一种抗干扰的直流充电桩的制作方法

1.本实用新型涉及充电桩技术领域，具体涉及一种抗干扰的直流充电桩。


背景技术：

2.充电桩是电动汽车的电站，其功能类似于加油站里面的加油机。根据对电动汽车的充电方式，充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩两大类。交流充电桩主要安装在停车场，造价低廉，适合家用，给普通纯电动轿车充满电需要4～5小时，俗称慢充。目前小型车多采用交流充电桩充电。直流充电桩主要安装在大型充电站内，以三相四线制的方式连接电网，能够提供充足的电力，输出的电压和电流调整范围大，俗称快充。汽车充电桩属于配网侧，需要与汽车和充电站控制中心进行通信，需要注意电磁敏感性、总线防护以及环境温度等。一方面，直流充电桩周围存在的大功率开关元件产生大量电磁干扰，通信模块要能够有效抵御恶劣的电磁环境。另一方面，充电接口会不断地与不同的汽车连接、断开，这个过程中can总线极有可能产生瞬态电压、esd，若无防护，can通信接口极易损坏。另外，直流充电桩一般工作于室外，环境温度一般为-20～ 50℃；部分散热不良处温度可能达到75℃以上，因此，通信接口模块要能适应严苛的工作温度，而目前现有的很多直流充电桩在抗干扰防护方面还不够全面。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术存在的缺陷，本实用新型提供一种抗干扰的直流充电桩。
4.本实用新型实现上述技术效果所采用的技术方案是：
5.一种抗干扰的直流充电桩，包括充电机，所述充电机的电压输入侧连接有电网输入接口，所述充电机的电压输出侧连接有直流充电接口，所述充电机的信号端连接有控制模块，所述充电机与所述直流充电接口之间连接有智能电表，所述智能电表通过计费控制单元与所述控制模块连接，其中，所述充电机的信号端连接有第一can隔离收发模块，所述控制模块的信号端连接有第二can隔离收发模块，所述第一can隔离收发模块与所述第二can隔离收发模块连接，所述智能电表与所述计费控制单元之间连接有第一rs485隔离收发模块，所述计费控制单元连接有人机交互模块，所述电网输入接口连接有第一隔离电源模块和第二隔离电源模块，所述第一隔离电源模块与所述直流充电接口连接，所述第二隔离电源模块连接有用于给充电桩各控制单元进行供电的第一线性稳压变换模块和第二线性稳压变换模块，所述直流充电接口与低压辅助电源之间连接有电源抗干扰电路。
6.优选地，在上述的抗干扰的直流充电桩中，所述电源抗干扰电路设有三级抗干扰结构，包括连接在所述直流充电接口与所述低压辅助电源的回路上的位于第一级的陶瓷放电管、位于第二级的压敏保护电路，以及位于第三级的浪涌吸收电路。
7.优选地，在上述的抗干扰的直流充电桩中，所述陶瓷放电管的型号为3rm075l，其两极分别接在所述直流充电接口与所述低压辅助电源的回路上，公共端接地。
8.优选地，在上述的抗干扰的直流充电桩中，所述压敏保护电路包括两个串联的压
敏电阻rv1、rv2，以及与两个串联的压敏电阻rv1、rv2并联的压敏电阻rv3，所述压敏电阻rv1和rv2之间设有接地线，所述压敏电阻rv3的两端在与所述浪涌吸收电路连接的输入线上分别设有电感l。
9.优选地，在上述的抗干扰的直流充电桩中，所述浪涌吸收电路包括两个串联的瞬态二极管tvs1、tvs2，以及与两个串联的瞬态二极管tvs1、tvs2并联的瞬态二极管tvs3，所述瞬态二极管tvs1和tvs2之间设有接地线，所述瞬态二极管tvs3的两端并联在所述低压辅助电源的两端。
10.优选地，在上述的抗干扰的直流充电桩中，所述控制模块与所述直流充电接口之间连接有第三can隔离收发模块，所述控制模块的通信端连接有以太网接口、第四can隔离收发模块以及第二rs485隔离收发模块。
11.优选地，在上述的抗干扰的直流充电桩中，所述人机交互模块包括与所述计费控制单元连接的读卡器、显示屏和键盘。
12.优选地，在上述的抗干扰的直流充电桩中，所述第一can隔离收发模块、所述第二can隔离收发模块、所述第三can隔离收发模块和所述第四can隔离收发模块均采用型号为td501dcanh3的can隔离收发模块，所述第一rs485隔离收发模块和所述第二rs485隔离收发模块均采用型号为td501d485h的rs485隔离收发模块。
13.本实用新型的有益效果为：本实用新型的直流充电桩具有隔离共模干扰的功能，能够适应直流充电桩恶劣的电磁环境，还可以承受高达
±
4kv的esd，工作温度可以在-40～ 105℃，可适应严苛的工作环境温度。在具有强干扰的电力现场，可对雷击等强干扰信号进行抑制，同时能吸收抑制浪涌信号。
