CN106208196A - 一种用于智能充电桩的控制*** - Google Patents

一种用于智能充电桩的控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于智能充电桩的控制***，包括微控制器，微控制器的输入端连接有稳压器、检测模块、读卡器、防雷器、急停按钮和计量模块；微控制器的输出端连接有充电模块、充电指示灯、漏电保护器；微控制器上连接有交互接口，交互接口包括RS485接口、RS232接口和蓝牙适配器。本发明通过设置检测装置和漏电保护器，用于对充电模块进行保护；检测装置充电模块进行检测，同时对充电状态进行检测；通过指示灯对充电状态进行指示；通过计量模块对充电过程进行检测，确定充电量，继而计算得出充电计费信息通过触摸屏或上位机或手持设备显示；通过设置防雷器起到防雷保护作用；用户在紧急情况下可以通过急停按钮停止充电，保护充电设备。

Description

一种用于智能充电桩的控制***
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，特别是涉及一种用于智能充电桩的控制***。
背景技术
近年来，在提倡低碳生活绿色环保的环境下，电动汽车的发展日趋成熟，为保证电动汽车的正常运行，需要对电动汽车进行快速有效的充电。充电桩***简单，占地面积小，安装于电动汽车充电站、公用停车场、住宅小区停车场、大型商厦停车场及路边停车位等。充电桩操作简便，便于后台监控及远程操作，是电动汽车的主要充电装备。
然而，充电桩作为一个连接城市电网和电动汽车之间的电工电子设备，其充电过程的安全对于充电桩和电动汽车都具有非常重要的影响，如果充电过程发生事故，则会导致停电事故，严重的会导致充电桩及电动汽车的损坏，因此对于充电桩的控制具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于智能充电桩的控制***，通过微控制器控制电源模块和充电模块，实现自动控制；同时设置漏电保护器和防雷器，增强保护；通过设置充电指示灯，便于观察充电状态，解决了现有的充电桩的控制以及充电桩和电动汽车在充电过程中发生故障的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种用于智能充电桩的控制***，包括微控制器，所述微控制器的输入端连接有稳压器、检测模块、读卡器、防雷器、急停按钮和计量模块；所述微控制器的输出端连接有充电模块、充电指示灯、漏电保护器；所述微控制器还连接有交互接口，交互接口包括RS485接口、RS232接口和蓝牙适配器。
进一步地，所述稳压器的输入端连接有电源模块，用于对电源模块的输出电压进行稳压处理；所述检测模块的输入端与电源模块相连，用于采集电源模块的电压电流信号，继而检测模块再将该电压电流信号输送至微控制器；所述微控制器对收到的电压电流信号进行分析和判断，输出漏电检测信号和充电状态检测信号；所述读卡器用于读取用户信息，用户信息包括持卡人姓名、***、卡内余额；所述急停按钮用于紧急情况下停止充电。
进一步地，所述微控制器为STM32F103单片机，所述检测模块采用电压电流传感器。
进一步地，所述充电模块的输出端与计量模块的输入端相连，所述计量模块包括电能表和计价器，其中电能表用于检测充电模块的电能输出并记录充电电量，所述计价器用于对电能表检测出的充电电量进行计费并输出计费信号，继而计量模块再将计费信号输入至微控制器。
进一步地，所述微控制器将漏电检测信号、充电状态检测信号分别传输至漏电保护器和充电指示灯；所述漏电保护器的输出端与电源模块相连，当电源模块收到来自漏电保护器的漏电检测信号时，所述电源模块将自动切断输出；所述充电指示灯包括红灯、黄灯和绿灯，其中黄灯亮为充电桩闲置状态，红灯亮为充电桩充电状态，绿灯亮为充电完成，所述充电指示灯采用LED灯。
进一步地，该***还包括上位机，所述微控制器通过RS485接口与上位机之间交互通讯，所述微控制器将计量模块输出的计费信号传至上位机，用户通过上位机实时获知充电桩的计费信息，并通过上位机对充电模块的启动或关闭进行远程有线控制，所述上位机采用计算机或通讯管理机或PLC或数据采集器。
进一步地，该***还包括触摸屏，所述微控制器通过RS232接口与触摸屏进行交互通讯，所述微控制器将计量模块的计费信号传至触摸屏，用户通过触摸屏实时获知充电桩的计费信息，用户通过触摸屏对充电模块的启动或关闭进行控制。
