CN220262611U - 充电系统的控制装置和充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及充电设备技术，公开一种充电系统的控制装置和充电系统，所述充电系统包括储能充电桩，以及与所述储能充电桩连接的充电架，所述控制装置设置在所述储能充电桩中；其中，所述控制装置包括控制单元，以及与所述控制单元电连接的通信电路、温度检测电路、烟雾检测电路、水泵控制电路、喷水阀控制电路和锁车控制电路。本实用新型在电动车的充电系统中集成兼具防火、防盗的智能化控制装置，提高充电系统的安全性和智能化。

Description

充电系统的控制装置和充电系统

技术领域

本实用新型涉及充电设备技术领域，特别涉及一种充电系统的控制装置和充电系统。

背景技术

随着电动车的普及，为了满足数量众多的电动车的充电需求和充电安全，目前会在尽量远离居住聚集点的区域设置兼具停车用的充电架（如公开号为CN215904334U的专利文献所提供的充电架（包括但不限于该样式的充电架）），以避免电动车充电起火危及居民财产和生命安全。

这种充电架一般并排设置有多个电动车充电位，可同时停放多辆电动车并充电，且此类充电架还可与负责为之供电的储能充电桩（或换电柜）共同组成电动车的充电系统。而为了进一步提高此类充电系统的安全性和智能化，目前亟需在其中集成智能化的控制装置，以使充电系统为电动车充电时可以兼具防火、防盗功能。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型提出一种充电系统的控制装置和充电系统，旨在电动车的充电系统中集成兼具防火、防盗的智能化控制装置，提高充电系统的安全性和智能化。

为实现上述目的，本实用新型提出一种充电系统的控制装置，其特征在于，所述充电系统包括储能充电桩，以及与所述储能充电桩连接的充电架，所述控制装置设置在所述储能充电桩中；其中，所述控制装置包括控制单元，以及与所述控制单元电连接的通信电路、温度检测电路、烟雾检测电路、水泵控制电路、喷水阀控制电路和锁车控制电路；所述水泵控制电路的控制输出端用于电连接所述储能充电桩内的水泵，所述喷水阀控制电路的控制输出端用于电连接所述储能充电桩和所述充电架上的喷水阀；所述锁车控制电路的控制输出端用于电连接车轮锁，所述车轮锁设置在所述充电架的电动车充电位处。

可选的，所述控制装置还包括柜门锁控制电路，所述柜门锁控制电路的控制输入端电连接所述控制单元，所述柜门锁控制电路的控制输出端用于电连接所述储能充电桩的柜门锁。

可选的，所述控制装置还包括柜门开关状态检测电路，所述柜门开关状态检测电路的反馈端电连接所述控制单元，所述柜门开关状态检测电路的检测端用于连接所述储能充电桩的柜门。

可选的，所述控制装置还包括交流输出控制电路，所述交流输出控制电路的控制端电连接所述控制单元。

可选的，所述控制装置还包括电池仓加热电路，所述电池仓加热电路的控制端电连接所述控制单元。

可选的，所述通信电路包括BMS通信电路、DTU通信电路和Slave通信电路中的至少一个。

可选的，所述控制装置还包括电池在位检测电路，所述电池在位检测电路的反馈端电连接所述控制单元。

可选的，所述控制装置还包括风扇控制电路，所述风扇控制电路的控制输入端连接所述控制单元，所述风扇控制电路的控制输出端用于接入风扇，所述风扇设置在所述储能充电桩中。

可选的，所述控制装置还包括水浸检测电路，所述水浸检测电路电连接所述控制单元。

本实用新型进一步提出一种充电系统，所述充电系统包括储能充电桩和充电架，其中，所述储能充电桩与所述充电架连接，所述储能充电桩设置有如上所述的充电系统的控制装置。

本实用新型技术方案的有益效果在于：实现在电动车的充电系统中集成兼具防火、防盗的智能化控制装置，提高了使得充电系统的安全性，并且通过在控制装置中集成通信模块，自动监测并上传电池相关信息，使得维护人员可以及时了解储能充电桩各电池仓内的电池状态，并及时更换其中故障或电量不足的蓄电池，在一定程度上满足了现今对电动车的充电系统的智能化需求。

附图说明

图1为本实用新型充电系统的结构示意图；

图2为本实用新型充电系统的车轮锁结构示意图；

图3为本实用新型充电系统的控制装置一实施例的结构示意图；

图4本实用新型充电系统的控制装置一实施例的水泵控制电路图；

图5本实用新型充电系统的控制装置一实施例的喷水阀控制电路图；

图6为实用新型充电系统的控制装置另一实施例的结构示意图；

图7本实用新型充电系统的控制装置另一实施例的电控锁控制电路；

图8本实用新型充电系统的控制装置另一实施例的交流输出控制电路图；

图9本实用新型充电系统的控制装置另一实施例的电池在位检测电路图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型中的一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，若本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述，仅用于描述目的（如用于区分相同或同类元件），而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种充电系统的控制装置，参照图1至图3，所述充电系统包括储能充电桩10，以及与所述储能充电桩10连接的充电架20，所述控制装置设置在所述储能充电桩10中。

