CN202435097U - 一种新型交直流充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型交直流充电桩，电源装置、内置充电模块并联后与电源输入接口连接，所述电源模块还与12V继电器、副接触器、电表、保护装置及12V电源输出接口串联连接，内置充电模块还与主继电器、主接触器、电表、保护装置及电源主输出接口串联连接。本实用新型所述充电桩具有12V充电电路和主充电电路，主充电电路给电动汽车电池充电，主充电电路输出直流电最高电压为500V。并且，能够同时利用12V充电电路，给车辆上BMS等其它用电设备供电。具有使用方便，计算电量准确可靠，人机交互合理和高安全、可靠性的优点。

Description

一种新型交直流充电桩

技术领域

本实用新型涉及一种充电桩，尤其是一种用于电动汽车的交直流充电桩。

背景技术

电动汽车作为一种新型的绿色环保交通工具，以其节能减排的优点，正在逐渐被人们所接受。电动汽车的快速发展带动了包括其配套充电设施的普及和应用。目前，电动汽车电池充电有快换电池和电动汽车充电两种方式，其中电动汽车充电一般使用充电桩作为充电接口，针对不同的车型，为电动汽车提供交流电能或者不同电压等级的直流电能。

现有的充电桩，主要分交流充电桩和直流充电桩两种，分别为电动汽车提供交流电能和直流电能。交流充电桩，为电动汽车上的车载充电机提供220V交流电能，车载充电机再变换出直流电能给车用电池充电。直流充电桩通过控制充电机，将充电机变换出的直流电供给电池充电。这两充电机均需要将交流电转换为直流电后，才能供给电动车辆使用，其程序复杂。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术目的，提供了一种以交流输入、直流输出的方式为车用电池提供直流电能充电的交直流型充电桩，适用于各种类型的电动汽车电池，并提供刷卡、打印、人机交互、状态指示、故障报警和PC监控等功能。

本实用新型提供的交直流充电桩通过以下技术方案实现上述技术效果。

一种新型交直流充电桩，包括：电源输入接口、12V电源输出接口、电源主输出接口、人机交互接口、控制器、以及分别与控制器连接的读卡器、打印机、电表、人机交互装置、指示灯、能够提供不同电压级别电源的电源装置、接触器、保护装置、能够输出不同电压的内置充电模块、12V继电器、主继电器，所述接触器包括主接触器和副接触器，所述打印机还与电表、读卡器连接，所述读卡器、打印机、人机交互装置、指示灯还与电源装置连接，所述电源装置、内置充电模块并联后与电源输入接口连接，所述电源装置还与12V继电器、副接触器、电表、保护装置及12V电源输出接口串联连接，所述内置充电模块还与主继电器、主接触器、电表、保护装置及电源主输出接口串联连接。

优选地，所述指示灯为能够显示三种颜色的指示灯。

优选地，所述保护装置还包括紧急开关，所述紧急开关分别串联于12V继电器与控制器之间、主继电器与控制器之间。

优选地，所述内置充电器与控制器之间通过CAN通信连接。

优选地，所述人机交互装置包括触摸显示屏和键盘。

本实用新型所述交直流充电桩，通过电源输入接口与配电柜连接，获取220V交流电。交直流充电桩具有12V充电电路和主充电电路，主充电电路给电动汽车电池充电，主充电电路输出直流电最高电压为500V。并且，能够同时利用12V充电电路，给车辆上BMS等其它用电设备供电。

交直流充电桩作为前台设备，通过人机交换接口、输出接口与上位PC(个人电脑)机监控系统和电动汽车实现物理连接和数据传递。操作人员通过监控PC能在监控室正常观察每个充电柱的运行状态，并进行数据备份。当电动汽车的充电接口与充电桩相连接后，通过该接口实现充电桩和电动汽车之间的数据交互，并为电动汽车电池提供直流电能。

本实用新型所述的交直流充电桩，能提供500V直流电，功率可达3.3KW。适用于锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池各种电池，以及纯电动汽车、插入式混合动力电动汽车。同时，本实用新型所述的交直流充电桩具有使用方便，计算电量准确可靠，人机交互合理，以及高安全、可靠性的优点。

附图说明

图1为本实用新型所述新型交直流充电桩与外部设备连接的示意图。

图2为本实用新型所述新型交直流充电桩整体结构图。

图3为本实用新型所述新型交直流充电桩外观示意图。

具体实施方式

为了更好的介绍本实用新型的技术方案和实施方式，下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。

如图2所示，本实用新型所述的新型交直流充电桩，包括：电源输入接口、12V电源输出接口、电源主输出接口、人机交互接口、接触器、能够输出不同电压的内置充电模块、12V继电器、控制器、以及分别与控制器连接的读卡器、打印机、电表、人机交互装置、指示灯、能够提供不同电压级别的电源电源装置、保护装置(即快速熔断器)、主继电器，所述人机交互装置包括触摸显示屏和键盘。所述接触器包括主接触器和副接触器，所述打印机还与电表、读卡器连接，所述读卡器、打印机、人机交互装置、指示灯还与电源装置连接，所述内置充电器与控制器之间通过CAN通信连接，所述电源装置、内置充电模块并联后与电源输入接口连接，所述电源装置还与12V继电器、副接触器、快速熔断器B及12V电源输出接口串联连接，所述内置充电模块还与主继电器、主接触器、快速熔断器A及电源主输出接口串联连接。本实用新型所述的新型交直流充电桩的外观结构图如图3所示。

