CN108382238A - 一种基于双电源投切的应急充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于双电源投切的应急充电桩，包括桩体，桩体的正面上设有触摸板、应急插孔及双电源自动转换开关，触摸板上设置有人机交互触摸屏、刷卡器和急停开关，桩体的侧面上设置有充电枪，充电枪与急停开关电连接，桩体内设置有控制系统，控制系统电连接在急停开关与双电源自动转换开关之间，控制系统具有双电源输入通道，应急插孔与双电源自动转换开关的一电源输入端电连接，双电源自动转换开关的另一电源输入端与外网市电端电连接，控制系统包括PWN控制器、人机交互触摸屏和刷卡器，人机交互触摸屏、刷卡器电连接在PWN控制器与充电枪之间。本发明操作方便、简单，供电方式灵活多样，成本低，且设备测试、维修方便。

Description

一种基于双电源投切的应急充电桩

技术领域

本发明涉及电动汽车充电领域，特别涉及一种基于双电源投切的应急充电桩。

背景技术

现有的电力系统中，对于二级及其以上负荷，考虑系统突然断电，对人民生产和生活造成较大影响，一般会设置柴油发电机或UPS设备来保障负载设备的电力供应。有部分厂家生产的低压配电柜，在低压馈线端设置了发电机预留接口，确保外网断电，柴油发电机发生故障极端情况下，可利用移动发电车为重要负荷供电。

因高速公路服务区远离市区负荷中心区域，电力负荷供应薄弱，有部分高速公路服务区唯一依靠外网供电，没有配备任何备用电源，高速公路服务区变压器负载率普遍偏高，服务区停电时有发生；电动车充电桩属大功率设备，服务区建充电站是国家新能源发展的重大战略举措，服务区建充电站有两大明显缺点；1、如果服务区外网断电，在没有设置备用电源，或者备用电源发生故障，充电桩不能为电动车提供服务，大量电动车积压，导致高速公路堵塞；2、充电桩属大功率设备，高速公路服务区充电站配备大量直流快充设备，负荷量太大(一般标准服务区充电站整体负荷达到960KW)，依靠备用电压(UPS或移动发电机)给充电站供电容量有限，从专业的角度不经济。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于双电源投切的应急充电桩，其操作方便、简单，供电方式灵活多样，成本低，且设备测试、维修方便。

本发明的技术方案如下：一种基于双电源投切的应急充电桩，包括桩体，所述桩体的正面上设有触摸板、应急插孔及双电源自动转换开关，所述触摸板上设置有人机交互触摸屏、刷卡器和急停开关，所述桩体的侧面上设置有充电枪，所述充电枪与所述急停开关电连接，所述桩体内设置有控制系统，所述控制系统电连接在急停开关与双电源自动转换开关之间，所述控制系统具有双电源输入通道，所述应急插孔与所述双电源自动转换开关的一电源输入端电连接，所述应急插孔用于与移动发电车电连接以提供电源供给，所述双电源自动转换开关的另一电源输入端与外网市电端电连接，所述控制系统包括PWN控制器、所述人机交互触摸屏和所述刷卡器，所述人机交互触摸屏、刷卡器电连接在所述PWN控制器与充电枪之间。

在上述技术方案中，所述控制系统还包括电量计量单元、票据打印机和充电监测指示单元，所述电量计量单元、票据打印机、充电监测指示单元电连接在所述PWN控制器与充电枪之间。

在上述技术方案中，所述充电监测指示单元包括电源指示灯和故障指示灯，所述电源指示灯和故障指示灯设置在触摸板的上方。

在上述技术方案中，所述PWN控制器包括交流模块和直流模块，所述交流模块的输入端与所述双电源自动转换开关电连接，所述交流模块的输出端与直流模块电连接，所述直流模块的一输出端与所述急停开关电连接，所述直流模块的另一输出端分别与所述电量计量单元、票据打印机、充电监测指示单元、刷卡器和人机交互触摸屏电连接。

