CN113771659B - 一种高集成化智能充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种高集成化智能充电桩，包括交流输入模块、充电电源模块、充电控制模块、人工终端模块、散热模块和充电枪；在充电控制模块控制下，交流输入模块将市电转接到充电电源模块中，充电电源模块输出接充电控制模块；所述的交流输入模块为充电桩集成化交流输入模块，所述的充电控制模块为智能型充电桩集成化插拔式控制模块；在智能型充电桩集成化插拔式控制模块控制下充电桩集成化交流输入模块将市电转接到充电模块的输入端。本发明通过集成化，标准化，连接电缆少了，大大简化了充电桩结构。

Description

一种高集成化智能充电桩
技术领域
本发明涉及充电桩领域，特别是一种高集成化智能充电桩。
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。
目前市场上的充电桩由充电控制板、计量部分、检测部分、人工终端(触摸显示屏、指示灯、读卡器、急停按钮)、过流及绝缘保护部分、功率分配部分、开关(继电器)部分、辅助电源部分、通信部分、充电枪接口及驱动部分、交流接触器、塑壳空开、防雷器、接线端子、充电模块、散热部件、机柜、辅材分立部件等组成，如图1所示。
目前的充电桩要实现其功能，这些功能单元由上百条电缆连接在一起，组成一个完整的充电桩控制、输入系统；随意固定安装在充电桩机柜内部，没有将所有可以集成的部件分类全部集成，所以无法标准化，批量化。
目前，充电桩中部件没有集成化、模块化，标准化。各功能单元链接繁杂，容易出错，生产效率低、工艺不美观、不便标准化；售后成本高，需要现场维护。
发明内容
本发明针对目前充电桩的上述不足，提供一种高集成化智能充电桩。
本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种高集成化智能充电桩，包括交流输入模块、充电电源模块、充电控制模块、人工终端模块，散热模块和充电枪；在充电控制模块控制下，交流输入模块将市电转接到充电电源模块中，充电电源模块输出接充电控制模块，充电控制模块与充电枪A/B链接；所述的交流输入模块为充电桩集成化交流输入模块，所述的充电控制模块为智能型充电桩集成化插拔式控制模块；在智能型充电桩集成化插拔式控制模块控制下充电桩集成化交流输入模块将市电转接到充电模块的整流电路输入端。
进一步的，上述的高集成化智能充电桩中：所述的智能型充电桩集成化插拔式控制模块对有多枝充电枪的充电桩实行集中控制；将所有的控制电路集成在一起形成的充电控制模块，所述的控制电路包括任意两枝充电枪的绝缘检测电路、BMS电源、双路电表、人机交互接口电路、电子锁驱动电路、温度检测电路、双枪通讯、辅助电源、功率分配电路、输出控制电路以及集成交流输入模块接口电路、外置电表接口电路；在充电控制模块上设置有插拨接口，所述的插拨接口包括充电枪接口、集成散热模块接口、人机交互集成模块接口、集成交流输入模块接口和外围电表接口。
进一步的，上述的高集成化智能充电桩中：充电枪包括A枪和B枪，在充电控制板上产生控制信号控制设置在A枪和B枪分别与充电模块的连线上的开关。
进一步的，上述的高集成化智能充电桩中：所述的集成交流输入模块是介于三相市电和充电桩供电之间的一个集成部件，包括充电桩集成化交流输入控制模块；所述的充电桩集成化交流输入控制模块包括市电进线接口、充电模块接口和控制接口，所述的充电模块接口与充电模块相连，控制接口与充电桩的集成充电控制模块相连，在控制模块控制下将市电进线接口输入的市电转接到所述的充电模块。
进一步的，上述的高集成化智能充电桩中：所述的充电桩集成化交流输入控制模块中包括至少一路交流输入控制电路；所述的交流输入控制电路包括：
市电进线柱包括A、B、C三相，与充电模块相连的接口包括a、b、c三相；
A相进线柱依次通过保险、由控制模块控制的控制开关接a相接口；
B相进线柱依次通过保险、由控制模块控制的控制开关接b相接口；
C相进线柱依次通过保险接c相接口；
在A-a、B-b、C-c之间分别通过6KA的压敏电阻接地。
进一步的，上述的高集成化智能充电桩中：所述的充电桩集成化交流输入控制模块中包括分别与八个充电模块相连的交流输入控制电路。
进一步的，上述的高集成化智能充电桩中：所述的充电桩集成化交流输入控制模块中还包括至少一路为充电桩的集成充电控制模块供电的220VAC。
进一步的，上述的高集成化智能充电桩中：集成人工终端模块包括完成充电桩的人机交互操作的LCD触摸显示屏，IC卡读卡器，4G通信模块和指示灯板。
进一步的，上述的高集成化智能充电桩中：集成散热模块包括根据充电模块不同散热方式由冷凝器或者型材散热器结合风扇，防尘网组成的完整散热组件。
本发明输入小型化，同时实现对每个充电模块的控制，保护。在待机状态下断掉充电模块的交流输入，实现降低充电桩的待机功耗，智能调度还可以优化充电进程。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细地说明。
