CN106364347A - 一体式充电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种一体式充电机，包括箱体、充电模组、控制模组和充电枪；充电模组包括三相总线、输入总线、输入开关、充电模块、供电总线、分流器、电能表和接触器，均设置在箱体中；输入总线的一端接入三相交流电源，另一端与三相总线连接；输入开关设置在输入总线上；充电模块的输入端连接三相总线，输出端连接供电总线；分流器一端与供电总线连接，另一端与接触器连接；电能表并联在分流器上；充电枪与接触器连接。本发明采用以上技术方案，用户可以使用刷卡器刷卡进行充电，也可以扫描屏幕上的二维码进行充电，功能多样化；供电总线上可以连接多个充电枪，每个充电枪都配备有独立的电能表，单独计价，提高了充电机的利用效率。

Description

一体式充电机
技术领域
本发明属于电动汽车充电设备技术领域，具体涉及一种一体式充电机。
背景技术
近年来，随着能源的大量消耗、环境污染的日益严重，电动汽车因其以电力代替燃油、用电成本低、噪音低、排放低，受到了人们的青睐。电动汽车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的。电动汽车充电桩可安装于电动汽车充换电站、公共停车场、住宅小区停车场、大型商厦停车场等场所，能根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。
现有充电桩主要存在以下不足：目前的充电桩只能完成对电动汽车的充电，功能比较单一；而且常常是一桩一充，综合利用效率比较低；通信方式单一，通用性不强。这些缺点影响了人们对电动汽车的使用，一定程度上阻碍了纯电动汽车的推广和普及。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多功能、使用方便的一体式充电机。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一体式充电机，包括箱体、充电模组、控制模组和充电枪；所述箱体的外表面设置有广告栏；
所述充电模组包括三相总线、输入总线、输入开关、充电模块、供电总线、分流器、电能表和接触器，均设置在所述箱体中；所述输入总线的一端接入三相交流电源，另一端与所述三相总线连接；所述输入开关设置在所述输入总线上；所述充电模块的输入端连接所述三相总线，输出端连接所述供电总线；所述分流器一端与所述供电总线连接，另一端与所述接触器连接；所述电能表并联在所述分流器上；所述充电枪与所述接触器连接；
所述控制模组包括线路板、网络模块、触控屏、刷卡器、开关按钮和用于播放广告的显示屏；所述网络模块、触控屏、刷卡器、开关按钮和显示屏均与所述线路板电连接，所述充电模块、供电总线、电能表和接触器均与所述线路板电连接；所述线路板和网络模块设置在所述箱体中，所述触控屏、开关按钮和显示屏设置在所述箱体的外表面。
所述网络模块包括网卡和WiFi模块，还包括3G/4G模块。
所述线路板包括电压转换模块、中央处理器、存储器、蜂鸣器、RJ-45接口、RS-232接口和RS-485接口；所述电压转换模块、存储器和蜂鸣器均与所述中央处理器电连接；所述电压转换模块与所述供电总线电连接，将电压降低后给所述中央处理器供电；
所述网卡和WiFi模块通过所述RJ-45接口与所述中央处理器电连接；
所述刷卡器、3G/4G模块通过所述RS-232接口与所述中央处理器电连接；
所述触控屏和电能表通过所述RS-485接口与所述中央处理器电连接；
所述开关按钮和接触器通过I2C总线与所述中央处理器电连接；
所述充电模块通过CAN总线与所述中央处理器电连接。
所述充电模块包括八个子充电模块和一个PFC模块；所述八个子充电模块均与所述PFC模块电连接，所述PFC模块与所述中央处理器电连接。
所述一体式充电机还包括设置在所述箱体外表面的指示灯；所述指示灯通过所述RS-485接口与所述中央处理器电连接。
所述充电模组还包括防雷器；所述防雷器的一端与所述三相总线连接，另一端接地；所述防雷器采用20kA的C级防雷器。
所述充电模组还包括输出保险；所述输出保险一端与所述接触器电连接，另一端与所述充电枪电连接；所述输出保险采用300A的高压保险，用于保护电子器件。
所述输入开关采用三相四线具有漏电保护功能的250A小型断路器；所述充电枪采用国标250A标准充电枪；所述接触器采用250A高压接触器，控制所述充电枪的输出。
