汽车充电桩电路实验箱的教学实训探索之旅！
2024-06-19 06:35
汽车充电桩电路实验箱作为基础教学实验平台，其核心功能在于模拟和展示充电桩的完整电路系统。该实验箱主要包括电源模块、控制电路、充电接口、能量管理模块及故障诊断与显示模块等部分。电源模块负责提供稳定的直流电源，满足充电桩的充电需求；控制电路则负责控制充电过程，确保充电的安全与效率；充电接口及线缆实现汽车与充电桩之间的连接；能量管理模块实现对充电能量的有效监控和管理；故障诊断与显示模块提供实时的故障检测和报警功能。
二、断路器与保护
实验箱中配备了断路器，用于在电路发生短路或过载时自动切断电源，保护电路及设备不受损坏。同时，实验箱还设计了过流、过压、欠压等多重保护功能，确保充电桩在异常情况下能够安全地停止工作，避免发生安全事故。
三、漏电保护开关
为防止充电桩在工作中因设备绝缘不良或人员操作不当导致漏电，实验箱中配置了漏电保护开关。一旦检测到漏电现象，漏电保护开关会迅速切断电源，防止触电事故的发生，保障人员安全。
四、充电桩控制电路
充电桩控制电路是实验箱的核心部分，它负责控制充电过程中的电压、电流等参数，确保充电过程的稳定和安全。控制电路采用先进的微处理器技术，能够实现对充电过程的精确控制，并根据汽车电池的实际情况调整充电策略，提高充电效率。
五、充电接口与线缆
实验箱配备了标准的充电接口和线缆，能够与市场上大多数电动汽车兼容。充电接口设计合理，插拔方便，同时具有良好的防护性能，防止灰尘和水分侵入，确保充电过程的安全可靠。
六、能量管理模块
能量管理模块是充电桩电路实验箱的重要组成部分，它负责监控和管理充电过程中的能量流动。通过实时监测充电电压、电流等参数，能量管理模块能够计算充电量，并与汽车电池管理系统进行通信，实现能量的优化分配和管理。
七、故障诊断与显示
为便于用户及时了解和处理充电桩的故障，实验箱中设计了故障诊断与显示模块。该模块能够实时监测充电桩的工作状态，一旦发现故障，能够迅速定位并显示故障信息。用户可以根据显示的故障信息，采取相应的处理措施，确保充电桩的正常运行。
八、安全与防护措施
汽车充电桩电路实验箱在设计上充分考虑了安全因素，采取了多项防护措施。除了上述的断路器、漏电保护开关等保护措施外，实验箱还采用了阻燃材料制作外壳，降低了火灾风险。同时，实验箱还配备了防触电装置和防误操作开关，进一步提高了使用安全性。
综上所述，汽车充电桩电路实验箱作为一个完整的实验平台，不仅能够帮助学生深入了解充电桩的电路组成和工作原理，还能够提供丰富的实践机会，帮助学生掌握充电桩的安装、调试和维护技能。同时，实验箱还具有较高的安全性和可靠性，能够满足教学和科研的需求。
产品介绍：
DB-QC53 汽车充电桩电路实验箱
汽车充电桩实验箱由铝木合金箱体、实验电路区组成，其中实验电路区采用全开放模式，可方便连接、测试各实验电路，以满足不同层次学生的教学实验要求。
一、技术指标
1. 工作电源：单相三线 AC 220V±10% 50Hz
2. 温度：－10～40℃；环境湿度：≤90%（25℃）
3. 外形尺寸：长×宽×高=570×370×230㎜
4. 整机功耗：≤0.2KW
二、功能配置
1、实验电路工作电源：AC220V电源，内部设置保险丝，通过双层电源开关来控制、确保实验电路元件和人身安全
2、实验底板
1.6mmPCB板制作，设有实验功能板固定区，AC220V电源输出口，车接地端口，充电桩供电接口，电源接口强弱电分别用不同的端口输出。
3、实验电路功能模块
1）显示按键板
包含12864液晶，包含了设备状态、故障模拟菜单，设备状态包含了充电状态、充电功率、电池电压3路参数显示，故障模拟可用于设置故障点位。4路菜单按键用于操作液晶菜单，牛角座插件接口用于连接到主控板通讯。
2）充电桩主控板
采用STM32F103CBT6芯片,主频72MHz，主板采用12V供电，集成5V和3.3V电源输出。板载蜂鸣器、LED指示灯，接口包含牛角座、2mm香蕉端子及电源转换模块。预留了SWD下载调试接口，方便编程调试。
3）电源转换模块
包含了2路4mm香蕉插座用于输入电压AC220，2路2mm香蕉插座用于输出DC12V，支持2A的电流输出。
4）充电检测模块
包含了ACS712直流电流检测芯片，最大支持5A电流；输入输出电压进行采集，插枪到位检测，预留2mm香蕉端子通讯接口和主板设备连接。
5）充电桩开关模块
包含两路继电器控制电压输出、最大支持10A电流，充电时继电器吸合导通给负载充电，预留2mm香蕉端子通讯接口和主板设备连接。
6）故障模拟模块
包含8路继电器对故障点位进行切断控制，模拟几种固定的开路故障，通过排线连接底部的故障接口，预留牛角排线座和主板模块进行连接。
7）充电桩模拟负载
包含锂电池放电负载、充电电路、支持独立的切换开关,充电及放电过程支持LED指示。同时支持锂电池电压采集电路，通过香蕉插座连接到充电检测模块。
8）接口模块
包含车载插座、充电枪供电接口、急停开关。
4、配套实训导线
包含钱弱电实验导线，其中强电接口采用双圈安全插线，模拟充电接口线一套。
三、实验项目
1、交流充电桩的认知
2、交流充电桩的组装
3、交流充电桩的电路连接
4、交流充电桩各功能点的测试
5、模拟充电流程
6、交流充电桩的故障排除