交流单相充电盒控制板的制作方法

1.本实用新型涉及充电盒控制板技术领域，具体为交流单相充电盒控制板。


背景技术：

2.随着新能源汽车的不断发展，目前市面上的新能源车的保有量越来越多，对充电安全性能要求也越来越高，但是目前市面上的用于给新能源汽车充电的交流充电盒安全检测方面较差，并且使用性能较低，使用起来不够便利，因此我们需要提出交流单相充电盒控制板。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供交流单相充电盒控制板通过mcu、lcd显示模块、温度检测模块、检测模块和漏电自检模块等设计，使得本装置在使用时实用性和安全性较高，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：交流单相充电盒控制板，包括控制板，所述控制板上集成有mcu、辅助电源模块、lcd显示模块、温度检测模块、继电器控制模块、时钟控制模块、检测模块、接地检测模块、漏电自检模块和两路rs232通信接口；
5.所述辅助电源模块与控制板上集成的芯片之间电性连接，所述mcu与lcd 显示模块之间电性连接，所述lcd显示模块通过lcd接口与外部显示屏电性连接，所述mcu与温度检测模块之间电性连接，且温度检测模块包括外部温度检测单元，所述mcu与继电器控制模块之间电性连接，所述mcu与时钟控制模块之间电性连接，所述mcu与检测模块之间电性连接，所述mcu与接地检测模块之间电性连接，所述mcu与漏电自检模块之间电性连接，所述mcu 与两路rs232通信接口之间电性连接。
6.优选的，所述mcu设置为型号gd32f407vet6的控制整个控制板的gd芯片，该gd芯片工作频率为72m，外部采用12m晶振，集成了adc与采集数据电压测量组件。
7.优选的，所述辅助电源模块集成于控制板上，所述辅助电源模块通过正负12v和3.3v为控制板的内部芯片供电且电源采用的是ac/dc供电方式，所述辅助电源模块包括三个变压器绕组输出。
8.优选的，所述温度检测模块集成于控制板上，所述温度检测模块包含有 adc检测外部电阻，所述adc检测外部电阻通过tem和mcu的adc接口相连。
9.优选的，所述继电器控制模块集成于控制板上，所述继电器控制模块包括继电器，所述mcu通过io口驱动mos管来控制继电器的通断；
10.io口输出高电平时，mos管导通，继电器线圈有电压，继电器吸合；
11.io口输出低电平时，mos管关闭，继电器线圈无电压，继电器断开。
12.优选的，所述检测模块集成于控制板上，所述检测模块包括用于对电流检测、电压检测和漏电检测的电流，电压，漏电互感器。
13.优选的，所述接地检测模块集成于控制板上，所述接地检测模块通过分压和比较
电路与mcu之间电性连接。
14.优选的，所述漏电自检模块集成于控制板上，所述漏电自检模块与漏电互感器之间电性连接。
15.优选的，所述两路rs232通信接口集成于控制板上，所述mcu通过usart1 和usart4与两路rs232通信接口之间电性连接，所述两路rs232通信接口设置有用于连接外部读卡器和4g通信模块的接口。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型通过mcu、lcd显示模块、温度检测模块、检测模块和漏电自检模块等设计，利用lcd显示模块可以显示充电时的电流、电压、时间、充电状态等数据，利用温度检测模块可以判断充电过程中的温度数值，如果温度超过设定的限值(如90度)，则执行不充电并警告，利用检测模块可以对充电时的电流、电压以及漏电情况进行检测，若电流过大时，禁止充电，若电压偏高或偏低时，禁止充电，若发生漏电时，禁止充电，利用漏电自检模块可以模拟产生漏电信号，来检测漏电自检模块是否失效，使得本装置在使用时实用性和安全性较高，便于使用。
18.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解，本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
19.图1为本实用新型控制板的逻辑框图；
20.图2为本实用新型彩屏lcd显示功能的电路结构图；
21.图3为本实用新型单板集成辅助电源的电路结构图；
22.图4为本实用新型mcu控制的电路结构图；
23.图5为本实用新型外部温度检测的电路结构图；
24.图6为本实用新型控制继电器的通断的电路结构图；
25.图7为本实用新型内部时钟在io口输出pwm方波信号的电路结构图；
26.图8为本实用新型集成电流、电压、漏电互感器的电路结构图；
27.图9为本实用新型接地检测的电路结构图；
28.图10为本实用新型漏电自检的电路结构图；
29.图11为本实用新型两路232接口的电路结构图。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.请参阅图1-11，本实用新型提供一种技术方案：
32.交流单相充电盒控制板，包括控制板，其特征在于：所述控制板上集成有mcu、辅助电源模块、lcd显示模块、温度检测模块、继电器控制模块、时钟控制模块、检测模块、接地检