所述广告栏设置在所述箱体的前、后、左、右任意一个侧面上。
本发明采用以上技术方案，用户可以使用刷卡器刷卡进行充电，也可以扫描屏幕上的二维码进行充电，显示屏还能播放广告，功能多样化；具有联网功能，可以接入后台服务器进行集中监控。本发明的供电总线上可以连接多个充电枪，每个充电枪都配备有独立的电能表，单独计价，提高了充电机的利用效率。
附图说明
图1是本发明一体式充电机的充电模组电路结构示意图；
图2是本发明一体式充电机的控制模组电路结构示意图。
图中：1、充电枪；2、三相总线；3、输入总线；4、输入开关；5、充电模块；6、分流器；7、供电总线；8、电能表；9、接触器；10、防雷器；11、输出保险；12、线路板；13、网络模块；14、触控屏；15、刷卡器；16、开关按钮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种一体式充电机，包括箱体、充电模组、控制模组和充电枪。箱体采用冷轧钢板制作，其外形框体采用钢板钣金折弯后，各部件以焊接方式成型，保证了整体结构的强度。箱体内部采用标准竖梁螺装，各部件采用模块化设计，方便更换维修。箱体的外表面设置有广告栏，广告栏设置在箱体的前、后、左、右任意一个侧面上。
如图1所示，充电模组包括三相总线2、输入总线3、输入开关4、充电模块5、供电总线7、分流器6、电能表8和接触器9，均设置在箱体中；输入总线3的一端接入三相交流电源，另一端与三相总线2连接；输入开关4设置在输入总线3上；充电模块5的输入端连接三相总线2，输出端连接供电总线7；分流器6一端与供电总线7连接，另一端与接触器9连接；电能表8并联在分流器6上；充电枪1与接触器9连接。充电模组还包括防雷器10和输出保险11；防雷器10的一端与三相总线2连接，另一端接地；输出保险11一端与接触器9电连接，另一端与充电枪1电连接。
其中，三相总线2和输入总线3均为四根电缆线组成，三根为相线，一根为零线。供电总线7为两根电缆线组成，一根为火线，一根为零线。输入开关4采用三相四线具有漏电保护功能的250A小型断路器。充电枪1采用国标250A标准充电枪1。接触器9采用250A高压接触器9，控制充电枪1的输出。防雷器10采用20kA的C级防雷器10。输出保险11采用300A的高压保险，电流超出范围时会熔断，用于保护电子器件。
供电总线7上可以连接多个充电枪1，每个充电枪1都配备有独立的分流器6、电能表8和接触器9，能够分别独立进行充电，并独立计算用电量。
三相交流380V电通过输入开关4进入充电机，防雷器10能够在一定程度上保护充电机内的电子器件免受电网波动尖峰、雷电波尖峰造成的破坏；三相交流电经充电模块5进行AC-DC转换，变为电动车辆动力电池需要的直流电压，通过接触器9及输出保险11到达充电枪1，为车辆充电。
如图2所示，控制模组包括线路板12、网络模块13、触控屏14、刷卡器15、开关按钮16和用于播放广告的显示屏；网络模块13、触控屏14、刷卡器15、开关按钮16和显示屏均与线路板12电连接，充电模块5、供电总线7、电能表8和接触器9均与线路板12电连接；线路板12和网络模块13设置在箱体中，触控屏14、开关按钮16和显示屏设置在箱体的外表面。
其中，网络模块13包括网卡和WiFi模块，还包括3G/4G模块。线路板12包括电压转换模块、中央处理器(CPU)、存储器、蜂鸣器、RJ-45接口、RS-232接口和RS-485接口；电压转换模块、存储器和蜂鸣器均与中央处理器电连接；电压转换模块与供电总线7电连接，将电压降低后给中央处理器供电。
网卡和WiFi模块通过RJ-45接口与中央处理器电连接。刷卡器15、3G/4G模块通过RS-232接口与中央处理器电连接。触控屏14和电能表8通过RS-485接口与中央处理器电连接。开关按钮16和接触器9通过I2C总线与中央处理器电连接。充电模块5通过CAN总线与中央处理器电连接。
显示屏与中央处理器电连接。显示屏可以采用LED屏，也可以采用液晶屏或者其它种类的屏幕。显示屏作为室外广告屏使用，中央处理器与后台服务器进行网络连接，后台服务器能够随时更换广告内容。
本发明具有充电计费收费功能，收费方式为刷卡收费和扫码支付(微信支付、支付宝支付等)。后台服务器与充电机进行网络连接，能够实现充电机信息、交易信息、运行信息等数据的采集与维护；其他信息(如设置信息、报警信息、第三方设备信息等)可在其基础上进行扩展。后台服务器可实时监控每台充电桩的运行状态，采用图形化的方式显示交易状态、报警状态等，使管理人员及时掌控设备的运行状态。
