CN213676417U - 新型智能充电桩 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及新型智能充电桩，包括充直线电机和充电桩，充电桩的外侧设有保护罩；充电桩内设有第一主控单元、直线电机控制器、直线电机、距离传感器、振动传感器、三轴陀螺仪、电压互感器、声光提示电路和第一无线通信模块；充直线电机内设有第二主控单元、第二通信模块和隔离开关；通过距离传感器检测是否存在正在靠近的车辆，如果车辆距离超过阈值后则利用直线电机驱动保护罩对充电桩进行保护，并利用声光提示电路进行提醒；如果车辆仍然撞在了充电桩上，由振动传感器和三轴陀螺仪采集振动幅度和充电桩姿态的信息，由第一通信模块发送预设信息至第二通信模块，使得第二主控单元驱动隔离开关使电路断开，避免充电桩漏电。

Description

新型智能充电桩
技术领域
本实用新型涉及充电桩技术领域，具体是新型智能充电桩。
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。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
现有的充电桩在使用时，需要汽车停在充电桩的前面，而一旦汽车行使不慎会撞击到充电桩，从而造成充电桩的损坏，甚至造成电缆断开，极有可能将电流传递至充电桩的外壳上，充电桩漏电产生的火花可能酿成火灾、爆炸，触电还有可能造成人身伤亡。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供新型智能充电桩，能够自动判断充电桩的异常情况，同时自动断电，避免充电桩在损坏时产生的危险情况。
本实用新型的新型智能充电桩，包括充直线电机和充电桩，充直线电机和充电桩通过输电电缆连接，充电桩的外侧设有保护罩；
充电桩内设有第一主控单元、直线电机控制器、直线电机、距离传感器、振动传感器、三轴陀螺仪、电压互感器、声光提示电路和第一无线通信模块，直线电机的活动杆与保护罩连接，直线电机控制器分别与直线电机和第一主控单元连接；距离传感器、振动传感器、三轴陀螺仪、电压互感器、声光提示电路和第一无线通信模块均与第一主控单元连接；
充直线电机内设有第二主控单元、第二通信模块和隔离开关，第二通信模块和隔离开关均与第二主控单元连接，隔离开关设置在输电线缆上，第一通信模块和第二通信模块通讯连接。
进一步，所述第一主控单元和第二主控单元均为STM32单片机，所述距离传感器和振动传感器与所述第一主控单元的具有模数转换功能的IO引脚连接，所述电压互感器通过整流器、滤波电路和变压器后与所述第一主控单元的IO引脚连接，所述三轴陀螺仪通过串口与所述第一主控单元连接，所述声光提示电路直接与所述第一主控单元的IO引脚连接。
进一步，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为Zigbee模块，Zigbee模块与所述STM32单片机通过串口连接。
进一步，所述直线电机控制器的型号为DRV8833CPWP，所述直线电机控制器的信号输入端与所述STM32单片机连接，所述直线电机控制器的控制输出端与直线电机连接。
进一步，所述充电桩外侧设有固定支架，所述保护罩与固定支架滑动连接，所述直线电机固定设置在固定支架上。
进一步，所述第一主控单元、直线电机控制器、直线电机、距离传感器、振动传感器、三轴陀螺仪、电压互感器、声光提示电路和第一无线通信模块均由独立电源供电。
进一步，所述隔离开关为光耦合器。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的新型智能充电桩，运用于分体式充电桩，通过距离传感器检测是否存在正在靠近的车辆，如果车辆距离超过阈值后则利用直线电机驱动保护罩对充电桩进行保护，并利用声光提示电路进行提醒；如果车辆仍然撞在了充电桩上，由振动传感器和三轴陀螺仪采集振动幅度和充电桩姿态的信息，如果振动幅度过大导致充电桩姿态发生较大变化，则由第一通信模块发送预设信息至第二通信模块，使得第二主控单元驱动隔离开关，从而使得充电机和充电桩的电路断开，避免充电桩漏电。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示：本实施例的新型智能充电桩，包括充直线电机和充电桩，充直线电机和充电桩通过输电电缆连接，充电桩的外侧设有保护罩；
充电桩内设有第一主控单元、直线电机控制器、直线电机、距离传感器、振动传感器、三轴陀螺仪、电压互感器、声光提示电路和第一无线通信模块，直线电机的活动杆与保护罩连接，直线电机控制器分别与直线电机和第一主控单元连接；距离传感器、振动传感器、三轴陀螺仪、电压互感器、声光提示电路和第一无线通信模块均与第一主控单元连接；
充直线电机内设有第二主控单元、第二通信模块和隔离开关，第二通信模块和隔离开关均与第二主控单元连接，隔离开关设置在输电线缆上，第一通信模块和第二通信模块通讯连接。