其中，所述控制装置包括控制单元，以及与所述控制单元电连接的通信电路、温度检测电路、烟雾检测电路、水泵控制电路、喷水阀控制电路和锁车控制电路；所述水泵控制电路的控制输出端用于电连接所述储能充电桩10内的水泵，所述喷水阀控制电路的控制输出端用于电连接所述储能充电桩10和所述充电架20上的喷水阀；所述锁车控制电路的控制输出端用于电连接车轮锁24，所述车轮锁24设置在所述充电架20的电动车充电位处。

本实施例中，储能充电桩10的主柜中设置有多个电池仓，可接入多个蓄电池，且储能充电桩10中设有逆变器，通过逆变器可以将蓄电池提供的直流电转换为电动车充电所需的交流电，并将交流电供给给充电架20，以为充电架20接入的电动车充电；充电架20设有多个电动车充电位，可容纳多辆电动车充电。

可选的，控制装置可以设置在储能充电桩10的主柜内（如设置在储能充电桩10的控制面板处）。其中，控制装置包括控制单元、通信电路、温度检测电路、烟雾检测电路、水泵控制电路、喷水阀控制电路和锁车控制电路。

可选的，所述控制单元可以是单片机，也可以是ARM芯片。

可选的，所述通信电路电连接所述控制单元的通信端；所述通信电路为基于RS485/RS232通信协议的通信电路，可采用现有的RS485/RS232通信电路构建，只要能实现控制单元与内部电路单元或外部设备之间的互联互通即可。

可选的，所述通信电路包括BMS（Battery Management System，电池管理系统）通信电路、DTU（Data Transfer unit）通信电路和Slave通信电路中的至少一个。

可选的，所述BMS通信电路用于通过RS485通信接口采集各电池仓内的电池信息（例如电量、电压、电流、温度等），并将采集到的电池信息反馈至控制单元。其中，BMS通信电路可采用公告号为CN218675760U的专利文献公开的电池BMS通讯电路。

可选的，DTU通信电路用于基于4G DTU通信技术，将控制单元通过各器件、电路采集到的数据上传到云端服务器。其中，DTU通信电路可采用公告号为CN218675760U的专利文献公开的DTU通讯电路。

可选的，Slave通信电路用于基于Slave通信技术与充电架20进行通信，控制充电架20为电动车充电的过程。其中，Slave通信电路可采用公告号为CN218675760U的专利文献公开的RS485通讯电路构建。

可选的，控制装置可通过通信模块向关联设备发送电池信息，以便于维护人员及时了解储能充电桩10各电池仓内的电池状态，并及时更换其中故障或电量不足的蓄电池。

可选的，所述温度检测电路的反馈端电连接控制单元，温度检测电路设有多个温度传感器，且温度传感器可设置在储能充电桩10的主柜内及电池仓周边，用于检测储能充电桩10柜内温度和电池仓温度（优选为每个电池仓内配置一个温度传感器，另有一个温度传感器负责监测电池仓外的柜内温度）。应当理解的是，温度检测电路可采用现有的温度检测电路，只是温度检测电路的数据反馈端电连接控制单元，以向控制单元反馈采集数据。

可选的，所述烟雾检测电路的反馈端电连接控制单元，烟雾检测电路设有烟雾传感器，且烟雾传感器可设置在储能充电桩10处，用于监测柜内或周边是否有烟雾产生。应当理解的是，烟雾检测电路可采用现有的温度检测电路，只是烟雾检测电路的数据反馈端电连接控制单元，以向控制单元反馈采集数据。

可选的，所述水泵控制电路的控制输入端电连接控制单元，负责接收控制单元输入的控制信号，所述水泵控制单元的控制输出端电连接水泵，以根据控制信号控制水泵运行。其中，水泵控制电路的电路图可如图4所示（图中P1对应水泵控制电路的控制输入端、P2对应水泵控制电路的控制输出端、J1对应水泵）。

其中，所述水泵设置在储能充电桩10内，并且水泵连接有喷水管，喷水管的多个出水口21分别在充电架20的多个电动车充电位处，另有一个出水口21设置在储能充电桩10的主柜内。此外，储能充电桩10中可设置水箱，方便水泵取水；且水箱还可以接入充电系统周边的自来水管，以便于水箱补水。

