一种太阳能充电桩的制作方法

本实用新型涉及充电领域，尤其涉及一种太阳能充电桩。

背景技术：

随着新能源电动车的普及，充电桩的设置越来越多，使用的人也越来越多。其中太阳能充电桩因为环保受到社会各界的青睐，在社会大范围的推广。太阳能充电桩在充电过程中，如因为电量不足、电质量不好或者充电桩故障主板温度过高而出现温度保护下的突然掉电情况，会导致正在使用充电桩出现未结账数据信息的丢失，因此在太阳能充电桩掉电的瞬间对其施加掉电保护，使得充电桩的控制器来得及储存数据，反馈掉电信息等操作。现在的处理方式，一般是在控制器接收到掉电信号后，开启备用电源继续给充电桩主板短时间继续供电的方式。但是存在发送掉电信号不及时，出现外置备用电源电量不足的意外情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的在提供一种太阳能充电桩，具有掉电保护功能，在掉电时能及时读取到掉电信号，并为充电桩主板继续供电，以及存储当下未结清数据。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种太阳能充电桩，包括给充电桩主板供电的电源，与电源相连的降压模块，与降压模块相连的储能模块，与储能模块相连的升压模块，与升压模块相连的放电模块，与电源相连的检测模块，与检测模块相连的微控制器mcu；其中，检测模块与放电模块相连；电源经过降压模块降压后给储能模块充电储能，储能模块经过升压模块的升压后给电源供电，检测模块用于通过检测电源的电压从而控制放电模块是否对电源充电。

进一步地，检测模块包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、三极管q1、电容c8及电源检测芯片u2；电阻r1一端与所述电源相连，另一端连接电阻r2、电容c8及电源检测芯片u2的输入端，电阻r2及电容c8另一端接地，电源检测芯片u2的输入端通过电阻r3与三极管q1的基极相连；三极管q1的发射极接地，集电极分别与放电模块及微控制器mcu相连。

进一步地，放电模块包括电阻r5、三级管q2、电阻r7、pmos管q3以及二极管d1；电阻r5一端与所述三极管q1的集电极相连，另一端与三级管q2的基极相连，三级管q2的集电极与pmos管q3的栅极相连；pmos管q3的发射极接地，漏极通过二极管d1连接电源，源极与升压模块相连，pmos管q3的源极通过电阻r7与三级管q2的集电极相连。

进一步地，压模块包括电源转换芯片u1、电容c1、电容c2及电容c3；电源转换芯片u1输入端与所述电源相连，电源转换芯片u1的输入端与接地端分别连接有电容c1及电容c2，电源转换芯片u1的输出端与接地端连接有电容c3；电容c3的输出端与储能单元相连。

进一步地，储能模块包括超级电容，与超级电容相连的均衡电路及稳压电路，所述电源转换芯片u1的输出端与均衡电路相连；超级电容包括串联的电容c4、电容c5及电容c6，稳压电路包括精密稳压源u4、精密稳压源u5及精密稳压源u6；电容c4与升压模块相连。

具体地，升压模块包括电容c7、电容c8及电源转换芯片u3，电容c7接连于电源转换芯片u3的输入端与接地端之间，电容c8接连于电源转换芯片u3的输出端与接地端之间，电源转换芯片u3的输入端与所述电容c4相连，电源转换芯片u3的输出端与pmos管q3的源极相连。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的太阳能充电桩的掉电保护电路，经过检测模块及时检测掉电信号并发送给微控制器mcu，同时在正常供电的时候储存电量的储存模块开始放电，通过放电模块后给电源供电，使得太阳能充电桩在突然掉电的情况下还能保持基本的运转，继续保存数据等操作，从而给后续障碍排出后的清算带来无尽便利。

(2)本实用新型的检测模块通过检测电源的异常情况，从而控制放电模块是否对电源供电，且通过二极管的单向传输特性，确保了储存单元想电源供电的单向性，确保正常带电情况下不适用超级电容的电量，使得电容储存的电量用在关键时刻。

(3)本实用新型的的存储模块通过在串联的超级电容上增加均衡电路及稳压电路，使用稳压源确保输出的电压稳定。

附图说明

图1为本实用新型的太阳能充电桩的掉电保护电路图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

100-降压模块，200-储能模块，300-升压模块，400-检测模块，500-放电模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

请参阅图1，一种太阳能充电桩，包括给充电桩主板供电的电源，及掉电保护电路。掉电保护电路包括与电源相连的降压模块100，与降压模块100相连的储能模块200，与储能模块200相连的升压模块300，与升压模块300相连的放电模块500，与电源相连的检测模块400，与检测模块400相连的微控制器mcu，检测模块400与放电模块500相连。这里的电源为12v的充电桩主板供电电源。目前市面采用的超级电容供电，在现有的主板下对3个超级电容进行稳压后再升压输出的方式供电，超级电容的固定电值为2.7v，3个超级电容串联电压值也有8v左右，达不到需要的12v，因此在不增加超级电容的情况下要对储存模块200进行升压后再供电。