本实用新型的新型智能充电桩，运用于分体式充电桩，通过距离传感器检测是否存在正在靠近的车辆，如果车辆距离超过阈值后则利用直线电机驱动保护罩对充电桩进行保护，并利用声光提示电路进行提醒；如果车辆仍然撞在了充电桩上，由振动传感器和三轴陀螺仪采集振动幅度和充电桩姿态的信息，如果振动幅度过大导致充电桩姿态发生较大变化，则由第一通信模块发送预设信息至第二通信模块，使得第二主控单元驱动隔离开关，从而使得充电机和充电桩的电路断开，避免充电桩漏电。
本实施例中，第一主控单元和第二主控单元均为STM32单片机，距离传感器和振动传感器与第一主控单元的具有模数转换功能的IO引脚连接，从而将距离传感器和振动传感器采集的模拟信号转换为数字信号后进行识别和处理；电压互感器通过整流器、滤波电路和变压器后与第一主控单元的IO引脚连接，电压互感器用于采集输电线缆内部是否带电，从而判断第二主控单元通过隔离开关断开电路是否成功；三轴陀螺仪通过串口与第一主控单元连接，声光提示电路直接与第一主控单元的IO引脚连接，利用STM32单片机驱动声光提示电路为现有技术，故不赘述。
本实施例中，第一无线通信模块和第二无线通信模块均为Zigbee模块，Zigbee模块与STM32单片机通过串口连接，由于分体式充电桩的充电机和充电桩一般都安装在不远的地方，因此可利用Zigbee近场通信网络进行指令传输，也可以根据不同安装距离选择数据线缆或者移动网络进行传输。
本实施例中，直线电机控制器的型号为DRV8833CPWP，直线电机控制器的信号输入端与STM32单片机连接，直线电机控制器的控制输出端与直线电机连接，利用双H桥驱动直线电机内部的电机的转动。
本实施例中，充电桩外侧设有固定支架，保护罩与固定支架滑动连接，直线电机固定设置在固定支架上。
本实施例中，第一主控单元、直线电机控制器、直线电机、距离传感器、振动传感器、三轴陀螺仪、电压互感器、声光提示电路和第一无线通信模块均由独立电源供电，采用独立供电的目的在于，当充电桩被撞之后很可能导致供电中断，从而导致上述的元器件无法工作，使用独立电源供电可以增加本实用新型的可靠性。
本实施例中，隔离开关为光耦合器。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.新型智能充电桩，其特征在于：包括充直线电机和充电桩，充直线电机和充电桩通过输电电缆连接，充电桩的外侧设有保护罩；
充电桩内设有第一主控单元、直线电机控制器、直线电机、距离传感器、振动传感器、三轴陀螺仪、电压互感器、声光提示电路和第一无线通信模块，直线电机的活动杆与保护罩连接，直线电机控制器分别与直线电机和第一主控单元连接；距离传感器、振动传感器、三轴陀螺仪、电压互感器、声光提示电路和第一无线通信模块均与第一主控单元连接；
充直线电机内设有第二主控单元、第二通信模块和隔离开关，第二通信模块和隔离开关均与第二主控单元连接，隔离开关设置在输电线缆上，第一通信模块和第二通信模块通讯连接。
2.根据权利要求1所述的新型智能充电桩，其特征在于：所述第一主控单元和第二主控单元均为STM32单片机，所述距离传感器和振动传感器与所述第一主控单元的具有模数转换功能的IO引脚连接，所述电压互感器通过整流器、滤波电路和变压器后与所述第一主控单元的IO引脚连接，所述三轴陀螺仪通过串口与所述第一主控单元连接，所述声光提示电路直接与所述第一主控单元的IO引脚连接。
3.根据权利要求2所述的新型智能充电桩，其特征在于：所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为Zigbee模块，Zigbee模块与所述STM32单片机通过串口连接。
4.根据权利要求2所述的新型智能充电桩，其特征在于：所述直线电机控制器的型号为DRV8833CPWP，所述直线电机控制器的信号输入端与所述STM32单片机连接，所述直线电机控制器的控制输出端与直线电机连接。
5.根据权利要求1所述的新型智能充电桩，其特征在于：所述充电桩外侧设有固定支架，所述保护罩与固定支架滑动连接，所述直线电机固定设置在固定支架上。
6.根据权利要求1所述的新型智能充电桩，其特征在于：所述第一主控单元、直线电机控制器、直线电机、距离传感器、振动传感器、三轴陀螺仪、电压互感器、声光提示电路和第一无线通信模块均由独立电源供电。
7.根据权利要求1所述的新型智能充电桩，其特征在于：所述隔离开关为光耦合器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113682183A (zh) * 2021-09-29 2021-11-23 国网山东省电力公司泗水县供电公司 一种基于scada系统的智能电动汽车充电系统
CN116853038A (zh) * 2023-07-14 2023-10-10 侨银城市管理股份有限公司 一种云端服务与本地控制结合的充电桩智慧管理系统

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