CN202231467U - 交流充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流充电桩，包括电能计量表计、交流接触器、主控制模块、继电器、信号检测模块、读卡器、显示模块及触摸屏，所述主控制模块包括ARM嵌入式管理平台、人机界面/接口驱动、通信接口、射频卡交互模块、语音提示模块、计费管理模块，主控制模块通过其人机界面/接口驱动与显示模块及触摸屏连接，通过其射频卡交互模块与读卡器交互，信号检测模块与主控制模块连接，用于设备的状态检测，主控制模块通过RS485与电能计量表通信，主控制模块通过继电器控制交流接触器执行电源的送电和断电的动作。本实用新型主要用于以电作为动力的机动车充电。

Description

交流充电桩

技术领域

本实用新型涉及一种交流充电桩，主要用于以电作为动力的机动车充电，比如为电动汽车、游览车、混合动力车充电。

背景技术

目前电动汽车产业是国家大力推广的低碳节能产业，而充电设施是电动汽车发展的基础设施，鉴于这种情况，国家电网公司和南方电网公司均在大力推广电动汽车充电设施的建设，并作为其“十二五”的重点项目。电动汽车充电设施可以分为充电桩、充电站、换电站三种类型。充电桩对具有车载充电机的电动汽车提供交流充电电源，具有占地面积较小，布点灵活的特点。长期来看，在我国占据主导地位的常规充电方式应为慢充，停车场和路边的交流充电桩将成为占主导地位的充电设施。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能为电动汽车、游览车、混合动力车提供电能的交流充电装置。

本实用新型提供的这种交流充电桩，包括电能计量表计、交流接触器、主控制模块、继电器、信号检测模块、读卡器、显示模块及触摸屏，所述主控制模块包括ARM嵌入式管理平台、人机界面/接口驱动、通信接口、射频卡交互模块、语音提示模块、计费管理模块，主控制模块通过其人机界面/接口驱动与显示模块及触摸屏连接，通过其射频卡交互模块与读卡器交互，信号检测模块与主控制模块连接，用于设备的状态检测，主控制模块通过RS485与电能计量表通信，主控制模块通过继电器控制交流接触器执行电源的送电和断电的动作。

所述通信接口有RJ45网络通信接口、GPRS通信接口、远红外接口、两路RS485。

所述主控制模块还连有打印输出设备。

本实用新型适用于为电动汽车、游览车、混合动力车的充电，可安装于电动汽车充电站、公共停车场、住宅小区停车场、大型商场停车场等室内或室外场所，为具有车载充电机的电动汽车提供电能供给的交流充电装置。

附图说明

图1是本实用新型所述交流充电桩结构示意图。

图2是主控制模块的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型交流充电桩的结构和原理作进一步的描述

从图1可以看出，本实用新型交流充电桩包括主控制模块、显示模块及触摸屏、电源单元、电能计量表、读卡器、通信接口（包括RJ45网络接口、GPRS无线接口、远红外接口）、LED状态指示、信号检测装置、485级联模块、打印机、继电器（充电回路开关控制）、交流接触器。其中：

主控制模块作为充电桩系统的控制中心，主要包括：ARM嵌入式管理平台、人机界面/接口驱动、通信接口、射频卡交互、语音提示、计费管理等功能。ARM嵌入式电表管理平台硬件部分采用一款ATMEL公司的ARM9芯片，该芯片具有ARM 微处理器以其处理速度快、超低功耗、价格低廉等特点，软件平台采用Linux嵌入式软件平台，其具有系统占用率低、高性能运算、高可扩展性和易维护的特点。

显示模块及触摸屏由液晶显示和触摸屏两部分组成，液晶显采用的800*600彩色TFT 7英寸LCD，触摸屏采用五线电阻式。主控制模块通过其人机界面/接口驱动与显示模块及触摸屏连接。

电能计量表：本实用新型充电桩的计量是通过高精度电子式多功能电能表实现的，电能计量表通过485接口与主控制模块连接，同时与交流接触器连接，电能计量表读取表计的电能量再结合费率参数实现了正确的计费功能。电能计量表可以根据客户的需要任意选择各种等级和型号的电子式多功能电能表。

读卡器：采用的是非接触式IC卡读卡器。通过两次刷卡完成一次充电的交易方式，用户第一次刷卡，主控制器读取卡上余额，并将该卡锁住，等充电完成后，提示用户再次刷卡，此次刷卡主要是扣除卡上消费的金额，同时解锁这张卡。

通信接口：包括两路RS485、一路以太网接口和GPRS无线通信接口，一路RS485用于主控制器和计量表计通信，主控制器通过该路通信接口实时读取计量表计电流、电压和各个费率的点能量，及对计量表计的广播校时等。 另一路RS485用于与其它充电桩级联通信。以太网接口或GPRS无线通信接口主要用于与主台软件进行信息交互，实现主台软件对充电桩的参数设置和数据查询，同时充电桩也能通过以太网接口实时上传充电桩的状态和交易信息。