附图说明
14.图1为本实用新型的电路模块图；
15.图2为本实用新型所述电源抗干扰电路的电路图。
具体实施方式
16.为使对本实用新型作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：
17.本实用的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
18.本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。
19.请参见图1，如图所示，本实用新型的实施例提出了一种抗干扰的直流充电桩，该
直流充电桩包括充电机，充电机的电压输入侧连接有电网输入接口，充电机的电压输出侧连接有直流充电接口。充电机的信号端连接有控制模块，充电机与所述直流充电接口之间连接有智能电表，智能电表通过计费控制单元与控制模块连接。其中，作为本实用新型的一种改进，充电机的信号端连接有第一can隔离收发模块，控制模块的信号端连接有第二can隔离收发模块，第一can隔离收发模块与第二can隔离收发模块连接。智能电表与计费控制单元之间连接有第一rs485隔离收发模块，计费控制单元连接有人机交互模块。电网输入接口连接有第一隔离电源模块和第二隔离电源模块，第一隔离电源模块与直流充电接口连接，第二隔离电源模块连接有用于给充电桩各控制单元进行供电的第一线性稳压变换模块和第二线性稳压变换模块。为避免充电接口在与汽车连接、断开过程中在can总线上产生瞬态电压，直流充电接口与低压辅助电源之间连接有电源抗干扰电路。
20.具体地，在本实用新型的优选实施例中，如图2所示，该电源抗干扰电路设有三级抗干扰结构，包括连接在直流充电接口与低压辅助电源的回路上的位于第一级的陶瓷放电管、位于第二级的压敏保护电路，以及位于第三级的浪涌吸收电路。具体地，该陶瓷放电管的型号为3rm075l，其两极分别接在直流充电接口与低压辅助电源的回路上，公共端接地，该陶瓷放电管对雷击等强能量的干扰信号进行处理。
21.具体地，在本实用新型的优选实施例中，如图2所示，该压敏保护电路包括两个串联的压敏电阻rv1、rv2，以及与两个串联的压敏电阻rv1、rv2并联的压敏电阻rv3。其中，压敏电阻rv1和rv2之间设有接地线，压敏电阻rv3的两端在与浪涌吸收电路连接的输入线上分别设有电感l。在本实用新型的优选实施例中，压敏电阻采用型号为180kd14的压敏电阻，电感l可用于保护第三级的浪涌吸收电路。
22.具体地，在本实用新型的优选实施例中，如图2所示，该浪涌吸收电路包括两个串联的瞬态二极管tvs1、tvs2，以及与两个串联的瞬态二极管tvs1、tvs2并联的瞬态二极管tvs3。其中，瞬态二极管tvs1和tvs2之间设有接地线，瞬态二极管tvs3的两端并联在低压辅助电源的两端。第一级的陶瓷放电管和第二级的压敏保护电路可承受较强的干扰，通过电感l可以减慢输入的干扰信号，使强干扰信号尽可能在前两级处理，第三级的浪涌吸收电路对快变的干扰信号具有很好的抑制作用，可吸收浪涌信号，提高了电路系统的稳定性和电磁兼容性。
23.进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，控制模块与直流充电接口之间连接有第三can隔离收发模块，控制模块的通信端连接有以太网接口、第四can隔离收发模块以及第二rs485隔离收发模块。人机交互模块包括与所述计费控制单元连接的读卡器、显示屏和键盘。作为本实用新型的一种较佳的实施例，该第一can隔离收发模块、第二can隔离收发模块、第三can隔离收发模块和第四can隔离收发模块均采用型号为td501dcanh3的can隔离收发模块，第一rs485隔离收发模块和第二rs485隔离收发模块均采用型号为td501d485h的rs485隔离收发模块。第一隔离电源模块采用型号为l1120-10b12的隔离电源模块，第二隔离电源模块采用型号为lh40-10b24的隔离电源模块，第一线性稳压变换模块和第二线性稳压变换模块采用型号为k7805-500r3的线性稳压变换模块。上述的can隔离收发模块和rs485隔离收发模块集成了收发芯片、隔离芯片以及dc/dc隔离电源于一体，具有隔离共模干扰的功能，可适应直流充电桩恶劣的电磁环境，可将控制模块与外界干扰隔离开，避免了通信故障，通过电源抗干扰电路可对低压辅助电源进行抗干扰保护。
24.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内，本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。