CN205017033U - 一种安全的充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种安全的充电桩，包括一种安全的充电桩，包括位于充电桩内部的电源，其特征在于，所述充电桩还包括安防控制芯片、温度传感器、湿度传感器以及第一可控开关；所述温度传感器的传感信号输出端连接所述安防控制芯片的第一接收端，所述湿度传感器的传感信号输出端连接所述安防控制芯片的第二接收端；所述安防控制芯片的控制信号第一输出端连接所述第一可控开关的控制端，所述第一可控开关串接入所述电源的充电回路中。本实用新型可防止充电桩因火灾或者水灾引发的事故，提升了充电桩的安全性能。

Description

一种安全的充电桩

技术领域

本实用新型涉及安防监控技术领域，尤其涉及一种安全的充电桩。

背景技术

随着我国经济的快速增长，人类赖以生存的自然环境污染问题也日益重，为解决环境污染问题，电动车代替传统的燃油车成为了一种重要的措施。在国家政策的支持下，电动车的需求量在快速增加，相应的配套设施，如充电桩的需求量也在迅速增加。如果充电桩的发展速度没有跟上电动车的速度，犹如加油站的发展滞后燃油汽车的发展一样，制约电动车普及的速度。

因此，充电桩对电动汽车的发展起着非常重要的作用。现有的充电桩离城市比较近，出了故障可以迅速得知并迅速派人维修，但是未来随着电动车的全面普及，充电桩安装在离城市较远的地方，比如城市郊区，高速公路旁，农村等，缺乏监管，存在因火灾或者水灾引发事故的危险，如果确保充电桩安全可靠运营是未来铺设充电桩应该考虑的问题之一。

综上所述，现有技术缺乏一种安全的充电桩，防止充电桩因火灾或者水灾引发的事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种安全的充电桩，旨在解决现有技术缺乏一种安全的充电桩，防止充电桩因火灾或者水灾引发的事故。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种安全的充电桩，包括位于充电桩内部的电源，所述充电桩还包括安防控制芯片、温度传感器、湿度传感器以及第一可控开关；

所述温度传感器的传感信号输出端连接所述安防控制芯片的第一接收端，所述湿度传感器的传感信号输出端连接所述安防控制芯片的第二接收端；

所述安防控制芯片的控制信号第一输出端连接所述第一可控开关的控制端，所述第一可控开关串接入所述电源的充电回路中。

进一步地，在所述的充电桩中，所述充电桩还包括备用电源以及第二可控开关；

所述安防控制芯片的控制信号第二输出端连接所述第二可控开关的控制端，所述第二可控开关串接入所述备用电源的充电回路中。

进一步地，在所述的充电桩中，所述第一可控开关和所述第二可控开关为交流接触器。

进一步地，在所述的充电桩中，所述充电桩还包括摄像头、报警器以及存储卡，所述摄像头的输出端通过总线连接所述安防控制芯片的摄像信号输入端，所述存储卡通过总线连接所述安防控制芯片的存储信号输入端，所述报警器的控制端连接所述安防控制芯片的报警信号输出端。

进一步地，在所述的充电桩中，所述充电桩还包括视频模块、音频模块、GPS定位器、数据收发器；

所述视频模块的编码输出端连接所述数据收发器的第一数据输入端；

所述音频模块的音频输出端连接所述数据收发器的第二数据输入端；

所述GPS定位器的GPS信号输出端连接所述数据收发器的第三数据输入端。

进一步地，在所述的充电桩中，所述视频模块由摄像头和视频编码芯片组成，所述摄像头的信号输出端与所述视频编码芯片的编码输入端相连接，所述视频编码芯片的编码输出端连接所述数据收发器的第一数据输入端。

进一步地，在所述的充电桩中，所述音频模块由语音芯片以及扬声器构成，所述语音芯片的第一音频输出端与所述扬声器的语音信号接收端相连接，所述语音芯片的第二音频输出端连接所述数据收发器的第二数据输入端。

进一步地，在所述的充电桩中，所述充电桩还包括读卡器.所述读卡器的信号输出端通过总线连接所述安防控制芯片的读卡信号输入端。

进一步地，在所述的充电桩中，所述充电桩还包括防盗器，所述防盗器由倾角传感器和振动传感器构成，所述倾角传感器的传感信号输出端连接所述安防控制芯片的第三接收端，所述振动传感器的传感信号输出端连接所述安防控制芯片的第四接收端。

