CN106976408A - 一种可并行共享充电的充电桩共享盒 - Google Patents

一种可并行共享充电的充电桩共享盒 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，包含壳体，壳体内安装有断路器、电源模块、一个输入接线端、多个输出接线端和/或通信接口端，还包含两路或三路供电支路；各供电支路均包含顺序串联相接的交流接触器、电流调节模块与交流电能表，再与输出接线端对应相连；各供电支路的输入与断路器的输出并联相接；控制单元包含多个输出端，且控制单元的输出端与各交流接触器触发端一一对应相连；所述电源模块与控制单元相连，并提供控制单元所需用电；本发明的优点在于使多个传统充电桩能实现入网共享功能，并可保证多路同时安全充电。

Description

一种可并行共享充电的充电桩共享盒
技术领域
本发明涉及电动车充电设备领域，具体涉及一种可并行共享充电的充电桩共享盒。
背景技术
随着电动汽车的普及，充电桩的建设逐渐增多；但目前已有的一些充电桩由于建设时间较早，无法实现网络共享功能，而拆除原有充电桩重新建设新的充电桩则较为浪费；对于原来的充电桩采取两把数量以上的充电枪存在难以控制的问题；另一方面，多个充电枪同时充电时可能导致发热，为避免过热对零部件产生负面影响，需要在充电回路中加入电流管控装置，而传统的热继电器只有断开与连通两种状态，对于需要持续充电，在一定范围内保持充电电流稳定，减少充电时间来说存在缺陷；为了解决这些问题，有必要加以深入研究。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种可并行共享充电的充电桩共享盒，用于将多路传统充电桩赋予网络接入以方便远程预约的功能。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，包含壳体，壳体内安装有断路器、电源模块、一个输入接线端、多个输出接线端和/或通信接口端，还包含两路或三路供电支路；各供电支路均包含顺序串联相接的交流接触器、电流调节模块与交流电能表，再与输出接线端对应相连；各供电支路的输入与断路器的输出并联相接；控制单元包含多个输出端，且控制单元的输出端与各交流接触器触发端一一对应相连；所述控制单元还包含有GPS定位模块和/或北斗定位模块、以及时钟芯片；所述网络通信单元以及交流电能表的通讯端还分别与控制单元通讯相连；其中网络通信单元用于将控制单元的地理位置信息、交流接触器触发的状态信息上传网络，并通过网络接收控制信号；所述通信接口端与控制单元通信连接；所述电源模块与控制单元相连，并提供控制单元所需用电。
本发明还提出一种充电桩并行充电共享系统，包含上述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，还包含客户端、数据库服务器、云服务器；所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置、数据库服务器及客户端分别通过网络与云服务器相连；所述客户端通过网络与第三方支付平台相接，并将用户所输入的预约信息通过网络传到云服务器、数据库服务器；所述预约信息包含预约充电的地理位置信息、与充电金额对应的充电电量信息、预约充电的时间信息；所述数据库服务器用于存储接入装置控制单元发送的交流接触器开关状态信息、地理位置信息、交流电能表所记录的用电信息以及客户端发送的预约信息。
通过将多个传统充电桩的电力输入端串接本发明的不同输出接线端后，接入装置的控制单元能够通过网络通信单元将接入装置的接触器触发状态信息、地理位置信息、交流电能表所记录的用电信息上传至云服务器；数据库服务器将匹配存储的各充电桩接入装置的地理位置信息、接触器触发状态信息、用电信息及客户端发送的预约信息；且数据库服务器信息通过网络上传云服务器后能够使客户端下载获知任一时间各充电桩接入装置的预约或充电状态信息；另外，接入装置通过网络通信单元从云服务器获取对应地理位置信息或数据库中对应联结编码的预约信息，当时钟芯片的时间等于预约信息中的时间时，则控制单元发出信号触发交流接触器动作，使得充电桩或其连接的充电枪的输入端得电，并能够对电动车进行充电；当交流电能表传输的用电信息达到预约信息中与充电金额对应的充电电量信息时，则控制单元控制交流接触器断开，从而完成预约充电；另一方面，当两路或三路供电支路同时充电时，供电支路或电流汇集的线路在电流作用下温度升高，并使得温度形变装置的温度超过形变温度后，则发生形变并导致可调限流电抗器的调节端动作，增大串联入充电回路中的电抗，电流下降，于是温度上升速度下降直至温度下降至安全温度以内。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：使同时使多个传统充电桩实现互联网接入，并使其人性化、智能化，实现预约充电，也能够通过客户端实现充电状态的监控、空闲充电桩的导航功能；当两个或三个充电桩同时充电时，温度形变装置能及时且自动调整充电电流大小为最大的安全充电电流；另外，本发明安装方便，成本较低，便于推广。
