CN108418270A - 一种充电设备智能供电控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充电设备智能供电控制系统，包括高压供电回路和低压供电回路；高压供电回路中串设有交流接触器的开关；低压供电回路包括设置有用于接收充电报文的通信接口的控制器，控制器的电源端通过供电自锁启动电路连接供电电源，供电自锁启动电路中串设有第一继电器的线圈及并联连接的自锁启动支路和自锁供电支路，自锁启动支路中串设有电源按钮开关，自锁供电支路中串设有第一继电器的第一常开触点开关；控制器驱动连接有第二继电器的线圈及交流接触器的线圈，第二继电器的常闭触点开关串设在供电自锁启动电路的干路或自锁供电支路中。本发明实现了充电完成后充电设备自动关机的功能，避免了需人为等待充电结束后手动断电的繁琐。

Description

一种充电设备智能供电控制系统

技术领域

本发明涉及一种充电设备智能供电控制系统，属于充电设备供电电路技术领域。

背景技术

目前，行业内充电设备供电系统多为图1中所示，包括高压供电回路和低压供电回路。其中，充电设备内进电端主要是由一个漏电保护开关控制通断，个别厂家会在低压电源供电前端添加一个1P空气开关单独控制，且开关均布置在柜体内。漏电保护开关和1P空气开关在开启状态下，设备无论是否在进行充电，高低压供电回路均处于带电状态。在启动充电设备时，需要先将柜门打开，手动开启开关后整个高低压供电回路均上电，设备使用完毕后如要下电则需将开关手动关闭方可实现。

对于现有的充电设备供电系统，其上下电控制方式的缺点在于：操作人员大多情况需要打开柜门，在高低压供电回路暴露的环境下进行操作，对没有电工基础的人员来说存在安全隐患；其次充电设备在待机状态下高低压供电回路均处于通电待机状态，不产出价值反而会消耗一定电能，属于对能源的浪费；再者充电设备一般被定义为高压大功率用电设备，市场用户在设备长时间不使用且无人看管的情况下需要断电，部分运营用户会在车辆完成全天运营后对车辆进行充电，需有专人留守负责充电结束后对充电设备进行断电。

基于以上分析，行业内需要有一种能够安全、便捷、智能地对充电设备进行上下电的控制技术产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种充电设备智能供电控制系统，用于解决在充电结束后需要人为对充电设备进行断电的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种充电设备智能供电控制系统，包括高压供电回路和低压供电回路；所述高压供电回路中串设有交流接触器的开关；所述低压供电回路包括设置有用于接收充电报文信息的通信接口的控制器，所述控制器的电源端通过供电自锁启动电路连接供电电源，所述供电自锁启动电路中串设有第一继电器的线圈以及并联连接的自锁启动支路和自锁供电支路，所述自锁启动支路中串设有电源按钮开关，所述自锁供电支路中串设有所述第一继电器的第一常开触点开关；所述控制器驱动连接有第二继电器的线圈以及所述交流接触器的线圈，所述第二继电器的常闭触点开关串设在所述供电自锁启动电路的干路中或者所述自锁供电支路中。

进一步的，所述自锁启动支路中串设有第三继电器的线圈，所述控制器采样连接所述第三继电器的常开触点开关。

进一步的，所述交流接触器的线圈还串设连接有所述第一继电器的第二常开触点开关。

进一步的，所述自锁供电支路中还串设有强制按钮开关。

进一步的，所述供电自锁启动电路的干路中串设有DC低压电源和空气开关。

进一步的，所述高压供电回路中串设有功率电源模块。

本发明的有益效果是：

充电开始前如设置充电完成自动关机，控制器通过通信接口接收充电报文信息，若充电完成，控制器通过控制交流接触器的线圈断电来控制高压供电回路断电，同时，控制器会控制第二继电器的线圈通电，第二继电器的常闭触点开关断开，供电自锁启动电路断电，第一继电器的第一常开触点开关断开，控制器下电，整个低压供电回路断电，实现了充电完成后充电设备自动关机的功能，避免了需人为等待充电结束后手动断电的繁琐。

进一步的，通过将第三继电器的线圈与电源按钮开关串联连接，控制器采样连接第三继电器的常开触点开关；当充电设备在待机状态下需要关机时，长按电源按钮开关，第三继电器的线圈带电，其对应的常开触点开关闭合，控制器会检测到该信息，当按下电源按钮开关达到设定时间后，若此时充电设备处于非充电状态下，控制器会控制第二继电器的常闭触点开关断开，控制器下电关机，这时充电设备的高压供电回路也会自动断开，实现了长按电源按钮开关关机的功能，整个过程便捷、安全，无需打开开关柜，避免了安全隐患。

