CN103311984A - 一种电动汽车交流充电桩 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种电动汽车交流充电桩。包括有接线端子部分及计量回路部分，其中接线端子部分包括检定端子，计量回路部分包括有计量管理控制单元、电源模块、按键板、读卡器、充电插座、交流接触器、单相电能表、急停开关，其中电源模块给计量管理控制单元供电，计量管理控制单元的输入端连接有按键板、读卡器，计量管理控制单元的输出端通过充电插座与电动汽车连接，计量管理控制单元的输出端通过交流接触器与急停开关连接，检定端子与单相电能表连接，单相电能表与计量管理控制单元连接。本发明设计合理、新颖、创新性高，不用打开充电桩门就可以直接进行计量参数的检定，能够大幅度提高充电计量装置的现场检定效率。
Description
技术领域
本发明是涉及一种可以为电动汽车进行充电且符合计量器具检定规程的充电装置，特别是一种电动汽车交流充电桩，属于电动汽车交流充电桩的创新技术。
背景技术
目前，市场上电动汽车交流充电装置主要由充电开关、计量装置、控制管理系统、充电接口组成。交流充电桩由于涉及到用户充电费用的计量及收取，故其属于计量器具设备。但是现有的充电桩如果需要对其进行计量参数的检定的话，需要将充电桩的维护门打开，再对里面的电能表进行检定。这样的操作不符合计量器具检定规程，且单台充电桩的计量检定时间较长，检定效率不高。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种能够缩短单台充电桩检定时间，大幅度提高批量检定效率的电动汽车交流充电桩。本发明将交流充电桩制作成符合计量器具检定规程的设备，检定人员或者维护人员不需打开交流充电桩的维修门就可以对交流充电桩进行各种参数的检定。
本发明的电动汽车交流充电桩，包括有接线端子部分及计量回路部分，其中接线端子部分包括检定端子，计量回路部分包括有计量管理控制单元、电源模块、按键板、读卡器、充电插座、交流接触器、单相电能表、急停开关，其中电源模块给计量管理控制单元供电，计量管理控制单元的输入端连接有按键板、读卡器，计量管理控制单元的输出端通过充电插座与电动汽车连接，计量管理控制单元的输出端通过交流接触器与急停开关连接，检定端子与单相电能表连接，单相电能表与计量管理控制单元连接。
上述计量管理控制单元的输出端还连接有在非维护人员操作的情况下、控制接线端子部分不被打开的电子锁。
上述接线端子部分还包括有用于漏电保护的漏电断路器，漏电断路器安装在供电电缆进侧，串联在充电主回路中，单相电能表通过检定端子及漏电断路器与市电连接。
上述电源模块为计量管理控制单元提供所需低压直流电源。
上述计量管理控制单元通过总线接口还连接有液晶屏。
上述计量管理控制单元还连接有GPRS模块，充电桩通过GPRS模块与后台主站连接。
上述计量管理控制单元通过RS485通讯口与单相电能表连接。
上述计量管理控制单元还通过RS232通讯口与读卡器连接。
上述计量管理控制单元通过通讯模块与本地主站后台监控中心连接。
满足计量器具检定规程的一体化交流充电桩是一个很有现实意义的问题。如果按照旧的方案对充电桩进行校验检定的话，每次都要打开交流充电桩门才能对内置电能表进行检定，这不仅不符合计量器具检定规程而且浪费大量的时间。随着以后充电桩在交通领域的大规模使用，符合计量器具检定规程的充电桩能够缩短单台充电桩检定时间，大幅度提高批量检定效率，本发明是一种设计巧妙，功能齐全、性能优良，方便实用的电动汽车交流充电桩。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1为本发明的整机原理图。
具体实施方式
本发明的原理图如图1所示，本发明的电动汽车交流充电桩，包括有接线端子部分1及计量回路部分2，其中接线端子部分1包括检定端子4，计量回路部分2包括有计量管理控制单元5、电源模块6、按键板9、读卡器11、充电插座14、交流接触器15、单相电能表16、急停开关17，其中电源模块6给计量管理控制单元5供电，计量管理控制单元5的输入端连接有按键板9、读卡器11，计量管理控制单元5的输出端通过充电插座14与电动汽车连接，计量管理控制单元5的输出端通过交流接触器15与急停开关17连接，检定端子4与单相电能表16连接，单相电能表16与计量管理控制单元5连接。