如图1所示，充电桩作为前台设备，新型交直流充电桩通过电源输入接口与配电柜连接，获取220V交流电源，通过主继电器和12V继电器转换后得到两路充电电源，经电源主输出接口、电源12V电源输出接口分别为电动汽车的整车电池和车辆上BMS等其它用电设备供电；当电动汽车的充电接口与充电桩的电源主输出接口、电源12V电源输出接口相连接时，通过该接口实现充电桩和电动汽车的数据交互，并为电动汽车电池提供直流电能。同时，通过人机交互接口与上位机监控系统(即监控PC)相连。充电桩与上位机监控系统和电动汽车实现物理连接和数据传递才能完成一个完整的充电流程。操作人员通过上位机监控系统能够在监控室正常观察每个充电柱的运行状态，并进行数据备份。

在本实用新型所述的交直流充电桩中，所述控制器是整个交直流充电桩的中央控制单元，负责控制充电桩其它各部分的工作。包括控制接触器的通断以提供充电电源，控制读卡器以进行用户身份认证，与BMS、PC监控和内置充电模块进行数据传递。所述人机交互装置，包括触摸显示屏和按键，触摸显示屏作为人机交互界面，接收并显示控制器发送的充电信息、交易信息和故障信息。同时，接受工作人员的操作指令，并向控制器发送指令，控制充电流程。所述读卡器用于实现认证用户卡的功能。用户刷卡时，读卡器检测用户卡是否为有效卡，若为有效卡则将卡内金额发送给主控制器。当用户充电结束时，读卡器再将剩余金额写入卡内。所述电表用于电能、电压、电流的计量。当控制器查询电表值时，电表将查询的数值发送给主控制器。主控制器将电能换算为金额，并在充电过程中实时计算用户充电过程中的使用金额。所述接触器用于控制充电柱与电动汽车的电源连接器的通断。所述打印机在电动汽车充电结束时，用于打印各种用户信息，包括用户的卡号、余额、充电电量、本次充电金额等。所述电源装置用于为充电桩内部各用电设备提供不同电压级别的电源。所述内置充电模块为一个3.3KW的内置小充电机模块，控制器通过CAN通信控制充电模块输出符合要求的电能。所述指示灯用于指示控制器的工作状态，交直流充电柱有三种工作状态，即待机状态、充电状态和故障状态。当交直流充电桩处于待机状态时，指示灯显示为黄色，指示用户该充电桩能够充电。在正常的充电过程中，指示灯显示为绿色，表示正在正常充电。当交直流充电桩出现故障时，指示灯显示为红色，此时，交直流充电桩，将不能使用，需要工作人员对其进行检修。

本实用新型提供的交直流充电桩，使用了两个快速断熔器，防止发生故障时电流过大导致器件损坏，并保证充电过程的工作人员的人身安全。进一步地，还设置了紧急开关分别与12V继电器、主继电器控制端口相连，作为保护装置装置的一部分，分别串联于12V继电器与控制器之间、主继电器与控制器之间，当工作人员或用户发现交直流充电桩出现故障时，按下急停开关，能够立即断开供电电源保证人员和设备的安全。

以上实施方式为本实用新型较佳地实施例，本领域技术人员在本实用新型的基础上做出的显而易见的改进和替换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型交直流充电桩，包括：电源输入接口、电源主输出接口、人机交互接口、控制器、以及分别与控制器连接的读卡器、打印机、电表、人机交互装置、指示灯、能够提供不同电压级别电源的电源装置、接触器、保护装置、能够输出不同电压的内置充电模块，其特征在于，还包括12V电源输出接口，与控制器连接的12V继电器、主继电器，所述接触器包括主接触器和副接触器，所述打印机还与电表、读卡器连接，所述读卡器、打印机、人机交互装置、指示灯还与电源装置连接，所述电源装置、内置充电模块并联后与电源输入接口连接，所述电源装置还与12V继电器、副接触器、电表、保护装置及12V电源输出接口串联连接，所述内置充电模块还与主继电器、主接触器、电表、保护装置及电源主输出接口串联连接。

2.根据权利要求1所述的交直流充电桩，其特征在于，所述指示灯为能够显示三种颜色的指示灯。

3.根据权利要求1所述的交直流充电桩，其特征在于，所述保护装置还包括紧急开关，所述紧急开关分别串联于12V继电器与控制器之间、主继电器与控制器之间。

4.根据权利要求1所述的交直流充电桩，其特征在于，所述内置充电器与控制器之间通过CAN通信连接。

5.根据权利要求1所述的交直流充电桩，其特征在于，所述人机交互装置包括触摸显示屏和键盘。

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