CN208001052U - 一种电动汽车充电插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动汽车充电插座，包括供电装置、触发装置、控制装置和开关装置，控制装置分别与触发装置和开关装置连接，供电装置至少包括一组插孔；充电枪插头完全插入插孔后，触发装置发送充电信号至控制装置；控制装置接收到充电信号后，发送充电信号至开关装置和外部计费系统；开关装置接收到充电信号后，接通插孔的电源；当充电枪插头脱离完全插入插孔状态后，触发装置结束发送充电信号至控制装置；控制装置停止接收到充电信号后，发送结束充电信号至开关装置和外部计费系统；开关装置接收到结束充电信号后，断开插孔的电源，本实用新型在插头拔出时，准确判断并发送信号至控制装置，使计费系统停止计费，防止了窃电情况的发生。

Description

一种电动汽车充电插座

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其是一种电动汽车充电插座。

背景技术

目前的电动汽车正在飞速发展，为电动汽车充电的问题也随之而来，现有的充电方式主要有直流快充和交流慢充。对于交流慢充，相较于维护困难、建造面积大的充电桩，智能充电插座配合便携式的使用显得更为方便快捷，占地面积小、维护也简单。所以各式各样的智能充电插座应运而生，但是目前的充电插座要么没有采取防窃电措施，要么防窃电措施的可靠性不高，成本也高。

就目前的技术而言，主要存在以下隐患：

1.对于没有采取防窃电措施的智能充电插座，如果一位电动汽车用户在使用智能插座为电动汽车充电时，因交流充电时间一般比较长又或者是在晚上，至少需要几个小时才能把电充满，此过程中车主不可能一直在旁边看着，这就有可能会被别人拔出充电枪的电源插头，然后接上另外的充电枪，为自己的电动汽车充电，而此时智能充电插座依然在供电且在计算用电量以及充电费用，从而造成原先用户的财产损失。

2.对于采取了防窃电措施的智能充电插座，目前的技术方案一般是利用电量计量模块的功能来实现，其响应时间较长，一般可达1～2s，同样的，在这个时间内，一些有心之人或不法分子完全可以在这1～2s的时间内拔出原来的插头，插上另外的充电枪，这时系统是无法检测出来的，智能充电插座依然在供电且在计算用电量以及充电费用，这样也会造成原来用户的财产损失。

因此，需要提供一种能更准确判断充电状态，从而防止窃电的电动汽车充电插座。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提供在充电过程中能更准确判断充电状态，从而防止窃电的电动汽车充电插座。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种电动汽车充电插座，包括供电装置、触发装置、控制装置和开关装置，所述控制装置分别与所述触发装置和所述开关装置连接，所述供电装置至少包括一组插孔；所述触发装置在充电枪插头完全插入所述插孔后发送充电信号至所述控制装置，所述控制装置发送充电信号至所述开关装置和外部计费系统，所述开关装置接通所述插孔的电源；所述触发装置在充电枪插头脱离完全插入所述插孔状态后结束发送充电信号至所述控制装置，所述控制装置发送结束充电信号至所述开关装置和外部计费系统，所述开关装置断开所述插孔的电源。

本实用新型通过在电动汽车充电插座上设置触发装置，通过检测插座是否完全插入插孔，来判断是否开始充电或结束充电，在插头拔出时，能准确的判断并发送信号至控制装置，使计费系统停止计费并结算费用，防止了窃电情况的发生，同时，本实用新型响应速度快，响应时间为毫秒级别，更是能避免拔出插头后立即插入其他插头这一窃电情况的发生。

进一步，所述触发装置位于所述插孔的地线插孔底部，所述控制装置包括单片机，所述触发装置与所述单片机的高电平端口连接，充电枪插头的地线脚完全插入所述地线插孔底部时，所述触发装置与所述地线接通，所述触发装置发送低电平信号至所述单片机高电平端口，所述单片机接收到低电平信号后，发送充电信号至所述开关装置和外部计费系统；充电插头的地线脚脱离完全插入所述地线插孔底部时，所述触发装置与所述地线断开，所述控制装置停止接收到低电平信号后，发送结束充电信号至所述开关装置和外部计费系统。

利用现有的地线装置和单片机的端口特性，通过简单的连接便能实现本实用新型说要达到的防窃电目的。

进一步，所述触发装置为设置在所述插孔的地线插孔底部的铜片，当充电枪插头地线脚完全插入地线插孔底部时，充电枪插头地线脚与所述铜片接触，所述铜片通过所述地线脚与所述地线插孔内的接通地线的金属片接通，所述单片机高电平端口与地线接通；当充电枪插头地线脚脱离完全插入地线插孔底部状态时，所述单片机高电平端口与地线的连接断开。

