CN109318737A - 一种电动汽车交流充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车技术领域，公开了一种电动汽车交流充电桩，包括充电桩本体，所述充电桩本体内部设置有交流输入电源、A型剩余电路保护开关、电能表、交流充电控制单元ACCU、辅助电源、充电插座、人机交互单元、计费认证单元EVIU801及交流充电接口，所述计费认证单元EVIU801和所述人机交互单元分别与所述充电控制单元ACCU数据连接通讯，数据经过加密处理可通过无线传输方式上传至运营管理中心，所述充电控制单元ACCU与电动汽车的电池管理系统BMS进行信息交互进行充电控制，所述充电桩本体还设置有支持北斗系统的定位模块，运营管理系统可获得充电桩的位置信息，方便用户通过手机APP查找附近的充电设备，使用方便，用户可自主完成充电、付费等操作。

Description

一种电动汽车交流充电桩
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车交流充电桩。
背景技术
随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯渴以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展方向，发展电动汽车将是解决这两个难题的最佳途径。
电动汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
电动汽车具有环保特性，代表着汽车产业未来的发展方向。目前动力电池作为电动汽车的动力源为汽车提供动力，使电动汽车一次充电最大行驶里程为200km，但当动力电池电力耗尽时必须补充电能量。目前，市面上就充电模式提出了多种方式，例如：电池组快速更换、快速充电以及常规充电等。根据现实情况，动力电池体积大、重量重，不便于随意更换，同时大功率直流充电柜作为应急充电装置能为电动汽车提供快速续航电力，但对电池伤害很大，因此，交流充电桩解决了电动汽车随时随地电能量补给问题，无须装卸电池，无须装卸电池，整车通过充电电缆直接与充电桩连接即可实现充电，同时以交流电的形式供给电能，对电池无伤害，既提高了电动汽车动力电池寿命，也是电动汽车最佳的日常充电方式。交流充电桩体积小、重量轻，与电网供电系统连接方便，可布置于小区、办公楼宇、超市停车场以及电动汽车专用充电站内，并同时能为两辆电动汽车充电。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种具有实现简单、集成化程度高、用户操作界面友好的交流充电桩，该交流充电桩安装于机场、码头、车站、商厦等公共停车场或街道公共停车位等场所，为具有车载充电机的电动汽车提供交流电源，它采用自助方式操作，适用于无人管理的各种停车场，用户可自主完成充电、付费等操作，是中小型电动汽车重要的充电设施。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电动汽车交流充电桩，包括充电桩本体、充电枪及线缆，所述充电桩本体内部设置有交流输入电源、A型剩余电路保护开关、电能表、交流充电控制单元ACCU、辅助电源、充电插座、人机交互单元、计费认证单元EVIU801及交流充电接口，所述人机交互单元包括全触摸屏，所述交流输入电源与所述A型剩余电流保护开关、交流充电控制单元ACCU、交流充电接口电连接，所述辅助供电电源分别与所述人机交互单元、计费认证单元EVIU801、交流充电控制单元ACCU电连接，所述计费认证单元EVIU801和所述人机交互单元分别与所述充电控制单元ACCU数据连接通讯，进行交易与电度信息采集，并传输给用户终端，且数据经过加密处理可通过无线传输方式上传至运营管理中心，所述充电控制单元ACCU与电动汽车的电池管理系统BMS进行信息交互进行充电控制，所述充电接口与车辆的充电接口耦合连接，所述充电桩本体还设置有支持北斗系统的定位模块，运营管理系统可获得充电桩的位置信息，方便用户通过手机APP查找附近的充电设备。
进一步地，所述控制单元控制交流输入通断、与车辆进行数据传递等功能，以保障用户、设备和车辆的安全，所述计费认证单元采集用户用电信息并传输给用户终端，且数据经过加密处理可通过无线传输方式上传至运营管理中心。
进一步地，所述人机交互单元还包括设置在机壳正面的状态指示灯，方便观察充电桩的运行状态，绿灯常亮指示充电桩″待机″状态；红灯常亮指示充电桩″充电″状态；黄灯常亮指示充电桩″结束″状态，黄灯闪烁指示充电桩″异常″状态，包括联锁失败、断路器跳闸(过载保护、短路保护或漏电保护)。
进一步地，所述充电桩本体正面还设置有刷卡区域和语音提示装置，通过语音提示指导用户操作，在所述刷卡区通过充电卡、二维码扫描、手机验证码及账号密码支付方式进行消费结算。
进一步地，所述充电桩本体内部还设置有D级防雷器、漏电保护开关。
进一步地，所述充电桩本体内部组成单元和柜体结构全部为模块式组合，可实现快速安装和维护。
