CN218702828U - 充电控制设备及充电控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种充电控制设备及充电控制系统，涉及充电控制技术领域。该充电控制设备包括：控制器、第一断路器、多个接触器、智能电表；第一断路器的输入端通过智能电表连接预设交流电源；第一断路器的输出端连接多个接触器的输入端，多个接触器的输出端分别用于连接多个充电桩；智能电表通信连接控制器，控制器连接多个接触器的通信端，控制器还连接第一断路器的控制端，以通过第一断路器对多个接触器的通断状态进行控制。本申请提供的充电控制设备及充电控制系统,解决了现有技术中一定范围的区域内电动汽车的充电桩数量会受到限制的问题，实现了对该区域内安装的充电桩数量的突破。

Description

充电控制设备及充电控制系统

技术领域

本申请涉及充电控制技术领域，具体而言，涉及一种充电控制设备及充电控制系统。

背景技术

随着新能源技术的发展，电动交通工具由于其低能耗、方便灵活等特点，受到越来越多用户的欢迎，其中，新能源电动汽车尤为受欢迎。

目前，购买新能源电动汽车的家庭越来越多，随之而来的充电难问题越来越凸显。安装充电桩需要经过供电公司的批准，然而，一定范围的区域内的电力容量有上限，若安装的充电桩数量太多，当这些充电桩同时被使用时，会造成该区域内的用电量超负荷。

因此，受区域内电力容量的限制，区域内被允许安装的充电桩数量有上限，即，区域内安装的电动汽车的充电桩数量会受到电力容量的限制。

实用新型内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中存在的电动汽车的充电桩数量会受到限制的问题，提供一种充电控制设备及充电控制系统，使多个充电桩连接一个预设交流电源，并对多个充电桩的使用进行约束，在同一时间内只能有部分充电桩被使用，从而使得同时被使用的充电桩的用电量不会超过电力容量的负荷，实现了区域内安装的充电桩数量的突破。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

在可能的实现示例中，本申请实施例提供了一种充电控制设备，包括：控制器、第一断路器、多个接触器、智能电表；所述第一断路器的输入端通过所述智能电表连接预设交流电源；所述第一断路器的输出端连接所述多个接触器的输入端，所述多个接触器的输出端分别用于连接多个充电桩；

所述智能电表通信连接所述控制器，所述控制器连接所述多个接触器的通信端，所述控制器还连接所述第一断路器的控制端，以通过所述第一断路器对所述多个接触器的通断状态进行控制。