进一步地，在所述的充电桩中，所述充电桩还包括所述人机交互模块，所述人机交互模块由按键以及LED显示屏构成，所述按键的输出端连接所述LED显示屏的输入端。

在本实施例中，所述充电桩包括安防控制芯片、温度传感器、湿度传感器以及第一可控开关，温度传感器、湿度传感器连接安防控制芯片；安防控制芯片的控制信号第一输出端连接所述第一可控开关的控制端，所述第一可控开关串接入所述电源的充电回路中。所述安防控制芯片接收温度传感器和湿度传感器输出的传感信号，得到温度和湿度，当温度或者湿度超过了设定的值，控制第一可控开关断开，切断充电回路，保护内部的电源，防止了充电桩因火灾或者水灾引发的事故，提升了充电桩的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的安全的充电桩的结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的安全的充电桩的结构框图，其中，黑色箭头代表电力连接线，宽度箭头代表信号线/数据线，详述如下：

参考图1，用于充电桩的智能安防系统，其安防控制芯片1与温度传感器2、湿度传感器3、防盗器4分别通过RS232接口电路进行双向通信连接。

安防控制芯片1与存储器件通过USB接口电路连接。

数据收发器6与安防控制芯片1通过RJ45方式双向通讯连接，数据收发器6通过以太网和GPRS接口电路与服务中心进行双向通讯连接。

密码检验模块8，音频模块9，视频模块10及GPS定位模块11通过CAN总线与数据收发器6进行双向通信连接。

视频模块10通过BNC接口与摄像头7双向通信连接。

电流检测芯片14通过RS485接口电路与安防控制芯片1双向通信连接，通过I/O接口电路与充电接口21连接。

第一可控开关17通过I/O接口电路与安防控制芯片1相连接。

微控制单元15与安全控制模块1通过RS485接口电路进行双向通信连接。微控制单元15通过I/O接口电路与第一可控开关17连接。计费芯片18通过RS485接口电路与微控制单元双向通信连接。读卡器19通过RS232或USB接口电路与微控制单元15相连接。人机交互模块20通过RS232接口电路与充电安防模块15相连接。

其中，各模块的功能，详述如下：

所述安防控制芯片1采用51系列的单片机或者APM系列的处理器，用于处于反馈回来的信号并发送执行命令。

所述温度传感器2与所述湿度传感器3的作用是对充电桩周围环境进行实时检测，将检测的数据发送给安防控制芯片1，当温度或者湿度超过了设定的值，安防控制芯片1将发出信号切断回路电源，防止充电桩因火灾或者进水引发的事故，同时将数据存储到所述存储器件5中以及服务中心的网盘中。

所述防盗器4主要包括倾角检测模块和振动检测模块，它们安装在充电装的内部，当充电桩被撞或者人为的破坏偷盗，发生角度倾斜或者振动，安防控制芯片1收到反馈的信号，发送相应的执行命令。所述存储器件5采用一定容量的硬盘，它的作用是用来存储所述摄像头拍的视频数据，发生安全问题时的各模块所测数据，车主充电时消费记录等数据。

所述数据收发器6采用一路光纤以太网通讯，一路GPRS无线通讯，作用主要有二，第一、与服务中心，即后台进行信息交互，比如对充电桩的收费标准进行远程设置，可以将充电桩的交易信息上传到服务中心等；第二、充电桩内各模块之间的相互通讯，比如视频模块、语音模块等。采用两路的目的是一路出现故障，确保另一路仍能正常工作。所述摄像头7主要是用来监控充电桩周围的状况，它相当于智能安防系统的眼睛，二十四小时工作。

所述密码校验模块8采用校验芯片，用来产生验证码并发送给当时要充电的车主，确保是车主本人在消费，避免卡被他人刷的风险。

所述音频模块9包括报警器、语音引导模块以及语音对话模块。当有偷盗行为发生，安防模块1会启动报警器，若警告无用，信息传至服务中心，相关人员通过语音对话模块给与人工警告；语音引导模块的作用在于提示用户如何一步一步完成充电过程。

