CN115240382A - 一种用于充电桩的预警系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于充电桩的预警系统及方法，包括电压采集模块、红外传感器、主控制器及预警模块；电压采集模块的输出端与主控制器的第一输入端相连，红外传感器的输出端与主控制器的第二输入端相连；主控制器的第一输出端与预警模块的输入端相连；电压采集模块，用于采集并发送待预警充电桩的桩体对地电压；红外传感器，用于采集并发送待预警充电桩的周围预设范围内的人为活动；主控制器，用于根据待预警充电桩的桩体对地电压及待预警充电桩的周围预设范围内的人为活动，输出预警指令；预警模块，用于接收并响应预警指令，输出报警信号；本发明装置结构简单，能够有效避免事故发生，保障人的生命安全。

Description

一种用于充电桩的预警系统及方法
技术领域
本发明属于充电桩技术领域，特别涉及一种用于充电桩的预警系统及方法。
背景技术
随着新能源汽车的不断发展，市场对充电桩的需求迅速提升，为满足人们的便利出行需求，大功率充电桩已成为首选。然而，对于充电桩而言它也是一个电力设备，在其运行过程中会因为各种线路故障会导致出现漏电安全隐患，在漏电发生后，检修人员检查或车主充电时碰到，会对他们的人身安全造成危害。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于充电桩的预警系统及方法，以解决现有的充电桩出现漏电安全隐患时，无法对周围环境的使用者输出安全预警提示，安全性较差的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于充电桩的预警系统，其特征在于，包括电压采集模块、红外传感器、主控制器及预警模块；
所述电压采集模块的输出端与所述主控制器的第一输入端相连，所述红外传感器的输出端与所述主控制器的第二输入端相连；所述主控制器的第一输出端与所述预警模块的输入端相连；
所述电压采集模块，用于采集并发送待预警充电桩的桩体对地电压；
所述红外传感器，用于采集并发送待预警充电桩的周围预设范围内的人为活动；
所述主控制器，用于根据所述待预警充电桩的桩体对地电压及待预警充电桩的周围预设范围内的人为活动，输出预警指令；
所述预警模块，用于接收并响应所述预警指令，输出报警信号。
进一步的，还包括定位模块，所述定位模块的输出端与所述主控制器的第三输入端相连；所述主控制器的第二输出端与上位机系统相连；
所述定位模块，用于获取并发送待预警充电桩的定位信息至所述主控制器；
所述主控制器，还用于将所述待预警充电桩的定位信息转发至上位机系统进行展示。
进一步的，还包括内环境监测单元，所述内环境监测单元的输出端与所述主控制器的第四输入端相连；所述内环境监测单元，用于采集并发送待预警充电桩的内部温湿度数据。
进一步的，所述内环境监测单元，包括温度传感器及湿度传感器；其中，所述温度传感器的输出端与所述主控制器的第四输入端的第一端相连，所述湿度传感器的输出端与所述主控制器的第四输入端的第二端相连。
进一步的，还包括内环境调节单元；所述内环境调节单元的输入端与所述主控制器的第三输出端相连；所述内环境调节单元，用于对待预警充电桩的内部温度和内部湿度进行调节。
进一步的，所述内环境调节单元，包括风扇及除湿器；所述风扇的控制端与所述主控制器的第三输出端的第一端相连，所述除湿器的控制端与所述主控制器的第三输出端的第二端相连。
进一步的，所述红外传感器设置在待预警充电桩的门体外侧中心，用于采集并发送待预警充电桩门侧的人体红外信号。
进一步的，所述主控制器为PLC控制器或单片机。
本发明还提供了一种用于充电桩的预警方法，利用所述的一种用于充电桩的预警系统；所述预警方法，包括：
采集待预警充电桩的桩体对地电压；
根据所述桩体对地电压及预设的对地电压阈值，判断所述对地电压是否存在异常；
当所述对地电压存在异常时，监测待预警充电桩周围预设范围内是否有人为活动；若有，则输出报警信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种用于充电桩的预警系统及方法，利用电压采集模块采集待预警充电桩的桩体对地电压，利用红外传感器采集待预警充电桩的周围预设范围内的人为活动，利用主控制器对待预警充电桩的桩体对地电压及待预警充电桩的周围预设范围内的人为活动进行判断，输出预警指令，预警模块根据预警指令输出预警信号，对周围环境的使用者输出安全预警提示，在充电桩存在安全隐患时及时提醒靠近的人员远离充电桩，防止人身安全受到损害，实现安全预警作用；装置结构简单，能够有效避免事故发生，保障人的生命安全。
进一步的，通过设置定位模块，利用定位模块获取待预警充电桩的定位信息，当充电桩检测出漏电时，能够远程定位发生故障的充电桩的位置，便于对故障充电桩的维护，以排除故障。
进一步的，通过设置内环境监测单元，实现对充电桩的内部温湿度数据的实时监测；通过设置内环境调节单元，主控制器根据实时监测的充电桩的内部温湿度数据，控制内环境调节单元运行，实现对充电桩的内部温湿度的调节，以保持充电桩工作环境处于正常状态。
