一种智能电动车交流充电桩的制作方法

本实用新型涉及充电桩技术领域，特别地涉及一种智能电动车交流充电桩。

背景技术：

电动汽车是一种新能源环保清洁产品，相比于传统汽车，电动汽车对环境影响相对较小，其发展被广泛看好。充电桩作为用户与用电系统之间的平台，不但要为用户提供充电功能，还需要为客户提供便利的人机交互服务，方便用户的操作。

因此，如何设计一种能够刷卡和扫二维码实现自动充电的充电桩，仍是待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种智能电动车交流充电桩，能够检测充电设备的功率，智能给充电设备充电，能够充满断电。

本实用新型的第一目的是提供一种智能电动车交流充电桩，该充电桩包括主控制器、网络收发模块、功率计量模块、继电器驱动模块、IC卡读取模块和电源模块，所述网络收发模块、功率计量模块、继电器驱动模块、IC卡读取模块和电源模块分别与主控制器连接。

进一步的，所述网络收发模块包括CH9121型网络串口透传芯片，所述网络串口透传芯片的异步串口与主控制器连接，所述网络串口透传芯片的以太网信号端连接RJ45接口。

进一步的，所述功率计量模块包括保护电路和功率计量电路，所述保护电路的输入端与充电接头连接，所述保护电路的输出端与功率计量电路的输入端连接，所述功率计量电路的输出端与主控制器连接。

进一步的，所述保护电路包括串联的第一电阻和第一电容以及并联的二极管、第二电容、整流二极管、第三电容和第二电阻，所述串联的第一电阻和第一电容的一端与充电接头连接，另一端与并联的二极管、第二电容、整流二极管、第三电容和第二电阻的一端连接，所述并联的二极管、第二电容、整流二极管、第三电容和第二电阻的另一端与功率计量电路连接。

进一步的，所述功率计量电路包括HLW8012型功率计量芯片，所述功率计量芯片的电流采样信号端通过电阻连接保护电路的输出端，所述功率计量芯片的电压采样信号端通过四个串联的电阻连接充电接头，所述功率计量芯片的有功功率值输出端通过光电隔离器连接主控制器。

进一步的，所述继电器驱动模块包括继电器、三极管和光电耦合器，所述光电耦合器的一端与主控制器连接，另一端通过电阻与三极管的栅极连接，所述三极管的集电极与继电器的线圈一端连接，所述继电器的常开触点一端与保护电路的输出端连接，所述继电器的常开触点另一端与充电接头连接。

进一步的，所述IC卡读取模块包括读卡器，所述读卡器通过电阻与单片机连接。

进一步的，所述电源模块包括相互连接的充电接头和电源转换单元。

进一步的，还包括与主控制器连接的语音报警模块，所述语音报警模块包括SC5080B型语音芯片和扬声器，所述语音芯片的输入端与单片机连接，输出端与扬声器连接。

进一步的，还包括与主控制器连接的显示模块和存储模块，所述显示模块包括JM-S05641AB型数码管；所述存储模块包括24C02型存储器。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的单片机通过IC卡读取模块读取IC卡号和卡片的校验码，并通过网络收发模块将校验码发送到远程服务器进行校验，校验成功后，通过网络收发模块接收远程服务器发送指令，通过继电器驱动模块控制充电接头给充电设备执行充电动作；

(2)本实用新型的单片机通过保护电路和功率计量电路检测充电接头连接的充电设备的功率，并通过网络收发模块实时上传到服务器，当功率变大到超过充电标准时，断开继电器驱动电路，断开充电插座充电，防止漏电、盗电；

(3)本实用新型通过多个模块实时交互，为用户给电动自行充电带来了极大的便利，为充电桩经营单位对充电桩的管理提供便捷的通道，提高了充电桩的利用率，增强了充电桩的可管理性，降低了管理、使用和维护成本。

附图说明

附图用于更好地理解本实用新型，不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1是主控制器的电路图；

图2是网络收发模块的电路图；

图3是保护电路的电路图；

图4是功率计量电路的电路图；

图5是电源模块的电路图；

图6是继电器驱动模块的电路图；

图7是语音播放模块的电路图；

图8是IC卡读取模块电路图；

图9是显示模块的电路图；

图10是存储模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

一种智能电动车交流充电桩包括壳体和设置在壳体内的电路板，所述电路板上设置有主控制器、网络收发模块、功率计量模块、继电器驱动模块、语音报警模块、IC卡读取模块、电源模块、显示模块和存储模块，所述网络收发模块、功率计量模块、继电器驱动模块、语音播放模块、IC卡读取模块、电源模块、显示模块和存储模块分别与主控制器连接。