在可能的实现示例中，所述充电控制设备还包括：漏电保护器，所述漏电保护器连接在所述智能电表和所述第一断路器之间。

在可能的实现示例中，所述充电控制设备还包括：第二断路器，所述第二断路器连接在所述预设交流电源和所述智能电表之间。

在可能的实现示例中，所述充电控制设备还包括：地线接口、火线接口和零线接口；

所述第一断路器的火线输出端连接所述多个接触器的输入端，所述第一断路器的零线输出端通过所述零线接口连接所述多个充电桩的零线接线端；

所述多个接触器的火线输出端通过所述火线接口分别连接所述多个充电桩的火线接线端；

所述多个接触器的地线端和所述控制器的地线端通过所述地线接口接地。

在可能的实现示例中，所述控制器的供电端连接在所述第二断路器和所述智能电表之间的预设连接点。

在可能的实现示例中，所述控制器的供电端包括：火线接线端和零线接线端，所述控制器的火线接线端和零线接线端分别连接所述预设连接点的火线连接端和零线接线端。

在可能的实现示例中，所述控制器通过通信线缆与所述智能电表通信连接。

在可能的实现示例中，所述充电控制设备还包括：通信模块，所述控制器和所述通信模块连接。

在可能的实现示例中，本申请实施例提供了一种充电控制系统，包括：上述实施例中任一所述的充电控制设备，以及多个充电桩；

所述充电控制设备中的多个接触器的输出端连接所述多个充电桩。

在可能的实现示例中，所述充电控制设备设置在控制柜内。

本申请的有益效果是：

本申请提供一种充电控制设备及充电控制系统。该充电控制设备包括：控制器、第一断路器、多个接触器、智能电表；第一断路器的输入端通过智能电表连接预设交流电源；第一断路器的输出端连接多个接触器的输入端，多个接触器的输出端分别用于连接多个充电桩；智能电表通信连接控制器，控制器连接多个接触器的通信端，控制器还连接第一断路器的控制端，以通过第一断路器对多个接触器的通断状态进行控制。本申请提供的充电控制设备及充电控制系统,由于控制器通信连接智能电表和多个接触器，同时还连接多个接触器和预设交流电源之间的第一断路器，因此，可使得控制器结合智能电表反馈的电量以及多个接触器的状态对第一断路器的状态进行控制，从而灵活控制多个接触器与预设直流电源之间的电路的通断，从而对通过多个接触器连接同一个预设交流电源的多个充电桩的使用进行约束，使得同一时间内只能有部分充电桩被使用，实现了对多个充电桩使用电量的约束，可在安装多个充电桩的情况下，结合智能电表和第一断路器，对多个充电桩的使用进行控制，令同时使用的充电桩的用电量不会超过电力容量的负荷，从而使得安装的充电桩的数量不受区域内电力容量的限制，实现了区域内安装的充电桩数量的突破。

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他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的第一种充电控制设备的原理框图；

图2为本申请实施例提供的第二种充电控制设备的原理框图；

图3为本申请实施例提供的第三种充电控制设备的原理框图；

图4为本申请实施例提供的第四种充电控制设备的原理框图；

图5为本申请一实施例提供的充电控制系统的结构示意图。

附图标记说明：1、控制器；2、第一断路器；3、接触器；4、智能电表；5、漏电保护器；6、第二断路器。

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。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

以下结合附图通过多个示例对本申请提供的充电控制设备进行具体的示例说明。

图1为本申请实施例提供的第一种充电控制设备的原理框图，参照图1，本实施例提供的充电控制设备包括：控制器1、第一断路器2、多个接触器3、智能电表4。其中，第一断路器2的输入端通过智能电表4连接预设交流电源，第一断路器2的输出端连接多个接触器3的输入端，多个接触器3的输出端分别用于连接多个充电桩。而且，智能电表4通信连接控制器1，控制器1连接多个接触器3的通信端，控制器1还连接第一断路器2的控制端，以通过第一断路器2对多个接触器3的通断状态进行控制。

在本实施例中，控制器1例如可以由集成于PCB电路板上的各种元件、以及PCB电路板组成。控制器1与第一断路器2通信连接，控制器1与多个接触器3通信连接(接触器3的具体数量可以根据实际需求调整)，控制器1还与智能电表4通信连接。通过通信连接，控制器1可以对第一断路器2进行控制，还可以接收接触器3及智能电表4发送至控制器1的状态信息(例如接触器3的通断、智能电表4记录的充电桩用电量等信息)。控制器1还可以与后台服务器通信连接，将接收到的接触器3的状态信息及智能电表4记录的用电量信息传输至后台服务器，后台服务器基于接收到的信息向控制器1返回控制指令，控制器1接收到后台服务器发送的指令，再通过指令对第一断路器2进行控制。

其中，第一断路器2例如可以为线控断路器，可以与控制器1通信连接，用于接收控制器1发送的指令，并基于指令控制接触器3的导通或断开；接触器3例如可以为继电器；智能电表4例如可以为带有显示屏的电能表，智能电表4可以记录充电桩的用电量，并将用电量在显示屏上显示出来。

