CN105048600B - 一种公用车库电动车充电集中控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公用车库电动车充电集中控制装置，其特征在于：包括控制端（1）以及若干个充电端（2），控制端（1）通过数据线与充电端（2）电连接；本发明有效解决了在现有充电设备的情况下不改变公用车库原有电源插座供电线路及充电器电路，对公用车库中电动车充电用每个电源插座进行管理与控制，杜绝了电能的大量浪费，并有效延长了电动车充电器和蓄电池的使用寿命，还避免了公用车库因充电器引发火灾事故的发生。

Description

一种公用车库电动车充电集中控制装置

技术领域

本发明涉及电动车充电自动控制设备技术领域，具体涉及一种公用车库电动车充电集中控制装置。

背景技术

电动自行车因绿色环保、体积小、体格低等优点受到广大人们的青睐。在大多数公用车库中仍然采用“即插即充”形式，再次使用电动车时才将充电器拔离电源插座，公用车库没有对充电的所有电源插座进行集中管理与控制。由于很少有企业对电动车充电器在如何节能、安全保护、集中充电管理等方面进行深入研究，致使公用车库的“即插即充”存在以下问题，其一是不能预约充电避开用电高峰，不仅增加用电成本，而且增加市电用电负荷；其二是充电器在充电完成后不能自断电或全断电，使得充电器通电时间太长，这样不仅造成电能的大量浪费，而且会大大缩短充电器及畜电池的使用寿命，同时还存在安全隐患，因充电器引发的火灾事故在公用车库中时有发生。即使有部分公用车库在改变原有电源插座供电线路情况下使用了充电智能系统，大多数也只针对充电费用方面，而对如何节约电能、如何保护充电器及蓄电池等方面考虑还很欠缺，人性化充电方面研究则又少之甚少。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种公用车库电动车充电集中控制装置，本发明有效解决了在现有充电设备的情况下不改变公用车库原有电源插座供电线路及充电器电路，对公用车库中电动车充电用每个电源插座进行管理与控制，杜绝了电能的大量浪费，并有效延长了电动车充电器和蓄电池的使用寿命，还避免了公用车库因充电器引发火灾事故的发生。

本发明通过以下技术方案实现：

一种公用车库电动车充电集中控制装置，其特征在于：包括控制端（1）以及若干个充电端（2），控制端（1）通过数据线与充电端（2）电连接；

所述控制端（1）包括PLC控制器（11）、触摸屏（12）、控制端指示灯（13）、电源模块（14）、模拟量模块（15）以及若干个控制端充电按钮（16）组成，触摸屏（12）通过PROFIBUS总线与PLC控制器（11）连接，模拟量模块（15）通过扩展电缆与PLC控制器（11）连接，电源模块（14）为控制端（1）提供工作电源；

所述充电端（2）包括市电连接插头（21）、充电端指示灯（22）、充电端充电按钮（23）、中间继电器（24）、充电电流检测电阻（25）、充电器输入连接插座（26）、充电器输出连接插座（27）以及蓄电池连接插头（28），中间继电器（24）的常开触点1设置于市电连接插头（21）与充电器输入连接插座（26）之间电路上，常开触点2设置于充电器输出连接插座（27）与蓄电池连接插头（28）之间电路上，充电电流检测电阻（25）位于常开触点2与蓄电池连接插头（28）之间的电路上；

所述充电电流检测电阻（25）通过模拟量模块（15）与PLC控制器（11）连接，充电电流检测电阻（25）两端通过导线与模拟量模块（15）输入端子相连，PLC控制器（11）根据实时检测到的电流数据判断蓄电池的充电状态，中间继电器（24）通过电源线与PLC控制器（11）连接。

本发明进一步技术改进方案是：

所述充电端（1）包括充电转接盒体（3），充电转接盒体（3）一侧设置市电连接插头（21），相对侧设置蓄电池连接插头（28），表面设置有充电端指示灯（22）、充电端充电按钮（23）、充电器输入连接插座（26）以及充电器输出连接插座（27），内部设置中间继电器（24）、充电电流检测电阻（25）。

