CN212979952U - 具备多种安全保护功能的智能充电桩 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具备多种安全保护功能的智能充电桩，包括：充电桩主体、电源转换模块、逻辑控制主板、漏电保护设备；所述电源转换模块为所述智能充电桩供电；所述漏电保护设备为所述智能充电桩提供漏电保护功能和短路保护功能；所述逻辑控制主板包括：充满自停模块、功率分档模块、空载保护模块和过载保护模块；所述逻辑控制主板连接所述充电桩主体，提供充满自停功能、功率分档功能、空载保护功能和过载保护功能。

Description

具备多种安全保护功能的智能充电桩

技术领域

本申请涉及车辆充电相关技术领域，尤其涉及一种具备多种安全保护功能的智能充电桩。

背景技术

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。

充电桩在充电的过程中需要用的较高的电压，这种用电设备一旦发生漏电或短路，可能会烧毁内部器件，同时也可能会危害周围人的安全。

实用新型内容

为解决上述问题，本申请的目的是提供一种具备多种安全保护功能的智能充电桩。

本申请提供的具备多种安全保护功能的智能充电桩包括：充电桩主体、电源转换模块、逻辑控制主板、漏电保护设备；

所述电源转换模块为所述智能充电桩供电；

所述漏电保护设备为所述智能充电桩提供漏电保护功能和短路保护功能；

所述逻辑控制主板包括：充满自停模块、功率分档模块、空载保护模块和过载保护模块；

所述逻辑控制主板连接所述充电桩主体，提供充满自停功能、功率分档功能、空载保护功能和过载保护功能。

可选的，所述逻辑控制主板包括：智能计费模块；所述智能计费模块基于充电桩主体的充电状态，生成收费信息。

可选的，还包括：与所述逻辑控制主板连接的人机交互模块

所述逻辑控制主板通过所述人机交互模块，与使用者进行交互，供使用者输入充电参数；

所述逻辑控制主板基于所述充电参数控制所述充电桩主体进行充电。

可选的，所述人机交互模块包括：显示器、按键和扬声器。

可选的，还包括：与所述逻辑控制主板连接的网络通讯模块；

所述逻辑控制主板通过所述网络通讯模块与预设服务器连通信连接，向所述预设服务器发送充电数据，供所述预设服务器进行收集、分析、整理；

所述充电数据包括；所述充电参数和所述充电桩运行状态。

可选的，还包括：与所述逻辑控制主板连接的刷卡模块；

所述刷卡模块用于通过用户的IC卡执行查询余额功能、扣费功能、返费功能。

可选的，所述充电桩主体上设置有摄像头；

所述摄像头与所述逻辑控制主板连接，用于获取充电车辆的图片信息，并通过所述逻辑控制主板发送至预设服务器。

可选的，所述逻辑控制主板内部集成有嵌入式处理器、电参数计量器件、通讯端口、继电器、保险丝、按键、显示器、蜂鸣器；

逻辑控制主板通过所述继电器控制所述充电桩主体的各充电线路火线通断。

可选的，所述漏电保护设备包括：电流检测单元和设置在充电桩电路上的断电开关；

所述电流检测单元用于检测具备多种安全保护功能的智能充电桩电流信息，当所述电流信息异常时，控制所述断电开关断电。

可选的，还包括：手动自检模块；

所述手动自检模块包括：自检开关、模拟电路和恢复开关；

当所述自检开关被按下时，所述模拟电路模拟断路和漏电情况，以检测所述漏电保护设备是否正常工作；

当所述恢复开关被按下时，所述模拟电路停止模拟断路和漏电情况。

本申请采用以上技术方案，具有如下有益效果：

本申请提供的方案中，智能充电桩，包括：充电桩主体、电源转换模块、逻辑控制主板、漏电保护设备；所述电源转换模块为所述智能充电桩供电；所述漏电保护设备为所述智能充电桩提供漏电保护功能和短路保护功能；所述逻辑控制主板包括：充满自停模块、功率分档模块、空载保护模块和过载保护模块，如此设置，漏电保护设备可以在智能充电桩漏电或短路时提供保护，避免智能充电桩因为漏电或短路而危害他人。进一步的，充满自停模块、功率分档模块、空载保护模块和过载保护模块可以在充电的过程中保护车辆的电池他是保护智能充电桩。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本申请的一些实施例，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。