所述视频模块10包括视频编码模块和视频通话模块。所述视频编码模块将摄像头所拍视频压缩为某种格式保存到服务中心的网盘和所述存储器件5中。视频通话模块的作用是当发生偷盗行径时，服务中心中的相关人员可以通过视频通话的方式与现场交流。所述GPS定位模块11是用来定位充电桩的位置，当发生紧急问题，该充电桩的位置可以上传到服务中心，告知相关人员哪个地方的充电桩出现了状况，并派人来处理。

所述第一可控开关17和第二可控开关12采用交流接触器，它们在正常状态处于长开状态。

第二可控开关12控制着备用电源13回路中的导通。第一可控开关17控制着充电回路的导通。

所述备用电源13的作用是当电网断电，备用电源给安防控制芯片1和微控制单元15供电。

所述电流检测芯片14，具备过压保护模块，欠压保护模块、过流保护模块、漏电保护模块、断电检测模块，充电接口插头状态检测模块。过压、欠压、过流、漏电保护模块的作用是检测到充电回路前面所述的问题，反馈给安防控制芯片，使其响应主动切换充电回路。充电接口检测模块目的在于检测充电口是否接触良好，在充电的过程中，如果充电线突然断开，安防系统也能快速响应，保证运营商及用户利益不受影响。

所述微控制单元15，它负责对充电回路进行控制。

所述电力变换装置16采用AC/DC电力变换器，包括将电网电转换为安防控制芯片1和微控制单元15所工作的电压的整流装置，还包括将电网电转换为电动车充电所需电能的电力变换装置。

所述计费芯片18用来记录车主在人机交互模块选择充电模式后的费用情况，并将数据发送到触摸屏显示，还可以接受服务中心远程设置的收费标准。所述读卡器19可以为插入式，也可以是无线接触式，要求所读卡上绑定有车主的手机号。

需说明的是，所述校验芯片、所述视频编码芯片、所述语音芯片，可采用ARM系列的芯片。

所述安防控制芯片1、所述微控制单元15以及所述计费芯片18，可采用ARM系列的芯片或者51系列的单片机。

需说明的是，温度传感器和湿度传感器可采用LM35系列的传感器。

需说明的是，所述电流检测芯片14可采用MAX系列电流检测芯片。

所述人机交互模块20主要由按键和LED触摸屏组成。所述LED触摸屏既可以作为显示屏，又可直接在屏上进行输入操作，实现人机交互。

按键的作用也是用来实现人机交互，目的是防止触摸屏出现故障而无法实现人机交互功能。所述充电接口21可以是交流接口，可以是直流接口，还可以是交直流一体的接口，本实施例优选CCS标准的接口。所谓CCS即联合充电系统，将所有接口统一起来，一个接口就能够完成交流充电或者直流充电。

实施例二

本实施例主要描述了充电桩在安防系统的应用流程，详述如下：

正常工作状态下，电网通过电力变换装置16给安防控制芯片1和微控制单元15提供工作所需电能，第二可控开关12处于断开状态，备用电源13不会给安防控制芯片和微控制单元1供电。只有当电网断电，所述电流检测芯片14将检测的信号发送给安防控制芯片1，安防控制芯片1发送信号给第二可控开关12，第二可控开关12导通，备用电源12给两个模块供电，当电流检测芯片14检测到电网来电，安防控制芯片1控制第二可控开关12断开，电网通过电力变换装置16继续供电。这样确保了电网断电，安防系统可正常工作。

所述防盗器4主要包括倾角检测模块和振动检测模块。所述倾角检测模块安装在所述充电桩的顶部，用于检测顶部的倾斜度。所述振动检测模块安装在充电桩的四个侧面，用来检测充电桩的振动情况。当检测到的倾斜角或者振动情况大于设定值，安防控制芯片1收到信号通过数据收发器启动语音模块9报警，摄像头将拍摄的视频通过视频模块10将数据压缩存储到存储器件5，备份到服务中心网盘，在服务中心的大屏幕上显示，同时GPS定位模块11启动告诉该充电桩的位置。服务中心根据大屏幕显示的情况，通过以太网或者GPRS，通过语音模块9和视频模块10与现场通话，防止偷盗行为的发生。

