DataSheet DS01010101 V0.91 Date: 2016/08/26 产品数据手册 概述 是由广州致远电子股份有限公司设计并完全符合国家标准 GB/T 18487.1-2015 的交流充电桩控制器 交流充电控制器通过丰富的接口连接相应的输入 / 输出组件, 完成对充电设备的控制和检测 交流充电控制器是由核心控制板和底板两部分构成 核心板命名为 -PACK 核心板由控制核心 LPC1768 外部时钟 外部存储 Flash 和 CP 电路组成 底板的功能主要有 : 电源输入 充电相关控制及检测 充电状态指示和 CAN 通信 交流充电控制器通过 CAN 通信接口与计费单元进行数据交换 广州致远电子股份有限公司为客户提供整套的交 直流充电桩的解决方案以及配套的辅助模块, 其中包括计费控制单元 交流和直流充电桩控制器以及高压检测板 通过提供从硬件到软件的整体解决方案使客户能够快速设计 搭建出高可靠性的充电桩产品, 大大减少了产品开发的时间和难度, 缩短了产品的研发生成周期及投入市场周期, 使产品更快投入市场, 明显增强了产品的市场竞争力 产品特性 采用 Cortex-M3 高性能处理器 板载 2MByte Flash, 硬件看门狗及外置加密电路 RTC 实时时钟 1 路电压采集回路 1 路电流采集回路 1 路漏电流保护电路 1 路接地不良检测电路 1 路隔离 CAN-bus 接口 5 路 DI 隔离光耦输入, 枪锁检测 急停检测 门磁检测 枪在位检测和预留 ( 干接点 ) 7 路 DO 输出,2 路母排接触器控制 灯条及枪锁控制 1 路国标 CP 信号 1 路蜂鸣器电路,5V 驱动, 可外接 1 路 USB 升级接口 供电电压 :220Vac 工作温度 :-40 ~70 产品应用 交流充电桩 订购信息 型号温度范围操作系统 -40 ~70 广州致远电子股份有限公司
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目录 1. 产品说明... 1 2. 功能简介... 2 2.1 硬件资源... 2 3. 硬件结构... 3 3.1 电源接口... 3 3.2 充电主回路接口... 3 3.3 充电枪连接引导接口... 4 3.4 CAN-bus 接口... 4 3.5 DI 输入... 5 3.6 AI 输入... 5 3.7 DO 输出... 6 3.8 状态指示灯接口... 6 3.9 调试接口... 6 3.10 升级接口... 7 4. 机械尺寸... 8 5. 免责声明... 9 1
1. 产品说明 交流充电控制器由电源 母排控制器 电压电流采集 漏电保护接地不良检测 输出指示灯 枪锁控制及 CAN-bus 等组成, 控制板由核心主板和底板构成 交流充电控制器结构如图 1.1 所示 图 1.1 交流充电控制器 1
2. 功能简介 是由广州致远电子股份有限公司设计并完全符合国家标准 GB/T 18487.1-2015 的交流充电桩控制器 交流充电控制器主要由电源 母排控制器 电压电流采集 漏电保护接地不良检测 输出指示灯 枪锁控制及 CAN-bus 等组成 控制板由核心主板和底板构成 交流充电控制器通过控制充电回路继电器 电子锁和充电控制引导电路来实现充电功能 交流充电控制器通过电压检测 电流检测 漏电检测 接地不良检测和急停检测等功能来对充电设备的安全控制 交流充电控制器具有工作状态指示功能 :LED 灯及蜂鸣器 控制器还可以通过 CAN-bus 与计费单元通讯 为了描述方便, 下文将 交流充电充电控制器 简称 2.1 硬件资源 硬件资源包括 : 高性能 Cortex-M3 处理器 LPC1768, 工作频率 100MHz,512KB Flash,32KB RAM 板载 2MB Flash 外置硬件看门狗 RTC 实时时钟 1 路电压采集回路 1 路电流采集回路 1 路漏电流保护电路 1 路接地不良检测电路 1 路隔离 CAN-bus 接口 5 路 DI 隔离光耦输入, 枪锁检测 急停检测 门磁检测 枪在位检测和预留 ( 干接点 ) 7 路 DO 输出,2 路母排接触器控制 灯条及枪锁控制 1 路国标 CP 信号 1 路蜂鸣器电路,5V 驱动, 可外接 1 路 USB 升级接口 1 路 12V/1A 电源输出接口, 用于连接国网计费单元 出电源 AC-DC 电源模块采用兼容设计, 当采用 25W 模块时可以向外部设备 ( 计费单元 ) 提供 12V/1A 输 2
