充电桩主继电器粘连保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及充电桩领域，特别涉及一种充电桩主继电器粘连保护电路。


背景技术：

2.智能电动汽车的快速发展，为电动汽车提供电能的充电桩逐渐在人们的日常生活中普及，充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，现有的充电桩可以固定在地面或者墙壁，安装于任何的公共场所和居民小区停车场内或充电站内，用户可以随时随地根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电，充电桩的输入端与交流电网直接连接，充电桩通过充电枪相连后为电动汽车充电。
3.如何保证充电桩的安全性，防止因为长时间大电流通过导致的主继电器粘连的而产生安全隐患，是申请人在研发设计时首要考虑的问题。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种充电桩主继电器粘连保护电路。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种充电桩主继电器粘连保护电路，包括电源板和控制板；电源板上设有主继电器和保护电路；控制板上设有主控制芯片；主继电器分别连接市电输入l、市电输入n、主继电器输出l和主继电器输出n；市电输入l、市电输入n与主继电器之间均电性连接有整流二极管；保护电路包括限流电路一、限流电路二、限流电路三和限流电路四、整流滤波电路一和整流滤波电路二；限流电路一、限流电路二和整流滤波电路一分别与光耦u1电性连接；整流滤波电路一通过信号线nl1与主控制芯片电性连接；限流电路一串联在市电输入n和光耦u1之间；限流电路二串联在主继电器输出l和光耦u1之间；限流电路一和限流电路二之间设有滤波稳压电路一；限流电路三、限流电路四和整流滤波电路二分别与光耦u2电性连接；整流滤波电路二通过信号线nl2与主控制芯片电性连接；限流电路三串联在市电输入l和光耦u2之间；限流电路四串联在主继电器输出n和光耦u2之间；限流电路三和限流电路四之间设有滤波稳压电路二。
6.进一步的改进，限流电路一包括依次串联的电阻r1、r2和r3；其中电阻r1的输入端与市电输入n处的整流二极管的输出端电性连接；电阻r3的输出端与光耦u1的1脚电性连接；限流电路二包括依次串联的电阻r4、r5和r6；其中电阻r4的一端与主继电器输出l电性连接；电阻r6的一端与光耦u1的2脚电性连接；限流电路三包括依次串联的电阻r9、r10和r17；其中电阻r9的输入端与市电输入l处的整流二极管的输出端电性连接；电阻r17的输出端与光耦u2的1脚电性连接；限流电路四包括依次串联的电阻r11、r12和r13；其中电阻r11的一端与主继电器输出n电性连接；电阻r13的一端与光耦u1的2脚电性连接。
7.进一步的改进，整流滤波电路一包括电阻r25、r8和电容c3；电阻r25的一端与光耦u1的3脚电性连接，另一端与电阻r8的一端电性连接；电阻r25另一端与电源板上的5v电源相连；电容c3的一端与光耦u1的4脚电性连接，另一端连接在电阻r25、r8之间；电容c3与光
耦的4脚之间还设有接地点；线号线nl1的一端连接在电阻r25、r8之间，另一端通过接线端子p202与主控制芯片电性连接；整流滤波电路二包括电阻r26、r18和电容c2；其中电阻r26的一端与光耦u2的3脚电性连接，另一端与电阻r18的一端电性连接；电阻r18一端与电源板上的5v电源相连；电容c2一端与光耦u1的4脚电性连接，另一端连接在电阻r26、r18之间；电容c2光耦的4脚之间还设有接地点；线号线nl2的一端连接在电阻r26、r18之间，另一端通过接线端子p202与主控制芯片电性连接。
8.进一步的改进，滤波稳压电路一包括电阻r7、电容c5和稳压二极管d2；其中电阻r7的一端、电容c5的一端和稳压二极管d2的输出端电性连接在电阻r2和r3之间，电阻r7的另一端、电容c5的另一端和稳压二极管d5的输入端与光耦u3的2脚电性连接；滤波稳压电路二包括电阻r14、电容c4和稳压二极管d7；其中电阻r14的一端、电容c4的一端和稳压二极管d7的输出端电性连接在电阻r10和r17之间，电阻r14的另一端、电容c7的另一端和稳压二极管d4的输入端与光耦u2的2脚电性连接。
9.采用本技术的技术方案后，通过充电桩主继电器粘连保护电路在充电枪与电动车导通充电时进行检测和判断。当检测到主继电器长时间有大电流通过时，主控制芯片会判定主继电器发生粘连故障，进而主控制芯片会直接切断整个电路。保证了充电桩充电的安全性。
