CN216184572U - 带漏电保护的直流充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带漏电保护的直流充电桩，包括充电模块、主控模块、检测模块、充电保护模块；所述主控模块、所述检测模块、所述充电保护模块依次连接；所述充电保护模块分别与所述主控模块、所述检测模块连接。本实用新型的带漏电保护的直流充电桩，通过设置充电保护模块、电涌保护器来对各个工作模块分别进行保护，防止充电桩发生漏电时引发火灾或人员触电事故，保证了人民群众的生命财产安全，提升了安全性和稳定性；通过设置指示灯可以依据指示灯提示，快速识别设备工作状态，在设备出现故障时，第一时间做出应急措施；通过通讯模块，用户可以在移动终端APP提前预约充电，方便快捷。

Description

带漏电保护的直流充电桩

技术领域

本实用新型属于电动汽车充电领域，特别是涉及一种带漏电保护的直流充电桩。

背景技术

电动汽车是以车载电源为动力，用电机作为动力驱动车轮行驶的一种新型绿色环保的交通工具。不仅能够实现零排放，低噪音，无污染，并且可以大量节省日益枯竭的石油能源。随着新能源汽车专用电池技术的日益成熟与应用，新能源汽车已成为世界汽车工业发展的热点与必然趋势。而要使新能源汽车真正的运行发展起来，还需要大力开发建造新能源汽车直流充电桩的电源控制系统，当前阻碍其推广应用的一个重要原因在于充电桩的建设。目前充电桩分为两种，一种为交流充电桩，一种为直流充电桩，交流充电桩为车载充电机提供能源，进行长时间充电，直流充电桩为非车载充电机充电，进行快速充电。因此，直流充电桩得到许多客户的欢迎。但现有的直流充电桩仍具有很多不足之处，如只能通过单一方式与用户进行交互，无法完成对电池参数的集中采集、呈现；无法对充电过程进行实时监控，充电速度较低；在恶劣天气条件下以及认为操作不当时，容易发生漏电事故，对人民群众的生命财产安全带来极大的威胁。因此，如何对现有技术进行改进成为本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：带漏电保护的直流充电桩,包括，

充电模块、主控模块、检测模块、充电保护模块；

所述主控模块、所述检测模块、所述充电保护模块电性连接；

所述充电保护模块分别与所述主控模块、所述检测模块连接；

所述充电模块用于对汽车进行充电；

所述检测模块用于检测直流充电桩中的电流、电压、温度数据，并将检测结果反馈给所述主控模块；

所述主控模块用于对所述直流充电桩进行控制；

所述充电保护模块用于对所述直流充电桩进行漏电保护。

优选地，所述充电模块包括蓄电池组、微控制器、开关；

所述蓄电池组为磷酸铁锂动力电池；

所述充电模块设有充电枪头接线端子，所述充电枪头接线端子连接充电枪，所述充电枪与电动汽车连接并对所述电动汽车充电。

优选地，所述主控模块包括电源电路、控制电路；

所述电源电路包括智能电能表、第一电压互感器、电流互感器、温度互感器、电涌保护器；

所述智能电能表、所述电涌保护器分别与所述第一电压互感器、所述电流互感器、所述温度互感器连接，所述智能电能表通过所述第一电压互感器、所述电流互感器、所述温度互感器与所述电涌保护器连接；

所述控制电路包括充电桩控制器，所述充电桩控制器分别与所述电源电路、所述充电模块、所述充电保护模块连接。

优选地，所述检测模块包括电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块；

所述电压检测模块、所述电流检测模块、所述温度检测模块分别与所述第一电压互感器、所述电流互感器、所述温度互感器连接，用于检测所述充电模块的电压、电流、温度数据，并反馈到所述主控模块。