具体地，参照图1，本实施例提供的第一断路器2的输入端可以通过智能电表4连接预设交流电源，图1中的A/B/C/N/PE可用于表示预设交流电源的三相五线接线端。其中，A、B、C是三根相线(俗称火线)，N是中性线(俗称零线)，PE是保护线(俗称地线)，即，预设交流电源例如可以为由火线、零线、以及接地线组成的供电线路。第一断路器2的输出端可以连接多个接触器3的输入端，每个接触器3的输出端分别对应连接一个充电桩的输入端。第一断路器2可以根据控制器1接收到的后台服务器发送的指令，控制多个接触器3在电路中的导通或断开，当某个接触器3导通时，其对应的充电桩也被连接在电路中，当某个接触器3断开时，其对应的充电桩也从电路中断开，从而实现对每个充电桩的导通或断开的控制。

需要说明的是，在本实施例中，为了控制同时连接在一个预设交流电源上的充电桩的数量，在多个接触器3中，相同时间内只能有预设数量个接触器3导通，这样即可实现在相同时间内，多个充电桩中只能有预设数量个充电桩被使用。预设数量可以根据实际需求设定，在此不做限定，例如，预设数量为一个，代表相同时间内只能有一个接触器3导通，多个充电桩中只能有一个充电桩被使用。

具体的控制逻辑是：检测多个充电桩中，当前正在充电的充电桩的电流和/或电压值，当电流和/或电压值小于预设值时(预设值为预先知道的，电动汽车快充满电时，充电桩的电流和/或电压值)，即可认为该充电桩对应的电动汽车已经充满电，则将该充电桩对应的接触器3断开，将另一个充电桩对应的接触器3导通，为下一个待充电的电动汽车充电。

在实际的充电桩安装过程中，一定范围的区域内的电力容量有上限，若安装的充电桩数量太多，当这些充电桩同时被使用时，会造成该区域内的用电量超负荷，因此，区域内安装的电动汽车的充电桩数量会受到电力容量的限制。而本实施例提供的充电控制设备，由于控制器1通信连接智能电表4和多个接触器3，同时还连接多个接触器3和预设交流电源之间的第一断路器2，因此，可使得控制器1结合智能电表4反馈的电量以及多个接触器3的状态对第一断路器2的状态进行控制，从而灵活控制多个接触器3与预设直流电源之间的电通路，从而对通过多个接触器3连接同一个预设交流电源的多个充电桩的使用进行约束，使得同一时间内只能有部分充电桩被使用，实现了对多个充电桩使用电量的约束，可在安装多个充电桩的情况下，结合智能电表4和第一断路器2，对多个充电桩的使用进行控制，令同时使用的充电桩的用电量不会超过电力容量的负荷，从而使得安装的充电桩的数量不受区域内电力容量的限制，实现了区域内安装的充电桩数量的突破。

图2为本申请实施例提供的第二种充电控制设备的原理框图，参照图2，上述实施例提供的充电控制设备还可以包括漏电保护器5，漏电保护器5连接在智能电表4和第一断路器2之间。

在充电控制设备正常运行时，其剩余电流几乎为零，而当充电控制设备短路或发生其他故障时，会出现较大的剩余电流。这时，漏电保护器5通过检测充电控制设备的剩余电流，当剩余电流大于预设的安全阈值时(安全阈值例如可以为根据实际需求设置的数值，在此不做限定)，漏电保护器5可以将其自身在电路中断开，从而实现了预设交流电源与第一断路器2之间的回路断开。

在本实施例中，通过设置漏电保护器5，在设备发生短路或其他故障时，漏电保护器5可以将其自身在回路中断开，从而将预设交流电源与第一断路器2之间的回路断开，实现了预设交流电源与充电桩之间电路的断开，保障了用户的用电安全，且避免了充电控制设备故障后可能会造成的损坏，在一定程度上避免了不必要的人力物力损耗。

图3为本申请实施例提供的第三种充电控制设备的原理框图，参照图3，上述实施例提供的充电控制设备还可以包括第二断路器6，第二断路器6连接在预设交流电源和智能电表4之间。

充电控制设备还可以包括第二断路器6，第二断路器6电连接在预设交流电源和智能电表4之间，且第二断路器6与控制器1通信连接，通过通信连接，控制器1可以控制第二断路器6的导通或断开，从而控制充电控制设备与预设交流电源之间的连接或断开。