本发明进一步技术改进方案是：

所述PLC控制器（11）采用S7-226 CN，触摸屏（12）采用TP170B，模拟量模块（15）采用EM231。

本发明进一步技术改进方案是：

所述充电转接盒体（3）设置有与之位置相匹配的位置标贴。

本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：

本发明采用PLC及触摸屏控制技术，在不改变公用车库原有供电线路及充电器内部电路情况下，仅通过充电转接盒便可对公用车库电源插座进行集中管理与控制，实现“一断三防”功能。“一断”是指在充电完成后，充电器完全处于断电状态，即充电器与电源插座及电动车的蓄电池相断开；“三防”是指防跳闸、防过充、防火灾，防跳闸功能是当市电出现跳闸又恢复供电后，无需用户进行任何操作，在充电预约时间到时或正处于充电状态时便可投入充电工作；防过充功能是蓄电池处于小电流充电状态一段时间后或蓄电池处于大电流连续充电8小时后自动断开充电电源；防火灾功能是当检测到充电电流大于系统设置值时，系统发出报警指示并切除电源，防止因充电电流过大从而引发火灾。通过“一断三防”功能可节约大量能源，并能延长充电器及蓄电池的使用寿命，同时还有效避免了火灾事故的发生。用户只需进行相应的硬件连接和设置预约充电时间便可，如果用户未预约充电时间，系统会在晚间用电低谷时进行试探性充电，从而可避免未对蓄电池进行充电现象的发生。

附图说明

图1为本发明控制端系统结构框图；

图2为本发明充电端系统结构框图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明包括控制端1以及若干个充电端2，控制端1通过导线与充电端2电连接；所述控制端1包括PLC控制器11、触摸屏12、控制端指示灯13、电源模块14以及模拟量模块15，触摸屏12上设置若干个控制端充电按钮16，触摸屏12通过PROFIBUS总线与PLC控制器11连接，模拟量模块15通过扩展电缆与PLC控制器11连接，电源模块14为控制端1提供工作电源；所述充电端2包括市电连接插头21、充电端指示灯22、充电端充电按钮23、中间继电器24、充电电流检测电阻25、充电器输入连接插座26、充电器输出连接插座27以及蓄电池连接插头28，中间继电器24的常开触点1设置于市电连接插头21与充电器输入连接插座26之间电路上，常开触点2设置于充电器输出连接插座27与蓄电池连接插头28之间电路上，充电电流检测电阻25位于常开触点2与蓄电池连接插头28之间的电路上；所述充电电流检测电阻25通过模拟量模块15与PLC控制器11连接，充电电流检测电阻25两端通过导线与模拟量模块15输入端子相连，PLC控制器11根据实时检测到的电流数据判断蓄电池的充电状态，中间继电器24通过导线与PLC控制器11连接；所述控制端1包括充电转接盒体3，充电转接盒体3一侧设置市电连接插头21，相对侧设置蓄电池连接插头28，表面设置有充电端指示灯22、充电端充电按钮23、充电器输入连接插座26以及充电器输出连接插座27，内部设置中间继电器24、充电电流检测电阻25；所述PLC控制器11采用S7-226 CN，触摸屏12采用TP170B，模拟量模块15采用EM231；所述充电转接盒体3设置有与之位置相匹配的位置标贴。

所述触摸屏12用来设置预约充电时间，控制端充电按钮16包括充电按钮模式、停止充电按钮模式；所述充电端充电按钮16在充电转接盒体3连接到市电连接插头21，充电器电源连接插头连接到充电转接盒体3的充电器输入连接插座26，充电器电源输出插头连接到充电转接盒体3的充电器输出连接插座27，蓄电池连接插头28连接到蓄电池上时，单次按下充电端充电按钮16，蓄电池立即处于充电状态，连续两次按下充电端充电按钮16，即取消充电器立即充电状态；充电电流检测电阻25在充电器处于工作状态时，将充电器输出电流传输给模拟量模块15，经模拟量模块15A/D转换后传输给PLC控制器11，PLC控制器11根据实时检测到的电流数据判断蓄电池的充电状态；控制端指示灯13当某一充电器处于工作状态时常亮，处于报警状态时以秒级进行闪烁。