附图说明
10.图1是充电桩主继电器粘连保护电路的电路图。
11.图2是接线端子的接线图。
具体实施方式
12.以下结合附图对本实用新型优选的方案作进一步详细说明。
13.如图1、2所示，一种充电桩主继电器粘连保护电路，包括电源板和控制板；电源板上设有主继电器和保护电路；控制板上设有主控制芯片；主控制芯片采用的是stm32f407zet6芯片。主继电器分别连接市电输入l、市电输入n、主继电器输出l和主继电器输出n；市电输入l、市电输入n与主继电器之间均电性连接有整流二极管。
14.保护电路包括限流电路一、限流电路二、限流电路三和限流电路四、整流滤波电路一和整流滤波电路二；限流电路一、限流电路二和整流滤波电路一分别与光耦u1电性连接；整流滤波电路一通过信号线nl1与主控制芯片电性连接；限流电路一串联在市电输入n和光耦u1之间；限流电路二串联在主继电器输出l和光耦u1之间；限流电路一和限流电路二之间设有滤波稳压电路一；限流电路三、限流电路四和整流滤波电路二分别与光耦u2电性连接；整流滤波电路二通过信号线nl2与主控制芯片电性连接；限流电路三串联在市电输入l和光耦u2之间；限流电路四串联在主继电器输出n和光耦u2之间；限流电路三和限流电路四之间设有滤波稳压电路二。
15.限流电路一包括依次串联的电阻r1、r2和r3；其中电阻r1的输入端与市电输入n处的整流二极管的输出端电性连接；电阻r3的输出端与光耦u1的1脚电性连接；限流电路二包括依次串联的电阻r4、r5和r6；其中电阻r4的一端与主继电器输出l电性连接；电阻r6的一端与光耦u1的2脚电性连接；限流电路三包括依次串联的电阻r9、r10和r17；其中电阻r9的
输入端与市电输入l处的整流二极管的输出端电性连接；电阻r17的输出端与光耦u2的1脚电性连接；限流电路四包括依次串联的电阻r11、r12和r13；其中电阻r11的一端与主继电器输出n电性连接；电阻r13的一端与光耦u1的2脚电性连接。
16.整流滤波电路一包括电阻r25、r8和电容c3；电阻r25的一端与光耦u1的3脚电性连接，另一端与电阻r8的一端电性连接；电阻r25另一端与电源板上的5v电源相连；电容c3的一端与光耦u1的4脚电性连接，另一端连接在电阻r25、r8之间；电容c3与光耦的4脚之间还设有接地点；线号线nl1的一端连接在电阻r25、r8之间，另一端通过接线端子p202与主控制芯片电性连接；整流滤波电路二包括电阻r26、r18和电容c2；其中电阻r26的一端与光耦u2的3脚电性连接，另一端与电阻r18的一端电性连接；电阻r18一端与电源板上的5v电源相连；电容c2一端与光耦u1的4脚电性连接，另一端连接在电阻r26、r18之间；电容c2光耦的4脚之间还设有接地点；线号线nl2的一端连接在电阻r26、r18之间，另一端通过接线端子p202与主控制芯片电性连接。
17.滤波稳压电路一包括电阻r7、电容c5和稳压二极管d2；其中电阻r7的一端、电容c5的一端和稳压二极管d2的输出端电性连接在电阻r2和r3之间，电阻r7的另一端、电容c5的另一端和稳压二极管d5的输入端与光耦u3的2脚电性连接；滤波稳压电路二包括电阻r14、电容c4和稳压二极管d7；其中电阻r14的一端、电容c4的一端和稳压二极管d7的输出端电性连接在电阻r10和r17之间，电阻r14的另一端、电容c7的另一端和稳压二极管d4的输入端与光耦u2的2脚电性连接。
18.为了更好地说明本技术的技术方案，现对充电桩主继电器粘连保护电路的实际应用作进一步的说明。
19.首先通过整流二极管d1和d3将交流电转化为直流电，通过三个串联的电阻r1、r2、r3组成限流电路一，通过三个串联的电阻r4、r5、r6组成限流电路二，电流限定在光耦u1的工作范围内，通过三个串联的电阻r9、r10、r17组成限流电路三，通过三个串联的电阻r11、r12、r13组成限流电路四，将电流限定在光耦u1的工作范围内。通过电阻r7、电容c5和稳压二极管d2对电路进行整流滤波，保证光耦u1输入电压的稳定性。通过电阻r14、电容c4和稳压二极管d7对电路进行整流滤波，保证光耦u2输入电压的稳定性。借助于电阻r25、r8和电容c3对信号进行整流滤波，保证了输入给主控制芯片信号的稳定性和准确性。借助于电阻r26、r18和电容c2对信号进行整流滤波，保证了输入给主控制芯片信号的稳定性和准确性。
20.当充电桩的插头与市电连通之后，充电桩处于带电状态(也可以称之为待机状态)。一旦充电枪插入到到充电口之后，整个充电电路处于导通状态，主控制芯片一旦检测到主继电器处长时间有大电流通过时，即判定发生主继电器粘连故障，进而断开整个充电电路，起到保护充电桩充电安全的目的。
