CN107187327A - 一种电动汽车交流充电桩系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动汽车交流充电桩系统，包括箱体内部电路系统、前端设备电路系统以及进线电源，所述箱体内部电路系统包括交流充电桩控制板、断路器Ⅰ、断路器Ⅱ、防雷器、智能电表、24V电源，所述进线电源经接线端子排分两路，一路依次连接断路器Ⅰ、熔断器、智能电表和交流充电桩控制板，一路依次连接断路器Ⅱ、24V电源和交流充电桩控制板，所述防雷器并入智能电表与熔断器之间；所述智能电表通过RS485接口与交流充电桩控制板通信，所述交流充电桩控制板通过网络接口外接4G盒子，所述智能移动终端通过4G网络与交流充电桩控制板通信，通过智能移动终端的APP完成用户余额判定及充电下单，通过交流充电桩控制板完成用户余额转换电量及充电、断电控制。

Description

一种电动汽车交流充电桩系统
技术领域
本发明属于充电设备技术领域，具体涉及一种电动汽车交流充电桩系统。
背景技术
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。交流充电桩是一种安装在电动车外，与交流电网连接，通过车载充电机给电动汽车电池提供交流电源的充电装置，一般其有电量计量、计费、通信、控制等功能。近几年来中央和地方政府对电动汽车给予很大支持，现在很多城市都有自己的电动汽车推广计划，电动汽车市场的需求在政府的推动下有所增长，但电动汽车充电难的问题一直没有得到有效解决。现有充电桩普遍存在功能单一，充电效率低，单机功率大，占地面积大等问题。
发明内容
本发明提供了一种电动汽车交流充电桩系统，尤其适用于停车场，与智能泊位管理一体机整合服务于大众，功能更加完善，充电效率高，使用方便快捷。
本发明提供的电动汽车交流充电桩系统，包括箱体内部电路系统、前端设备电路系统以及进线电源，所述前端设备电路系统包括交流充电枪。在现有技术的基础上，本发明作出如下改进：所述箱体内部电路系统包括交流充电桩控制板、断路器Ⅰ、断路器Ⅱ、防雷器、智能电表、24V电源，所述交流充电枪的充电控制第一引线CC、充电控制第二引线CP经接线端子排连接交流充电桩控制板，所述交流充电枪单相输入零线和单相输入火线经接线端子排连接交流充电桩控制板，所述交流充电枪接地线PE经接线端子排接地；所述进线电源经接线端子排分两路，一路依次连接断路器Ⅰ、熔断器、智能电表和交流充电桩控制板，一路依次连接断路器Ⅱ、24V电源，所述防雷器并入智能电表与熔断器之间；所述智能电表通过RS485接口与交流充电桩控制板通信，所述交流充电桩控制板通过网络接口外接4G盒子，所述智能移动终端通过4G网络与交流充电桩控制板通信，通过智能移动终端的APP完成用户余额判定及充电下单，通过交流充电桩控制板完成用户余额转换电量以及充电、断电控制。
进一步的，所述智能移动终端的APP进行用户余额判定的方法为：当充电余额大于设定余额最小值时，则进行充电下单。
进一步的，所述APP还具有充电桩停车场搜索、最近充电地点搜索、空闲充电桩车位显示、充电桩地图显示、充电桩二维码扫描、充电桩设备信息显示、充电方式选择、充电订单及余额显示、用户消费详情显示、取消充电订单的功能。
更进一步的，所述智能移动终端的APP进行用户余额判定的方法为：将用户余额拆分为停车余额和充电余额，当充电余额大于设定余额最小值时，则进行充电方式选择并确认。
进一步的，所述交流充电桩控制板接收到智能移动终端的APP传送的充电确认信息以及用户余额后，交流充电桩控制板进行充电连接确认以及用户余额数值转换为电量W1并进行函数输入，同时提取上一次充电结算时的电表电量数值W2，当次充电实时电表数值为W3，进行实时函数对比W3-W2是否小于W1，若W3-W2小于W1则开始充电，若W3-W2等于W1则不充电。
更进一步的，当充电过程结束或中途中断后，W3-W2仍小于W1时运行函数W1-(W3-W2)＝W4，并把W4数值转换为余额数值与充电完成信息一并回传至智能移动终端；当充电过程未结束，W3-W2等于W1时进行断电操作，并把信息回传至智能移动终端，显示余额不足。
优选的，所述每一个交流充电桩均具有一个和其配合使用的视频桩。
优选的，所述断路器Ⅰ和断路器Ⅱ为塑壳断路器，断路器Ⅰ和断路器Ⅱ的数量以现场安装实际需求为准。
优选的，所述防雷器为D级防雷器。
进一步的，所述24V电源的数量以现场安装实际需求为准，相互之间并联连接。
本发明的有益效果：
应用本发明交流充电桩系统的充电桩结构简单，体积小，占地面积小，容易建设，方便可靠，可方便的安装于小型服务网点、停车场、街道边、居民小区等地，同时具有丰富的系统功能，用户在较长时间停放车辆时，可使用本发明充电桩进行更为高效的充电。可与智能移动终端通信，实现更为方便快捷的计费、充电操作。
