本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車(chē)智能充電控制領(lǐng)域，特別是一種充電樁用繼電器自鎖控制電路。

背景技術(shù)：

電動(dòng)汽車(chē)具有污染低、噪音低、能效高、維修及運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，它的廣泛普及將是緩解大氣環(huán)境污染和能源緊缺的最有效的方式之一。充電樁對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言是不可缺少的支撐系統(tǒng)，大力推動(dòng)充電樁的建設(shè)將對(duì)推進(jìn)國(guó)家能源戰(zhàn)略和改善環(huán)境污染具有重大意義。

在電動(dòng)汽車(chē)快速發(fā)展的背景下，充電樁已得到了廣泛的研究和推廣，現(xiàn)今的電動(dòng)汽車(chē)充電樁已經(jīng)處于相對(duì)成熟的技術(shù)水平。作為充電樁中的充電與斷電控制單元，繼電器在充電樁技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)今的充電樁中的繼電器控制電路結(jié)構(gòu)較單一，充電過(guò)程中不能自鎖，安全性與可靠性較低；同時(shí)充電過(guò)程中繼電器控制電路始終處于工作狀態(tài)，功耗較高，控制電路容易受到干擾造成繼電器誤動(dòng)作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決充電樁中繼電器控制電路結(jié)構(gòu)和功能單一、安全性及可靠性低以及充電功耗高且抗干擾性差的技術(shù)問(wèn)題，提出了一種充電樁用繼電器自鎖控制電路，充電樁在給電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程中，繼電器能夠自鎖，安全與可靠性高；繼電器控制電路功耗降低，同時(shí)控制電路采用了電源控制和充斷電控制相結(jié)合的控制方式，防止繼電器誤動(dòng)作，提高系統(tǒng)的安全性與可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種充電樁用繼電器自鎖控制電路，包括連接在交流電源和充電樁電源之間的交流接觸器K3，關(guān)鍵是：所述交流接觸器K3的主觸點(diǎn)Y、X的控制回路中包括：MCU控制器、分別受控于MCU控制器的電源控制電路、隔離控制器U1、隔離控制器U2、包括一組主觸點(diǎn)A和主觸點(diǎn)B以及一組常閉觸點(diǎn)C、D的常閉繼電器K1、包括一對(duì)主觸點(diǎn)E和主觸點(diǎn)F、一組常開(kāi)觸點(diǎn)N和觸點(diǎn)M以及一組常開(kāi)觸點(diǎn)H和觸點(diǎn)G的常開(kāi)繼電器K2、隔離DC電源、系統(tǒng)DC電源；

其中：

電源控制電路的兩路控制輸出端分別連接隔離控制器U1和隔離控制器U2，系統(tǒng)DC電源為電源控制電路和隔離控制器U1和隔離控制器U2供電；常閉繼電器K1的受控主觸點(diǎn)A與隔離控制器U1的控制輸出端連接，另一主觸點(diǎn)B接隔離DC電源地，常閉觸點(diǎn)C的輸入端連接隔離DC電源，觸點(diǎn)D的輸出端連接常開(kāi)繼電器K2的常開(kāi)觸點(diǎn)H的輸入端；

常開(kāi)繼電器K2的副觸點(diǎn)G的輸出端連接主觸點(diǎn)E的輸入端，受控主觸點(diǎn)E與隔離控制器U2的控制輸出端連接，主觸點(diǎn)F與隔離DC電源地連接，副觸點(diǎn)N連接隔離DC電源，副觸點(diǎn)M連接交流接觸器K3的受控主觸點(diǎn)Y；

交流接觸器的主觸點(diǎn)X的輸出端連接隔離DC電源地。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)DC電源是MCU控制器的電源，隔離控制器U1和隔離控制器U2分別接系統(tǒng)DC電源地。