进一步地，该***还包括手持设备，所述微控制器通过蓝牙适配器与手持设备交互通讯，所述微控制器将计费信号传输至手持设备，用户通过手持设备实时获知充电桩的计费信息，并通过手持设备对充电模块的启动或关闭进行远程无线控制，其中手持设备包括手机、PAD。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置检测装置和漏电保护器，用于对充电模块进行保护，当检测到有漏电现象时，控制漏电保护器动作，切断充电模块实现供电线路的保护；检测装置一方面对充电模块进行检测，同时对充电状态进行检测；通过指示灯对充电状态进行指示；通过计量模块对充电过程进行检测，确定充电量，继而通过计算得出充电计费信息通过触摸屏或上位机或手持设备显示；通过设置防雷器起到防雷保护作用；在充电过程中，当发生紧急事件时，用户可以通过急停按钮停止充电，保护充电设备的安全。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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为本发明的一种用于智能充电桩的控制***的***框图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-微控制器，2-电源模块，3-稳压器，4-检测模块，5-漏电保护器，6-读卡器，7-防雷器，8-计量模块，9-充电模块，10-充电指示灯，11-RS485接口，12-上位机，13-RS232接口，14-触摸屏，15-蓝牙适配器，16-手持设备，17-急停按钮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种用于智能充电桩的控制***，包括微控制器1，微控制器1的输入端连接有稳压器3、检测模块4、读卡器6、防雷器7、急停按钮17和计量模块8，稳压器3的输入端连接有电源模块2，用于对电源模块2的输出电压进行稳压处理，检测模块4的输入端与电源模块2相连，用于采集电源模块2的电压电流信号，继而检测模块4再将该电压电流信号输送至微控制器1；微控制器1对收到的电压电流信号进行分析和判断，然后输出漏电检测信号和充电状态检测信号；读卡器6用于读取用户信息，用户信息包括持卡人姓名、***、卡内余额；防雷器7用于对充电桩防雷保护；在充电过程中，一旦出现紧急情况时，通过急停按钮17停止充电，从而保护充电桩，计量模块8包括电能表和计价器，电能表用于检测充电模块9的电能输出情况并记录充电电量，计价器用于对电能表检测出的充电电量进行计费并输出计费信号；其中微控制器1采用STM32F103单片机，检测模块4采用电压电流传感器。
如图1所示，其中微控制器1的输出端连接有充电模块9、充电指示灯10、漏电保护器5，充电模块9用于连接电动汽车，在微控制器1的控制下对电动汽车进行充电，充电模块9的输出端与计量模块8的输入端相连；计量模块8用于对充电模块9的输出充电电量进行监测和计量并输出计费信号，继而计量模块8再将计费信号输入至微控制器1；微控制器1将漏电检测信号、充电状态检测信号分别传输至漏电保护器5和充电指示灯10；漏电保护器5的输出端与电源模块2相连，当电源模块2收到来自漏电保护器5的漏电检测信号时，电源模块2自动切断输出从而保护充电桩和被充电汽车；充电指示灯10包括红灯、黄灯和绿灯，充电桩闲置状态下为黄灯亮，充电过程中为红灯亮，充电完成时为绿灯亮，充电指示灯10采用LED灯。
如图1所示，其中微控制器1还连接有交互接口，交互接口包括RS485接口11、RS232接口13和蓝牙适配器15，该***还包括上位机12、触摸屏14和手持设备16，微控制器1通过RS485接口11与上位机12之间交互通讯，微控制器1将计量模块8输出的计费信号传至上位机12，用户通过上位机12实时获知充电桩的计费信息，并通过上位机12对充电桩的启动或关闭进行远程有线控制，上位机12采用计算机或通讯管理机或PLC或数据采集器；微控制器1通过RS232与触摸屏14进行交互通讯，微控制器1将计量模块8的计费信号传至触摸屏14，用户通过触摸屏14实时获知充电桩的计费信息，用户通过触摸屏14对充电桩的启动或关闭进行控制；微控制器1通过蓝牙适配器15与手持设备16交互通讯，微控制器1将计费信号传输至手持设备16，用户通过手持设备16实时获知充电桩的计费信息，并通过手持对充电桩的启动或关闭进行远程无线控制，手持设备16包括手机、PAD等。