上述计量管理控制单元5的输出端还连接有在非维护人员操作的情况下、控制接线端子部分1不被打开的电子锁7。上述电子锁7属于计量回路部分2的组成部分，电子锁7通过机械机构锁紧接线端子部分1不被打开。
此外，上述接线端子部分1还包括有用于漏电保护的漏电断路器3，漏电断路器3安装在供电电缆进侧，串联在充电主回路中，单相电能表16通过检定端子4及漏电断路器3与市电连接。
上述电源模块6为计量管理控制单元5提供所需低压直流电源。
上述计量管理控制单元5通过总线接口还连接有液晶屏8。
上述计量管理控制单元5还连接有指示灯板10，指示灯板10上设有运行灯、充电灯、故障灯。
上述计量管理控制单元5还连接有GPRS模块12，充电桩通过GPRS模块12与后台主站连接。
上述计量管理控制单元5通过RS485通讯口与单相电能表16连接。
上述计量管理控制单元5还通过RS232通讯口与读卡器11连接。
上述计量管理控制单元5通过通讯模块13与本地主站后台监控中心连接。
上述计量管理控制单元5负责充电插座与电动汽车充电电缆的连接检测以及各类信号的检测与控制、充电电量数据的读取处理及向远程控制系统的转发、相关充电数据的保存等；电源模块6负责提供计量管理控制单元5所需的直流电压；电子锁7在非维护人员操作的情况下锁住接线端子部分1；液晶屏8负责充电提示、用户充电信息的显示等；按键板9提供用户修改设置相关参数的功能；指示灯板10提供三种指示状态功能，分别为运行状态、充电状态、故障状态；读卡器11负责用户卡相关信息的读取；GPRS模块12负责向远程控制中心传送相关充电数据通讯模块13提供多种通讯方式可选，包括以太网通讯口、RS485总线与CAN总线通讯功能，负责向远程控制中心传送相关充电数据；充电插座14符合国家标准的充电接口，负责与电动汽车充电电缆进行连接；交流接触器15负责充电主回路的切断；单相电能表16负责用户充电电量的计算、电费的设置等；急停开关17负责紧急情况下停止充电功能。
当需要现场对充电桩进行检定时，通过接线端子部分1施加电压回路与电流回路，然后读取通讯接口的信息即可。电流回路经过内置单相电能表16的电流检测回路，施加电压到充电桩内置单相电能表16的电压检测回路，从而整个充电桩就可以正常工作起来。
本发明中，电源模块6为计量管理控制单元5提供所需低压直流电源，维持整个控制系统正常工作。220V市电通过变压器降压为14V交流电后，再经过滤波、整流、开关电源后，得到直流9.1V电源(内部)及直流5V电源(外部)。
本实施例中，计量管理控制单元5为液晶屏8提供5V电源及通讯接口。通过总线接口，液晶屏8显示计量管理控制单元5需要显示的数据、信息等。
本实施例中，计量管理控制单元5按照充电的不同情况点亮指示灯板10上对应灯的类型，分别为运行灯、充电灯、故障灯。正常情况下，运行灯亮；充电情况下，充电灯亮；有故障出现情况下，故障灯亮。
本实施例中，计量管理控制单元5为GPRS模块12提供5V电源及通讯接口。通过全串口功能，GPRS模块12建立充电桩与后台主站之间的通讯功能。计量管理控制单元5接受远程监控系统的报文，读取单相电能表16的相关信息，将充电桩的相关充电参数上传给本地监控系统。
本实施例中，计量管理控制单元5通过RS232口与读卡器11通讯，读卡器11定时扫描是否有用户卡插进来，接受用户卡的用户相关信息，然后返回数据给计量管理控制单元5，将用户的相关信息通过通讯模块13上传本地主站后台监控中心。
本实施例中，计量管理控制单元5通过RS485通讯口与单相电能表16进行通讯，获取交流充电电能量，然后计算与扣除当前充电费用。
本实施例中，计量管理控制单元5通过相关电子电路来检测与控制七芯插座充电功能。计量管理控制单元5响应充电过程中充电电缆的突然松开。及时切断供电电源，同时解除充电插头电磁锁的闭锁状态。计量管理控制单元5输出占空比可变的频率为1KHz的PWM波形，提供充电桩与电动汽车连接成功与否判断标准，占空比给电动汽车车载充电机用以改变汽车的充电功率。
