CN107336635A - 一种新能源汽车用交流单向充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车用交流单向充电桩，包括充电电路和主控制电路，所述主控制电路可控制充电的开始与结束，并设置有触摸屏、智能电量表以及可以与服务器通讯的服务器通讯单元，将整个充电电路和控制电路安装在充电桩壳体内，其界面友好，操作直观简便，适用范围广，并且具有智能计费功能、自动向服务器上报故障，并且对外界干扰具备一定的防护能力。

Description

一种新能源汽车用交流单向充电桩
技术领域
本发明属于低压充电桩技术领域，具体地说是涉及一种新能源汽车用交流单向充电桩。
背景技术
以电能为绿色能源的电动汽车可以减少对城市空气的污染，改善城市空气质量，广受人们和国家的倡导。但是电动汽车作为新兴的产业需要相应的配套设施才能得到完善，如何才能方便的让电动汽车充上电，相应的出现了交流充电桩。
目前，现有交流充电桩基本归为两类 ：1、只有配电转换功能，无智能判断设备，不具备计量、计费功能 ；2、具有智能判断、计量及计费功能，但对运行工况要求较高，对外界的干扰不具备防护及报警能力，且外形单调、体积大。
并且充电桩属于公众使用的设施，那么他的安全性以及防护设施的可靠性就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种新能源汽车用交流单向充电桩，其界面友好，操作直观简便，适用范围广，并且具有智能计费功能，并且对外界干扰具备一定的防护能力。
为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
一种新能源汽车用交流单向充电桩，包括充电电路和主控制电路，其特征在于：所述充电电路从220V电源端串联设置有智能电度表、交流接触器、充电枪插座，所述交流接触器的主触头用作充电开始和结束的开关；所述主控制电路包括控制器、转换电源，所述转换电源为控制器提供电源，控制器设置有HMI接口，HMI接口分别电连接有触摸屏和智能电度表的输出，分别用以实现人机交互并控制器进行参数设置和实时监测用电量，控制器的输入端电连接有读卡器，用以读取用户信息，控制器的输出端电连接在交流接触器的主线圈上，通过控制交流接触器主线圈通电和断电，来控制交流接触器主触头吸合或断开，吸合则开始充电，断开则充电结束；CPU控制器设置有与主机进行数据通信的服务器通信单元，用于充电桩的远程控制和相关数据的更新、设置，并且充电桩的故障可以自动或手动的上传至服务器。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述充电电路和主控制电路安装于充电桩壳体16内，充电桩壳体16上设置有触摸屏和读卡器的安装窗口，充电桩壳体16上设置有充电枪插座和为充电枪插座防雨以及为充电枪提供挂持的防护罩。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述控制器具备对充电枪插座连接状态检测功能，连接不正常时，控制器将交流接触器断电，立即停止充电。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述充电电路设置有漏电保护器，所述漏电保护器设置在智能电度表与交流电源之间。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述漏电保护器与交流电源之间还设置有过压保护器。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述控制器对交流接触器线圈的控制回路里设置有急停开关。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述控制器设置有急停开关，按下急停开关，控制器将交流接触器断电，停止充电。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述急停开关设置在充电桩壳体16上，正对操作者且靠近读卡器的位置。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述控制器设置有交流接触器吸合检测功能，用以检测交流接触器是否正常吸合。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述主控制电路还设置有工作状态显示灯。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：界面友好、操作安全、直观简便、适用范围广，适用不同的车型，并且具有智能计费功能，并且对外界干扰具备一定的防护能力。
附图说明
图1是本发明充电电路的原理图。
图2是本发明主控制电路的原理图。
图3是充电桩的正视图。
图4是充电桩的后视图。
图5是工作流程图。
图1-图2中附图标记：H1、读卡器 G11、开关电源 QF11、断路器 AK、触摸屏 VD1、电源指示 VD2、充电指示 VD3、故障指示 QF1、漏电保护器 XP1、充电枪插座 F、电涌保护器KM1、交流接触器 W1、单向智能电度表 XT1、接线端子 SB1、急停开关。
图3、图4、图5中附图标记：1、触摸屏2、读卡器3、急停开关4、充电枪插座5、电缆防水接头6、电源指示灯7、充电指示灯8、故障指示灯9、电涌保护器10、CPU控制器11、单相智能电能表12、微型漏电断路器13、交流接触器14、输入电源端子15、开关电源16、充电桩壳体17、交流充电枪18、防护罩。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
一种新能源汽车用交流单向充电桩，包括充电电路和主控制电路。
见图1，充电电路从220V电源端串联设置有单相智能电能表W1、交流接触器KM1、充电枪插座F，交流接触器KM1的主触头用作充电开始和结束的开关；
充电电路设置有漏电保护器QF1，漏电保护器QF1设置在智能电度表W1与220V交流电源之间。
漏电保护器QF1与220V交流电源之间还设置有电涌保护器F。
见图2，主控制电路包括CPU控制器、开关电源G11，CPU控制器设置有HMI接口，HMI接口分别与触摸屏AK和单向智能电度表W1的信号输出端通过RS-458通讯电缆相连接，分别用以实现人机交互并对CPU控制器进行参数设置和实时监测用电量；
CPU控制器的输入端电连接有读卡器H1，用以读取用户信息；
优选的，CPU控制器与读卡器H1使用RS-232串行通讯接口进行数据交互。
CPU控制器的输出端电连接在交流接触器KM1的主线圈上，通过控制交流接触器KM1主线圈通电和断电，来控制交流接触器KM1主触头吸合或断开，吸合则开始充电，断开则充电结束；