可选的，第二断路器6例如可以设置有一个开关，可以用开关来控制充电控制设备与预设交流电源之间的连接或断开，当第二断路器6上的开关闭合时，充电控制设备与预设交流电源之间连接起来，预设交流电源为充电控制设备供电，当第二断路器6上的开关断开时，充电控制设备与预设交流电源之间断开，预设交流电源停止为充电控制设备断电。

通过设置第二断路器6，可以实现充电控制设备与预设交流电源之间的连接或断开，并且，可以根据实际需求选择是否将第二断路器6断开，使得对充电控制设备的控制更灵活。

在可能的实现示例中，本申请一实施例还提供一种充电控制设备与充电桩之间的接线方法。本申请提供的充电控制设备还可以包括地线接口、火线接口和零线接口；第一断路器2的火线输出端连接多个接触器3的输入端，第一断路器2的零线输出端通过零线接口连接多个充电桩的零线接线端；多个接触器3的火线输出端通过火线接口分别连接多个充电桩的火线接线端；多个接触器3的地线端和控制器1的地线端通过地线接口接地。

如上述实施例中所述，预设交流电源的供电线可以由火线、零线、以及地线组成，因此，本申请提供的充电控制设备还可以包括地线接口、火线接口和零线接口。地线可以通过地线接口从充电控制设备中引出，火线可以通过火线接口从充电控制设备中引出，零线可以通过零线接口从充电控制设备中引出。

在实际操作中，预设交流电源的火线及零线都分别依次与第二断路器6、智能电表4、漏电保护器5、第一断路器2连接，地线与控制器1及每个接触器3连接。火线连接第一断路器2后，可以通过第一断路器2的火线输出端连接多个接触器3的输入端，多个接触器3的火线输出端再通过火线接口分别连接多个充电桩的火线接线端；零线连接第一断路器2后，第一断路器2的零线输出端可以通过零线接口连接多个充电桩的零线接线端；多个接触器3的地线端和控制器1的地线端通过地线接口接地。

通过设置地线接口、火线接口和零线接口，实现了将地线、火线以及零线从充电控制设备中引出。并且，实现了将充电控制设备与充电桩连接起来，实现了对充电桩的供电。

在可能的实现示例中，控制器1可以设置有供电端，预设交流电源可以通过供电端与控制器1电连接，图4为本申请实施例提供的第四种充电控制设备的原理框图，参照图4，控制器1的供电端例如可以连接在第二断路器6和智能电表4之间的预设连接点。可选的，控制器1的供电端也可以连接在其他位置，只要能使控制器1与预设交流电源连接起来即可,本申请对此不做限定。

在可能的实现示例中，本申请一实施例还提供一种控制器1的接线方法。控制器1的供电端可以包括火线接线端和零线接线端，控制器1的火线接线端和零线接线端分别连接预设连接点的火线连接端和零线接线端，从而将控制器1的供电端连接在预设接线点，实现了用预设交流电源对控制器1的供电。

在可能的实施方式中，本申请提供的充电控制设备，其控制器1可以通过通信线缆与智能电表4通信连接。

通信线缆是由多根互相绝缘的导线或导体构成缆芯，外部具有密封护套的通信线路，在本实施例中，例如可以用RS485通讯线将控制器1与智能电表4之间通信连接。

在可能的实施方式中，上述实施例提供的充电控制设备还可以包括通信模块，控制器1和通信模块电连接，通信模块与后台服务器通信连接，后台服务器将指令发送至通信模块，通信模块再通过与控制器1之间的电连接，将指令传输至控制器1，控制器1还可以用于接收接触器3以及智能电表4的状态信息，并通过通信模块，将这些信息发送至后台服务器。

