CN206400374U - 一种充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电桩，涉及电动汽车充电技术。为解决现有技术中温度较低时显示屏反应速度下降甚至无法工作的问题而发明。包括：充电桩壳体、显示屏、温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路、电源和至少一个第一温度传感器；所述至少一个第一温度传感器与所述温度采集电路相连；所述加热器与所述温度控制电路相连；所述温度采集电路和所述温度控制电路分别与所述主控电路相连；所述电源用于为所述显示屏、温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路和至少一个温度传感器供电。

Description

一种充电桩

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电技术，尤其涉及一种充电桩。

背景技术

由于石油资源短缺和全球环境恶化，以燃油等不可再生能源作为动力来源的传统汽车的销量逐年放缓；作为解决能源和环境问题的重要选择，以电力作为能源的电动汽车快速发展。电动汽车充电桩为电动汽车提供能量补给，是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，而充电枪是电动汽车充电桩必不可少的组成部件之一。现有技术中，为了方便用户的使用，一般在充电桩上设有显示屏。

然而，由于显示屏参数在低温条件下会发生很大的变化，导致显示屏的反应速度下降；在-25℃以下，显示屏甚至无法工作，不便于用户使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种充电桩，能够适用于低温环境，方便用户使用。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种充电桩，包括：

充电桩壳体、显示屏、温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路、电源和至少一个第一温度传感器；

所述温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路、电源和至少一个第一温度传感器设置在所述充电桩壳体内，所述显示屏卡合在所述充电桩壳体上；所述加热器设置在所述显示屏内侧，所述至少一个第一温度传感器设置在所述显示屏内表面上；

所述至少一个第一温度传感器与所述温度采集电路相连；所述加热器与所述温度控制电路相连；所述温度采集电路和所述温度控制电路分别与所述主控电路相连；所述电源用于为所述温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路和至少一个温度传感器供电。

本实用新型与现有技术的不同之处在于，本实用新型实施例提供的技术方案，通过至少一个第一温度传感器检测显示屏温度，并通过温度采集电路进行采集，当主控电路确定显示屏温度低于预设阈值时，通过温度控制电路控制加热器加热。该方案解决了现有技术中由于显示屏参数在低温条件下会发生很大的变化，导致显示屏的反应速度下降；在-25℃以下，显示屏甚至无法工作，不便于用户使用的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的充电桩的结构示意图一；

图2是本实用新型实施例1提供的充电桩的结构示意图二；

图3是图1所示的充电桩中温度采集电路的结构示意图；

图4是图3所示的温度采集电路中温度处理子电路的结构示意图；

图5是图1所示的充电桩中温度控制电路的结构示意图；

图6是本实用新型实施例1提供的充电桩的结构示意图二；

图7是本实用新型实施例1提供的充电桩的结构示意图三。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供一种充电桩，包括：

充电桩壳体、显示屏、温度采集电路101、温度控制电路102、加热器103、主控电路104、电源和至少一个第一温度传感器105；

所述温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路、电源和至少一个第一温度传感器设置在所述充电桩壳体内，所述显示屏卡合在所述充电桩壳体上；所述加热器设置在所述显示屏内侧，所述至少一个第一温度传感器设置在所述显示屏内表面上；

所述至少一个第一温度传感器与所述温度采集电路相连；所述加热器与所述温度控制电路相连；所述温度采集电路和所述温度控制电路分别与所述主控电路相连；所述电源用于为所述显示屏、温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路和至少一个温度传感器供电。

其中，至少一个第一温度传感器，用于检测显示屏的温度，并转换成对应的温度信号；

温度采集电路，用于分别获取至少一个第一温度传感器对应的温度信号，并分别对温度信号进行处理，得到至少一个处理信号；

主控电路，用于获取温度采集信号采集的至少一个处理信号，并对至少一个处理信号进行分析，得到显示屏的平均温度；判断平均温度是否低于预设阈值；如果低于，根据平均温度确定加热功率并获取该加热功率对应的控制调压信号后输出；