优选地，所述充电保护模块包括漏电保护单元、热继电器、过流继电器、熔断器；

所述漏电保护单元包括第二电压互感器、漏电开关、空气开关；

所述第二电压互感器与所述电压检测模块连接；

所述第二电压互感器、所述漏电开关、所述空气开关依次连接；

所述空气开关用于切断充电电路。

优选地，所述热继电器、所述过流继电器、所述熔断器均连接于所述充电电路；

所述热继电器用于在所述充电电路发热温度大于预设温度时，切断所述充电电路；

所述过流继电器用于当充电电流大于第一预设电流值时，切断所述充电电路；

所述熔断器用于当充电电流瞬时值大于第二预设电流值时，切断所述充电电路；

所述第二预设电流值大于所述第一预设电流值。

优选地，所述直流充电桩还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述控制电路连接；

所述人机交互模块包括显示屏、指示灯；

所述显示屏用于显示充电电量百分比、充电剩余时间、已充电时长；

所述指示灯包括电源指示灯、充电指示灯、故障指示灯。

优选地，所述直流充电桩还包括通讯模块，所述通讯模块与所述主控模块连接，用于用户在移动端预约充电服务；所述通讯模块包括通讯板、协议转换器。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的带漏电保护的直流充电桩，通过设置充电保护模块、电涌保护器来对各个工作模块分别进行保护，一旦出现问题，即可实现保护即能，提升了安全性和稳定性，防止充电桩发生漏电时，因漏电引发火灾或人员触电事故，保证了人民群众的生命财产安全；通过设置指示灯可以依据指示灯提示，快速识别设备工作状态，在设备出现故障时，第一时间做出应急措施；通过通讯模块，用户可以在移动终端APP提前预约充电，方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例的系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供一种带漏电保护的直流充电桩,包括，充电模块、主控模块、检测模块、充电保护模块；

所述主控模块、所述检测模块、所述充电保护模块电性连接；

所述充电保护模块分别与所述主控模块、所述检测模块连接；

所述充电模块用于对汽车进行充电；

所述检测模块用于检测直流充电桩中的电流、电压、温度数据，并将检测结果反馈给所述主控模块；

所述主控模块用于对所述直流充电桩进行控制；

所述充电保护模块用于对所述直流充电桩进行漏电保护。

所述充电模块包括蓄电池组、微控制器、开关；

所述蓄电池组为磷酸铁锂动力电池，能够有利于提高工作性能和使用寿命。

所述充电模块设有充电枪头接线端子，所述充电枪头接线端子连接充电枪，所述充电枪与电动汽车连接并对所述电动汽车充电。

所述主控模块包括电源电路、控制电路；

所述电源电路包括智能电能表、第一电压互感器、电流互感器、温度互感器、电涌保护器；

所述智能电能表、所述电涌保护器分别与所述第一电压互感器、所述电流互感器、所述温度互感器连接，所述智能电能表通过所述第一电压互感器、所述电流互感器、所述温度互感器与所述电涌保护器连接；

所述控制电路包括充电桩控制器，所述充电桩控制器分别与所述电源电路、所述充电模块、所述充电保护模块连接。

所述检测模块包括电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块；

所述电压检测模块、所述电流检测模块、所述温度检测模块分别与所述第一电压互感器、所述电流互感器、所述温度互感器连接，用于检测所述充电模块的电压、电流、温度数据，并反馈到所述主控模块。

所述充电保护模块包括漏电保护单元、热继电器、过流继电器、熔断器；能够在防漏电智能充电桩发生漏电时切断充电电路，从而避免了因漏电引发人员触电或者引发火灾的风险，保障了人民群众的生命财产安全。

所述漏电保护单元包括第二电压互感器、漏电开关、空气开关；

漏电开关是指具有对漏电流检测和判断的功能，而不具有切断和接通主回路功能的装置。漏电开关由零序互感器、脱扣器和输出信号的辅助接点组成。它可与大电流的空气开关配合，作为低压电网的总保护或主干路的漏电、接地或绝缘监视保护。当主回路有漏电流时，由于辅助接点和主回路开关的分离脱扣器串联成一回路。因此辅助接点接通分离脱扣器而断开空气开关，切断充电电路。

所述第二电压互感器与所述电压检测模块连接；所述第二电压互感器、所述漏电开关、所述空气开关依次连接；所述空气开关用于切断充电电路。

所述热继电器、所述过流继电器、所述熔断器均连接于所述充电电路；所述热继电器用于在所述充电电路发热温度大于预设温度时，切断所述充电电路；所述过流继电器用于当充电电流大于第一预设电流值时，切断所述充电电路；所述熔断器用于当充电电流瞬时值大于第二预设电流值时，切断所述充电电路；所述第二预设电流值大于所述第一预设电流值。

进一步地，充电保护模块还包括连接在充电电路中、在充电电路的发热温度到达第一预设温度时熔断实现切断充电电路的热继电器；所谓第一预设温度可以根据防漏电充电桩的绝缘绝热等级及实际设计参数确定，通常不高于75℃，对应选择不同型号的热熔断器；热继电器的工作原理是，电阻通电发热，发热量达到一定温度时，发生熔断导致充电电路断开。

