CN110525256B - 充电桩、充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种结构设计新颖、简单、易于实施的充电桩、充电方法；充电桩，包括与市电连接的变压电路；变压电路通过一接触器与380V电源连接，变压电路上连接有若干充电电路，充电电路包括与变压电路输出端连接的继电器、通过线缆与继电器输出端连接的充电枪；所述变电电路安装于一控制柜内，各充电电路安装于一主安装线槽内，所述主安装线槽的侧部延伸出若干个分别用于安装各充电电路的副线槽，各副线槽的端部分别安装有一储线箱，与继电器连接各充电电路的线缆通过主安装线槽后分别通过副线槽进入所述储线箱内；通过本储线箱可对线缆进行收纳，通过本充电方法可实现对一辆或多辆新能源汽车进行充电。

Description

充电桩、充电方法
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，尤其涉及一种充电桩、充电方法。
背景技术
随着新能源汽车的普及，新能源汽车的市场保有量呈持续上升状态，而新能源汽车的最大问题是续航问题，充电桩的设计可以满足新能源汽车续航短的问题，充电桩其固定于地面上类似于加油站为对应的车辆进行充电，但现有的充电桩存在以下问题：
1、充电桩多数裸露固定于室外，与其充电枪连接的线缆长时间暴漏在室外并受风吹、日晒、雨淋，其线缆极易发生破损现象，导致使用寿命降低、安全隐患增加；
2、线缆外漏时，当有风吹动时其线缆随风摆动并会对柜体产生碰撞，导致柜体变形受损、线缆发生疲劳，使用寿命降低；
3、如今的充电桩在使用中，每个充电桩均是独立的，因此，每个充电桩的内部均安装有一套控制电路、充电电路，其成本高，不便于同一管理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种结构设计新颖、简单、易于实施的充电桩、充电方法。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
设计一种充电桩，包括与市电连接的变压电路；变压电路通过一接触器与380V电源连接，变压电路上连接有若干充电电路，充电电路包括与变压电路输出端连接的继电器、通过线缆与继电器输出端连接的充电枪；
所述变电电路安装于一控制柜内，各充电电路安装于一主安装线槽内，所述主安装线槽的侧部延伸出若干个分别用于安装各充电电路的副线槽，各副线槽的端部分别安装有一储线箱，与继电器连接各充电电路的线缆通过主安装线槽后分别通过副线槽进入所述储线箱内；
所述储线箱为立式柜体，线缆由储线箱后侧的顶部进入储线箱内，其线缆的前端通过储线箱前侧顶部的穿孔延伸出储线箱外部，充电枪位于储线箱的外部；
位于储线箱内的线缆设有预留并呈U状或下垂状悬于储线箱内部；位于穿孔侧部的储线箱内安装有两个滚轮，两个滚轮上下平行间隔设置，两个滚轮之间间隙的高度与所述穿孔平齐，所述线缆贯穿两个滚轮之间并被两个滚轮夹持，其中一个所述滚轮与电机连接并可被所述电机带动旋转。
所述储线箱中部的顶部设有一接近开关，所述接近开关的侧部设有一限位杆。
所述穿孔侧部的储线箱外壁上安装有一触发开关，所述充电枪尾端安装有一压板，当所述线缆被收纳于储线箱内后，所述压板尾端与所述触发开关接触并促使触发开关触发。
还包括一控制电路，所述控制电路包括控制器，所述接触开关、接近开关、按钮开关、接触器、继电器、电机均与所述控制器连接，还包括与所述控制器连接的用户识别模块，所述用户识别模块包括可采集用于信息的人机交互终端，所述控制器为PLC。
所述滚轮中部为弧形凹槽，且滚轮上套有橡胶皮套。
所述橡胶皮套的圆周侧壁上设有若干个防滑凸棱，防滑凸棱沿橡胶皮套的轴向方向设置。
所述滚轮的圆周侧壁上开设有若干个凹槽带，凹槽带沿滚轮的轴向方向设置，且橡胶皮套的内壁设有若干个与所述凹槽带一一匹配并分别位于所述凹槽带内的凸体。
所述两个滚轮通过两个齿轮啮合传动。
一种充电方法，它包括如下步骤：
(1)识别用户信息；
(2)选择充电电路；
(3)提枪、接触开关触发；
(4)电机驱动滚轮转动并将线缆送出储线箱；
(5)接近开关触发、电机停止；
(6)接触器闭合、对应充电电路中的继电器闭合；
(7)对应充电电路开始充电；
(8)按钮开关触发；
(9)判断是否有其它充电电路充电，若有，该充电电路的继电器断开；若无，接触器及该充电电路的继电器断开；
(10)拔枪，电机反转将线缆送入储线箱内；
(11)接触开关触发，电机停止，完成充电。
本发明的有益效果在于：