在上述技术方案中，所述交流模块与所述双电源自动转换开关之间电连接有主保护开关。

在上述技术方案中，所述直流模块与所述急停开关之间电连接有副保护开关。

在上述技术方案中，所述电量计量单元、票据打印机、充电监测指示单元、刷卡器、人机交互触摸屏与所述直流模块之间均电连接有第二副保护开关。

在上述技术方案中，所述控制系统还包括浪涌保护器，所述浪涌保护器与双电源自动转换开关的输出端电连接。

在上述技术方案中，所述双电源自动转换开关的输出端与浪涌保护器之间电连接有第三保护开关。

在上述技术方案中，所述应急插孔处设置有电子锁，所述电子锁用于在移动发电车给充电桩供电时将移动发电车的插座与应急插孔锁死。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)充电桩设置应急插孔，在市电断电时，可将移动发电车插座直接插入应急插孔为充电桩供电，从而保证充电桩正常运行，充电桩应急插孔匹配的情况下可与移动发电车、太阳能光伏发电站等其它形式的电源连接，给充电桩供电，供电方式灵活多样，提供了一种灵活的应急充电方式，操作简单、方便；

2)一台移动发电车可负责多个服务区充电站的应急供电，相比每个服务区都设置应急发电机，投入和维护成本更低；

3)充电桩具有双电源输入通道，其输入通道上设置双电源自动转换开关，正常情况下开关闭合在外网市电端，外网电源断电后，双电源自动转换开关会自动投切至应急插孔电源端，智能化，且设备测试、维护方便。

附图说明

图1为本发明所述一种基于双电源投切的应急充电桩的结构示意图；

图2为本发明所述一种基于双电源投切的应急充电桩的电路原理图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响所能产生的功效及所能达到的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至如2所示，一种基于双电源投切的应急充电桩，包括桩体1，桩体1的正面上设有触摸板2、应急插孔3及双电源自动转换开关4，触摸板2上设置有人机交互触摸屏5、刷卡器6和急停开关7，桩体1的侧面上设置有充电枪8，充电枪8与急停开关7电连接，桩体1内设置有控制系统9，该控制系统9电连接在急停开关7与双电源自动转换开关4之间，控制系统9具有双电源输入通道，应急插孔3与双电源自动转换开关4的一电源输入端电连接，应急插孔3用于与移动发电车电连接以提供电源供给，双电源自动转换开关4的另一电源输入端与外网市电端电连接，控制系统9包括PWN控制器91、人机交互触摸屏5和刷卡器6，人机交互触摸屏5、刷卡器6电连接在PWN控制器91与充电枪8之间。

充电人员可以通过人机交互触摸屏5进行充电操作。所述人机交互触摸屏5带有播放广告视频的功能，可以使充电桩具有广告增值、休闲娱乐的作用。充电人员可以通过刷卡器6采用刷卡付费的方式对电动汽车进行充电。在电动汽车充电时遇到紧急情况下，可以通过急停开关7切断电源，防止充电桩和电动汽车受到损坏。

充电桩的输入通道上设置的双电源自动转换开关4为智能式转换开关，正常情况下触点探测市电，开关闭合在外网市电端(应急端口断开)，外网电源断电后，转换开关触点探测市电失败，自动投切至应急插座电源端(市电端口断开)，应急插座电源在充电桩上以插孔的形式表现，当移动发电车插座与应急插孔3连接，启动移动发电车能为充电桩供电。应急插孔处设置有电子锁，移动发电车给充电桩供电时，插座与应急插孔3被电子锁锁死，当移动发电车停止给充电桩供电，自动解锁。在另一实施例中，所述双电源自动转换开关4可以用手动投切开关代替，在市电断电时，需要工作人员手动从外网市电端转换至应急插孔电源端。

在充电桩的应急插孔3匹配的情况下可与移动发电车等其它形式的电源练级，为充电桩供电，供电方式灵活多样；一台移动发电车可根据自身容量选择所带充电桩的数量，避免大马拉小车浪费(一台移动发电车带多台功率总数相等的充电桩负荷)和小马拉大车损坏发电车的现象(一台移动发电车带整个充电站负荷)；本发明适合用在高速公路服务区电动车充电桩，一台移动发电车可负责多个服务区充电站的应急供电，相比每个服务区都设置应急发电机，投入和维护成本更低；该基于双电源自动转换开关4带有应急插孔3的充电桩，发生故障时，不会影响到其它充电桩工作；且设备测试和维修方便。

控制系统9还包括电量计量单元92、票据打印机93和充电监测指示单元94，电量计量单元92、票据打印机93、充电监测指示单元94电连接在PWN控制器91与充电枪8之间。充电监测指示单元94包括电源指示灯941和故障指示灯942，电源指示灯941和故障指示灯942设置在触摸板2的上方。PWN控制器91包括交流模块911和直流模块912，交流模块911的输入端与双电源自动转换开关4电连接，交流模块911的输出端与直流模块912电连接，直流模块912的一输出端与急停开关7电连接，直流模块912的另一输出端分别与电量计量单元92、票据打印机93、充电监测指示单元94、刷卡器6和人机交互触摸屏5电连接。交流模块911与双电源自动转换开关4之间电连接有主保护开关95。直流模块912与急停开关7之间电连接有副保护开关96。电量计量单元92、票据打印机93、充电监测指示单元94、刷卡器6、人机交互触摸屏5与直流模块912之间均电连接有第二副保护开关97。

