CN205160152U - 一种缆上控制盒 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种缆上控制盒,应用于电动汽车的充电控制,属于电动汽车充电设备技术领域,包括:控制模块、远程通信模块、电量检测模块、开关模块、电源端插头和汽车充电端插头,所述远程通信模块和所述控制模块连接,所述电量检测模块的输入端与电源端插头直接限流连接或耦合连接,所述电量检测模块的输出端与所述控制模块连接,所述开关模块包括第一连接端、第二连接端和控制端,所述第一连接端与电源端插头连接,所述第二连接端与汽车充电端插头连接,所述控制端与所述控制模块连接。通过增设远程通信模块有效地方便了缆上控制盒向主站服务器上报充电状态及接收充电指令的功能,以便于充电状态信息的管理及充电操作的控制。

Description

一种缆上控制盒
技术领域
[0001]本实用新型涉及电动汽车充电设备技术领域,具体而言,涉及一种缆上控制盒。
背景技术
[0002]目前,电动汽车的使用还未普及,作为电动汽车充电配套设备的缆上交流充电控制盒也不多见。缆上交流充电控制盒,一般充电电流在IOA以下,可以直接通过家用三孔插座供电。现有的几种缆上交流充电控制盒,除了具有进行充电检测控制、在异常情况下启动保护停止充电与异常情况撤销后自恢复充电的功能外,不具备向服务器上报充电状态及接收充电指令的功能,即不具备远程通信的功能,也无法进行后台关于充电状态信息的管理及充电操作的控制。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种缆上控制盒,具体远程通信功能,从而可以向主站服务器上报电动汽车的充电状态并接收外部充电控制指令,以有效地改善上述的问题。
[0004]第一方面,本实用新型提供的一种缆上控制盒,应用于电动汽车的充电控制,包括:控制模块、远程通信模块、电量检测模块、开关模块、电源端插头和汽车充电端插头,所述远程通信模块和所述控制模块连接,所述电量检测模块的输入端与所述电源端插头直接限流连接或耦合连接,所述电量检测模块的输出端与所述控制模块连接,所述开关模块包括第一连接端、第二连接端和控制端,所述第一连接端与所述电源端插头连接,所述第二连接端与所述汽车充电端插头连接,所述控制端与所述控制模块连接。
[0005]结合第一方面,本实用新型还提供了第一方面的第一种可能实施方式,其中,所述电量检测模块包括电流检测传感器和电压检测传感器,所述电流检测传感器的输入端与所述电源端插头耦合连接,所述电压检测传感器的输入端均与所述电源端插头限流连接,所述电流检测传感器和电压检测传感器的输出端分别与所述控制模块连接。
[0006]结合第一方面,本实用新型还提供了第一方面的第二种可能实施方式,其中,所述电量检测模块包括电量计量芯片。
[0007]结合第一方面或第一方面的第一种可能实施方式或第一方面的第二种可能实施方式,本实用新型还提供了第一方面的第三种可能实施方式,其中,还包括时钟模块,所述时钟模块与所述控制模块连接。
[0008]结合第一方面的第三种可能实施方式,本实用新型还提供了第一方面的第四种可能实施方式,其中,还包括充电状态指示模块,所述充电状态指示模块与所述控制模块连接。
[0009]结合第一方面的第四种可能实施方式,本实用新型还提供了第一方面的第五种可能实施方式,其中,所述充电状态指示模块包括LED指示电路或液晶显示电路。
[0010]结合第一方面的第五种可能实施方式,本实用新型还提供了第一方面的第六种可能实施方式,其中,还包括HVM信号输出模块与HVM信号检测模块,所述HVM信号输出模块的输入端及所述PWM信号检测模块的输出端分别与所述控制模块连接,所述PWM信号输出模块的输出端及所述PWM信号检测模块的输入端均与所述汽车充电端插头连接。
[0011]结合第一方面的第六种可能实施方式,本实用新型还提供了第一方面的第七种可能实施方式,其中,还包括接地检测模块和漏电检测模块,所述接地检测模块的输入端与所述电源端插头的地线连接,所述接地检测模块的输出端与所述控制模块连接,所述漏电检测模块的输入端与所述电源端插头耦合连接,所述漏电检测模块的输出端与所述控制模块连接。
[0012]结合第一方面的第七种可能实施方式,本实用新型还提供了第一方面的第八种可能实施方式,其中,还包括插头过温检测模块,所述插头过温检测模块的输入端与所述电源端插头耦合,所述插头过温检测模块的输出端与所述控制模块连接。