在本实施例中，所述壳体上设置有二维码和刷卡感应区，所述壳体上与电源模块相对应位置的充电插口，所述壳体上与语音播放模块相对应的位置设置有多个出音孔。

图1是主控制器的电路图。所述主控制器采用MKE06Z64VLH4型单片机。本实施例提出的充电桩有两种充电模式，分别为：IC卡刷卡充电时，所述单片机通过IC卡读取模块获取用户IC卡的卡号和卡片的校验码，并通过网络收发模块发送到远程服务器进行校验，校验成功后，通过网络收发模块接收远程服务器发送指令，通过继电器驱动模块控制电源模块给充电设备执行充电动作；二维码充电时，用户通过移动终端扫描二维码，单片机通过网络收发模块接收远程服务器发送指令，通过继电器驱动模块控制电源模块给充电设备执行充电动作。

图2是无线收发模块的电路图。所述网络收发模块采用CH9121型网络串口透传芯片，所述CH9121型网络串口透传芯片的异步串口与单片机连接，所述CH9121型网络串口透传芯片的以太网信号端连接RJ45接口。

本实施例通过CH9121型网络串口透传芯片实现串口数据和网络数据的双向透明传输。

所述功率计量模块包括保护电路和功率计量电路，所述保护电路的输入端连接充电接头，输出端连接功率计量电路，所述功率计量电路的输出端连接单片机。

图3是保护电路的电路图。如图3所示，所述保护电路包括串联的电阻R71和电容C86以及并联的二极管D11、电容CE5、整流二极管D12、电容CE6和电阻R18，所述串联的电阻R71和电容C86的一端连接充电接头的一220V输入接线柱，另一端与并联的二极管D11、电容CE5、整流二极管D12、电容CE6和电阻R18的一端连接，所述并联的二极管D11、电容CE5、整流二极管D12、电容CE6和电阻R18的另一端与功率计量电路的输入端连接；所述电阻R71和二极管D11的阳极之间连接有串联的电阻R68和R69。

图4是功率计量电路的电路图。所述功率计量电路包括HLW8012型功率计量芯片，所述功率计量芯片的电流采样信号引脚V1N通过电阻连接保护电路的输出端，所述功率计量芯片的电压采样信号引脚V2P通过四个串联的电阻连接充电接头的一220V输入接线柱，所述功率计量芯片的有功功率值引脚CF通过光电隔离器Q11连接单片机。

本实施例通过保护电路和功率计量电路检测每个充电接头所连的充电设备的功率。

图5是电源模块的电路图。所述电源模块包括充电接头和电源转换单元，所述充电接头，用于220V电网交流电和12V直流电的转换，所述电源转换单元的输入端连接12V直流电，所述电源转换芯片的输出端输出5V电源。

在本实施例中，所述电源转换单元采用LP6483型电源转换芯片。

图6是继电器驱动模块的电路图。所述继电器驱动模块包括继电器、三极管Q9和光电耦合器Q10，所述光电耦合器的一端与单片机连接，另一端通过电阻R34与三极管Q9的栅极连接，所述三极管Q9的集电极与继电器的线圈一端连接，所述继电器的常开触点一端与保护电路的输出端连接，所述继电器的常开触点另一端与充电接头的另一220V输入接线柱连接。

单片机通过继电器驱动模块控制充电接头给充电设备充电，当检测到已达到本次预付最大充电时长，根据充电情况，如以充满，单片机控制继电器驱动模块中继电器断电，自动切断充电，智能充电结束。

图7是语音播放模块的电路图。所述语音报警模块包括SC5080B型语音芯片和扬声器，所述语音芯片的输入端与单片机连接，输出端与扬声器连接。

图8是IC卡读取模块电路图。所述IC卡读取模块包括读卡器，所述读卡器通过电阻与单片机连接，读取到卡片的卡号和卡片的校验码，并传输给单片机。

图9是显示模块的电路图。所述显示模块包括JM-S05641AB型数码管，所述JM-S05641AB型数码管与单片机连接。

图10是存储模块的电路图。所述存储模块采用24C02型存储器，所述24C02型存储器与单片机连接。

在本实施例中，所述壳体的后侧设置一个抵押式开关，该开关与单片机连接，当该充电桩离开墙壁时，单片机触发语音播放模块报警，并通过网络收发模块将报警信息发送给远程服务器。

本实施例提出的智能电动车交流充电桩，通过多个模块实时交互，为用户给电动自行充电带来了极大的便利，为充电桩经营单位对充电桩的管理提供便捷的通道，提高了充电桩的利用率，增强了充电桩的可管理性，降低了管理、使用和维护成本。