温度控制电路，用于采集主控电路输出的控制调压信号，并根据该控制调压信号控制加热器对显示屏进行加热；

主控电路，还用于根据温度控制电路的输出信号进行闭环反馈以实现加热功率的精确控制。

在本实施例中，主控电路中可以设置温度-加热功率对应关系表，使主控电路能够根据平均温度确定加热功率；主控电路还可以通过其他方式根据平均温度确定加热功率，在此不再一一赘述。

在本实施例中，主控电路可以在平均温度低于预设阈值直接输出脉冲信号从而通过温度控制电路控制加热器对显示屏进行加热；特别的，为了节约能源，主控电路在确定平均温度低于预设阈值时，也可以首先获取充电桩的使用状态，根据使用状态确定充电桩是否被使用；如果被使用，输出控制调压信号，以实现对显示屏的加热控制。特别的，为了准确的测量显示屏温度，所述第一温度传感器的个数为5个，其中4个第一温度传感器设置在所述显示屏内表面的4个角上，1个第一温度传感器设置在所述显示屏内表面的正中心。为了均匀的对显示屏进行加热，所述加热器均匀的设置在所述显示屏内侧。

在本实施例中，电源用于为所述显示屏、温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路和至少一个温度传感器供电时，电源可以分别与显示屏、温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路和至少一个温度传感器相连，在此不再一一赘述。

进一步的，为了平衡节约能源与用户体验，如图2所示，本实施例提供的充电桩，还包括：

红外感应电路106，所述红外感应电路设置在所述充电桩壳体上，与所述主控电路相连，所述电源还用于为所述红外感应电路供电。

在本实施例中，为了防止显示屏温度低于预设阈值时，如果用户需要使用充电桩，显示屏反应速度下降甚至无法工作，导致用户体验较差的问题，可以通过红外感应电路获取感应信号；此时，主控电路，还用于获取红外感应电路得到的感应信号，当通过感应信号确定有人接近充电桩且平均温度低于预设阈值时，根据平均温度确定加热功率并获取该加热功率对应的脉冲信号后输出，从而实现对屏幕加热的精确控制。当通过感应信号确定无人接近或充电桩平均温度高于预设阈值时，主控电路不进行加热。

进一步的，如图3所示，本实施例提供的充电桩中温度采集电路101，包括：

选通芯片1011和至少一个温度处理子电路1012；

每个第一温度传感器连接一个温度处理子电路，所述至少一个温度处理子电路分别与所述选通芯片相连，所述选通芯片与所述主控电路相连，所述电源分别为所述选通芯片和所述至少一个温度处理子电路供电。

在本实施例中，选通芯片可以通过多个接口与主控电路相连，具体的接口个数与第一温度传感器的个数有关；例如：选通芯片通过n(n为正整数)个接口与主控电路相连，则该充电桩最多可以设置2ⁿ个第一温度传感器。选通芯片，用于接收主控电路的选通指令，获取选通指令对应的温度信号后输出至主控电路。

此时，如图4所示，该至少一个温度处理子电路，包括：

电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和运算放大器U1B；

所述电阻R6的一端与所述至少一个第一温度传感器中任一第一温度传感器相连；所述电阻R6的另一端分别与所述电阻R7的一端和所述电阻R8的一端相连；所述电阻R8的另一端与所述运算放大器U1B的管脚5相连；所述电阻R9的一端与所述运算放大器U1B的管脚6相连；所述电阻R9的另一端分别与所述运算放大器U1B的管脚7和所述电阻R10的一端相连；所述电阻R10的另一端与所述选通芯片1011相连；所述电阻R7的另一端、所述运算放大器U1B的管脚4接地；所述运算放大器U1B的管脚8与所述电源10相连。

在本实施例中，第一温度传感器对应的温度信号经过电阻R6和电阻R7分压后，经过运算放大器U1B处理后，传输至选通芯片。

进一步的，如图5所示，本实施例提供的充电桩中温度控制电路102，包括：

电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q18、电阻R4、电阻R5、电容C2、MOS管Q1、电容C1、电阻Ra和发光二极管D1；