本设计其结构设计新颖、实施中易于实现，通过本设计中的储线箱可以对线缆进行收纳，避免了线缆长时间暴漏于室外发生破损、老化、使用寿命降低的问题发生，同时，通过本设计中的两个滚轮及电机结合的设计可以实现线缆的自动送出及送入的功能，可有效将线缆进行传送，再者，本设计的充电桩采用一个变电电路分支出多个充电电路并配备一个控制电路可实现对多个车辆同步充电，与现有技术中各充电桩需配备独立的电路和控制系统相比，本设计其电路更加简单、更易实施，后期更易管理。
附图说明
图1为本发明的充电桩应用状态下的俯视结构示意图；
图2为本设计的储线箱及其内的线缆设置关系结构示意图；
图3为图2所示结构的另一状态结构示意图；
图4为本设计中的滚轮与线缆配合状态下的截面结构示意图；
图5为本设计中的滚轮及其上的橡胶套截面结构示意图；
图6为本设计中的充电桩电气原理示意图；
图7为本设计中的控制电路原理示意图；
图8为本设计的充电方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例1：一种充电桩，参见图1至图7。
包括与市电380V电源连接的变压电路，变压电路通过一接触器与380V电源连接，本设计中，变压电路上连接有若干充电电路，每个充电电路可以对一台电动汽车进行独立充电，其各充电电路包括与变压电路输出端连接的继电器、通过线缆与继电器输出端连接的充电枪，本实施例中，继电器与变压电路的连接、线缆与继电器的连接及线缆与充电枪的连接为本领域现有技术，不再赘述。
进一步的，本设计中所述变电电路安装于一控制柜1内，也即各充电电路的电源均由该变电电路提供，而各充电电路安装于一主安装线槽2内，如图1所示主安装线槽2为整个停车场所的线缆提供存放和支撑，其在安装中悬空安装或埋于地表以下的槽沟中，而所述主安装线槽2的侧部延伸出若干个分别用于安装各充电电路的副线槽4，副线槽4的数量与车位数相同并一一对应，也即每个车位上的充电电路通过对应的副线槽4引至车尾处，同时，各副线槽的端部分别安装有一储线箱3，与继电器连接各充电电路的线缆通过主安装线槽后分别通过副线槽进入所述储线箱3内，储线箱3为前端充电枪连接处多余线缆的存放装置，此储线箱可以对线缆进行防护和存放，延长线缆的使用寿命，本实施中中所使用到的线槽(主安装线槽、副线槽)为本领域内常用电气用品，其具体结构及使用方式为常规技术，本实施例不再赘述。
具体来说，本实施中的所述储线箱4为立式柜体，线缆32由储线箱3后侧的顶部进入储线箱3内，其线缆的前端通过储线箱前侧顶部的穿孔延伸出储线箱3外部，充电枪38位于储线箱3的外部；进一步的，位于储线箱3内的线缆32设有预留并呈U状或下垂状悬于储线箱3内部，储线箱内预留多余长度的线缆可以满足使用者充电接口位置不同的需要，也即可以增加前端充电枪最大移动范围。
进一步的，本实施中位于穿孔侧部的储线箱3内安装有两个滚轮35，两个滚轮35上下平行间隔设置，两个滚轮35之间间隙的高度与所述穿孔平齐，所述线缆贯穿两个滚轮35之间并被两个滚轮35夹持，其中一个所述滚轮35与电机53连接并可被所述电机带动旋转，所述两个滚轮通过两个齿轮52啮合传动；进一步的，为增加滚轮与线缆之间摩擦力促使线缆更好的被送出，本设计中，其所述滚轮35中部为弧形凹槽51并与线缆表面接触，且滚轮35上套有橡胶皮套56，所述橡胶皮套55的圆周侧壁上设有若干个防滑凸棱56，防滑凸棱56沿橡胶皮套的轴向方向设置；进一步的，所述滚轮的圆周侧壁上开设有若干个凹槽带，凹槽带沿滚轮的轴向方向设置，且橡胶皮套的内壁设有若干个与所述凹槽带一一匹配并分别位于所述凹槽带内的凸体54。
进一步的，本实施例中，所述储线箱中3部的顶部设有一接近开关33，所述接近开关的侧部设有一限位杆34，接近开关33的高度低于滚轮的高度，且位于储线箱内的线缆尾端(图中标记36所指出位置)的高度高于此接近开关33的高度。
进一步的，本实施例中，所述穿孔侧部的储线箱外壁上安装有一触发开关37，所述充电枪尾端安装有一压板39，当所述线缆被收纳于储线箱3内后，所述压板39尾端与所述触发开关接触并促使触发开关触发。
进一步的，本实施例中，还包括一控制电路，控制电路通过一变电电路与380V电源连接，通过该变电电路为控制电路充电。本设计中，所述控制电路包括控制器，所述接触开关、接近开关、按钮开关、接触器、继电器、电机均与所述控制器连接，还包括与所述控制器连接的用户识别模块，所述用户识别模块包括可采集用于信息的人机交互终端(包括但不限于具有触摸式显示器的计算机)，所述控制器为PLC。
本实施例中，控制器与接触开关、接近开关、按钮开关、接触器、继电器、电机的连接方式为本领域内的常规技术，本实施例不再对其进行陈述。
进一步，本实施例还提出了一种充电方法，参见图8，本充电方法对所述充电桩进行实施，它包括如下步骤：