進(jìn)一步地，所述隔離DC電源為常閉繼電器K1、常開(kāi)繼電器K2和交流接觸器K3線圈提供電源。

進(jìn)一步地，所述電源控制電路接收MCU控制器輸出的MCU電源控制信號(hào)，控制隔離控制器U1和隔離控制器U2輸入端的系統(tǒng)DC電源。

進(jìn)一步地，所述隔離控制器U1是常閉繼電器K1的控制單元，同時(shí)接收MCU控制器輸出的MCU斷電控制信號(hào)和電源控制電路輸出的控制信號(hào)，控制常閉繼電器K1動(dòng)作。

進(jìn)一步地，所述隔離控制器U2是常開(kāi)繼電器K2的控制單元，同時(shí)接收MCU控制器輸出的MCU充電控制信號(hào)和電源控制電路輸出的控制信號(hào)，控制常開(kāi)繼電器K2動(dòng)作。

本實(shí)用新型的有益效果是：系統(tǒng)在充電過(guò)程中繼電器K1處于自鎖狀態(tài)，保證了充電連續(xù)性，防止了隔離控制器輸入端干擾信號(hào)造成繼電器的誤動(dòng)作，增加了系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)充電過(guò)程中，繼電器K1處于自鎖狀態(tài)，隔離控制器及前端電路處于非工作狀態(tài)，減小了系統(tǒng)的功耗。系統(tǒng)進(jìn)行充斷電動(dòng)作時(shí)，隔離控制器的MCU充斷電控制信號(hào)和MCU電源控制信號(hào)始終處在相反的控制電平，防止系統(tǒng)上電瞬間造成繼電器誤動(dòng)作，增加系統(tǒng)可靠性。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖。

具體實(shí)施方式

參看圖1，圖1為充電樁用繼電器自鎖控制電路的結(jié)構(gòu)，主要組成部分說(shuō)明：

系統(tǒng)DC電源（地）：為MCU電源，為電源控制電路和隔離控制器提供電源；

隔離DC電源（地）：為繼電器K1、K2和交流接觸器K3線圈提供電源；

電源控制電路：受MCU電源控制信號(hào)作用，控制隔離控制器輸入端的系統(tǒng)DC電源；

隔離控制器：為繼電器的控制單元，同時(shí)受到MCU控制信號(hào)和電源控制電路的作用，控制繼電器K1和K2動(dòng)作；

常閉繼電器K1：為斷電控制繼電器，包含一組常閉觸點(diǎn)C和D以及線圈輸入端A和B；

常開(kāi)繼電器K2：為充電控制和自鎖繼電器，包含兩組常開(kāi)觸點(diǎn)G和H，M和N以及線圈輸入端E和F；

交流接觸器K3：線圈輸入端為X和Y，作為控制充電樁充電和斷電的執(zhí)行單元，輸入交流電源，輸出充電電源；

MCU電源控制信號(hào)：控制電源控制電路輸出系統(tǒng)DC電源；

MCU充電控制信號(hào)：控制系統(tǒng)充電；

MCU斷電控制信號(hào)：控制系統(tǒng)斷電。

參看圖1，繼電器自鎖控制電路中包含常閉繼電器K1、常開(kāi)繼電器K2、交流接觸器K3、系統(tǒng)DC電源、隔離DC電源、隔離控制器、電源控制電路以及MCU電源控制和充斷電控制信號(hào)組成。

系統(tǒng)DC電源為隔離控制器提供輸入電源，電源控制電路連接系統(tǒng)DC電源和隔離控制器，當(dāng)MCU輸出電源控制信號(hào)時(shí)，電源控制電路將系統(tǒng)DC電源加到隔離控制器上；當(dāng)MCU不輸出電源控制信號(hào)時(shí)，電源控制電路無(wú)輸出，隔離控制器無(wú)輸入電源，此時(shí)即使有MCU充或斷電信號(hào)輸入，隔離控制器也無(wú)輸出，不會(huì)導(dǎo)致繼電器動(dòng)作；同時(shí)，隔離控制器控制繼電器動(dòng)作時(shí)，MCU電源控制信號(hào)和MCU充或斷控制信號(hào)的電平狀態(tài)相反，防止系統(tǒng)上電瞬間繼電器誤動(dòng)作的發(fā)生。