附图说明
图1为实施例1所述的用于充电桩的预警系统的结构框图；
图2为实施例1所述的用于充电桩的预警方法的流程图；
图3为实施例2所述的用于充电桩的预警系统的结构框图；
图4为实施例3所述的用于充电桩的预警系统的结构框图。
其中，1电压采集模块，2红外传感器，3主控制器，4预警模块，5定位模块，6温度传感器，7湿度传感器。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，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。
实施例1
如附图1所示，本实施例1提供了一种用于充电桩的预警系统，包括电压采集模块1、红外线传感器2、主控制器3及预警模块4；所述电压采集模块1的输出端与所述主控制器3的第一输入端相连，所述红外传感器2的输出端与所述主控制器3的第二输入端相连；所述主控制器3的第一输出端与所述预警模块4的输入端相连。
本实施例1中，所述电压采集模块1，用于采集并发送待预警充电桩的桩体对地电压；所述红外传感器2，用于采集并发送待预警充电桩的周围预设范围内的人为活动；所述主控制器3，用于根据待预警充电桩的状态对地电压及待预警充电桩的周围预设范围内的人为活动，输出预警指令；所述预警模块4，用于接收并相应所述预警指令，输出报警信号。
本实施例1中，所述红外传感器2设置在待预警充电桩的门体外侧中心，用于采集并发送待预警充电桩门侧的人体红外信号；所述电压采集模块1采用电压信号采集器；所述主控制器3采用PLC控制器或单片机。
预警方法及工作原理：
如附图2所示，本实施例1还提供了一种用于充电桩的预警方法，所述预警方法利用本实施例1所述的一种用于充电桩的预警系统；所述预警方法，具体包括以下步骤：
步骤1、利用电压采集模块1，采集待预测充电桩的桩体对地电压；并发送所述待预测充电桩的桩体对地电压至主控制器3。
步骤2、利用主控制器3，判断所述待预测充电桩的桩体对地电压是否异常；具体的，将所述待预测充电桩的桩体对地电压与预设的对地电压阈值进行比较，判断所述待预测充电桩的桩体对地电压是否存在异常；若存在异常，则执行步骤3；否则，返回步骤1。
步骤3、当所述对地电压存在异常时，利用红外传感器2，采集并发送待预警充电桩门侧的人体红外信号至主控制器3，以监测待预警充电桩周围预设范围内是否有人为活动；若有，则主控制器3输出报警指令，并转至步骤4。
步骤4、报警模块4接收并响应所述预警指令，输出报警信号，以提示请勿靠近的报警信号。
本实施例1中，主控制器作为整套系统的主控部分，用于判断电压采集模块上传的待预警充电桩的桩体对地电压的数据，控制预警模块，检测红外传感器上传的信号判断充电桩周围是否有人员靠近，在存在预警对象的情况下，根据采集的待预警充电桩的桩体对地电压结果判断充电桩是否存在漏电现象，并在充电桩存在漏电现象的情况下通过预警模块输出报警信息，报警信息用于提示预警对象远离充电桩；其中，预警模块用于实现是预警功能，当主控制器判断电压采集结果异常时，预警模块将会输出报警信息提示靠近对象远离充电桩；红外传感器放在每个充电桩的门体外侧的中心位置，用来感应充电桩门侧的人体红外信号，将检测结果发送给主控制器；电压采集模块，用于采集充电桩箱体上的电压信号，并将采集的充电桩的桩体对地电压传输给主控制器。
实施例2
如附图3所示，本实施例2提供的一种用于充电桩的预警系统与实施例1中所述的一种用于充电桩的预警系统的结构和原理基本相同，不同之处在于：
本实施例2所述的一种用于充电桩的预警系统，还包括定位模块5；所述定位模块5的输出端与所述主控制器3的第三输入端相连，所述主控制器3的第二输出端与上位机系统相连；所述定位模块5，用于获取并发送待预警充电桩的定位信息至所述主控制器3；所述主控制器3，还用于将所述待预警充电桩的定位信息转发至上位机系统进行展示。
本实施例2中，所述的定位模块5采用GPS定位装置；通过增加GPS定位装置，当充电桩检测出漏电时，可远程定位故障桩的位置，方便维护人员第一时间到现场排除故障。
实施例3
如附图4所示，本实施例3提供的一种用于充电桩的预警系统与实施例2中所述的一种用于充电桩的预警系统的结构和原理基本相同，不同之处在于：
本实施例3所述的一种用于充电桩的预警系统，还包括内环境监测单元及内环境调节单元；所述内环境监测单元的输出端与所述主控制器3的第四输入端相连，所述内环境调节单元的输入端与所述主控制器3的第三输出端相连；其中，所述内环境监测单元，用于采集并发送待预警充电桩端内部温湿度数据；所述内环境调节单元，用于对待预警充电桩的内部温度和内部湿度进行调节。
本实施例3中，所述内环境监测单元，包括温度传感器6及湿度传感器7；其中，所述温度传感器6的输出端与所述主控制器3的第四输入端的第一端相连，所述湿度传感器7的输出端与所述主控制器3的第四输入端的第二端相连；其中，所述温度传感器6，用于采集并发送预警充电桩端内部温度数据；所述湿度传感器7，用于采集并发送预警充电桩端内部湿度数据。
