CN107554337A - 基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，包括主体、发电机构、支撑柱、充电机构和中控机构，主体与支撑柱之间设有升降机构，升降机构包括竖向设置的驱动电机、驱动轴、滑块和连接杆，中控机构包括中央控制模块、电机控制模块、充电控制模块、计费控制模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，工作电源模块包括工作电源电路，该基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备中，通过升降机构能够实现支撑柱与主体之间的高度调节，从而提高了充电设备的实用性；工作电源电路中，采用了常规的元器件，不仅实现了电源电压的稳定输出，而且还降低了生产成本，提高了充电设备的市场竞争力。

Description

基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备

技术领域

本发明涉及新能源领域，特别涉及一种基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备。

背景技术

充电桩设备即为充电桩，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。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

在现有的充电桩中，在充电设备工作的时候，往往会出现用户的身高不够，出现了使用不方便的情况，这样就降低了充电设备的实用性；不仅如此，在充电设备工作的时候，需要内部的工作电源电路提供稳定的工作电压，但是会因为工作电源电路成本过高，影响了其实用价值，降低了其市场推广效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，包括主体、设置在主体顶部的发电机构、设置在主体底部的支撑柱、设置在主体一侧的充电机构和设置在主体内部的中控机构，所述发电机构和充电机构均与中控机构电连接；

所述主体与支撑柱之间设有升降机构，所述升降机构包括竖向设置的驱动电机、驱动轴、两个滑块和四个连接杆，两个滑块均设置在驱动轴上，位于下方的滑块与支撑柱固定连接，位于上方的滑块的内部设有内螺纹，所述驱动轴的外周设有外螺纹，所述内螺纹与外螺纹匹配，所述驱动电机通过驱动轴分别与两个滑块传动连接，四个连接杆依次首尾相铰接，四个连接杆形成了一个平行四边形，两个滑块分别位于平行四边形的对角的两端，位于上方的滑块与主体固定连接；

其中，驱动电机控制驱动轴转动，位于下方的滑块固定不动，位于上方的滑块就会与驱动轴发生位移，实现了连接杆之间的角度变化，从而能够控制主体与支撑柱8在之间的高度的变化，提高了充电设备的实用性。

所述中控机构包括中央控制模块、与中央控制模块连接的电机控制模块、充电控制模块、计费控制模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC，所述驱动电机与电机控制模块电连接；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、可调电阻、第一三极管、第二三极管和稳压二极管，所述第一三极管的集电极通过第二电阻与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极通过第一电阻与第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的基极与第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极与稳压二极管的阴极连接，所述稳压二极管的阳极接地，所述第二三极管的基极与可调电阻的可调端连接，所述第一三极管的第三电阻、可调电阻和第四电阻组成的串联电路接地。

其中，中央控制模块，用来对充电设备进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块是PLC，也能够是单片机，实现了对充电设备中的各个模块进行智能化控制，提高了充电设备的智能化；电机控制模块，用来控制电机工作的模块，在这里，通过对驱动电机进行控制，实现了四和连接杆之间的伸缩，从而能够控制两个滑块之间的距离，从而实现了主体与支撑柱之间的高度的调节；充电控制模块，用来实现充电操作的模块，在这里，通过对充电枪进行操控，从而能够实现对指定的电动车或者电动汽车进行充电；计费控制模块，用来进行计费的模块，在这里，通过对读卡器的采集数据进行分析，从而实现了计费操作；语音控制模块，用来进行语音控制的模块，在这里，通过对扬声器进行控制，从而能够进行语音报警提示；显示控制模块，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面进行控制，能够对充电设备的工作信息进行实时显示，提高了充电设备的实用性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键的操控信息进行采集，从而能够对充电设备进行实施现场操控，提高了充电设备的可操作性；状态指示模块，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯的亮暗控制，能够对充电设备的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给充电设备内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了充电设备的可靠性。