3. 硬件结构 3.1 电源接口 的电源由市电 AC220V 提供 市电 AC220V 经过 AC-DC 电源模块转化成直 流 12V 直流电压输出至 DC-DC 模块产生 工作所需的各个电压 AC-DC 模块采 用兼容性设计, 不接计费单元时安装 10W 电源模块, 当外接计费单元 DCP-3000 时可安装 25W 电源模块 使用三个固定的焊接端子作为输入接口 为了兼顾搭配充电计费 单元的应用, 直流 12V 通过一个 3Pin,3.81mm 间距的 OPEN 插座输出 电源输入 输出接 口外形及定义详见表 3.1 和表 3.2 电源输入输出特性如表 3.3 所示 表 3.1 电源输入接口定义 端子工位 定义 说明 图示 U30 L 火线 U31 N 零线 U32 EARTH 保护地 表 3.2 电源输出接口 (J3) 定义 1 GND 12V 电源地 2 EARTH 保护地 3 12V 12V 电源输出 表 3.3 电源输入输出特性 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 输入电压范围 交流输入 85 220 265 VAC 直流输入 120 311 370 VDC 输入频率范围 47 50 63 Hz 输出电压精度 -- ±2 -- % 输出纹波噪声 20MHz 带宽 -- 60 100 mvp-p 3.2 充电主回路接口 使用的是单相电 根据国家标准 (GB/T 20234.2-2015), 最高支持 32A 充电电流 为满足充电电流的要求, 充电回路接口采用四个焊接端子, 焊接端子最大可以通过 100A 电流, 其接口外形及定义详见表 3.4 表 3.4 充电回路接口定义 端子工位 定义 说明 图示 U24 L_IN 火线输入 U25 L_OUT 火线输出 U26 N_IN 零线输入 U27 N_OUT 零线输出 3
3.3 充电枪连接引导接口 提供一路充电控制导引电路, 符合国家标准 (GB/T 18487.1-2015) 充电模式 3, 使用一个 XH-3P 连接端子作为输入接口, 接口外形及引脚定义详见表 3.5 表 3.5 充电连接引导接口定义 1 CC 充电枪连接确认 2 CP 充电枪控制导引 3 PE 保护地 3.4 CAN-bus 接口 提供一路 CAN-bus 接口, 连接器为 3Pin,3.81mm 间距的 OPEN 插座, 底板标志为 CAN, 工位 J9 接口引脚信号定义如表 3.6 所示 表 3.6 CAN-bus 接口引脚信号定义 1 CAN_H CANH 信号 2 EARTH_1 CAN 保护地 3 CAN_L CANL 信号 CAN-bus 通讯连接如图 3.1 所示 图 3.1 CAN-Bus 通讯连接 CAN 总线采用平衡差分信号传输数据, 需要在传输线上安装终端电阻 多个 CAN-bus 设备构成 CAN-bus 网络时, 终端电阻的连接方法如图 3.2 所示 图 3.2 AN-bus 终端电阻连接 的 CAN-bus 接口出厂默认设置为启用内部自带的 120Ω 终端电阻 CAN-Bus 电缆可以使用普通双绞线 屏蔽双绞线或标准总线通信电缆 若通讯距离超过 1km, 应保证线的截面积大于 Φ1.0mm 2, 具体规格应根据距离而定, 常规是随距离的加长而适当加大 4
