CN209022773U - 一种电动汽车的充电枪和充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车的充电枪，所述充电枪连接市电输入电缆，包括枪体和充电枪头，所述充电枪还包括：充电监控电路、集成电路卡读卡器和显示模组，所述集成电路卡读卡器和所述显示模组连接所述充电监控电路；其中，所述充电监控电路用于监控电动汽车与所述充电枪的连接状态并进行充电控制，包括控制器、电流检测电路、电压检测电路，所述控制器连接所述电流检测电路和所述电压检测电路，所述控制器还连接集成电路卡读卡器及充电枪头连接信号，通过所述充电枪头连接信号监控电动汽车与所述充电枪的连接状态；还可通过电压检测电路和电流检测电路分别检测交流输入电压和输入电流，计算输入功率，进行充电电量统计和计费。

Description

一种电动汽车的充电枪和充电装置

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车的充电枪和充电装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，以及目前提倡的环保、节能、绿色生态地球的趋势，电动汽车在国家的大力支持下，发展越来越壮大，应用越来越广泛。同时，与新能源汽车相关的充电设备也越来越受到重视。

目前，充电桩是应用最广泛的电动汽车充电设备。其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(例如公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。

充电桩通常分为桩体和充电枪两个部分，桩体具备监控、计费以及配电等功能，桩体通过充电枪与电动汽车电气连接，实现为电动汽车充电的目的。

但由于目前的监控、计费以及配电等功能都集中在桩体上，导致充电枪的使用不够便捷灵活。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决上述问题，提供一种集监控、计费于一体的电动汽车充电枪，能够大大简化传统充电桩的电气结构，使得充电过程更加便捷灵活。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种电动汽车的充电枪，所述充电枪连接市电输入电缆，包括枪体和充电枪头，所述充电枪还包括：

充电监控电路、集成电路卡读卡器和显示模组，所述集成电路卡读卡器和所述显示模组连接所述充电监控电路；

其中，所述充电监控电路用于监控电动汽车与所述充电枪的连接状态，包括控制器、电流检测电路、电压检测电路，所述控制器连接所述电流检测电路和所述电压检测电路，所述控制器还连接集成电路卡读卡器及充电枪头连接信号，通过所述充电枪头连接信号监控电动汽车与所述充电枪的连接状态；还可通过电压检测电路和电流检测电路分别检测交流输入电压和输入电流，计算输入功率，进行充电电量统计和计费。

进一步的，所述充电监控电路还包括充电控制继电器，所述充电控制继电器位于所述输入电缆和所述充电枪头之间，连接所述控制器，根据所述控制器发出的连接信号实现所述输入电缆和所述充电枪头之间的电连接。

进一步的，所述电压检测电路包括输入电压检测子电路和输出电压检测子电路，所述输入电压检测子电路位于所述输入电缆和所述充电控制继电器之间，所述输出电压检测子电路位于所述充电控制继电器和所述充电枪头之间。

进一步的，所述充电监控电路还包括漏电流检测电路，所述漏电流检测电路连接所述输入电缆和所述输入电压检测子电路，还连接所述控制器。

进一步的，所述充电监控电路还包括电流检测电路，所述电流检测电路连接所述输入电压检测子电路和所述充电控制继电器，还连接所述控制器。

进一步的，所述漏电流检测电路当检测到泄流电流超过预设阈值时，通知所述控制器，通过所述控制器断开所述充电控制继电器，进行漏电流保护。

进一步的，所述充电监控电路还包括无线通信电路，所述无线通信电路连接控制器，用于实现所述充电枪与无线移动终端的通信。

进一步的，所述充电枪包括一体成型的进线口、显示窗口、防水腔体和充电枪头接口，所述充电枪的进线口连接输入电缆，所述显示窗口与所述显示模组配合，所述防水腔体内设置有充电监控电路和集成电路卡读卡器。

进一步的，所述充电枪头接口内安装有充电枪头，所述充电枪头上方设有锁扣，位于所述枪体的手柄上设有开关扳机，所述开关扳机通过设于所述手柄内的开关组件连接并控制所述锁扣。

本实用新型的有益效果是，与现有技术相比较，本实用新型提出的一体式的电动汽车的充电枪，所述充电枪连接市电电路的输入电缆，包括枪体和充电枪头，所述充电枪还包括：充电监控电路、集成电路卡读卡器和显示模组，所述集成电路卡读卡器和所述显示模组连接所述充电监控电路。所述充电监控电路用于监控电动汽车与所述充电枪的连接状态及充电参数，包括控制器、电流检测电路、电压检测电路，所述控制器连接所述电流检测电路和所述电压检测电路，所述控制器还连接集成电路卡读卡器及充电枪头连接信号，通过所述充电枪头连接信号监控电动汽车与所述充电枪的连接状态；还可通过电压检测电路和电流检测电路分别检测交流输入电压和输入电流，计算输入功率，进行充电电量统计和计费。从而能够大大简化传统充电桩的电气结构，使得充电过程更加便捷灵活。

