CN204145042U - 智能充电桩的电路系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种智能充电桩的电路系统，包括主回路和二次回路；所述主回路包括输入断路器QF，输出控制交流接触器KM，以及充电桩接口；所述二次回路包括充电桩控制器，以及与充电桩控制器连接的启停控制继电器K1、急停按钮SA、运行状态指示灯、交流智能电能表PJ、液晶显示器、GPRS通信模块、IC卡读卡器、键盘、充电口状态开关DR、防雷器FV、和电池充电管理芯片AP。应用该电路系统的充电桩结构简单，占地面积小，特别适用于电动汽车充电站、公共停车场、住宅小区停车场、大型商厦停车场、路边停车位等场所，可为具备车载充电机的电动汽车提供交流电能，使用操作简便，是小型电动汽车主要的充电设备。

Description

智能充电桩的电路系统
技术领域
本实用新型涉及一种充电设备，具体是一种智能充电桩的电路系统。
背景技术
充电桩（充电栓）是电动力车充电站，外形犹如停车计时秒表一般。一般一个充电桩（充电栓）可同时为两辆汽车充电，从没电到充满的充电时间为6至8小时。充电桩（栓）能实现计时、计电度、计金额充电，可以作为市民购电终端。同时为提高公共充电桩（栓）的效率和实用性，今后将陆续增加一桩（栓）多充和为电动自行车充电的功能。
截至目前，我国电动汽车充电站大多局限于电动公交汽车或内部集团用车，还没有建成真正面向不同用户的充电站服务网络。已经建成或在建的比较有代表性的充电站有如下内容 。
2006 年，比亚迪在深圳总部建成深圳首个电动汽车充电站。
2008年，北京市奥运会期间建设了国内第一个集中式充电站，可满足50辆纯电动大巴车的动力电池充电需求。
2009年10月，上海市电力公司投资建成上海漕溪电动汽车充电站，是国内第一座具有商业运营功能的电动汽车充电站。2009年底，北京首科集团在健翔桥建设完成了国内第一个包含完整智能微网的北京纯电动乘用车示范充电站。
2009年12月31日，南方电网投产的首批电动汽车充电站（ 桩 ）在深圳建成投运 ， 建设规模为2个充电站、134 个充电桩（栓）。
2010年3月31日 ，国家电网公司唐山南湖充电站建成投运，是我国首座国家电网典型设计充电站，可同时为 10 台电动汽车按快充和慢充两种方式进行充电作业 。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种安全、快捷、小型、方便的智能充电桩的电路系统。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种智能充电桩的电路系统，包括主回路和二次回路；所述主回路包括用于过载、短路和漏电保护的输入断路器QF，控制电源的通断的输出控制交流接触器KM，以及用于与电动汽车连接的充电桩接口，所述充电桩接口上安装有用于将充电桩接口与电动汽车锁紧或防误操作的电子锁；所述二次回路包括充电桩控制器，以及与充电桩控制器连接的启停控制继电器K1、急停按钮SA、运行状态指示灯、交流智能电能表PJ、液晶显示器、GPRS通信模块、IC卡读卡器、键盘、充电口状态开关DR、防雷器FV、和电池充电管理芯片AP；所述输入断路器QF和输出控制交流接触器KM设置在220V供电电路上，且由充电桩控制器控制，所述充电桩接口以及电子锁均与充电桩控制器连接，所述电池充电管理芯片AP通过双掷开关与220V供电电路连接，所述交流智能电能表PJ设置在主回路中。
作为本实用新型进一步的方案：所述充电桩控制器采用工业级32位ARM9处理器，型号为AT91SAM9263B。
作为本实用新型进一步的方案：所述充电桩控制器还通过CAN总线连接后台监控器。
作为本实用新型进一步的方案：所述运行状态指示灯包括充电指示灯GN、待机指示灯RD和报警指示灯YE。
作为本实用新型进一步的方案：所述充电桩接口上设有充电控制第一引线CP和充电控制第二引线CC、单相输入线L、第一空接口NC1和第二空接口NC2、单相输入线N，以及接地线PE；所述充电控制第一引线CP和充电控制第二引线CC与充电桩控制器连接，所述单相输入线L、单相输入线N和接地线PE连接220V供电电路。
作为本实用新型进一步的方案：当单相输入线L作为三相输入U线时，第一空接口NC1是三相输入V线，第二空接口NC2是三相输入W线。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
应用该电路系统的充电桩结构简单，占地面积小，特别适用于电动汽车充电站、公共停车场、住宅小区停车场、大型商厦停车场、路边停车位等场所，可为具备车载充电机的电动汽车提供交流电能，使用操作简便，是小型电动汽车主要的充电设备。
附图说明
图1为智能充电桩的电路系统的电路图。
图2为智能充电桩的电路系统中接口端子的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1，一种智能充电桩的电路系统，包括主回路和二次回路；所述主回路包括用于过载、短路和漏电保护的输入断路器QF，控制电源的通断的输出控制交流接触器KM，以及用于与电动汽车连接的充电桩接口，所述充电桩接口上安装有用于将充电桩接口与电动汽车锁紧或防误操作的电子锁；所述二次回路包括充电桩控制器，以及与充电桩控制器连接的启停控制继电器K1、急停按钮SA、运行状态指示灯、交流智能电能表PJ、液晶显示器、GPRS通信模块、IC卡读卡器、键盘、充电口状态开关DR、防雷器FV、和电池充电管理芯片AP，所述充电桩控制器还通过CAN总线连接后台监控器；所述输入断路器QF和输出控制交流接触器KM设置在220V供电电路上，且由充电桩控制器控制，所述充电桩接口以及电子锁均与充电桩控制器连接，所述电池充电管理芯片AP通过双掷开关与220V供电电路连接，所述交流智能电能表PJ设置在主回路中。所述充电桩控制器采用工业级32位ARM9处理器，型号为AT91SAM9263B。