本实施例的一个具体应用为：通过设置在电源模块2上的检测模块4和漏电保护器5对电源模块2进行保护，检测模块4将检测到的电压电流信号发送到微控制器1，微控制器1对电压电流信号进行判断；当检测到有漏电现象时，微控制器1控制漏电保护器5动作，切断电源模块2的输出线路，从而实现对电源模块2的保护；检测模块4在对电源模块2进行实时检测的同时，也对充电状态进行检测，即检测电源模块2的输出状态，微控制器1通过对电源模块2的输出状态进行分析和判断，进而获知充电状态，进而控制充电指示灯10对充电状态进行指示，也即电源模块2闲置状态下充电指示灯10为黄灯亮，电源模块2处于持续输出状态下红灯亮，电源模块2处于停止输出状态下为绿灯亮，其中黄灯亮标示充电桩未连接充电汽车，红灯亮表示正在充电中，绿灯亮表示充电完成；计量模块8实时监测并记录充电模块9的输出电量并向微控制器1输入计费信号；通过触摸屏14、上位机12或手持设备16对计费信号进行显示，用户可以通过触摸屏14、上位机12或手持设备16查看缴纳费用；通过设置防雷器7起到防雷保护作用；在充电过程中，当发生紧急事件时，用户可以通过紧急按钮停止充电，保护充电桩的安全；该充电桩还设置读卡器6，用于对用户的信息进行读取，可用于对费用的扣除，充电参数的设置，使用时，用户首先在读卡器6上进行刷卡，主控制器对卡内的信息进行读取并根据读取的信息对充电参数进行自动设置，不需要人工进行设置，操作简单，使用方便，充电完成后，用户再次进行刷卡，完成缴费，用户可以选择现金缴费，也可以使用刷卡缴费。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种用于智能充电桩的控制***，其特征在于：包括微控制器(1)，所述微控制器(1)的输入端连接有稳压器(3)、检测模块(4)、读卡器(6)、防雷器(7)、急停按钮(17)和计量模块(8)；所述微控制器(1)的输出端连接有充电模块(9)、充电指示灯(10)、漏电保护器(5)；所述微控制器(1)还连接有交互接口，所述交互接口包括RS485接口(11)、RS232接口(13)和蓝牙适配器(15)。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能充电桩的控制***，其特征在于：所述稳压器(3)的输入端连接有电源模块(2)，用于对电源模块(2)的输出电压进行稳压处理；
所述检测模块(4)的输入端与电源模块(2)相连，用于采集电源模块(2)的电压电流信号，继而检测模块(4)再将该电压电流信号输送至微控制器(1)；
所述微控制器(1)对收到的电压电流信号进行分析和判断，输出漏电检测信号和充电状态检测信号；
所述读卡器(6)用于读取用户信息，用户信息包括持卡人姓名、***、卡内余额；所述急停按钮(17)用于紧急情况下停止充电。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于智能充电桩的控制***，其特征在于：所述微控制器(1)采用STM32F103单片机，所述检测模块(4)采用电压电流传感器。
4.根据权利要求1所述的一种用于智能充电桩的控制***，其特征在于：所述充电模块(9)的输出端与计量模块(8)的输入端相连，所述计量模块(8)包括电能表和计价器，其中电能表用于检测充电模块(9)的电能输出并记录充电电量，所述计价器用于对电能表检测出的充电电量进行计费并输出计费信号，继而计量模块(8)再将计费信号输入至微控制器(1)。
5.根据权利要求1所述的一种用于智能充电桩的控制***，其特征在于：
所述微控制器(1)将漏电检测信号、充电状态检测信号分别传输至漏电保护器(5)和充电指示灯(10)；
所述漏电保护器(5)的输出端与电源模块(2)相连，当电源模块(2)收到来自漏电保护器(5)的漏电检测信号时，所述电源模块(2)将自动切断输出；
所述充电指示灯(10)包括红灯、黄灯和绿灯，其中黄灯亮为充电桩闲置状态，红灯亮为充电桩充电状态，绿灯亮为充电完成，所述充电指示灯(10)采用LED灯。
6.根据权利要求1所述的一种用于智能充电桩的控制***，其特征在于：该***还包括上位机(12)，所述微控制器(1)通过RS485接口(11)与上位机(12)之间交互通讯，所述微控制器(1)将计量模块(8)输出的计费信号传至上位机(12)，用户通过上位机(12)实时获知充电桩的计费信息，并通过上位机(12)对充电模块(9)的启动或关闭进行远程有线控制，所述上位机(12)采用计算机或通讯管理机或PLC或数据采集器。
7.根据权利要求1所述的一种用于智能充电桩的控制***，其特征在于：该***还包括触摸屏(14)，所述微控制器(1)通过RS232接口(13)与触摸屏(14)进行交互通讯，所述微控制器(1)将计量模块(8)的计费信号传至触摸屏(14)，用户通过触摸屏(14)实时获知充电桩的计费信息，用户通过触摸屏(14)对充电模块(9)的启动或关闭进行控制。
8.根据权利要求1所述的一种用于智能充电桩的控制***，其特征在于：该***还包括手持设备(16)，所述微控制器(1)通过蓝牙适配器(15)与手持设备(16)交互通讯，所述微控制器(1)将计费信号传输至手持设备(16)，用户通过手持设备(16)实时获知充电桩的计费信息，并通过手持设备(16)对充电模块(9)的启动或关闭进行远程无线控制，其中手持设备(16)包括手机、PAD。
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