充电机具备电源输入侧的过压保护、欠压告警。中央处理器能够监控输入电源的电压，出现异常情况时控制蜂鸣器进行报警。
充电模块5包括八个子充电模块5和一个PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)模块；八个子充电模块均与PFC模块电连接，PFC模块与中央处理器电连接。八个子充电模块的功率均为15kW，输出电压范围200VDC～500VDC，输出电流为30A，子充电模块具有数字并机均流功能，八个子充电模块并机总输出能力达到240A；PFC模块具有功率因数校正功能，使充电机总功率因数达到0.99，谐波电流小于5％；充电模块5具有CAN通信功能，能够根据中央处理器的指令控制PFC模块，进而控制充电模块5的输出电压和电流。
一体式充电机还包括设置在箱体外表面的指示灯；指示灯通过RS-485接口与中央处理器电连接。指示灯包括运行灯、充电灯和故障灯，用户能够根据指示灯的显示得知充电机的工作状态。
本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域的技术人员在本发明的启示下得出的其他各种形式的产品，不论在形状或结构上作任何变化，凡是与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一体式充电机，其特征在于：包括箱体、充电模组、控制模组和充电枪；所述箱体的外表面设置有广告栏；
所述充电模组包括三相总线、输入总线、输入开关、充电模块、供电总线、分流器、电能表和接触器，均设置在所述箱体中；所述输入总线的一端接入三相交流电源，另一端与所述三相总线连接；所述输入开关设置在所述输入总线上；所述充电模块的输入端连接所述三相总线，输出端连接所述供电总线；所述分流器一端与所述供电总线连接，另一端与所述接触器连接；所述电能表并联在所述分流器上；所述充电枪与所述接触器连接；
所述控制模组包括线路板、网络模块、触控屏、刷卡器、开关按钮和用于播放广告的显示屏；所述网络模块、触控屏、刷卡器、开关按钮和显示屏均与所述线路板电连接，所述充电模块、供电总线、电能表和接触器均与所述线路板电连接；所述线路板和网络模块设置在所述箱体中，所述触控屏、开关按钮和显示屏设置在所述箱体的外表面。
2.根据权利要求1所述的一体式充电机，其特征在于：所述网络模块包括网卡和WiFi模块，还包括3G/4G模块。
3.根据权利要求2所述的一体式充电机，其特征在于：所述线路板包括电压转换模块、中央处理器、存储器、蜂鸣器、RJ-45接口、RS-232接口和RS-485接口；所述电压转换模块、存储器和蜂鸣器均与所述中央处理器电连接；所述电压转换模块与所述供电总线电连接，将电压降低后给所述中央处理器供电；
所述网卡和WiFi模块通过所述RJ-45接口与所述中央处理器电连接；
所述刷卡器、3G/4G模块通过所述RS-232接口与所述中央处理器电连接；
所述触控屏和电能表通过所述RS-485接口与所述中央处理器电连接；
所述开关按钮和接触器通过I2C总线与所述中央处理器电连接；
所述充电模块通过CAN总线与所述中央处理器电连接。
4.根据权利要求3所述的一体式充电机，其特征在于：所述充电模块包括八个子充电模块和一个PFC模块；所述八个子充电模块均与所述PFC模块电连接，所述PFC模块与所述中央处理器电连接。
5.根据权利要求3所述的一体式充电机，其特征在于：还包括设置在所述箱体外表面的指示灯；所述指示灯通过所述RS-485接口与所述中央处理器电连接。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一体式充电机，其特征在于：所述充电模组还包括防雷器；所述防雷器的一端与所述三相总线连接，另一端接地；所述防雷器采用20kA的C级防雷器。
7.根据权利要求7所述的一体式充电机，其特征在于：所述充电模组还包括输出保险；所述输出保险一端与所述接触器电连接，另一端与所述充电枪电连接；所述输出保险采用300A的高压保险，用于保护电子器件。
8.根据权利要求8所述的一体式充电机，其特征在于：所述输入开关采用三相四线具有漏电保护功能的250A小型断路器；所述充电枪采用国标250A标准充电枪；所述接触器采用250A高压接触器，控制所述充电枪的输出。
9.根据权利要求1所述的一体式充电机，其特征在于：所述广告栏设置在所述箱体的前、后、左、右任意一个侧面上。
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