CN111634204A - 一种插卡式一桩多枪新能源车充电系统以及充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及插卡式一桩多枪新能源车充电系统，包括：电力转换单元、停车塔和充电控制单元。停车塔接收包括有多个独立运行的充电模块。充电模块均包括有充电枪、分处理器和CPU卡读卡器。分处理器与充电枪相配套使用，且均连接至同一根总线。CPU卡读卡器与分处理器相配套使用。充电控制单元包括有连接于总线上的主处理器。主处理器实时采集上述各CPU卡读卡器的记录插卡时间，并据此设定各个分处理器的具体优先级。如此一来，充电系统可以做到分时、分散充电，从而使其不必设置过大的动力容量。另外，还可以降低其主处理器和分处理器的运转频率以及热产生量，进而降低了采购成本。另外，本发明还涉及了一种插卡式一桩多枪新能源车充电方法。
Description
技术领域
本发明涉及新能源车充电桩制造技术领域，尤其是一种插卡式一桩多枪新能源车充电系统以及充电方法。
背景技术
随着新能源车的快速发展，其普及率越来越高，也产生了更多的有关充电的问题。示例如下：在现有技术中，停车塔均采用一桩多枪的轮充设计方案，即采用单处理器，由一个处理器同时管理多个充电接口(即充电枪)，而处理器实时采集多个接口的状态，用户通过选择接口编号顺序启动各个接口进行充电，并根据启动顺序进行排序，所有工作都集中在一个处理器中处理，系统复杂。由于受限于处理器资源，充电接口数量有限，扩展性能差，只要处理器出现故障，即可导致所有充电枪都无法使用，容错性较差。再者，当需对多部新能源车进行充电时，处理器需始终保持于高速运转状态，必不可免地会产生大量热量，从而需要耗费较多资金购买高性能的处理器。另外，还极易导致处理器过热受损现象，进而导致整个新能源车充电系统的瘫痪。因而，亟待技术人员解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计简单，易于实施，且基于优先级分配规则执行充电进程的一种插卡式一桩多枪新能源车充电系统。
为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种插卡式一桩多枪新能源车充电系统，其包括：
电力转换单元，其连接至少一发电系统，且接收来自上述发电系统的电能，并转换为一输出电源；
停车塔，其实时地接收上述电力转换单元输出的输出电流，且其包括有多个独立运行的、以用来对新能源车进行充电的充电模块。充电模块均包括有充电枪、分处理器以及CPU卡读卡器。分处理器与充电枪的数量相一致，且配套使用，且均连接至同一根总线。CPU卡读卡器与分处理器相配套使用，以发出充电信号至分处理器，且记录插卡时间。
充电控制单元，其包括有主处理器。主处理器亦连接于总线上。主处理器实时采集上述各CPU卡读卡器的记录插卡时间，并据此设定各个分处理器的具体优先级，以确定执行各充电枪充电动作的先后顺序。
作为本发明技术方案的进一步改进，上述插卡式一桩多枪新能源车充电系统还包括有直流电能表。充电控制单元实时反馈新能源车的充电状态，以决定是否切断与之相对应的充电枪。
作为本发明技术方案的更进一步改进，上述插卡式一桩多枪新能源车充电系统还包括有显示输出电路以及音频输出电路。上述显示输出电路、音频输出电路均与充电控制单元相连接，以分别显示实时充电状态、充电完成后发生警示音。
作为本发明技术方案的进一步改进，上述电力转换单元包括有主控芯片、接触感应器和多个输入端与上述发电系统相连接的AC-DC整流电路。接触感应器安装于充电枪上，以实时感应充电枪相对于新能源车的充电座是否插设到位。主控芯片通过上述总线以实现与充电控制单元、AC-DC整流电路的连接。
作为本发明技术方案的更进一步改进，上述电力转换单元还包括有电磁锁，以用来锁定与之相对应的充电枪。主处理器的输出端与电磁锁的输入端相连接。
作为本发明技术方案的更进一步改进，上述电力转换单元还包括有绝缘监测模块。绝缘监测模块和AC-DC整流电路的正输出端和负输出端相并联。