21.上述实施方式仅是本实用新型优选的方式，但本实施方式不受上述实施方式的限制，其它的任何未背离本实用新型的精神实质和原理下所作出的改变、修饰、替换、组合、简化，应为等效的置换方式，均落入到本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种充电桩主继电器粘连保护电路，包括电源板和控制板；其特征在于，电源板上设有主继电器和保护电路；控制板上设有主控制芯片；主继电器分别连接市电输入l、市电输入n、主继电器输出l和主继电器输出n；市电输入l、市电输入n与主继电器之间均电性连接有整流二极管；保护电路包括限流电路一、限流电路二、限流电路三和限流电路四、整流滤波电路一和整流滤波电路二；限流电路一、限流电路二和整流滤波电路一分别与光耦u1电性连接；整流滤波电路一通过信号线nl1与主控制芯片电性连接；限流电路一串联在市电输入n和光耦u1之间；限流电路二串联在主继电器输出l和光耦u1之间；限流电路一和限流电路二之间设有滤波稳压电路一；限流电路三、限流电路四和整流滤波电路二分别与光耦u2电性连接；整流滤波电路二通过信号线nl2与主控制芯片电性连接；限流电路三串联在市电输入l和光耦u2之间；限流电路四串联在主继电器输出n和光耦u2之间；限流电路三和限流电路四之间设有滤波稳压电路二。2.根据权利要求1所述的充电桩主继电器粘连保护电路，其特征在于，限流电路一包括依次串联的电阻r1、r2和r3；其中电阻r1的输入端与市电输入n处的整流二极管的输出端电性连接；电阻r3的输出端与光耦u1的1脚电性连接；限流电路二包括依次串联的电阻r4、r5和r6；其中电阻r4的一端与主继电器输出l电性连接；电阻r6的一端与光耦u1的2脚电性连接；限流电路三包括依次串联的电阻r9、r10和r17；其中电阻r9的输入端与市电输入l处的整流二极管的输出端电性连接；电阻r17的输出端与光耦u2的1脚电性连接；限流电路四包括依次串联的电阻r11、r12和r13；其中电阻r11的一端与主继电器输出n电性连接；电阻r13的一端与光耦u1的2脚电性连接。3.根据权利要求2所述的充电桩主继电器粘连保护电路，其特征在于，整流滤波电路一包括电阻r25、r8和电容c3；电阻r25的一端与光耦u1的3脚电性连接，另一端与电阻r8的一端电性连接；电阻r25另一端与电源板上的5v电源相连；电容c3的一端与光耦u1的4脚电性连接，另一端连接在电阻r25、r8之间；电容c3与光耦的4脚之间还设有接地点；线号线nl1的一端连接在电阻r25、r8之间，另一端通过接线端子p202与主控制芯片电性连接；整流滤波电路二包括电阻r26、r18和电容c2；其中电阻r26的一端与光耦u2的3脚电性连接，另一端与电阻r18的一端电性连接；电阻r18一端与电源板上的5v电源相连；电容c2一端与光耦u1的4脚电性连接，另一端连接在电阻r26、r18之间；电容c2光耦的4脚之间还设有接地点；线号线nl2的一端连接在电阻r26、r18之间，另一端通过接线端子p202与主控制芯片电性连接。4.根据权利要求3所述的充电桩主继电器粘连保护电路，其特征在于，滤波稳压电路一包括电阻r7、电容c5和稳压二极管d2；其中电阻r7的一端、电容c5的一端和稳压二极管d2的输出端电性连接在电阻r2和r3之间，电阻r7的另一端、电容c5的另一端和稳压二极管d5的输入端与光耦u3的2脚电性连接；滤波稳压电路二包括电阻r14、电容c4和稳压二极管d7；其中电阻r14的一端、电容c4的一端和稳压二极管d7的输出端电性连接在电阻r10和r17之间，电阻r14的另一端、电容c7的另一端和稳压二极管d4的输入端与光耦u2的2脚电性连接。

技术总结
本实用新型公开了一种充电桩主继电器粘连保护电路，包括设有主继电器和保护电路的电源板和设有主控制芯片的控制板；主继电器分别连接市电输入L、市电输入N、主继电器输出L和主继电器输出N；市电输入L、市电输入N与主继电器之间均电性连接有整流二极管；保护电路包括限流电路一、限流电路二、限流电路三、限流电路四、光耦U1、光耦U2、整流滤波电路一和整流滤波电路二；整流滤波电路一通过信号线NL1与主控制芯片电性连接；整流滤波电路二通过信号线NL2与主控制芯片电性连接；限流电路一和限流电路二之间设有滤波稳压电路一；限流电路三和限流电路四之间设有滤波稳压电路二。采用上述方案实现了对主继电器的断开保护，提升了充电桩的安全性。桩的安全性。桩的安全性。


技术研发人员：杨胤 陈炯
受保护的技术使用者：宁波毅腾电器有限公司
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/9/3