充电保护模块还包括过流继电器，与热继电器串联，用以当充电电路正常工作时、充电电流大于第一预设电流值时，切断充电电路；以及与热继电器和过流继电器串联、当充电电流的瞬时值大于第二预设电流值时，切断充电电路的熔断器，其中第二预设电流值大于第一预设电流值。第一预设电流值和第二预设电流值可根据充电桩的正常工作参数确定，当充电桩正常工作时输出电流值在40A～60A时，第一预设电流值可设为65A，第二预设电流值可设为80A，然后根据第一预设电流值和第二预设电流值选择合适的过流继电器和熔断器即可，熔断器的通断参数具体设置为(500V/80A)，当发生短路故障时，瞬时电流值大于熔断器熔断电流，熔断器断开切断充电电路，与漏电保护装置配合形成双重保护，进一步保证了防漏电智能充电桩的安全工作。

热继电器、过流继电器和熔断器串联在充电电路中，由于电源为三相交流电，三相的每一相都串联有热继电器、过流继电器和熔断器，保证在单相故障下也能实现漏电保护装置与热继电器、过流继电器和熔断器的双重保护。

所述直流充电桩还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述控制电路连接；

所述人机交互模块包括显示屏、指示灯；

所述显示屏用于显示充电电量百分比、充电剩余时间、已充电时长；

所述指示灯包括电源指示灯、充电指示灯、故障指示灯，通过依上指示灯提示，工作人员可在第一时间快速识别设备工作状态，在设备出现故障时，第一时间做出应急措施。

所述直流充电桩还包括通讯模块，所述通讯模块与所述主控模块连接，包括通讯板、协议转换器；通过设置通讯电路，用户可在移动终端预约充电信息。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.带漏电保护的直流充电桩,其特征在于，包括，

充电模块、主控模块、检测模块、充电保护模块；

所述主控模块、所述检测模块、所述充电保护模块电性连接；

所述充电保护模块分别与所述主控模块、所述检测模块连接；

所述充电模块用于对汽车进行充电；

所述检测模块用于检测直流充电桩中的电流、电压、温度数据，并将检测结果反馈给所述主控模块；

所述主控模块用于对所述直流充电桩进行控制；

所述充电保护模块用于对所述直流充电桩进行漏电保护。

2.根据权利要求1所述的带漏电保护的直流充电桩,其特征在于，

所述充电模块包括蓄电池组、微控制器、开关；

所述蓄电池组为磷酸铁锂动力电池；

所述充电模块设有充电枪头接线端子，所述充电枪头接线端子连接充电枪，所述充电枪与电动汽车连接并对所述电动汽车充电。

3.根据权利要求1所述的带漏电保护的直流充电桩,其特征在于，

所述主控模块包括电源电路、控制电路；

所述电源电路包括智能电能表、第一电压互感器、电流互感器、温度互感器、电涌保护器；

所述智能电能表、所述电涌保护器分别与所述第一电压互感器、所述电流互感器、所述温度互感器连接，所述智能电能表通过所述第一电压互感器、所述电流互感器、所述温度互感器与所述电涌保护器连接；

所述控制电路包括充电桩控制器，所述充电桩控制器分别与所述电源电路、所述充电模块、所述充电保护模块连接。

4.根据权利要求3所述的带漏电保护的直流充电桩,其特征在于，

所述检测模块包括电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块；

所述电压检测模块、所述电流检测模块、所述温度检测模块分别与所述第一电压互感器、所述电流互感器、所述温度互感器连接，用于检测所述充电模块的电压、电流、温度数据，并反馈到所述主控模块。

5.根据权利要求4所述的带漏电保护的直流充电桩,其特征在于，

所述充电保护模块包括漏电保护单元、热继电器、过流继电器、熔断器；

所述漏电保护单元包括第二电压互感器、漏电开关、空气开关；

所述第二电压互感器与所述电压检测模块连接；

所述第二电压互感器、所述漏电开关、所述空气开关依次连接；

所述空气开关用于切断充电电路。

6.根据权利要求5所述的带漏电保护的直流充电桩,其特征在于，

所述热继电器、所述过流继电器、所述熔断器均连接于所述充电电路；

所述热继电器用于在所述充电电路发热温度大于预设温度时，切断所述充电电路；

所述过流继电器用于当充电电流大于第一预设电流值时，切断所述充电电路；

所述熔断器用于当充电电流瞬时值大于第二预设电流值时，切断所述充电电路；

所述第二预设电流值大于所述第一预设电流值。

7.根据权利要求3所述的带漏电保护的直流充电桩,其特征在于，

所述直流充电桩还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述控制电路连接；

所述人机交互模块包括显示屏、指示灯；

所述显示屏用于显示充电电量百分比、充电剩余时间、已充电时长；

所述指示灯包括电源指示灯、充电指示灯、故障指示灯。

8.根据权利要求1所述的带漏电保护的直流充电桩,其特征在于，

所述直流充电桩还包括通讯模块，所述通讯模块与所述主控模块连接，用于用户在移动端预约充电服务；

所述通讯模块包括通讯板、协议转换器。

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