一种充电桩输入单三相自动侦测系统和充电桩的制作方法

1.本实用新型属于电动汽车领域，具体涉及一种充电桩输入单三相自动侦测系统和充电桩。


背景技术：

2.电动汽车作为一种新能源汽车，不使用石化能源，能有效保护大气环境，同时实现电气化与智能化，电动汽车是未来汽车的发展趋势。电动汽车通过充电桩对汽车充电，充电桩一般安装在公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)、居民小区的停车场或者充电站内，充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端装有充电插头，用于为电动汽车充电。电动汽车在充电时，充电桩的输出端与电动汽车的obc(on board charger，车载充电器)连接，通过obc给电动汽车的蓄电池充电，对电动汽车起到保护的作用。
3.目前市场上既有使用单相供电的obc，也有使用三相供电的obc，现有充电桩包括单相充电桩(如图1)和三相充电桩(如图2)，单相充电桩的输入仅有l线与n线，三相充电桩的输入则有a/b/c与n线。单相充电桩用于给功率较小的obc充电，但随着电动汽车电池容量的不断增加，obc功率也不断增加，单相充电桩已经不能满足充电的需求，相关obc已经开始使用三相电源作为输入，因此需要三相充电桩为功率较大的obc充电。
4.现有充电桩在使用中存在如下问题：
5.(1)单相充电桩一般为单相obc供电，三相充电桩一般为三相obc供电，无法根据实际需求与电动汽车的obc灵活匹配；
6.(2)客户选购充电桩时，一般根据电动汽车的obc的需求选择单相或者三相的充电桩，充电桩和电动汽车是绑定的。当客户换车或者换充电桩时，客户需重新购买与电动汽车的需求相匹配的充电桩，一方面给客户带来不便，另一方面增加了客户的成本。