通过简单的铜片，便能实现本实用新型说要达到的防窃电目的。

进一步，所述触发装置为设置在所述插孔的地线插孔底部的一对触点，其中第一触点与地线连接，第二触点与所述单片机高电平端口连接，所述第一触点和第二触点上方还设有一个导电金属片，当充电枪插头地线脚完全插入地线插孔底部时，所述导电金属片与所述第一触点和所述第二触点接通，所述单片机高电平端口与地线接通；当充电枪插头地线脚脱离完全插入地线插孔底部状态时，所述单片机高电平端口与地线断开。

在充电枪插头地线脚完全插入地线插孔底部，导电金属片被向下按压至与第一触点和第二触点接通时，地线与单片机高电平端口接通。

进一步，所述导电金属片底部还设有一个弹性部件，所述弹性部件一端与导电金属片底部连接，另一端与所述插座底部连接。

所述弹性部件用于支撑所述导电金属片。

进一步，所述开关装置为继电器，所述继电器接收所述控制装置的充电信号，使所述插座的火线插孔通电，所述继电器接收所述控制装置的结束充电信号，使所述插座的火线插孔断电。

通过继电器控制插孔内火线的接通与断开，能准确控制充电和计费。

进一步，还包括一个电阻，所述控制装置通过所述电阻与所述触发装置连接。

为了能更清晰的理解本实用新型，以下将结合附图说明阐述本实用新型的具体实施方式。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例充电插座面板示意图；

图2-3是本实用新型第一实施充电插座原理示意图；

图4-5是本实用新型第二实施例充电插座触发装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中电动汽车充电插座包括3个插孔，分别为地线插孔PE，火线插孔L和零线插孔N，在其他实施例中，插座还可以包括更多组的插孔，如图2-3所示，在插座内部，还设有触发装置1、电阻2、作为控制装置的MCU3、和作为开关装置的继电器4，所述触发装置1通过电阻2与MCU3连接，MCU3与继电器4连接，继电器4接入插座火线插孔的供电回路中，MCU3设有若干高电平端口，MUC3的任一高电平端口在接收到低电平信号时，可通过发送指令驱动继电器4动作，使插座火线插孔切换接通或断开状态；其中，触发装置1设于插座的地线插孔底部，触发装置1包括第一触点11和第二触点12，第一触点11和第二触点12互相不连接，第一触点11与地线PE连接，第二触点12通过电阻2与MCU 3的高电平输入端P0连接，触发装置1还包括在第一触点11和第二触点12上方的导电金属片13，导电金属片13底部连接弹簧14，弹簧14的另一端与插座底部连接，当电动汽车充电插头的PE脚5插入地线插孔时，通过压迫弹簧14向下按压导电金属片13，使导电金属片13与第一触点11和第二触点12接触。

本实施例电动汽车充电插座的工作原理为：在充电枪的插头完全插入插座前，即充电枪的PE脚5完全插入插座的地线插孔前，导电金属片13在弹簧14的支撑下，与第一触点11和第二触点12都不接通，此时MCU3的高电平输入端P0处于未触发状态，MCU3所输出的信号使继电器4动作时，使火线插孔状态为断开状态，即不通电状态，同时，MCU3发出信号使外部计费系统处于不计费状态；当充电枪的插头完全插入插座时，即充电枪的PE脚5完全插入插座的地线插孔时，导电金属片在PE脚5的向下按压下，与第一触点11和第二触点12接通，此时MCU3的高电平输入端P0通过电阻3,、第二触点12和第一触点11与地线接通，MCU3触发，发出信号驱动继电器4动作，继电器4动作使火线插孔切换为接通状态，向外部电动汽车供电，同时，MCU3还发出开始充电信号至外部计费系统，通知外部计费系统开始计费；当完成充电时拔出插头或由于被拔出插头导致充电被打断时，导电金属片13在脱离了PE脚5的按压时，向上弹起，使第一触点11和第二触点12断开，从而使MCU3与地线的连接断开，MCU3与地线的连接断开后，发出信号驱动继电器4动作，继电器4动作使火线插孔切换为断开状态，停止向外部汽车供电，同时，MCU3还发出停止充电信号至外部计费系统，外部充电系统接收到停止充电信号后，停止计费；在本实施例中，开关装置可以是继电器，也可以是其他常用的电路控制切换装置，控制装置可以是单片机MCU，也可以是其他可以完成本实用新型功能的控制装置，弹性部件可以是弹簧，也可以是其他类型的弹性部件。

如图4-5所示，在本实用新型的第二种实施例中，触发装置为一铜片6，所述铜片6设置于插座的地线插孔底部，地线插孔内设有两片弧形的插座PE端子，两片插座PE端子与地线连接，所述铜片6与所述两片弧形的插座PE端子不连接，所述铜片6通过电阻2与MCU3的高电平输入段P0连接；当充电插头的PE脚5插入地线插孔时，位于两片弧形PE端子中间，被两片弧形PE端子挤压固定，当PE脚5插入插孔底部，与铜片6接触时，铜片6通过PE脚5与两片弧形的插座PE端子接通。