本实施例中，计量管理控制单元5接受用户的按键板9操作的相关输入信息，修改相关充电参数、启动充电功能或者查询相关参数。
本实施例中，计量管理控制单元5响应充电急停开关17的状态信号，解除充电插头电磁锁的闭锁状态。
本发明的接线端子部分1及计量回路部分2分开安装在柜子上，柜子上设有柜门，接线端子部分1的柜门可以打开进行计量参数的现场检定，计量回路部分2的柜门出厂后不能被用户打开。当需要对交流充电桩进行计量参数检定时，在满足计量检定规程的基础下，打开充电桩下方接线端子部分1的柜门，就可以对充电桩施加电压及电流回路进行现场检定；计量管理控制单元5读取用户卡的信息，当检测到充电电缆插进来的时候，通过判断与电动汽车是否连接好以后，闭合交流充电开关对电动汽车车载电池进行充电；当再一次检测到用户卡时，充电控制单元断开交流充电开关。
Claims (10)
1.一种电动汽车交流充电桩，其特征在于包括有接线端子部分（1）及计量回路部分（2），其中接线端子部分（1）包括检定端子（4），计量回路部分（2）包括有计量管理控制单元（5）、电源模块（6）、按键板（9）、读卡器（11）、充电插座（14）、交流接触器（15）、单相电能表（16）、急停开关（17），其中电源模块（6）给计量管理控制单元（5）供电，计量管理控制单元（5）的输入端连接有按键板（9）、读卡器（11），计量管理控制单元（5）的输出端通过充电插座（14）与电动汽车连接，计量管理控制单元（5）的输出端通过交流接触器（15）与急停开关（17）连接，检定端子（4）与单相电能表（16）连接，单相电能表（16）与计量管理控制单元（5）连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于上述计量管理控制单元（5）的输出端还连接有在非维护人员操作的情况下、控制接线端子部分（1）不被打开的电子锁（7）。
3.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于上述接线端子部分（1）还包括有用于漏电保护的漏电断路器（3），漏电断路器（3）安装在供电电缆进侧，串联在充电主回路中，单相电能表（16）通过检定端子（4）及漏电断路器（3）与市电连接。
4.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于上述电源模块（6）为计量管理控制单元（5）提供所需低压直流电源。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于上述计量管理控制单元（5）通过总线接口还连接有液晶屏（8）。
6.根据权利要求5所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于上述计量管理控制单元（5）还连接有指示灯板（10），指示灯板（10）上设有运行灯、充电灯、故障灯。
7.根据权利要求5所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于上述计量管理控制单元（5）还连接有GPRS模块（12），充电桩通过GPRS模块（12）与后台主站连接。
8.根据权利要求5所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于上述计量管理控制单元（5）通过RS485通讯口与单相电能表（16）连接。
9.根据权利要求5所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于上述计量管理控制单元（5）还通过RS232通讯口与读卡器（11）连接。
10.根据权利要求5所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于上述计量管理控制单元（5）通过通讯模块（13）与本地主站后台监控中心连接。
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