LED状态指示：该装置有三个指示灯：故障提示灯、运行提示灯、充电提示灯，用来提示充电桩的各种状态。故障指示灯常亮表示告警事件的发生，例如：维修门被打开、充电过程中插座门被打开、与表计的通信出现故障、急停按钮被按下、欠压过压过流等电参量事件发生等等；运行提示灯常亮表示供电回路有电，能够充电；充电提示灯闪烁表示正在充电过程中，充电提示灯常亮表示此次充电已经完成，需要刷卡结束本次充电。

信号检测模块：该模块对外围器件实时进行监视，包括对打印机的状态检测、插座连接状态的检测、维修门状态的检测、充电过程中对充电回路过压欠压断相过流等事件的检测、插座门状态的检测等，结合充电桩所处的状态，通过对这些状态的分析能正确执行充电过程及保护充电桩的安全运行。

继电器（充电回路开关控制）：整个充电桩最重要的控制就是对充电回路开关的控制，正确执行该动作是充电桩安全运行的保障，如果在充电过程中发生欠压过压过流断相等事件、维修门被打开、插座门被打开、插座断开，认为是不正常状态，应立即断开充电回路，保障充电桩和电动汽车的安全，主控制模块通过继电器控制交流继电器，由交流继电器执行充电时的送电和断电。

打印机：为了方便用户，用户结束充电后，可以选择打印此次消费凭证，打印的内容主要有：充电桩号、卡号、卡上余额、此次充电金额时间电量、交易流水号、开始和结束充电时间及打印该凭证的时间。

语音提示模块：语音提示模块与主控制模块交互，主要用于提示用户正确操作该充电桩，及出现异常情况的处理方法。

所图2所示为主控制模块工作原理，主控制模块通过与周围模块交互实现外设通信、人机交互、打印机控制、信号检测、充电回路控制、告警事件的处理。

图中①标注为通信接口处理模块中通信模块与规约解析交互部分，通信接口处理模块包括以太网通信模块、GPRS通信模块、远红外通信模块及规约解析模块。通信接口接收到外部设备正确的数据帧，通过消息的形式发送给规约解释模块。规约解释模块根据不同的数据帧类型执行相应的处理，如需要和其它模块交互时，则发送信息给主控制模块，即图中标注为②的地方。

图中③标注为主控制模块与显示模块与触摸屏交互部分，顾客通过触摸屏选择操作业务，触摸屏以消息的方式通知主控模块，由主控模块独自或与其它模块交互共同完成相应操作，并把处理结果通过液晶显示屏反馈用户。顾客在选择票据打印业务时，由主控模块调用打印处理模块，由打印设备输出相关票据。

图中④标注为主控模块与读卡器交互部分，读卡器实时监控是否有卡，读取卡上的信息，发送消息给主控模块；同时也接收主控模块发送过来的消息，回写射频卡。

图中⑤标注为主控模块与语音提示模块交互部分，语音提示模块实时接收主控制模块发送过来的消息，调用相应语音文件，执行相应的语音提示，达到提示和方便用户操作的目的。

图中⑥标注为主控模块与高精度电子式电能表交互部分，主控制模块通过485的方式与高精度电子式电能表相连接。主控制模块判断充电是否开始，同时读取充电交易卡信息和电能表电参量，充电交易完成，重新读取充电交易卡信息和电能表电参量，进行电量及计费计算，并实时更新及保存计费信息。

Claims (4)

1.一种交流充电桩，其特征在于该充电桩包括电能计量表、交流接触器、主控制模块、继电器、信号检测模块、读卡器、显示模块及触摸屏，所述主控制模块包括ARM嵌入式管理平台、人机界面/接口驱动、通信接口、射频卡交互模块、语音提示模块、计费管理模块，主控制模块通过其人机界面/接口驱动与显示模块及触摸屏连接，通过其射频卡交互模块与读卡器交互，信号检测模块与主控制模块连接，用于设备的状态检测，主控制模块通过RS485与电能计量表通信，主控制模块通过继电器控制交流接触器执行送电和断电的动作。

2.根据权利要求1所述的交流充电桩，其特征在于所述通信接口有RJ45网络通信接口、GPRS通信接口、远红外接口、两路RS485。

3.根据权利要求1所述的交流充电桩，其特征在于主控制模块还连有打印输出设备。

4.根据权利要求1所述的交流充电桩，其特征在于主控制模块与一语音提示模块通信，语音提示模块实时接收主控制模块发送过来的消息，调用相应语音文件，执行相应的语音提示。

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