所述电阻Ra的一端分别与所述主控电路和所述加热器相连；所述电阻R1的一端也与所述主控电路相连；所述电阻R1的另一端分别与所述三极管Q18的基极和所述电阻R3的一端相连；所述三极管Q18的集电极分别与所述电阻R2的一端、所述电阻R4的一端、所述电容C2的一端和所述MOS管Q1的栅极相连；所述MOS管Q1的漏极分别与所述电容C1的一端、所述电阻R5的一端和所述电阻Ra的另一端相连；所述电阻R5的另一端与所述发光二极管D1的正极相连；所述电阻R3的另一端、所述三极管Q18的发射极、所述电阻R4的另一端、所述电容C2的另一端和所述发光二极管D1的负极接地；所述电阻R2的另一端、所述MOS管Q1的源极和所述电容C1的另一端分别与所述电源相连。

在本实施例中，温度控制电路接收到脉冲信号后，通过三极管Q18控制MOS管Q1的通断，实现加热功率的控制。同时，电阻Ra作为输出功率的采样电阻，通过主控电路获取实际输出功率，采用负反馈的方式对辅热功率进行精确控制。

进一步的，如图6所示，本实施例提供的充电桩，还包括：

第二温度传感器107，所述第二温度传感器设置在所述充电桩壳体上，与所述温度采集电路相连；所述电源还用于为所述第二温度传感器供电。

在本实施例中，为了更准确的确定显示屏的温度，还可以在通过至少一个第一温度传感器检测显示屏温度的同时，通过第二温度传感器采集环境温度；此时，温度采集电路，具体用于分别获取至少一个第一温度传感器对应的温度信号，并分别对温度信号进行处理，得到显示屏温度；获取第二温度传感器对应的环温信号，并对环温信号进行处理，得到充电桩所处的环境温度；主控电路，具体用于分别显示屏温度，并对显示屏温度进行分析，得到显示屏的平均温度后，根据显示屏的平均温度和环境温度确定加热功率。其中，根据显示屏的平均温度和环境温度确定加热功率，能够实现高效的加热方案，最大程度的降低能源消耗，同时保证整个充电过程的完整性。其中，对显示屏温度进行分析，可以为将显示屏温度进行排序，判断最大值和最小值之差是否大于预设阈值，如果大于，去掉最大值和最小值后重新判断，直至剩余显示屏温度中最大值和最小值之差小于预设阈值；然后根据剩余的显示屏温度确定显示屏的平均温度。环境温度可以作为确定加热功率的参考，在此不再一一赘述。

进一步的，本实施例提供的充电桩，还包括：

保温板，所述保温板设置在所述充电桩壳体内、所述加热器内侧。

在本实施例中，为了防止温度过低时，散热较快，导致能源浪费，可以在加热器内侧设置保温板；加热器内侧，为加热器相对于显示器屏位置的另一侧，即加热器设置于保温板和显示屏中间。

进一步的，如图7所示，本实施例提供的充电桩，还包括：

散热器108，所述散热器设置在所述充电桩壳体内，与所述主控电路相连，所述电源还用于为所述散热器供电。

在本实施例中，为了防止显示屏温度过高，还可以在温度高于预设高温阈值时，通过主控器控制散热器工作。

本实用新型与现有技术的不同之处在于，本实用新型实施例提供的技术方案，通过至少一个第一温度传感器检测显示屏温度，并通过温度采集电路进行采集，当主控电路确定显示屏温度低于预设阈值时，通过温度控制电路控制加热器加热。该方案解决了现有技术中由于显示屏参数在低温条件下会发生很大的变化，导致显示屏的反应速度下降；在-25℃以下，显示屏甚至无法工作，不便于用户使用的问题。

以上实施方式的先后顺序仅为便于描述，不代表实施方式的优劣。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种充电桩，其特征在于，包括：

