CN112918296B - 一种防触电并能自动报警的新能源汽车充电桩 - Google Patents

一种防触电并能自动报警的新能源汽车充电桩 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种防触电并能自动报警的新能源汽车充电桩，属于充电桩领域，包括充电桩体，充电桩体的底部固定安装有支撑机构，支撑机构的底部设置有导电绝缘机构，充电桩体的背面设置有自动报警及断电系统，充电桩体的侧壁设置有汽车充电单元，本发明通过设有支撑机构、基座和物联网控制终端便于将该电桩与地面进行稳固支撑，可依靠内置在基座中的物联网控制终端进行操作，而物联网控制终端可通过CAN总线的网络桥接功能作用上下实现地表预埋光纤的网络传输。

Description

一种防触电并能自动报警的新能源汽车充电桩
技术领域
本发明属于充电桩技术领域，具体涉及一种防触电并能自动报警的新能源汽车充电桩。
背景技术
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，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
1)现有的充电桩在日常使用过程当中容易出现漏电导电的情况在日常使用过程中使用者在触摸充电桩的时候容易发生触电的危险，且也无法及时的对该充电桩进行断电处理，现有的充电桩在长时间的使用过程中，充电枪容易导电；
2)现有的充电桩在日常使用过程中很容易不能在发生漏电的同时及时的进行断电处理，漏电及导电的发生霎那间使用者逃生的逃生难度低，容易造成较为严重的后果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防触电并能自动报警的新能源汽车充电桩，旨在解决现有的现有的充电桩在日常使用过程当中容易出现漏电导电的情况在日常使用过程中使用者在触摸充电桩的时候容易发生触电的危险，且也无法及时的对该充电桩进行断电处理，现有的充电桩在长时间的使用过程中，充电枪容易导电的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括充电桩体，所述充电桩体的底部固定安装有支撑机构，所述支撑机构的底部设置有导电绝缘机构，所述充电桩体的背面设置有自动报警及断电系统，所述充电桩体的侧壁设置有汽车充电单元。
为了使得达到提醒使用人员醒目防护的目的，作为本发明一种优选的，所述导电绝缘机构包括形状为方形的壳体，所述壳体的外部套接有与之相配的绝缘橡胶套，所述绝缘橡胶套的背面并排嵌接有若干根反光柱，所述壳体中部固定安装有防水隔板，所述防水隔板的表面固定穿插设有若干条导电铝片，若干条导电铝片的端头处交汇于防水隔板的中部，且中部交汇处通过紧固螺钉与防水隔板固定连接。
为了使得方便使用人员对该装置进行固定的目的，作为本发明一种优选的，若干条导电铝片的底端竖直穿设有螺钉，若干根螺钉与地面螺纹固定连接。
为了达到了建筑的目的，作为本发明一种优选的，所述壳体的顶部四个边角处均固定安装有用于减震的钢簧。
为了使得起到通电控制的目的，作为本发明一种优选的，四根竖直设置的钢簧顶端固定支撑连接支撑机构，所述支撑机构包括与钢簧支撑固定的基座，该基座的侧壁开设有物联网控制终端，所述物联网控制终端的侧壁电性桥接设有CAN总线插槽，所述CAN总线插槽的内部电性穿插设有CAN总线。
为了使得达到绝缘监测的目的，作为本发明一种优选的，所述基座的中部表面开设有开槽，所述开槽的中部固定安装有充电桩体，所述充电桩体的内部固定安装有充电控制器，所述充电控制器的底部电性连接有计费控制单元，所述计费控制单元的边侧固定安装有高压绝缘检测板。
为了使得方便操作控制，作为本发明一种优选的，所述充电桩体的顶部固定安装有与电脑电性控制的LED电子显示屏，所述LED电子显示屏的顶部电性控制安装有照明灯，所述充电桩体的顶部正表面固定安装有备用电源，所述备用电源的顶部电性安装有断电报警器。
为了使得达到结算的目的，作为本发明一种优选的，所述充电桩体的正表面固定安装有支撑托架，所述支撑托架的表面固定安装有移动支付终端。