本实施例中，电源经过降压模块100降压后给储能模块200充电储能，储能模块200经过升压模块300的升压后给电源供电，检测模块400用于通过检测电源从而控制放电模块500是否对电源充电。

检测模块400包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、三极管q1、电容c8及电源检测芯片u2；电阻r1一端与所述电源相连，另一端连接电阻r2、电容c8及电源检测芯片u2的输入端，电阻r2及电容c8另一端接地，电源检测芯片u2的输入端通过电阻r3与三极管q1的基极相连；三极管q1的发射极接地，集电极分别与放电模块及微控制器mcu相连。

电压经过r1、电阻r2分压后输出给电源检测芯片u2的输入端，电容c8起到滤波的作用，防止输入的电压不稳而出现误报的情况。当电源检测芯片u2的输入端电压高于阈值电压时，输出信号控制三极管q1，当电源的电压突然降低为0或低于8v，电源检测芯片u2的输入端输出控制信号，使得三极管q1从导通到截止，i/o口电平从地变成高，微控制器mcu检测到掉电信号。本实施例中电源检测芯片u2为max809lcat809l，当电源电压低于预设的门槛电压时，即电源出现掉电或节电情况，向微控制器提供复位信号，即掉电信号。

在其他实施例中，mcu还连接有存储模块，用于在掉电的同时及时储存数据。

放电模块包括电阻r5、三级管q2、电阻r7、pmos管q3以及二极管d1；电阻r5一端与三极管q1的集电极相连，另一端与三级管q2的基极相连，三级管q2的集电极与pmos管q3的栅极相连；pmos管q3的发射极接地，漏极通过二极管d1连接所述电源，源极与升压模块300相连，pmos管q3的源极通过电阻r7与三级管q2的集电极相连。

微控制器mcu检测到掉电信号，三级管q2及pmos管q3均从截止变成导通，从而使得升压模块300的电压给电源供电。由于在pmos管q3与电源之间串联有二极管d1，使得电量的传输为单向的，只有意外掉电后，储能模块向经过二极管向电源供电。平时电源的电量不会通过二极管d1给pmos管q3供电。

降压模块100包括电源转换芯片u1、电容c1、电容c2及电容c3；电源转换芯片u1输入端与所述电源相连，电源转换芯片u1的输入端与接地端分别连接有电容c1及电容c2，电源转换芯片u1的输出端与接地端连接有电容c3；电容c3的输出端与储能单元200相连。

电源给电源转换芯片u1供电，通过电容c1及电容c2滤波去除杂波信号，经过电源转换芯片u1的降压输出后，在经过电容c3的再次滤波，输出8v的供电电压给储能单元200充电，具体的，是为储能单元200中的串联的超级电容，电容c4、电容c5及电容c6充电。当意外掉电时，超级电容释放储存的电量，经过升压模块300的升压后，经过pmos管q3的导通，而给电源供电。本实施例中的电源转换芯片u1采用的芯片是xl6009。

储能模块包括超级电容，与超级电容相连的均衡电路及稳压电路，所述电源转换芯片u1的输出端与均衡电路相连；超级电容包括串联的电容c4、电容c5及电容c6，稳压电路包括精密稳压源u4、精密稳压源u5及精密稳压源u6；电容c4与升压模块300相连。精密稳压源u4、精密稳压源u5及精密稳压源u6选取tl431，tl431是可控精密稳压源，其输出电压用两个电阻就可以设置从vref(2.5v)到36v范围内的任何值。均衡电路为与超级电容并联的电阻组成，实现对超级电容的均衡充电。

升压模块包括电容c7、电容c8及电源转换芯片u3，电容c7接连于电源转换芯片u3的输入端与接地端之间，电容c8接连于电源转换芯片u3的输出端与接地端之间，电源转换芯片u3的输入端与所述电容c4相连，电源转换芯片u3的输出端与pmos管q3的源极相连。本实施例的电源转换芯片u3采用的是lm3481。

经过储能模块200供电的8v电压经过电容c7滤波后，输入电源转换芯片u3的输入端，升压至12v后从输出端输出，经过电容c8的滤波后传输至pmos管q3。当突然掉电时，pmos管q3从截止到导通，储能模块200释放的电量经过升压后从pmos管q3传输至电源，给电源供电，使得太阳能充电桩短时间继续维持正常，从而有时间保存尚未储存的数据。

本实用新型的太阳能充电桩，具有掉电保护电路，在充电桩突然断电、电质量不过关或者因为充电桩其他原因而强制断电的情况下，通过检测模块100及时检测到掉电信号，而控制超级电容放电给电源充电，使得微控制器mcu有时间来记录尚未结清的数据，给后续恢复用电后的结算带来便利。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

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