CN107437300A - 一种双电压供电的低压小容量岸电桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双电压供电的低压小容量岸电桩，包括充电模块和设置在充电模块外部的充电桩外壳，所述充电模块提供220V和380V双电压供电，所述充电桩外壳包括底部的底座和顶部的盖板，所述充电桩外壳的一侧设置有220V快速连接器和380V快速连接器，所述220V快速连接器和380V快速连接器下方设置有刷卡区和触摸屏，所述充电桩外壳上设置有急停按钮和GPRS天线。优选，所述充电桩外壳的壳体底部设置有浸水开关。适用于60kW及以下供电容量，提供220V/380V双电压供电，可以实现快速连接功能。进一步的，提高智能化程度。

Description

一种双电压供电的低压小容量岸电桩

技术领域

本发明涉及一种双电压供电的低压小容量岸电桩。

背景技术

当前，环境污染日益严重，节能环保已成为国家重要战略。据统计，船舶SO_x、NO_x等污染物排放占全球排放的10%以上，靠港期间排放约占船舶排放的20%，船舶已成为污染排放的重要来源。近些年，国家陆续出台多项政策法规，都明确提出“船舶靠港应优先使用岸电”。港口岸电是为靠港船舶提供岸上电力供应的技术手段，是电能替代的重要措施。靠港船舶通过使用岸电，关闭船载辅机运行，能够显著减少燃油消耗和污染排放、降低噪音，极大改善港口环境。

岸电桩可以实现船舶靠泊期间直接接用岸基供电，用于降低船舶靠港时的排放和噪音污染，可有效提高港口能效。但现有设计的岸电桩接口单一，智能化程度低，无法满足复杂的使用要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种双电压供电的低压小容量岸电桩，适用于60kW及以下供电容量，提供220V/380V双电压供电，可以实现快速连接功能。进一步的，提高智能化程度。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种双电压供电的低压小容量岸电桩，包括充电模块和设置在充电模块外部的充电桩外壳，所述充电模块提供220V和380V双电压供电，所述充电桩外壳包括底部的底座和顶部的盖板，所述充电桩外壳的一侧设置有220V快速连接器和380V快速连接器，所述220V快速连接器和380V快速连接器下方设置有刷卡区和触摸屏，所述充电桩外壳上设置有急停按钮和GPRS天线。

优选，所述充电桩外壳的壳体底部设置有浸水开关。

优选，所述刷卡区和触摸屏正上方设置有操作面板防护罩。

优选，所述盖板上设置有把手。

优选，所述充电模块包括插座1、插座2、插座3和插座4：

插座1顺次通过接触器、空开、单相电表1与C相电线和零线相连；

插座2顺次通过接触器、空开、单相电表2与B相电线和零线相连；

插座3顺次通过接触器、空开、三相电表1与A、B、C相电线以及零线相连；

插座4顺次通过接触器、空开、三相电表2与A、B、C相电线以及零线相连；

所述A、B、C相电线以及零线与剩余电流断路器相连，所述剩余电流断路器通过空开、开关电源与控制器相连，且剩余电流断路器通过空开与防雷器相连。

本发明的有益效果是：

操作面板安装有触摸屏、刷卡器、急停按钮，触摸屏用于显示实时用电量、用电电压、用电电流、用电充值卡信息等，刷卡器用于刷卡取电，急停按钮用于紧急情况下断开电网与船侧的连接。适用于380V/50Hz或220V/50Hz的船舶靠港时接用岸电，实现船上照明和生活用电，代替传统的柴油机发电，以达到节能减排的目标。

可通过电缆及航空工业插头将岸电桩与船载接电箱相连接，通过刷卡操作实现岸基向船上供电，电能表可以实时读取电能使用情况，并实时在触摸屏上显示，同时控制器实时将数据上传后台，通过互联网登录后台可对岸电桩用电量及使用情况实时监控，岸电桩可选择性输出220V或380V电压，具备双电压输出功能。