为了使得达到自动报警的目的，作为本发明一种优选的，所述充电桩体的背面外壳中部固定安装有自动报警及断电系统，所述自动报警及断电系统包括与充电桩体背面固定连接的控制箱，所述控制箱的内部固定安装有PCB板，所述PCB板的顶部通过锡接电路电性连接的继电器，所述PCB板的中部固定安装有单片机，所述单片机的底部设置有用于检测稳压电流的电流传感器，所述PCB板的底部其中一边角处电性连接有供电电闸，所述电流传感器与供电电闸电性控制连接，所述供电电闸与继电器电性控制连接，所述继电器与单片机电性控制连接，所述控制箱的顶部固定安装有用于定位的信号发射杆，所述信号发射杆内置有物联网报警定位器，所述物联网报警定位器和单片机电性均与PCB板电性控制连接。
为了使得达到操作的目的，作为本发明一种优选的，所述充电桩体的侧壁固定安装有汽车充电单元，所述汽车充电单元包括与充电桩体侧壁固定连接的支撑架，所述支撑架的表面固定安装有电枪存放箱，所述电枪存放箱的正表面开设有电枪存放槽，所述电枪存放槽的正边固定安装有电磁锁，所述电磁锁的表面锁紧有充电枪，所述充电枪由电枪本体及供电按钮构成，所述电枪本体的顶部握把处电性连接设有供电按钮，所述充电枪的底部电性连接设有熔丝保险器，所述熔丝保险器的底部供电端通过铜制导线与电流传感器电性连接，所述电枪存放槽的顶部设置有遮挡棚。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)通过设有的导电绝缘机构、绝缘橡胶套和防水隔板及导电铝片便于将外泄的电流沿着导电铝片进行导入地下，倘若整个充电桩体发生漏电时，可通过导电绝缘机构向地面将高压电进行导出，且利用绝缘橡胶套可起隔电的作用，避免人工误触所造成的被电，此时利用若干条导电铝片即可将高压电进行传导，经过螺钉将电力输送至地下，减轻对人体的电击伤害；
2)通过设有支撑机构、基座和物联网控制终端便于将该电桩与地面进行稳固支撑，可依靠内置在基座中的物联网控制终端进行操作，而物联网控制终端可通过CAN总线的网络桥接功能作用上下实现地表预埋光纤的网络传输，基座的托起功能在长期支持状态下以便将四根钢簧的压力进行分担，起到均匀受力的作用；
3)汽车充电单元、充电枪和遮挡棚便于利用单片机就会控制继电器降低输送电压，当输送的电压降低后，所造成的后果就是电流经过较小不稳定的电流会将供电电闸进行触发，使其制动实现总闸的切断，则充电桩体本体就会失去电源供应，而信号发射杆就会发送最后的定位信息，以便维修者前来维修。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的示意图；
图2为本发明侧面结构示意图之一；
图3为本发明侧面结构示意图之二；
图4为本发明侧面结构示意图之三；
图5为本发明背面结构示意图；
图6为本发明充电桩体结构示意图；
图7为本发明自动报警及断电系统结构示意图；
图8为本发明充电枪示意图。
图中：1、导电绝缘机构；101、绝缘橡胶套；102、防水隔板；103、导电铝片；104、钢簧；105、反光柱；2、支撑机构；201、基座；202、物联网控制终端；203、CAN总线；3、自动报警及断电系统；301、控制箱；302、信号发射杆；303、单片机；304、继电器；305、电流传感器；306、供电电闸；4、汽车充电单元；401、充电枪；402、遮挡棚；403、支撑架；404、电磁锁；405、电枪存放槽；5、充电桩体；501、充电控制器；502、计费控制单元；503、高压绝缘检测板；504、LED电子显示屏；505、照明灯；506、断电报警器；507、备用电源；508、支撑托架；509、移动支付终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
实施例1
请参阅图1-8，本发明提供以下技术方案：包括充电桩体5，充电桩体5的底部固定安装有支撑机构2，支撑机构2的底部设置有导电绝缘机构1，充电桩体5的背面设置有自动报警及断电系统3，充电桩体5的侧壁设置有汽车充电单元4。
通过设有的导电绝缘机构1、绝缘橡胶套101和防水隔板102及导电铝片103便于将外泄的电流沿着导电铝片103进行导入地下，倘若整个充电桩体5发生漏电时，可通过导电绝缘机构1向地面将高压电进行导出，且利用绝缘橡胶套101可起隔电的作用，避免人工误触所造成的被电，此时利用若干条导电铝片103即可将高压电进行传导，经过螺钉将电力输送至地下，减轻对人体的电击伤害。