(1)用户通过识别模块输入用于信息、而后识别用户信息；
(2)用户选择对应的充电电路；
(3)用户提枪，提枪后其尾部的压板与接触开关分离，而后接触开关触发并将反馈信号发送至控制器内；
(4)控制器控制电机驱动滚轮转动并将线缆送出储线箱；
(5)线缆从储线箱内被送出而后用户将充电枪进行移动，此后，线缆中部下垂部分上升并接触到接近开关，而后接近开关触发并将反馈信号发送至控制器内，
控制器控制电机停止实现线缆送出；
(6)控制器控制接触器闭合，同时控制对应充电电路中的继电器闭合；
(7)对应充电电路开始充电；
(8)充电完成后，用户拔枪并按动按钮开关，而后按钮开关触发并将反馈信号发送至控制器；
(9)控制器通过内部算法判断是否有其它充电电路充电，若有，该充电电路的继电器断开，接触器继续保持闭合状态；若无，接触器及该充电电路的继电器均断开；
(10)此后，控制器控制电机反转并将线缆送入储线箱内进行存放，此时，线缆中部与接近开关分离并向下移动最终形成下垂状态；
(11)当线缆被送入储线箱内后，其充电枪尾端的压板与接触开关接触，此时接触开关触发并将反馈信号发送至控制器，控制器控制电机停止，至此可完成充电。
综上所述，通过本设计中的储线箱可以对线缆进行收纳，避免了线缆长时间暴漏于室外发生破损、老化、使用寿命降低的问题发生，同时，通过本设计中的两个滚轮及电机结合的设计可以实现线缆的自动送出及送入的功能，可有效将线缆进行传送，再者，本设计的充电桩采用一个变电电路分支出多个充电电路并配备一个控制电路可实现对多个车辆同步充电，与现有技术中各充电桩需配备独立的电路和控制系统相比，本设计其电路更加简单、更易实施，后期更易管理。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种充电桩，包括与市电连接的变压电路；其特征在于：变压电路通过一接触器与380V电源连接，变压电路上连接有若干充电电路，充电电路包括与变压电路输出端连接的继电器、通过线缆与继电器输出端连接的充电枪；
所述变压电路安装于一控制柜内，各充电电路安装于一主安装线槽内，所述主安装线槽的侧部延伸出若干个分别用于安装各充电电路的副线槽，各副线槽的端部分别安装有一储线箱，与继电器连接各充电电路的线缆通过主安装线槽后分别通过副线槽进入所述储线箱内；
所述储线箱为立式柜体，线缆由储线箱后侧的顶部进入储线箱内，其线缆的前端通过储线箱前侧顶部的穿孔延伸出储线箱外部，充电枪位于储线箱的外部；
位于储线箱内的线缆设有预留并呈U状或下垂状悬于储线箱内部；位于穿孔侧部的储线箱内安装有两个滚轮，两个滚轮上下平行间隔设置，两个滚轮之间间隙的高度与所述穿孔平齐，所述线缆贯穿两个滚轮之间并被两个滚轮夹持，其中一个所述滚轮与电机连接并可被所述电机带动旋转；
所述储线箱中部的顶部设有一接近开关，所述接近开关的侧部设有一限位杆，接近开关的高度低于滚轮的高度，且位于储线箱内的线缆尾端的高度高于此接近开关的高度；
所述穿孔侧部的储线箱外壁上安装有一触发开关，所述充电枪尾端安装有一压板，当所述线缆被收纳于储线箱内后，所述压板尾端与所述触发开关接触并促使触发开关触发；
还包括一控制电路，所述控制电路包括控制器，所述触发开关、接近开关、按钮开关、接触器、继电器、电机均与所述控制器连接，还包括与所述控制器连接的用户识别模块，所述用户识别模块包括可采集用于信息的人机交互终端，所述控制器为PLC；
所述滚轮中部为弧形凹槽，且滚轮上套有橡胶皮套；
所述橡胶皮套的圆周侧壁上设有若干个防滑凸棱，防滑凸棱沿橡胶皮套的轴向方向设置；
所述滚轮的圆周侧壁上开设有若干个凹槽带，凹槽带沿滚轮的轴向方向设置，且橡胶皮套的内壁设有若干个与所述凹槽带一一匹配并分别位于所述凹槽带内的凸体；
所述两个滚轮通过两个齿轮啮合传动；
所述充电桩的充电方法包括如下步骤：
(1)识别用户信息；
(2)选择充电电路；
(3)提枪、提枪后其尾部的压板与触发开关分离，触发开关触发；
(4)电机驱动滚轮转动并将线缆送出储线箱；
(5)线缆从储线箱内被送出而后用户将充电枪进行移动，此后，线缆中部下垂部分上升并接触到接近开关，接近开关触发、电机停止；
(6)接触器闭合、对应充电电路中的继电器闭合；
(7)对应充电电路开始充电；
(8)按钮开关触发；
(9)判断是否有其它充电电路充电，若有，该充电电路的继电器断开；若无，接触器及该充电电路的继电器断开；
(10)拔枪，电机反转将线缆送入储线箱内；
(11)触发开关触发，电机停止，完成充电。
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