繼電器K2為充電控制和自鎖繼電器，包含兩組常開(kāi)觸點(diǎn)G和H，M和N以及線圈輸入端E和F。隔離DC電源通過(guò)常閉繼電器K1一組常閉觸點(diǎn)C、D，接入K2的常開(kāi)觸點(diǎn)H、G，再接入到K2的線圈端E、F，最后連接到電源地，形成電流回路。當(dāng)MCU輸出充電控制和電源控制信號(hào)時(shí)，隔離控制器U2控制繼電器K2線圈端產(chǎn)生電流，繼電器動(dòng)作，此時(shí)K2的常開(kāi)觸點(diǎn)G、H和M、N閉合，上述的隔離DC電源→C→D→H→G→E→F→隔離電源地的回路導(dǎo)通，使K2繼電器的線圈端始終流過(guò)電流，此時(shí)隔離控制器U2失去對(duì)繼電器K2的控制作用，K2實(shí)現(xiàn)自鎖，即使U2輸入端有干擾信號(hào)也影響不了K2的自鎖狀態(tài)。K2自鎖狀態(tài)下，隔離DC電源→N→M→Y→X→隔離電源的回路導(dǎo)通，交流接觸器閉合，系統(tǒng)處于充電狀態(tài)，因此繼電器K2的自鎖保證了充電過(guò)程中的連續(xù)性和可靠性。

繼電器K1為斷電控制繼電器，包含一組常閉觸點(diǎn)C、D和線圈輸入端E、F。系統(tǒng)在充電狀態(tài)下，當(dāng)MCU輸出斷電控制信號(hào)時(shí)，隔離控制器U1控制繼電器K1線圈端產(chǎn)生電流，繼電器動(dòng)作，此時(shí)K1的常閉觸點(diǎn)C、D斷開(kāi)，隔離DC電源→C→D→H→G→E→F→隔離電源地的回路斷開(kāi)，使處于自鎖狀態(tài)中的繼電器K2線圈端的電流回路斷開(kāi)，自鎖狀態(tài)解除，常開(kāi)觸點(diǎn)M、N斷開(kāi)，導(dǎo)致隔離DC電源→N→M→Y→X→隔離電源回路斷開(kāi)，使交流接觸器線圈的電流回路斷開(kāi)，系統(tǒng)充電停止。

本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例：

系統(tǒng)充電時(shí)，MCU輸出電源控制和充電控制信號(hào)，隔離控制器U2控制繼電器K2線圈端產(chǎn)生電流，繼電器動(dòng)作，此時(shí)K2的常開(kāi)觸點(diǎn)G、H和M、N閉合，隔離DC電源→N→M→Y→X→隔離電源的回路導(dǎo)通，交流接觸器閉合，系統(tǒng)進(jìn)入充電狀態(tài)。常開(kāi)觸點(diǎn)G、H閉合后，隔離DC電源→C→D→H→G→E→F→隔離電源地的回路導(dǎo)通，使K2繼電器的線圈端始終流過(guò)電流，隔離控制器U2失去對(duì)繼電器K2的控制作用，K2實(shí)現(xiàn)自鎖，實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程的可靠性。

充電停止時(shí)， MCU輸出斷電控制信號(hào)，隔離控制器U1控制繼電器K1線圈端產(chǎn)生電流，繼電器K1動(dòng)作，此時(shí)K1的常閉觸點(diǎn)C、D斷開(kāi)，隔離DC電源→C→D→H→G→E→F→隔離電源地的回路斷開(kāi)，使處于自鎖狀態(tài)中的繼電器K2線圈端的電流回路斷開(kāi)，K2自鎖狀態(tài)解除，常開(kāi)觸點(diǎn)M、N斷開(kāi)，導(dǎo)致隔離DC電源→N→M→Y→X→隔離電源回路斷開(kāi)，使交流接觸器線圈的電流回路斷開(kāi)，系統(tǒng)充電停止。