测模块、漏电自检模块和两路rs232通信接口；
33.所述辅助电源模块与控制板上集成的芯片之间电性连接，所述mcu与lcd 显示模块之间电性连接，所述lcd显示模块通过lcd接口与外部显示屏电性连接，所述mcu与温度检测模块之间电性连接，且温度检测模块包括外部温度检测单元，所述mcu与继电器控制模块之间电性连接，所述mcu与时钟控制模块之间电性连接，所述mcu与检测模块之间电性连接，所述mcu与接地检测模块之间电性连接，所述mcu与漏电自检模块之间电性连接，所述mcu 与两路rs232通信接口之间电性连接。
34.本技术的充电盒控制板的具体功能如下：
35.(1)彩屏lcd显示功能，如图2所示，
36.mcu通过内部lcd接口连接外部3.5寸显示屏，将要显示的数据通过 db0
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db7输出给3.5寸显示屏显示；
37.显示屏采用的是3.5寸彩色显示屏，显示数据主要为充电电流、电压、时间、充电状态等；
38.硬件连接线cs，rest，wr，rd，db0，db1，db2，db3，db4，db5， db6，db7与mcu连接，muc通过db0-db7输出给3.5寸显示屏显示；
39.(2)单板集成辅助电源，如图3所示，
40.正负12v和3.3v，为单板内部芯片供电，电源采用的是ac/dc，电源是由变压器绕组输出，3个输出绕组，经过高频变压器绕组输出3.3v、12.5v、
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12.5v，其中3.3v为mcu的工作电压；
41.(3)集成mcu控制，如图4所示，
42.该mcu控制整个单板的逻辑。芯片采用的是gd芯片，型号为：gd32f303vet6，该芯片工作频率为72m，外部采用12m晶振，集成了adc，可以采集数据电压的测量，集成lcd驱动模块，可以驱动2.8寸彩屏，采用的是swd程序升级接口；
43.(4)集成外部温度检测，如图5所示，
44.mcu通过adc检测外部电阻的阻值，来判断温度值，读取到的温度进行过温判断，硬件通过tem和mcu的adc接口相连，mcu读取adc的值来判断当前温度数值，如果温度超过设定的限值(如90度)，则mcu执行不充电并警告；
45.(5)mcu通过io口驱动mos管来控制继电器的通断，如图6所示，
46.io口输出高电平时，mos管导通，继电器线圈有电压，继电器吸合；
47.io口输出低电平时，mos管关闭，继电器线圈无电压，继电器断开；
48.如图9的硬件连接，relay_ctrl1和mcu连接，当mcu检测到插好枪之后， mcu通过relay_ctrl1拉高吸合继电器，不充电时，mcu通过relay_ctrl1拉低断开继电器；
49.(6)时钟控制，如图7所示，
50.mcu通过内部时钟，在io口输出pwm方波型号，驱动pwm电路，在端口输出正负12v的pwm信号波形，cp-out和车端处信号线相连接，车端根据这个信号pwm的占空比，进行相应的额定电流充电，兼容欧标、美标接口的电动汽车；
51.(7)单板集成了电流、电压、漏电互感器，如图8所示，可以进行电流检测，电压检测，漏电检测；
52.meter_ct ，meter_ct-，连接到了计量芯片的电流检测接口，计量芯片通过该信号
计算实际电流，并将数据传输到mcu内部处理；
53.meter_v ，meter_v-，连接到了计量芯片的电压检测接口，计量芯片通过该信号计算实际电压，并将数据传输到mcu内部处理；
54.meter_zct ，meter_zct-，连接到了漏电芯片的检测接口，漏电芯片通过该信号计算实际漏电流，发生漏电时，漏电芯片会并将信号传输给mcu处理；
55.读取到的电流值，mcu判断是否过流。如电流过大时，禁止充电；
56.读取到的电压值，mcu判断是否过压，或者欠压。如电压偏高，偏低时，禁止充电；
57.其中电流电压还可以进一步充电电量统计；
58.发生漏电时，漏电芯片通过拉高电平，将漏电信息传递给mcu，发生漏电时禁止充电；
59.(8)接地检测，如图9所示，
60.通过功率线火线和零线对地会产生电流，形成回路产生电压。mcu通过是否有电压来判读是否接地，有电压代表有接地，集成了接地检测电路，通过分压和比较电路将是否接地的信号送到cpu；
61.mcu检测pgnd-test1是否有电压来判断接地情况；
62.pgnd-test1电压高时，接地正常；
63.pgnd-test1电压偏低时，接地异常；
64.(9)漏电自检，如图10所示，
65.mcu通过拉高leakage_io的方式进行漏电模拟产生漏电信号，chk 和 chk-跳线到互感器，mcu引脚通过检测漏电模块是否产生漏电,来检测是否失效；
66.(10)两路232接口，如图11所示，
67.与mcu的usart1和usart4连接，引出两个接口与外部读卡器或者4g模块连接，进行通讯。
68.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。