技术实现要素：

7.为了克服现有技术缺陷，本实用新型的一个目的是提供一种充电桩输入单三相自动侦测系统；本实用新型的另一个目的是提供一种自动侦测单三相输入的充电桩。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
8.本实用新型的一个方面提供一种充电桩输入单三相自动侦测系统，包括b/c相输入信号单元、单三相侦测单元，其中：
9.所述b/c相输入信号单元的输入端与所述充电桩的输入端连接，用于接入所述充电桩的输入端的b相和c相；
10.所述b/c相输入信号单元的输出端与所述单三相侦测单元的输入端连接，所述单三相侦测单元的输出端与所述充电桩的输出端连接；
11.所述单三相侦测单元根据所述b相和c相的电位输出侦测信号；
12.所述充电桩根据所述侦测信号判断所述充电桩的输入端为单相或者三相。
13.优选地，所述系统还包括mcu控制单元，其中：
14.所述mcu控制单元的输入端与所述单三相侦测单元的输出端连接；
15.所述mcu控制单元的输出端与所述充电桩的输出端连接；
16.所述mcu控制单元根据所述侦测信号判断所述充电桩的输入端为单相或者三相。
17.优选地，当所述b侦测信号为b/c相不带电时，所述mcu控制单元判断所述充电桩的输入端为单相；当所述侦测信号为b/c相带电时，所述mcu控制单元判断所述充电桩的输入端为三相。
18.优选地，所述单三相侦测单元包括b/c相侦测电路和隔离电路，其中：
19.所述b/c相侦测电路的输入端与所述b/c相输入信号单元的输出端连接；
20.所述b/c相侦测电路的输出端与所述隔离电路的输入端连接；
21.所述隔离电路的输出端与所述mcu控制单元的输入端连接；
22.所述b/c相侦测电路根据所述b相和c相的电位输出第一信号；
23.所述隔离电路根据所述第一信号输出侦测信号；
24.所述mcu控制单元根据所述侦测信号判断所述充电桩的输入端为单相或者三相。
25.优选地，当所述侦测信号等于预先设置的电压值时，所述mcu控制单元判断所述充电桩的输入端为单相；当所述侦测信号小于预先设置的电压值时，所述mcu控制单元判断所述充电桩的输入端为三相。
26.优选地，所述b/c相侦测电路包括第一电阻、第二电阻、第八电阻、第一二极管、第二二极管、第一电容，其中：
27.所述第二电阻的一端与所述b/c相输入信号单元的b相连接，另一端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极与所述隔离电路连接；
28.所述第八电阻的一端与所述第二电阻连接，另一端与所述b/c相输入信号单元的c相连接并接参考地；
29.所述第一电阻的一端与所述第一二极管的负极连接，另一端与所述c相连接并接参考地；
30.所述第一电容与所述第一电阻并联。
31.优选地，所述隔离电路包括隔离光耦、第一三极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻，其中：
32.所述第一三极管的基极与所述第二二极管的正极连接，集电极与所述隔离光耦的原边连接，发射极与所述b/c相输入信号单元的c相连接并接参考地；
33.所述第三电阻的一端与所述隔离光耦的原边连接，另一端连接 12v电源；
34.所述第四电阻的一端与所述隔离光耦的副边连接，另一端连接 3.3v电源；
35.所述第五电阻的一端与所述隔离光耦的副边连接，另一端与所述mcu控制单元连接。
36.本实用新型的另一个方面提供一种自动侦测单三相输入的充电桩，所述充电桩的输入端与交流电网连接，所述充电桩的输出端与电动汽车连接，包括如前述任一所述的充电桩输入单三相自动侦测系统。
37.本实用新型的充电桩单三相输入自动侦测系统和充电桩，通过b/c相输入信号单元接入所述充电桩输入端的b相和c相，通过单三相侦测单元根据b相和c相的电位自动侦测
充电桩的输入为单相或三相。本实用新型的充电桩的输入端既可以支持单相输入，也可以支持三相输入，应用场景丰富；本实用新型的充电桩可以灵活匹配电动汽车的充电需求，实现车桩分离；本实用新型的充电桩一方面为客户带来较大便利，另一方面节约了成本。本实用新型结构简单、使用方便，具有较高的实用性。
附图说明
38.读者在参照附图阅读了本实用新型的具体实施方式以后，将会更加清楚地了解本实用新型的各个方面。其中，
39.图1为单相充电桩示意图；
40.图2为三相充电桩示意图；
41.图3为本实用新型的一个实施例的充电桩输入单三相自动侦测系统的系统结构图；
42.图4为本实用新型的另一个实施例的充电桩输入单三相自动侦测系统的系统结构图；
43.图5为本实用新型的又一个实施例的充电桩输入单三相自动侦测系统的电路原理图；
44.图6为本实用新型的一个实施例的仿真结果图-三相；
45.图7为本实用新型的一个实施例的仿真结果图-单相；
46.图8为本实用新型的一个实施例的充电桩的结构图；
47.附图标记说明：
48.1：充电桩单三相输入自动侦测系统；2：充电桩；
49.11：b/c相输入信号单元；12：单三相侦测单元；13：mcu控制单元；
50.121：b/c相侦测电路；122：隔离电路。
具体实施方式
51.为了使本技术所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本实用新型的下述具体实施例。然而，本技术领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本实用新型所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
52.下面参照附图，对本实用新型各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。
53.实施例一：
54.本实施例提供一种充电桩输入单三相自动侦测系统1，请参阅图3，所述系统1包括b/c相输入信号单元11、单三相侦测单元12和mcu控制单元13，其中：
55.所述b/c相输入信号单元11的输入端与所述充电桩2的输入端连接，用于接入所述充电桩2的输入端的b相和c相；
56.所述b/c相输入信号单元11的输出端与所述单三相侦测单元12的输入端连接，所述单三相侦测单元12的输出端与所述充电桩2的输出端连接；
57.所述mcu控制单元13的输入端与所述单三相侦测单元12的输出端连接；
58.所述mcu控制单元13的输出端与所述充电桩2的输出端连接；
59.所述单三相侦测单元12根据所述b相和c相的电位输出侦测信号；