进一步的，本实用新型还提供了一种充电装置，该充电装置包括用于固定充电枪的桩体和上述的充电枪。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图只是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的电动汽车的充电***构示意图；

图2是本实用新型提供的充电控制单元的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型实施例提供了一种集监控、计费于一体的电动汽车充电枪，能够最大限度地简化充电装置的桩体结构，方便充电操作，使得充电装置能够适合更多应用场景，并降低充电装置的使用、维护成本。

如图1所示，本实用新型实施例提供的该一体化的电动汽车的充电枪包括枪体1、充电枪头2、设置于枪头的锁扣3、充电监控电路4、显示模组5和集成电路卡读卡器6等功能单元。其中，所述枪体1包括一体成型的进线口7、手柄8、显示窗口9、防水腔体10和充电枪头接口。所述枪体的进线口连接市电电路的输入电缆11，显示窗口9安装有显示模组5，防水腔体10安装有充电监控电路4、集成电路卡读卡器6等部件；所述充电监控电路4连接集成电路卡读卡器6和显示模组5，充电枪头接口安装有充电枪头12，所述充电枪头12上方设有锁扣3，位于所述枪体1的手柄8上设有开关扳机13，所述开关扳机13通过设于所述手柄8内的触控开关14控制连接所述锁扣3，使得电动汽车和充电枪的充电枪头12的连接较为固定和紧密。

其中，显示模组5可以利用液晶显示屏或者LED指示灯等实现。

如图2所示，所述充电监控电路用于监控电动汽车与所述充电枪的连接状态，包括控制器、电流检测电路、电压检测电路，所述控制器连接所述电流检测电路和所述电压检测电路，所述控制器还连接集成电路卡读卡器及充电枪头连接信号，通过所述充电枪头连接信号监控电动汽车与所述充电枪的连接状态；还可通过电压检测电路和电流检测电路分别检测交流输入电压和输入电流，计算输入功率，进行充电电量统计和计费。所述充电监控电路还包括充电控制继电器，所述充电控制继电器位于所述输入电缆和所述充电枪头之间，连接所述控制器，根据所述控制器发出的连接信号实现所述输入电缆和所述充电枪头之间的电连接。充电监控电路通过检测充电枪头接口的连接信号、开关扳机的状态，判断充电枪是否已经***电动汽车并正常连接，并进行充电控制。

其中，电压检测电路包括所述电压检测电路包括输入电压检测子电路和输出电压检测子电路，所述输入电压检测子电路位于所述输入电缆和所述充电控制继电器之间，所述输出电压检测子电路位于所述充电控制继电器和所述充电枪头之间。

充电监控单元还安装有漏电流检测电路，当检测到泄流电流超过预设置的阈值时断开充电开关，进行漏电流保护，并通过显示模组提供相应报警。

具体的，如图2所示，充电监控电路连接市电电路的PE端(保护接地端)、L端(交流电源端)、N端(中线)，充电监控电路的控制器通过输入电压检测子电路和电流检测电路分别接入交流输入电压和输入电流，计算输入功率，进行充电电量统计和计费。输出电压检测电路检测枪头输出电压，结合输入电压检测，进行继电器故障诊断。CC(充电连接确认)、CP(控制确认)是充电枪与电动汽车的连接信号，控制器通过检测CC、CP信号判断与电动汽车连接是否正常。控制器通过检测触控开关，能够判断充电枪是否正在进行插拔操作，并进行相应断电保护。

本发明实施例中，控制器可选用微控制单元(Micro Controller Unit，简称MCU)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机。MCU是把中央处理器(Central Process Unit简称CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)、模数转换、通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称UART)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)、直接内存存取(Direct Memory Access，简称)，DMA等周边接口，甚至液晶显示模组(Liquid Crystal Display，简称LCD)的驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

在本实用新型实施例提供的第一种具体实施场景中，充电枪内包含集成电路卡读卡器和显示屏，充电监控单元不带通信功能，适合单独用户使用。用户将充电枪接入电动汽车后，通过刷取集成电路卡进行身份认证，身份认证成功后充电枪开始充电，充电枪监控电路在检测到开关扳机动作或拔枪后停止充电，再次充电需要再次进行集成电路卡身份验证。显示屏能够显示充电信息，状态和操作提示，方便用户使用。该实施例中，可以使用LED指示灯替代显示屏进行充电指示。

在本实用新型实施例提供的第二种具体实施场景中，充电枪内包含无线通信电路和显示屏，无线通信电路可以采取WIFI/蓝牙/通用分组无线服务(General Packet RadioService，简称GPRS)等通信方式，适合任何用户使用。用户将充电枪接入电动汽车后，显示屏可以显示对应充电枪二维码信息，用户通过手机刷取二维码登录应用程序或公众号，进行充电设置操作并付费，充电枪通过无线通信方式与云平台或应用程序服务器通信，获取充电信息后进行充电控制。并将充电状态和信息传送到云平台或应用程序服务器方便用户查看。充电完成或停止充电后进行计费结算。