附图说明
图1为实施例的原理逻辑框图。
图2为实施例中温度形变装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，包含壳体，如图1所示，壳体内安装有断路器、电源模块、一个输入接线端、多个输出接线端、通信接口端，还包含两路或三路供电支路；各供电支路均包含顺序串联相接的交流接触器、电流调节模块与交流电能表，再与输出接线端对应相连；各供电支路的输入与断路器的输出并联相接；控制单元包含多个输出端，且控制单元的输出端与各交流接触器触发端一一对应相连；所述控制单元还包含有GPS定位模块和/或北斗定位模块、以及时钟芯片；所述网络通信单元与控制单元通讯相连；交流电能表包含485串口通讯端，且与控制单元的串口通讯相连；其中网络通信单元用于将控制单元的地理位置信息、交流接触器触发的状态信息上传网络，并通过网络接收控制信号；所述急停开关与控制单元相连，用于现场人员根据情况判断触发交流接触器断开，停止充电。
还包含有防雷器与地排；防雷器的输入与交流电能表的输入并接，防雷器的输出端与地排相连；地排与接入装置输入端及接入装置输出端的地线相接，以保证防雷安全。
还包含保护壳体；所述交流接触器、交流电能表、电源模块、控制单元、网络通信单元、断路器、防雷器与地排均置于保护壳体内；所述保护壳体上还装有输入接线端、输出接线端、显示装置；输入接线端与交流电能表或断路器的输入相连；输出接线端与交流接触器的输出端相连；所述显示装置与控制单元相连；所述显示装置包含LCD显示屏及LED显示屏。
所述网络通信单元包含3G模块、4G模块、GPRS模块、wifi模块或有线网络模块中的其中一种。
所述电源模块包含AC/DC电源，AC/DC电源的输入与断路器的输出端并连相接；AC/DC电源的输出与控制单元，或还与可充电电池、超级电容中的其中一种对应相连，以在外部供电断电后，仍有电池或超级电容能够提供短时供电，用于控制单元及网络通信单元传递状态信息。
所述电流调节模块包含串联至交流接触器与交流电能表之间的可调限流电抗器，还包含温度形变装置，如图2所示，所述温度形变装置包含固定部、形变部与连接部；其中固定部1呈U形夹状结构，在U形夹状结构相对的两面设置有固定通孔2，用螺栓3以及配接螺母固定在供电支路或电流汇集的线缆/传热部件上，安装方便；在U形夹的开放端两侧对称的设有呈外凸弯曲结构的形状记忆金属片4，在形状记忆金属片4远离固定部1的一端连接有连接部5，连接部5为长方体结构，其上设有连接螺孔6；对应的，所述可调限流电抗器为铁芯活动式电抗器，铁芯通过连接螺孔6与连接部相连，当温度升高至变形温度后，形状记忆金属片4伸长，使得铁芯作插入或拔起动作，从而增加或减少可调限流电抗器的电感量，并使充电电流对应减小或增加；至少两路供电支路中的可调限流电抗器初始位置相反，以实现其中一个供电支路限流时，另一个供电支路可正常供电，当限流的供电支路温度下降、未限流的供电支路温度上升，则各供电支路的温度形变装置动作，使得对应的电流调节模块实现相反动作，从而保证在多支路同时充电时，维持温度在安全条件下，以较大的充电电流充电；为保证在只有一个供电支路充电时能正常工作，所述各供电支路的电流调节模块还包含短路电子开关，短路电子开关与可调限流电抗器并联，使得可调限流电抗器被短路，短路电子开关的触发端与控制单元相连，控制单元感应到两个或以上交流电能表的数据变化时，触发短路电子开关断开连接，使可调限流电抗器正常工作。
本实施例还提出了一种充电桩并行充电共享系统，包含上述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，还包含客户端、数据库服务器、云服务器；所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置、数据库服务器及客户端分别通过网络与云服务器相连；所述客户端通过网络与第三方支付平台相接，并将用户所输入的预约信息通过网络传到云服务器、数据库服务器；所述预约信息包含预约充电的地理位置信息、与充电金额对应的充电电量信息、预约充电的时间信息；所述数据库服务器用于存储接入装置控制单元发送的交流接触器开关状态信息、地理位置信息、交流电能表所记录的用电信息以及客户端发送的预约信息。
