[發明專利]一種交流充電樁強弱電隔離和電磁兼容裝置

在審

• 申請號: 201911360291.4
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110936840A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 劉崇漢;趙陽
• 申請（專利權）人: 重慶國翰能源發展有限公司
• 主分類號: B60L53/31
• 分類號: B60L53/31;B60L53/60;H02M1/44
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 張巨箭

本發明公開了一種交流充電樁強弱電隔離和電磁兼容裝置，包括強電電路模塊和弱電電路模塊，強電電路模塊包括火零線接反及接地監測電路模塊、電量采集電路模塊、CP信號采集電路模塊、強電端隔離電源模塊、隔離光耦、火線及大電流繼電器和零線及大電流繼電器；弱電電路模塊包括MCU模塊、刷卡及顯示電路模塊和通信電路模塊；所述強電電路模塊和弱電電路模塊之間的MCU模塊信號連接，強電電路模塊和強電電路模塊之間設置開槽，所述開槽中安裝絕緣片；該裝置安裝隔離光耦、隔離電源以及設置開槽和屏蔽罩等方式，解決了充電樁控制板的強電干擾和電磁兼容的問題，還能保證信號的完整性和避免電流波動導致的電場和磁場干擾。

技術領域

本發明涉及充電樁領域，特別是涉及一種交流充電樁強弱電隔離和電磁兼容裝置。

背景技術

交流充電樁主要供可以提供車載充電機的電動汽車使用，交流充電樁的輸入端與交流電網直接連接，輸出端都裝有充電插頭，用于為電動汽車充電。在充電樁提供的人機交互操作界面上，可以使用特定的充電卡刷卡，進行相應的諸如充電方式，充電時間，費用數據打印等操作。充電樁顯示屏能顯示充電量、費用、充電時間等數據。

作為電網配用電側的電動汽車充電樁，其結構的特殊性決定了自動化通信系統的特點是被測點多且分散、覆蓋面廣、通信距離短。并且隨著城市的發展，網絡拓撲要求具有靈活性和擴展性的結構，因此，電動汽車充電樁常考慮：(1)通信的可靠性(2)建設費用(3)雙向通信(4)多業務的數據傳輸速率(5)通信的靈活性和可擴展性。

但是，在現有交流充電樁的電路板設計中，未考慮充電樁各部分電路之間存在的傳導干擾以及電路板與外圍環境之間的電磁干擾的問題，充電樁內電源波動會導致工作不穩定、芯片復位以及電流波動會出現電場和磁場干擾。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種交流充電樁的隔離裝置，能夠解決充電樁內強電電路和弱點電路之間存在的傳導干擾以及實現電路板外圍環境之間的電磁兼容。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種交流充電樁強弱電隔離和電磁兼容裝置，包括強電電路模塊和弱電電路模塊，所述強電電路模塊集成在強電電路控制電路板上，弱電電路模塊集成在弱電電路控制電路板上，所述強電電路模塊包括火零線接反及接地監測電路模塊、電量采集電路模塊、CP信號采集電路模塊、強電端隔離電源模塊、隔離光耦、火線及大電流繼電器和零線及大電流繼電器；所述火線及大電流繼電器和零線及大電流繼電器的輸出端分別與所述強電端隔離電源模塊的正極輸入端和負極輸入端連接，所述強電端隔離電源模塊的輸出端分別所述火零線接反及接地監測電路模塊、電量采集電路模塊、隔離光耦和CP信號采集電路模塊的輸入端電連接；

所述弱電電路模塊包括MCU模塊、弱電端隔離電源模塊和通信電路模塊；所述強電電路模塊和弱電電路模塊之間通過MCU模塊信號連接，強電電路模塊和弱電電路模塊之間設置開槽，所述開槽中安裝絕緣片。

具體地，所述隔離光耦包括第一隔離光耦U9和第二隔離光耦U10，所述第一隔離光耦U9的負極輸入引腳與所述電量采集電路模塊連接，所述第一隔離光耦U9的集電極引腳與所述MCU模塊連接；所述第二隔離光耦U10的集電極引腳與所述電量采集電路模塊連接，所述第二隔離光耦U10的負極輸入引腳與所述MCU模塊連接。

具體地，所述電量采集電路模塊包括電量計量芯片U11，所述電量計量芯片U11的型號為BL6523GX11，所述電量計量芯片U11的引腳TX與所述第一隔離光耦U9的負極輸入引腳連接，所述電量計量芯片U11的引腳RX與所述第二隔離光耦U10的集電極引腳連接。

具體地，所述電量計量芯片U11內部集成USART1接口，所述USART1接口包括USART1-TX和USART1-RX，所述USART1-TX和USART1-RX分別與所述MCU模塊的引腳PA9、PA10連接。