可选的，所述喷水阀控制电路的控制输入端电连接控制单元，负责接收控制单元输入的控制信号，所述喷水阀控制电路的控制输出端电连接喷水阀，以根据控制信号控制喷水阀打开或关闭。其中，喷水阀控制电路的电路图可如图5所示（图中DCV0对应喷水阀控制电路的控制输入端、J2对应喷水阀，喷水阀控制电路的控制输出端分为正、负极端，分别对应图中J2的1、2端口）。

其中，每个喷水阀控制电路用于控制一个喷水阀，喷水阀控制电路的数量有多个，与出水口21数量相当，相应地，每个出水口21处均设一喷水阀。

可选的，所述喷水阀可以是电磁阀。

可选的，当控制装置通过温度检测电路检测到储能充电桩10的电池仓或主柜内的温度过高，和/或通过烟雾检测电路检测到储能充电桩10内或周边产生烟雾时（如电池故障起火冒烟、充电架20处的电动车起火冒烟等），即可判定当前有火情发生，并通过水泵控制电路控制水泵工作，以及通过喷水阀控制电路打开相应的喷水阀，从而启用消防喷水功能，及时喷水熄灭火灾，防止火势蔓延。

可选的，所述锁车控制电路的控制输入端电连接控制单元，负责接收控制单元输入的控制信号，所述锁车控制电路的控制输出端电连接车轮锁24，以根据控制信号控制车轮锁24打开或锁合。

可选的，充电架20每个电动车充电位除设有充电接口22外，还设有车轮限位机构23，车轮锁24即设置在车轮限位机构23处（如图2所示）。其中，车轮限位机构23由两个相同弯曲的金属杆构成，具体可以为铁或不锈钢材质制；该车轮锁24为电控式的车轮锁24；控制装置可设置多个锁车控制电路，与车轮锁24数量相当，每个锁车控制电路用于单独控制一个车轮锁24。

可选的，当电动车的车轮驶入充电位处的车轮限位机构23并进行充电时，控制装置通过锁车控制电路控制车轮锁24锁合，从而防止正在充电的电动车被盗窃；当然，当车主需要取车时，则再控制相应的车轮锁24打开。

需要说明的是，图2所示的车轮锁24仅是一种示例性结构，不应构成对本申请的限定，该车轮锁24也可以使用可实现锁车轮功能的其他结构锁所替代，如使用可控地锁、挡杆锁等方式锁合车轮。

在一实施例中，实现在电动车的充电系统中集成兼具防火、防盗的智能化控制装置，提高了使得充电系统的安全性，并且通过在控制装置中集成通信模块，自动监测并上传电池相关信息，使得维护人员可以及时了解储能充电桩10各电池仓内的电池状态，并及时更换其中故障或电量不足的蓄电池，在一定程度上满足了现今对电动车的充电系统的智能化需求。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，参照图6，所述控制装置还包括柜门锁控制电路，所述柜门锁控制电路的控制输入端电连接所述控制单元，所述柜门锁控制电路的控制输出端用于电连接所述储能充电桩10的柜门锁12。

本实施例中，所述柜门锁控制电路的控制输入端电连接控制单元，负责接收控制单元输入的控制信号，所述柜门锁控制电路的控制输出端电连接柜门锁12，以根据控制信号控制柜门锁12打开或锁合。其中，所述柜门锁12设置在储能充电桩10的主柜的柜门11处。

可选的，锁车控制电路和柜门锁控制电路的电路图均可采用图7所示的电控锁控制电路（图中BYLOCK对应电控锁控制电路的控制输入端、JLOCK对应电控锁控制电路的控制输出端、J3对应电控锁，该电控锁可以是车轮锁24也可以是柜门锁12）。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，参照图6，所述控制装置还包括柜门开关状态检测电路，所述柜门开关状态检测电路的反馈端电连接所述控制单元，所述柜门开关状态检测电路的检测端用于连接储能充电桩10的主柜的柜门11。

其中，所述柜门开关状态检测电路用于检测柜门11的维护状态、开关量等。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，参照图6，所述控制装置还包括交流输出控制电路，所述交流输出控制电路的控制端电连接所述控制单元。

本实施例中，交流输出控制电路的交流输入端用于接入储能充电桩10中的逆变器的交流输出，交流输出控制电路的交流输出端用于接入充电架20的充电接口22；交流输入端和交流输出端之间设置有电控开关，当电控开关闭合时，交流输入端和交流输出端之间的通路导通，此时逆变器可向充电接口22接入的电动车输出交流电（即为电动车充电），当电控开关断开时，交流输入端和交流输出端之间的通路断开，此时逆变器停止向充电接口22输出交流电。

可选的，电控开关的控制端电连接控制单元，控制单元可向电控开关输出相应的控制信号，以控制电控开关闭合或断开。其中，当充电架20有接入电动车充电时，则控制单元控制电控开关闭合，若充电架20无电动车充电时，则控制单元控制电控开关断开，以节省电能。