当箱体内部进水时，浸水开关的传感器导通从而发出报警并断开供电主回路防止触电事故。

附图说明

图1是本发明一种双电压供电的低压小容量岸电桩的外部结构示意图；

图2是本发明一种双电压供电的低压小容量岸电桩的电气原理图；

附图的标记含义如下：

1：盖板；2：把手；3：快速连接器；4：操作面板防护罩；5：刷卡区；6：触摸屏；7：急停按钮；8：GPRS天线；9：底座。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，一种双电压供电的低压小容量岸电桩，包括充电模块和设置在充电模块外部的充电桩外壳，所述充电模块提供220V和380V双电压供电，所述充电桩外壳包括底部的底座9和顶部的盖板1，其特征在于，所述充电桩外壳的一侧设置有220V快速连接器3和380V快速连接器3，所述220V快速连接器3和380V快速连接器3下方设置有刷卡区5和触摸屏6，所述充电桩外壳上设置有急停按钮7和GPRS天线8。

优选，充电桩外壳的壳体底部设置有浸水开关，所述刷卡区5和触摸屏6正上方设置有操作面板防护罩4，所述盖板1上设置有把手2，下面对各部件功能进行说明：

岸电桩盖板1：岸电桩盖板可采用8mm厚铁质盖板，具备防撞、防雨、防尘的作用；

把手2：用于操作人员打开岸电桩盖板；

两个快速连接器3：便于将岸电桩与船侧受电系统连接：220V快速连接器：便于将岸电桩与船侧220V受电系统连接，可选用IP44防护等级的航空工业插座，保证电缆连接时用电安全；380V快速连接器：便于将岸电桩与船侧380V受电系统连接，可选用IP56防护等级的航空工业插座，保证电缆连接时用电安全；

操作面板防护罩4：防止操作面板被暴晒及雨淋；

刷卡区5：通过充值卡在此刷卡区刷卡取电断电；

触摸屏6：显示四个插座的供电电压、使用卡号、卡中余额及用电量，并对操作顺序进行提示；

急停按钮7：在紧急情况下，按下急停按钮，岸电桩立即断电，解除危险；旋转按钮，则急停按钮复位，岸电桩恢复供电；

GPRS天线8：通过GPRS无线模块将实时数据上传至岸电管理平台，实现互联运营；

岸电桩底座9：此底座设计便于港口码头航车电缆走线。

如图2所示，所述充电模块包括插座1、插座2、插座3和插座4：

插座1顺次通过接触器、空开、单相电表1与C相电线和零线（N线）相连；

插座2顺次通过接触器、空开、单相电表2与B相电线和零线相连；

插座3顺次通过接触器、空开、三相电表1与A、B、C相电线以及零线相连；

插座4顺次通过接触器、空开、三相电表2与A、B、C相电线以及零线相连；

所述A、B、C相电线以及零线与剩余电流断路器相连，所述剩余电流断路器通过空开、开关电源与控制器相连，且剩余电流断路器通过空开与防雷器相连。

图2中，剩余电流断路器通过铜排与其他器件相连。

下面对主要部件进行说明：

单相接触器（即图2中左侧的两个接触器）：控制器通过控制接触器线包是否得电来实现插座供电的通断，接触器的分合状态时会给予控制器信号反馈；

剩余电流断路器：有漏电保护功能、自动重合闸功能，对线路的过流保护，防止由于某些线路故障导致的系统故障，保障使用安全与供电稳定性，防止由于装置损坏导致电网故障及危害人身安全；

1#单相电表（即单相电表1）：计量1#220V插座用电量、电压、电流，并与触摸屏通信显示，通过控制器上传监控平台；

2#单相电表（即单相电表2）：计量2#220V插座用电量、电压、电流，并与触摸屏通信显示，通过控制器上传监控平台；

1#三相电表（即三相电表1）：计量1#380V插座用电量、电压、电流，并与触摸屏通信显示，通过控制器上传监控平台；

2#三相电表（即三相电表2）：计量2#380V插座用电量、电压、电流，并与触摸屏通信显示，通过控制器上传监控平台；

防雷器：主要用于保护岸电桩内部各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏，本装置采用二级防雷；

1#三相空气开关（即图2中三相电表1下方的空开）：1#三相插座损坏时或者通过IC卡无法断开1#三线插座供电时，断开1#三相插座断路器，即可对1#三线插座进行检修而不影响其他插座的供电；

1#三相接触器：控制器通过控制接触器线包是否得电来实现插座供电的通断，接触器的分合状态时会给予控制器信号反馈；

控制器：控制岸电桩的供电状态，并对电表、急停按钮、水浸开关状态进行采集，并将采集数据通过RS-485和光纤与远方后台进行通信，上传实时用电情况。

本发明为一种集成互联网管理/刷卡双电压供电的低压小容量岸电桩，结构布局较为紧凑，安装方便，调试简单，可广泛用于低压类型船舶停靠的港口或码头，适用于船上电制为220V/50Hz或380V/50Hz的船舶接用岸电，使用起来较为理想。

