辅助电源切换控制系统及充电桩测试仪的制作方法

本实用新型涉及充电桩测试装置
技术领域：
，特别是涉及一种辅助电源切换控制系统及充电桩测试仪。
背景技术：
：电动汽车是今后出行工具的发展方向，随着电动汽车的蓬勃发展，电动汽车充电桩的作用显得越来越重要，国家为此出台了相当全面的检测规范，充电桩测试仪也是在这一大背景下应运而生的。充电桩或充电站一般处在室外环境，充电桩测试仪在检测时会受到诸多限制，而其中最常见的问题是充电桩测试仪的供电问题。充电桩测试仪一般采用适配器供电，但由于充电桩测试仪在对充电桩进行测试时，处于室外环境，其使用环境极有可能无法提供市电输入，而充电测试仪本身搭载的蓄电池在充满电的情况下，能够维持工作的时间最长不超过3小时。即使在蓄电池满电的情况下，这么短的时间也没有办法完成整个充电桩系统的检测，更不用说蓄电池处于非满电的情况下了，这就给我们的充电桩测试工作带来极大的不便。发明人发现充电桩的内部都设有12v/10a的辅助电源，那么，可以从充电桩的辅助电源取电，可以从充电桩的辅助电源取电，在给充电桩测试仪供电工作的同时，也可对充电桩测试仪的蓄电池进行充电。但充电桩的辅助电源也是要进行测试的，当辅助电源进行测试时，是不能对充电桩测试仪进行供电的，此时需要断开辅助电源与充电桩测试仪的供电连接，同时还要保证其安全性及可靠性，因此需要设计一个辅助电源切换控制系统来解决上述问题。技术实现要素：为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种辅助电源切换控制系统及充电桩测试仪，可以解决充电桩测试仪工作时供电困难的问题，且不影响充电桩的测试工作，控制系统及充电桩测试仪结构简单、安全可靠。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种辅助电源切换控制系统，包括直流电源输入端、直流电源输出端、电源切换控制系统和控制信号光耦隔离系统；所述直流电源输入端的负极接地；所述电源切换控制系统包括继电器和第一三极管，所述继电器包括线圈和触点，所述触点包括公共触点、常开触点和常闭触点；所述常闭触点与所述直流电源输入端电连接；所述公共触点与直流电源输出端电连接；所述线圈的一端与所述第一三极管的集电极电连接，另一端与直流电源输出端电连接；所述第一三极管的发射极接地；所述控制信号光耦隔离系统包括控制器、第二三极管、第一光耦和第一电池，所述控制器包括控制信号输出端，所述控制信号输出端与所述第二三极管的基极电连接，用于向所述第二三极管发送控制信号；所述第二三极管的集电极与所述第一光耦的发射端负极电连接，所述第二三极管的发射极接地；所述第一光耦的发射端正极与所述第一电池电连接，接收端c极与所述直流电源输出端电连接，接收端e极与所述第一三极管的基极电连接。对上述技术方案的进一步改进是：所述继电器包括两组所述触点；第一组公共触点与所述直流电源输出端的正极电连接，第一组常闭触点与所述直流电源输入端的正极电连接；第二组公共触点与所述直流电源输出端的负极电连接，第二组常闭触点与所述直流电源输入端的负极电连接。所述第一常闭触点和所述电源输入端正极之间串联有第一二极管，所述第一二极管的负极与所述直流电源输入端正极电连接；所述继电器的线圈两端并联有第二二极管，所述第二二极管的负极与所述直流电源输出端的正极电连接。所述第一光耦的接收端c极串联第一电阻后与所述直流电源输出端正极电连接，发射端正极串联第二电阻后与所述第一电池电连接。所述第一三极管的基极和发射极之间分别并联有第一电容和第三电阻。所述控制信号输出端与所述第二三极管的基极之间串联有第四电阻，所述第二三极管的基极和发射极之间分别并联有第二电容和第五电阻。所述辅助电源切换控制系统还包括反馈信号光耦隔离系统和故障信号反馈系统；所述反馈信号光耦隔离系统包括芯片、第二光耦和第二电池，所述芯片包括反馈信号接收端，用于接收第二光耦发送的反馈信号；还包括反馈信号输出端，用于向所述故障信号反馈系统发送反馈信号；所述第二光耦的接收端c极与所述反馈信号接收端电连接，接收端e极接地，发射端正负极分别与所述继电器第一组常开触点和第二组常开触点电连接；所述故障信号反馈系统包括微处理器、异或逻辑芯片和第三电池；所述异或逻辑芯片包括两个接收端口和一个输出端口，所述两个接收端口分别用于接收控制信号光耦隔离系统发送的控制信号和反馈信号光耦隔离系统发送的反馈信号，并将两个信号进行对比，将对比结果信号通过输出端口传送至微处理器；所述微处理器包括故障信号接收端，所述微处理器通过故障信号接收端接收所述异或逻辑芯片发送的对比结果信号；所述第三电池为所述故障信号反馈系统供电。