进一步的，在自锁供电支路中串设有强制按钮开关，在充电设备充电的过程中，通过按下该强制按钮开关，自锁供电支路会断开，可以实现人为强制下电。

附图说明

图1是现有的充电设备供电系统的电路原理图；

图2是本发明充电设备智能供电控制系统的电路原理图；

图3是关机确认界面；

图4为充电前的功能选择界面。

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，以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

本发明提供了一种充电设备智能供电控制系统，该充电电路适用于非车载充电设备上，包括高压供电回路和低压供电回路，其电路原理图如图2所示。其中，该低压供电回路包括控制器，该控制器上设置有用于接收充电报文信息的通信接口，控制器的电源端通过供电自锁启动电路连接供电电源。供电自锁启动电路中串设有第一继电器KA1的线圈以及并联连接的自锁启动支路和自锁供电支路，自锁启动支路中串设有电源按钮开关SF，自锁供电支路中串设有第一继电器KA1的第一常开触点开关。此时，电源按钮开关SF、第一继电器KA1的线圈以及第一继电器KA1的第一常开触点开关形成了自锁电路，用于给控制器供电。高压供电回路中串设有一个交流接触器KM1的开关，控制器驱动连接该交流接触器KM1的线圈。控制器通过控制交流接触器KM1的线圈的带电情况，来控制高压供电回路的导通与断开。

在自锁供电支路中串设有第二继电器KA2的常闭触点开关，控制器驱动连接第二继电器KA2的线圈。作为其他的实施方式，第二继电器KA2的常闭触点开关也可以串设在供电自锁启动电路的干路中，此时第二继电器KA2的常闭触点开关与第一继电器KA1的线圈串联连接。通过对控制器内部的程序进行设置，根据接收到的充电报文信息，若充电完成，控制器通过控制交流接触器KM1的线圈断电来控制高压供电回路断电，同时控制器会控制第二继电器KA2的线圈通电，第二继电器KA2的常闭触点开关断开，供电自锁启动电路断电，第一继电器KA1的第一常开触点开关断开，控制器下电，整个低压供电回路断电。该充电设备智能供电控制系统可以在充电完成后自动断开高压供电回路和低压供电回路，实现了充电完成后充电设备自动关机的功能，避免了需人为等待充电结束后手动断电的繁琐，同时避免了人工断电的安全隐患。

另外，在自锁启动支路中还串设有第三继电器KA3的线圈，控制器采样连接第三继电器KA3的常开触点开关，用于检测第三继电器KA3的常开触点开关的导通时间，当电源按钮开关SF按下时，第三继电器KA3的线圈带电，第三继电器KA3的常开触点开关闭合，第三继电器KA3的常开触点开关所在的电路会导通。此时控制器采样连接第三继电器KA3的常开触点开关，当检测到第三继电器KA3的常开触点开关吸合到设定的时间，控制器控制第二继电器KA2的线圈所在的回路导通，第二继电器KA2的线圈带电，第二继电器KA2的常闭触点开关断开，供电自锁启动电路断开，交流接触器KM1的线圈失电，其开关断开，此时低压供电回路和高压供电回路均会断开。

另外，在本实施例中，控制器由一个主控板来实现。第一继电器KA1的第二常开触点与接触器KM1的线圈串联连接，当第一继电器KA1的线圈失电时，其第二常开触点断开，此时接触器KM1的线圈也会失电，使得高压供电回路断开。在自锁供电支路中，还设置有强制按钮开关SB，通过该强制按钮开关SB可以强制低压供电回路以及高压供电回路下电。在本实施例中，在供电自锁启动电路的干路中还串设有DC低压电源和空气开关QF，DC低压电源为控制器提供低压直流电。在高压供电回路中还串设有功率电源模块和漏电保护开关，由于功率电源模块的具体结构属于现有技术，此处不再赘述。

上述的充电设备智能供电控制系统中的各个硬件与其控制器中的软件控制系统相互配合，可实现一键启动充电设备、待机状态自动切断高压供电回路、待机状态下长按电源按钮关机、工作状态下防误操作以及充电结束后自动关机等功能，功能实现的原理如下：

