CN210149183U - 一种电动车智能充电柜系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电动车智能充电柜系统，包括主柜，以及与主柜级联的若干副柜；主柜和副柜均包括柜体，主柜包括总电源、主控单元以及用于控制充电仓的第一控制板；副柜包括用于控制充电仓的第二控制板；总电源设置在主柜的柜体内部，总电源分别给第一控制板和第二控制板直接提供电源；主控单元包括工控机、以及为工控机提供电源的工作电源，总电源给工作电源提供电能来源，工控机与第一控制板和第二控制板通过485级联通讯模块通讯连接。本实用新型主要采用级联通讯的方式将一个主柜和多个副柜连接在一起，通过一个主柜的来控制若干副柜的电源供应和工作状态，可根据实际需求，灵活配置一定数量的副柜，节省成本，分配式充电效率高。

Description

一种电动车智能充电柜系统

技术领域

本实用新型实施例涉及充电柜技术领域，具体涉及一种电动车智能充电柜系统。

背景技术

电动车(包括电动自行车、电动摩托车和电动三轮车)作为重要的出行工具早已在社会大众中普及开来，出行使用电动车也是环保出行方式之一。因电池储能有限，充电问题一直是电动车使用的主要问题及安全隐患。长期以来在楼道、出租房室内、站点室内集中充电，用电不规范、乱拉线普遍、无任何安全保护措施。劣质充电器大量使用已成为普遍现象，还有个别用户改装充电器，据不完全统计90％正在使用的电动车充电器均是不合格产品。监管手段薄弱而使充电行为成为了严重的火灾隐患。

近年来，我国电动车火灾事故频发，并呈逐年增长趋势，起火原因主要为电气故障。电动车大多在室内停放和充电，有的甚至停放在走道、楼梯间等公共区域，由于电动车车体大部分为易燃可燃材料，一旦起火，燃烧速度快，并产生大量有毒烟气，人员逃生困难，极易造成伤亡。充电乱象已到了非整治不可的地步。先全国范围内均已就电动车不规范充电行为进行检查与整治，禁止在走道、楼梯间、室内充电。但室内充电行为还是普遍发生。

现电动车多采用铅酸蓄电池或锂电池作为动力源，充电多用停车拉电充电或将电池取出在室内充电的方式，这种俩方式在充电过程中具有很高的危险性。无论是因为电池本身原因还是因为充电器原因，一旦在充电过程中发生线路短路、燃烧、爆燃等问题，均会对周边环境造成巨大的破坏，同时燃烧产生的扩大及有毒烟气往往造成人员伤亡事故，故此当前对电动车充电的安全极为重视，政府相关部门亦有相关管理要求出台，如：禁止室内充电，充电需在户外进行，同时应避开人员密集场所、远离建筑物等。而当前缺少户外安全充电设施，造成电动车用户无处充电，进而只能冒着安全风险在室内充电。

现使用的室外充电装置，多为集中控制拉线或墙插的充电形式。该充电方式在充电过程中发生燃烧、爆燃等问题时没有事故控制手段。发生事故的危害性依然很大。

目前建立充电站，在充电站建造一个个独立的充电柜实现室外充电，但是这种方式，需要一个独立的控制部分来控制所有充电柜的充电工作，而且，需要增加充电柜的数量的同时，也需要重新建立电源供应和控制部分，成本高，实际操作麻烦。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种电动车智能充电柜系统，以解决现有技术中充电站多个独立充电柜之间缺乏联系，总控制困难、增加充电柜的数目不方便的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的实施方式提供如下技术方案：

一种电动车智能充电柜系统，包括主柜，以及与主柜级联的若干副柜；所述主柜和副柜均包括均匀分布在柜体正面的若干充电仓；

所述主柜包括总电源、主控单元以及用于控制所述充电仓的第一控制板；所述副柜包括用于控制所述充电仓的第二控制板；

所述总电源设置在所述主柜的柜体内部，所述总电源分别给所述第一控制板和所述第二控制板直接提供电源；

所述主控单元包括工控机、以及为工控机提供电源的工作电源，所述总电源给所述工作电源提供电能来源，所述工控机与所述第一控制板和所述第二控制板通过485级联通讯模块通讯连接。