附图说明
图1是本发明充电桩电路系统结构示意图，
图2是本发明充电桩充电流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，不能理解为对本发明具体保护范围的限定。
实施例
参照图1，所述电动汽车交流充电桩系统，包括箱体内部电路系统、前端设备电路系统以及进线电源，所述前端设备电路系统包括交流充电枪和两个视频桩。实际使用中每一个充电桩可以匹配一个视频桩使用，如果在停车场使用，则视频桩通常安装在停车位后方，通过射频识别技术识别车牌，并记录到达时间以及具有计费功能。所述箱体内部电路系统包括交流充电桩控制板、断路器Ⅰ(图中示出一个)、断路器Ⅱ(图中示出一个)、防雷器、智能电表、24V电源(图中示出两个)，所述交流充电枪的充电控制第一引线CC、充电控制第二引线CP经接线端子排连接交流充电桩控制板，所述交流充电枪单相输入零线和单相输入火线经接线端子排连接交流充电桩控制板，所述交流充电枪接地线PE经接线端子排接地；所述进线电源经接线端子排分两路，一路依次连接断路器Ⅰ、熔断器、智能电表和交流充电桩控制板，一路依次连接断路器Ⅱ、一个24V电源，另外一个24V电源与和与断路器Ⅱ连接的24V电源并联，所述防雷器并入智能电表与熔断器之间；所述智能电表通过RS485接口与交流充电桩控制板通信，所述交流充电桩控制板通过网络接口外接4G盒子，所述智能移动终端通过4G网络与交流充电桩控制板通信，通过智能移动终端的APP完成用户余额判定及充电下单，通过交流充电桩控制板完成用户余额转换电量以及充电、断电控制。作为本实施例的优选实施方式，所述断路器Ⅰ和断路器Ⅱ为塑壳断路器，所述防雷器为D级防雷器。
交流输入配置输入断路器Ⅰ，具备输入侧的过载保护、短路保护和漏电保护功能。交流输入配置D级防雷器，具备防感应雷、防操作过电压的保护功能。交流输入配置智能电表，可以进行交流充电电量计量。具备对外通信功能，用户可以智能化便捷化完成充电缴费、充电操作。
本发明充电桩正常运行的环境条件如下：
工作环境温度：-20℃～+50℃；
相对湿度：5％～95％；
海拔高度：≤1000m；
抗震能力：地面水平加速度0.3g，地面垂直加速度0.15g，设备应能承受同时作用持续三个正弦波，并且安全系数大于1.67。
技术指标如下：
额定交流工作电压：220V；
额定最大工作电流：32A；
防护等级：IP67；
剩余电流保护额定动作电流：30mA；
平均无故障间隔时间：MTBF≥8760h；
安装垂直倾斜度不超过5％。
参照图2，本发明充电桩的充电流程为：开始后桩体自检，如桩体一切正常，则判断是否有充电指令，如有充电指令，下一步判断是否有充电金额，如既有充电指令又有充电金额，则执行充电命令，充电结束后，进行充电结算，便可完成充电。
更具体的，本实施例以将充电桩应用于停车场为例，所述智能移动终端的APP还具有充电桩停车场搜索、最近充电地点搜索、空闲充电桩车位显示、充电桩地图显示、充电桩二维码扫描、充电桩设备信息显示、充电方式选择、充电订单及余额显示、用户消费详情显示、取消充电订单的功能。用户可以通过比如手机下载本发明所述的APP，通过APP搜索具有充电桩的停车场以及最近的停车地点，在停车的过程中即可进行充电，找到合适停车位以及充电桩后，可通过APP扫描充电桩上的二维码，APP上会立即显示该充电桩的设备信息，所述设备信息包括设备状况是否正常、额定电流、输出电压等。用户通过APP进行余额判定，APP通过预设算法把余额按一定规律拆分为停车余额和充电余额，当充电余额大于设定余额最小值时则进行充电方式选择，比如可预先选择充电金额或者直接选择充满，然后通过APP进行充电确认后，手机把充电确认信息及充电余额传送至充电桩。充电桩接收手机发送的充电确认信息以及充电金额后，将充电金额转化成电量并进行充电、断电控制，首先，充电桩将充电连接信息回传至手机后，APP充电界面会显示用户充电中的订单、使用电量、充电可用余额及已用额度，当充电桩回传充电完成后，订单状况显示充电完成，并显示用户消费详情(包括用电量、金额计费方式、是否打印发票等)并且进行余额值刷新。
当用户选择充满时，则手机把所有可用充电余额传送至充电桩，当充电桩传回充满和余额时，APP相对应的充电订单显示充电完成并且刷新用户余额数值，当充电桩回传余额不足和剩余余额时，APP相对应的充电订单显示余额不足、终止充电并且进行余额数值刷新。
当用户选择定额充值时，手机把用户选择的额度和充电指令传送至充电桩，当充电桩回传用户余额不足和断电信息后，APP显示订单完成及剩余费用，当充电桩回传剩余余额和充满信息后，APP显示订单完成及已使用费用和剩余费用。
如果手机和充电桩连接不上，手机界面显示连接不成功并刷新余额，重新推荐最近空闲充电车位。
