CN101976865A - 具有防误插拔功能的电动汽车充电桩***及其防误插拔方法 - Google Patents

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杨晴
张林山
崔玉峰
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Abstract

具有防误插拔功能的电动汽车充电桩***及其防误插拔方法，充电桩***由充电输出回路(1)和充电监控***(2)连接组成，充电输出回路由主控制开关、保护电路、充电触发器和充电插座依序连接组成；充电监控***由主控制器CPU分别与人机交互装置、读卡器、电能计量设备、通信装置、存储器连接组成；主控制器CPU还分别与主控制开关、充电插座连接；充电监控***(2)还包括有与主控制器CPU连接的锁紧装置；充电输出回路还包括与主控制器CPU连接的充电触发器；主控制器CPU控制充电触发器与锁紧装置实现电缆组件的防误插拔。防误插拔方法包括锁紧装置闭锁、充电触发器闭合和锁紧装置解锁三个步骤。本发明能有效保障插头带电时锁紧装置处于闭锁状态锁住充电电缆，解决了电动汽车充电时带负荷插拔插头带来的操作人员触电、损害电动汽车电池组等问题。

Description

具有防误插拔功能的电动汽车充电桩***及其防误插拔方法
技术领域
本发明属电动汽车充电技术领域，涉及一种电动汽车充电桩***，尤其涉及一种具有防误插拔功能的电动汽车充电桩***及其防误插拔方法。
背景技术
随着石油资源的紧张和电池技术的发展，以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车成为汽车工业发展的必然趋势。随着电动汽车的发展和普及，对公共充电装置的需求越来越大。目前使用的充电桩通常未提供充电时充电电缆组件的锁紧装置，或仅配置用以防止插头或连接器从正确的连接位置意外脱落的锁紧机构，无法从根本上解决电动汽车充电时带负荷插拔插头带来的操作人员触电、损害电动汽车电池组等问题。因此，亟待提供一种具有防误插拔功能的电动汽车充电桩技术以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有防误插拔功能的电动汽车充电桩***及其电动汽车充电桩***防误插拔方法，从根本上解决电动汽车充电时带负荷插拔插头带来的操作人员触电、损害电动汽车电池组等问题，使非专业人员也能安全地使用充电桩为电动汽车充电。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
具有防误插拔功能的电动汽车充电桩***，由充电输出回路和充电监控***连接组成，所述的充电输出回路由主控制开关、保护电路、充电触发器和充电插座依序连接组成；所述的充电监控***由主控制器CPU分别与人机交互装置、读卡器、电能计量设备、通信装置、存储器连接组成；主控制器CPU还分别与主控制开关、充电插座连接；充电监控***还包括有与主控制器CPU连接的用于电动汽车充电时锁紧充电电缆的锁紧装置；充电输出回路还包括与主控制器CPU连接的用于输出回路的通断的充电触发器；主控制器CPU控制充电触发器与锁紧装置实现电缆组件的防误插拔。
本发明所述的锁紧装置由锁体、锁紧机构和电动模块组成。
电动汽车充电桩***防误插拔方法包括以下步骤：
A、锁紧装置闭锁：主控制器CPU确认接收到充电插座的连接确认信号、储值卡正确***读卡器所返回的储值卡已插好的信号后，给锁紧装置的电动模块发出闭锁信号，然后由该电动模块驱动锁紧机构实现闭锁；
B、充电触发器闭合：所述的主控制器CPU在发出指令要求所述的充电触发器闭合前，检查确认所述的锁紧装置的锁紧机构已闭锁；
C、锁紧装置解锁：主控制器CPU接收到储值卡已取出的信号，并检查确认充电触发器已打开后，给锁紧装置的电动模块发出解锁信号，打开锁紧机构。
本发明的有益效果是，保障插头带电时闭锁装置处于闭锁状态，从根本上解决了电动汽车充电时带负荷插拔插头带来的操作人员触电、损害电动汽车电池组等问题。
以下结合附图及实施例对本发明的内容做进一步的详细说明。
附图说明
图1为本发明充电桩***的总体结构示意图；
图2为一种电动汽车充电桩***防误插拔方法步骤示意图；
图3为锁紧装置闭锁流程；
图4为充电触发器闭合流程；
图5为锁紧装置解锁流程。
具体实施方式
如图1所示，一种具有防误插拔功能的电动汽车充电桩***，由充电输出回路1和充电监控***2连接组成。充电输出回路1由主控制开关1.1、保护电路1.2、充电触发器1.3和充电插座1.4依序连接组成。充电监控***2由主控制器CPU2.1分别与人机交互装置2.2、读卡器2.3、电能计量设备2.4、通信装置2.5、存储器2.6连接组成；主控制器CPU2.1还分别与主控制开关1.1、充电插座1.4连接。充电监控***2还包括有与主控制器CPU2.1连接的锁紧装置2.7，用于电动汽车充电时锁紧充电电缆。充电输出回路1还包括与主控制器CPU2.1连接的充电触发器1.3，用于输出回路的通断。主控制器CPU2.1控制充电触发器1.3与锁紧装置2.7实现电缆组件的防误插拔。充电输出回路1由供电网络供电，通过电缆组件连接到电动汽车充电接口，为电动汽车电池组充电提供电源。主控制开关为断路器。保护电路采用熔断器。充电插座包括与电动汽车的数据接口和电源接口。充电插座与主控制CPU的连接是指其数据接口与主控制CPU的连接。主控制CPU通过充电插座的数据接口，可获取充电插座与电动汽车的连接确认信号，从而获知充电插座与电动汽车的连接情况。所述的充电插座由电源接口和数据接口组成。主控制器CPU采用ARM9控制器芯片。电能计量设备与主控制器CPU通过RS485接口连接，提供电动汽车充电电能量等信息。电能计量设备通过与电动汽车充电回路电连接，实现电动汽车充电电能量的计量。读卡器用于对充电储值卡进行数据读写。主控制器CPU通过电能计量设备读取电动汽车充电电量信息、通过读卡器读写充电储值卡信息，从而实现电动汽车充电的计量计费。存储器用于存储来充电桩监控***2的数据信息。通信装置为电力载波发射与接收装置，实现充电桩与上次监控***的通信。锁紧装置由锁体、锁紧机构和电动模块组成，用于电动汽车充电时锁紧充电电缆。所述的锁紧装置的工作原理与一般的电控锁相似。锁紧机构类似电控锁的电控锁舌。电动模块用于接受主控制器CPU的控制，驱动锁紧机构实现闭锁和解锁，用电动机或电磁吸实现。锁紧装置中的各模块由外接电源供电。充电触发器为接触器，用于输出回路的通断，由主控制器CPU控制其打开或闭合。
如图2所示，本发明提供的一种电动汽车充电桩***防误插拔方法包括锁紧装置闭锁、充电触发器闭合和锁紧装置解锁三个步骤。
如图3、图4、图5所示，充电触发器与锁紧装置在主控制器CPU的控制下实现电缆组件的防误插拔功能。
如图3所示，电缆组件的插头与充电插座连接好，主控制器CPU接收到充电插座的连接确认信号；储值卡***读卡器2.3，主控制器CPU接收到储值卡正确***信号；主控制器CPU确认接收到所述的充电插座的连接确认信号和所述的储值卡正确***信号后，给锁紧装置发出闭锁信号，闭锁锁紧机构；锁紧机构闭锁动作完成后向主控制器CPU发送已闭锁信号。
如图4所示，充电触发器1.3闭合前，主控制器CPU检查锁紧机构是否已闭锁。
如图5所示，用户取出储值卡，主控制器CPU接收到储值卡已取出信号，且充电触发器1.3已打开，主控制器CPU给锁紧装置发出解锁信号，打开锁紧机构。
本发明为电动汽车充电提供安全、可靠的电源，保障插头带电时闭锁装置处于闭锁状态，使充电过程不会给操作人员带来伤害，从根本上解决了电动汽车充电时带负荷插拔插头带来的操作人员触电、损害电动汽车电池组等问题，非专业人员也能安全、方便地使用。

