压的跳变沿并将其发送至所述MCU微处理模块2；所述MCU微处理模块2分别与CAN通信模块3和TF存储模块4相连接，所述CAN通信模块3用于通过CAN总线与电动汽车仪表7相连接；

所述MCU微处理模块2用于将充电座的电压的跳变沿转换成充电座的使用次数，并将充电座的使用次数通过所述CAN通信模块3传送并显示于电动汽车仪表。

通过MCU微处理模块控制AD检测模块对充电座的电压变化进行监测，AD检测模块将电压变化次数通过CAN通信模块反馈至MCU微处理模块，MCU微处理模块通过电压变化次数得出充电插座的插拔次数，并将充电插座的插拔次数通过CAN通信模块传送至电动汽车的仪表显示器，能够随时对电动汽车的充电插座的使用次数进行监控。

由于电动汽车的充电插座使用时电压会发生跳变，因此，根据充电座的电压跳变能够对充电座的使用次数进行监控，具体地，充电插座未插入充电插头时，充电座充电枪的电压约为12V，而插入充电插头时，充电座充电枪的电压跳变为6V；

本实用新型采用AD检测模块1，能够对充电座充电枪的电压跳变进行监测，同时将充电座充电枪的电压跳变次数上传至MCU微处理模块2；

MCU微处理模块2能够将充电座充电枪的电压跳变次数转换为充电座的使用次数，即充电座的插拔次数，并通过CAN通信模块3将充电座的使用次数传送至电动汽车的仪表单元，从而在仪表对应显示充电座的使用次数，当时使用次数超过安全值，仪表将显示报警信号；

本实用新型实施例提供的一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置中CAN通信模块的电路图，如图3所示，所述CAN通信模块3包括CAN总线收发器U、低通滤波器L、电阻R1、电阻R2、二极管D1和二极管D2；

所述TxD管脚和RxD管脚分别接入MCU微处理模块的CAN_TX总线和CAN_RX总线；所述CANH管脚和CANL管脚通过低通滤波器L分别接入CANH总线和CANL总线；

所述CANH管脚与低通滤波器L之间串联电阻R1，所述CANH管脚串联二极管D1并接地；所述CANL管脚与低通滤波器L之间串联电阻R2，所述CANL管脚串联二极管D2并接地；

所述CAN总线收发器U的VCC管脚和STB管脚之间并联电容C1和C2，所述VCC管脚接入5V电源，所述STB管脚接地。

其中，所述CAN总线收发器U的型号为TJA1040。

其中，所述低通滤波器L的型号为ZJYS81R5-2PL51-G01。

CAN通信模块3的设置，用于将MCU微处理模块2计算所得的充电座使用次数传送至电动汽车的仪表单元，CAN通信模块3通过汽车J1939协议与电动汽车的仪表单元进行通信，CAN通信模块3将采样的信号经过处理后，通过CAN总线发送至仪表单元，仪表单元再进行对应的显示和报警。

本实用新型实施例提供的一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置中TF存储模块4的电路图，如图4所示，所述TF存储模块4的型号为TF_MicroSD，所述TF存储模块4用于存储MCU微处理模块2的所获得的数据，具体地，所述TF存储模块4包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述TF存储模块4的DAT2管脚、CD/DAT3管脚、CMD管脚、DATO管脚和DAT1管脚分别经电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7接入3.3V电源；

所述DAT2管脚、CD/DAT3管脚、CLX管脚、DATO管脚和DAT1管脚分别接入电源电容PC1、电源电容PC2、电源电容PC3、电源电容PC4和电源电容PC5；

所述CMD管脚用于连接下拉电阻PD1；

所述VDD管脚接入3.3V电源；

所述VSS管脚接地。

采样到信号经过MCU微处理模块2处理后，MCU微处理模块2把计算得到的使用次数以及充电座使用时间通过SD卡协议实时TF存储模，便于之后对比分析。

本装置还包括预充电继电器5，所述预充电继电器5与MCU微处理模块2相连接。

MCU微处理模块2能够控制预充电继电器5对电动汽车进行预充电。

电动汽车是靠电机驱动行驶的，电动汽车启动的时候一般是要先给电机控制器预充电，该充电座监测装置根据AD检测模块1采集到的电压信号决定是否切断预充电继电器5的电源信号，具体为，当充电座插入充电枪时，这时AD检测模块1检测到的电压信号是6V，MCU微处理模块2控制切断预充电继电器5的电源信号，当拔出充电枪时，这时AD检测模块1检测到的电压是12V，MCU微处理模块2控制闭合预充电继电器5的电源信号。