本实施例中，导电绝缘机构1包括形状为方形的壳体，壳体的外部套接有与之相配的绝缘橡胶套101，绝缘橡胶套101的背面并排嵌接有若干根反光柱105，壳体中部固定安装有防水隔板102，防水隔板102的表面固定穿插设有若干条导电铝片103，若干条导电铝片103的端头处交汇于防水隔板102的中部，且中部交汇处通过紧固螺钉与防水隔板102固定连接。
具体的：倘若整个充电桩体5发生漏电时，可通过导电绝缘机构1向地面将高压电进行导出，且利用绝缘橡胶套101可起隔电的作用，避免人工误触所造成的被电的情况。
在本实施例中：若干条导电铝片103的底端竖直穿设有螺钉，若干根螺钉与地面螺纹固定连接。
使用时，此时利用若干条导电铝片103即可将高压电进行传导，经过螺钉将电力输送至地下，减轻对人体的电击伤害。
在本实施例中：壳体的顶部四个边角处均固定安装有用于减震的钢簧104。
具体的：起到了良好的减震效果。
在本实施例中，四根竖直设置的钢簧104顶端固定支撑连接支撑机构2，支撑机构2包括与钢簧104支撑固定的基座201，该基座201的侧壁开设有物联网控制终端202，物联网控制终端202的侧壁电性桥接设有CAN总线插槽，CAN总线插槽的内部电性穿插设有CAN总线203。
在使用时，在日常使用过程当中可利用支撑机构2将充电桩体5的上半部分进行稳固支撑，充电桩体5的物联网报警功能可依靠内置在基座201中的物联网控制终端202进行操作，而物联网控制终端202可通过CAN总线203的网络桥接功能作用上下实现地表预埋光纤的网络传输，基座201的托起功能在长期支持状态下以便将四根钢簧104的压力进行分担，起到均匀受力的作用。
在本实施例中，基座201的中部表面开设有开槽，开槽的中部固定安装有充电桩体5，充电桩体5的内部固定安装有充电控制器501，充电控制器501的底部电性连接有计费控制单元502，计费控制单元502的边侧固定安装有高压绝缘检测板503。
具体的：方便检测各个电源的用电电压和计费情况。
在本实施例中，充电桩体5的顶部固定安装有与电脑电性控制的LED电子显示屏504，LED电子显示屏504的顶部电性控制安装有照明灯505，充电桩体5的顶部正表面固定安装有备用电源507，备用电源507的顶部电性安装有断电报警器506。
具体的以便达到了便捷的显示，使其在使用过程中更加的便捷。
在本实施例中，充电桩体5的正表面固定安装有支撑托架508，支撑托架508的表面固定安装有移动支付终端509。
具体的：在日常使用过程中充电桩体5可起到对内置的控制电路起到良好的防护作用，当有新能源汽车需要充电时可利用计费控制单元502当使用人员扫码付费后利用计费控制单元502将充电时间进行记时，将直流电进行变压输送，而充电控制器501控制充电过程中的一系列的后续的控制，利用高压绝缘检测板503方便检测注入的高压是否符合车型标准，当输出的电流有异常时可第一时间的检测到，为后续的报警及高压显示提供检测依据，而LED电子显示屏504在电脑的控制作用下进行滚动字幕播放，以便为使用者操作提供方便，而照明灯505也可以便于在夜间对控制单元进行照明，当发生充电异常时检测到高压输出异常断电报警器506能够及时的发出声光报警提醒使用者远离该充电桩体5。
在本实施例中，充电桩体5的背面外壳中部固定安装有自动报警及断电系统3，自动报警及断电系统3包括与充电桩体5背面固定连接的控制箱301，控制箱301的内部固定安装有PCB板，PCB板的顶部通过锡接电路电性连接的继电器304，PCB板的中部固定安装有单片机303，单片机303的底部设置有用于检测稳压电流的电流传感器305，PCB板的底部其中一边角处电性连接有供电电闸306，电流传感器305与供电电闸306电性控制连接，供电电闸306与继电器304电性控制连接，继电器304与单片机303电性控制连接，控制箱301的顶部固定安装有用于定位的信号发射杆302，信号发射杆302内置有物联网报警定位器，物联网报警定位器和单片机303电性均与PCB板电性控制连接。
