CN106655378A - 一种一体化直流充电桩 - Google Patents

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吴永钢
景俊甫
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王鹏凌
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Abstract

本发明公开了一种一体化直流充电桩，包括人机交互单元、充电单元、控制单元和充电枪；人机交互单元包括设置在充电桩外壳体前面板上的触摸屏以及电源开关；充电单元包括充电模块、交直流模块；交直流模块位于充电模块的下方，交直流模块内设置有分流器和快速熔断器；快速熔断器的下方设置有主接触器；交直流模块的两侧分别设置有主空气开关，交直流模块的电源输入端与市政电缆连接，电源输出端通过电缆与充电模块连接；充电模块内设置有过流，过压、过温保护电路；控制单元包括主控板、控制保护单元、IC卡读写器、通信单元、数字电能表、指示灯。本发明结构简单，造价低，使用方便，充电效率高，使用安全、运行可靠，适合推广运用。

Description

一种一体化直流充电桩
技术领域
本发明涉及一种充电桩，尤其涉及一种一体化直流充电桩。
背景技术
在全球节能与新能源汽车热潮的推动下，我国新能源汽车作为战略性新兴产业，在国民经济和社会发展中的重要战略地位已经确定。新能源汽车不燃烧汽油和柴油，所使用的锂电池是国际公认的环保电池，具有极佳的环保性能，而充电站作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施。
当前，我国新能源汽车产业正加速发展，而下游充电桩数量的不足，则成为了制约其发展的主要瓶颈。据相关统计显示，截至2014年底，我国新能源汽车保有量已超过12万辆，而充电桩数量只有约3万个，两者之比约为4:1，远远超过了1:1的标配。现当前新能源汽车的销量还在以同比3～4倍的速度递增。上述客观事实表明，在新能源汽车保有量及新增量背景下，充电桩缺口或将达百万级(个)，考虑到历史欠账因素，后期的充电桩建设速度必然会超过新能源汽车的销售速度。
现有的充电桩结构较为复杂，充电效率和安全性不高，操作不太方便，不能适应快速发展的电能汽车的增长需求。
发明内容
为了解决上述技术问题中的不足之处，本发明提供了一种一体化直流充电桩。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种一体化直流充电桩，包括人机交互单元、充电单元、控制单元和充电枪；人机交互单元包括设置在充电桩外壳体前面板上的触摸屏以及电源开关；充电单元包括充电模块、交直流模块；交直流模块位于充电模块的下方，交直流模块内设置有分流器和快速熔断器；快速熔断器的下方设置有主接触器；分流器的左端通过T150端子与交直流模块的左侧固定连接，分流器的右端与快速熔断器相连接；
交直流模块的两侧分别设置有主空气开关，交直流模块的电源输入端与市政电缆连接，电源输出端通过电缆与充电模块连接；充电模块内设置有过流，过压、过温保护电路；交直流模块对充电模块实现交流电送入，充电模块再通过交直流模块将直流电送出到充电枪；控制单元包括主控板、控制保护单元、IC卡读写器、通信单元、数字电能表、指示灯；
充电桩两侧的侧面板上设置有充电枪收纳口，充电枪收纳口的下方设置有散热窗，散热窗内安装有侧门排风扇；充电模块的下方两侧设置有插座，侧门排风扇的插头与插座连接；充电枪的输出线与交直流模块连接。
主控板包括核心处理器,用来控制充电桩实现充电过程的启动、运行、实时监控及关闭；控制保护单元通过充电控制器与主接触器相连接。
数字电能表位于主空气开关的上方。指示灯设置在触摸屏的上方，IC卡读写器设置在触摸屏的下方；IC卡读写器的下方设置有防水急停开关。
散热窗的下方设置有侧门扶手。
充电模块为上下依次排列的多个。
交直流模块通过下方设置的安装架固定在外壳体的底板上。
外壳体的下方设置有底架，底架上设置有用于固定外壳体的螺栓孔。
本发明结构简单，造价低，使用方便，充电效率高，使用安全、运行可靠，适合推广运用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的整体图。
图2是图1的内部结构图。
图中：1、指示灯；2、触摸屏；3、IC卡读写器；4、防水急停按钮；5、前面板；6、充电枪；7、散热窗；8、侧门扶手；9、底架；10、快速熔断器；11、分流器；12、T150端子；13、主接触器；14、充电模块；15、插座；16、数字电能表；17、交直流模块；18、主空气开关。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明包括人机交互单元、充电单元、控制单元和充电枪；人机交互单元用于设置充电方式和充电参数，具体包括设置在充电桩外壳体前面板5上的触摸屏2以及电源开关；充电单元包括充电模块14、交直流模块17；交直流模块17位于充电模块14的下方，交直流模块17内设置有分流器11和快速熔断器10；快速熔断器10的下方设置有主接触器13；分流器11的左端通过T150端子12与交直流模块17的左侧固定连接，分流器11的右端与快速熔断器10相连接。