图1是本申请一个实施例提供的一种具备多种安全保护功能的智能充电桩的结构示意图。

图2是本申请另一个实施例提供的一种具备多种安全保护功能的智能充电桩的结构示意图。

附图标记：

1-电源转换模块；2-逻辑控制主板；3-充电桩主体；4-漏电保护设备；5-人机交互模块；6-网络通讯模块；7-刷卡模块。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

实施例

图1是本申请一个实施例提供的一种具备多种安全保护功能的智能充电桩的结构示意图。图2是本申请另一个实施例提供的一种具备多种安全保护功能的智能充电桩的结构示意图。如图1、图2所示，本实施例提供的具备多种安全保护功能的智能充电桩，包括：充电桩主体3、电源转换模块1、逻辑控制主板2、漏电保护设备4；

所述电源转换模块1为所述智能充电桩供电；

所述漏电保护设备4为所述智能充电桩提供漏电保护功能和短路保护功能；

所述逻辑控制主板2包括：充满自停模块、功率分档模块、空载保护模块和过载保护模块；

所述逻辑控制主板2连接所述充电桩主体3，提供充满自停功能、功率分档功能、空载保护功能和过载保护功能。

本申请提供的方案中，智能充电桩，包括：充电桩主体3、电源转换模块1、逻辑控制主板2、漏电保护设备4；所述电源转换模块1为所述智能充电桩供电；所述漏电保护设备4为所述智能充电桩提供漏电保护功能和短路保护功能；所述逻辑控制主板2包括：充满自停模块、功率分档模块、空载保护模块和过载保护模块，如此设置，漏电保护设备4可以在智能充电桩漏电或短路时提供保护，避免智能充电桩因为漏电或短路而危害他人。进一步的，充满自停模块、功率分档模块、空载保护模块和过载保护模块可以在充电的过程中保护车辆的电池他是保护智能充电桩。

具体的，电源转换模块1主要功能是将220V交流电转换为5V、12V直流电，然后给主板、网络通讯模块6及其他部件提供电源。

实际应用中，智能充电桩的供电电源一般为220V的交流电。但是智能充电桩的内部器件需要的5V、12V直流电，所以需要电源转换模块1主要功能是将220V交流电转换为5V、12V直流电，然后给主板、网络通讯模块6及其他部件提供电源。

进一步的，逻辑控制主板2是整个充电桩逻辑控制中心，主板内部集成有嵌入式处理器、电参数计量器件、通讯端口、继电器、各种接线端子，亦可以集成保险丝、按键、显示器、蜂鸣器等器件。主板控制各充电线路火线通断，不控制零线通断。其中，电参数计量器件可以获取智能充电桩的运行状态。处理器可以依照预设的逻辑处理一些情况，例如：充满自停模块、功率分档模块、空载保护模块和过载保护模块的逻辑处理均由嵌入式处理器之执行。通讯端口可以供其他器件与逻辑控制主板2进行通信连接。继电器是逻辑控制主板2的具体的执行模块，通过继电器控制电路的变化，达到充满自停模块、功率分档模块、空载保护模块和过载保护模块的效果。集成保险丝可以避免高压电流损坏逻辑控制主板2的电子器件。按键、显示器、蜂鸣器是人机交互模块5的一部分，可以集合设置在所述智能充电桩内也可以单独设置。

进一步的，具备多种安全保护功能的智能充电桩，还包括：与所述逻辑控制主板2连接的人机交互模块5；

所述逻辑控制主板2通过所述人机交互模块5，与使用者进行交互，供使用者输入充电参数；

所述逻辑控制主板2基于所述充电参数控制所述充电桩主体3进行充电。

所述人机交互模块5可以包括：显示器、按键和扬声器。

按键为用户指令输入设备，负责向主办递送用户指令。显示器为充电桩信息输入输出设备，主要作用是向用户输出充电桩当前工作状态及其他必要信息。显示器也可以是触摸屏显示器，触摸屏显示器也具备输出用户指令的功能。扬声器即：喇叭为输出设备，作用是充电桩向用户输出工作状态及各种提示信息，以便用户采取相应动作。