附图说明
附图1为充电桩组成部件框图。
附图2为本发明实施例1高集成化智能充电桩组成框图。
附图3为本发明实施例1充电桩集成化交流输入模块结构图。
附图4为本发明实施例1充电桩交流输入框图
附图5为本发明实施例1充集成化插拔式控制模块框图。
附图6为本发明实施例1人工终端模块框图。
具体实施方式
如图2所示，本实施例是一种根据多年的充电桩研发、产经验将目前市场上充电桩系统进行改进形成的高集成化智能充电桩。
本实施例中，高集成化智能充电桩，包括交流输入模块、充电电源模块、控制模块、人工终端模块、散热模块和充电枪；在控制模块控制下，交流输入模块将市电转接到充电模块中的整流电路中，整流电路输出接充电枪；所述的交流输入模块为充电桩集成化交流输入模块，所述的控制模块为智能型充电桩集成化插拔式控制模块；在智能型充电桩集成化插拔式控制模块控制下充电桩集成化交流输入模块将市电转接到充电模块的整流电路输入端。
其中，充电桩集成化交流输入模块实现市电与充电模块之间的接口，如图3所示，是介于三相市电和充电桩供电之间的一个集成部件，包括充电桩集成化交流输入控制模块；充电桩集成化交流输入控制模块包括市电进线接口、充电模块接口和控制接口，充电模块接口与充电模块相连，控制接口与充电桩的集成充电控制模块相连，在控制模块控制下将市电进线接口输入的市电转接到所述的充电模块。
本实施例的充电桩集成化交流输入模块是充电桩接入市电的输入模块，在充电桩集成充电控制模块控制下，将市电引入到充电桩的充电电源模块，本实施例中一台充电桩中有一个充电桩集成充电控制模块实现对充电桩的控制，有至少一个本实施例中的充电桩集成化交流输入控制模块实现将市电转接到充电电源模块，由充电电源模块对汽车充电。本实施例中一个这样的充电桩集成化交流输入控制模块可以为八个充电电源模块供电，也就是说一个这样的充电桩集成化交流输入控制模块可以配八个充电模块，给每个充电模块设置一个如图4所示的交流输入控制电路，每路交流输入控制电路包括：
市电进线柱包括A、B、C三相，与充电模块相连的接口包括a、b、c三相；将市电的A、B、C三相分别转接到充电模块的a、b、c三相。在交流输入控制电路转接情况如下：
A相进线柱依次通过保险、由控制模块控制的控制开关接a相接口；
B相进线柱依次通过保险、由控制模块控制的控制开关接b相接口；
C相进线柱依次通过保险接c相接口；
在A-a、B-b、C-c之间分别通过6KA接地。在A-a、B-b、C-c之间分别通过6KA的压敏电阻接地，这个6KA的压敏电阻的作用就是吸收浪涌电流，具体就是防雷器。
本实施例中交流输入控制模块一侧设置有与市电进线相连的进线接线柱，在所述的交流控制模块的另一侧是与充电模块相连的接口。且每个充电模块都配置一个独立的控制接口电路。本装置可以配置8路接口，控制8个充电模块。
另外，本实施例的集成化充电桩交流输入模块中还包含一路220VAC交流输出接口，给集成充电控制模块供电。集成化充电桩交流输入模块包含一个与集成充电控制模块之间接口，用于集成充电控制模块对其控制。实现充电过程智能调度，待机节能等功能。
将交流输入单元模块化；将大功率的交流接触器，塑壳空开，短路保护，防雷器等分散为与充电模块对应的多路小功率输入。这样方便对每一个充电模块控制、保护。多路输入集成形成交流输入模块。
每个充电模块对应一组上述电路，这样将输入小型化，同时实现对每个充电模块的控制，保护。在待机状态下断掉充电模块的交流输入，实现降低充电桩的待机功耗。
本实施例中，集成人工终端模块包括完成充电桩的人机交互操作的LCD触摸显示屏，IC卡读卡器，4G通信模块和指示灯板。集成散热模块包括根据充电模块不同散热方式由冷凝器或者型材散热器结合风扇，防尘网组成的完整散热组件。
如图5所示，本实施例在一种两枝充电枪A枪和B枪的控制机柜，在机柜内设置一个充电控制模块，对有两枝充电枪的充电桩实行集成控制；将控制电路集成在一起形成的充电控制板，这里，控制电路很多，主要有A/B绝缘检测电路、A/B BMS通信电路、A/B双路电表、A/B人机交互电路、A/B电子锁互锁电路、A/B温度检测电路、A/B双枪通讯、A/B辅电电路、A/B输出控制电路等，在控制电路板上还有集成交流控制模块、通信模块、外置电表等；在充电控制模块上设置有插拨接口，所述的插拨接口包括A枪接口、B枪接口、集成散热模块接口、人机交互集成模块接口、集成交流输入模块接口和外围电表接口。这些接口直接通过插拨加入到控制柜中。如图4所示。
将触摸屏显示器，读卡器，指示灯，4G通信模块，急停按钮，加热器部件集成在一起，组成人工终端模块。如图6所示。
本实施例的高集成化智能充电桩具有如下特点：
1：集成化：将参与控制的所有元件集成起来，简化布局、走线；
2：模块化：将集成交流输入模块化，做成一个集中、可控的输入模块；将人工操作部分模块化；将散热部分模块化；
3：将接口简化、分类、插拔端子链接；
4：标准化：将充电桩的各个部件标准化；
5：大大简化生产，提高了可靠性；
6：提高了可维护性，集成模块可以更换的方式维护，大大降低了充电桩的售后维护成本。