在上述实施例提供的充电控制设备的基础上，本申请一实施例还提供了一种充电控制系统，图5为本申请一实施例提供的充电控制系统的结构示意图，参照图5，本实施例提供的充电控制系统，包括上述实施例提供的充电控制设备100，以及多个充电桩200。其中，充电控制设备100通过多个接触器3的输出端连接多个充电桩200。

可选的，充电控制设备100还可以包括漏电保护器5，漏电保护器5连接在充电控制设备100的智能电表4和第一断路器2之间。

可选的，充电控制设备100还可以包括第二断路器6，第二断路器6连接在预设交流电源和充电控制设备100的智能电表4之间。

可选的，充电控制设备100还可以包括地线接口、火线接口和零线接口，第一断路器2的火线输出端连接多个接触器3的输入端，第一断路器2的零线输出端通过零线接口连接多个充电桩的零线接线端；多个接触器3的火线输出端通过火线接口分别连接多个充电桩200的火线接线端；多个接触器3的地线端和控制器1的地线端通过地线接口接地。

可选的，在充电控制设备100中，控制器1的供电端连接在第二断路器和智能电表4之间的预设连接点。

可选的，在充电控制设备100中，控制器1的供电端包括：火线接线端和零线接线端，控制器1的火线接线端和零线接线端分别连接预设连接点的火线连接端和零线接线端。

可选的，在充电控制设备100中，控制器1通过通信线缆与智能电表4通信连接。

可选的，充电控制设备100还包括通信模块，控制器1和通信模块连接。

在可能的实现示例中，本申请实施例提供的充电控制设备可以设置在控制柜内，将充电控制设备放入控制柜中，控制柜可以对充电控制设备起到保护作用，从而延长充电控制设备的使用寿命。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种充电控制设备，其特征在于，所述充电控制设备包括：控制器、第一断路器、多个接触器、智能电表；所述第一断路器的输入端通过所述智能电表连接预设交流电源；所述第一断路器的输出端连接所述多个接触器的输入端，所述多个接触器的输出端分别用于连接多个充电桩；

所述智能电表通信连接所述控制器，所述控制器连接所述多个接触器的通信端，所述控制器还连接所述第一断路器的控制端，以通过所述第一断路器对所述多个接触器的通断状态进行控制。

2.根据权利要求1所述的充电控制设备，其特征在于，所述充电控制设备还包括：漏电保护器，所述漏电保护器连接在所述智能电表和所述第一断路器之间。

3.根据权利要求1所述的充电控制设备，其特征在于，所述充电控制设备还包括：第二断路器，所述第二断路器连接在所述预设交流电源和所述智能电表之间。

4.根据权利要求1所述的充电控制设备，其特征在于，所述充电控制设备还包括：地线接口、火线接口和零线接口；

所述第一断路器的火线输出端连接所述多个接触器的输入端，所述第一断路器的零线输出端通过所述零线接口连接所述多个充电桩的零线接线端；

所述多个接触器的火线输出端通过所述火线接口分别连接所述多个充电桩的火线接线端；

所述多个接触器的地线端和所述控制器的地线端通过所述地线接口接地。

5.根据权利要求3所述的充电控制设备，其特征在于，所述控制器的供电端连接在所述第二断路器和所述智能电表之间的预设连接点。

6.根据权利要求5所述的充电控制设备，其特征在于，所述控制器的供电端包括：火线接线端和零线接线端，所述控制器的火线接线端和零线接线端分别连接所述预设连接点的火线连接端和零线接线端。

7.根据权利要求1所述的充电控制设备，其特征在于，所述控制器通过通信线缆与所述智能电表通信连接。

8.根据权利要求1所述的充电控制设备，其特征在于，所述充电控制设备还包括：通信模块，所述控制器和所述通信模块连接。

9.一种充电控制系统，其特征在于，包括：上述权利要求1-8中任一所述的充电控制设备，以及多个充电桩；

所述充电控制设备中的多个接触器的输出端连接所述多个充电桩。

10.根据权利要求9所述的充电控制系统，其特征在于，所述充电控制设备设置在控制柜内。

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