本实施例3中，所述内环境调节单元，包括风扇及除湿器；所述风扇的控制端与所述主控制器3的第三输出端的第一端相连，所述除湿器的控制端与所述主控制器3的第三输出端的第二端相连。
本实施例3所述的用于充电桩的预警系统，通过增加温度传感器6和湿度传感器7；利用温度传感器6和湿度传感器7实时监测桩内环境情况，采集充电桩内部温度和湿度；当温度传感器或湿度传感器检测到充电桩环境超过阈值时，主控制器控制充电桩内的风扇或者除湿器为充电桩降温或除湿，调节充电桩工作环境到正常状态，在没有调整前漏电的风险等级为高，调整后风险等级降到低；随时调整桩内工作环境，避免环境出现持续恶化。
本发明中，利用主控制器对待预警充电桩的桩体对地电压及待预警充电桩的周围预设范围内的人为活动进行判断，输出预警指令，预警模块根据预警指令输出预警信号，对周围环境的使用者输出安全预警提示，在充电桩存在安全隐患时及时提醒靠近的人员远离充电桩，防止人身安全受到损害，实现安全预警作用；利用定位模块获取待预警充电桩的定位信息，当充电桩检测出漏电时，能够远程定位发生故障的充电桩的位置，便于对故障充电桩的维护，以排除故障；通过设置内环境监测单元，实现对充电桩的内部温湿度数据的实时监测；通过设置内环境调节单元，主控制器根据实时监测的充电桩的内部温湿度数据，控制内环境调节单元运行，实现对充电桩的内部温湿度的调节，以保持充电桩工作环境处于正常状态。
本发明所述的用于充电桩的预警系统及方法，具有在充电桩存在安全隐患时及时提醒靠近的人员远离充电桩，避免事故发生，保障人的生命安全。
上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一，本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于充电桩的预警系统，其特征在于，包括电压采集模块(1)、红外传感器(2)、主控制器(3)及预警模块(4)；
所述电压采集模块(1)的输出端与所述主控制器(3)的第一输入端相连，所述红外传感器(2)的输出端与所述主控制器(3)的第二输入端相连；所述主控制器(3)的第一输出端与所述预警模块(4)的输入端相连；
所述电压采集模块(1)，用于采集并发送待预警充电桩的桩体对地电压；
所述红外传感器(2)，用于采集并发送待预警充电桩的周围预设范围内的人为活动；
所述主控制器(3)，用于根据所述待预警充电桩的桩体对地电压及待预警充电桩的周围预设范围内的人为活动，输出预警指令；
所述预警模块(4)，用于接收并响应所述预警指令，输出报警信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的预警系统，其特征在于，还包括定位模块(5)，所述定位模块(5)的输出端与所述主控制器(3)的第三输入端相连；所述主控制器(3)的第二输出端与上位机系统相连；
所述定位模块(5)，用于获取并发送待预警充电桩的定位信息至所述主控制器(3)；
所述主控制器(3)，还用于将所述待预警充电桩的定位信息转发至上位机系统进行展示。
3.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的预警系统，其特征在于，还包括内环境监测单元，所述内环境监测单元的输出端与所述主控制器(3)的第四输入端相连；所述内环境监测单元，用于采集并发送待预警充电桩的内部温湿度数据。
4.根据权利要求3所述的一种用于充电桩的预警系统，其特征在于，所述内环境监测单元，包括温度传感器及湿度传感器；其中，所述温度传感器的输出端与所述主控制器(3)的第四输入端的第一端相连，所述湿度传感器的输出端与所述主控制器(3)的第四输入端的第二端相连。
5.根据权利要求3所述的一种用于充电桩的预警系统，其特征在于，还包括内环境调节单元；所述内环境调节单元的输入端与所述主控制器(3)的第三输出端相连；所述内环境调节单元，用于对待预警充电桩的内部温度和内部湿度进行调节。
6.根据权利要求5所述的一种用于充电桩的预警系统，其特征在于，所述内环境调节单元，包括风扇及除湿器；所述风扇的控制端与所述主控制器(3)的第三输出端的第一端相连，所述除湿器的控制端与所述主控制器(3)的第三输出端的第二端相连。
7.根据权利要求1所述端一种用于充电桩的预警系统，其特征在于，所述红外传感器(2)设置在待预警充电桩的门体外侧中心，用于采集并发送待预警充电桩门侧的人体红外信号。
8.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的预警系统，其特征在于，所述主控制器(3)为PLC控制器或单片机。
9.一种用于充电桩的预警方法，其特征在于，利用如权利要求1-8任意一项所述的一种用于充电桩的预警系统；所述预警方法，包括：
采集待预警充电桩的桩体对地电压；
根据所述桩体对地电压及预设的对地电压阈值，判断所述对地电压是否存在异常；
当所述对地电压存在异常时，监测待预警充电桩周围预设范围内是否有人为活动；若有，则输出报警信号。
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