所述运行状态指示灯包括充电指示灯GN、待机指示灯RD和报警指示灯YE；所述充电指示灯GN为绿色，闪烁时表示正在充电，严禁拔电缆插头，常亮时表示充电结束，允许拔电缆插头；待机指示灯RD为红色，常亮表示正常待机，提供充电服务；报警指示灯YE为黄色，闪烁表示设备异常，暂停充电服务。
请参阅图2，所述充电桩接口上设有充电控制第一引线CP和充电控制第二引线CC、单相输入线L（或者为三相输入U线）、第一空接口NC1（或者为三相输入V线）和第二空接口NC2（或者为三相输入W线）、单相输入线N，以及接地线PE；所述充电控制第一引线CP和充电控制第二引线CC与充电桩控制器连接，所述单相输入线L、单相输入线N和接地线PE连接220V供电电路。
本实用新型具有以下功能特点：
1.交流输入配置输入断路器QF，具备输出侧的过载保护、短路保护和漏电保护功能。
2.交流输入配置D级防雷器FV，具备防感应雷、防操作过电压的保护功能。
3.交流输出配置交流智能电能表PJ，可以进行交流充电电量计量。
4.配置单色LCD液晶显示器与按键人机操作界面键盘，充电方式可设置自动充满、按金额充、按时间充和按电量充；启动方式可选择立即启动和预约启动；充电过程中实时显示充电方式、费用信息。
5.具有运行状态指示发光条，红灯常亮指示充电桩“待机”状态；绿灯闪烁指示充电桩“充电”状态；绿灯常亮指示充电桩“结束”状态，黄灯闪烁指示充电桩“异常”状态，包括联锁失败、断路器跳闸(过载保护、短路保护或漏电保护)。
6.具有IC卡读卡器，支持IC卡付费方式，按照“预扣费与实结账”相结合的方式。
7.充电桩具有急停按钮SA，能快速切断输出电源。
8.充电桩具备对外通信功能，标配为通过CAN接口将用户信息、设备状态信息上传给后台监控器，获取并执行后台监控系统的控制命令；通信接口也可以选配GPRS/CDMA无线网络模块或者以太网有线网络模块。
9. 充电桩接口具有锁紧装置用于防止连接时意外断开，并具备防误操作功能。
10.充电桩具备断电记录现场数据功能，可以防止意外断电而丢失充电数据的现象发生。
本实用新型正常运行的环境条件如下：
1.环境温度：正常工作环境温度-20℃～+50℃，存储温度-40℃～+70℃；
2.海拔高度≤2000m；
3.相对温度：5%～95%，无凝结。
本实用新型的技术指标如下：
1.     额定交流工作电压：220 V；
2.     额定交流工作电流：32 A；
3.     防护等级：IP54；
4.     智能电能表准确度等级：2.0级；
5.     剩余电流保护额定动作电流：30 mA；
6.     剩余电流保护额定动作时间：≤0. 1s；
7.     连接器动力线触头：AC220 V, 32A；
8.     连接器控制线触头：DC30 V, 2A；
9.     连接器机械操作寿命：≥10000次；
10.平均无故障间隔时间：MTBF≥8760 h。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种智能充电桩的电路系统，其特征在于，包括主回路和二次回路；所述主回路包括用于过载、短路和漏电保护的输入断路器QF，控制电源的通断的输出控制交流接触器KM，以及用于与电动汽车连接的充电桩接口，所述充电桩接口上安装有用于将充电桩接口与电动汽车锁紧或防误操作的电子锁；所述二次回路包括充电桩控制器，以及与充电桩控制器连接的启停控制继电器K1、急停按钮SA、运行状态指示灯、交流智能电能表PJ、液晶显示器、GPRS通信模块、IC卡读卡器、键盘、充电口状态开关DR、防雷器FV、和电池充电管理芯片AP；所述输入断路器QF和输出控制交流接触器KM设置在220V供电电路上，且由充电桩控制器控制，所述充电桩接口以及电子锁均与充电桩控制器连接，所述电池充电管理芯片AP通过双掷开关与220V供电电路连接，所述交流智能电能表PJ设置在主回路中。
2.根据权利要求1所述的智能充电桩的电路系统，其特征在于，所述充电桩控制器采用工业级32位ARM9处理器，型号为AT91SAM9263B。
3.根据权利要求1或2所述的智能充电桩的电路系统，其特征在于，所述充电桩控制器还通过CAN总线连接后台监控器。
4.根据权利要求1或2所述的智能充电桩的电路系统，其特征在于，所述运行状态指示灯包括充电指示灯GN、待机指示灯RD和报警指示灯YE。
5.根据权利要求1或2所述的智能充电桩的电路系统，其特征在于，所述充电桩接口上设有充电控制第一引线CP和充电控制第二引线CC、单相输入线L、第一空接口NC1和第二空接口NC2、单相输入线N，以及接地线PE；所述充电控制第一引线CP和充电控制第二引线CC与充电桩控制器连接，所述单相输入线L、单相输入线N和接地线PE连接220V供电电路。
6.根据权利要求5所述的智能充电桩的电路系统，其特征在于，当单相输入线L作为三相输入U线时，第一空接口NC1是三相输入V线，第二空接口NC2是三相输入W线。
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