所述第二电池与所述第二光耦之间串联有第六电阻；所述反馈信号接收端与所述第二光耦之间串联有第七电阻；所述第二光耦的发射端正极串联第八电阻后与所述继电器第一组常开触点电连接。所述第二光耦的接收端c极和e极之间并联有瞬态抑制二极管。本实用新型还提供一种充电桩测试仪，包括上述的辅助电源切换控制系统，所述直流电源输入端与待测充电桩的辅助电源电连接。由本实用新型的技术方案可知，本实用新型提供的辅助电源切换控制系统及充电桩测试仪将充电桩的辅助电源作为充电桩测试仪工作时的供电电源，所述控制信号光耦隔离系统通过第二三极管的导通与否来切换充电桩辅助电源供电和充电桩测试仪蓄电池供电，充电桩辅助电源供电时充电桩测试仪可对充电桩除辅助电源外的其它部件进行测试，断开辅助电源，改为蓄电池供电时，则可对充电桩辅助电源进行测试。第一光耦可起到电气隔离和电平转换的目的。该辅助电源切换控制系统及充电桩测试仪结构简单，便于维护，使用方便，且安全可靠，解决了充电桩测试仪工作中的供电难题。附图说明图1为本实用新型实施例2辅助电源切换控制系统的电路图。具体实施方式为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。如图1所示，其为本实用新型的辅助电源切换控制系统的电路图。实施例1：本实施例提供的辅助电源切换控制系统，包括直流电源输入端cn2、直流电源输出端cn1、电源切换控制系统和控制信号光耦隔离系统。所述直流电源输入端cn2的负极接地。所述电源切换控制系统包括继电器rl1和npn型第一三极管q1。所述继电器rl1包括线圈和两组触点，每组触点均包括公共触点、常开触点和常闭触点。第一组公共触点与所述直流电源输出端cn1的正极电连接，第一组常闭触点与与所述直流电源输入端cn2的正极之间串联有第一二极管d1，第一二极管d1的负极k端与直流电源输入端cn2的正极连接；第二组公共触点与所述直流电源输出端cn1的负极电连接，第二组常闭触点与所述直流电源输入端cn2的负极电连接。所述继电器线圈的一端与所述第一三极管q1的集电极c端电连接，另一端与直流电源输出端cn1的正极电连接；且在线圈的两端并联有第二二极管d2，第二二极管d2的负极k端与直流电源输出端cn1的正极电连接。所述第一三极管q1的发射极e端接地，所述第一三极管q1的基极b端和发射极e端之间分别并联有第一电容c1和第三电阻r3，r3为下拉电阻。所述控制信号光耦隔离系统包括控制器、npn型第二三极管q2、第一光耦op1和第一电池。所述控制器为mcu，包括控制信号输出端，所述控制信号输出端串联第四电阻r4后与所述第二三极管q2的基极b端电连接，所述r4为0603型贴片电阻；所述控制器mcu用于向所述第二三极管q2发送低电平或高电平信号。所述第二三极管q2的集电极c端与所述第一光耦op1的发射端负极k端电连接，所述第二三极管q2的发射极e端接地，所述第二三极管q2的基极b端和发射极e端之间分别并联有第二电容c2和第五电阻r5，r5为0603型下拉电阻。所述第一光耦op1的发射端正极a端串联第二电阻r2后与所述第一电池电连接，第一电池的电压为3.3v，第二电阻r2为0603型限流电阻；第一光耦op1的接收端c极串联第一电阻r1后与所述直流电源输出端cn1正极电连接，第一电阻r1为0603型限流电阻；第一光耦op1的接收端e极与所述第一三极管q1的基极b端电连接。本实施例的工作原理如下：当控制器的控制信号为高电平时，第二三极管q2的ce极正向偏置，第一光耦op1的ak端有电流，第一光耦op1的ce正向偏置，第一三极管q1的ube>uon，q1的ce正向偏置，继电器rl1线圈内有电流，继电器触点由常闭触点切换到常开触点，供电电路导通，充电桩辅助电源输入到电源切换控制系统，可以对充电测试仪进行供电。当控制器的控制信号为低电平时，第二三极管q2的ce截止，第一光耦op1的ak无电流，第一光耦op1的ce截止，第一三极管q1的ube＝0v，q1的ce截止，继电器线圈无电流，继电器触点由常开触点切换到常闭触点，充电桩辅助电源断开输入，此时可以对充电桩辅助电源进行测试。实施例2：本实施例提供的辅助电源切换控制系统，其结构与实施例1基本相同，不同的是本实施例还包括反馈信号光耦隔离系统和故障信号反馈系统。所述反馈信号光耦隔离系统包括芯片、第二光耦op2和第二电池。