Claims (8)

1.一种高集成化智能充电桩，包括交流输入模块、充电电源模块、充电控制模块、人工终端模块、散热模块和充电枪；在充电控制模块控制下，交流输入模块将市电转接到充电电源模块，充电电源模块输出接充电控制模块，由充电控制模块控制输出给充电枪；其特征在于：所述的交流输入模块为充电桩集成化交流输入模块，所述的充电控制模块为智能型充电桩集成化插拔式控制模块；在智能型充电桩集成化插拔式控制模块控制下充电桩集成化交流输入模块将市电转接到充电模块的输入端；所述的智能型充电桩集成化插拔式控制模块对有多枝充电枪的充电桩实行充电集中控制；将所有的控制电路集成在一起形成的充电控制模块，所述的控制电路包括任意两枝充电枪的绝缘检测电路、BMS电源、双路电表、人机交互电路、电子锁驱动电路、温度检测电路、双枪通讯、辅助电源、功率分配及输出控制电路以及集成交流模块接口电路、通信接口、外置电表接口；在充电控制模块上设置有插拨端子接口，所述的插拨端子接口包括充电枪接口、集成散热模块接口、人机交互集成模块接口、集成交流输入模块接口和外围电表接口。
2.根据权利要求1所述的高集成化智能充电桩，其特征在于：充电枪包括A枪和B枪，在充电控制模块上产生控制信号控制设置在A枪和B枪分别与充电模块的连线上的开关。
3.根据权利要求1所述的高集成化智能充电桩，其特征在于：所述的集成交流输入模块是介于三相市电和充电桩供电之间的一个集成部件，包括充电桩集成化交流输入控制电路；所述的充电桩集成化交流输入控制模块包括市电进线接口、充电电源模块接口和控制接口，所述的充电电源模块接口与充电电源模块相连，控制接口与充电桩的集成充电控制模块相连，在控制模块控制下将市电进线接口输入的市电转接到所述的充电模块。
4.根据权利要求3所述的高集成化智能充电桩，其特征在于：所述的充电桩集成化交流输入控制模块中包括至少一路交流输入控制电路；所述的交流输入控制电路包括：
市电进线柱包括A、B、C三相，与充电模块相连的接口包括a、b、c三相；
A相进线柱依次通过保险、由控制模块控制的控制开关接a相接口；
B相进线柱依次通过保险、由控制模块控制的控制开关接b相接口；
C相进线柱依次通过保险接c相接口；
在A-a、B-b、C-c之间分别通过6KA的压敏电阻接地。
5.根据权利要求4所述的高集成化智能充电桩，其特征在于：所述的充电桩集成化交流输入控制模块中包括分别与八个充电模块相连的交流输入控制电路。
6.根据权利要求4所述的高集成化智能充电桩，其特征在于：所述的充电桩集成化交流输入控制模块中还包括至少一路为充电桩的集成充电控制模块供电的220VAC。
7.根据权利要求1所述高集成化智能充电桩，其特征在于：集成人工终端模块包括完成充电桩的人机交互操作的LCD触摸显示屏，IC卡读卡器，4G通信模块和指示灯板。
8.根据权利要求1所述高集成化智能充电桩，其特征在于：散热模块为集成散热模块包括根据充电模块不同散热方式由冷凝器或者型材散热器结合风扇，防尘网组成的完整散热组件。
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Denomination of invention: A highly integrated intelligent charging station

Effective date of registration: 20231226

Granted publication date: 20230512

Pledgee: Jiangxi Ruichang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Saihu Branch

Pledgor: Jiangxi Ruihua Intelligent Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980074150