通过将多个传统充电桩的电力输入端串接本发明的不同输出接线端后，接入装置的控制单元能够通过网络通信单元将接入装置的接触器触发状态信息、地理位置信息、交流电能表所记录的用电信息上传至云服务器；数据库服务器将匹配存储的各充电桩接入装置的地理位置信息、接触器触发状态信息、用电信息及客户端发送的预约信息；且数据库服务器信息通过网络上传云服务器后能够使客户端下载获知任一时间各充电桩接入装置的预约或充电状态信息；另外，接入装置通过网络通信单元从云服务器获取对应地理位置信息或数据库中对应联结编码的预约信息，当时钟芯片的时间等于预约信息中的时间时，则控制单元发出信号触发交流接触器动作，使得充电桩或其连接的充电枪的输入端得电，并能够对电动车进行充电；当交流电能表传输的用电信息达到预约信息中与充电金额对应的充电电量信息时，则控制单元控制交流接触器断开，从而完成预约充电；另一方面，当两路或三路供电支路同时充电时，供电支路或电流汇集的线路在电流作用下温度升高，并使得温度形变装置的温度超过形变温度后，则发生形变并导致可调限流电抗器的调节端动作，增大串联入充电回路中的电抗，电流下降，于是温度上升速度下降直至温度下降至安全温度以内。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，其特征在于：包含壳体，壳体内安装有断路器、电源模块、一个输入接线端、多个输出接线端和/或通信接口端，还包含两路或三路供电支路；各供电支路均包含顺序串联相接的交流接触器、电流调节模块与交流电能表，再与输出接线端对应相连；各供电支路的输入与断路器的输出并联相接；控制单元包含多个输出端，且控制单元的输出端与各交流接触器触发端一一对应相连；所述控制单元还包含有GPS定位模块和/或北斗定位模块、以及时钟芯片；所述网络通信单元以及交流电能表的通讯端还分别与控制单元通讯相连；其中网络通信单元用于将控制单元的地理位置信息、交流接触器触发的状态信息上传网络，并通过网络接收控制信号；所述通信接口端与控制单元通信连接；所述电源模块与控制单元相连，并提供控制单元所需用电。
2.根据权利要求1所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，其特征在于：所述电流调节模块包含可调限流电抗器与温度形变装置，其中温度形变装置的形变作用端与可调限流电抗器的调节端固定连接；温度形变装置的温度感应端用于感应供电支路或感应各供电支路电流汇集的线路温度。
3.根据权利要求2所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，其特征在于：所述温度形变装置包含固定部、形变部与连接部；其中固定部呈U形夹状结构，在U形夹状结构相对的两面设置有固定通孔，在U形夹的开放端两侧对称的设有呈外凸弯曲结构的形状记忆金属片，在形状记忆金属片远离U形夹的一端连接有连接部，连接部上设有连接螺孔；对应的，所述可调限流电抗器为铁芯活动式电抗器，铁芯通过连接螺孔与连接部相连。
4.根据权利要求2所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，其特征在于：至少两路供电支路中的可调限流电抗器初始位置相反。
5.根据权利要求4所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，其特征在于：所述电流调节模块还包含若干短路电子开关，各短路电子开关分别与可调限流电抗器并联，短路电子开关的触发端与控制单元相连。
6.根据权利要求1所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，其特征在于：还包含有防雷器与地排；防雷器的输入与交流电能表的输入并接，防雷器的输出端与地排相连。
7.根据权利要求1所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，其特征在于：所述壳体还嵌装有显示装置，显示装置与控制单元相连；所述显示装置为触摸显示屏、液晶显示屏或LED显示屏中的其中一种。
8.根据权利要求1所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，其特征在于：所述网络通信单元包含3G模块、4G模块、GPRS模块、wifi模块或有线网络模块中的其中一种。
9.根据权利要求1所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，其特征在于：还包含有与控制单元相连的急停开关。
10.一种充电桩并行充电共享系统，其特征在于：包含权利要求1至9任一项所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置，还包含客户端、数据库服务器、云服务器；所述的一种多路并行共享充电的充电桩接入装置、数据库服务器及客户端分别通过网络与云服务器相连；所述客户端通过网络与第三方支付平台相接；所述数据库服务器用于存储接入装置控制单元发送的信息。
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