PWN控制器91可将电源通道输入的交流电流变换为直流电流，其输出的电压送往电量计量单元92、票据打印机93、充电监测指示单元94、刷卡器6和人机交互触摸屏5，电量计量单元92中的电量计量芯片采集电压、电流信号后，芯片内部ADC转换器将采集的模拟电压电流信号进行数字化，内部专用电能计算引擎与PWN控制器91进行通信，PWN控制器91将数字信号进行处理，最终实现电能精确计量计费；票据打印机93可在充电结束后将相关信息打印出来；充电监测指示单元94包括电源指示灯941和故障指示灯942，电源指示灯941显示充电桩电源的开启，故障指示灯942在发生故障时报警指示；刷卡器6用于读取用户IC卡上的相关信息，实现充电计费结账；人机交互触摸屏5上可以选择充电模式(按电量计量充、按金额充、按时间充及自动充)，设置有关参数等。

所述控制系统9还包括浪涌保护器98，浪涌保护器98与双电源自动转换开关4的输出端电连接，双电源自动转换开关4的输出端与浪涌保护器98之间电连接有第三保护开关99。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器98能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于双电源投切的应急充电桩，其特征在于：包括桩体，所述桩体的正面上设有触摸板、应急插孔及双电源自动转换开关，所述触摸板上设置有人机交互触摸屏、刷卡器和急停开关，所述桩体的侧面上设置有充电枪，所述充电枪与所述急停开关电连接，所述桩体内设置有控制系统，所述控制系统电连接在急停开关与双电源自动转换开关之间，所述控制系统具有双电源输入通道，所述应急插孔与所述双电源自动转换开关的一电源输入端电连接，所述应急插孔用于与移动发电车电连接以提供电源供给，所述双电源自动转换开关的另一电源输入端与外网市电端电连接，所述控制系统包括PWN控制器、所述人机交互触摸屏和所述刷卡器，所述人机交互触摸屏、刷卡器电连接在所述PWN控制器与充电枪之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于双电源投切的应急充电桩，其特征在于：所述控制系统还包括电量计量单元、票据打印机和充电监测指示单元，所述电量计量单元、票据打印机、充电监测指示单元电连接在所述PWN控制器与充电枪之间。

3.根据权利要求2所述的一种基于双电源投切的应急充电桩，其特征在于：所述充电监测指示单元包括电源指示灯和故障指示灯，所述电源指示灯和故障指示灯设置在触摸板的上方。

4.根据权利要求2所述的一种基于双电源投切的应急充电桩，其特征在于：所述PWN控制器包括交流模块和直流模块，所述交流模块的输入端与所述双电源自动转换开关电连接，所述交流模块的输出端与直流模块电连接，所述直流模块的一输出端与所述急停开关电连接，所述直流模块的另一输出端分别与所述电量计量单元、票据打印机、充电监测指示单元、刷卡器和人机交互触摸屏电连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于双电源投切的应急充电桩，其特征在于：所述交流模块与所述双电源自动转换开关之间电连接有主保护开关。

6.根据权利要求4所述的一种基于双电源投切的应急充电桩，其特征在于：所述直流模块与所述急停开关之间电连接有副保护开关。

7.根据权利要求4所述的一种基于双电源投切的应急充电桩，其特征在于：所述电量计量单元、票据打印机、充电监测指示单元、刷卡器、人机交互触摸屏与所述直流模块之间均电连接有第二副保护开关。

8.根据权利要求1所述的一种基于双电源投切的应急充电桩，其特征在于：所述控制系统还包括浪涌保护器，所述浪涌保护器与双电源自动转换开关的输出端电连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于双电源投切的应急充电桩，其特征在于：所述双电源自动转换开关的输出端与浪涌保护器之间电连接有第三保护开关。

10.根据权利要求1所述的一种基于双电源投切的应急充电桩，其特征在于：所述应急插孔处设置有电子锁，所述电子锁用于在移动发电车给充电桩供电时将移动发电车的插座与应急插孔锁死。