优选地，所述第一控制板和所述第二控制板为主控芯片MCU。

优选地，所述总电源接入AC380V的市电。

优选地，所述485级联通讯模块包括DC-DC电源转换电路、Rs-485 通讯电路、通讯光电隔离保护电路和Rs-232通讯电路；

所述DC-DC电源转换电路与所述工控机电性连接，所述DC-DC电源转换电路的输出端连接四路通讯光电隔离保护电路，三路所述通讯光电隔离保护电路的COM端连接所述Rs-485通讯电路，一路所述通讯光电隔离保护电路的COM端通过降压电阻连接所述Rs-232通讯电路。

优选地，所述第一控制板和所述第二控制板通过拨码开关与所述工控机连接。

本实用新型的实施方式具有如下优点：

本实用新型主要采用级联通讯的方式将一个主柜和多个副柜连接在一起，通过一个主柜的来控制若干副柜的电源供应和工作状态，可根据实际需求，灵活配置一定数量的副柜，节省成本，分配式充电效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施方式中充电柜系统的结构框图；

图2为本实用新型实施方式中总电源电路图；

图3为本实用新型实施方式中DC-DC电源转换电路图；

图4为本实用新型实施方式中Rs-485通讯电路图；

图5为本实用新型实施方式中通讯光电隔离保护电路图；

图6为本实用新型实施方式中Rs-232通讯电路图。

图中：

100-主柜；200-副柜；300-充电仓。

101-总电源；102-主控单元；103-第一控制板；201-第二控制板；

1021-工控机；1022-工作电源。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

如图1所示，本实用新型提供了一种电动车智能充电柜系统，包括主柜100，以及与主柜100级联的若干副柜200；所述主柜100和副柜200均包括均匀分布在柜体正面的若干充电仓300。

采用级联的方式，主柜既可以独立工作，也可级联多个副柜200工作，每个充电站可灵活配置多个副柜2000，形成1主+N副的配置模式。

其中主柜包括总电源101、主控单元102以及用于控制所述充电仓300 的第一控制板103；所述副柜200包括用于控制所述充电仓300的第二控制板201；

总电源101设置在所述主柜100的柜体内部，所述总电源101分别给所述第一控制板103和所述第二控制板201直接提供电源。

主控单元102包括工控机1021、以及为工控机1021提供电源的工作电源1022，所述总电源102给所述工作电源1022提供电能来源，所述工控机 102与所述第一控制板103和所述第二控制板201通过485级联通讯模块通讯连接。

将总电源101和主控单元102都集成在主柜100中，分别用于控制主柜 100以及与主柜100级联的所有副柜200的电源，能够通过主控单元102统一控制主柜100和所有副柜200的工作状态。

由于工控机1021属于整个系统核心控制部分，因此，采用一个单独控制的工作电源供电，工作电源的电能也通过总电源提供。

本实用新型主要采用级联通讯的方式将一个主柜100和多个副柜200 连接在一起，通过一个主柜100的来控制若干副柜200的电源供应和工作状态，可根据实际需求，灵活配置一定数量的副柜200，节省成本，分配式充电效率高。

在本实施方式中，第一控制板103和所述第二控制板201为主控芯片 MCU。

如图2所示，总电源包括进线电源U，所述进线电源U接入AC380V的市电，所述进线电源的L1输出端、L2输出端和L3输出端通过三相空气开关NML分别连接UA单相欠压保护器、UB单相欠压保护器和UC单相欠压保护器，所述进线电源U的N端连接UA单相欠压保护器、UB单相欠压保护器和UC单相欠压保护器的N端，所述UA单相欠压保护器、UB单相欠压保护器和UC单相欠压保护器的输出端均分别并联两个漏电断路器，分别为Q1漏电断路器、Q2漏电断路器、Q3漏电断路器、Q4漏电断路器、 Q5漏电断路器、Q6漏电断路器；其中Q1漏电断路器连接交流继电器T1，所述交流继电器T1给工控机输出AC220V或DC220V，功率为300W；