其中，该工作电源电路为具有放大环节的串联型稳压电路。第一三极管为调整管，第二三极管为放大管，第二电阻是第二三极管的集电极负载电阻器。放大管的作用是将稳压电路的输出电压的变化量先放大，然后再送到调整管的基极，这样只要输出电压有一点微小的变化，就能引起调整管的管压降产生比较大的变化，因此提高了输出电压的稳定性。放大管的放大倍数愈大，则输出电压的稳定性愈好。而第三电阻、可调电阻、第四电阻组成分压器，用于对输出电压进行取样，故称为取样电阻器。稳压管二极管提供基准电压，从可调电阻取出的取样电压与基准电压比较以后再送到第二三极管进行放大。该电路中，采用了常规的元器件，不仅实现了电源电压的稳定输出，而且还降低了生产成本，提高了充电设备的市场竞争力。

作为优选，充电枪用来进行充电，同时通过固定板能够对充电枪进行固定，所述充电机构包括充电枪、连接线和固定板，所述充电枪通过固定板与主体连接，所述充电枪通过连接线与充电控制模块电连接。

作为优选，所述发电机构包括太阳能电池板和两根支撑杆，所述太阳能电池板通过支撑杆与主体连接，所述支撑杆关于太阳能电池板对称设置，所述太阳能电池板与PLC电连接。

作为优选，所述主体上还设有显示界面、控制按键、状态指示灯、扬声器和读卡器，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接，所述扬声器与语音控制模块电连接，所述读卡器与计费控制模块电连接。

其中，显示界面，用来对充电设备的工作信息进行实时显示，从而提高了充电设备的实用性；控制按键，便于工作人员或者用户对充电设备进行实施操控，从而提高了其可操作性；状态指示灯，用于对充电设备的工作状态进行实时显示，从而提高了其实用性；扬声器，用来对充电设备的异常工作状态进行报警提示，从而提高了充电设备的可靠性；读卡器，能够对插入的充值卡进行检测，从而实施计费操作。

作为优选，所述主体的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

作为优选，所述显示界面为液晶显示屏。

作为优选，所述控制按键为轻触按键。

作为优选，所述状态指示灯包括三色发光二极管。

作为优选，所述扬声器的功率为5W。

作为优选，所述主体的内部还设有天线，所述天线与PLC电连接。

本发明的有益效果是，该基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备中，通过升降机构能够实现支撑柱与主体之间的高度调节，从而提高了充电设备的实用性；不仅如此，在工作电源电路中，采用了常规的元器件，不仅实现了电源电压的稳定输出，而且还降低了生产成本，提高了充电设备的市场竞争力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备的升降机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备的系统原理图；

图4是本发明的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.主体，2.太阳能电池板，3.显示界面，4.控制按键，5.状态指示灯，6.扬声器，7.读卡器，8.支撑柱，9.充电枪，10.连接线，11.固定板，12.驱动电机，13.驱动轴，14.连接杆，15.滑块，16.中央控制模块，17.电机控制模块，18.充电控制模块，19.计费控制模块，20.语音控制模块，21.显示控制模块，22.按键控制模块，23.状态指示模块，24.工作电源模块，25.蓄电池，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，RP1.可调电阻，VT1.第一三极管，VT2.第二三极管，VD1.稳压二极管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，包括主体1、设置在主体1顶部的发电机构、设置在主体1底部的支撑柱8、设置在主体1一侧的充电机构和设置在主体1内部的中控机构，所述发电机构和充电机构均与中控机构电连接；

所述主体1与支撑柱8之间设有升降机构，所述升降机构包括竖向设置的驱动电机12、驱动轴13、两个滑块15和四个连接杆14，两个滑块15均设置在驱动轴13上，位于下方的滑块15与支撑柱8固定连接，位于上方的滑块15的内部设有内螺纹，所述驱动轴13的外周设有外螺纹，所述内螺纹与外螺纹匹配，所述驱动电机12通过驱动轴13分别与两个滑块15传动连接，四个连接杆14依次首尾相铰接，四个连接杆14形成了一个平行四边形，两个滑块15分别位于平行四边形的对角的两端，位于上方的滑块15与主体1固定连接；

