[发明专利]一种直流充电机的三级架构控制系统

摘要

一种直流充电机的三级架构控制系统，涉及直流充电机控制技术领域。该三级架构控制系统设置有四个模块化设计的充电控制单元、安全管理单元、UI控制单元以及功率分配单元，使得器件互换性较好；并且通过对各模块进行合理组合使用，能够快速给出充电解决方案、缩短研发周期、降低成本。 1

主权项

1.一种直流充电机的三级架构控制系统，其特征在于：包括安装在充电机的充电箱内的UI控制单元、与充电机的充电枪数量相对应的多个充电控制单元；

充电控制单元包括集成在第一线路板上的第一主控芯片以及分别与第一主控芯片连接的充电枪信号采集及控制电路、第一继电器控制电路、第一CAN通讯接口电路、第一RS485接口电路、第一温度检测电路、第一开关量采集电路、第一电压采样电路、第一电流采样电路；

所述充电枪信号采集及控制电路用于充电机对应充电枪的信号采集和控制，第一继电器控制电路设置有多个，每个充电机的输出接触器对应连接一个第一继电器控制电路，第一开关量采集电路设置有多个，每个充电机的输出接触器的辅助触点对应连接一个第一开关量采集，第一电压采样电路设置有两个，分别用于充电机的输出接触器的输入、输出端的电压信号采集，第一电流采样电路用于充电机直流输出的电流采集，第一RS485接口电路设置有两个、分别用于连接充电机的绝缘检测模块和直流电表；

UI控制单元包括集成在第二线路板上的第二主控芯片以及分别与第二主控芯片连接的USB接口电路、RJ45接口电路、RS232接口电路、第二开关量采集电路、第二继电器控制电路、第二RS485接口电路、第二CAN通讯接口电路、SD卡接口电路、扬声器驱动电路；

RS232接口电路设置有多个，充电机的触摸屏、读卡器以及GPRS模块分别连接一个RS232接口电路，RJ45接口电路用于连接以太网，扬声器驱动电路用于连接充电机的喇叭；

UI控制单元的第二CAN通讯接口电路、充电控制单元的第一CAN通讯接口电路之间通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种直流充电机的三级架构控制系统，其特征在于：所述直流充电机还包括安全管理单元，安全管理单元包括集成在第三线路板上的第三主控芯片、分别与第三主控芯片连接的第三开关量采集电路、第二温度检测电路、第三继电器控制电路、第三CAN通讯接口电路、第五CAN通讯接口电路、第三RS485接口电路以及与第二温度检测电路连接的热敏电阻；

充电机的充电箱内还安装有烟雾报警装置、照明灯、防雷器，在充电箱的侧壁上还安装有风扇，充电箱的箱门上还安装有急停开关，充电箱还设置有门锁行程开关，第三开关量采集电路、第三继电器控制电路均设置有多个，防雷器、门锁行程开关、烟雾报警装置分别对应连接一个第三开关量采集电路，照明灯、风扇分别对应连接一个第三继电器控制电路，急停开关的常开触点连接一个第三开关量采集电路，急停开关的常闭触点串接在充电机的输入接触器的线圈与一个第三继电器控制电路之间；

安全管理单元的第三CAN通讯接口电路、UI控制单元的第二CAN通讯接口电路、充电控制单元的第一CAN通讯接口电路之间通讯连接，安全管理单元的第五CAN通讯接口电路用于与充电机的AC/DC模块组之间通讯连接。

3.根据权利要求2所述的一种直流充电机的三级架构控制系统，其特征在于：所述第三线路板上还集成有与第三主控芯片连接的三维坐标加速度检测电路。

4.根据权利要求2所述的一种直流充电机的三级架构控制系统，其特征在于：所述第三线路板上还集成有与第三主控芯片连接的电压跟随器电路，充电箱的底部还安装有与电压跟随器电路连接的水位传感器。

5.根据权利要求1所述的一种直流充电机的三级架构控制系统，其特征在于：三级架构控制系统还包括泄放电路，泄放电路的控制端与第一主控芯片连接，泄放电路包括集成在第一线路板上的控制电路以及安装在充电箱内的泄放电阻；

充电箱内还安装有用于泄放电阻温度采集的温度传感器，温度传感器与第一温度检测电路连接。

6.根据权利要求1所述的一种直流充电机的三级架构控制系统，其特征在于：三级架构控制系统还包括功率分配单元，功率分配单元包括集成在第四线路板上的第四主控芯片以及与第四主控芯片连接的第四开关量采集电路、第四继电器控制电路、第四RS485接口电路，第四继电器控制电路设置有多个，分别用于控制充电机的功率分配接触器，第四开关量采集电路有多个，分别用于功率分配接触器的通断信号采集；

功率分配单元的第四RS485接口电路与安全管理单元的第三RS485接口电路之间通讯连接。

7.根据权利要求1所述的一种直流充电机的三级架构控制系统，其特征在于：所述充电枪信号采集及控制电路包括集成在第一线路板上、并与第一主控芯片连接的第二电压采样电路、第四CAN通讯接口电路、第三温度检测电路、第四温度检测电路、电子锁检测电路、电子锁驱动电路，第二电压采样电路、第三温度检测电路、第四温度检测电路、电子锁检测电路、第四CAN通讯接口电路、电子锁驱动电路分别与对应充电枪的接线端子连接，第四CAN通讯接口电路用于与电动车辆电池管理系统通讯连接。