Q2漏电断路器连接主柜(第一控制板)，其余的漏电断路器器连接副柜(第二控制板)。

所述进线电源U还连接有浪涌保护器FS，用于防止直接雷击、间接雷击及瞬间过压过流的保护。选用德力西DZ47-4P型浪涌保护器。

其中三相控制开关NML用于总电源控制与保护，防止电路中出现过载以及短路现象；选用NML-125S/3300型空气开关。具体到各充电站具体应用，选型原则根据每一个充电站的预设最大负荷来选取相匹配的额定电流。

单相欠压保护器(UA、UB、UC)用于防止线路中出现过电压及欠电压的保护，选用德力西DZ47GQF-63-63A型自复式过欠压保护器。

漏电断路器(Q1至Q6)用于分路电源的控制与保护，防止电路中出现过载、短路、漏电及人身触电现象。选用正泰NXBLE-1P+N-C20A型漏电断路器。

交流继电器T1用于每柜电路板的工作电源现场控制及配合电路板上的继电器进行远程控制，电路板的工作电源经由继电器组利用继电器组的常闭截点供给，电路板上的常开继电器控制继电器组的常开截点，通过闭合电路板上继电器来使继电器组常开截点闭合从而使继电器组的的常闭截点打开，从而使电路板的工作电源断掉，并利用继电器组的常开截点使继电器组实现自耦，保持电路板始终处于失压状态。选用正泰 HH54P-AC220V型继电器。

如图3至图6所示，485级联通讯模块包括DC-DC电源转换电路、 Rs-485通讯电路、通讯光电隔离保护电路和Rs-232通讯电路；

所述DC-DC电源转换电路与所述工控机电性连接，所述DC-DC电源转换电路的输出端连接四路通讯光电隔离保护电路，三路所述通讯光电隔离保护电路的COM端连接所述Rs-485通讯电路，一路所述通讯光电隔离保护电路的COM端通过降压电阻连接所述Rs-232通讯电路。

所述第一控制板和所述第二控制板通过拨码开关与所述工控机连接。

由于采用通用的485接口，每个控制板通过拨码开关控制工控机中 485的地址，工控机通过该地址与控制板进行通讯；拨码开关支持最多9 个副柜控制板的连接。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种电动车智能充电柜系统，其特征在于，包括主柜(100)，以及与主柜(100)级联的若干副柜(200)；所述主柜(100)和副柜(200)均包括均匀分布在柜体正面的若干充电仓(300)；

所述主柜(100)包括总电源(101)、主控单元(102)以及用于控制所述充电仓(300)的第一控制板(103)；所述副柜(200)包括用于控制所述充电仓(300)的第二控制板(201)；

所述总电源(101)设置在所述主柜(100)的柜体内部，所述总电源(101)分别给所述第一控制板(103)和所述第二控制板(201)直接提供电源；

所述主控单元(102)包括工控机(1021)、以及为工控机(1021)提供电源的工作电源(1022)，所述总电源(101)给所述工作电源(1022)提供电能来源，所述工控机(1021)与所述第一控制板(103)和所述第二控制板(201)通过485级联通讯模块通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动车智能充电柜系统，其特征在于，所述第一控制板(103)和所述第二控制板(201)为主控芯片MCU。

3.根据权利要求1所述的一种电动车智能充电柜系统，其特征在于，所述总电源(101)接入AC380V的市电。

4.根据权利要求1所述的一种电动车智能充电柜系统，其特征在于，所述485级联通讯模块包括DC-DC电源转换电路、Rs-485通讯电路、通讯光电隔离保护电路和Rs-232通讯电路；

所述DC-DC电源转换电路与所述工控机电性连接，所述DC-DC电源转换电路的输出端连接四路通讯光电隔离保护电路，三路所述通讯光电隔离保护电路的COM端连接所述Rs-485通讯电路，一路所述通讯光电隔离保护电路的COM端通过降压电阻连接所述Rs-232通讯电路。

5.根据权利要求1所述的一种电动车智能充电柜系统，其特征在于，所述第一控制板(103)和所述第二控制板(201)通过拨码开关与所述工控机(1021)连接。

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