60.所述mcu控制单元13根据所述侦测信号判断所述充电桩2的输入端为单相或者三相。
61.在本实施例中，当所述侦测信号为b/c相不带电时，所述mcu控制单元13判断所述充电桩2的输入端为单相；当所述侦测信号为b/c相带电时，所述mcu控制单元13判断所述充电桩2的输入端为三相。
62.实施例二：
63.本实施例提供另一种充电桩输入单三相自动侦测系统1，请参阅图4，所述系统1包括b/c相输入信号单元11、b/c相侦测电路121、隔离电路122和mcu控制单元13。
64.其中：
65.所述b/c相侦测电路121的输入端与所述b/c相输入信号单元11的输出端连接；
66.所述b/c相侦测电路121的输出端与所述隔离电路122的输入端连接；
67.所述隔离电路122的输出端与所述mcu控制单元13的输入端连接；
68.所述b/c相侦测电路121根据所述b相和c相的电位输出第一信号；
69.所述隔离电路122根据所述第一信号输出脉冲波，所述脉冲波经滤波后输出所述侦测信号，所述侦测信号为一个电压值；
70.所述mcu控制单元13根据所述侦测信号判断所述充电桩2的输入端为单相或者三相。
71.在本实施例中，当所述侦测信号等于预先设置的电压值时，所述mcu控制单元13判断所述充电桩2的输入端为单相；当所述侦测信号小于预先设置的电压值时，所述mcu控制单元13判断所述充电桩2的输入端为三相。
72.具体地，当所述b相和c相为带电状态时，所述第一信号大于零，所述隔离电路122在一个工频周期内将有部分时间导通，所述隔离电路122输出所述脉冲波，所述脉冲波经滤波后输出一个电压值，所述电压值小于预先设置的电压值，此时所述充电桩2的输入端为三相；当所述b相和c相不带电时，所述第一信号等于零，所述隔离电路122不导通，直接输出一个电压值，所述电压值即预先设置的电压值，此时所述充电桩2的输入端为单相。
73.实施例三：
74.本实施例提供又一种充电桩输入单三相自动侦测系统1，请参阅图5，所述系统1包括b/c相输入信号单元11、b/c相侦测电路121、隔离电路122和mcu控制单元13。
75.在本实施例中，所述b/c相侦测电路121包括第一电阻r1、第二电阻r2、第八电阻r8、第一二极管d1、第二二极管d2、第一电容c1，其中：
76.所述第二电阻r2的一端与所述b/c相输入信号单元11的b相连接，另一端与所述第一二极管d1的正极连接，所述第一二极管d1的负极与所述第二二极管d2的负极连接，所述第二二极管d2的正极与所述隔离电路122连接；
77.所述第八电阻r8的一端与所述第二电阻r2连接，另一端与所述b/c相输入信号单元11的c相连接并接参考地；
78.所述第一电阻r1的一端与所述第一二极管d1的负极连接，另一端与所述b/c相输入信号单元11的c相连接并接参考地；
79.所述第一电容c1与所述第一电阻r1并联；
80.在本实施例中，所述隔离电路122包括隔离光耦u1、第一三极管q1、第三电阻r3、第四电阻r4和第五电阻r5，其中：
81.所述第一三极管q1的基极与所述第二二极管d2的正极连接，集电极与所述隔离光耦u1的原边连接，发射极与所述b/c相输入信号单元11的c相连接并接参考地；
82.所述第三电阻r3的一端与所述隔离光耦u1的原边连接，另一端连接 12v电源；
83.所述第四电阻r4的一端与所述隔离光耦u1的副边连接，另一端连接 3.3v电源；
84.所述第五电阻r5的一端与所述隔离光耦u1的副边连接。
85.在本实施例中，所述侦测系统1还包括第二电容c2，所述第二电容c2的一端与所述隔离电路122连接，另一端与所述mcu控制单元13连接。
86.下面结合仿真效果，进一步说明本实用新型的充电桩输入单三相自动侦测系统1的工作原理，以更加深入的说明本实用新型的技术方案。
87.请参阅图6和图7，其中，图6为所述充电桩输入为三相时的仿真结果图，图7为所述充电桩输入为单相时的仿真结果图。
88.具体地，当所述充电桩2的输入为三相时，所述b相和c相为带电状态，即所述b、c相之间有电位连接，所述隔离光耦u1在一个工频周期内有部分时间导通，所述隔离光耦u1的副边输出一个脉冲波(如图6所示)，经滤波后输出所述侦测信号，所述侦测信号将会明显低于3.3v，所述mcu控制单元13判断所述充电桩2的输入为三相；
89.具体地，当所述充电桩2的输入为单相时，所述b相和c相为悬空状态不带电，即所述b、c相之间无电位信号，所述隔离光耦u1不会导通，因此所述隔离光耦u1的副边直接输出3.3v(如图7所示)，所述mcu控制单元13判断所述充电桩2的输入为单相。
90.实施例四：
91.本实施例提供一种自动侦测单三相输入的充电桩2，请参阅图8，所述充电桩2的输入端与交流电网连接，所述充电桩2的输出端与电动汽车连接，所述充电桩2包括所述充电桩输入单三相自动侦测系统1。
92.在本实施例中，所述充电桩输入单三相自动侦测系统1包括b/c相输入信号单元11、单三相侦测单元12和mcu控制单元13，其中：
93.所述b/c相输入信号单元11接入所述充电桩2的输入端的b相和c相；
94.所述单三相侦测单元12根据所述b相和c相的电位输出侦测信号；
95.所述mcu控制单元13根据所述侦测信号判断所述充电桩2的输入端为单相或者三相。
96.本实用新型的充电桩单三相输入自动侦测系统和充电桩，通过b/c相输入信号单元接入所述充电桩输入端的b相和c相，通过单三相侦测单元根据b相和c相的电位自动侦测充电桩的输入为单相或三相。本实用新型的充电桩的输入端既可以支持单相输入，也可以支持三相输入，应用场景丰富；本实用新型的充电桩可以灵活匹配电动汽车的充电需求，实现车桩分离；本实用新型的充电桩一方面为客户带来较大便利，另一方面节约了成本。本实用新型结构简单、使用方便，具有较高的实用性。
97.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所做的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员而言，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，本实用新型所例举的实施例无法对所有
的实施方式予以穷尽，凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。在本实用新型中提及的所有文献都在本技术中引用作为参考，就如同一篇文献被单独引用为参考那样。