[0013]结合第一方面,本实用新型还提供了第一方面的第九种可能实施方式,其中,所述远程通信模块包括GPRS通信模块。
[0014]本实用新型提供的缆上控制盒,在控制盒内部增设了远程通信模块,即时向主站服务器上报电动汽车的充电状态信息,并接收外部充电控制指令,有效地方便了对电动汽车充电过程的管理和控制。
[0015]本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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例,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。通过附图所示,本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本实用新型的主旨。
[0017]图I示出了本实用新型实施例提供的一种缆上控制盒的模块框图;
[0018]图2示出了本实用新型实施例提供的一种缆上控制盒的上壳体组件的结构示意图。
[0019]其中,附图标记分别为:
[0020]控制模块丨10.电量检测模块120;远程通信模块130;开关模块140;时钟模块150;充电状态指示模块160;漏电检测模块171;接地检测模块172;插头过温检测模块173; PffM信号输出模块181 ;PWM信号检测模块182;上壳体组件200;第一螺栓柱210;第二螺栓柱220;第三螺栓柱230 ;第四螺栓柱240。
具体实施方式
[0021]为了改善现有的缆上交流充电控制盒无法远程通信,不能上报充电状态的不足,本实用新型提供了一种缆上控制盒,该缆上控制盒不仅包含现有充电控制盒的检测保护与自恢复功能,而且具有远程通信的功能,有效地方便了即时向主站服务器上报电动汽车的充电状态并接收外部充电控制指令。
[0022]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0023]本实用新型实施例提供了一种缆上控制盒,应用于电动汽车的充电控制,主要包括:控制模块110、远程通信模块130、电量检测模块120、开关模块140、电源端插头和汽车充电端插头。其中,电源端插头用于连接供电设备,汽车充电端插头用于连接车辆端充电插座。如图I所示,远程通信模块130和控制模块110连接,电量检测模块120的输入端与电源端插头连接,电量检测模块120的输出端与控制模块110连接。开关模块140包括第一连接端,第二连接端和控制端,所述第一连接端与电源端插头连接,所述第二连接端与汽车充电端插头连接,所述控制端与控制模块110连接。
[0024]缆上控制盒的电源端插头与电源插座连接,且汽车充电端插头与车辆端充电插座连接后,控制模块110上电,电量检测模块120开始采集充电参数,如电压参数和电流参数,并发送到控制模块110进行处理,控制模块110将处理得到的充电信息发送到远程通信模块130,通过远程通信模块130将所述充电信息上报给主站服务器。同时,还可以通过远程通信模块130接收外部充电控制指令并发送给所述缆上控制盒的控制模块110,使之执行与所述外部充电控制指令相应的操作。
[0025]因此,设置远程通信模块130使得本实用新型实施例提供的缆上控制盒具有远程通信功能,即所述缆上控制盒可以即时将电动汽车的充电状态信息上报给主站服务器并可以接收外部充电控制指令,有利于电动汽车的充电状态的管理和控制。
[0026]其中,控制模块110可以优选为单片机,当然,还可以为DSP、ARM或FPGA等其他具有数据处理功能的芯片。所述远程通信模块130可以是GPRS通信模块,例如DATA-6121无线收发模块。开关模块140是启动充电或停止充电的动作执行机构,可以优选为继电器,当然也可以为光电耦合开关、可控硅等组合式可控开关模块。