充电桩壳体、显示屏、温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路、电源和至少一个第一温度传感器；

所述温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路、电源和至少一个第一温度传感器设置在所述充电桩壳体内，所述显示屏卡合在所述充电桩壳体上；所述加热器设置在所述显示屏内侧，所述至少一个第一温度传感器设置在所述显示屏内表面上；

所述至少一个第一温度传感器与所述温度采集电路相连；所述加热器与所述温度控制电路相连；所述温度采集电路和所述温度控制电路分别与所述主控电路相连；所述电源用于为所述显示屏、温度采集电路、温度控制电路、加热器、主控电路和至少一个温度传感器供电。

2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，还包括：

红外感应电路，所述红外感应电路设置在所述充电桩壳体上，与所述主控电路相连，所述电源还用于为所述红外感应电路供电。

3.根据权利要求1或2所述的充电桩，其特征在于，所述温度采集电路，包括：

选通芯片和至少一个温度处理子电路；

每个第一温度传感器连接一个温度处理子电路，所述至少一个温度处理子电路分别与所述选通芯片相连，所述选通芯片与所述主控电路相连，所述电源分别为所述选通芯片和所述至少一个温度处理子电路供电。

4.根据权利要求3所述的充电桩，其特征在于，所述至少一个温度处理子电路，包括：

电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和运算放大器U1B；

所述电阻R6的一端与所述至少一个第一温度传感器中任一第一温度传感器相连；所述电阻R6的另一端分别与所述电阻R7的一端和所述电阻R8的一端相连；所述电阻R8的另一端与所述运算放大器U1B的管脚5相连；所述电阻R9的一端与所述运算放大器U1B的管脚6相连；所述电阻R9的另一端分别与所述运算放大器U1B的管脚7和所述电阻R10的一端相连；所述电阻R10的另一端与所述选通芯片相连；所述电阻R7的另一端、所述运算放大器U1B的管脚4接地；所述运算放大器U1B的管脚8与所述电源相连。

5.根据权利要求1或2所述的充电桩，其特征在于，所述温度控制电路，包括：

电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q18、电阻R4、电阻R5、电容C2、MOS管Q1、电容C1、电阻Ra和发光二极管D1；

所述电阻Ra的一端分别与所述主控电路和所述加热器相连；所述电阻R1的一端也与所述主控电路相连；所述电阻R1的另一端分别与所述三极管Q18的基极和所述电阻R3的一端相连；所述三极管Q18的集电极分别与所述电阻R2的一端、所述电阻R4的一端、所述电容C2的一端和所述MOS管Q1的栅极相连；所述MOS管Q1的漏极分别与所述电容C1的一端、所述电阻R5的一端和所述电阻Ra的另一端相连；所述电阻R5的另一端与所述发光二极管D1的正极相连；所述电阻R3的另一端、所述三极管Q18的发射极、所述电阻R4的另一端、所述电容C2的另一端和所述发光二极管D1的负极接地；所述电阻R2的另一端、所述MOS管Q1的源极和所述电容C1的另一端分别与所述电源相连。

6.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，还包括：

第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述充电桩壳体上，与所述温度采集电路相连；所述电源还用于为所述第二温度传感器供电。

7.根据权利要求1或6所述的充电桩，其特征在于，所述第一温度传感器的个数为5个，其中4个第一温度传感器设置在所述显示屏内表面的4个角上，1个第一温度传感器设置在所述显示屏内表面的正中心。

8.根据权利要求1或2所述的充电桩，其特征在于，

所述加热器均匀的设置在所述显示屏内侧。

9.根据权利要求1或2所述的充电桩，其特征在于，还包括：

保温板，所述保温板设置在所述充电桩壳体内、所述加热器内侧。

10.根据权利要求1或2所述的充电桩，其特征在于，还包括：

散热器，所述散热器设置在所述充电桩壳体内，与所述主控电路相连，所述电源还用于为所述散热器供电。