CN210258078U - 一种扫码付费型多路交流充电桩 - Google Patents

一种扫码付费型多路交流充电桩 Download PDF

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Abstract

一种扫码付费型多路交流充电桩，包括设置在充电桩上的多个充电接口，还包括：启动电路、连接状态检测模块、二维码显示模块和主控CPU，主控CPU与二维码对应的远程主站平台网络连接，用于接收远程主站平台的控制信号并依据所述控制信号控制所述充电接口通电。本实用新型实现了多路充电桩的网络付费，使得充电桩充电更加的智能化。

Description

一种扫码付费型多路交流充电桩
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，尤其是涉及一种扫码付费型多路交流充电桩。
背景技术
由于电动车具有低污染物排放、高能源利用率、可持续性发展、维修方便等特点，大规模普及电动车是缓解大气污染和能源紧缺的最有效方式之一。随着电动车的大量普及，为电动车充电的充电桩结构也随之发生变化，其主要的变化之一就是多路充电桩的设计，其通过一个充电桩实现对多个电动车的充电。
然而交流充电桩在费用结算时大都采用投币的方式，用户在充电前将硬币投入充电桩内，充电桩即可向电动车充电，但在使用的过程中，需要管理人员定期从充电桩内取出硬币，进行结算，收取硬币和结算的过程十分复杂，给管理人员带来诸多不便。另外，存放在充电桩中的硬币通常缺乏监管，如果不及时收取容易发生被盗取的情况，造成损失。充电桩的价格为固定设置，无法进行改动，导致不能采取分时电价的方式进行收费，造成充电桩收费不准确。
发明内容
本发明的目的是提供一种扫码付费型多路交流充电桩,该充电桩能够实现网络付费。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种扫码付费型多路交流充电桩，包括设置在充电桩上的多个充电接口，还包括：
连接状态检测模块，与所述充电接口一一对应，用于检测充电接口与电动车通电状态，当充电接口为电动车充电时输出状态检测信号；
启动电路，连接状态检测模块，用于输出启动信号，当接收到状态检测信号后截断启动信号的输出；
二维码显示模块，连接启动电路，用于接收启动信号，在接收到启动信号后显示二维码；
主控CPU，与所述二维码对应的远程主站平台网络连接，用于接收远程主站平台的控制信号并依据所述控制信号控制所述充电接口通电。
通过采用上述技术方案，当需要使用充电桩时，首先将对应的充电接口与电动车连接，通过启动电路输出启动信号，使得二维码显示模块显示二维码，用户通过扫描二维码进行付费，远程主站平台获取付费信息后输出控制信号，主控CPU依据控制信号控制充电接口通电。当充电接口为电动车充电后，通过连接状态检测模块截断启动信号的输出，二维码显示模块停止显示二维码，从而防止多人扫描同一二维码的状况发生。
作为本实用新型的改进，还包括有充电量监测模块，所述充电量监测模块连接充电接口，用于实时监测充电接口的电源输出并输出电量监测信号至主控CPU。
通过采用上述技术方案，充电量监测模块的设置实现了对充电量的检测，相比于计算充电时间而言，优化了对于充电桩充电的计量。
作为本实用新型的改进，所述充电量监测模块包括与所述充电接口充电回路耦接的第一电流互感器以及与第一电流互感器连接的电压跟随器，所述电压跟随器的输出端通过AD转换模块连接所述主控CPU。
通过采用上述技术方案，互感器可实现对充电线路中电流的检测，从而依据电流变化实现充电量的监测。同时电压跟随器具有高输入电阻、低输出电阻的特点，有效保证了电量监测数据的准确性。
作为本实用新型的改进，所述连接状态检测模块设置为包括第二电流互感器以及与第二电流互感器连接的截断电路，所述第二电流互感器的两个输入端分别连接电压跟随器的输出端和AD转换模块的输入端，当电压跟随器与AD转换模块之间有电流流动时，第二电流互感器的输出端输出电流检测信号。