本实施例电动汽车充电插座的工作原理为：在充电枪的插头完全插入插座前，即充电枪的PE脚5完全插入插座的地线插孔前，铜片6与插座两片弧形的PE端子不接通，此时MCU3的高电平输入端P0处于未触发状态，MCU3所输出的信号使继电器4动作时，使火线插孔状态为断开状态，即不通电状态，同时，MCU3发出信号使外部计费系统处于不计费状态；当充电枪的插头完全插入插座时，即充电枪的PE脚5完全插入插座的地线插孔时，充电插头的PE脚5与铜片6接触，使MCU3的高电平输入端P0通过电阻3、铜片6、PE脚5和两片弧形PE端子与地线接通，MCU3触发，发出信号驱动继电器4动作，继电器4动作驱动使火线插孔切换为接通状态，向外部电动汽车供电，同时，MCU3还发出开始充电信号至外部计费系统，通知外部计费系统开始计费；当完成充电时拔出插头或由于被拔出插头导致充电被打断时，PE脚5与铜片6断开接触，从而使MCU3与地线的连接断开，MCU3与地线的连接断开后，发出信号驱动继电器4动作，继电器4动作使火线插孔切换为断开状态，停止向外部汽车供电，同时，MCU3还发出停止充电信号至外部计费系统，外部充电系统接收到停止充电信号后，停止计费。

本实用新型通过在充电插座内设置触发装置、控制装置和开关装置，实现了准确判断插头插入时和拔出时的状态，判断时间精确度可达到毫秒级别，并根据插头插入时的状态和拔出时的状态，准确判断是否供电以及准确发出信息至计费系统，使计费系统根据插入时和拔出时的状态，实现准确计费，避免了充电过程中被他人拔掉充电插头，采用他人自己的充电插头充电，且不被计费系统发现这一窃电行为，使电动汽车在充电过程中更加安全。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (7)

1.一种电动汽车充电插座，其特征在于：包括供电装置、触发装置、控制装置和开关装置，所述控制装置分别与所述触发装置和所述开关装置连接，所述供电装置至少包括一组插孔；所述触发装置在充电枪插头完全插入所述插孔后发送充电信号至所述控制装置，所述控制装置发送充电信号至所述开关装置和外部计费系统，所述开关装置接通所述插孔的电源；所述触发装置在充电枪插头脱离完全插入所述插孔状态后结束发送充电信号至所述控制装置，所述控制装置发送结束充电信号至所述开关装置和外部计费系统，所述开关装置断开所述插孔的电源。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车充电插座，其特征在于：

所述触发装置位于所述插孔的地线插孔底部，所述控制装置包括单片机，所述触发装置与所述单片机的高电平端口连接，充电枪插头的地线脚完全插入所述地线插孔底部时，所述触发装置与所述地线接通，所述触发装置发送低电平信号至所述单片机高电平端口，所述单片机接收到低电平信号后，发送充电信号至所述开关装置和外部计费系统；充电插头的地线脚脱离完全插入所述地线插孔底部时，所述触发装置与所述地线断开，所述控制装置停止接收到低电平信号后，发送结束充电信号至所述开关装置和外部计费系统。

3.如权利要求2所述的一种电动汽车充电插座，其特征在于：

所述触发装置为设置在所述插孔的地线插孔底部的铜片，当充电枪插头地线脚完全插入地线插孔底部时，充电枪插头地线脚与所述铜片接触，所述铜片通过所述地线脚与所述地线插孔内的接通地线的金属片接通，所述单片机高电平端口与地线接通；当充电枪插头地线脚脱离完全插入地线插孔底部状态时，所述单片机高电平端口与地线的连接断开。

4.如权利要求2所述的一种电动汽车充电插座，其特征在于：

所述触发装置为设置在所述插孔的地线插孔底部的一对触点，其中第一触点与地线连接，第二触点与所述单片机高电平端口连接，所述第一触点和第二触点上方还设有一个导电金属片，当充电枪插头地线脚完全插入地线插孔底部时，所述导电金属片与所述第一触点和所述第二触点接通，所述单片机高电平端口与地线接通；当充电枪插头地线脚脱离完全插入地线插孔底部状态时，所述单片机高电平端口与地线断开。

5.如权利要求4所述的一种电动汽车充电插座，其特征在于：

所述导电金属片底部还设有一个弹性部件，所述弹性部件一端与导电金属片底部连接，另一端与所述插座底部连接。

6.如权利要求1所述的一种电动汽车充电插座，其特征在于：

所述开关装置为继电器，所述继电器接收所述控制装置的充电信号，使所述插座的火线插孔通电，所述继电器接收所述控制装置的结束充电信号，使所述插座的火线插孔断电。

7.如权利要求1所述的一种电动汽车充电插座，其特征在于：

还包括一个电阻，所述控制装置通过所述电阻与所述触发装置连接。