CPU控制器设置有与主机进行数据通信的服务器通信单元，用于充电桩的远程控制和相关数据的更新、设置，并且充电桩的故障可以自动或手动的上传至服务器。
优选的，开关电源G11与交流电源之间设置有断路器QF11。
接通断路器QF11，开关电源G11为控制器和触摸屏AK提供24V直流电源，触摸屏AK进入欢迎操作界面，电源指示灯VD1亮起。
使用时，用户将交流充电枪连接到汽车充电插座上，读卡器H1读取用户卡片上的用户信息，包括剩余电量等信息，用户可以在触摸屏AK上选择所要充电的电量，也可以选择不同的充电模式，设置结束后，确认充电。
优选的，CPU控制器具备对交流充电枪与汽车充电口连接状态检测功能，交流充电枪与充电枪插座XP1连接，通过设置在充电枪插座XP1上的CC1和CP1为CPU控制器提供连接状态的信号，当CC1与CP1彼此接通，则表示连接可靠，CPU控制器检测到这一信号后则可执行后续的操作；当CC1与CP1之间没有连通，表示连接不正常，CPU控制器将不会给交流接触器KM1通电，并通过点亮故障指示灯VD3提示用户连接故障，若在充电过程中CC1与CP1之间断开，则CPU控制器立刻切断交流接触器KM1的电源，充电停止，防止在接触不好或未连接的情况下，交流充电枪带电导致事故发生。
之后，CPU控制器给交流接触器KM1通电，使交流接触器KM1的线圈通电，将充电电路里的常开触点吸合，开始充电。
优选的，CPU控制器设置有交流接触器KM1吸合检测功能，用以检测交流接触器KM1是否正常吸合。
优选的，交流接触器KM1的一对常开辅助触点KM1-X1设置在CPU控制器相应的检测输入端，CPU控制器为交流接触器KM1通电后，如果将测到常开辅助触点KM1-X1闭合，充电指示灯VD2亮起，开始正常充电；未检测到常开辅助触点KM1-X1闭合，故障指示灯VD3亮起；并且CPU控制器将这一故障上传至服务器，便于进行相关的维护的维修。
主控制电路路设置有急停开关SB1，用以在出现紧急情况下快速切断充电电源。
优选的，SB1为具有至少两对常闭触点，一对常闭触点设置在CPU控制器对交流接触器KM1线圈的控制回路里，另一对常闭触点设置在CPU控制器的急停检测输入端，按下急停开关，CPU控制器将交流接触器KM1断电，停止充电，因为充电桩属于公众使用的设施，那么他的安全措施的可靠性就显得尤为重要，这一设置可以比单纯在交流接触器控制回路里设置急停开关更加可靠。
见图3或4，充电电路和主控制电路中的电涌保护器9、CPU控制器10、单相智能电能表11、微型漏电断路器12、交流接触器13、输入电源端子14、开关电源15均安装于充电桩壳体16内，充电桩壳体16上设置有触摸屏1、读卡器2的安装窗口，触摸屏1、读卡器2具备防水、防尘功能，安装在该窗口时对接缝进行防水防尘处理，充电桩壳体16上设置有充电枪插座5和为交流充电枪17防雨以及为交流充电枪17提供挂持的防护罩18。
交流充电枪17通过电缆穿过设置在充电桩壳体16上的电缆防水接头5的电缆连接在充电枪插座4上。
电源指示灯6、充电指示灯7、故障指示灯8设置在触摸屏1一侧的充电桩壳体17上，便于使用者观察。
急停开关3设置在充电桩壳体16上，正对操作者且靠近读卡器2的位置，便于操作。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车用交流单向充电桩，包括充电电路和主控制电路，其特征在于：所述充电电路从220V电源端串联设置有智能电度表、交流接触器、充电桩插座，所述交流接触器的主触头用作充电开始和结束的开关；所述主控制电路包括控制器、转换电源，所述转换电源为控制器提供电源；控制器设置有HMI接口，HMI接口分别电连接有触摸屏和智能电度表，分别用以实现人机交互并控制器进行参数设置和实时监测用电量；控制器的输入端电连接有读卡器，用以读取用户信息；控制器的输出端电连接在交流接触器的主线圈上，通过控制交流接触器主线圈通电和断电，来控制交流接触器主触头吸合或断开，吸合则开始充电，断开则充电结束；控制器设置有与主机进行数据通信的服务器通信单元，用于充电桩的远程控制和相关数据的更新、设置，并且充电桩的故障可以自动或手动的上传至服务器。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用交流单向充电桩，其特征在于：所述充电电路和主控制电路安装于充电桩本体内，充电桩本体上设置有触摸屏和刷卡器的安装窗口，充电桩本体上设置有充电桩插座和为充电桩插座防雨以及为充电枪提供挂持的防护罩。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用交流单向充电桩，其特征在于： 所述控制器具备对充电桩插座连接状态检测功能，连接不正常时，控制器将交流接触器断电，立即停止充电。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用交流单向充电桩，其特征在于：所述充电电路设置有漏电保护器，所述漏电保护器设置在智能电度表与交流电源之间。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用交流单向充电桩，其特征在于：所述漏电保护器与交流电源之间还设置有电涌保护器。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用交流单向充电桩，其特征在于：主控制电路路设置有急停开关。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用交流单向充电桩，其特征在于：所述控制器设置有急停按钮，按下急停按钮，控制器将交流接触器断电，停止充电。
8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用交流单向充电桩，其特征在于：所述急停开关至少有两对常闭触点，一对常闭触点设置在控制器对交流接触器线圈的控制回路里，另一对常闭触点设置在CPU控制器的急停检测输入端。
9.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用交流单向充电桩，其特征在于：所述控制器设置有交流接触器吸合检测功能，用以检测交流接触器是否正常吸合。
10.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用交流单向充电桩，其特征在于：所述主控制电路还设置有工作状态显示灯。
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