作为本实用新型的改进，所述启动电路包括一触发开关，触发开关与一触发继电器的线圈串接于电源，触发继电器的常开触点与一自锁继电器的线圈和所述二维码显示模块串接于电源，自锁继电器的常开触点与所述触发继电器的常开触点并联，所述截断电路包括依次连接的比较器和第二三极管，比较器的正向输入端连接第二电流互感器的输出端，比较器的反向输入端连接一基准电路，当第二电流互感器输出的电压大于基准电路输出的基准电压时，所述比较器输出一高电平触发信号至第二三极管的基级，第二三极管的发射级接地，第二三极管的集电极通过截断继电器的线圈连接电源正极，通过滤波电容连接电源负极，所述截断继电器的两个常闭触点分别与所述自锁继电器的线圈和触发开关串联。
作为本实用新型的改进，所述主控CPU通过一接口电路控制所述充电接口通电，所述接口电路包括NPN型的第一三极管和接口继电器，所述第一三极管的基级耦接所述主控CPU，所述三极管的发射机接地，所述第一三极管的集电极通过一限流电阻连接电源正极，第一三极管的集电极与限流电阻耦接的节点通过一固定电阻连接所述接口继电器的线圈，所述线圈的另一端连接电源正极，接口继电器的常开触点串接在充电接口的供电回路中。
作为本实用新型的改进，所述二维码显示模块包括设置在充电桩上的扫码槽以及位于扫码槽内的透光片，所述透光片朝向扫码槽内部的侧面设置有由激光孔组成的二维码，所述透光片与扫码槽内壁连接的端部设置有朝向透光片照射的照明灯，所述照明灯一端连接检测电路，另一端接地。
通过采用上述技术方案，当照明灯发光时，可通过透光片端部照亮透光片上的激光孔，从而通过发光的激光孔组成二维码，而常态下，激光孔未被照亮，使用人员不能扫描到二维码，从而防止在扫描二维码并付款后，电动车还未开始充电的情况发生。
作为本实用新型的改进，所述透光片朝向所述扫码槽的面贴附有背光片。
通过采用上述技术方案，背光片的设置可使得被照亮的激光孔组成的二维码更加清晰，便于扫描。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过二维码以及远程主站平台的设置，实现了网络付费，使得充电桩的使用更加的智能化；
2.连接状态检测模块和二维码显示模块的设置可从而防止多人扫描同一二维码的状况发生。
附图说明
图1是交流充电桩的系统图；
图2是接口电路的电路图；
图3是连接状态检测模块的电路图；、
图4是扫码槽结构示意图。
图中，1、接口电路；2、连接状态检测模块；21、截断电路；3、充电量监测模块；4、扫码槽；41、侧边框；42、底板；43、透光片；44、背光片；5、照明灯。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种扫码付费型多路交流充电桩，包括设置在充电桩上的多个充电接口，与充电接口一一对应的连接状态检测模块2、启动电路、与启动电路连接的二维码显示模块、与二维码显示模块对应的远程主站平台以及位于充电桩内的主控CPU。其中，启动电路用于输出启动信号，二维码显示模块接收到启动信号后显示二维码，连接状态检测信号在检测到充电接口为电动车充电时截断启动信号的输出，主控CPU通过接口电路1控制相应的充电接口通电。
如图1所示，多路充电接口分别通过对应的接口电路1连接一锁存器，主控CPU通过锁存器控制接口电路1。锁存器型号优选为M74HC573MIR，锁存器数量依据充电接口数量而定，此处，充电接口优选为10个，并通过两个锁存器连接主控CPU。
接口电路1包括NPN型的三极管Q1和接口继电器，三极管Q1的基级耦接锁存器，三极管Q1的发射机接地，三极管Q1的集电极通过一限流电阻R14连接电源正极，三极管Q1的集电极与限流电阻R14耦接的节点通过一固定电阻R15连接接口继电器的线圈KM1，线圈KM1的另一端连接电源正极，接口继电器的常开触点KM1-1串接在充电接口的供电回路中。当主控CPU通过锁存器触发三极管Q1导通后，线圈KM1通电，常开触点KM1-1闭合，从而连通充电接口的接电端子和电源，使得充电接口能够为电动车充电。