在本实用新型实施例提供的第三种具体实施场景中，充电枪内包含无线通信电路和LED指示灯，无线通信电路可以采取WIFI/蓝牙/GPRS等通信方式，充电枪枪身或充电枪安装位置贴上对应充电枪二维码信息。用户通过扫码登陆方式使用，使用者将充电枪接入电动汽车后，通过手机刷取二维码登录应用程序或公众号，进行充电设置操作并付费，充电枪通过无线通信方式与云平台或应用程序服务器通信，获取充电信息后进行充电控制。并将充电状态和信息传送到云平台或应用程序服务器方便用户查看。充电完成或停止充电后进行计费结算。显示屏能够显示充电信息，状态和操作提示，方便用户使用。LED指示灯能够进行充电状态指示。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种一体式的电动汽车的充电枪，所述充电枪连接市电电路的输入电缆，包括枪体和充电枪头，所述充电枪还包括：充电监控电路、集成电路卡读卡器和显示模组，所述集成电路卡读卡器和所述显示模组连接所述充电监控电路。所述充电监控电路用于监控电动汽车与所述充电枪的连接状态，包括控制器、电流检测电路、电压检测电路，所述控制器连接所述电流检测电路和所述电压检测电路，所述控制器还连接集成电路卡读卡器，通过所述电流检测电路和所述电压检测电路监控电动汽车与所述充电枪的连接状态；还可通过电压检测电路和电流检测电路分别接入交流输入电压和输入电流，计算输入功率，进行充电电量统计和计费。从而能够大大简化传统充电桩的电气结构，使得充电过程更加便捷灵活。

进一步的，本实用新型实施例还提供了一种充电装置，该充电装置包括用于固定充电枪的桩体和上述的充电枪。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种电动汽车的充电枪，所述充电枪连接市电输入电缆，包括枪体和充电枪头，其特征在于，所述充电枪还包括：

充电监控电路、集成电路卡读卡器和显示模组，所述集成电路卡读卡器和所述显示模组连接所述充电监控电路；

其中，所述充电监控电路用于监控电动汽车与所述充电枪的连接状态并进行充电控制，包括控制器、电流检测电路、电压检测电路，所述控制器连接所述电流检测电路和所述电压检测电路，所述控制器还连接集成电路卡读卡器及充电枪头连接信号，通过所述充电枪头连接信号监控电动汽车与所述充电枪的连接状态；还可通过电压检测电路和电流检测电路分别检测交流输入电压和输入电流，计算输入功率，进行充电电量统计和计费。

2.根据权利要求1所述的充电枪，其特征在于，所述充电监控电路还包括充电控制继电器，所述充电控制继电器位于所述输入电缆和所述充电枪头之间，连接所述控制器，根据所述控制器发出的连接信号实现所述输入电缆和所述充电枪头之间的电连接。

3.根据权利要求2所述的充电枪，其特征在于，所述电压检测电路包括输入电压检测子电路和输出电压检测子电路，所述输入电压检测子电路位于所述输入电缆和所述充电控制继电器之间，所述输出电压检测子电路位于所述充电控制继电器和所述充电枪头之间。

4.根据权利要求3所述的充电枪，其特征在于，所述充电监控电路还包括漏电流检测电路，所述漏电流检测电路连接所述输入电缆和所述输入电压检测子电路，还连接所述控制器。

5.根据权利要求4所述的充电枪，其特征在于，所述电流检测电路连接所述输入电压检测子电路和所述充电控制继电器。

6.根据权利要求4所述的充电枪，其特征在于，所述漏电流检测电路检测到泄流电流超过预设阈值时，通知所述控制器，通过所述控制器断开所述充电控制继电器，进行漏电流保护。

7.根据权利要求6所述的充电枪，其特征在于，所述充电监控电路还包括无线通信电路，所述无线通信电路连接控制器，用于实现所述充电枪与无线移动终端的通信。

8.根据权利要求1-7任一项所述的充电枪，其特征在于，所述充电枪包括一体成型的进线口、显示窗口、防水腔体和充电枪头接口，所述充电枪的进线口连接输入电缆，所述显示窗口与所述显示模组配合，所述防水腔体内设置有充电监控电路和集成电路卡读卡器。

9.根据权利要求8所述的充电枪，其特征在于，所述充电枪头接口内安装有充电枪头，所述充电枪头上方设有锁扣，位于所述枪体的手柄上设有开关扳机，所述开关扳机通过设于所述手柄内的开关组件连接并控制所述锁扣。

10.一种电动汽车的充电装置，其特征在于，包括用于固定充电枪的桩体和如权利要求1-9任一项所述的充电枪。