预充电继电器5的设置，当充电座的充电枪未拔出时，预充电继电器5不能对电动车的电机进行预充电，导致电动车不能启动，因此，预充电继电器5的设置能够避免充电座的充电枪未拔出而电动车启动的现象，从而实现安全预充电。

本装置的具体实施过程为：将该装置安装于电动汽车上，具体将AD检测模块1与电动汽车的充电座连接，将CAN通信模块3的CANH管脚和CANL管脚通过低通滤波器L分别接入CANH总线和CANL总线；

由于电动汽车的充电插座6使用时电压会发生跳变，因此，根据充电座6的电压跳变能够对充电座的使用次数进行监控，具体地，充电插座6未插入充电插头时，充电座6充电枪的电压约为12V，而插入充电插头时，充电座6充电枪的电压跳变为6V；当对电动汽车充电，即使用电动汽车的充电座时，或者，当电动汽车充电完成，即未使用电动汽车的充电座时，AD检测模块1将监测将充电座充电枪的电压跳变次数上传至MCU微处理模块2；同时，AD检测模块1能够实时监测充电座的电压，并通过CAN通信模块3将充电座的电压显示于电动汽车的仪表上，便于司机实时观察，避免充电线未移除，以及充电座老化带来的安全隐患；

MCU微处理模块2能够将充电座充电枪的电压跳变次数转换为充电座的使用次数，即充电座的插拔次数，并通过CAN通信模块3通过汽车J1939协议将充电座的使用次数传送至电动汽车的仪表7，从而仪表7对应显示充电座的使用次数及使用时间，当时使用次数超过安全值，仪表7将显示报警信号；

同时，MCU微处理模块2能够通过AD检测模块1检测到的电压信号判断是否启动预充电继电器5，当充电座插入充电枪时，这时AD检测模块1检测到的电压信号是6V，MCU微处理模块2控制切断预充电继电器5的电源信号，当拔出充电枪时，这时AD检测模块1检测到的电压是12V，MCU微处理模块2控制闭合预充电继电器5的电源信号；预充电继电器5的设置能够避免充电座的充电枪未拔出而电动车启动的现象，从而实现安全预充电。

另外，采样到信号经过MCU微处理模块2处理后，MCU微处理模块2把计算得到的使用次数以及充电座使用时间通过SD卡协议实时TF存储模块，便于之后对比分析。

本实用新型提供了一种用于电动汽车充电座使用次数的监测装置，其包括AD检测模块、MCU微处理模块、CAN通信模块和TF存储模块；所述AD检测模块的一端与MCU微处理模块相连接，另一端用于与充电座相连接，用于检测充电座的电压的跳变沿并将其发送至所述MCU微处理模块；所述MCU微处理模块分别与CAN通信模块和TF存储模块相连接，所述CAN通信模块用于通过CAN总线与电动汽车仪表控制器相连接；所述MCU微处理模块用于将充电座的电压的跳变沿转换成充电座的使用次数，并将充电座的使用次数通过所述CAN通信模块传送并显示于电动汽车的仪表，这样，通过MCU微处理模块控制AD检测模块对充电座的电压变化进行监测，AD检测模块将电压变化次数通过CAN通信模块反馈至MCU微处理模块，MCU微处理模块通过电压变化次数得出充电插座的插拔次数，并将充电插座的插拔次数通过CAN通信模块传送至电动汽车的仪表，能够随时对电动汽车的充电插座的使用次数进行监控，提高电动汽车充电插座长期使用的安全性；同时，由于AD检测模块1能够实时监测充电座的电压，当电动启动时，通过仪表显示电压的数值，能够判断充电线是否已移除，进一步提高电动汽车使用的安全性。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。