参照图1，充电接口的充电回路中还设置有充电量监测模块3。
充电量监测模块3包括与充电接口充电回路耦接的第一电流互感器以及与第一电流互感器连接的电压跟随器，电压跟随器的输出端通过AD转换模块连接主控CPU。其中第一电流互感器选用交流互感器，用于实时监测充电接口充电回路中的电流，并通过AD转换模块输入到主控CPU。主控CPU依据第一电流互感器监测到的电流数据测定充电接口的充电量。AD转换模块优选为基于ADS7819U型号的AD芯片设置的AD转换电路。其中，第一电流互感器的两个输出端中，一端接地，另一端连接电压跟随器的输入端。
参照图1和图3，连接状态检测模块2包括第二电流互感器以及与第二电流互感器连接的截断电路21。
第二电流互感器的两个输入端分别连接电压跟随器的输出端和AD转换模块的输入端，当电压跟随器向AD转换模块之间有电流流动时，第二电流互感器的输出端输出电流检测信号。其中，第二电流互感器的两个输出端中，一端接地，另一端输出电流检测信号。第一电流互感器与第二电流互感器均选用为ZTA503C型号的互感器。
截断电路21包括依次连接的比较器D1和三极管Q2。比较器D1的正向输入端连接第二电流互感器的输出端，用于接收电流检测信号，比较器D1的反向输入端连接一基准电路。基准电路包括串接于电源的固定电阻R6和固定电阻R7，固定电阻R6和固定电阻R7耦接的节点输出一基准电压至比较器D1的反向输入端。比较器D1的输出端连接三极管Q2的基级，三极管Q2的的发射级接地，三极管Q2的集电极通过截断继电器的线圈KM2连接电源正极，通过滤波电容C1连接电源负极。
启动电路包括一触发开关SB，触发开关SB与一触发继电器的线圈KM4串接于电源，触发继电器的常开触点KM4-1与一自锁继电器的线圈KM3和二维码显示模块串接于电源，自锁继电器的常开触点KM3-1与触发继电器的常开触点KM4-1并联。截断继电器的常闭触点KM2-1和KM2-2分别与自锁继电器的线圈KM3和触发开关SB串联。
当按动触发开关SB时，线圈KM4得电，常开触点KM4-1闭合，线圈KM3和二维码显示模块同时得电，此时，二维码显示模块显示二维码，常开触点KM3-1闭合形成自锁，从而输出启动信号。当主控CPU通过接口电路1接通充电接口与电源后，第二电流互感器感应电流变化输出电流检测信号，线圈KM2得电，常闭触点KM2-1和常闭触电KM2-2断开，线圈KM3断电，常开触点KM3-1断开，从而截断启动信号的输出，使得二维码显示模块断电，停止显示二维码。
再参照图4，二维码显示模块包括设置在充电桩上的扫码槽4以及位于扫码槽4内的透光片43。扫码槽4由四个侧边框41以及一个底板42合围而成，四个侧边框41与底板42之间通过自攻钉固定连接，侧边框41朝向扫码槽4内部的侧面由上至下依次凹陷形成曝光槽和支撑槽，透光片43通过曝光槽固定在扫码槽4内，且曝光槽内壁固定有朝向透光片43照射的照明灯5，支撑槽内设置有两侧分别贴合扫码槽4底部和透光片43的背光片44，背光片44选用不透光的蓝色亚克力板。其中透光片43朝向背光片44的侧面设置有由激光孔组成的二维码，照明灯5发光时，可由透光片43端部照亮激光孔，从而通过激光孔形成发光的二维码。
再参照图3，照明灯5优选为LED灯条，且照明灯5与上述线圈KM3串联，当线圈3得电时，照明灯5得电，照亮激光孔，显示二维码。