所述芯片为mcu，包括反馈信号接收端，用于接收第二光耦op2发送的反馈信号；还包括反馈信号输出端，用于向所述故障信号反馈系统发送反馈信号。所述反馈信号接收端串联第七电阻r7后与所述第二光耦op2的接收端c极电连接，所述第七电阻r7为0603型贴片电阻。所述第二光耦op2的接收端e极接地，所述第二光耦op2的发射端正极a端串联第八电阻r8后与所述继电器rl1的第一组常开触点电连接，所述r8为0603型贴片电阻；所述第二光耦op2的发射端负极k端与所述继电器rl1的第二组常开触点电连接。所述第二电池与所述第二光耦op2之间串联有第六电阻r6，所述r6为0603型上拉电阻，所述第二电池的电压为3.3v。所述第二光耦op2的接收端c极和e极之间并联有瞬态抑制二极管tvs1，用以保护电路，使电路更安全可靠。所述故障信号反馈系统包括微处理器、异或逻辑芯片u1和第三电池。所述异或逻辑芯片u1包括两个接收端口a、b和一个输出端口y，所述两个接收端口a和b分别用于接收控制信号光耦隔离系统发送的控制信号和反馈信号光耦隔离系统发送的反馈信号，并将两个信号进行对比，将对比结果信号通过输出端口y传送至微处理器。所述异或逻辑芯片u1的电路引脚一端与所述第三电池的正极电连接，另一端接地，第三电池的电压为3.3v。所述所述微处理器为mcu，包括故障信号接收端，所述微处理器通过故障信号接收端接收所述异或逻辑芯片发送的对比结果信号。本实施例的工作原理如下：当控制器的控制信号为高电平时，第二光耦op2的ak截止，其ce端截止，反馈信号为高电平输入至芯片，此时故障信号反馈系统接收到控制信号光耦隔离系统和反馈信号光耦隔离系统的信号均为高电平信号，表示充电桩辅助电源已作为输入电源使用。当控制器的控制信号为低电平时，第二光耦op2的ak有正向电流，其ce端正向偏置，反馈信号为低电平输入至芯片，此时故障信号反馈系统接收到控制信号光耦隔离系统和反馈信号光耦隔离系统的信号均为低电平信号，表示充电桩辅助电源已断开供电，可以对充电桩辅助电源进行测试。在本实施例中，用转换型功率继电器作为功率切换器件，转换型功率继电器有两组触点：常开触点和常闭触点，充电桩的辅助电源接到继电器公共触点，直流电源的输入端接到常开触点，常闭触点作为反馈，可以此判断辅助电源的输入状况。以上为继电器rl1正常时的工作情况，因继电器偶尔会发生失效，比如继电器的线圈损坏或触点粘结，一般这种情况发生的概率很小，但也要做好安全措施，以防损坏仪器设备。此时反馈信号与正常运行时不一样，因继电器常开触点输入时，电流较大，常开触点粘结的概率较大，常闭触点作为反馈作用，电流较小，极小概率发生粘结现象，可以不考虑。假设控制信号切换到低电平，正常运行情况下，反馈信号也应该为低电平，但是如果继电器因触点粘结，未切换到常闭触点，第二光耦op2的ak仍然截止，其ce端仍然截止，反馈信号仍为高电平输入至芯片。如果继电器线圈损坏，假设控制信号切换到高电平，正常运行情况下，反馈信号应该为高电平，但是继电器因线圈损坏，触点未动作仍在常闭触点，因此第二光耦op2的ak有正向电流，其ce端正向偏置，反馈信号为低电平输入至芯片。以上两种异常情况会影响到设备的正常使用，需要对故障情况进行严密监控，因此对控制信号和反馈信号做进一步处理。将控制信号和反馈信号接到异或逻辑芯片u1，u1的输出为故障信号，控制信号和反馈信号同为高电平或同为低电平时，输出为低电平，表示电路运行正常；若这两个信号高低电平互异时，则u1输出高电平信号，表示继电器rl1失效，需要对继电器进行维修处理。下表为各信号的真值表及说明。继电器工作状况控制信号反馈信号故障信号常闭触点000常开触点110触点粘结011线圈损坏101本实施例通过设置反馈信号光耦隔离系统和故障信号反馈系统对辅助电源切换控制系统进行监控，防止设备受损，保障了设备的安全运行。实施例3：本实施例提供一种充电桩测试仪，包括实施例1或实施例2的辅助电源切换控制系统，直流电源输入端cn2与待测充电桩的辅助电源电连接。本实用新型的辅助电源切换控制系统及充电桩测试仪在工作时可使用所测充电桩内部的辅助电源作为供电电源，既可满足充电桩测试仪在测试工作过程中的供电需求，又可为充电桩测试仪的蓄电池充电，使蓄电池保证满电状态，且还可以在充电桩辅助电源检测时随时切断与辅助电源的连接，不影响测试工作的进行。在增加了反馈信号光耦隔离系统和故障信号反馈系统后，还可对继电器是否损坏进行监测，防止因继电器损坏引起的设备损坏。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12