CN202651810U - 一种太阳能、市电混合充电的汽车充电桩 - Google Patents

一种太阳能、市电混合充电的汽车充电桩 Download PDF

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许江淳
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    • Y02B10/70Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能、市电混合充电的汽车充电桩,属于汽车充电装置技术领域;汽车充电桩中太阳能充电模块的输出端与充电桩蓄电池的输入端连接,充电桩蓄电池的输出端通过交直流变换器和充电方式选择开关连接,充电方式选择开关通过漏电保护单元连接充电接口,市电充电模块也与充电方式选择开关连接,主控制器通过I/O端口分别与充电桩蓄电池、充电方式选择开关、射频读卡器、微型打印机、触摸屏人机交换模块连接。本实用新型在对可再生的太阳能进行有效利用的同时,也和市电电网相连,节能环保,有效性高;同时,结构简单,安装方便,成本低。

Description

一种太阳能、市电混合充电的汽车充电桩
技术领域                   
本实用新型涉及一种太阳能、市电混合充电的汽车充电桩,属于汽车充电装置技术领域。
背景技术
汽车作为现代家庭的主要交通工具,为人类的生活、工作,提供了很大的便利。但是与此同时汽车的使用消耗了大量的不可再生能源,这些能源燃烧产生的尾气也正在污染着人类的生存环境。随着世界各国对可持续能源开发和环境保护的重视,节能、环保的电动汽车已经成为世界汽车工业发展的热点。 
以燃油为动力的汽车已经发展到了一个相当成熟的阶段,加油站随处可见。反之为电动汽车提供能源的场所,目前并不多见,这是一个制约电动汽车普及的主要问题。汽车充电桩可以为电动汽车提供快速,便捷的充电服务,保证电动汽车的长途行驶。随着电动汽车的普及,汽车充电桩的大规模网络化覆盖,势必成为一种趋势,而目前已有的汽车充电桩普遍存在功能过于单一,对可再生资源利用不够充分等缺陷。 
发明内容
为了弥补目前汽车充电桩的以上缺陷,本实用新型的目的是提供一种太阳能、市电混合充电的汽车充电桩,它可以利用可再生的太阳能进行充电,并且也与市电相连,以保证充电桩即使在阴雨天也能正常工作。 
为实现以上功能,本实用新型采用如下技术方案:汽车充电桩包括太阳能充电模块1、市电充电模块2、充电桩蓄电池3、交直流变换器4、充电方式选择开关5、漏电保护单元6、充电接口7、主控制器8、射频读卡器9、微型打印机10、触摸屏人机交互模块11;太阳能充电模块1的输出端与充电桩蓄电池3的输入端连接,充电桩蓄电池3的输出端通过交直流变换器4和充电方式选择开关5连接,充电方式选择开关5通过漏电保护单元6连接充电接口7,市电充电模块2也与充电方式选择开关5连接,主控制器8通过I/O端口分别与充电桩蓄电池3、充电方式选择开关5、射频读卡器9、微型打印机10、触摸屏人机交互模块11连接。 
所述的太阳能充电模块1、市电充电模块2、充电桩蓄电池3、交直流变换器4、充电方式选择开关5、漏电保护单元6、充电接口7、主控制器8、射频读卡器9、微型打印机10、触摸屏人机交互模块11均为市售的普通元件;主控制器8采用S3C2440 ARM9处理器,主控制器系统是基于LINUX操作系统开发的;触摸屏人机交互模块11采用奇美3.5寸屏,为60pin接口;充电桩蓄电池3和主控制器8之间连接一个电压传感器;充电桩蓄电池3由96个单体容量为100AH,电压为3.5V的锂离子蓄电池串联组成;射频读卡器9包括读写模块和与读写模块相连的天线;漏电保护单元6采用ABB公司生产的GS262-C40断路器。 
本实用新型的优点在于:在对可再生的太阳能进行有效利用的同时,也和市电电网相连,保证了充电桩随时处于可工作状态,节能环保,有效性高;同时也保证了充电桩工作过程的稳定性;本装置结构简单,安装方便,成本低。 
附图说明
图1为本实用新型结构示意图; 
图2为本实用新型工作流程示意图。
图中:1-太阳能充电模块、2-市电充电模块、3-充电桩蓄电池、4-交直流变换器、5-充电方式选择开关、6-漏电保护单元、7-充电接口、8-主控制器、9-射频读卡器、10-微型打印机、11-触摸屏人机交互模块。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明,以方便技术人员理解。 
如图1所示:太阳能、市电混合充电的汽车充电桩包括太阳能充电模块1、市电充电模块2、充电桩蓄电池3、交直流变换器4、充电方式选择开关5、漏电保护单元6、充电接口7、主控制器8、射频读卡器9、微型打印机10、触摸屏人机交互模块11;太阳能充电模块1的输出端与充电桩蓄电池3的输入端连接,充电桩蓄电池3的输出端通过交直流变换器4和充电方式选择开关5连接,充电方式选择开关5通过漏电保护单元6连接充电接口7,市电充电模块2也与充电方式选择开关5连接,主控制器8通过I/O端口分别与充电桩蓄电池3、充电方式选择开关5、射频读卡器9、微型打印机10、触摸屏人机交互模块11连接。 
太阳能充电模块1由太阳能电池和二极管构成,负责将太阳能转换成为电能;充电桩蓄电池3,负责存储太阳能转换来的电能,当电压传感器检测到蓄电池单体电池电压高于3.8V时太阳能充电模块停止对蓄电池充电。当电压传感器检测到蓄电池单体电池电压在3.0V~3.8V之间时,可以使用充电桩蓄电池对汽车充电;交直流变换器4,负责将蓄电池的直流电转换成交流电;漏电保护单元6起到保护整个充电桩的作用,当火线或零线有一根线对地有接地电阻或短路时,火线和零线上的电流出现电压差,当达到一定差值,漏电保护开关断开,同时在LCD上显示“漏电故障停止充电”的提示信息;市电充电模块2在充电桩蓄电池3电量不足时为充电桩提供电源。 
主控制器8是整个充电桩的控制单元,负责控制射频卡读卡器读、写使用者射频卡中的信息,控制触摸屏显示充电信息,判断和控制充电方式选择开关和蓄电池或者市电连通,控制微型打印机打印充电凭条。 
主控制器8和射频读卡器9相连,使用者持有的射频卡记录了使用者的身份信息、剩余充电金额等用户信息;充电桩通过射频读卡器9读取使用者射频卡中的信息,进而记录、判断使用者的身份以及是否能够进行下一步的充电动作。 
主控制器8和触摸屏人机交互模块11相连,使用者可以在触摸屏上选择充电金额,充电开始时射频读卡器从用户卡内扣除相应金额;充电过程中可以在摸屏上看到剩余的充电时间等充电信息;充电完成后显示“充电已完成”提示信息。 
主控制器8和微型打印机10相连,使用者在充电完成后可以用微型打印机打印充电凭条。 
主控制器8和充电方式选择开关5相连,主控制器实时监控充电桩内的蓄电池电量。当蓄电池内电量充足时充电方式选择开关和太阳能蓄电池连通,使用蓄电池内的电力对汽车充电。当蓄电池内电量不足时充电方式选择开关和市电充电模块连通,使用市电对汽车充电。 
如图2所示:本实用新型的使用流程如下: 
1、使用者用电缆将汽车蓄电池和充电桩充电接口7相连接;
2、使用者将射频卡放置在射频读卡器上,射频读卡器读取卡内信息,进行用户身份确认;当用户输入充电金额,卡内金额足够时,充电桩可以进行充电。卡内金额不足时,提示使用者充值,不进行充电;
3、充电过程中,充电桩为汽车提供220V交流电。触摸屏上实时显示汽车蓄电池电量以及使用者卡内余额;
4、充电结束后,射频读卡器将剩余金额写入射频卡内,触摸屏显示本次充电金额和卡内剩余金额,微型打印机打印本次充电的信息;
5、使用者断开汽车蓄电池和充电桩充电接口的连接,取出射频卡,一个完整的充电流程结束。
本实用新型通过具体实施过程进行说明,在不脱离本实用新型范围的情况下,还可以对实用新型进行各种变换及等同代替,因此,本实用新型不局限于所公开的具体实施过程,而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方案。 