[0027]本实用新型实施例中,电量检测模块120可以包括电流检测传感器和电压检测传感器,所述电流检测传感器的输入端与电源端插头耦合连接,所述电压检测传感器的输入端与电源端插头限流连接,所述电流检测传感器和电压检测传感器的输出端分别与控制模块110连接。分别通过电流检测传感器和电压检测传感器采集充电电压及充电电流参数,并发送给控制模块110,控制模块110将充电电压与预设电压范围以及充电电流与预设电流范围进行比较,并处理得到充电状态信息,如充电量已到达50 %、已充满、充电故障等。其中,控制模块110将充电电压与预设电压范围以及充电电流与预设电流范围进行比较主要包括:在启动充电之前及充电过程中,当充电电压大于预设电压范围时,启动过压保护,并发出过压故障代码指示;当充电电压小于预设电压范围时,则启动欠压保护并发出欠压故障代码指示。同理,在充电过程中若充电电流大于预设短路过流保护点,则立即启动短路过流保护并发出短路故障代码指示;若充电电流小于预设短路过流保护点但大于预设一般过流保护点,则启动延时过流保护,在延时预设时间后断开充电,并发出过流故障代码指示。通过缆上控制盒的远程通信功能,可以将上述故障代码指示上报给主站服务器,以便更好地对电动汽车的充电状态进行管理和控制。当然,电量检测模块120也可以为电量计量芯片,例如 ADE7758。
[0028]如图I所示,本实用新型实施例提供的缆上控制盒还包括时钟模块150,所述时钟模块150与所述控制模块110连接,以便所述缆上控制盒可以通过接收外部控制指令实现远程定时控制。例如,时钟模块150可以采用时钟芯片DS1302。
[0029]进一步的,为了方便用户可以直接从缆上控制盒上获知电动汽车的充电状态,本实用新型实施例提供的缆上控制盒还包括充电状态指示模块160,充电状态指示模块160与控制模块110连接,用于指示电动汽车当前的充电状态。优选的,充电状态指示模块160可以为LED指示电路,通过多个LED状态指示灯显示电动汽车当前的充电状态,例如,LED状态指示灯可以设置四个,分别可以为连接状态指示灯、充电指示灯、故障指示灯和通信指示灯。当然,充电状态指示模块160也可以是液晶显示电路,通过液晶显示屏直接显示电动汽车当前的充电状态。
[0030]当然,所述缆上控制盒内还设置有电压转换模块,所述电压转换模块的输入端与电源端插头连接,电压转换模块的输出端可以分别与控制模块110、远程通信模块130、时钟模块150等低压用电模块连接,用于将电源端的交流电压转换为适用于各低压用电模块的电压,从而为缆上控制盒内各功能模块供电。
[0031]此外,如图I所示,本实用新型实施例提供的缆上控制盒还包括接地检测模块172、漏电检测模块171、脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)信号输出模块、PffM信号检测模块182及插头过温检测模块173。
[0032]接地检测模块17 2的输入端与缆上控制盒的电源端插头的地线连接,接地检测模块172的输出端与控制模块110连接,用于检测缆上控制盒启动充电之前电源端插头的接地情况。例如,可以通过测量工作地线与保护地线间的接地电阻检测电源端插头的接地情况。接地检测模块172将接地检测信号发送至控制模块110,控制模块110判断接地检测信号是否发生异常,若接地异常则禁止充电,驱动故障指示灯点亮,并发出接地故障代码指示至主站服务器。
[0033]漏电检测模块171的输入端与电源端插头连接,漏电检测模块171的输出端与控制模块110连接,用于检测缆上控制盒启动充电之前及充电过程中的漏电情况。例如,可以通过电流互感器检测充电回路中火线和零线间的电流差异。漏电检测模块171将漏电检测信号发送至控制模块110,控制模块110判断是否有漏电情况发生,当有漏电发生时,则启动漏电保护,发出漏电故障代码指示并上报给主站服务器,并驱动故障指示灯点亮,严重时禁止或中断充电。
[0034] PWM信号输出模块181的输入端及PWM信号检测模块182的输出端分别与控制模块110连接,PWM信号输出模块181的输出端及PWM信号检测模块18 2的输入端均与汽车充电端插头连接。PWM信号输出模块181用于输出PWM信号至电动汽车,PffM信号检测模块182是依据国家标准GB/T 20234.2-2011,在缆上控制盒的电源端插头与用于供电的电源设备连接,充电端插头与车辆端的充电插座连接后,检测控制导引信号CP的状态,以确定缆上控制盒上的汽车充电端插头与车辆端的连接是否正常。控制模块110接收到PWM信号检测模块182输出的控制导引信号CP的状态,判断缆上控制盒上的汽车充电端插头与车辆端的连接状态,若不正常,则上报连接故障指示给主站服务器。