下面列出 CAN-bus 接口的极限参数, 不能长时间工作在极限条件下, 否则会 影响主板的可靠性, 并且可能会对评估板造成永久性损坏 极限参数 : CANH 电压最大值 40V CANH 电压最小值 -27V CANL 电压最大值 40V CANL 电压最小值 -27V 3.5 DI 输入 支持 5 路隔离 DI 输入, 为干接点输入 5 路 DI 定义了急停检测 门磁检测 枪在位检测 锁状态检测和预留 急停检测和锁检测使用了接线端子 XH-4P( 工位 J18), 门磁检测 枪在位检测和预留 DI 使用了接线端子 XH-6P( 工位 J19) 端子外形外形及引脚 定义详见表 3.7 和表 3.8 表 3.7 J18 接口定义 1 DI1_P 急停检测 + 2 DI1_N 急停检测 - 3 DI2_P 锁检测 + 4 DI2_N 锁检测 - 表 3.8 J19 接口定义 1 DI3_P 预留 DI+ 2 DI3_N 预留 DI- 3 DI4_P 在位检测 + 4 DI4_N 在位检测 - 5 DI5_P 门磁检测 + 6 DI5_N 门磁检测 - 3.6 AI 输入 提供 4 路模拟输入, 分别用于电压测量 电流测量和漏电流测量和接地不良 检测 电压测量使用电压互感器, 测量充电回路火线与零线之间的电压 电流测量使用电流 互感器, 测量充电回路的电流 电压电流测量连接接口如表 3.9 接地不良检测使用两个焊接端子连接市电的 N 线和保护地线, 端子定义详见表 3.10 漏电流测量采用外接的电流互感器 互感器串入充电回路的火线和零线, 输出感应电流 至板上接口 J22 接口定义如表 3.11 所示 表 3.9 电压电流测量连接接口 端子工位定义说明图示 U24 L_IN 火线输入 U26 N_IN 零线输入 5
表 3.10 接地不良检测接口定义 端子工位 定义 说明 图示 U28 220V_N 零线 U33 EARTH 保护地 表 3.11 漏电流检测接口定义 1 互感器 + 互感器正输出端 2 互感器 - 互感器负输出端 3.7 DO 输出 提供 7 路针对充电桩应用的 DO 输出接口 接口功能都已分配好,3 路 DO 控制指示灯,2 路控制充电回路继电器,1 路枪锁控制和 1 路枪锁电源控制 除了控制充电继电器的 2 路, 其他 DO 均有端子引出 蜂鸣器预留外接端口 XH-2P 指示灯用 XH-4P 端子 锁控制和锁电源控制共用一个 XH-4P 端子 ( 工位 J5), 其接口引脚及定义详见表 3.12 表 3.12 J5 接口定义 1 Lock_P 锁控制 + 2 Lock_N 锁控制 - 3 Lock_PWR+ 锁电源控制 + 4 Lock_PWR- 锁电源控制 - 3.8 状态指示灯接口 支持提供 3 路状态指示灯输出接口, 用于指示充电过程状态指示 物理接口采用 XH-4P 连接端子, 有关接口定义详见表 3.13 表 3.13 指示灯接口定义 1 12V 灯电源 12V, 共用 2 LED-R 红灯负 3 LED-Y 黄灯负 4 LED-G 绿灯负 3.9 调试接口 支持提供 SWD 调试接口, 可用于设备维护升级使用, 物理接口采用 XH-4P 连接端子, 有关接口定义详见表 3.14 6
表 3.14 调试接口定义 1 3.3V 3.3V 电源 2 SWCLK 时钟线 3 SWDIO 数据线 4 GND 3.3V 电源地 3.10 升级接口 支持提供 1 路 USB-Device 接口, 可用于设备维护升级使用, 物理接口采用 XH-4P 连接端子, 有关接口定义详见表 3.15 表 3.15 USB 接口定义 1 VBUS USB 电源 2 USB_DM 数据 - 3 USB_DP 数据 + 4 GND USB 电源地 7
4. 机械尺寸 Rev.C 的机械尺寸如图 4.1 所示 单位 :mm 图 4.1 Rev.C 机械尺寸 4 个固定孔的内径为 3.2mm, 外径为 5.6mm 8
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