进一步地，所述充电接口连接器设置有锁紧装置用于防止连接时意外断开。
进一步地，所述充电桩本体内部还设置有急停开关，在发生紧急情况时能通过手动快速切断电源，停止充电
进一步地，充电桩本体内部还设置有直流电度表，对充电电能进行计量，通过输入分时电量，内部实现转换电量计费，输出完成充电费用的收取、结算。
进一步地，所述充电桩本体内部还设置有通讯模块，所述通讯模块包括CAN通讯接口、GPRS/CDMA无线网络模块以及以太网有线网络模块，通过通讯模块将电量、费用、IC卡等信息上传给远程监控，同时接受远程监控的控制。
进一步地，所述充电桩本体的防护等级大于IP54，外壳门装配有防盗锁，外壳设置有通风、散热窗口，外壳表面涂覆户外专用漆，非金属零件采用复合材料制成，所述充电桩本体的安装方式采用落地式安装。
与现有技术相比，本发明公开的一种电动汽车交流充电桩的有益效果在于：本发明的交流充电桩的系统简单，占地面积小，可以很方便地安装于各种公共、单位内部及小区内部停车场内，同时也可安装在各种大、中、小型电动汽车充电站中，它采用自助方式操作，适用于无人管理的各种停车场，用户可自主完成充电、付费等操作，而且充电桩壳体采用新型紧凑的外观结构设计，高功率密度；安装方式采用落地式安装，美观大方，是小型电动汽车主要的充电设备。
附图说明
图1是本发明公开的一种电动汽车交流充电桩的外部结构主视图；
图2是本发明公开的一种电动汽车交流充电桩的外部结构后视图；
图3是本发明公开的一种电动汽车交流充电桩的外部结构侧视图；
图4是本发明公开的一种电动汽车交流充电桩的电气原理图；
图5是本发明公开的一种电动汽车交流充电桩的系统框架构。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语″中心″、″上″、″下″、″左″、″右″、″竖直″、″水平″、″内″、″外″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明提供的优选实施方式做具体说明。
如图1-5所示，本发明公开一种电动汽车交流充电桩，包括充电桩本体1、充电枪及线缆，电气连接框图如图5所示，所述充电桩本体1内部设置有交流输入电源、A型剩余电路保护开关、电能表、交流充电控制单元ACCU、辅助电源、充电插座、人机交互单元、计费认证单元EVIU801及交流充电接口，所述人机交互单元包括全触摸屏2，所述交流输入电源与所述A型剩余电流保护开关、交流充电控制单元ACCU、交流充电接口电连接，所述辅助供电电源分别与所述人机交互单元、计费认证单元EVIU801、交流充电控制单元ACCU电连接，所述计费认证单元EVIU801和所述人机交互单元分别与所述充电控制单元ACCU数据连接通讯，进行交易与电度信息采集，并传输给用户终端，且数据经过加密处理可通过无线传输方式上传至运营管理中心，所述充电控制单元ACCU与电动汽车的电池管理系统BMS进行信息交互进行充电控制，所述充电接口与车辆的充电接口耦合连接，所述充电桩本体还设置有支持北斗系统的定位模块，运营管理系统可获得充电桩的位置信息，方便用户通过手机APP查找附近的充电设备。
具体地，所述控制单元控制交流输入通断、与车辆进行数据传递等功能，以保障用户、设备和车辆的安全，所述计费认证单元采集用户用电信息并传输给用户终端，且数据经过加密处理可通过无线传输方式上传至运营管理中心。
具体地，所述人机交互单元还包括设置在机壳正面的状态指示灯3，方便观察充电桩的运行状态，绿灯常亮指示充电桩″待机″状态；红灯常亮指示充电桩″充电″状态；黄灯常亮指示充电桩″结束″状态，黄灯闪烁指示充电桩″异常″状态，包括联锁失败、断路器跳闸(过载保护、短路保护或漏电保护)。
具体地，所述充电桩本体正面还设置有刷卡区域5和语音提示装置，通过语音提示指导用户操作，在所述刷卡区5通过充电卡、二维码扫描、手机验证码及账号密码支付方式进行消费结算。
具体地，所述充电桩本体1内部还设置有D级防雷器、漏电保护开关。
具体地，所述充电桩本体1内部组成单元和柜体结构全部为模块式组合，可实现快速安装和维护。
具体地，所述充电接口连接器设置有锁紧装置用于防止连接时意外断开。
具体地，所述充电桩本体内部还设置有急停开关4，在发生紧急情况时能通过手动快速切断电源，停止充电
具体地，充电桩本体内部还设置有直流电度表，采用RS485对电表进行数据传输，对充电电能进行计量，通过输入分时电量，内部实现转换电量计费，输出完成充电费用的收取、结算。
具体地，所述充电桩本体内部还设置有通讯模块，所述通讯模块包括CAN通讯接口、GPRS/CDMA无线网络模块以及以太网有线网络模块，通过通讯模块将电量、费用、IC卡等信息上传给远程监控，同时接受远程监控的控制。
具体地，所述充电桩本体的防护等级大于IP54，外壳门装配有防盗锁，外壳设置有通风、散热窗口7，外壳表面涂覆户外专用漆，非金属零件采用复合材料制成，所述充电桩本体的安装方式采用落地式安装。
具体地，交流充电桩采用单桩单充式结构，每个充电接口提供AC220V/7kW的交流供电能力。