本发明充电模块14是充电桩的核心单元，它把三相交流电源经由两次整流滤波后，变成直流脉冲对电池组充电。与此同时，控制单元会根据检测到的电池的端电压大小、充电电流大小实施控制策略，实时改变充电参数。充电模块14中增加过流，过压、过温保护电路，保证系统安全、可靠的工作。
控制单元包括主控板、控制保护单元、IC卡读写器、通信单元、数字电能表16、指示灯1；其中，主控板、控制保护单元集成在一个电路板上，设置在外壳体内，与控制单元的其他组件电连接。主控板以ARM嵌入式芯片为核心处理器,用来控制充电桩实现充电过程启动、运行、实时监控及关闭功能,并且将充电过程中用户的消费信息和充电桩自身的运行状态信息通过通信单元发送到后台服务器,提供给充电桩的管理者。交直流模块17的两侧分别设置有主空气开关18，为充电桩提供短路和漏电保护，此外，其他保护功能通过充电控制器控制主接触器13实现，以实现自恢复。充电枪6输出可调的直流电，直接为电动汽车的动力电池充电。
交直流模块17的电源输入端与市政电缆连接，电源输出端通过电缆与充电模块14连接；交直流模块17对充电模块14实现交流电送入，充电模块14再通过交直流模块17将直流电送出到充电枪6；充电桩两侧的侧面板上设置有充电枪收纳口，充电枪收纳口的下方设置有散热窗7，散热窗7内安装有侧门排风扇；充电模块14的下方两侧设置有插座15，侧门排风扇的插头与插座15连接；充电枪6的输出线与交直流模块17连接。本发明的侧门排风扇可通过充电模块14实现自主供电，无需外接电源，十分方便，同时也简化了整体结构。数字电能表16位于主空气开关18的上方。指示灯1设置在触摸屏2的上方，IC卡读写器3设置在触摸屏2的下方；IC卡读写器3的下方设置有防水急停开关4。
此外，本发明的散热窗7的下方设置有侧门扶手8，充电模块14为上下依次排列的多个。交直流模块17通过下方设置的安装架固定在外壳体的底板上，外壳体的下方设置有底架9，底架9上设置有用于固定外壳体的螺栓孔，便于将充电桩进行安装固定。
本发明在满足相关标准对电动汽车充电桩的技术要求基础上，强化充电桩电气安全、数据安全设计和环境及电磁兼容性能的设计。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种一体化直流充电桩，其特征在于：它包括人机交互单元、充电单元、控制单元和充电枪；所述人机交互单元包括设置在充电桩外壳体前面板(5)上的触摸屏(2)以及电源开关；所述充电单元包括充电模块(14)、交直流模块(17)；所述交直流模块(17)位于充电模块(14)的下方，交直流模块(17)内设置有分流器(11)和快速熔断器(10)；快速熔断器(10)的下方设置有主接触器(13)；所述分流器(11)的左端通过T150端子(12)与交直流模块(17)的左侧固定连接，分流器(11)的右端与快速熔断器(10)相连接；
所述交直流模块的两侧分别设置有主空气开关(18)，交直流模块(17)的电源输入端与市政电缆连接，电源输出端通过电缆与充电模块(14)连接；所述充电模块(14)内设置有过流，过压、过温保护电路；交直流模块(17)对充电模块实现交流电送入，充电模块(14)再通过交直流模块(17)将直流电送出到充电枪(6)；所述控制单元包括主控板、控制保护单元、IC卡读写器(3)、通信单元、数字电能表(16)、指示灯(1)；
所述充电桩两侧的侧面板上设置有充电枪收纳口，充电枪收纳口的下方设置有散热窗(7)，散热窗(7)内安装有侧门排风扇；所述充电模块(14)的下方两侧设置有插座(15)，侧门排风扇的插头与插座(15)连接；所述充电枪(6)的输出线与交直流模块(17)连接。
2.根据权利要求1所述的一体化直流充电桩，其特征在于：所述主控板包括核心处理器,用来控制充电桩实现充电过程的启动、运行、实时监控及关闭；所述控制保护单元通过充电控制器与主接触器(13)相连接。
3.根据权利要求1所述的一体化直流充电桩，其特征在于：所述数字电能表(16)位于主空气开关(18)的上方。
4.根据权利要求1所述的一体化直流充电桩，其特征在于：其特征在于：所述指示灯(1)设置在触摸屏(2)的上方，IC卡读写器(3)设置在触摸屏(2)的下方；所述IC卡读写器(3)的下方设置有防水急停开关(4)。
5.根据权利要求1所述的一体化直流充电桩，其特征在于：所述散热窗(7)的下方设置有侧门扶手(8)。
6.根据权利要求1所述的一体化直流充电桩，其特征在于：所述充电模块(14)为上下依次排列的多个。
7.根据权利要求1所述的一体化直流充电桩，其特征在于：所述交直流模块(17)通过下方设置的安装架固定在外壳体的底板上。
8.根据权利要求1或7所述的一体化直流充电桩，其特征在于：所述外壳体的下方设置有底架(9)，所述底架(9)上设置有用于固定外壳体的螺栓孔。
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