其中，驱动电机12控制驱动轴13转动，位于下方的滑块15固定不动，位于上方的滑块15就会与驱动轴13发生位移，实现了连接杆14之间的角度变化，从而能够控制主体1与支撑柱8在之间的高度的变化，提高了充电设备的实用性。

所述中控机构包括中央控制模块16、与中央控制模块16连接的电机控制模块17、充电控制模块18、计费控制模块19、语音控制模块20、显示控制模块21、按键控制模块22、状态指示模块23和工作电源模块24，所述中央控制模块16为PLC，所述驱动电机12与电机控制模块17电连接；

所述工作电源模块24包括工作电源电路，所述工作电源电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、可调电阻RP1、第一三极管VT1、第二三极管VT2和稳压二极管VD1，所述第一三极管VT1的集电极通过第二电阻R2与第一三极管VT1的基极连接，所述第一三极管VT1的集电极通过第一电阻R1与第二三极管VT2的发射极连接，所述第一三极管VT1的基极与第二三极管VT2的集电极连接，所述第二三极管VT2的发射极与稳压二极管VD1的阴极连接，所述稳压二极管VD1的阳极接地，所述第二三极管VT2的基极与可调电阻RP1的可调端连接，所述第一三极管VT1的第三电阻R3、可调电阻RP1和第四电阻R4组成的串联电路接地。

其中，中央控制模块16，用来对充电设备进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块16是PLC，也能够是单片机，实现了对充电设备中的各个模块进行智能化控制，提高了充电设备的智能化；电机控制模块17，用来控制电机工作的模块，在这里，通过对驱动电机12进行控制，实现了四和连接杆14之间的伸缩，从而能够控制两个滑块15之间的距离，从而实现了主体1与支撑柱8之间的高度的调节；充电控制模块18，用来实现充电操作的模块，在这里，通过对充电枪9进行操控，从而能够实现对指定的电动车或者电动汽车进行充电；计费控制模块19，用来进行计费的模块，在这里，通过对读卡器7的采集数据进行分析，从而实现了计费操作；语音控制模块20，用来进行语音控制的模块，在这里，通过对扬声器6进行控制，从而能够进行语音报警提示；显示控制模块21，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面3进行控制，能够对充电设备的工作信息进行实时显示，提高了充电设备的实用性；按键控制模块22，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键4的操控信息进行采集，从而能够对充电设备进行实施现场操控，提高了充电设备的可操作性；状态指示模块23，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯5的亮暗控制，能够对充电设备的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块24，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给充电设备内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了充电设备的可靠性。

其中，该工作电源电路为具有放大环节的串联型稳压电路。第一三极管VT1为调整管，第二三极管VT2为放大管，第二电阻R2是第二三极管VT2的集电极负载电阻器。放大管的作用是将稳压电路的输出电压的变化量先放大，然后再送到调整管的基极，这样只要输出电压有一点微小的变化，就能引起调整管的管压降产生比较大的变化，因此提高了输出电压的稳定性。放大管的放大倍数愈大，则输出电压的稳定性愈好。而第三电阻R3、可调电阻RP1、第四电阻R4组成分压器，用于对输出电压进行取样，故称为取样电阻器。稳压管二极管提供基准电压，从可调电阻RP1取出的取样电压与基准电压比较以后再送到第二三极管VT2进行放大。该电路中，采用了常规的元器件，不仅实现了电源电压的稳定输出，而且还降低了生产成本，提高了充电设备的市场竞争力。

作为优选，充电枪9用来进行充电，同时通过固定板11能够对充电枪9进行固定，所述充电机构包括充电枪9、连接线10和固定板11，所述充电枪9通过固定板11与主体1连接，所述充电枪9通过连接线10与充电控制模块18电连接。

作为优选，所述发电机构包括太阳能电池板2和两根支撑杆，所述太阳能电池板2通过支撑杆与主体1连接，所述支撑杆关于太阳能电池板2对称设置，所述太阳能电池板2与PLC电连接。