当新能源车停到停车位时，车主如果需要充电时，将充电枪插在新能源车的充电座上，刷卡确认充电桩的充电枪与新能源车的充电座能握手后，即可以离开，而充电枪会根据车主刷卡的先后顺序陆续来进行充电，而不是一插上充电枪握手后即开始充电，通过采用上述技术方案进行设置，可以在充电的过程中做到分时、分散用电，从而使得充电系统不必设置过大的动力容量，进而降低了投资成本。另外，各充电枪均由相互独立的多个分处理器进行控制，从而有效地降低其运转频率以及热产生量，降低了对分处理器产品品质的要求，进而降低了采购成本。
另外，本发明涉及了一种与上述插卡式一桩多枪新能源车充电系统相适配的充电方法，具体如下：当新能源车停靠至停车位时，车主将充电枪插在新能源车的充电座上，借助于CPU卡读卡器进行充电刷卡确认使得充电桩的充电枪与新能源车的充电座进行充电握手，随后，车主就可以离开，而充电枪会根据刷卡的先后顺序陆续来进行充电。
作为本发明技术方案的进一步改进，借助于直流电以向充电控制单元实时反馈新能源车的充电状态，以决定是否切断充电枪电流。当确认正在充电的新能源车的蓄电量达到额定值时，即时切断充电枪的供电状态，随后电力转换单元所输出的电流自动地切换下一把充电枪，以对下一辆新能源车进行充电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中一种插卡式一桩多枪新能源车充电系统与停车棚配合使用时的立体示意图。
图2是本发明中一种插卡式一桩多枪新能源车充电系统的原理性示意图。
图3是本发明中一种插卡式一桩多枪新能源车充电系统的控制流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员充分理解本发明所公开的技术方案，下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明，图1是本发明中一种插卡式一桩多枪新能源车充电系统与停车棚配合使用时的立体示意图；图2示出了本发明中一种插卡式一桩多枪新能源车充电系统的原理性示意图，可知，其主要由电力转换单元、停车塔以及充电控制单元等几部分构成，其中，电力转换单元至少连接一发电系统，且接收来自上述发电系统的电能，并转换为一输出电源。停车塔实时地接收上述电力转换单元输出的输出电流，且其包括有多个独立运行的、以用来对新能源车进行充电的充电模块。充电模块均包括有充电枪、分处理器以及CPU卡读卡器。分处理器与充电枪的数量相一致，且配套使用，且均连接至同一根总线。CPU卡读卡器与分处理器相配套使用，以发出充电信号至分处理器，且记录插卡时间。而充电控制单元包括有主处理器。主处理器亦连接于上述总线上。主处理器实时采集上述各CPU卡读卡器的记录插卡时间，并据此设定各个分处理器的具体优先级，以确定执行各充电枪充电动作的先后顺序(如图2中所示)。如此一来，可以在对新能源车进行充电的过程中做到分时、分散用电，从而使得充电系统不必设置过大的动力容量，进而降低了投资成本。另外，各充电枪均由相互独立的多个分处理器进行控制，从而有效地降低其运转频率以及热产生量，降低了对分处理器产品品质的要求，进而降低了采购成本。
借用上述一种插卡式一桩多枪新能源车充电系统对新能源车进行充电的方法如下：当车主需对新能源车进行充电时，将充电枪插在新能源车的充电座上，刷卡确认充电桩的充电枪与新能源车的充电座能握手后，即可以离开，而充电枪会根据车主刷卡的先后顺序陆续来进行充电，而不是一插上充电枪握手后即开始充电(如图3中所示)。
出于实时监控新能源的充电状态方面考虑，上述插卡式一桩多枪新能源车充电系统还需增设有直流电能表。充电控制单元实时反馈新能源车的充电状态，以决定是否切断与之相对应的充电枪电流。在对新能源车进行充电的进程中，直流电流表实时地检测充电枪的反馈电流，而当反馈电流值达到预设值时，即判定新能源车充电完成。而后直流电流表发生停止信号至与之相对应的分处理器，进而切断充电枪的电流(如图3中所示)。
当然，上述插卡式一桩多枪新能源车充电系统还可以配套设置有显示输出电路以及音频输出电路。上述显示输出电路、音频输出电路均与充电控制单元相连接，以分别显示实时充电状态、充电完成后发生警示音。这样一来，以便于车主实时地、显明地把得到能源车的充电状态，并根据自身对电量的实际需求对是否切断充电枪进行判定。