结合图1、2简述本发明的工作原理：

用户需要对电动车蓄电池进行充电时，首先按如下方式进行硬件连接：将充电转接盒体3上的市电连接插头21与公用车库墙体上已有的电源插座相连接，充电器电源连接插头连接到充电转接盒体3上充电器输入连接插座26，充电器电源输出插头连接到充电转接盒体3上充电器输出连接插座27，充电转接盒体3上蓄电池连接插头28与蓄电池相连接，充电完成后可无需断开上述硬件连接，以便下次使用；如果需要立即对蓄电池进行充电，只要按下充电转接盒体3上的充电端充电按钮23便可对蓄电池进行立即充电，同时充电转接盒体3上的充电端指示灯22亮起，如果用户想取消对蓄电池立即充电，只需连续两次按下充电端充电按钮23即可；如果用户未对充电转接盒体3上的充电端充电按钮23进行任何操作，只需在触摸屏12（触摸屏12可选择安装在公用车库进出口处）上设置预约充电时间（此充电预约时间系统自动存储，直至下一次改变，即无需用户多次频繁设置）即可，预约充电时间一般设置在用电低谷期间，在预约充电时间到达后系统便可使安装在充电转接盒体3内的中间继电器24线圈得电，某一常开触点闭合后，将市电电源引入到充电转接盒体3中，另一常开触点闭合，将充电转接盒体3上充电器输出连接插座27与充电电流检测电阻25相连接，这时便可对硬件已连接好的蓄电池进行充电，同时进行充电计时，在充电过程中实时将充电电流检测电阻25两端输出的电压传输给模拟量模块15，经模拟量模块15的A/D转换后传送给PLC控制器11，PLC控制器11将此数据与系统设置的数据进行比较，可判断蓄电池处于何种充电状态，如果处于小电流充电状态，再延时一段时间后使中间继电器24线圈失电，两常开触点断开，从而切断充电转接盒体3与电源插座及蓄电池的连接，使充电器完全失去电源，实现充电器全断电功能；如果蓄电池一直处于大电流充电状态８小时，则说明充电器或蓄电池已损坏，此时系统自动断开充电器电源，同时安装在充电转接盒体3上的充电端指示灯22以秒级闪烁以示报警，此充电端指示灯22可通过设置在触摸屏12上停止充电按钮取消其秒级闪烁状态；如果用户忘记在触摸屏12上设置预约充电时间且系统未存有上次预约充电时间，在晚间用电低谷时，系统自动进行试探性接通电源，如若检测到有充电电流，便可继续充电，如若检测不到有充电电流，则自动断开充电器的电源连接。

根据公用车库电动车充电数量，可将PLC控制器11及模拟量模块15安装在多个电源插座之间，这样可节省供电线路长度，同时，可适当增减模拟量模块15和充电端2数量以适应更多用户需要。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种公用车库电动车充电集中控制装置，其特征在于：包括控制端（1）以及若干个充电端（2），控制端（1）通过数据线与充电端（2）电连接；

所述控制端（1）包括PLC控制器（11）、触摸屏（12）、控制端指示灯（13）、电源模块（14）、模拟量模块（15）以及若干个控制端充电按钮（16），触摸屏（12）通过PROFIBUS总线与PLC控制器（11）连接，模拟量模块（15）通过扩展电缆与PLC控制器（11）连接，电源模块（14）为控制端（1）提供工作电源；

所述充电端（2）包括市电连接插头（21）、充电端指示灯（22）、充电端充电按钮（23）、中间继电器（24）、充电电流检测电阻（25）、充电器输入连接插座（26）、充电器输出连接插座（27）以及蓄电池连接插头（28），中间继电器（24）的常开触点1设置于市电连接插头（21）与充电器输入连接插座（26）之间电路上，常开触点2设置于充电器输出连接插座（27）与蓄电池连接插头（28）之间电路上，充电电流检测电阻（25）位于常开触点2与蓄电池连接插头（28）之间的电路上；

所述充电电流检测电阻（25）通过模拟量模块（15）与PLC控制器（11）连接，充电电流检测电阻（25）两端通过导线与模拟量模块（15）输入端子相连，PLC控制器（11）根据实时检测到的电流数据判断蓄电池的充电状态，中间继电器（24）通过导线与PLC控制器（11）连接；

所述充电端（1）包括充电转接盒体（3），充电转接盒体（3）一侧设置市电连接插头（21），相对侧设置蓄电池连接插头（28），表面设置有充电端指示灯（22）、充电端充电按钮（23）、充电器输入连接插座（26）以及充电器输出连接插座（27），内部设置中间继电器（24）、充电电流检测电阻（25）。

2.根据权利要求1所述的一种公用车库电动车充电集中控制装置，其特征在于：所述PLC控制器（11）采用S7-226 CN，触摸屏（12）采用TP170B，模拟量模块（15）采用EM231。

3.根据权利要求1所述的一种公用车库电动车充电集中控制装置，其特征在于：所述充电转接盒体（3）设置有与之位置相匹配的位置标贴。