Claims (3)

1.具有防误插拔功能的电动汽车充电桩***，由充电输出回路(1)和充电监控***(2)连接组成，其特征在于，所述的充电输出回路(1)由主控制开关(1.1)、保护电路(1.2)、充电触发器(1.3)和充电插座(1.4)依序连接组成；所述的充电监控***(2)由主控制器CPU(2.1)分别与人机交互装置(2.2)、读卡器(2.3)、电能计量设备(2.4)、通信装置(2.5)、存储器(2.6)连接组成；主控制器CPU(2.1)还分别与主控制开关(1.1)、充电插座(1.4)连接；充电监控***(2)还包括有与主控制器CPU(2.1)连接的用于电动汽车充电时锁紧充电电缆的锁紧装置(2.7)；充电输出回路(1)还包括与主控制器CPU(2.1)连接的用于输出回路的通断的充电触发器(1.3)；主控制器CPU(2.1)控制充电触发器(1.3)与锁紧装置(2.7)实现电缆组件的防误插拔。
2.根据权利要求1所述的具有防误插拔功能的电动汽车充电桩***，其特征在于，所述的锁紧装置(2.7)由锁体、锁紧机构和电动模块组成。
3.电动汽车充电桩***防误插拔方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、锁紧装置闭锁：主控制器CPU(2.1)确认接收到充电插座(1.4)的连接确认信号、储值卡正确***读卡器(2.3)所返回的储值卡已插好的信号后，给锁紧装置(2.7)的电动模块发出闭锁信号，然后由该电动模块驱动锁紧机构实现闭锁；
B、充电触发器闭合：所述的主控制器CPU(2.1)在发出指令要求所述的充电触发器(1.3)闭合前，检查确认所述的锁紧装置(2.7)的锁紧机构已闭锁；
C、锁紧装置解锁：主控制器CPU(2.1)接收到储值卡已取出的信号，并检查确认充电触发器(1.3)已打开后，给锁紧装置(2.7)的电动模块发出解锁信号，打开锁紧机构。
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