作为上述电力转换单元结构的进一步细化，其还可以优选由主控芯片、接触感应器和多个输入端与上述发电系统相连接的AC-DC整流电路等几部分构成。其中，接触感应器安装于充电枪上，以实时感应充电枪相对于新能源车的充电座是否插设到位。主控芯片通过上述总线以实现与充电控制单元、AC-DC整流电路的连接。这样一来，一方面，不但有效地确保了电力转换单元所输出电流的稳定性，进而避免由于充电电流不稳定而导致的新能源车电池受损或过早报废现象的发生；另一方面，只有当确认充电枪相对于充电座插设到位后才执行充电操作，从而杜绝了“空充”、“漏充”问题的出现。
再者，上述电力转换单元还可以根据具体情况增设有电磁锁，以用来锁定与之相对应的充电枪。主处理器的输出端与电磁锁的输入端相连接。通过采用上述技术方案进行设置，仅当车主刷卡后，采用根据车主新能源车的实际停靠车位来解锁相应的充电枪，从而避免充电枪被随意拖动现象的发生。
作为本发明技术方案的更进一步改进，上述电力转换单元还包括有绝缘检测模块。绝缘检测模块和AC-DC整流电路的正输出端和负输出端相并联。绝缘检测模块是针对直流系统正负极对地绝缘电阻达到告警整定值，发出接地告警信号，并进行接地支路检测，将接地故障定位在少数供电回路，以提高接地故障处理速度，减轻劳动，缩短接地周期，从而确保上述插卡式一桩多枪新能源车充电系统的运行过程更为安全、可靠。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种插卡式一桩多枪新能源车充电系统，其特征在于，包括：
电力转换单元，其连接至少一发电系统，且接收来自所述发电系统的电能，并转换为一输出电源；
停车塔，其实时地接收所述电力转换单元输出的输出电流，且其包括有多个独立运行的、以用来对新能源车进行充电的充电模块；所述充电模块均包括有充电枪、分处理器以及CPU卡读卡器；所述分处理器与所述充电枪的数量相一致，且配套使用，且均连接至同一根总线；所述CPU卡读卡器与所述分处理器相配套使用，以发出充电信号至所述分处理器，且记录插卡时间；
充电控制单元，其包括有主处理器；所述主处理器亦连接于所述总线上；所述主处理器实时采集各所述CPU卡读卡器的记录插卡时间，并据此设定各个所述分处理器的具体优先级，以确定执行各所述充电枪充电动作的先后顺序。
2.根据权利要求1所述的插卡式一桩多枪新能源车充电系统，其特征在于，还包括有直流电能表；所述直流电能表通过所述总线以实现与所述充电控制单元的连接，以向所述充电控制单元实时反馈新能源车的充电状态，以决定是否切断与之相对应的所述充电枪。
3.根据权利要求2所述的插卡式一桩多枪新能源车充电系统，其特征在于，还包括有显示输出电路以及音频输出电路；所述显示输出电路、所述音频输出电路均与所述充电控制单元相连接，以分别显示实时充电状态、充电完成后发生警示音。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的插卡式一桩多枪新能源车充电系统，其特征在于，所述电力转换单元包括有主控芯片、接触感应器和多个输入端与所述发电系统相连接的AC-DC整流电路；所述接触感应器安装、固定于所述充电枪上，以实时感应所述充电枪相对于新能源车的充电座是否插设到位；所述主控芯片通过所述总线以实现与所述充电控制单元、所述AC-DC整流电路的连接。
5.根据权利要求4所述的插卡式一桩多枪新能源车充电系统，其特征在于，所述电力转换单元还包括有电磁锁，以用来锁定与之相对应的所述充电枪；所述主处理器的输出端与所述电磁锁的输入端相连接。
6.根据权利要求5所述的插卡式一桩多枪新能源车充电系统，其特征在于，所述电力转换单元还包括有绝缘监测模块；所述绝缘监测模块和所述AC-DC整流电路的正输出端和负输出端相并联。
7.一种插卡式一桩多枪新能源车充电方法，其特征在于，当新能源车停靠至停车位时，车主将充电枪插在新能源车的充电座上，借助于CPU卡读卡器进行充电刷卡确认使得充电桩的充电枪与新能源车的充电座进行充电握手，随后，车主就可以离开，而充电枪会根据刷卡的先后顺序陆续来进行充电。
8.一种插卡式一桩多枪新能源车充电方法，其特征在于，借助于直流电以向所述充电控制单元实时反馈新能源车的充电状态，以决定是否切断充电枪电流；当确认正在充电的新能源车的蓄电量达到额定值时，即时切断充电枪的供电状态，随后电力转换单元所输出的电流自动地切换下一把充电枪，以对下一辆新能源车进行充电。
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