具体地，交流充电桩设置有刷卡机，支持IC卡付费方式，并配置打印机，提供票据打印功能。
具体地，所述充电桩壳体侧面还设置有广告灯6。
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，具体的充电计费过程如下：
1)充电客户可在就近营业网点租用充值卡，在卡内预存充电金额。(可考虑收取充值卡押金)
2)充电前将卡插入充电桩读卡器，充电桩读取卡信息，进入操作界面，进入操作界面后，提示用户接上充电接头，充电桩读取卡内余额，作为充电参考，设置好参数后，卡被锁定(只有充电结束后，在本充电桩上再次刷卡结算后，该卡才能再次在其他充电桩上使用)，充电接口机械锁定。
3)开始充电，充电桩将提示将卡取走，充电桩进入充电状态，禁止任何操作，只有再次插入启动该次充电的卡才能进行操作。
4)用户将卡插入充电桩读卡器，此时，可以查询充电状态，或者手动结束充电，充电桩将费用从卡内扣除，解除对该卡的锁定，解除对充电接口的机械锁定。
5)充电结束后，客户可将充值卡在就近营业网点办理退费手续，退还卡内余额及充值卡押金。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的任何修改、等同替换和改进等，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车交流充电桩，包括充电桩本体、充电枪及线缆，其特征在于：所述充电桩本体内部设置有交流输入电源、A型剩余电路保护开关、电能表、交流充电控制单元ACCU、辅助电源、充电插座、人机交互单元、计费认证单元EVIU801及交流充电接口，所述人机交互单元包括全触摸屏，所述交流输入电源与所述A型剩余电流保护开关、交流充电控制单元ACCU、交流充电接口电连接，所述辅助供电电源分别与所述人机交互单元、计费认证单元EVIU801、交流充电控制单元ACCU电连接，所述计费认证单元EVIU801和所述人机交互单元分别与所述充电控制单元ACCU数据连接通讯进行交易与电度信息采集，并传输给用户终端，且数据经过加密处理可通过无线传输方式上传至运营管理中心，所述充电控制单元ACCU与电动汽车的电池管理系统BMS进行信息交互进行充电控制，所述充电接口与车辆的充电接口耦合连接，所述充电桩本体还设置有支持北斗系统的定位模块，运营管理系统可获得充电桩的位置信息，方便用户通过手机APP查找附近的充电设备。
2.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于：所述人机交互单元还包括设置在机壳正面的状态指示灯，方便观察充电桩的运行状态。
3.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于：所述充电桩本体正面还设置有刷卡区域和语音提示装置，通过语音提示指导用户操作，在所述刷卡区通过充电卡、二维码扫描、手机验证码及账号密码支付方式进行消费结算。
4.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于：所述充电桩本体内部还设置有D级防雷器、漏电保护开关。
5.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于：所述充电桩本体内部组成单元和柜体结构全部为模块式组合，可实现快速安装和维护。
6.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于：所述充电接口连接器设置有锁紧装置用于防止连接时意外断开。
7.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于：所述充电桩本体内部还设置有急停开关，在发生紧急情况时能通过手动快速切断电源，停止充电。
8.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于：充电桩本体内部还设置有直流电度表，对充电电能进行计量，通过输入分时电量，内部实现转换电量计费，输出完成充电费用的收取、结算。
9.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于：所述充电桩本体内部还设置有通讯模块，所述通讯模块包括CAN通讯接口、GPRS/CDMA无线网络模块以及以太网有线网络模块，通过所述通讯模块将电量、费用、IC卡等信息上传给远程监控，同时接受远程监控的控制。
10.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩，其特征在于：所述充电桩本体的防护等级大于IP54，外壳门装配有防盗锁，外壳设置有通风、散热窗口，外壳表面涂覆户外专用漆，非金属零件采用复合材料制成，所述充电桩本体的安装方式采用落地式安装。
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