[发明专利]基于K64单片机和MQX操作系统的交流充电桩控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车使用的充电桩，特别是一种基于K64单片机和MQX操作系统的交流充电桩控制器。

背景技术

在给电动汽车充电过程中，特别是充电桩对充电电源供电控制、充电电流的监测与调节、过温保护、过载保护、短路保护等安全监测和告警功能、以及其它非正常操作都需要能够及时处理，避免造成损失，因此充电桩控制器在可靠性、实时性、测量精度方面都有很高的要求。

目前，国内的充电桩控制器设计中，一般采用多模块多CPU集成方式，使得软件复杂，实时性差，功耗大，很难满足国标GB/T 18487和GB/T 27930的要求。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种检测精度高、计算速度快、功能多、可靠性高的交流充电桩控制器。

本发明的目的是以下述方式实现的：

基于K64单片机和MQX操作系统的交流充电桩控制器，包括主控板，主控板上连接有信号接口板和电源板，主控板、信号接口板、电源板均插接在母板上，主控板上还设置USB接口、CAN接口、RS485接口、以太网接口、无线通讯板接口、以及人机交互板接口，无线通信板接口上连接有无线通信板，人机交互板接口上连接有人机交互板。

所述无线通信板包括GPRS接口板、4G接口板、WIFI接口板、蓝牙接口板、NB-IoT接口板、LoRa接口板、以及ZigBee接口板中的至多三个板。

所述电源板连接外部AC220V电源后，为主控板、电源板、信号接口板等供电。

所述信号接口板上设置有多种I/O接口。

所述人机交互板上设置有电量/金额显示器、状态指示灯、选择按键、读卡器、扬声器。

还包括箱体，箱体内设置母板，母板上设置有四个欧式插槽，用来连接主控板、信号接口板和电源板，其中信号接口板可配置一块或两块，实现两枪充电控制器或四枪充电控制器。

相对于现有技术，本发明选用工业常用稳定可靠的大厂芯片，在原理及PCB设计方面，针对EMC等可靠性问题进行多方位的优化，再经过批量生产和大量试验进行验证，确保了该板在上述问题做了很大改善，功能及可靠性方面大幅度提高。并且，因为电路设计集成度高，还有同时可供两台或四台车充电的设计，使得每充电枪的平均成本大大降低，非常适合在现实生活中，尤其是大面积充电站或停车场推广应用。

附图说明

图1是本发明的硬件连接示意图。

图2是本发明的外接信号定义图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种基于K64单片机和MQX操作系统的交流充电桩控制器，包括主控板、信号接口板、电源板、母板和机箱，主控板上连接有信号接口板和电源板，主控板、信号接口板、电源板均插接在母板上。主控板上还设置USB接口、CAN接口、RS485接口、以太网接口、多种无线通讯板接口、以及人机交互板接口(如图2所示MMI)。主控板、信号接口板、电源板通过欧式插针可靠的连接在母板上，并通过母板互连。无线通讯板固定在主控板上，和主控板一起放置于机箱内部。人机交互板在机箱外部放置，装在充电桩的前面板上，人机交互板和无线通信板均与主控板通信连接。

无线通信板包括GPRS接口板、4G接口板、WIFI接口板、蓝牙接口板、NB-IoT接口板、LoRa接口板、以及ZigBee接口板，可根据不同的情况采用一到三种无线通讯板，用做充电桩与充电桩连接互相通讯、或连接Internet网络与后台管理软件通讯、或与用户手机通信等。

电源板连接外部电源的AC220V后，对电源进行转换，为主控板、信号接口板等用电设备供电。

信号接口板上设置有多个I/O接口用于外部检测、控制功能的使用；包括充电过程控制接口、充电状态检测接口、以及其他辅助信号监控接口,如停车位信息检测和指示控制、防雷模块状态采集等。每块信号接口板可以实现两把充电枪控制，本发明可以配置两块信号接口板，实现四把充电枪控制，给四台车同时充电。

人机交互板用于用户操作和信息显示，设置有电量显示器、金额显示器、操作步骤指示灯、故障指示灯、充电状态指示灯、选枪按键等，还设置有读卡器用于付费操作，扬声器用作语音提示等，便于操作。