可选的，交流输出控制电路的电路图可以采用图8所示的电路图（图中AC_IN对应交流输入端、AC_OUT对应交流输出端，JK1和JK2均对应电控开关，分别为火线L和零线N的开关）。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，参照图6，所述控制装置还包括电池仓加热电路，所述电池仓加热电路的控制端电连接所述控制单元。

其中，电池仓加热电路中设有加热线圈（加热线圈可贴合在电池仓外壁），若控制单元通过温度传感器检测到电池仓温度过低，则可以启用电池仓加热电路对电池仓进行加热，避免低温环境影响电池的输出效果。

这样，也就可以使得充电系统即便部署在低温环境中，也能保持良好的充电效果。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，参照图6，所述控制装置还包括电池在位检测电路，所述电池在位检测电路的反馈端电连接所述控制单元。

其中，所述电池在位检测电路用于检测电池仓内是否有接入电池。

可选的，所述电池在位检测电路的电路图可以采用图9所示的电路图（图中IN_PLACE端对应电池在位检测电路的反馈端，3.3V的VCC端则用于接入电池仓内的电池接口，以通过检测VCC端电压变化，检测电池仓是否有插入（或拔出）蓄电池）。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，参照图6，所述控制装置还包括风扇控制电路，所述风扇控制电路的控制输入端连接所述控制单元，所述风扇控制电路的控制输出端用于接入风扇，所述风扇设置在所述储能充电桩10中。

其中，控制单元通过温度传感器检测到储能充电桩10的主柜内温度过高时，也可以通过风扇控制电路控制主柜内的风扇运行，以及时为主柜散热，避免因温度过高而烧坏柜内设备或引起电池起火。

需要说明的是，对于风扇控制电路中驱动模块的设置，可采用现有的风扇驱动电路。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，参照图6，所述控制装置还包括水浸检测电路，所述水浸检测电路电连接所述控制单元。

其中，水浸检测电路中设置有水浸传感器（如湿度传感器），水浸传感器的反馈端电连接控制单元。所述水浸检测电路用于检测储能充电桩10的主柜内是否有浸水，若有浸水，则控制单元可控制柜门11打开，并启用风扇控制电路和/或电池仓加热电路，以对柜内进行干燥处理。

本实用新型进一步提出一种充电系统，参照图1，充电系统包括储能充电桩10，以及与所述储能充电桩10连接的充电架20，其中，储能充电桩10中设置有控制装置，该控制装置的具体结构参照上述实施例，由于本充电系统采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。

以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (10)

1.一种充电系统的控制装置，其特征在于，所述充电系统包括储能充电桩，以及与所述储能充电桩连接的充电架，所述控制装置设置在所述储能充电桩中；其中，所述控制装置包括控制单元，以及与所述控制单元电连接的通信电路、温度检测电路、烟雾检测电路、水泵控制电路、喷水阀控制电路和锁车控制电路；所述水泵控制电路的控制输出端用于电连接所述储能充电桩内的水泵，所述喷水阀控制电路的控制输出端用于电连接所述储能充电桩和所述充电架上的喷水阀；所述锁车控制电路的控制输出端用于电连接车轮锁，所述车轮锁设置在所述充电架的电动车充电位处。

2.根据权利要求1所述的充电系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括柜门锁控制电路，所述柜门锁控制电路的控制输入端电连接所述控制单元，所述柜门锁控制电路的控制输出端用于电连接所述储能充电桩的柜门锁。

3.根据权利要求1或2所述的充电系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括柜门开关状态检测电路，所述柜门开关状态检测电路的反馈端电连接所述控制单元，所述柜门开关状态检测电路的检测端用于连接所述储能充电桩的柜门。

4.根据权利要求1所述的充电系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括交流输出控制电路，所述交流输出控制电路的控制端电连接所述控制单元。

5.根据权利要求1所述的充电系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括电池仓加热电路，所述电池仓加热电路的控制端电连接所述控制单元。

6.根据权利要求1所述的充电系统的控制装置，其特征在于，所述通信电路包括BMS通信电路、DTU通信电路和Slave通信电路中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的充电系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括电池在位检测电路，所述电池在位检测电路的反馈端电连接所述控制单元。

8.根据权利要求1所述的充电系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括风扇控制电路，所述风扇控制电路的控制输入端连接所述控制单元，所述风扇控制电路的控制输出端用于接入风扇，所述风扇设置在所述储能充电桩中。

9.根据权利要求1所述的充电系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括水浸检测电路，所述水浸检测电路电连接所述控制单元。

10.一种充电系统，其特征在于，包括储能充电桩，以及与所述储能充电桩连接的充电架，其中，所述储能充电桩中设置有如权利要求1-9中任一项所述的充电系统的控制装置。