具体的：在日常使用过程当中，可利用自动报警及断电系统3可为充电桩体5在漏电之前发出警报信息，以便避免人员触电的惨剧发生，因此具体的报警原理为，在充电桩体5正常运行时，电路上的电流高压时稳定的，因此在正常的充电过程中，可在单片机303的控制作用下启动用于检测稳压电流的电流传感器305，此时检测到的充电电压稳定性与外接电源是相持平的，当在运行过程中，电流若不慎传导至充电桩体5的外部，使得造成充电桩体5的本体也产生了导电性，因此流经电流传感器305的电压会直线下降，乃至电压不稳，造成较大的拨动，因此，单片机303就会控制继电器304降低输送电压，当输送的电压降低后，所造成的后果就是电流经过较小不稳定的电流会将供电电闸306进行触发，使其制动实现总闸的切断，则充电桩体5本体就会失去电源供应，而信号发射杆302就会发送最后的定位信息，以便维修者前来维修。
在本实施例中，充电桩体5的侧壁固定安装有汽车充电单元4，汽车充电单元4包括与充电桩体5侧壁固定连接的支撑架403，支撑架403的表面固定安装有电枪存放箱，电枪存放箱的正表面开设有电枪存放槽405，电枪存放槽405的正边固定安装有电磁锁404，电磁锁404的表面锁紧有充电枪401，充电枪401由电枪本体及供电按钮构成，电枪本体的顶部握把处电性连接设有供电按钮，充电枪401的底部电性连接设有熔丝保险器，熔丝保险器的底部供电端通过铜制导线与电流传感器305电性连接，电枪存放槽405的顶部设置有遮挡棚402。
具体的：便于操作与控制。
本发明的工作原理及使用流程：
实施例1：具体使用时，支付过程：使用人员首先打开手机app并扫描支付移动支付终端509上的二维码，支付成功后，计费控制单元502受制连接随即根据使用人员扫码支付费用自动计算并控制充电时长，并将直流电进行变压输送，整个支付过程当中可通过CAN总线203的网络桥接功能作用上下实现地表预埋光纤的网络传输，利用物联网控制终端202将电性支付账单实现转账，下一步便将电磁锁404进行解锁，充电时长即可依照插入时间进行计费，使用人员可手持充电枪401从电枪存放槽405中进行取出，随后使用人员即可将充电枪401的端头插入到新能源汽车的供电插口中，计费控制单元502随即开始计费，同时利用高压绝缘检测板503方便检测注入的高压是否符合车型供电标准，若不符合则可进行变压处理，充电控制器501随即将电能顺着电源口进行变压输送，使用人员可观看移动支付终端509上的充电倒计时进行观看，以便于使用人员耐心的等待，再结合与电脑进行控制的LED电子显示屏504受制于电脑的控制作用下，以便出现滚动提醒字幕，保证充电过程中的正常操作，以便降低充电过程中的风险，倘若正常操作，但不慎发生较为严重的漏电问题时，自动报警及断电系统3则会通电运行首先内部的电流传感器305则会第一时间的检测到所导出的电压稳压效果不佳，稳压过程中的电流导电性较强导致电压急剧下降，则单片机303会控制继电器304进行降压处理，降低输入的电压强度，若电压继续下降继电器304则会在单片机303的控制下进行断电处理，并且供电电闸306则会自动跳闸，在该电桩的供电源头处实现电源的切断，并且信号发射杆302通过内置的发出最后的定位信号，断电后物联网报警定位器会自动将备用电源507进行调取，并将断电报警器506进行通电发出光电报警，以便提醒顾客远离充电桩体5，在切断电源之前倘若整个充电桩体5发生漏电时，可通过导电绝缘机构1向地面将高压电进行导出，且利用绝缘橡胶套101可起隔电的作用，避免人工误触所造成的被电的情况，此时利用若干条导电铝片103即可将高压电进行传导，经过螺钉将电力输送至地下，减轻对人体的电击伤害，而信号发射杆302就会发送最后的定位信息，以便维修者前来维修。