1、一键启动

首先保证充电设备内部开关均处于ON状态下，且充电机上级电源开关处于开启状态。例如，充电设备三相进线处的漏电保护开关和供电自锁启动电路的干路中上的1P空开QF均处于ON状态。按下充电设备上的电源按钮开关SF，此时自锁启动支路导通，第一继电器KA1的感应线圈通电，控制与电源按钮开关SF并联的自锁供电支路中的KA1的第一常开触点开关吸合，电源按钮开关SF复位后，供电自锁启动电路仍处于导通状态，主控板(控制器)上电，充电机完成开机。

2、待机状态自动切断高压供电回路

在充电设备处于待机状态下，主控板控制交流接触器KM1的线圈所在的回路处于断电状态，于是高压供电回路中串设的交流接触器KM1的开关处于断开状态，高压供电回路断开，充电设备内主要高压器件处于断电状态。

3、长按电源按钮关机

充电设备处于待机状态下，长按充电设备上的电源按钮(电源按钮开关)SF，则中间继电器KA3感应线圈通电，控制连接在主控板上的KA3常开触点吸合，主控板检测KA3常开触点吸合达到设定时间，则先判定充电机是否处于待机状态。如判定为是，则在充电设备显示屏弹出关机确认窗口，如图3所示。若用户点击确认，则主控板控制连接至主控板的中间继电器KA2感应线圈通电，控制自锁供电支路中的KA2常闭触点断开，供电自锁启动电路断电，主控板下电，整个低压供电回路断开，充电机完成关机。若用户点击取消或不操作，则不执行充电设备相应下电操作。

4、充电状态下防误操作

充电设备处于正常充电状态下，如果用户点按或长按误触电源按钮SF，则中间继电器KA3感应线圈通电，控制连接在主控板上的中间继电器KA3常开触点开关吸合，主控板检测中间继电器KA3常开触点开关吸合达到规定时间，则先判定充电机是否处于待机状态。如判定为否，则主控板不做执行动作，充电设备不做下电动作，并在充电设备显示屏弹出无效操作提示窗口。

5、充电结束自动关机

充电开始前，在充电设备显示屏上选择充电完成自动关机功能选项，如图4所示。主控板录入状态，待充电结束后，主控板控制断开交流接触器KM1的线圈失电，接触器KM1的常开触点开关断开，高压供电回路断开，随后充电机启动自动关机程序，主控板控制连接至主控板的中间继电器KA2感应线圈通电，控制低压电源供电回路中的中间继电器KA2常闭触点断开，低压电源供电回路断电，中间继电器KA1第一常开触点断开，主控板下电，充电机完成关机。

本发明可实现充电设备在充电完成后自动下电关机、待机状态下自动切断高压供电回路及空闲时间在不打开箱体断掉漏电保护开关情况下使设备下电关机，并可在要使用时仅需按下电源按钮即可使设备快速正常上电，较传统充电设备上下电更安全便捷，且可节约能源。

Claims (6)

1.一种充电设备智能供电控制系统，其特征在于，包括高压供电回路和低压供电回路；所述高压供电回路中串设有交流接触器的开关；所述低压供电回路包括设置有用于接收充电报文信息的通信接口的控制器，所述控制器的电源端通过供电自锁启动电路连接供电电源，所述供电自锁启动电路中串设有第一继电器的线圈以及并联连接的自锁启动支路和自锁供电支路，所述自锁启动支路中串设有电源按钮开关，所述自锁供电支路中串设有所述第一继电器的第一常开触点开关；所述控制器驱动连接有第二继电器的线圈以及所述交流接触器的线圈，所述第二继电器的常闭触点开关串设在所述供电自锁启动电路的干路中或者所述自锁供电支路中。

2.根据权利要求1所述的充电设备智能供电控制系统，其特征在于，所述自锁启动支路中串设有第三继电器的线圈，所述控制器采样连接所述第三继电器的常开触点开关。

3.根据权利要求1或2所述的充电设备智能供电控制系统，其特征在于，所述交流接触器的线圈还串设连接有所述第一继电器的第二常开触点开关。

4.根据权利要求1或2所述的充电设备智能供电控制系统，其特征在于，所述自锁供电支路中还串设有强制按钮开关。

5.根据权利要求1或2所述的充电设备智能供电控制系统，其特征在于，所述供电自锁启动电路的干路中串设有DC低压电源和空气开关。

6.根据权利要求1或2所述的充电设备智能供电控制系统，其特征在于，所述高压供电回路中串设有功率电源模块。