由以上内容可知，参照图1，当用户想要对电动车进行充电时，首先连接充电接口和电动车，按动触发开关SB，使得照明灯5得电，照亮二维码，用户通过手机扫描二维码登录远程主站平台，从而实现相关信息的设定，如充电时间、充电费用、电压等级等。远程主站平台依据用户设定的相关信息输出控制信号至主控CPU，主控CPU接收到控制信号后通过接口电路1控制充电接口的接电端子连接电源，实现对电动车的充电。此时，连接状态监测模块检测到充电接口为电动车充电，截断启动信号的输出，使得照明灯5断电，二维码显示模块停止显示二维码，从而防止多人扫描同一二维码的状况发生。充电过程中充电量监测模块3可实现对充电量的实时监测，从而实现对充电量的数据采集。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种扫码付费型多路交流充电桩，其特征在于，包括设置在充电桩上的多个充电接口，还包括：
连接状态检测模块(2)，与所述充电接口一一对应，用于检测充电接口与电动车通电状态，当充电接口为电动车充电时输出状态检测信号；
启动电路，连接状态检测模块(2)，用于输出启动信号，当接收到状态检测信号后截断启动信号的输出；
二维码显示模块，连接启动电路，用于接收启动信号，在接收到启动信号后显示二维码；
主控CPU，与所述二维码对应的远程主站平台网络连接，用于接收远程主站平台的控制信号并依据所述控制信号控制所述充电接口通电。
2.根据权利要求1所述的一种扫码付费型多路交流充电桩，其特征在于：还包括有充电量监测模块(3)，所述充电量监测模块(3)连接充电接口，用于实时监测充电接口的电源输出并输出电量监测信号至主控CPU。
3.根据权利要求2所述的一种扫码付费型多路交流充电桩，其特征在于：所述充电量监测模块(3)包括与所述充电接口充电回路耦接的第一电流互感器以及与第一电流互感器连接的电压跟随器，所述电压跟随器的输出端通过AD转换模块连接所述主控CPU。
4.根据权利要求3所述的一种扫码付费型多路交流充电桩，其特征在于：所述连接状态检测模块(2)设置为包括第二电流互感器以及与第二电流互感器连接的截断电路(21)，所述第二电流互感器的两个输入端分别连接电压跟随器的输出端和AD转换模块的输入端，当电压跟随器向AD转换模块之间有电流流动时，第二电流互感器的输出端输出电流检测信号。
5.根据权利要求4所述的一种扫码付费型多路交流充电桩，其特征在于：所述启动电路包括一触发开关，触发开关与一触发继电器的线圈串接于电源，触发继电器的常开触点与一自锁继电器的线圈和所述二维码显示模块串接于电源，自锁继电器的常开触点与所述触发继电器的常开触点并联，所述截断电路(21)包括依次连接的比较器和第二三极管，比较器的正向输入端连接第二电流互感器的输出端，比较器的反向输入端连接一基准电路，当第二电流互感器输出的电压大于基准电路输出的基准电压时，所述比较器输出一高电平触发信号至第二三极管的基级，第二三极管的发射级接地，第二三极管的集电极通过截断继电器的线圈连接电源正极，通过滤波电容连接电源负极，所述截断继电器的两个常闭触点分别与所述自锁继电器的线圈和触发开关串联。
6.根据权利要求1所述的一种扫码付费型多路交流充电桩，其特征在于：所述主控CPU通过一接口电路(1)控制所述充电接口通电，所述接口电路(1)包括NPN型的第一三极管和接口继电器，所述第一三极管的基级耦接所述主控CPU，所述三极管的发射机接地，所述第一三极管的集电极通过一限流电阻连接电源正极，第一三极管的集电极与限流电阻耦接的节点通过一固定电阻连接所述接口继电器的线圈，所述线圈的另一端连接电源正极，接口继电器的常开触点串接在充电接口的供电回路中。
7.根据权利要求1所述的一种扫码付费型多路交流充电桩，其特征在于：所述二维码显示模块包括设置在充电桩上的扫码槽(4)以及位于扫码槽(4)内的透光片(43)，所述透光片(43)朝向扫码槽(4)内部的侧面设置有由激光孔组成的二维码，所述透光片(43)与扫码槽(4)内壁连接的端部设置有朝向透光片(43)照射的照明灯(5)，所述照明灯(5)一端连接检测电路，另一端接地。
8.根据权利要求7所述的一种扫码付费型多路交流充电桩，其特征在于：所述透光片(43)朝向所述扫码槽(4)的面贴附有背光片(44)。
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