倘若为使用人员的不正常操作造成，其握持部位的充电枪401发生电压供电漏电风险时，电压导流过高后其位于，汽车充电单元4处发生漏电情况，由于非正常的操作高压直流电源会烧断熔丝保险器，在烧断熔丝熔丝保险器后则预示着充电枪401本体会失去供电能力，防止烧坏汽车电池。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种防触电并能自动报警的新能源汽车充电桩，其特征在于，包括充电桩体(5)，所述充电桩体(5)的底部固定安装有支撑机构(2)，所述支撑机构(2)的底部设置有导电绝缘机构(1)，所述充电桩体(5)的背面设置有自动报警及断电系统(3)，所述充电桩体(5)的侧壁设置有汽车充电单元(4)，所述导电绝缘机构(1)包括形状为方形的壳体，所述壳体的外部套接有与之相配的绝缘橡胶套(101)，所述绝缘橡胶套(101)的背面并排嵌接有若干根反光柱(105)，所述壳体中部固定安装有防水隔板(102)，所述防水隔板(102)的表面固定穿插设有若干条导电铝片(103)，若干条导电铝片(103)的端头处交汇于防水隔板(102)的中部，且中部交汇处通过紧固螺钉与防水隔板(102)固定连接，所述壳体的顶部四个边角处均固定安装有用于减震的钢簧(104)，四根竖直设置的钢簧(104)顶端固定支撑连接支撑机构(2)，所述支撑机构(2)包括与钢簧(104)支撑固定的基座(201)，该基座(201)的侧壁开设有物联网控制终端(202)，所述物联网控制终端(202)的侧壁电性桥接设有CAN总线插槽，所述CAN总线插槽的内部电性穿插设有CAN总线(203)，所述基座(201)的中部表面开设有开槽，所述开槽的中部固定安装有充电桩体(5)，所述充电桩体(5)的内部固定安装有充电控制器(501)，所述充电控制器(501)的底部电性连接有计费控制单元(502)，所述计费控制单元(502)的边侧固定安装有高压绝缘检测板(503)，所述充电桩体(5)的侧壁固定安装有汽车充电单元(4)，所述汽车充电单元(4)包括与充电桩体(5)侧壁固定连接的支撑架(403)，所述支撑架(403)的表面固定安装有电枪存放箱，所述电枪存放箱的正表面开设有电枪存放槽(405)，所述电枪存放槽(405)的正边固定安装有电磁锁(404)，所述电磁锁(404)的表面锁紧有充电枪(401)，所述充电枪(401)由电枪本体及供电按钮构成，所述电枪本体的顶部握把处电性连接设有供电按钮，所述充电枪(401)的底部电性连接设有熔丝保险器，所述熔丝保险器的底部供电端通过铜制导线与电流传感器(305)电性连接，所述电枪存放槽(405)的顶部设置有遮挡棚(402)。
2.根据权利要求1所述的一种防触电并能自动报警的新能源汽车充电桩，其特征在于：若干条导电铝片(103)的底端竖直穿设有螺钉，若干根螺钉与地面螺纹固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种防触电并能自动报警的新能源汽车充电桩，其特征在于：所述充电桩体(5)的顶部固定安装有与电脑电性控制的LED电子显示屏(504)，所述LED电子显示屏(504)的顶部电性控制安装有照明灯(505)，所述充电桩体(5)的顶部正表面固定安装有备用电源(507)，所述备用电源(507)的顶部电性安装有断电报警器(506)。
4.根据权利要求1所述的一种防触电并能自动报警的新能源汽车充电桩，其特征在于：所述充电桩体(5)的正表面固定安装有支撑托架(508)，所述支撑托架(508)的表面固定安装有移动支付终端(509)。
5.根据权利要求3所述的一种防触电并能自动报警的新能源汽车充电桩，其特征在于：所述充电桩体(5)的背面外壳中部固定安装有自动报警及断电系统(3)，所述自动报警及断电系统(3)包括与充电桩体(5)背面固定连接的控制箱(301)，所述控制箱(301)的内部固定安装有PCB板，所述PCB板的顶部通过锡接电路电性连接的继电器(304)，所述PCB板的中部固定安装有单片机(303)，所述单片机(303)的底部设置有用于检测稳压电流的电流传感器(305)，所述PCB板的底部其中一边角处电性连接有供电电闸(306)，所述电流传感器(305)与供电电闸(306)电性控制连接，所述供电电闸(306)与继电器(304)电性控制连接，所述继电器(304)与单片机(303)电性控制连接，所述控制箱(301)的顶部固定安装有用于定位的信号发射杆(302)，所述信号发射杆(302)内置有物联网报警定位器，所述物联网报警定位器和单片机(303)电性均与PCB板电性控制连接。
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