具备多种安全保护功能的智能充电桩，还包括：与所述所述逻辑控制主板2连接的网络通讯模块6；

所述逻辑控制主板2通过所述网络通讯模块6与预设服务器连通信连接，向所述预设服务器发送充电数据，供所述预设服务器进行收集、分析、整理；

进一步的，网络通讯模块6还可以包括：网络通讯天线。网络通讯天线的作用是对无线信号进行放大，辅助网络通讯模块6发射和云端(即：预设服务器)互通数据。网络通讯天线根据网络通讯模块6性质而不同，可以有多种体现形式。比如按照天线形态，有PCB板载天线、SMT陶瓷天线、外置棒状天线、FPC天线等。按照网络类型，有GPRS天线、GSM天线、WIFI天线、蓝牙天线、2.4G天线、4G NB-IOT/Lora天线、5G天线等

所述充电数据包括；所述充电参数和所述充电桩运行状态。

如此设置：按键、刷卡模块7、网络通讯模块6、各输入接线端子可以作为用户指令输入接口，接受用户操作指令。显示模块、喇叭、网络通讯模块6可以作为设备向用户反馈信息输出接口，向用户输出信息。

进一步的，逻辑控制主板2还包括：智能计费模块；所述智能计费模块基于充电桩主体3的充电状态，生成收费信息。

逻辑控制主板2通过继电器及各路充电插座接线端子控制充电桩输出电能。在车辆充电过程中，电参数计量器件实时监测电动车充电器的充电电压、电流、电能等参数，根据设置好的电参数阈值，对充电过程作出合理应对动作，控制继电器开合、显示器、喇叭输出相应提示，同时亦可以通过网络通讯模块6向对应人员推送通知消息。主板主要控制实现充满自停、过载保护、空载保护、功率分档、智能计费等功能。主板上保险丝在主板来不及反应大过大电流时起到不可恢复断电保护的功能，保险丝损坏以后需要及时更换。

进一步的，具备多种安全保护功能的智能充电桩，其特征在于，还包括：与所述逻辑控制主板2连接的刷卡模块7；

所述刷卡模块7用于通过用户的IC卡执行查询余额功能、扣费功能、返费功能。

具体的，刷卡模块7为用户IC卡信息输入输出接口，与主板之间通过RS232或者RS485等通讯接口传输数据。该模块在充电过程中接收用户充电卡信息，给用户提供查询余额、扣费、返费等功能，同时也可以支持用户在线充值后，将在线充值金额充入用户离线充电卡。

进一步的，所述充电桩主体3上设置有摄像头；

所述摄像头与所述逻辑控制主板2连接，用于获取充电车辆的图片信息，并通过所述逻辑控制主板2发送至预设服务器。

实际应用中，充电扣费的方式有两种；

一种是：用户通过人机交互模块5，进行人机交互，扫码付费。即：网络通讯模块6是连接充电桩主机和云后台大数据库，实现充电数据收集、分析、整理。该模块与主板之间通过RS232或者RS485等通讯接口沟通数据。用户扫码充电时，将用户充电订单信息从云后台(即预设服务器)传输到智能充电桩，充电过程中，传输充电参数及充电桩工作状态信息到云后台，充电结束后，智能充电桩反馈的充电信息到云后台。充电桩待机过程中，网络通讯模块6负责在充电桩及云后台之间相互沟通状态。

另一种是：用户通过IC卡进行缴费。这种情况下可能出现盗卡的情况。本申请提供的方案中，所述摄像头与所述逻辑控制主板2连接，用于获取充电车辆的图片信息，并通过所述逻辑控制主板2发送至预设服务器。如此设置，相关人员可以通过摄像头拍摄到的图片确定车辆信息，进而确定盗卡者的信息。需要说明的是，一般情况下充电桩设置在停车位的一端，充电桩上的摄像头可以拍摄到车辆的车牌信息，用于确认车辆。