[0035]插头过温检测模块173的输入端与缆上控制盒的电源端插头耦合,例如可以通过电隔离接触以感应温度变化,插头过温检测模块173的输出端与控制模块110连接,用于在电动汽车充电过程中检测插头的温度。例如,插头过温检测模块173可以包括温度传感器,温度传感器将采集到的插头温度信息发送给控制模块110,控制模块110对所述插头温度信息进行处理并判断。若因缆上控制盒的电源端插头与所述电源设备的插座的连接不到位而引起一定充电时间之后温升超过预设温度值,则控制模块110发送指令启动插头过温保护,驱动故障指示灯点亮,并发出插头过温故障代码指示上报给主站服务器。当电源端插头温度超过预设温度值达到预设阈值时,控制模块110驱动开关模块140关闭充电。
[0036]另外,需要说明的是,本实用新型实施例提供的缆上控制盒还包括壳体,控制模块110、远程通信模块130、电量检测模块120、开关模块140、时钟模块150、充电状态指示模块160、电压转换模块、接地检测模块172、漏电检测模块171、PWM信号输出模块181、PWM信号检测模块182及插头过温检测模块173均设置于所述壳体内。所述壳体包括通过螺钉装配的上壳体组件200和下壳体组件,所述上壳体组件200的结构如图2所示,所述上壳体组件200的内壁设置有第一螺栓柱210、第二螺栓柱220、第三螺栓柱230和第四螺栓柱240,用于安装远程通信模块130。
[0037]在本实用新型所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的模块,可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0038]所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0039]需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0040]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种缆上控制盒,应用于电动汽车的充电控制,其特征在于,包括:控制模块、远程通信模块、电量检测模块、开关模块、电源端插头和汽车充电端插头,所述远程通信模块和所述控制模块连接,所述电量检测模块的输入端与所述电源端插头直接限流连接或耦合连接,所述电量检测模块的输出端与所述控制模块连接,所述开关模块包括第一连接端、第二连接端和控制端,所述第一连接端与所述电源端插头连接,所述第二连接端与所述汽车充电端插头连接,所述控制端与所述控制模块连接。
2.根据权利要求I所述的缆上控制盒,其特征在于,所述电量检测模块包括电流检测传感器和电压检测传感器,所述电流检测传感器的输入端与所述电源端插头耦合连接,所述电压检测传感器的输入端与所述电源端插头限流连接,所述电流检测传感器和电压检测传感器的输出端分别与控制模块连接。
3.根据权利要求I所述的缆上控制盒,其特征在于,所述电量检测模块包括电量计量芯片。
4.根据权利要求1-3任一项所述的缆上控制盒,其特征在于,还包括时钟模块,所述时钟模块与所述控制模块连接。
5.根据权利要求4所述的缆上控制盒,其特征在于,还包括充电状态指示模块,所述充电状态指示模块与所述控制模块连接。
6.根据权利要求5所述的缆上控制盒,其特征在于,所述充电状态指示模块包括LED指示电路或液晶显示电路。
7.根据权利要求6所述的缆上控制盒,其特征在于,还包括PffM信号输出模块与PffM信号检测模块,所述PWM信号输出模块的输入端及所述PWM信号检测模块的输出端分别与所述控制模块连接,所述PWM信号输出模块的输出端及所述PWM信号检测模块的输入端均与所述汽车充电端插头连接。
8.根据权利要求7所述的缆上控制盒,其特征在于,还包括接地检测模块和漏电检测模块,所述接地检测模块的输入端与所述电源端插头的地线连接,所述接地检测模块的输出端与所述控制模块连接,所述漏电检测模块的输入端与所述电源端插头耦合连接,所述漏电检测模块的输出端与所述控制模块连接。
9.根据权利要求8所述的缆上控制盒,其特征在于,还包括插头过温检测模块,所述插头过温检测模块的输入端与所述电源端插头耦合,所述插头过温检测模块的输出端与所述控制模块连接。
10.根据权利要求I所述的缆上控制盒,其特征在于,所述远程通信模块包括GPRS通信模块。
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