实施例三

本实施例主要描述了充电桩安全充电的应用流程，详述如下：

1)当用户持卡在充电桩上刷卡，读卡器19读出用户的手机号，同时密码校验模块8生成一个动态密码，通过数据收发器6发送到用户手机上，用户在人机交互模块20上输入密码，同时输入密码与密码校验模块8中的对比，如果一致，即可进行下一步充电，否则无法进行后面的操作。

2)密码通过之后，人机交互模块选择充电模式，微控制单元15判断卡内金额是否足够，如果足够，提示在充电接口21处连接充电插头；

3)电流检测芯片14检测充电接口接触是否良好，当接触良好，电流检测芯片14发送信号给微控制单元15，控制第一可控开关17导通，启动计费芯片18计量。计费芯片18将充电数据，电动车电池状态参数显示在人机交互模块的LED显示屏上，同时充电数据和消费数据保存到存储器件5和服务中心的网盘中。

4)充电的全过程语音引导，充电操作结束后，语音提示不要靠近充电接口21。在充电过程中，摄像头7拍摄到有人接近充电桩，语音提示再次启动，提示不要靠近充电接口。

5)充电过程中，电流检测芯片14监测充电回路，当出现过电压，过电流，欠压，漏电，充电接口突然接触不良等情况，第一可控开关17断开，充电立即停止，计费芯片18记住最后时刻的充电情况，按照此时刻的数据进行结算，保证了运营商和用户的利益不受损害，语音模块启动报警，并把报警信息存到存储器件5以及上传到服务中心。

6)充电过程结束，语音提示，同时结算金额，交易数据上保存到存储器件5，上传到服务中心的网盘中。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种安全的充电桩，包括位于充电桩内部的电源，其特征在于，所述充电桩还包括安防控制芯片、温度传感器、湿度传感器以及第一可控开关；

所述温度传感器的传感信号输出端连接所述安防控制芯片的第一接收端，所述湿度传感器的传感信号输出端连接所述安防控制芯片的第二接收端；

所述安防控制芯片的控制信号第一输出端连接所述第一可控开关的控制端，所述第一可控开关串接入所述电源的充电回路中。

2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括备用电源以及第二可控开关；

所述安防控制芯片的控制信号第二输出端连接所述第二可控开关的控制端，所述第二可控开关串接入所述备用电源的充电回路中。

3.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述第一可控开关和第二可控开关为交流接触器。

4.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括摄像头、报警器以及存储卡，所述摄像头的输出端通过总线连接所述安防控制芯片的摄像信号输入端，所述存储卡通过总线连接所述安防控制芯片的存储信号输入端，所述报警器的控制端连接所述安防控制芯片的报警信号输出端。

5.根据权利要求4所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括视频模块、音频模块、GPS定位器、数据收发器；

所述视频模块的编码输出端连接所述数据收发器的第一数据输入端；

所述音频模块的音频输出端连接所述数据收发器的第二数据输入端；

所述GPS定位器的GPS信号输出端连接所述数据收发器的第三数据输入端。

6.据权利要求5所述的充电桩，其特征在于，所述视频模块由摄像头和视频编码芯片组成，所述摄像头的信号输出端与所述视频编码芯片的编码输入端相连接，所述视频编码芯片的编码输出端连接所述数据收发器的第一数据输入端。

7.根据权利要求5所述的充电桩，其特征在于，所述音频模块由语音芯片以及扬声器构成，所述语音芯片的第一音频输出端与所述扬声器的语音信号接收端相连接，所述语音芯片的第二音频输出端连接所述数据收发器的第二数据输入端。

8.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括读卡器.所述读卡器的信号输出端通过总线连接所述安防控制芯片的读卡信号输入端。

9.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括防盗器，所述防盗器由倾角传感器和振动传感器构成，所述倾角传感器的传感信号输出端连接所述安防控制芯片的第三接收端，所述振动传感器的传感信号输出端连接所述安防控制芯片的第四接收端。

10.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括人机交互模块，所述人机交互模块由按键以及LED显示屏构成，所述按键的输出端连接所述LED显示屏的输入端。