具体的，具备多种安全保护功能的智能充电桩中，所述漏电保护设备4包括：电流检测单元和设置在充电桩电路上的断电开关；

所述电流检测单元用于检测具备多种安全保护功能的智能充电桩电流信息，当所述电流信息异常时，控制所述断电开关断电。

进一步的，具备多种安全保护功能的智能充电桩，还包括：手动自检模块；

所述手动自检模块包括：自检开关、模拟电路和恢复开关；

当所述自检开关被按下时，所述模拟电路模拟断路和漏电情况，以检测所述漏电保护设备4是否正常工作；

当所述恢复开关被按下时，所述模拟电路停止模拟断路和漏电情况。

如此设置可以定期通过手动自检模块对漏电保护设备4进行检查，确定漏电保护设备4可以正常使用。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种具备多种安全保护功能的智能充电桩，其特征在于，包括：充电桩主体、电源转换模块、逻辑控制主板、漏电保护设备；

所述电源转换模块为所述智能充电桩供电；

所述漏电保护设备为所述智能充电桩提供漏电保护功能和短路保护功能；

所述逻辑控制主板包括：充满自停模块、功率分档模块、空载保护模块和过载保护模块；

所述逻辑控制主板连接所述充电桩主体，提供充满自停功能、功率分档功能、空载保护功能和过载保护功能。

2.根据权利要求1所述的具备多种安全保护功能的智能充电桩，其特征在于，所述逻辑控制主板包括：智能计费模块；所述智能计费模块基于充电桩主体的充电状态，生成收费信息。

3.根据权利要求1所述的具备多种安全保护功能的智能充电桩，其特征在于，还包括：与所述逻辑控制主板连接的人机交互模块

所述逻辑控制主板通过所述人机交互模块，与使用者进行交互，供使用者输入充电参数；

所述逻辑控制主板基于所述充电参数控制所述充电桩主体进行充电。

4.根据权利要求3所述的具备多种安全保护功能的智能充电桩，其特征在于，所述人机交互模块包括：显示器、按键和扬声器。

5.根据权利要求3所述的具备多种安全保护功能的智能充电桩，其特征在于，还包括：与所述逻辑控制主板连接的网络通讯模块；

所述逻辑控制主板通过所述网络通讯模块与预设服务器通信连接，向所述预设服务器发送充电数据，供所述预设服务器进行收集、分析、整理；

所述充电数据包括；所述充电参数和所述充电桩运行状态。

6.根据权利要求5所述的具备多种安全保护功能的智能充电桩，其特征在于，还包括：与所述逻辑控制主板连接的刷卡模块；

所述刷卡模块用于通过用户的IC卡执行查询余额功能、扣费功能、返费功能。

7.根据权利要求6所述的具备多种安全保护功能的智能充电桩，其特征在于，所述充电桩主体上设置有摄像头；

所述摄像头与所述逻辑控制主板连接，用于获取充电车辆的图片信息，并通过所述逻辑控制主板发送至预设服务器。

8.根据权利要求1所述的具备多种安全保护功能的智能充电桩，其特征在于，所述逻辑控制主板内部集成有嵌入式处理器、电参数计量器件、通讯端口、继电器、保险丝、按键、显示器、蜂鸣器；

逻辑控制主板通过所述继电器控制所述充电桩主体的各充电线路火线通断。

9.根据权利要求1所述的具备多种安全保护功能的智能充电桩，其特征在于，所述漏电保护设备包括：电流检测单元和设置在充电桩电路上的断电开关；

所述电流检测单元用于检测具备多种安全保护功能的智能充电桩电流信息，当所述电流信息异常时，控制所述断电开关断电。

10.根据权利要求9所述的具备多种安全保护功能的智能充电桩，其特征在于，还包括：手动自检模块；

所述手动自检模块包括：自检开关、模拟电路和恢复开关；

当所述自检开关被按下时，所述模拟电路模拟断路和漏电情况，以检测所述漏电保护设备是否正常工作；

当所述恢复开关被按下时，所述模拟电路停止模拟断路和漏电情况。

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