Claims (6)

1.一种太阳能、市电混合充电的汽车充电桩,其特点在于:汽车充电桩包括太阳能充电模块、市电充电模块、充电桩蓄电池、交直流变换器、充电方式选择开关、漏电保护单元、主控制器、微型打印机、射频读卡器、触摸屏人机交互模块;太阳能充电模块的输出端与充电桩蓄电池的输入端连接,充电桩蓄电池的输出端通过交直流变换器和充电方式选择开关连接,充电方式选择开关通过漏电保护单元连接充电接口,市电充电模块也与充电方式选择开关连接,主控制器通过I/O端口分别与充电桩蓄电池、充电方式选择开关、射频读卡器、微型打印机、触摸屏人机交互模块连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能、市电混合充电的汽车充电桩,其特征在于:所述的触摸屏人机交互模块采用奇美3.5寸屏,为60pin接口。
3.根据权利要求1所述的太阳能、市电混合充电的汽车充电桩,其特征在于:所述的充电桩蓄电池和主控制器间连接有一个电压传感器。
4.根据权利要求1所述的太阳能、市电混合充电的汽车充电桩,其特征在于:所述的充电桩蓄电池由96个单体容量为100AH,电压为3.5V的锂离子蓄电池串联组成。
5.根据权利要求1所述的太阳能、市电混合充电的汽车充电桩,其特征在于:所述的射频读卡器包括读写模块和与读写模块相连的天线。
6.根据权利要求1所述的太阳能、市电混合充电的汽车充电桩,其特征在于:所述的漏电保护单元采用ABB公司生产的GS262-C40断路器。
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