作为优选，所述主体1上还设有显示界面3、控制按键4、状态指示灯5、扬声器6和读卡器7，所述显示界面3与显示控制模块21电连接，所述控制按键4与按键控制模块22电连接，所述状态指示灯5与状态指示模块23电连接，所述扬声器6与语音控制模块20电连接，所述读卡器7与计费控制模块19电连接。

其中，显示界面3，用来对充电设备的工作信息进行实时显示，从而提高了充电设备的实用性；控制按键4，便于工作人员或者用户对充电设备进行实施操控，从而提高了其可操作性；状态指示灯5，用于对充电设备的工作状态进行实时显示，从而提高了其实用性；扬声器6，用来对充电设备的异常工作状态进行报警提示，从而提高了充电设备的可靠性；读卡器7，能够对插入的充值卡进行检测，从而实施计费操作。

作为优选，所述主体1的内部还设有蓄电池25，所述蓄电池25与工作电源模块24电连接。

作为优选，所述显示界面3为液晶显示屏。

作为优选，所述控制按键4为轻触按键。

作为优选，所述状态指示灯5包括三色发光二极管。

作为优选，所述扬声器6的功率为5W。

作为优选，所述主体1的内部还设有天线，所述天线与PLC电连接。

与现有技术相比，该基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备中，通过升降机构能够实现支撑柱8与主体1之间的高度调节，从而提高了充电设备的实用性；不仅如此，在工作电源电路中，采用了常规的元器件，不仅实现了电源电压的稳定输出，而且还降低了生产成本，提高了充电设备的市场竞争力。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，其特征在于，包括主体、设置在主体顶部的发电机构、设置在主体底部的支撑柱、设置在主体一侧的充电机构和设置在主体内部的中控机构，所述发电机构和充电机构均与中控机构电连接；

所述主体与支撑柱之间设有升降机构，所述升降机构包括竖向设置的驱动电机、驱动轴、两个滑块和四个连接杆，两个滑块均设置在驱动轴上，位于下方的滑块与支撑柱固定连接，位于上方的滑块的内部设有内螺纹，所述驱动轴的外周设有外螺纹，所述内螺纹与外螺纹匹配，所述驱动电机通过驱动轴分别与两个滑块传动连接，四个连接杆依次首尾相铰接，四个连接杆形成了一个平行四边形，两个滑块分别位于平行四边形的对角的两端，位于上方的滑块与主体固定连接；

所述中控机构包括中央控制模块、与中央控制模块连接的电机控制模块、充电控制模块、计费控制模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC，所述驱动电机与电机控制模块电连接；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、可调电阻、第一三极管、第二三极管和稳压二极管，所述第一三极管的集电极通过第二电阻与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极通过第一电阻与第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的基极与第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极与稳压二极管的阴极连接，所述稳压二极管的阳极接地，所述第二三极管的基极与可调电阻的可调端连接，所述第一三极管的第三电阻、可调电阻和第四电阻组成的串联电路接地。

2.如权利要求1所述的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，其特征在于，所述充电机构包括充电枪、连接线和固定板，所述充电枪通过固定板与主体连接，所述充电枪通过连接线与充电控制模块电连接。

3.如权利要求1所述的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，其特征在于，所述发电机构包括太阳能电池板和两根支撑杆，所述太阳能电池板通过支撑杆与主体连接，所述支撑杆关于太阳能电池板对称设置，所述太阳能电池板与PLC电连接。

4.如权利要求1所述的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，其特征在于，所述主体上还设有显示界面、控制按键、状态指示灯、扬声器和读卡器，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接，所述扬声器与语音控制模块电连接，所述读卡器与计费控制模块电连接。

5.如权利要求1所述的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，其特征在于，所述主体的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

6.如权利要求4所述的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，其特征在于，所述显示界面为液晶显示屏。

7.如权利要求4所述的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，其特征在于，所述控制按键为轻触按键。

8.如权利要求4所述的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，其特征在于，所述状态指示灯包括三色发光二极管。

9.如权利要求4所述的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，其特征在于，所述扬声器的功率为5W。

10.如权利要求1所述的基于物联网的用于新能源汽车充电的充电设备，其特征在于，所述主体的内部还设有天线，所述天线与PLC电连接。