如果充电桩和电动汽车连接确认未成功，手机接收充电桩信息后界面显示连接不成功并刷新余额，重新推荐最近空闲充电车位。
当用户通过APP进行订单终止时，手机把信息传送至充电桩并进行终止充电，充电桩回传余额和状态后结束订单。
当充电桩交流充电桩控制板接收到智能移动终端的APP传送的充电确认信息以及用户余额后，交流充电桩控制板进行充电连接确认以及用户余额数值转换为电量W1并进行函数输入，同时提取上一次充电结算时的电表电量数值W2，当次充电实时电表数值为W3，进行实时函数对比W3-W2是否小于W1，若W3-W2小于W1则开始充电，若W3-W2等于W1则余额不足，不充电。
当充电过程结束或中途中断后，W3-W2仍小于W1时运行函数W1-(W3-W2)＝W4，并把W4数值转换为余额数值与充电完成信息一并回传至智能移动终端；当充电过程未结束，W3-W2等于W1时进行断电操作，并把信息回传至智能移动终端，显示余额不足。

Claims (10)

1.一种电动汽车交流充电桩系统，包括箱体内部电路系统、前端设备电路系统以及进线电源，所述前端设备电路系统包括交流充电枪，其特征在于：所述箱体内部电路系统包括交流充电桩控制板、断路器Ⅰ、断路器Ⅱ、防雷器、智能电表、24V电源，所述交流充电枪的充电控制第一引线CC、充电控制第二引线CP经接线端子排连接交流充电桩控制板，所述交流充电枪单相输入零线和单相输入火线经接线端子排连接交流充电桩控制板，所述交流充电枪接地线PE经接线端子排接地；所述进线电源经接线端子排分两路，一路依次连接断路器Ⅰ、熔断器、智能电表和交流充电桩控制板，一路依次连接断路器Ⅱ、24V电源，所述防雷器并入智能电表与熔断器之间；所述智能电表通过RS485接口与交流充电桩控制板通信，所述交流充电桩控制板通过网络接口外接4G盒子，所述智能移动终端通过4G网络与交流充电桩控制板通信，通过智能移动终端的APP完成用户余额判定及充电下单，通过交流充电桩控制板完成用户余额转换电量以及充电、断电控制。
2.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩系统，其特征在于：所述智能移动终端的APP进行用户余额判定的方法为：当充电余额大于设定余额最小值时，则进行充电下单。
3.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩系统，其特征在于：所述APP还具有充电桩停车场搜索、最近充电地点搜索、空闲充电桩车位显示、充电桩地图显示、充电桩二维码扫描、充电桩设备信息显示、充电方式选择、充电订单及余额显示、用户消费详情显示、取消充电订单的功能。
4.根据权利要求3所述的电动汽车交流充电桩系统，其特征在于：所述智能移动终端的APP进行用户余额判定的方法为：将用户余额拆分为停车余额和充电余额，当充电余额大于设定余额最小值时，则进行充电方式选择并确认。
5.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩系统，其特征在于：所述交流充电桩控制板接收到智能移动终端的APP传送的充电确认信息以及用户余额后，交流充电桩控制板进行充电连接确认以及用户余额数值转换为电量W1并进行函数输入，同时提取上一次充电结算时的电表电量数值W2，当次充电实时电表数值为W3，进行实时函数对比W3-W2是否小于W1，若W3-W2小于W1则开始充电，若W3-W2等于W1则不充电。
6.根据权利要求5所述的电动汽车交流充电桩系统，其特征在于：当充电过程结束或中途中断后，W3-W2仍小于W1时运行函数W1-(W3-W2)＝W4，并把W4数值与充电完成信息一并回传至智能移动终端；当充电过程未结束，W3-W2等于W1时进行断电操作，并把信息回传至智能移动终端，显示余额不足。
7.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩系统，其特征在于：所述每一个交流充电桩均具有一个和其配合使用的视频桩。
8.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩系统，其特征在于：所述断路器Ⅰ和断路器Ⅱ的数量以现场安装实际需求为准，均为塑壳断路器。
9.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩系统，其特征在于：所述防雷器为D级防雷器。
10.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩系统，其特征在于：所述24V电源的数量以现场安装实际需求为准，相互之间并联连接。
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