低压岸电桩采用三相四线＋地线进线，进线电缆从港口前方配电房中拉出，通过地沟从箱体底部的进线孔接入岸电桩。靠港船舶通过带有配套工业插头的电缆，可以实现船载接电箱和岸电桩之间的连接，船岸连接完成之后，船员使用充值的岸电卡在岸电桩操作面板刷卡区刷卡，即可实现岸基向船上的供电。与此同时，电表开始计量通电期间受电船舶的用电情况。

具体应用时，船民首先前往服务区办理岸电使用充值卡并充值，然后根据船侧受电系统电压等级选择需要连接的插座，将船侧岸电受电装置连接电缆插头插入岸电桩插座内，旋紧插头与插座连接旋盖，保证插接到位后使用充值在岸电桩刷卡区刷卡取电，触摸屏显示“取电成功”后，则说明供电成功。船舶离港时，船民再次刷卡断电，触摸屏显示使用电量及消费金额，确认断电后拔下插头，完成断电操作。服务区工作人员可通过岸电管理平台实时监测岸电桩使用情况、用电量、消费金额、岸电桩故障状态，完成日常的巡检工作。

本发明的有益效果是：

操作面板安装有触摸屏、刷卡器、急停按钮，触摸屏用于显示实时用电量、用电电压、用电电流、用电充值卡信息等，刷卡器用于刷卡取电，急停按钮用于紧急情况下断开电网与船侧的连接。适用于380V/50Hz或220V/50Hz的船舶靠港时接用岸电，实现船上照明和生活用电，代替传统的柴油机发电，以达到节能减排的目标。

可通过电缆及航空工业插头将岸电桩与船载接电箱相连接，通过刷卡操作实现岸基向船上供电，电能表可以实时读取电能使用情况，并实时在触摸屏上显示，同时控制器实时将数据上传后台，通过互联网登录后台可对岸电桩用电量及使用情况实时监控，岸电桩可选择性输出220V或380V电压，具备双电压输出功能。当箱体内部进水时，浸水开关的传感器导通从而发出报警并断开供电主回路防止触电事故。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种双电压供电的低压小容量岸电桩，包括充电模块和设置在充电模块外部的充电桩外壳，所述充电模块提供220V和380V双电压供电，所述充电桩外壳包括底部的底座（9）和顶部的盖板（1），其特征在于，所述充电桩外壳的一侧设置有220V快速连接器（3）和380V快速连接器（3），所述220V快速连接器（3）和380V快速连接器（3）下方设置有刷卡区（5）和触摸屏（6），所述充电桩外壳上设置有急停按钮（7）和GPRS天线（8）。

2.根据权利要求1所述的一种双电压供电的低压小容量岸电桩，其特征在于，所述充电桩外壳的壳体底部设置有浸水开关。

3.根据权利要求1所述的一种双电压供电的低压小容量岸电桩，其特征在于，所述刷卡区（5）和触摸屏（6）正上方设置有操作面板防护罩（4）。

4.根据权利要求1所述的一种双电压供电的低压小容量岸电桩，其特征在于，所述盖板（1）上设置有把手（2）。

5.根据权利要求1所述的一种双电压供电的低压小容量岸电桩，其特征在于，所述充电模块包括插座1、插座2、插座3和插座4：

插座1顺次通过接触器、空开、单相电表1与C相电线和零线相连；

插座2顺次通过接触器、空开、单相电表2与B相电线和零线相连；

插座3顺次通过接触器、空开、三相电表1与A、B、C相电线以及零线相连；

插座4顺次通过接触器、空开、三相电表2与A、B、C相电线以及零线相连；

所述A、B、C相电线以及零线与剩余电流断路器相连，所述剩余电流断路器通过空开、开关电源与控制器相连，且剩余电流断路器通过空开与防雷器相连。

6.根据权利要求5所述的一种双电压供电的低压小容量岸电桩，其特征在于，所述剩余电流断路器通过铜排与其他器件相连。

7.根据权利要求5所述的一种双电压供电的低压小容量岸电桩，其特征在于，220V快速连接器（3）采用IP44防护等级的航空工业插座，380V快速连接器（3）采用IP56防护等级的航空工业插座。